JP2013257241A - ステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計 - Google Patents

Abstract

【課題】磁界が存在する場合でも、回転状況の誤検出や誤回転の発生を抑制する。
【解決手段】ステッピングモータ１０７の駆動コイル２０９とステッピングモータ１０７が発生する誘起信号ＶＲｓを検出する検出抵抗３０１又は３０２とを含む閉回路を形成する第１時間と、駆動コイル２０９と低インピーダンス素子とによって閉回路を形成する第２時間とから成る検出周期によって構成された検出区間ＤＴにおいて、ステッピングモータ１０７の回転状況を検出する回転検出回路１１４と、磁界を検出する磁界検出回路１１６と、回転検出回路１１４が検出したステッピングモータ１０７の回転状況に基づいて駆動パルスを選択し、選択した駆動パルスによってステッピングモータ１０７を駆動する制御部とを備えて成り、回転検出回路１１４は、磁界検出回路１１６が所定強度を超える磁界を検出したか否かに応じて、前記第１時間と前記第２時間の比を変える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステッピングモータ制御回路、前記ステッピングモータ制御回路を備えたムーブメント及び前記ムーブメントを備えたアナログ電子時計に関する。

従来から、アナログ電子時計においてステッピングモータの回転検出を行う場合、ステッピングモータを駆動した後の検出区間において、ステッピングモータの駆動コイルと低インピーダンス素子によって形成される閉回路と、前記駆動コイルと検出抵抗Ｒｓを含む閉回路とを構成する時間比（デューティ比）を変えることにより、ステッピングモータが回転した後の自由振動によって発生する誘起信号ＶＲｓの検出精度を高め、高精度な回転検出を可能にする発明が開発されている（例えば特許文献１参照）。

また、特許文献２には、前記特許文献１記載の回転検出方式を基本として、検出区間内において検出パルスの周期を部分的に短くすることにより、誘起信号ＶＲｓを正確に検出できるようにすると共に、主駆動パルスＰ１では回転しなかった場合に、検出区間経過後の補正駆動パルスＰ２駆動に影響を与えないようにステッピングモータの自由振動が長引かないようにした発明が開示されている。これにより、ステッピングモータの回転状況を正確に検出することができ又、ステッピングモータが回転しなかった場合に補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータを良好に回転させることが可能になる。

しかしながら、アナログ電子時計の外部に磁界が存在する場合、前記磁界の影響でステッピングモータのロータが回転しやすくなる。主駆動パルスＰ１駆動後に行う回転検出動作では、誘起信号ＶＲｓのサンプリング時に検出抵抗Ｒｓと駆動コイルとを含む閉回路を形成するため、ステッピングモータの制動力が低下する。したがって、回転状況の誤検出や、誤ってロータが３６０°回転（オーバーラン：誤回転）を生じる可能性があり、誤った運針を行う可能性がある。

特開昭５５−８７９７７号公報 特開２００９−２８８１３３号公報

本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、磁界が存在する場合でも、回転状況の誤検出や誤回転の発生を抑制することを課題としている。

本発明の第１の視点によれば、ステッピングモータの駆動コイルと前記ステッピングモータが発生する誘起信号を検出する検出素子とを含む閉回路を形成する第１時間と、前記駆動コイルと低インピーダンス素子とによって閉回路を形成する第２時間とから成る検出周期によって構成された検出区間において、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部と、磁界を検出する磁界検出部と、前記回転検出部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駆動パルスを選択し、前記選択した駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動する制御部とを備えて成り、前記回転検出部は、前記磁界検出部が所定強度を超える磁界を検出したか否かに応じて、前記第１時間と前記第２時間の比を変え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。

