JP2011188734A - Stepping motor control circuit, and analog electronic clock - Google Patents
Stepping motor control circuit, and analog electronic clock Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011188734A JP2011188734A JP2011025431A JP2011025431A JP2011188734A JP 2011188734 A JP2011188734 A JP 2011188734A JP 2011025431 A JP2011025431 A JP 2011025431A JP 2011025431 A JP2011025431 A JP 2011025431A JP 2011188734 A JP2011188734 A JP 2011188734A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stepping motor
- control circuit
- voltage
- pulse
- drive pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、ステッピングモータ制御回路及び前記ステッピングモータ制御回路を用いたアナログ電子時計に関する。 The present invention relates to a stepping motor control circuit and an analog electronic timepiece using the stepping motor control circuit.
従来から、アナログ電子時計の時刻針駆動等の用途にステッピングモータが使用されている。
例えば、アナログ電子腕時計では、前記ステッピングモータ等を駆動する電源として電池が使用されており、電池電圧が所定値よりも低下したとき電池の交換を促す等のために電源電圧の検出手段を備えている。
従来の電源電圧検出手段は、電源電圧と所定の基準電圧を比較するためのコンパレータ回路を備えており、前記コンパレータ回路によって電源電圧が基準電圧を下回ったことを検出し、電池の交換や、充電動作を促す機能を実現している(例えば、特許文献1、2参照)。
また、電源として2次電池を搭載した機器では、電池劣化を防止するため、コンパレータ回路を用いて過充電を検出した場合に、2次電池両端を短絡して放電させ、一定値以上の電圧にならないようにしている。
Conventionally, stepping motors have been used for applications such as driving time hands of analog electronic timepieces.
For example, in an analog electronic wristwatch, a battery is used as a power source for driving the stepping motor and the like, and a power supply voltage detection means is provided for urging the battery to be replaced when the battery voltage falls below a predetermined value. Yes.
The conventional power supply voltage detection means includes a comparator circuit for comparing the power supply voltage with a predetermined reference voltage. The comparator circuit detects that the power supply voltage has fallen below the reference voltage, so that the battery can be replaced or charged. A function for promoting the operation is realized (for example, see
In addition, in devices equipped with a secondary battery as a power source, in order to prevent battery deterioration, when overcharge is detected using a comparator circuit, both ends of the secondary battery are short-circuited and discharged to a voltage above a certain value. I try not to be.
しかしながら、前記コンパレータ回路は高抵抗を使用する等、回路要素的に大きな面積を必要とし、そのために集積回路(IC)サイズが大きくなり、小型軽量が求められるアナログ電子時計等において問題となっている。 However, the comparator circuit requires a large area in terms of circuit elements such as the use of a high resistance, which increases the size of the integrated circuit (IC), which is a problem in analog electronic watches and the like that are required to be small and light. .
本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、コンパレータ回路等の電圧検出専用回路を設けることなく、電源電圧が所定範囲外になったことを検出できるようにすることを課題としている。
また本発明は、コンパレータ回路等の電圧検出専用回路を設けることなく、電源電圧の低下を検出できるようにすることを課題としている。
また本発明は、コンパレータ回路等の電圧検出専用回路を設けることなく、電源としての2次電池の過充電を防止することを課題としている。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to be able to detect that a power supply voltage is out of a predetermined range without providing a voltage detection dedicated circuit such as a comparator circuit.
Another object of the present invention is to make it possible to detect a decrease in power supply voltage without providing a voltage detection dedicated circuit such as a comparator circuit.
Another object of the present invention is to prevent overcharging of a secondary battery as a power source without providing a voltage detection dedicated circuit such as a comparator circuit.
本発明の第1の視点によれば、少なくともステッピングモータに電力を供給する電源と、前記ステッピングモータの回転状況を検出する回転検出手段と、前記回転検出手段が検出した回転状況に応じて、相互に駆動エネルギが異なる複数の主駆動パルスのいずれか又は前記各主駆動パルスよりも駆動エネルギが大きい補正駆動パルスを選択して前記ステッピングモータを駆動制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、所定駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に前記回転検出手段が検出した前記ステッピングモータの回転状況に基づいて前記電源の電圧を判定することを特徴とするステッピングモータ制御回路が提供される。 According to the first aspect of the present invention, a power source that supplies power to at least the stepping motor, a rotation detection unit that detects a rotation state of the stepping motor, and a rotation state detected by the rotation detection unit, Control means for driving and controlling the stepping motor by selecting any one of a plurality of main drive pulses having different drive energies or a correction drive pulse having a drive energy larger than each of the main drive pulses. A stepping motor control circuit is provided, wherein the voltage of the power source is determined based on the rotation state of the stepping motor detected by the rotation detecting means when the stepping motor is driven by a predetermined driving pulse.
ここで、前記制御手段は、所定駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に前記回転検出手段が駆動エネルギ不足を検出した場合、前記電源の電圧が所定値よりも低下したと判定するように構成することができる。
また、前記電源は2次電池によって構成されると共に前記2次電池を充電する充電手段とを備え、前記制御手段は、所定駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に前記回転検出手段が前記2次電池の過充電を検出した場合、前記2次電池の充電を停止するように構成することができる。
Here, the control means is configured to determine that the voltage of the power source has dropped below a predetermined value when the rotation detection means detects a lack of drive energy when the stepping motor is driven by a predetermined drive pulse. can do.
The power source includes a secondary battery and charging means for charging the secondary battery, and the control means is configured such that when the stepping motor is driven by a predetermined drive pulse, the rotation detecting means is the second battery. When overcharge of the secondary battery is detected, the secondary battery can be configured to stop charging.
また、本発明の第2の視点によれば、時刻針を回転駆動するステッピングモータと、前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ制御回路とを有するアナログ電子時計において、前記ステッピングモータ制御回路を用いたことを特徴とするアナログ電子時計が提供される。 According to the second aspect of the present invention, the stepping motor control circuit is used in an analog electronic timepiece having a stepping motor for rotating the time hand and a stepping motor control circuit for controlling the stepping motor. An analog electronic timepiece is provided.
本発明に係るステッピングモータ制御回路によれば、コンパレータ回路等の電圧検出専用回路を設けることなく、電源電圧が所定範囲外になったことを検出することができる。また、コンパレータ回路等の電圧検出専用回路を設けることなく、電源電圧の低下を検出することができる。また、コンパレータ回路等の電圧検出専用回路を設けることなく、電源としての2次電池の過充電を防止することができる。
また、本発明に係るアナログ電子時計によれば、コンパレータ回路等の電圧検出専用の回路を設けることなく、電源電圧が所定範囲外になったことを検出することができ、電池交換を促す等が可能になる。また、本発明に係るアナログ電子時計によれば、コンパレータ回路等の電圧検出専用の回路を設けることなく、電源電圧が所定範囲外になったことを検出することができ、電源としての2次電池の過充電を防止することができる。
According to the stepping motor control circuit of the present invention, it is possible to detect that the power supply voltage is out of the predetermined range without providing a voltage detection dedicated circuit such as a comparator circuit. Further, it is possible to detect a drop in the power supply voltage without providing a voltage detection dedicated circuit such as a comparator circuit. Further, overcharging of the secondary battery as a power source can be prevented without providing a voltage detection dedicated circuit such as a comparator circuit.
Further, according to the analog electronic timepiece according to the invention, it is possible to detect that the power supply voltage is out of the predetermined range without providing a circuit dedicated to voltage detection such as a comparator circuit, and to promote battery replacement. It becomes possible. Further, according to the analog electronic timepiece of the invention, it is possible to detect that the power supply voltage is out of the predetermined range without providing a circuit dedicated to voltage detection such as a comparator circuit, and a secondary battery as a power supply. Can be prevented from overcharging.
図1は、本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路を用いたアナログ電子時計のブロック図で、アナログ電子腕時計の例を示している。
図1において、アナログ電子時計は、所定周波数の信号を発生する発振回路101、発振回路101で発生した信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生する分周回路102、電子時計を構成する各電子回路要素の制御や駆動パルスの変更制御等の制御を行う制御回路103、分周回路102からの時計信号を所定時間計時する毎に主駆動パルスP1をパルスダウンするためのパルスダウン制御信号を出力すると共に制御回路103からのリセット信号に応答して計数値をリセットした後に再び計時動作を開始するパルスダウンカウンタ回路105を備えている。
FIG. 1 is a block diagram of an analog electronic timepiece using a stepping motor control circuit according to an embodiment of the present invention, and shows an example of an analog electronic wristwatch.
In FIG. 1, an analog electronic timepiece includes an
また、アナログ電子時計は、制御回路103からの制御信号に基づいて相互に駆動エネルギが異なる複数種類の主駆動パルスP1中のいずれかを選択し出力する主駆動パルス発生回路104、制御回路103からの制御信号に基づいて前記各主駆動パルスP1よりもエネルギが大きい補正駆動パルスP2を出力する補正駆動パルス発生回路108、主駆動パルス発生回路104からの主駆動パルスP1及び補正駆動パルス発生回路108からの補正駆動パルスP2に応答してステッピングモータ109を回転駆動するモータ駆動回路106、ステッピングモータ109、ステッピングモータ109によって回転駆動されると共に時刻表示用の時刻針等を有するアナログ表示部110、ステッピングモータ109駆動後の自由振動によって発生し所定基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを所定の回転検出期間において検出する回転検出回路107、回転検出回路107が基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを前記回転検出期間内のどの区間において検出したかを判定する検出区間判定回路111を備えている。
The analog electronic timepiece is selected from the main drive
電池112はアナログ電子時計の電源であり、少なくともステッピングモータ109の電源として機能する。
制御回路103は、一定条件の下でパルスダウンカウンタ回路105をリセットしてカウント動作を初期値から再スタートさせるリセット機能や、前記各区間において誘起信号VRsが基準しきい電圧Vcompを超えるか否かの判定値のパターンによってステッピングモータ108の回転状況(回転したか否か、駆動エネルギは十分か否か等)を判定する機能等も有している。また、制御回路103は、基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出した区間の前記パターンに基づいて電池112の電圧を判定する電圧判定部103aを備えている。
The
The
後述するように、ステッピングモータ109の回転状況を検出する回転検出期間は、ステッピングモータ109の駆動停止直後に設けられると共に、複数の区間(本実施の形態では区間T1〜T3の3区間)に区分されている。
回転検出回路107は公知の回転検出回路であり、ステッピングモータ109が回転した場合等のようにステッピングモータ109のロータが一定速度以上の動きをする場合には基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出し、ステッピングモータ109が回転しなかった場合等のようにステッピングモータ109のロータが一定速度以上の動きをしない場合には基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出しないように構成されている。
As will be described later, the rotation detection period for detecting the rotation state of the stepping
The
ここで、発振回路101及び分周回路102は信号発生手段を構成し、アナログ表示部110は時刻表示手段を構成している。回転検出回路107及び検出区間判定回路111は回転検出手段を構成している。主駆動パルス発生回路104及び補正駆動パルス発生回路108は駆動パルス発生手段を構成している。モータ駆動回路106はモータ駆動手段を構成している。電圧判定部103aは電圧判定手段を構成している。発振回路101、分周回路102、パルスダウンカウンタ回路105、制御回路103、電圧判定部103a、主駆動パルス発生回路104、補正駆動パルス発生回路108及びモータ駆動回路106は制御手段を構成している。
Here, the
図2は、本発明の実施の形態で使用するステッピングモータ109の構成図で、アナログ電子時計で一般に用いられている時計用ステッピングモータの例を示している。
図2において、ステッピングモータ109は、ロータ収容用貫通孔203を有するステータ201、ロータ収容用貫通孔203に回転可能に配設されたロータ202、ステータ201と接合された磁心208、磁心208に巻回されたコイル209を備えている。ステッピングモータ108をアナログ電子時計に用いる場合には、ステータ201及び磁心208はネジ又はカシメ(図示せず)によって地板(図示せず)に固定され、互いに接合される。コイル209は、第1端子OUT1、第2端子OUT2を有している。
FIG. 2 is a configuration diagram of the
In FIG. 2, a
ロータ202は、2極(S極及びN極)に着磁されている。磁性材料によって形成されたステータ201の外端部には、ロータ収容用貫通孔203を挟んで対向する位置に複数(本実施の形態では2個)の切り欠き部(外ノッチ)206、207が設けられている。各外ノッチ206、207とロータ収容用貫通孔203間には可飽和部210、211が設けられている。
The
可飽和部210、211は、ロータ202の磁束によっては磁気飽和せず、コイル209が励磁されたときに磁気飽和して磁気抵抗が大きくなるように構成されている。ロータ収容用貫通孔203は、輪郭が円形の貫通孔の対向部分に複数(本実施の形態では2つ)の半月状の切り欠き部(内ノッチ)204、205を一体形成した円孔形状に構成されている。
The
切り欠き部204、205は、ロータ202の停止位置を決めるための位置決め部を構成している。コイル209が励磁されていない状態では、ロータ202は、図2に示すように前記位置決め部に対応する位置、換言すれば、ロータ202の磁極軸Aが、切り欠き部204、205を結ぶ線分と直交するような位置(角度θ0位置)に安定して停止している。
The
いま、モータ駆動回路106から一方の極性の矩形波の駆動パルスをコイル209の端子OUT1、OUT2間に供給して(例えば、第1端子OUT1側を正極、第2端子OUT2側を負極)、図2の矢印方向に電流iを流すと、ステータ201には破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部210、211が飽和して磁気抵抗が大きくなり、その後、ステータ201に生じた磁極とロータ202の磁極との相互作用によって、ロータ202は図2の矢印方向に180度回転し、磁極軸Aが角度θ1位置で安定的に停止する。尚、ステッピングモータ109を回転駆動することによって通常動作(本実施の形態ではアナログ電子時計であるため運針動作)を行わせるための回転方向(図2では反時計回り方向)を正方向とし、その逆(時計回り方向)を逆方向としている。
Now, a rectangular-wave drive pulse of one polarity is supplied from the
次に、モータ駆動回路107から、逆極性の駆動パルスをコイル209の端子OUT1、OUT2に供給して(前記駆動とは逆極性となるように、第1端子OUT1側を負極、第2端子OUT2側を正極)、図2の反矢印方向に電流を流すと、ステータ201には反破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部210、211が先ず飽和し、その後、ステータ201に生じた磁極とロータ202の磁極との相互作用によって、ロータ202は前記と同一方向に180度回転し、磁極軸Aが角度θ0位置で安定的に停止する。
Next, a drive pulse having a reverse polarity is supplied from the
以後、このように、コイル209に対して極性の異なる信号(交番信号)を供給することによって、前記動作が繰り返し行われて、ロータ202を180度ずつ矢印方向に連続的に回転させることができるように構成されている。
本実施の形態では、駆動パルスとして、相互に駆動エネルギの異なる複数種類の主駆動パルスP1n及び補正駆動パルスP2を用いている。主駆動パルスP1nのランクnは最小値1から最大値mまで複数のランクを持ち、nの値が大きいほど駆動パルスの駆動エネルギが大きくなるように構成されている。補正駆動パルスP2は過大負荷を強制的に回転駆動できるような大エネルギパルスであり、その駆動エネルギは各主駆動パルスP1よりも大きいエネルギに設定されている。
Thereafter, by supplying signals with different polarities (alternating signals) to the
In the present embodiment, a plurality of types of main drive pulses P1n and correction drive pulses P2 having different drive energies are used as drive pulses. The rank n of the main drive pulse P1n has a plurality of ranks from the
図3は、本実施の形態に係るステッピングモータ108のタイミング図で、電池112の電圧状態、検出区間判定回路111が検出した誘起信号VRsが第1区間T1〜第3区間において基準しきい電圧Vcompを超えるか否かのパターン(第1区間T1,第2区間T2,第3区間T3)、ステッピングモータの状態、ロータ202の回転軌道、誘起信号VRsの発生タイミング、駆動パルスを維持又は変更するか否かのパルス制御動作をあわせて示している。
FIG. 3 is a timing chart of the stepping
検出期間Tは第1区間T1、第2区間T2、第3区間T3に区分されている。主駆動パルスP1による駆動直後の所定時間を第1区間T1、第1区間T1よりも後の所定時間を第2区間T2、第2区間よりも後の所定時間を第3区間T3としている。このように、主駆動パルスP1による駆動直後から始まる検出区間T全体を複数の区間(本実施の形態では3つの区間T1〜T3)に区分している。尚、本実施の形態では、誘起信号VRsを検出しない期間であるマスク区間は設けていない。
ロータ202を中心として、その回転によってロータ202の主磁極が位置するXY座標空間を第1象限I〜第4象現IVに区分した場合、第1区間T1〜第3区間T3は次のように表すことができる。
The detection period T is divided into a first section T1, a second section T2, and a third section T3. A predetermined time immediately after driving by the main drive pulse P1 is a first interval T1, a predetermined time after the first interval T1 is a second interval T2, and a predetermined time after the second interval is a third interval T3. In this way, the entire detection section T starting immediately after driving with the main drive pulse P1 is divided into a plurality of sections (three sections T1 to T3 in the present embodiment). In the present embodiment, there is no mask section that is a period during which no induced signal VRs is detected.