本発明の第２の視点によれば、前記ステッピングモータ制御回路を備えて成ることを特徴とするムーブメントが提供される。

本発明の第３の視点によれば、前記ムーブメントを備えて成ることを特徴とするアナログ電子時計が提供される。

本発明に係るステッピングモータ制御回路によれば、磁界が存在する場合でも、回転状況の誤検出や誤回転の発生を抑制することが可能である。
また、本発明に係るムーブメントによれば、磁界が存在する場合でも、回転状況の誤検出や誤回転の発生を抑制することが可能である。
また、本発明に係るアナログ電子時計によれば、磁界が存在する場合でも、回転状況の誤検出や誤回転の発生を抑制することが可能なため、正確な運針が可能になる。

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、ムーブメント及びアナログ電子時計に共通するブロック図である。 本発明の実施の形態で使用するステッピングモータの構成図である。 本発明の実施の形態の部分詳細回路図である。 本発明の実施の形態のタイミング図である。 本発明の実施の形態のタイミング図である。

図１は、本発明の実施の形態のステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計に係るブロック図で、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、アナログ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（パルス制御）等の制御を行う制御回路１０３、相互にエネルギが異なる複数種類の主駆動パルスＰ１の中から制御回路１０３からの主駆動パルス制御信号に対応する主駆動パルスＰ１を選択し出力する主駆動パルス発生回路１０４、制御回路１０３からの補正駆動パルス制御信号に応答して前記各主駆動パルスＰ１よりもエネルギの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１０５を備えている。

また、アナログ電子時計は、主駆動パルス発生回路１０４及び補正駆動パルス発生回路１０５からの主駆動パルスＰ１及び補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０７を駆動するモータドライバ回路１０６、ステッピングモータ１０７、時計ケース１０９を備えている。
また、アナログ電子時計は、時計ケース１０９の外面側に配設され、ステッピングモータ１０７によって回転駆動されて時刻や日にちを表示する時刻針（時針、分針、秒針）１１２及びカレンダ表示部１１３を有するアナログ表示部１０８、時計ケース１０９の内部に配設されたムーブメント１１０を備えている。

またアナログ電子時計は、ステッピングモータ１０７のロータの自由振動によって発生し所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを所定の検出区間Ｔにおいて検出する回転検出回路１１４、検出パルスの幅を設定する検出パルス幅選択回路１１５、磁界を検出する磁界検出回路１１６を有している。誘起信号ＶＲｓは、ステッピングモータ１０７の回転状況を表す信号である。

回転検出回路１１４は前記特許文献１に記載された回転検出回路と同様の原理を利用して誘起信号ＶＲｓを検出する構成のものである。回転検出回路１１４は、ステッピングモータ１０７の駆動コイルとステッピングモータ１０７が発生する誘起信号ＶＲｓを検出する検出素子とを含む閉回路（第１閉回路）を形成する第１時間と、前記駆動コイルと低インピーダンス素子とによって閉回路（第２閉回路）を形成する第２時間とから成る検出周期によって構成される検出区間において、ステッピングモータ１０７の回転状況を検出する。検出区間は、交互に繰り返される複数の第１時間と第２時間によって構成されている。

ステッピングモータ１０７が回転した場合等のようにロータの回転動作が速い場合には所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを越える誘起信号ＶＲｓが発生し、ステッピングモータ１０７が回転しなかった場合等のようにロータの回転動作が遅い場合には誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを越えないように基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐは設定されている。
検出パルス幅選択回路１１５は、磁界検出回路１１６が所定強度を超える磁界を検出したか否かに応じて、回転検出回路１１４の前記第１時間と前記第２時間の比を変えるように制御する。

発振回路１０１、分周回路１０２、制御回路１０３、主駆動パルス発生回路１０４、補正駆動パルス発生回路１０５、モータドライバ回路１０６、ステッピングモータ１０７、回転検出回路１１４、検出パルス幅選択回路１１５、磁界検出回路１１６は、ムーブメント１１０の構成要素である。
一般に、時計の動力源、時間基準などの装置からなる時計の機械体をムーブメントと称する。電子式のものをモジュールと呼ぶことがある。時計としての完成状態では、ムーブメントには文字板、針が取り付けられ、時計ケースの中に収容される。

ここで、発振回路１０１及び分周回路１０２は信号発生部を構成し、アナログ表示部１０８は表示部を構成している。検出パルス幅選択回路１１５及び回転検出回路１１４は回転検出部を構成している。発振回路１０１、分周回路１０２、制御回路１０３、主駆動パルス発生回路１０４、補正駆動パルス発生回路１０５及びモータドライバ回路１０６は制御部を構成している。制御回路１０３及び検出パルス幅選択回路１１５は検出パルス幅設定部を構成している。また、発振回路１０１、分周回路１０２、制御回路１０３、主駆動パルス発生回路１０４、補正駆動パルス発生回路１０５、モータドライバ回路１０６、回転検出回路１１４、検出パルス幅選択回路１１５及び磁界検出回路１１６はステッピングモータ制御回路を構成している。

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１０７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１０７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に巻回された駆動コイル２０９を備えている。ステッピングモータ１０７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（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。駆動コイル２０９は、第１端子ＯＵＴ１、第２端子ＯＵＴ２を有している。

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。

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、駆動コイル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。

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。駆動コイル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（磁極軸ＡがＸ軸との間でなす角度がθ0の位置）に安定して停止している。

いま、主駆動パルス発生回路１０４から駆動パルスを駆動コイル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１０７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。

次に、主駆動パルス発生回路１０４から、逆極性の駆動パルスを駆動コイル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（正方向）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。
以後、このように、駆動コイル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。

図３は、本発明の実施の形態の部分詳細回路図で、主駆動パルス発生回路１０４、補正駆動パルス発生回路１０５、モータドライバ回路１０６及び回転検出回路１１４の部分詳細回路図である。
動作の詳細は後述するが、スイッチ制御回路３０３は、回転駆動時、制御回路１０３から供給される制御信号Ｖｉに応答して、トランジスタＱ２、Ｑ３を同時にオン状態とする、あるいは、トランジスタＱ１、Ｑ４を同時にオン状態とすることによって駆動コイル２０９に対して正方向あるいは逆方向に駆動電流を供給し、これによってステッピングモータ１０７を回転駆動する。

また、回転検出時は、トランジスタＱ３〜Ｑ６をオン状態、オフ状態、オン状態とオフ状態（オン／オフ状態）を所定周期で交互に繰り返すスイッチング状態のいずれかに制御して、検出抵抗３０１又は３０２に誘起信号ＶＲｓが発生するように制御する。
コンパレータ３０４は、所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが、検出抵抗３０１又は３０２に発生すると、その時点で検出信号Ｖｓを出力する。

トランジスタＱ１、Ｑ２はモータドライバ回路１０６の構成要素であり又、トランジスタＱ５、Ｑ６及び検出抵抗３０１、３０２は回転検出回路１１４の構成要素である。また、トランジスタＱ３、Ｑ４はモータドライバ回路１０６及び回転検出回路１１４の双方に兼用される構成要素である。
尚、検出抵抗３０１、３０２は抵抗値が同一の素子であり、検出素子を構成している。また、検出抵抗３０１、３０２は高インピーダンス素子であり、トランジスタＱ１〜Ｑ６はオン状態ではオン抵抗が小さく低インピーダンス素子を構成する。

図４、図５は、本発明の実施の形態のタイミング図で、図４はアナログ電子時計の外部に所定強度を超える磁界が存在しない場合のタイミング図、図５はアナログ電子時の外部に所定強度を超える磁界が存在する場合のタイミング図である。尚、図４、図５は、一方の極性で回転駆動した際の動作タイミングを示しており、他方の極性で回転駆動した際の動作タイミングは省略している。