When the XY coordinate space where the main magnetic pole of the
即ち、通常負荷の状態であって電池112の電圧が所定電圧(ステッピングモータ109が「適度な余裕の回転」を示す電圧)の場合、第1区間T1はロータ202を中心とする空間の第2象限II及び第3象限IIIにおいてロータ202の最初の正方向回転状況を判定する区間及び最初の逆方向回転状況を判定する区間、第2区間T2は第3象限IIIにおいてロータ202の最初の逆方向回転状況及び2回目の正方向回転状況を判定する区間、第3区間T3は第3象限IIIにおいてロータ202の2回目の正方向回転状況及び2回目の逆方向回転状況を判定する区間である。ここで、通常負荷とは通常時に駆動される負荷を意味しており、本実施の形態では、アナログ表示部110の時刻針(時針、分針、秒針)を駆動する場合の負荷を通常負荷としている。
That is, when the
P1は主駆動パルスを表すと共に主駆動パルスP1によって駆動される期間も表している。ロータ202の回転中心を中心とするXY座標区間において、aは主駆動パルスP1での駆動によってロータ202が第2象限において最初に正方向に回転する領域、bは第3象限において最初に正方向に回転する領域、cは第3象限において最初に逆方向に回転する領域、dは第3象限において2回目に正方向に回転する領域である。eは第3象限において2回目に逆方向に回転する領域である。
P1 represents the main drive pulse and also represents the period driven by the main drive pulse P1. In an XY coordinate section centered on the rotation center of the
例えば、図3において、本実施の形態に係るステッピングモータ制御回路では、電池112の電圧が「適度な余裕の回転」を示す電圧において、領域bで生じた誘起信号VRsは第1区間T1において検出され、領域cで生じた誘起信号VRsは第1区間T1及び第2区間T2において検出され、領域dで生じた誘起信号VRsは第2区間T2及び第3区間T3において検出され、領域eで生じた誘起信号VRsは第3区間T3において検出される。
For example, in FIG. 3, in the stepping motor control circuit according to the present embodiment, the induced signal VRs generated in the region b is detected in the first section T1 when the voltage of the
また、電池112が前記「適度な余裕の回転」を示す電圧よりも所定値低い電圧(ステッピングモータ109が「やや余裕の少ない回転」を示す電圧)では、領域aで生じた誘起信号VRsは第1区間T1において検出され、領域bで生じた誘起信号VRsは第1区間T1及び第2区間T2において検出され、領域cで生じた誘起信号VRsは第2区間T2及び第3区間T3において検出され、領域dで生じた誘起信号VRsは第3区間T3において検出される。
以下同様に図3に示すように、2次電池112の電圧に応じた誘起信号VRsのパターンが検出されることになる。制御回路103は、誘起信号VRsのパターンに応じて、主駆動パルスP1のランクアップ、ランク維持、ランクダウン等のパルス制御を行う。
In addition, when the
Similarly, as shown in FIG. 3, the pattern of the induced signal VRs corresponding to the voltage of the
各区間における誘起信号VRsの判定値は、誘起信号VRsが基準しきい電圧Vcompを超える区間を「1」、誘起信号VRsが基準しきい電圧Vcompを超えない区間を「0」と表している。また、判定値が「1」、「0」のいずれでも構わない区間を「1/0」と表している。
パターン(1/0,0,0)は図3の例中、電池112の電圧が最も低い状態を示し、今回の駆動ではステッピングモータ109が回転しなかった状態を示している。制御回路103は、ステッピングモータ109が回転しなかったため、補正駆動パルスP2で駆動することによって強制的にステッピングモータ109を回転させ、次回の駆動時には、主駆動パルスP1を1ランク駆動エネルギの大きい主駆動パルスP1に変更(ランクアップ)して駆動するようにパルス制御する。
The determination value of the induced signal VRs in each section represents “1” when the induced signal VRs exceeds the reference threshold voltage Vcomp, and “0” when the induced signal VRs does not exceed the reference threshold voltage Vcomp. A section in which the determination value may be “1” or “0” is represented as “1/0”.
The pattern (1/0, 0, 0) indicates a state in which the voltage of the
パターン(1/0,0,1)は、電池112の電圧がパターン(1/0,0,0)の次に低く、今回の駆動ではステッピングモータ109が回転したが、駆動エネルギに余裕のない回転であることを示している。制御回路103は、余裕のない回転であるため、補正駆動パルスP2による駆動は行なわず、次回の駆動時に主駆動パルスP1を1ランクアップして駆動するようにパルス制御する。
パターン(1,1,1/0)は、電池112の電圧がパターン(1/0,0,1)の次に低く、今回の駆動ではステッピングモータ109が回転したが、駆動エネルギにやや余裕の少ない回転であることを示している。制御回路103は、やや余裕の少ない回転であるため、ランクアップはせずに主駆動パルスP1のランクを維持する。
In the pattern (1/0, 0, 1), the voltage of the
In the pattern (1, 1, 1/0), the voltage of the
パターン(0,1,1/0)は、電池112の電圧が最も高く、今回の駆動でステッピングモータ109が回転し、駆動エネルギが適度な余裕の回転であることを示している。制御回路103は、適度な余裕の回転であるため、ランクアップはせずに主駆動パルスP1のランクを維持する。
図4は、本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
The pattern (0, 1, 1/0) indicates that the voltage of the
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the embodiment of the present invention.
以下、図1〜図4を参照して、本実施の形態の動作を詳細に説明する。
図1において、発振回路101は所定周波数の信号を発生し、分周回路102は発振回路101で発生した前記信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生し、パルスダウンカウンタ回路105及び制御回路103に出力する。
制御回路103は、前記時計信号を計数して計時動作を行い、所定時間計時する毎にステッピングモータ109を回転駆動するように主駆動パルス発生回路104に主駆動パルス制御信号を出力する。
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
In FIG. 1, an
The
パルスダウンカウンタ回路105は、後述するように、主駆動パルスP1で駆動した際に所定パターンが所定回数連続して発生した場合、主駆動パルスP1をパルスダウンするためのパルスダウン信号を主駆動パルス発生回路104に出力する。主駆動パルス発生回路104は、パルスダウン信号に応答して、1ランクパルスダウンした主駆動パルスP1に変更してモータ駆動回路106に出力する。
As will be described later, the pulse down
先ず制御回路103は、パルスランクn=0、パルスダウンカウンタ105のカウント値N=0として初期化する(ステップS400)。
制御回路103は、分周回路102からの時計信号を計時して秒針駆動タイミングになると主駆動パルス制御信号を主駆動パルス発生回路104に出力して主駆動パルスP1n(このときはn=0)で駆動するように主駆動パルス発生回路104を制御する(ステップS401)。主駆動パルス発生回路104は主駆動パルス制御信号に応答して主駆動パルスP10を選択し、主駆動パルスP10によってステッピングモータ109を駆動するようにモータ駆動回路106を制御する。モータ駆動回路106は主駆動パルスP10によってステッピングモータ109を駆動する。ステッピングモータ109が正常に回転した場合、アナログ表示部110の時刻針(時針、分針、秒針)が運針駆動される。
First, the
The
次に、制御回路103、回転検出回路107および検出区間判定回路111において、ステッピングモータ109の回転に伴う誘起信号VRsがどの区間T1〜T3で発生したのかを判定する(S402〜S404、S414)。
即ち、回転検出回路107は、ステッピングモータ109を駆動した直後の回転検出期間Tにおいて、ステッピングモータ109の自由振動によって発生する誘起信号VRsのうち、所定の基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出する毎に検出区間判定回路111に検出信号を出力する。検出区間判定回路111は回転検出回路107からの検出信号がどの区間に属するかを判定し、基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsが属する区間を制御回路103に通知する。
Next, in the
That is, the
制御回路103は、検出区間判定回路111からの通知に基づいて、誘起信号VRsのパターン(第1区間の判定値,第2区間の判定値,第3区間の判定値)を判定する。
まず、ステッピングモータ109を駆動させるのに十分な電源電圧が得られている場合について説明する。この場合、検出区間判定回路111からの通知によって得られるパターンは、(0、1、1/0)となる(ステップS402、S403)。この状態は、ステッピングモータ109にとって適度な余裕のある回転である。
Based on the notification from the detection
First, a case where a power supply voltage sufficient to drive the stepping
制御回路103は、処理ステップS403においてパターン(0、1、1/0)が得られた場合、電圧判定指示の有無を確認する(ステップS420)。まだ、この場合電圧判定指示は出ていないため、パルスランクnが最小(=0)か否かを判断する(ステップS422)。
制御回路103は、パルスランクnが最小であれば、パルスランクnを維持して処理ステップS401に戻り、次のステッピングモータ駆動タイミングを待つ(ステップS425)。
When the pattern (0, 1, 1/0) is obtained in process step S403, the
If the pulse rank n is the minimum, the
処理ステップS422においてパルスランクnが最小でなければ、パルスダウンカウンタ105のカウント値Nに1加算してN=N+1とする(ステップS423)。
制御回路103は、パルスダウンカウンタ105のカウント値NがN=所定値(例えば160)か否か判断して160でなければパルスランクnを維持して、次のステッピングモータ駆動タイミングを待つ(ステップS425)。
If the pulse rank n is not the minimum in process step S422, 1 is added to the count value N of the pulse down counter 105 to set N = N + 1 (step S423).