ステッピングモータ１０７を主駆動パルスＰ１で回転駆動する場合、駆動期間である時刻ｔ１〜ｔ２の間、トランジスタＱ２とＱ３を所定周期でオン／オフするようにスイッチング駆動することにより、櫛歯状の主駆動パルスＰ１を発生させ、前記主駆動パルスＰ１でステッピングモータ１０７の駆動コイル２０９に矢印方向の駆動電流ｉを供給する。これにより、ステッピングモータ１０７が回転する場合は、ロータ２０２が正方向に１８０度回転する。

一方、主駆動パルスＰ１の駆動が終了した時刻ｔ２から時刻ｔ３までマスク区間ＩＴが設けられ又、マスク区間ＩＴに連続して時刻ｔ３から時刻ｔ４まで検出区間ＤＴが設けられている。マスク区間ＩＴは、主駆動パルスＰ１駆動直後のノイズによって回転状況を誤判定しないようにするための期間であり、この間に発生した誘起信号ＶＲｓは回転状況を判定するための情報としては使用しない、即ち、マスク区間ＩＴは回転検出を行わない期間である。尚、ステッピングモータ１０７駆動完了直後のノイズなどを考慮する必要がない場合にはマスク区間ＩＴは不要である。この場合、主駆動パルスＰ１駆動直後に検出区間ＤＴが設けられることになる。

検出区間ＤＴには、所定周期で繰り返す複数の検出パルスが含まれている。検出パルスの各周期は、検出抵抗３０１又は３０２を駆動コイル２０９と直列接続する第１時間と、検出抵抗３０１又は３０２を駆動コイル２０９に接続しない第２時間とによって構成される。
マスク区間ＩＴと検出区間ＤＴでは、トランジスタＱ１〜Ｑ６は同じ様に駆動される。即ち、マスク区間ＩＴと検出区間ＤＴでは、トランジスタＱ２はオフ状態、トランジスタＱ３、Ｑ６はオン状態、トランジスタＱ４は所定周期でスイッチング状態に駆動される。

この場合、トランジスタＱ４がオフ状態である第１時間の間、検出抵抗３０２、駆動コイル２０９、低インピーダンスのトランジスタＱ３、Ｑ６によって閉回路を構成する。即ち、第１時間の間、高インピーダンス素子である検出抵抗３０２と駆動コイル２０９を含む閉回路（第１閉回路）が構成されることになる。トランジスタＱ４がオフ状態のとき、検出抵抗３０２によって誘起信号ＶＲｓが検出され、又、ステッピングモータ１０７に働く制動力は小さい。

また、トランジスタＱ４がオン状態である第２時間の間、トランジスタＱ３、Ｑ４と駆動コイル２０９が閉回路を構成する。即ち、第２時間の間、低インピーダンス素子と駆動コイル２０９によって閉回路（第２閉回路）が構成されることになる。トランジスタＱ４がオン状態のとき、検出抵抗３０２によって誘起信号ＶＲｓは検出されず、又、ステッピングモータ１０７に働く制動力は大きい。
前記各所定周期において、トランジスタＱ４のオフ時間とオン時間の比（第１時間／第２時間）は後述するようにして設定し、これにより、検出感度や制動力の制御が行われる。

コンパレータ３０４は、誘起信号ＶＲｓと所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを比較し、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出した時点で、検出信号Ｖｓを制御回路１０３に出力する。
ステッピングモータ１０７が回転したとき等のようにロータ２０２が所定速度を超える速度で回転したときは基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが発生し、ステッピングモータ１０７が回転できなかったとき等のように所定速度以下で回転したときは基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが発生しないように基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐは設定されている。

制御回路１０３は、検出信号Ｖｓに基づいて、ステッピングモータ１０７の回転状況を判定し、主駆動パルスＰ１のパルスアップ、パルスダウン、補正駆動パルスＰ２による駆動といったパルス制御を行う。
前述した駆動サイクルの終了後、次の駆動サイクルでも、同様の動作を行うように、各トランジスタＱ１〜Ｑ６が駆動制御される。即ち、次のサイクルでは、トランジスタＱ２、Ｑ３の代わりに、トランジスタＱ１とＱ４が所定周期でオン／オフ状態にスイッチング駆動され、櫛歯状の主駆動パルスＰ１による駆動が行われる。