The
制御回路103は、パルスダウンカウンタ105のカウント値Nが160であるならば、パルスダウンカウンタ105のカウント値をクリアし、パルスランクを1ランク下げる(ステップS426)。
処理ステップS424、S425の動作は、パルスダウンカウンタ105の一定カウント値(時間)毎にパルスランクnを下げることにより、より必要最小限のパルスランクnで駆動させ、省電力化を実現させるものであり、本実施の形態ではN=160としたが、この値は任意である。
If the count value N of the pulse down
The operations of the processing steps S424 and S425 are to reduce the pulse rank n at every constant count value (time) of the pulse down counter 105, thereby driving with the minimum pulse rank n and realizing power saving. There is N = 160 in this embodiment, but this value is arbitrary.
次に、検出区間判定回路111の判定により得られるパターンが(1、1、1/0)となった場合(ステップS402、S414)は、ステッピングモータ109にとってやや余裕の少ない回転である。
ここでも制御回路103は、電圧判定指示の有無を確認し(ステップS415)、判定指示が出ていないので、パルスランクnを維持しつつ次の駆動タイミングを待つ(S419)。
Next, when the pattern obtained by the determination of the detection
Here again, the
次に制御回路103は、検出区間判定回路111の判定結果により得られるパターンが(1/0、0、1)となった場合(ステップS402〜S404)は、ステッピングモータ109は回転するが余裕の無い回転である。ここでも電圧判定指示があるか判断し(ステップS416)、電圧判定指示がまだ無いのでパルスランクnが最大か否か判断する(ステップS417)。
制御回路103は、処理ステップS417においてパルスランクnが最大であれば現在のパルスランクを維持し、次の駆動タイミングを待つ(ステップS419)。パルスランクnが最大でなければ、現在余裕のない回転結果であったので、パルスランクnをランクアップさせる必要がある。
Next, when the pattern obtained from the determination result of the detection
If the pulse rank n is the maximum in process step S417, the
ここで、余裕のない回転結果を生じる要因として、2つ要因がある。1つは、ステッピングモータ109の負荷となる輪列負荷が一時的に増える場合、たとえばカレンダ車を回転させる場合などである。他の1つは、駆動電源の電圧値がエネルギー消費に伴い下がってきた場合がある。このどちらかであるかはまだ判断できない。そこで、制御回路103は、電圧判定指示を行った後(ステップS412)、現在の主駆動パルスP1nのパルスランクnを制御部103内の記憶部にランクデータn0として記憶し、一時的に主駆動パルスP1を最大ランクの主駆動パルスP1maxに設定して処理ステップS401に戻る(ステップS413)。
Here, there are two factors that cause an unsatisfactory rotation result. One is when the train wheel load, which is the load of the stepping
パルスランクnを最大パルスランクmaxとすることで、一時的な負荷の増大であれば、次回のステッピングモータ109の駆動では、適度な余裕のある回転となるはずである。これは、システム設計の段階で、システムの考えられる負荷に対して、パルスランクnを最大とした場合、適度な余裕のある回転となるように駆動パルスを設計しているためである。ところが、電源電圧が低下した場合には、いくらパルスランクnを最大パルスランクmaxとしても駆動エネルギが足りず、適度な余裕のある回転とはならず、余裕の無いぎりぎりの回転や、非回転となる。
制御回路103は、同様に検出区間判定回路111の判定結果に基づくパターンが、(1/0、0、0)であった場合(ステップS402〜S404)、非回転なので、まず各主駆動パルスP1よりもより駆動エネルギの大きな補正パルスP2で駆動して強制的に回転させる(S405)。
If the pulse rank n is set to the maximum pulse rank max, if the load is temporarily increased, the next driving of the stepping
Similarly, if the pattern based on the determination result of the detection
次に制御回路103は、電圧判定指示あるか判断し(ステップS406)、電圧判定指示はまだ無いので次にパルスランクnが最大か否か判断する(ステップS408)。制御回路103は、パルスランクnが最大である場合は、これ以上ランクアップできないので、パルスランクnを初期値0に戻す(ステップS408、S407)。
制御回路103は、処理ステップS408においてパルスランクnが最大でない場合は、前記同様に電圧判定指示を出し(ステップS412)、現在の主駆動パルスP1nのパルスランクnを制御部103内の記憶部にランクデータn0として記憶し、一時的に主駆動パルスP1を最大ランクの主駆動パルスP1maxに設定して処理ステップS401に戻る(ステップS413)。
Next, the
If the pulse rank n is not maximum in process step S408, the
以上の説明は、ステッピングモータ109を駆動させるのに十分な電源電圧が電池112から得られている場合なので、パルスランクnが最大でない場合に電圧判定指示が出され(ステップS408、S417、S412)、パルスランクnが最大となった場合の駆動後の検出区間判定回路111の判定結果に基づくパターンは、適度な余裕のある回転を示すパターン(0、1、1/0)や、やや余裕の少ない回転を示すパターン(1、1、1/0)となる。
In the above description, since a power supply voltage sufficient to drive the stepping
制御回路103は、処理ステップS402〜S404、S414にて検出区間判定回路111の判定結果に基づくパターンが(0、1、1/0)の場合、処理ステップS420で電圧判定指示があるか否か判断して、電圧判定指示があるので、この判定指示を解除し、主駆動パルスP1のパルスランクnを前記記憶部に記憶したランクn0に戻して処理ステップS411に移行する(ステップS421)。この場合、制御回路103は、処理ステップS412で出された電圧判定指示においてパルスランクnを最大パルスランクmaxにして駆動した結果(ステップS413)、前記処理(ステップS408、S417、S413)で必要とされたランクアップは、ステッピングモータ109の輪列負荷が一時的に増えたためと判断し、ランクnを1ランクアップする(S411)。
制御回路103は、同様に処理ステップS402〜S404、S414にて検出区間判定回路111の判定結果に基づくパターンが(1、1、1/0)の場合、電圧判定指示があるか判断して、電圧判定指示があるので、この判定指示を解除し、主駆動パルスP1のパルスランクnを前記記憶部に記憶したランクn0に戻して処理ステップS411に移行する(S415、S418)。
When the pattern based on the determination result of the detection
Similarly, when the pattern based on the determination result of the detection
次に、ステッピングモータ109を駆動させるのに十分な電源電圧が電池112から得られていない場合について説明する。
電池112の電源電圧が徐々に低下して所定値よりも低下すると、小さいパルスランクnではステッピングモータ109を駆動させることが困難となる。制御回路103は、検出判定回路111の判定結果に基づくパターンが(1/0、0、1)(余裕のない回転)や(1/0、0、0)(非回転)を示した場合(即ち、駆動エネルギ不足を示した場合)、電圧判定指示を出し(ステップS412)、駆動パルスを所定駆動エネルギの駆動パルス(本実施の形態では、パルスランクnが最大パルスランクmaxの主駆動パルスP1max)に設定する(ステップS413)。
制御回路103の電圧判定部103aは、主駆動パルスP1maxでステッピングモータ109を駆動してもパターン(1/0、0、1)や(1/0、0、0)を示した場合(ステップS402〜S404、S414)には、電池112の電源電圧が所定値よりも低下していると判断する。
Next, a case where a power supply voltage sufficient to drive the stepping
When the power supply voltage of the
The
つまり、ステッピングモータ109の負荷が変化すれば、誘起信号VRsのパターンが変化するが、同様に電源電圧が変化すれば、擬似的に負荷が変化した状態と等価となり、電源電圧の変化に応じて、回転状況を表す誘起信号VRsのパターンが変化することになる。例えば、一時的に、カレンダ負荷で誘起信号VRsのパターンが主駆動パルスP1の駆動エネルギ維持、或いは駆動エネルギのランクアップのパターンを示した場合、最大駆動エネルギの主駆動パルスP1maxで駆動して誘起信号VRsを検出すれば、誘起信号VRsのパターンは、余裕の有る回転状態を示すはずである。しかしながら、それでも余裕の有る回転状態を示さずにランク維持あるいはランクアップのパターンを示せば、それは、電源電圧が所定値よりも低下したことを示すと判断できる。
That is, if the load of the stepping