また、マスク区間ＩＴ及び検出区間ＤＴでは、トランジスタＱ４の代わりにトランジスタＱ３がトランジスタＱ４と同じタイミングでスイッチング駆動される。また、トランジスタＱ６の代わりにトランジスタＱ５がオン状態に駆動される。
ステッピングモータ１０７の回転によって発生する誘起信号ＶＲｓは検出抵抗３０１に生じる。コンパレータ３０４は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出すると検出信号Ｖｓを出力する。

制御回路１０３は、検出信号Ｖｓに基づいて、ステッピングモータ１０７の回転状況を判定し、パルスアップ等のパルス制御を行う。
前記２つのサイクルを交互に繰り返すことにより、ステッピングモータ１０７の回転制御が行われる。尚、主駆動パルスＰ１によって駆動したにも拘わらずステッピングモータ１０７が回転しなかった場合には、補正駆動パルスＰ２による駆動が行われるが、この場合は回転検出動作は行わない。

以下、図１〜図５を用いて、本発明の実施の形態の動作を説明する。
先ず、所定強度を超える磁界が存在しない状態での動作を概略説明する。
制御回路１０３は、分周回路１０２からの時計信号を計数して、所定周期で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。主駆動パルス発生回路１０４は、相互にエネルギの異なる複数種類の主駆動パルスＰ１の中から前記主駆動パルス制御信号に対応するエネルギの主駆動パルスＰ１をモータドライバ回路１０６に出力する。

モータドライバ回路１０６は、前記主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０７を駆動する。ステッピングモータ１０７は時刻針１１２やカレンダ表示部１１３を回転駆動する。ステッピングモータ１０７が正常に回転した場合には所定タイミングで時刻針１１２の運針やカレンダ表示部１１３の日送り動作が行われる。
回転検出回路１１４は、主駆動パルスＰ１による駆動終了後、マスク区間ＩＴが経過した後の検出区間ＤＴにおいて、ステッピングモータ１０７の自由振動によって発生する誘起信号ＶＲｓを検出する。回転検出回路１１４は、所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出したか否かを表す検出信号Ｖｓを制御回路１０３に出力する。

制御回路１０３は、前記検出信号Ｖｓに基づいて基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが検出されなかったと判定すると、補正駆動パルス制御信号を補正駆動パルス発生回路１０５に出力する。補正駆動パルス発生回路１０５はモータドライバ回路１０６を介して補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０７を強制的に回転させる。

制御回路１０３は、次のサイクルでは、主駆動パルスＰ１を１ランク大きいエネルギの主駆動パルスＰ１に変更（パルスアップ）して駆動するようにパルス制御を行う。また、同一エネルギの主駆動パルスで所定回数連続して駆動できた場合には、主駆動パルスＰ１を１ランク小さいエネルギの主駆動パルスに変更（パルスダウン）して駆動するようにパルス制御を行う。
前記動作を、一方の極性と他方の極性について、交互に繰り返すことにより、ステッピングモータ１０７を連続的に回転させ、時刻針１１２による現在時刻の表示やカレンダ表示部１１３による日にち表示を行う。

前記動作を図３、図４に沿って更に説明すると、制御回路１０３は分周回路１０２からの時計信号を計数して時刻ｔ１において、一方の極性（例えば、第１端子ＯＵＴ１側を正極、第２端子ＯＵＴ２側を負極）の主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０７を駆動するように、主駆動パルス発生回路１０４に制御信号Ｖｉを出力する。