即ち、制御回路103の電圧判定部103aは、誘起信号VRsのパターンが駆動エネルギ不足を示すパターンであり且つ電圧判定指示がある場合(ステップS406、S416)は、電圧判定指示を解除し、主駆動パルスP1を制御回路103内の記憶部(図示せず)に記憶した主駆動パルスP1のランクn0に戻した後(ステップS409)、電池112の電圧が所定電圧以下になった旨の警告を報知する(ステップS410)。ここで、前記報知動作として、ステッピングモータ109を所定パターンで駆動するように構成してもよい。例えば、電圧低下の警告はアナログ指針時計では、秒針の駆動周期を通常の1ステップ/1秒周期から2ステップ/2秒周期に変えるなどして使用者に電圧低下等を報知するようにしてもよい。また、別途報知手段を設け、前記報知手段によって報知するようにしてもよい。
That is, the
以上述べたように、本実施の形態に係るステッピングモータ制御回路によれば、回転検出手段が検出した回転状況に応じて、相互に駆動エネルギが異なる複数の主駆動パルスP1のいずれか又は前記各主駆動パルスP1よりも駆動エネルギが大きい補正駆動パルスP2を選択してステッピングモータ109を駆動制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、所定駆動パルスによってステッピングモータ109を駆動した際に前記回転検出手段が検出した前記ステッピングモータの回転状況に基づいて前記電源の電圧を判定することを特徴としている。
したがって、コンパレータ回路等の電圧検出専用回路を設けることなく、電源電圧が所定範囲外になったことを検出することができる。
As described above, according to the stepping motor control circuit according to the present embodiment, any one of the plurality of main drive pulses P1 having different drive energies according to the rotation state detected by the rotation detection unit or each of the aforementioned Control means for driving the stepping
Therefore, it is possible to detect that the power supply voltage is out of the predetermined range without providing a voltage detection dedicated circuit such as a comparator circuit.
また、本実施の形態に係るステッピングモータ制御回路によれば、回転検出手段が検出した回転状況に応じて、相互に駆動エネルギが異なる複数の主駆動パルスP1のいずれか又は前記各主駆動パルスP1よりも駆動エネルギが大きい補正駆動パルスP2を選択してステッピングモータ109を駆動制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、所定駆動パルス(例えば最大エネルギランクmaxの主駆動パルスP1max、あるいは、直前に駆動した主駆動パルスP1から所定ランク数ランクアップした主駆動パルスP1)によってステッピングモータ109を駆動した際に前記回転検出手段が駆動エネルギ不足を検出した場合、電源の電圧が所定値よりも低下したと判定するように構成している。
In addition, according to the stepping motor control circuit according to the present embodiment, one of the plurality of main drive pulses P1 having different drive energy or the respective main drive pulses P1 depending on the rotation state detected by the rotation detection unit. And a control means for driving and controlling the stepping
このように、ステッピングモータ109に加わる電源電圧の変化に応じて、ステッピングモータ109の回転状況を示す誘起信号VRsのパターンが変化することを利用し、前記パターンに基づいて電源電圧を擬似的に検出するようにしている。
したがって、コンパレータ回路等の電圧検出専用回路を別途設けることなく、電源電圧の低下を検出することが可能になる。また、コンパレータを構成する検出抵抗を使用する必要がないため、電力損失を抑制することが可能になり又、集積回路面積を小さくすることができて小型化可能になる。
As described above, the pattern of the induction signal VRs indicating the rotation state of the stepping
Therefore, it is possible to detect a drop in the power supply voltage without separately providing a voltage detection dedicated circuit such as a comparator circuit. Further, since it is not necessary to use a detection resistor that constitutes a comparator, power loss can be suppressed, and the area of the integrated circuit can be reduced and the size can be reduced.
また、電源として一次電池を使用する場合には電池交換を報知するように構成でき又、二次電池を使用する場合には充電動作を促すように報知するよう構成できる。
また、本実施の形態に係るアナログ電子時計によれば、コンパレータ回路等の電圧検出専用の回路を設けることなく、ステッピングモータ駆動用電源電圧を検出することができ、電池交換を促す等が可能になる。また、小型化が可能になる。
Moreover, when using a primary battery as a power supply, it can be comprised so that battery replacement | exchange may be alert | reported, and when using a secondary battery, it can be comprised so that a charging operation may be prompted.
In addition, according to the analog electronic timepiece according to the present embodiment, the power supply voltage for driving the stepping motor can be detected without providing a circuit dedicated to voltage detection such as a comparator circuit, and it is possible to promote battery replacement. Become. Further, downsizing is possible.
尚、本実施の形態では、最大駆動エネルギの主駆動パルスP1maxによって駆動した際の回転状況を示すパターンが駆動エネルギ不足を示すパターンの場合に電源電圧が所定値よりも低下したと判定するように構成したが、直前に駆動した主駆動パルスP1を所定ランク数ランクアップした主駆動パルスP1によって駆動した際のパターンに基づいて電源電圧が所定値よりも低下したか否かを判定するように構成してもよい。
また、本実施の形態では、回転検出期間を3つの区間に区分し、前記3つの区間における誘起信号VRsのパターンに基づいて電源の状態を判定するように構成したが、複数の区間に区分し、前記複数の区間における誘起信号VRsのパターンに基づいて電源の状態を判定するように構成してもよい。
In the present embodiment, when the pattern indicating the rotation state when driven by the main drive pulse P1max with the maximum drive energy is a pattern indicating insufficient drive energy, it is determined that the power supply voltage has decreased below a predetermined value. Although configured, it is configured to determine whether or not the power supply voltage has fallen below a predetermined value based on a pattern when the main driving pulse P1 driven immediately before is driven by the main driving pulse P1 that is upgraded by a predetermined number of ranks. May be.
In the present embodiment, the rotation detection period is divided into three sections, and the state of the power supply is determined based on the pattern of the induced signal VRs in the three sections. However, the rotation detection period is divided into a plurality of sections. The power supply state may be determined based on the pattern of the induced signal VRs in the plurality of sections.