主駆動パルス発生回路１０４は、制御信号Ｖｉに対応するエネルギを有する一方の極性（ここでは第１端子ＯＵＴ１側を正極、第２端子ＯＵＴ２側を負極）の主駆動パルスＰ１でステッピングモータ１０７を駆動する（図４（ａ））。
この場合、スイッチ制御回路３０３は、制御信号Ｖｉに応答して、トランジスタＱ２、Ｑ３をオン／オフ状態にスイッチングすることにより発生する櫛歯状の主駆動パルスＰ１で、ステッピングモータ１０７を駆動する（図４（ｃ）、（ｄ））。
ステッピングモータ１０７は駆動されると、回転状況に応じた誘起信号ＶＲｓを発生する。

時刻ｔ３から始まる検出区間ＤＴにおいて回転検出回路１１４は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出する。この回転検出動作においては、回転検出回路１１４は、トランジスタＱ３、Ｑ６をオン状態にすると共に、予め初期設定されているデューティ比を有し所定周期の検出パルスによりトランジスタＱ４をオン状態とオフ状態にスイッチング駆動する（図４（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ））。

ここで、磁界検出回路１１６は所定強度を超える磁界を検出していないため、制御回路１０３は、トランジスタＱ４のオフ時間を所定の時間に設定するように検出パルス幅選択回路１１５を制御するように検出パルス幅制御信号を出力する。
検出パルス幅選択回路１１５は、前記検出パルス幅制御信号に応答して、トランジスタＱ４のスイッチング周期は変更することなく、トランジスタＱ４のオフ時間を所定の時間に設定する。これにより、第１閉回路を形成する第１時間と第２閉回路を形成する第２時間との比（第１時間／第２時間）は所定の大きい値（第１比）となる。したがって、ステッピングモータ１０７の制動は小さくなり又、検出感度は高くなり、良好な回転検出が可能になる。

検出抵抗３０２に生じた誘起信号ＶＲｓは、コンパレータ３０４によって基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐと比較される（図４（ｇ））。コンパレータ３０４は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出したか否かを表す検出信号Ｖｓを制御回路１０３に出力する。
制御回路１０３は、前記検出信号Ｖｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓは検出されなかったことを表す場合、補正駆動パルス制御信号を補正駆動パルス発生回路１０５に出力する。補正駆動パルス発生回路１０５はモータドライバ回路１０６を介して補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０７を強制的に回転させる。

制御回路１０３は、次のサイクルでは、主駆動パルスＰ１を１ランク大きいエネルギの主駆動パルスＰ１に変更（パルスアップ）して駆動するようにパルス制御を行う。また、同一エネルギの主駆動パルスＰ１で所定回数連続して駆動できた場合には、主駆動パルスＰ１を１ランク小さいエネルギの主駆動パルスに変更（パルスダウン）して駆動するようにパルス制御を行う。

制御回路１０３は、次の駆動サイクルの時刻ｔ１において、前記一方の極性とは異なる他方の極性（例えば、第１端子ＯＵＴ１側を負極、第２端子ＯＵＴ２側を正極）の主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０７を駆動するように、主駆動パルス発生回路１０４に制御信号Ｖｉを出力する。
主駆動パルス発生回路１０４は、前記制御信号Ｖｉに応答して、他方の極性（ここでは、第１端子ＯＵＴ１側を負極、第２端子ＯＵＴ２側を正極）の主駆動パルスＰ１でステッピングモータ１０７を駆動する。この場合、スイッチ制御回路３０３は、前記制御信号Ｖｉに応答して、トランジスタＱ１とＱ４をスイッチングすることにより発生する主駆動パルスＰ１で、ステッピングモータ１０７を駆動する。

ステッピングモータ１０７は駆動されると、回転状況に応じた誘起信号ＶＲｓを発生する。
当該サイクルにおける時刻ｔ３〜ｔ４の検出区間ＤＴにおいて回転検出回路１１４は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出する。このとき、回転検出回路１１４は、トランジスタＱ４、Ｑ５をオン状態にして所定周期で、前記予め初期設定されているデューティ比でトランジスタＱ３をオン状態とオフ状態にスイッチング駆動する。