図5は、本発明の他の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路を用いたアナログ電子時計のブロック図で、アナログ電子腕時計の例である。図5において図1と同一部分には同一符号を付している。
本他の実施の形態では、アナログ電子時計の電源であり少なくともステッピングモータ109の電源として機能する2次電池114、光を受光して発電し2次電池114を充電する発電手段または充電手段としての太陽電池113、太陽電池113に接続されたスイッチ115を備えている。
FIG. 5 is a block diagram of an analog electronic timepiece using a stepping motor control circuit according to another embodiment of the present invention, which is an example of an analog electronic wristwatch. 5, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
In this other embodiment, a
スイッチ115は例えば半導体素子によって構成された開閉スイッチであり、通常時は開状態に保持され、太陽電池113が発電した電力によって2次電池114を充電するように構成される。2次電池114が所定電圧を超えて過充電になると、制御回路103によってスイッチ115が閉状態にされて太陽電池113が短絡され、太陽電池113による2次電池114の充電が停止する。
尚、太陽電池113を短絡するためのスイッチ115の代わりに、太陽電池113と2次電池114間にスイッチを設け、当該スイッチを通常時は閉状態にして太陽電池113により2次電池114を充電すると共に、2次電池114が過充電のときに開状態にして充電を停止するように構成してもよい。
The
Instead of the
検出区間判定回路111は複数の区間を有する検出区間T内で生じる誘起信号VRsのパターンを検出するが、本他の実施の形態では図6に示すように、検出区間Tは4つの区間T1a、T1b、T2、T3に区分されており、前記実施の形態における第1区間T1を、前半の第1区間T1aと後半の第2区間T1bに等分した構成となっている。
即ち図6において、検出期間Tは第1区間T1a、第2区間T1b、第3区間T2、第4区間T3に区分されている。主駆動パルスP1による駆動直後の所定時間を第1区間T1a、第1区間T1aよりも後の所定時間を第2区間T1b、第2区間T1bよりも後の所定時間を第3区間T2、第3区間T2よりも後の所定時間を第4区間T3としている。このように、主駆動パルスP1による駆動直後から始まる検出区間T全体を複数の区間(本実施の形態では4つの区間T1a〜T3)に区分している。尚、本他の実施の形態でも、誘起信号VRsを検出しない期間であるマスク区間は設けていない。
The detection
That is, in FIG. 6, the detection period T is divided into a first section T1a, a second section T1b, a third section T2, and a fourth section T3. The predetermined time immediately after driving by the main drive pulse P1 is the first interval T1a, the predetermined time after the first interval T1a is the second interval T1b, the predetermined time after the second interval T1b is the third interval T2, the third interval A predetermined time after the section T2 is set as a fourth section T3. In this way, the entire detection section T starting immediately after driving by the main drive pulse P1 is divided into a plurality of sections (four sections T1a to T3 in the present embodiment). In the other embodiments as well, there is no mask section that is a period in which the induced signal VRs is not detected.
ロータ202を中心として、その回転によってロータ202の主磁極が位置するXY座標空間を第1象限I〜第4象限IVに区分した場合、第1区間T1a〜第4区間T3は次のように表すことができる。
即ち、通常負荷の状態であって2次電池114の電圧が所定電圧(ステッピングモータ109が「適度な余裕の回転」となる電圧)の場合、第1区間T1aはロータ202を中心とする空間の第2象限IIにおいてロータ202の最初の正方向回転状況を判定する区間及び第3象限IIIにおいてロータ202の最初の正方向回転状況を判定する区間、第2区間T1bは第3象限IIIにおいてロータ202の最初の正方向回転状況を判定する区間、第3区間T2は第3象限IIIにおいてロータ202の最初の正方向回転状況を判定する区間及び最初の逆方向回転状況を判定する区間、第4区間T3は第3象限IIIにおいてロータ202の最初の逆方向回転状況及び2回目の正方向回転状況を判定する区間である。
When the XY coordinate space in which the main magnetic pole of the
That is, in a normal load state, when the voltage of the
例えば、図6において、本他の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路では、通常負荷の状態であって2次電池114が前記「適度な余裕の回転」の電圧の場合、領域aで生じた誘起信号VRsは第1区間T1aにおいて検出され、領域bで生じた誘起信号VRsは第1区間T1a、第2区間T1b及び第3区間T2において検出され、領域cで生じた誘起信号VRsは第3区間T2及び第4区間T3において検出され、領域dで生じた誘起信号VRsは第4区間T3において検出される。
For example, in FIG. 6, in the stepping motor control circuit according to the other embodiment, in the normal load state, the
また、通常負荷の状態であって2次電池114が前記「適度な余裕の回転」の電圧よりも所定値低い電圧(ステッピングモータ109が「やや余裕の少ない回転」を示す電圧)では、領域aで生じた誘起信号VRsは第1区間T1a及び第2区間T1bにおいて検出され、領域bで生じた誘起信号VRsは第2区間T1b及び第3区間T2において検出され、領域cで生じた誘起信号VRsは第3区間T2及び第4区間T3において検出され、領域dで生じた誘起信号VRsは第4区間T3において検出される。
以下同様に、通常負荷の状態では図6に示すように、2次電池114の電圧に応じた誘起信号VRsのパターンが検出されることになる。制御回路103は、誘起信号VRsのパターン(第1区間T1aの判定値,第2区間T1bの判定値,第3区間T2の判定値,第4区間T3の判定値)に応じて、主駆動パルスP1のランクアップ、ランク維持、ランクダウン等のパルス制御や2次電池114の充電停止制御等の各種制御を行う。
Further, when the
Similarly, in the normal load state, the pattern of the induced signal VRs corresponding to the voltage of the
パターン(1/0,0,0,0)(パターン1)は図6の例中、2次電池114の電圧が最も低い状態を示し、今回の駆動ではステッピングモータ109が回転しなかった状態を示している。制御回路103は、ステッピングモータ109が回転しなかったため、補正駆動パルスP2で駆動することによって強制的にステッピングモータ109を回転させ、次回の駆動時には、主駆動パルスP1を1ランク駆動エネルギの大きい主駆動パルスP1に変更(ランクアップ)して駆動するようにパルス制御する。
Pattern (1/0, 0, 0, 0) (Pattern 1) shows the state in which the voltage of the
パターン(1/0,0,1,1)(パターン2)は、2次電池114の電圧がパターン(1/0,0,0,0)の次に低く、今回の駆動ではステッピングモータ109が回転したが、駆動エネルギにまったく余裕のない回転であることを示している。制御回路103は、まったく余裕のない回転であるため、補正駆動パルスP2による駆動は行なわず、次回の駆動時に主駆動パルスP1を1ランクアップして駆動するようにパルス制御する。
パターン(1/0,0,0,1)(パターン3)は、2次電池114の電圧がパターン(1/0,0,1,1)の次に低く、今回の駆動ではステッピングモータ109が回転したが、駆動エネルギにかなり余裕のない回転であることを示している。制御回路103は、かなり余裕のない回転であるため、補正駆動パルスP2による駆動は行なわず、次回の駆動時に主駆動パルスP1を1ランクアップして駆動するようにパルス制御する。
In the pattern (1/0, 0, 1, 1) (pattern 2), the voltage of the
In the pattern (1/0, 0, 0, 1) (pattern 3), the voltage of the
パターン(1,0,1,1/0)(パターン4)は、2次電池114の電圧がパターン(1/0,0,0,1)の次に低く、今回の駆動ではステッピングモータ109が回転したが、駆動エネルギにやや余裕の少ない回転であることを示している。制御回路103は、やや余裕の少ない回転であるため、補正駆動パルスP2による駆動は行なわず又、ランクアップはせずに主駆動パルスP1のランクを維持する。
パターン(0,0,1,0)(パターン5)は、2次電池114の電圧がパターン(1,0,1,1/0)の次に低く、今回の駆動ではステッピングモータ109が回転し、駆動エネルギが適度な余裕の回転であることを示している。
In the pattern (1, 0, 1, 1/0) (pattern 4), the voltage of the
In the pattern (0, 0, 1, 0) (pattern 5), the voltage of the
パターン(0,1,1,0)(パターン6)は、2次電池114の電圧がパターン(0,0,1,0)の次に低く、今回の駆動ではステッピングモータ109が回転し、駆動エネルギがやや余裕の多い回転であることを示している。制御回路103は、パターン(0,0,1,0)及びパターン(0,1,1,0)の場合、補正駆動パルスP2による駆動は行なわず又、ランクアップはせずに主駆動パルスP1のランクを維持し、後述する所定条件が成立したとき主駆動パルスP1を1ランクダウンする。
In the pattern (0, 1, 1, 0) (pattern 6), the voltage of the
パターン(0,1,0,0)(パターン7)は、2次電池114の電圧が最も高く、今回の駆動でステッピングモータ109が回転し、駆動エネルギに余裕の多すぎる回転であることを示している。制御回路103は、余裕が多すぎるため、ランクアップはせずに主駆動パルスP1のランクを維持し、後述する所定条件が成立したとき1ランクダウンする。
図7及び図8は、本発明の他の実施の形態の動作を示すフローチャートである。
Pattern (0, 1, 0, 0) (Pattern 7) indicates that the voltage of the
7 and 8 are flowcharts showing the operation of another embodiment of the present invention.