このとき、トランジスタＱ３のスイッチング周期やデューティ比は前サイクルのトランジスタＱ４の場合と同じである。
制御回路１０３は、前サイクルと同様にして、ステッピングモータ１０７の回転状況を判定し、それに応じたパルス制御動作を行う。
前記動作を、一方の極性と他方の極性について、交互に繰り返すことにより、ステッピングモータ１０７を連続的に回転させ、時刻針１１２による現在時刻の表示や日にち表示を行う。
所定強度を超える磁界が存在しない場合には前記動作が繰り返される。

一方、磁界が存在する場合、磁界検出回路１１６が磁界を検出してその強度を表す磁界検出信号を制御回路１０３に出力する。制御回路１０３は、磁界検出回路１１６からの磁界検出信号に基づいて所定強度を超える磁界が存在するか否かを判定する。
制御回路１０３は、磁界検出回路１１６からの磁界検出信号に基づいて所定強度を超える磁界が存在すると判定すると、ステッピングモータ１０７の回転検出時に、トランジスタＱ４のスイッチング周期は変えることなく、トランジスタＱ４のオフ時間を、前記所定強度を超える磁界が存在しない場合よりも所定時間短い時間（換言すればトランジスタＱ４のオン時間ｔを、前記所定強度を超える磁界が存在しない場合よりも所定時間長い時間）に変更するように制御する（図４（ｅ）、（ｇ）、図５（ｅ）、（ｇ））。検出パルス幅選択回路１１５は回転検出回路１１４を制御して、トランジスタＱ４のスイッチング周期は変えることなく、トランジスタＱ４のオフ時間を、前記所定強度を超える磁界が存在しない場合よりも所定時間短い時間に変更する。

即ち、ステッピングモータ１０７の駆動コイル２０９とステッピングモータ１０７が発生する誘起信号ＶＲｓを検出する検出抵抗３０１又は３０２とを含む閉回路を形成する第１時間と、駆動コイル２０９と低インピーダンス素子とによって閉回路を形成する第２時間とから成る検出周期によって構成された検出区間ＤＴにおいて、前記第１時間と第２時間の時間比を変える（ここでは、磁界検出回路１１６が所定強度を超える磁界を検出した場合は前記所定強度を超える磁界を検出しない場合よりも、（第１時間／第２時間）の値を小さくする。）。

これにより、外部磁界の影響でステッピングモータ１０７のロータ２０２が回転しやすくなりすぎた場合でも、制動が大きくなるため、オーバーランの発生を防止することが可能になり、回転状況の誤検出や誤った回転の発生を抑制することが可能になる。
また、本発明の実施の形態に係るムーブメント１１０によれば、所定強度を超える磁界が存在する場合でも、回転状況の誤検出や誤った回転の発生を抑制することが可能である。
また、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計によれば、所定強度を超える磁界が存在する場合でも、回転状況の誤検出や誤った回転の発生を抑制することが可能なため、正確な運針が可能になるという効果を奏する。

以上述べたように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は、ステッピングモータ１０７の駆動コイル２０９とステッピングモータ１０７が発生する誘起信号ＶＲｓを検出する検出素子としての検出抵抗３０１又は３０２とを含む閉回路（第１閉回路）を形成する第１時間と、駆動コイル２０９と低インピーダンス素子とによって閉回路（第２閉回路）を形成する第２時間とから成る検出周期によって構成された検出区間ＤＴにおいて、ステッピングモータ１０７の回転状況を検出する回転検出回路１１４と、磁界を検出する磁界検出回路１１６と、前記回転検出回路１１４が検出したステッピングモータ１０７の回転状況に基づいて駆動パルスを選択し、前記選択した駆動パルスによってステッピングモータ１０７を駆動する制御部とを備えて成り、前記回転検出回路１１４は、磁界検出回路１１６が所定強度を超える磁界を検出したか否かに応じて、前記第１時間と第２時間の比を変えることを特徴としている。

ここで、前記回転検出回路１１４は、磁界検出回路１１６が所定強度を超える磁界を検出した場合は前記所定強度を超える磁界を検出しない場合よりも、（第１時間／第２時間）の値を小さくするように構成することができる。
また、前記回転検出回路１１４は、磁界検出回路１１６が所定強度を超える磁界を検出しない場合は前記所定強度を超える磁界を検出した場合よりも、（第１時間／第２時間）の値を大きくするように構成することができる。

したがって、所定強度を超える磁界が存在する場合でも、回転状況の誤検出や誤った回転の発生を抑制することが可能になる。
また、本発明の実施の形態に係るムーブメントは、前記ステッピングモータ制御回路を備えて成ることを特徴としているので、所定強度を超える磁界が存在する場合でも、回転状況の誤検出や誤った回転の発生を抑制することが可能である。
また、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計によれば、所定強度を超える磁界が存在する場合でも、回転状況の誤検出や誤った回転の発生を抑制することが可能なため、正確な運針が可能になる。

尚、本実施の形態では、所定強度を超える磁界が存在するか否かに応じて、第１時間と第２時間の比を２種類設定できるように構成したが、磁界の強度の大きさに応じて前記比を変える等、複数種類の比に設定できるようにしてもよい。
また、駆動パルスは櫛歯状の駆動パルスの他、矩形波状の駆動パルス等にしてもよい。
また、本実施の形態では、検出区間ＤＴを１つの区間によって構成したが、検出区間ＤＴを複数の区間に区分し、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出した区間のパターンによってステッピングモータの回転状況を検出するように構成するようにしてもよい。

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。
本発明に係るムーブメントは、アナログ電子腕時計、アナログ電子置時計等の各種のアナログ電子時計に用いるムーブメントに適用可能である。
また、本発明に係るアナログ電子時計は、アナログ電子腕時計、アナログ電子置時計等の各種のアナログ電子時計に適用可能である。

１０１・・・発振回路
１０２・・・分周回路
１０３・・・制御回路
１０４・・・主駆動パルス発生回路
１０５・・・補正駆動パルス発生回路
１０６・・・モータドライバ回路
１０７・・・ステッピングモータ
１０８・・・アナログ表示部
１０９・・・時計ケース
１１０・・・ムーブメント
１１２・・・時刻針
１１３・・・カレンダ表示部
１１４・・・回転検出回路
１１５・・・検出パルス幅選択回路
１１６・・・磁界検出回路
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・・・駆動コイル
２１０、２１１・・・可飽和部
３０１、３０２・・・検出抵抗
３０３・・・スイッチ制御回路
３０４・・・コンパレータ
ＯＵＴ１・・・第１端子
ＯＵＴ２・・・第２端子

Claims (5)

1. ステッピングモータの駆動コイルと前記ステッピングモータが発生する誘起信号を検出する検出素子とを含む閉回路を形成する第１時間と、前記駆動コイルと低インピーダンス素子とによって閉回路を形成する第２時間とから成る検出周期によって構成された検出区間において、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部と、
   磁界を検出する磁界検出部と、
   前記回転検出部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駆動パルスを選択し、前記選択した駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動する制御部とを備えて成り、
   前記回転検出部は、前記磁界検出部が所定強度を超える磁界を検出したか否かに応じて、前記第１時間と前記第２時間の比を変えることを特徴とするステッピングモータ制御回路。
2. 前記回転検出部は、前記磁界検出部が所定強度を超える磁界を検出した場合は前記所定強度を超える磁界を検出しない場合よりも、（前記第１時間／前記第２時間）の値を小さく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。
3. 前記回転検出部は、前記磁界検出部が所定強度を超える磁界を検出しない場合は前記所定強度を超える磁界を検出した場合よりも、（前記第１時間／前記第２時間）の値を大きく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。
4. 請求項１乃至３のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路を備えて成ることを特徴とするムーブメント。
5. 請求項４記載のムーブメントを備えて成ることを特徴とするアナログ電子時計。

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