以下、図5〜図8を参照して、本他の実施の形態について、前記実施の形態と相違する部分について説明する。
制御回路103は、分周回路102からの時計信号を計時して秒針駆動タイミングになる毎に主駆動パルス制御信号を主駆動パルス発生回路104に出力して主駆動パルスP1nで駆動するように主駆動パルス発生回路104を制御する(ステップS401)。主駆動パルス発生回路104は主駆動パルス制御信号に応答して主駆動パルスP1nを選択し、当該主駆動パルスP1nによってステッピングモータ109を駆動するようにモータ駆動回路106を制御する。モータ駆動回路106は前記主駆動パルスP1nによってステッピングモータ109を駆動する。ステッピングモータ109が正常に回転した場合、アナログ表示部110の時刻針(時針、分針、秒針)が運針駆動される。
Hereinafter, with reference to FIG. 5 to FIG. 8, parts different from the above-described embodiment will be described.
The
次に、制御回路103、回転検出回路107および検出区間判定回路111において、ステッピングモータ109の回転に伴う誘起信号VRsがどの区間T1a、T1b、T2、T3で検出されたのかを判定する(ステップS701)。
即ち、回転検出回路107は、ステッピングモータ109を駆動した直後の回転検出期間Tにおいて、ステッピングモータ109の自由振動によって発生する誘起信号VRsのうち、所定の基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出する毎に検出区間判定回路111に検出信号を出力する。検出区間判定回路111は回転検出回路107からの検出信号がどの区間に属するかを判定し、基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsが属する区間を制御回路103に通知する。制御回路103は、検出区間判定回路111からの通知に基づいて、誘起信号VRsのパターン(第1区間の判定値,第2区間の判定値,第3区間の判定値,第4区間の判定値)を判定する。
Next, in the
That is, the
制御回路103は、検出区間判定回路111からの通知によって得られるパターンが(1/0,0、0,0)(パターン1)と判定した場合、ステッピングモータ109が非回転であるため、補正駆動パルスP2によって駆動するように補正駆動パルス発生回路108を制御した後(ステップS405)、電圧判定指示の有無を判定する(ステップS406)。
制御回路103は、処理ステップS406において電圧判定指示があると判定すると、電圧判定指示を解除し、主駆動パルスP1を制御回路103内の記憶部(図示せず)に記憶した主駆動パルスP1のランクn0に戻した後(ステップS702)、電圧低下指示(例えば2秒運針)を行うように制御する(ステップS410)。主駆動パルス発生回路104は制御回路103の制御に応答して、モータ駆動回路106を介して、2秒運針するようにステッピングモータ109を駆動する。これにより、アナログ表示部110では2秒運針が行われて、2次電池114の電圧が所定値以下に低下した旨の報知が行われる。
When the
When the
制御回路103は、処理ステップS701において検出区間判定回路111からの通知によって得られるパターンが(1/0,0、1,1)(パターン2)または(1/0,0、0,1)(パターン3)と判定した場合、処理ステップS416に移行して電圧判定指示の有無を判定する。
制御回路103は、処理ステップS416において電圧判定指示があると判定すると、処理ステップS702に移行して前記処理を行う。また、制御回路103は、処理ステップS416において電圧判定指示がないと判定すると、処理ステップS417に移行して主駆動パルスP1が最大ランクの主駆動パルスP1maxか否かの判定及びそれ以降の処理を行う。
The
If the
制御回路103は、処理ステップS408において主駆動パルスP1が最大ランクの主駆動パルスP1maxではないと判定すると、電圧判定指示を行った後(ステップS412)、現在の主駆動パルスP1nのパルスランクnを制御部103内の記憶部にランクデータn0として記憶し、一時的に主駆動パルスP1を最大ランクの主駆動パルスP1maxに設定して処理ステップS401に戻る(ステップS703)。
If the
制御回路103は、処理ステップS701において検出区間判定回路111からの通知によって得られるパターンが(1,0,1、1/0)(パターン4)と判定した場合、処理ステップS415に移行して電圧判定指示の有無を判定する。
制御回路103は、処理ステップS415において電圧判定指示があると判定すると、電圧判定指示を解除し主駆動パルスP1のパルスランクnを前記記憶部に記憶したランクn0に戻して処理ステップS411に移行する(ステップS705)。また、制御回路103は、処理ステップS415において電圧判定指示がないと判定すると、処理ステップS419に移行する。
If the
When the
制御回路103は、処理ステップS701において検出区間判定回路111からの通知によって得られるパターンが(0,0、1,0)(パターン5)または(0,1、1,0)(パターン6)と判定した場合、処理ステップS420に移行して電圧判定指示の有無を判定する。
制御回路103は、処理ステップS420において電圧判定指示があると判定すると、電圧判定指示を解除し主駆動パルスP1のパルスランクnを前記記憶部に記憶したランクn0に戻して処理ステップS411に移行する(ステップS704)。また、制御回路103は、処理ステップS420において電圧判定指示がないと判定すると、処理ステップS422に移行して前記実施の形態と同様の処理を行う。
The
When determining that there is a voltage determination instruction in processing step S420, the
制御回路103は、処理ステップS701において検出区間判定回路111からの通知によって得られるパターンが(0,1,0、0)(パターン7)と判定した場合、処理ステップS706に移行して電圧判定指示の有無を判定する。
制御回路103は、処理ステップS706において電圧判定指示があると判定すると、電圧判定指示を解除し主駆動パルスP1のパルスランクnを前記記憶部に記憶したランクn0に戻して処理ステップS411に移行する(ステップS709)。また、制御回路103は、処理ステップS706において電圧判定指示がないと判定すると、2次電池114が所定電圧を超える過充電状態であると判定して、使用者に過充電対応の指示を報知し又、スイッチ115を閉状態にすることによって太陽電池113の両端子を短絡して2次電池114の充電を停止させる(ステップS707)。
When the
When the
次に制御回路103は、主駆動パルスP1のパルスランクnを0に設定して最小エネルギ(パルス幅が最小)の主駆動パルスP1minに変更した後、処理ステップS401に戻る(ステップS708)。この場合、2次電池114が過充電のため駆動パルスの電圧が高くなり、パルス幅が最小の主駆動パルスP1minでもステッピングモータ109を回転させることができる。
Next, the
尚、制御回路103は処理ステップS707において、2次電池114が過充電状態であり使用者に過充電対応の指示を報知すること又は、太陽電池113の両端子を短絡して2次電池114の充電を停止させることの少なくとも一方を行うようにしてもよい。また、制御回路103は、これらに代えて、あるいはこれらの少なくとも一方とともに、太陽電池113と2次電池114間を開状態にして充電を停止するように構成してもよい。
Note that the
以上述べたように、本発明の他の実施の形態によれば、処理ステップS412で電圧判定指示が出され、一時的に最大ランクの主駆動パルスP1maxに変更して駆動した際(ステップS703)、パターン1、2、3を示す場合は(ステップS701)、2次電池114の電圧が所定値以下に低下したと判定して電圧低下指示を行うようにしている(ステップS410)。
また、電圧判定指示がない状態で(ステップS706)パターン7を示す場合には(ステップS701)、最大ランクの主駆動パルスP1maxではない主駆動パルスで駆動したときにパターン7を示すため、2次電池114は過充電状態と判定して、太陽電池113による2次電池114の充電を停止するように制御している。
As described above, according to another embodiment of the present invention, a voltage determination instruction is issued in processing step S412, and when the driving is temporarily changed to the main driving pulse P1max of the maximum rank (step S703). When
Further, when the pattern 7 is displayed in the state where there is no voltage determination instruction (step S706) (step S701), the pattern 7 is displayed when driven by the main drive pulse that is not the main drive pulse P1max of the highest rank. The
したがって、本他の実施の形態においても、コンパレータ回路等の電圧検出専用回路を設けることなく、電源電圧が所定範囲(例えば2次電池114の適正な電圧範囲である1.2V〜2.0V)外になったことを検出することができる等、前記実施の形態と同様の効果を奏する。
また、本他の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路によれば、2次電池113の電圧が所定電圧以下に低下したことを検出することができるばかりでなく、過充電状態になったことも検出することが可能である。
また、2次電池114の電圧低下及び過充電を使用者に報知することが可能になるという効果を奏する。
Therefore, also in the other embodiments, the power supply voltage is in a predetermined range (for example, 1.2 V to 2.0 V which is an appropriate voltage range of the secondary battery 114) without providing a voltage detection dedicated circuit such as a comparator circuit. The effects similar to those of the above-described embodiment can be obtained, such as being able to detect the fact that they are outside.
In addition, according to the stepping motor control circuit according to the other embodiment, not only can the voltage of the
In addition, there is an effect that it is possible to notify the user of a voltage drop and overcharge of the
尚、前記各実施の形態では矩形波の駆動パルスを使用してパルス幅を変えることによって駆動エネルギを変えるように構成したが、櫛歯状の駆動パルスを使用し、パルス幅は一定にしてデューティ比を変えることにより駆動エネルギを変える、あるいは、デューティ比は一定にして櫛歯数を変えることによって駆動エネルギを変える(この場合はパルス幅が変化する)ようにしてもよい。また、パルス電圧を変える等によって駆動エネルギを変えるようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the drive energy is changed by changing the pulse width using a rectangular wave drive pulse. However, a comb-like drive pulse is used, the pulse width is constant, and the duty is changed. The drive energy may be changed by changing the ratio, or the drive energy may be changed by changing the number of comb teeth while keeping the duty ratio constant (in this case, the pulse width is changed). Further, the driving energy may be changed by changing the pulse voltage.
また、時刻針以外にも、カレンダ等を駆動するためのステッピングモータに適用可能である。
また、ステッピングモータの応用例として電子時計の例で説明したが、モータを使用する電子機器に適用可能である。
In addition to the time hand, the present invention can be applied to a stepping motor for driving a calendar or the like.
Moreover, although the example of the electronic timepiece has been described as an application example of the stepping motor, it can be applied to an electronic device using the motor.
本発明に係るステッピングモータ制御回路は、ステッピングモータを使用する各種電子機器に適用可能である。
また、本発明に係る電子時計は、カレンダ機能付きアナログ電子腕時計、カレンダ機能付きアナログ電子置時計等の各種カレンダ機能付きアナログ電子時計をはじめ、各種のアナログ電子時計に適用可能である。
The stepping motor control circuit according to the present invention is applicable to various electronic devices that use the stepping motor.
The electronic timepiece according to the present invention can be applied to various analog electronic timepieces, including analog electronic timepieces with various calendar functions such as an analog electronic wristwatch with a calendar function and an analog electronic table clock with a calendar function.
101・・・発振回路
102・・・分周回路
103・・・制御回路
103a・・・電圧判定部
104・・・主駆動パルス発生回路
105・・・パルスダウンカウンタ回路
106・・・モータ駆動回路
107・・・回転検出回路
108・・・補正駆動パルス発生回路
109・・・ステッピングモータ
110・・・アナログ表示部
111・・・検出区間判定回路
112・・・電池
113・・・太陽電池
114・・・2次電池
115・・・スイッチ
201・・・ステータ
202・・・ロータ
203・・・ロータ収容用貫通孔
204、205・・・切り欠き部(内ノッチ)
206、207・・・切り欠き部(外ノッチ)
208・・・磁心
209・・・コイル
210、211・・・可飽和部
OUT1・・・第1端子
OUT2・・・第2端子
DESCRIPTION OF
206, 207 ... Notch (outer notch)
208 ...
Claims (11)
前記ステッピングモータの回転状況を検出する回転検出手段と、
前記回転検出手段が検出した回転状況に応じて、相互に駆動エネルギが異なる複数の主駆動パルスのいずれか又は前記各主駆動パルスよりも駆動エネルギが大きい補正駆動パルスを選択して前記ステッピングモータを駆動制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、所定駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に前記回転検出手段が検出した前記ステッピングモータの回転状況に基づいて前記電源の電圧を判定することを特徴とするステッピングモータ制御回路。 A power source for supplying power to at least the stepping motor;
Rotation detecting means for detecting the rotation state of the stepping motor;
The stepping motor is selected by selecting one of a plurality of main drive pulses having different drive energies or a correction drive pulse having a drive energy larger than each of the main drive pulses according to the rotation state detected by the rotation detection means. Control means for driving control,
The stepping motor control circuit, wherein the control means determines the voltage of the power source based on a rotation state of the stepping motor detected by the rotation detection means when the stepping motor is driven by a predetermined drive pulse.
前記制御手段は、所定駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に前記回転検出手段が前記2次電池の過充電を検出した場合、前記充電手段による前記2次電池の充電を停止することを特徴とする請求項1記載のステッピングモータ制御回路。 The power source includes a secondary battery and charging means for charging the secondary battery,
The control means stops charging of the secondary battery by the charging means when the rotation detecting means detects overcharge of the secondary battery when the stepping motor is driven by a predetermined drive pulse. The stepping motor control circuit according to claim 1.
前記ステッピングモータ制御回路として、請求項1乃至10のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路を用いたことを特徴とするアナログ電子時計。 In an analog electronic timepiece having a stepping motor that rotationally drives a time hand and a stepping motor control circuit that controls the stepping motor,
An analog electronic timepiece using the stepping motor control circuit according to any one of claims 1 to 10 as the stepping motor control circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011025431A JP2011188734A (en) | 2010-02-09 | 2011-02-08 | Stepping motor control circuit, and analog electronic clock |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010026928 | 2010-02-09 | ||
JP2010026928 | 2010-02-09 | ||
JP2011025431A JP2011188734A (en) | 2010-02-09 | 2011-02-08 | Stepping motor control circuit, and analog electronic clock |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011188734A true JP2011188734A (en) | 2011-09-22 |
Family
ID=44794344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011025431A Withdrawn JP2011188734A (en) | 2010-02-09 | 2011-02-08 | Stepping motor control circuit, and analog electronic clock |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011188734A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013165633A (en) * | 2012-01-11 | 2013-08-22 | Seiko Instruments Inc | Stepping motor control circuit, movement, and analog electronic timepiece |
JP2018173419A (en) * | 2013-08-29 | 2018-11-08 | シチズン時計株式会社 | Electronic timepiece |
-
2011
- 2011-02-08 JP JP2011025431A patent/JP2011188734A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013165633A (en) * | 2012-01-11 | 2013-08-22 | Seiko Instruments Inc | Stepping motor control circuit, movement, and analog electronic timepiece |
JP2018173419A (en) * | 2013-08-29 | 2018-11-08 | シチズン時計株式会社 | Electronic timepiece |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8698443B2 (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece | |
JP3623397B2 (en) | Electronic watch and its charging method | |
US20120044787A1 (en) | Stepping motor control circuit and analogue electronic watch | |
US8351303B2 (en) | Stepping motor controller and analog electronic timepiece | |
US8721170B2 (en) | Stepping motor control circuit, movement, and analogue electronic timepiece | |
JP6084008B2 (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
JP2010220461A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic clock | |
JP2014200163A (en) | Stepping motor control circuit, movement, and analog electronic clock | |
JP2012039851A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic clock | |
JP2011158434A (en) | Stepping motor control circuit and analogue electronic watch | |
JP2011188734A (en) | Stepping motor control circuit, and analog electronic clock | |
JP2010220408A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic clock | |
JP2010169656A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece | |
JP2014219231A (en) | Stepping motor control circuit, movement, and analog electronic clock | |
JP2008228559A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece | |
JP2011247796A (en) | Electronic clock | |
JP2011234604A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic clock | |
JP2012254002A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece | |
JP2012065539A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic clock | |
JPH07306274A (en) | Analog electronic clock and charging method therefor | |
JP6134487B2 (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
US11656580B2 (en) | Electronic watch | |
JP6257709B2 (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
JP2012177615A (en) | Analog electronic clock | |
JP5523667B2 (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |