JP2014096901A - Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece - Google Patents
Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014096901A JP2014096901A JP2012246588A JP2012246588A JP2014096901A JP 2014096901 A JP2014096901 A JP 2014096901A JP 2012246588 A JP2012246588 A JP 2012246588A JP 2012246588 A JP2012246588 A JP 2012246588A JP 2014096901 A JP2014096901 A JP 2014096901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stepping motor
- rotation
- detection
- voltage
- braking force
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
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。 The present invention relates to a stepping motor control circuit, a movement including the stepping motor control circuit, and an analog electronic timepiece including the movement.
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主駆動パルスP1で駆動した直後の検出期間において、ステッピングモータの駆動コイルと検出抵抗Rsを含む第1閉回路と、前記駆動コイルを低インピーダンス素子で短絡して形成される第2閉回路とを交互に構成し、前記ステッピングモータの自由振動によって発生する誘起信号VRsを増幅し前記検出抵抗Rsで検出することにより、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方式が採用されている。 Conventionally, when detecting rotation of a stepping motor in an analog electronic timepiece, in a detection period immediately after driving the stepping motor with a main drive pulse P1, a first closed circuit including a driving coil of the stepping motor and a detection resistor Rs; By alternately configuring the second closed circuit formed by short-circuiting the drive coil with a low impedance element, amplifying the induced signal VRs generated by the free vibration of the stepping motor and detecting it by the detection resistor Rs, A rotation detection method for detecting the rotation state of the stepping motor is employed.
電源として使用している電池の電圧変動、使用する時刻針の重量の相違、磁界の存在等によって、ステッピングモータの回転を維持しやすい状態か否かが変動し、ステッピングモータの駆動に誤動作が生じる可能性がある。例えば、ステッピングモータの回転を維持しやすい状態(例えば、電池の電圧が高い状態、重い(大きい)時刻針を使用する状態、磁界が存在する状態)でも、ステッピングモータの回転を正確に検出できるように、ステッピングモータのロータの制動力を十分確保するように構成している。
しかしながら、制動力が大きい場合、ロータの回転軸と軸受部の側圧が高くなるため摩耗しやすくなり、耐久性が悪いという問題がある。この問題を防ぐために制動力を小さくすると、ステッピングモータが回転していないにも拘わらず回転したと誤検出する可能性があり、正確な回転駆動ができなくなる可能性がある。
Depending on the voltage fluctuation of the battery used as the power source, the difference in the weight of the time hand used, the presence of a magnetic field, etc., whether or not it is easy to maintain the rotation of the stepping motor will fluctuate, causing a malfunction in driving the stepping motor there is a possibility. For example, the rotation of the stepping motor can be accurately detected even in a state in which the rotation of the stepping motor is easily maintained (for example, a state where the battery voltage is high, a state where a heavy (large) time hand is used, or a magnetic field is present). In addition, it is configured to ensure a sufficient braking force of the rotor of the stepping motor.
However, when the braking force is large, there is a problem in that the side pressure of the rotating shaft of the rotor and the bearing portion becomes high, so that wear tends to occur and the durability is poor. If the braking force is reduced to prevent this problem, it may be erroneously detected that the stepping motor has rotated even though it has not rotated, and accurate rotation drive may not be possible.
尚、特許文献1には検出パルスの周期を部分的に短くするようにした発明が記載されているが、特許文献1記載の発明はステッピングモータの回転減衰時間が長くならないようにして回転検出するために検出パルスの周期を短くするようにしたものであり、電源電圧等の変動による回転誤検出の抑制等を目的とするものではない。
Although
本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、ステッピングモータの回転を維持しやすい状態か否かに応じて、制動力を変えることにより、正確に回転検出できるようにすると共に耐久性を維持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 by changing the braking force according to whether or not the rotation of the stepping motor is easy to maintain, the rotation can be accurately detected and the durability can be improved. The challenge is to maintain.
本発明の第1の視点によれば、電源としての電池と、前記電池の電圧を検出する電圧検出部と、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、前記回転検出部が検出した回転状況に応じた駆動パルスを選択して前記ステッピングモータを回転駆動する制御部とを備え、前記回転検出部は、前記電圧検出部によって検出された前記電池の電圧が所定値を超える場合には超えない場合よりも前記ステッピングモータの制動力を大きくして回転検出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 a first aspect of the present invention, a battery as a power source, a voltage detection unit that detects a voltage of the battery, a rotation detection unit that detects a rotation state of a stepping motor, and a rotation detected by the rotation detection unit A control unit that rotationally drives the stepping motor by selecting a driving pulse according to a situation, and the rotation detection unit exceeds when the voltage of the battery detected by the voltage detection unit exceeds a predetermined value. A stepping motor control circuit is provided that detects rotation by increasing the braking force of the stepping motor as compared with the case where there is no stepping motor.
本発明の第2の視点によれば、電源としての電池と、前記電池の電圧を検出する電圧検出部と、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、前記回転検出部が検出した回転状況に応じた駆動パルスを選択して前記ステッピングモータを回転駆動する制御部とを備え、前記回転検出部は、前記電圧検出部によって検出された前記電池の電圧が所定値を超えない場合には超える場合よりも前記ステッピングモータの制動力を小さくして回転検出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 a second aspect of the present invention, a battery as a power source, a voltage detection unit that detects a voltage of the battery, a rotation detection unit that detects a rotation state of a stepping motor, and a rotation detected by the rotation detection unit A control unit that rotationally drives the stepping motor by selecting a driving pulse according to a situation, and the rotation detection unit is configured to detect when the voltage of the battery detected by the voltage detection unit does not exceed a predetermined value. A stepping motor control circuit is provided that detects rotation by making the braking force of the stepping motor smaller than when exceeding.
本発明の第3の視点によれば、前記いずれか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が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a movement comprising any one of the above stepping motor control circuits.
本発明の第4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。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an analog electronic timepiece comprising the movement.
本発明に係るステッピングモータ制御回路によれば、ステッピングモータの回転を維持しやすい状態か否かに応じて制動力を変えることにより、正確に回転検出できるようにすると共に耐久性を維持することが可能である。
本発明に係るムーブメントによれば、ステッピングモータの回転を維持しやすい状態か否かに応じて制動力を変えることにより、正確に回転検出できるようにすると共に耐久性を維持することが可能なアナログ電子時計を構築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、ステッピングモータの回転を維持しやすい状態か否かに応じて制動力を変えることにより、正確に回転検出できるようにすると共に耐久性を維持することが可能なため、正確な運針が可能になり又、長寿命化が可能である。
According to the stepping motor control circuit of the present invention, it is possible to accurately detect the rotation and maintain the durability by changing the braking force according to whether or not the rotation of the stepping motor is easily maintained. Is possible.
According to the movement of the present invention, an analog capable of accurately detecting rotation and maintaining durability by changing the braking force according to whether or not the rotation of the stepping motor is easily maintained. It is possible to construct an electronic clock.
Further, according to the analog electronic timepiece according to the invention, it is possible to accurately detect the rotation and maintain the durability by changing the braking force according to whether or not the rotation of the stepping motor is easily maintained. Therefore, accurate hand movement is possible and the life can be extended.
図1は、本発明の第1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、電源としての電池101、ステッピングモータ制御回路102、ステッピングモータ103、時計ケース115を備えている。
また、アナログ電子時計は、時計ケース115の外面側に配設され、ステッピングモータ103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)118及びカレンダ表示部119を有するアナログ表示部116、時計ケース115の内部に配設されたムーブメント117を備えている。
FIG. 1 is a block diagram of a stepping motor control circuit, a movement, and an analog electronic timepiece according to the first embodiment of the present invention, and shows an example of an analog electronic wristwatch.
In FIG. 1, the analog electronic timepiece includes a
Further, the analog electronic timepiece is disposed on the outer surface side of the
ステッピングモータ制御回路102は、所定周波数の信号を発生する発振回路104、発振回路104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105、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106、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106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109、制御回路106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110を備えている。
The stepping
主駆動パルスP1として1種類の主駆動パルスP1を用いるように構成してもよく、この場合、制御回路106は主駆動パルスP1の出力を指示する主駆動パルス制御信号又は補正駆動パルスP2の出力を指示する補正駆動パルス制御信号を主駆動パルス発生回路109又は補正駆動パルス発生回路110に出力する。主駆動パルス発生回路109、補正駆動パルス発生回路110は、主駆動パルス制御信号、補正駆動パルス制御信号に応答して主駆動パルスP1、補正駆動パルスP2を出力することになる。
One main drive pulse P1 may be used as the main drive pulse P1, and in this case, the
またステッピングモータ制御回路102は、主駆動パルス発生回路109及び補正駆動パルス発生回路110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103を駆動するモータ駆動回路111を備えている。
またステッピングモータ制御回路102は、ステッピングモータ103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を所定の検出期間Tにおいて検出し基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出したか否かを表す回転検出信号Vsを出力する回転検出回路114を備えている。
The stepping
The stepping
ステッピングモータ103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103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。
When the rotational operation of the rotor is fast, such as when the stepping
誘起信号VRsはステッピングモータ103の回転状況を表す信号であり、回転検出信号Vsも回転状況を表す信号である。
制御回路106は、回転検出回路114が検出した回転状況に応じたエネルギの主駆動パルスP1又は補正駆動パルスP2で駆動するように、主駆動パルス制御信号又は補正駆動パルス制御信号を主駆動パルス発生回路109又は補正駆動パルス発生回路110に出力する。
The induced signal VRs is a signal representing the rotation state of the
The
またステッピングモータ制御回路102は、回転検出回路114が基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出した時刻と所定の基準しきい時刻tcompとを比較することによって前記誘起信号VRsの検出時刻を判定し回転状況を表す回転検出信号Vsを出力する誘起信号(VRs)出力時刻比較回路113を備えている。
またステッピングモータ制御回路102は、電池101の電圧(電池電圧)を検出する電圧検出回路107、電圧検出回路107が検出した電池101の電池電圧に応じて回転検出回路114の回転検出動作を制御するための回転検出制御信号を出力する回転検出制御回路112を備えている。回転検出回路114は、回転検出制御信号に応答して、ステッピングモータ103の制動力の大きさを変えながら回転検出動作を行う。
The stepping
Further, the stepping
回転検出回路114は、ステッピングモータ103の駆動コイルとステッピングモータ103が発生する誘起信号VRsを検出する検出素子とを含む第1閉回路を形成する第1時間と、前記駆動コイルを短絡する第2閉回路を形成する第2時間とによって構成される周期を複数有する検出区間DTにおいて、ステッピングモータ103の回転状況を検出する。第1時間と第2時間によって検出周期(換言すればサンプリングパルスの発生周期)が構成され、前記検出区間DTは第1時間と第2時間が交互に繰り返される複数の検出周期によって構成される。
The
詳細は後述するが、本発明の各実施の形態では、回転検出回路114がステッピングモータ103の制動力の大きさを変える方法として、前記第1閉回路と第2閉回路を形成することによって構成されるサンプリングパルスの開始時期又は終了時期を変える方法、第1時間と第2時間の比(サンプリングパルスのデューティ比に関連する。)を変える方法、サンプリングパルスの周期を変える方法のいずれかを採用している。
Although details will be described later, in each embodiment of the present invention, the
電池101、ステッピングモータ103、発振回路104、分周回路105、制御回路106、電圧検出回路107、主駆動パルス発生回路109、補正駆動パルス発生回路110、モータ駆動回路111、回転検出制御回路112、誘起信号出力時刻比較回路113、回転検出回路114はムーブメント117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。
In general, a timepiece mechanical body composed of devices such as a timepiece power source and a time reference is called a movement. Electronic devices are sometimes called modules. When the watch is completed, a dial and hands are attached to the movement and housed in a watch case.
ここで、発振回路104及び分周回路105は信号発生部を構成し、アナログ表示部116は表示部を構成している。回転検出回路114及び誘起信号出力時刻比較回路113は回転検出部を構成している。発振回路104、分周回路105、制御回路106、主駆動パルス発生回路109、補正駆動パルス発生回路110、モータ駆動回路111及び回転検出制御回路112は制御部を構成している。制御回路106及び回転検出制御回路112は制動力制御部を構成している。
Here, the
図3は、本発明の各実施の形態で使用するステッピングモータ103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3において、ステッピングモータ103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103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。
FIG. 3 is a configuration diagram of the stepping
In FIG. 3, a stepping
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、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。
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。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3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。
The
いま、モータ駆動回路111から矩形波の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3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3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103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3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 is supplied from the
次に、モータ駆動回路111から、逆極性の矩形波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3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。
Next, a rectangular-wave drive pulse having a reverse polarity is supplied from the
Thereafter, by supplying signals with different polarities (alternating signals) to the
図4は、本発明の各実施の形態の部分詳細回路図で、主駆動パルス発生回路109、補正駆動パルス発生回路110、モータ駆動回路111及び回転検出回路114の部分詳細回路図である。
スイッチ制御回路303は、回転駆動時、制御回路106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103を回転駆動する。
FIG. 4 is a partial detailed circuit diagram of each embodiment of the present invention, and is a partial detailed circuit diagram of the main drive
The
また、スイッチ制御回路303は、回転検出時、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(検出周期)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、その時点で回転検出信号Vsを出力する。
In addition, the
When the induced signal VRs exceeding the predetermined reference threshold voltage Vcomp is generated in the
トランジスタQ1、Q2はモータ駆動回路111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はモータ駆動回路111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は抵抗値が高く高インピーダンス素子を構成する。トランジスタQ1〜Q6はオン状態ではオン抵抗が小さく実質的に短絡状態になる素子であり、低インピーダンス素子を構成する。
The transistors Q1 and Q2 are components of the
The
図5〜図9は、本発明の各実施の形態に共通するタイミング図である。
図5は、ステッピングモータ103の回転を維持しやすい状態のタイミング図であり、回転検出回路114は、図6〜図9のステッピングモータ103の回転を維持し難い状態に比べて、ステッピングモータ103に大きな制動力をかけながら回転検出を行う。
図6〜図9は、ステッピングモータ103の回転を維持し難い状態のタイミング図で、回転検出回路114はステッピングモータ103にかける制動力を図5の場合よりも小さくして回転検出を行う。本発明の各実施の形態では、制動力を変えるために、図6〜図9のいずれか一の動作を行うもので、図6〜図9のいずれか一つの動作を行う機能を備えていればよい。
尚、図5〜図9は、一方の極性(OUT1又はOUT2)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(OUT2又はOUT1)で回転駆動した際の動作タイミングは省略している。
5 to 9 are timing diagrams common to the respective embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a timing diagram in a state in which the rotation of the stepping
6 to 9 are timing diagrams in a state in which it is difficult to maintain the rotation of the stepping
5 to 9 show the operation timing when rotating with one polarity (OUT1 or OUT2), and the operation timing when rotating with the other polarity (OUT2 or OUT1) is omitted. Yes.
また、本発明の実施の形態では、ステッピングモータ103の回転を維持しやすいか否かの状態として、電源として使用している電池101の電池電圧の高低、所定強度を超える外部磁界(直流磁界でも交流磁界のいずれでもよい。)の有無、使用する時刻針の軽重(負荷の大小)の例を挙げている。電源として使用している電池101の電池電圧が所定値を超える場合と、電池101の電池電圧が所定値を超え且つ所定強度を超える外部磁界が存在する場合と、使用する時刻針が所定重量を超える場合は、回転しやすく、あるいは慣性が大きい状態であり、ステッピングモータ103の回転を維持しやすい状態である。逆に、電池101の電池電圧が所定値を超えない場合と、電池101の電池電圧及び外部磁界の強度の少なくとも一方が所定値を超えない場合と、使用する時刻針が所定重量を超えない場合は、回転し難く、あるいは慣性が小さい状態であり、ステッピングモータ103の回転を維持し難い状態である。
Further, in the embodiment of the present invention, whether or not the rotation of the stepping
図5において、ステッピングモータ103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103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103が回転する場合は、ロータ202が正方向に180度回転する。
In FIG. 5, when the stepping
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と検出区間DTによって、時刻t2〜時刻t4の検出期間Tが構成されている。マスク区間ITは、主駆動パルスP1駆動直後のノイズ等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、制御回路106は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、換言すれば、マスク区間ITは回転検出を行わない期間である。
On the other hand, a mask section IT is provided from time t2 to time t3 when the driving of the main drive pulse P1 is completed, and a detection section DT is provided from time t3 to time t4 following the mask section IT. A detection period T from time t2 to time t4 is configured by the mask section IT and the detection section DT. The mask section IT is a period for preventing erroneous determination of the rotation state due to noise or the like immediately after driving the main drive pulse P1, and the
検出区間DTには、所定周期(検出周期)で繰り返す複数のサンプリングパルスが含まれている。サンプリングパルスの検出周期は、検出抵抗301又は302を駆動コイル209と直列接続して第1閉回路を形成する第1時間と、検出抵抗301又は302を駆動コイル209に接続せずに駆動コイル209を低インピーダンス素子によって短絡することにより第2閉回路を形成する第2時間とによって構成される。
The detection section DT includes a plurality of sampling pulses that repeat at a predetermined cycle (detection cycle). The detection period of the sampling pulse includes a first time when the
ステッピングモータ103が回転を維持しやすい状態の場合、図5に示すように、マスク区間ITでは、トランジスタQ2、Q6がオフ状態、トランジスタQ3、Q4がオン状態に駆動される。マスク区間IT経過後の検出区間DTでは、トランジスタQ2がオフ状態、トランジスタQ3がオン状態、トランジスタQ4が検出周期でオン/オフを繰り返すスイッチング状態、トランジスタQ6がオン状態に駆動される。トランジスタQ4がオン状態の第2時間の間は駆動コイル209が第2閉回路によって短絡されてステッピングモータ103には大きな制動力が与えられ、トランジスタQ4がオフ状態の第1時間の間は駆動コイル209とともに検出抵抗302が第1閉回路を形成するためステッピングモータ103には小さな制動力が与えられることになる。
When the stepping
ステッピングモータ103が回転を維持し難い状態の場合、図6の例では、検出期間T内の主駆動パルスP1駆動直後に設けられたマスク区間ITにおいて、第1閉回路と第2閉回路を交互に形成するか否かによってステッピングモータ103の制動力を変えるようにしている。回転検出回路114は、ステッピングモータ103の制動力を小さくして回転検出する場合、マスク区間ITにおいて第1閉回路と第2閉回路を交互に形成する動作を行って回転検出動作を行う。
In the case where it is difficult to maintain the rotation of the stepping
即ち、ステッピングモータ103が回転を維持し難い場合、図6の例では、マスク区間IT内でトランジスタQ4を検出周期でオン/オフ状態にスイッチング駆動する。これにより、マスク区間IT内で検出抵抗302を含む第1閉回路を形成する第1時間が増加するため、ステッピングモータ103の制動力が小さくなる。このようにして制動力を弱くしながら、検出区間DTにおいて回転検出動作が行われる。
That is, when it is difficult to maintain the rotation of the stepping
図7の例では、検出期間T(換言すれば検出区間DT)の終了時期を変えることによってステッピングモータ103の制動力を変えるようにしている。回転検出回路114は、ステッピングモータ103の制動力を小さくして回転検出する場合、検出期間Tの終了時期を遅くする。即ち、図7において、トランジスタQ4のスイッチング動作を図5の場合よりも遅く終了させるようにしている。これにより、検出区間DT内で第1閉回路を形成する第1時間が長くなるため、ステッピングモータ103の制動力が小さくなる。このようにして制動力を弱くしながら、検出区間DTにおいて回転検出動作が行われる。
In the example of FIG. 7, the braking force of the stepping
図8の例では、第1時間と第2時間の比を変えることによってステッピングモータ103の制動力を変えるようにしている。回転検出回路114は、ステッピングモータ103の制動力を小さくして回転検出する場合、(第1時間/第2時間)の値を大きくする。即ち、図8において、(第1時間/第2時間)の値を図5の場合よりも大きくしている。これにより、検出区間DT内で第1閉回路を形成する第1時間が長くなるため、ステッピングモータ103の制動力が小さくなる。このようにして制動力を弱くしながら、検出区間DTにおいて回転検出動作が行われる。
In the example of FIG. 8, the braking force of the stepping
図9の例では、検出周期を変えることによってステッピングモータ103の制動力を変えるようにしている。回転検出回路114は、ステッピングモータ103の制動力を小さくして回転検出する場合、検出周期を長くする。即ち、図9において、検出周期を図5の場合よりも長くしている。これにより、(第1時間/第2時間)の値は変化しないが、検出区間DT内で第1閉回路が形成される間隔が長くなるため、小刻みな制動が行われなくなり、その結果、ステッピングモータ103の制動力が小さくなる。このようにして制動力を弱くしながら、検出区間DTにおいて回転検出動作が行われる。
In the example of FIG. 9, the braking force of the stepping
コンパレータ304は、検出抵抗302に発生した誘起信号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、回転検出信号Vsを制御回路106に出力する。
誘起信号出力時刻比較回路113は、回転検出回路114が基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出した時刻と所定の基準しきい時刻tcompとを比較して、ステッピングモータ103が回転したか否か(回転状況)を表す回転検出信号Vsを制御回路106に出力する。
The
The induced signal output
制御回路106は、誘起信号出力時刻比較回路113からの回転検出信号Vsに基づいて、ステッピングモータ103の回転状況を判定し、次回駆動時に1ランクエネルギの大きい主駆動パルスP1に変更して駆動する(パルスアップ)、次回駆動時に1ランクエネルギの小さい主駆動パルスP1に変更して駆動する(パルスダウン)、補正駆動パルスP2による駆動を行う等のパルス制御を行う。
The
前述したサイクルの終了後、次のサイクルでも、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。
但し、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。
After the above-described cycle ends, the transistors Q1 to Q6 are driven and controlled so that the same operation is performed in the next cycle.
However, in the next cycle, instead of the transistors Q2 and Q3, the transistors Q1 and Q4 are switched to the on / off state at a predetermined cycle, and driven by the comb-like main drive pulse P1.
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、オン状態、オフ状態あるいはスイッチング状態に駆動される。また、トランジスタQ6の代わりにトランジスタQ5がトランジスタQ6と同じタイミングでオン状態又はオフ状態に駆動される。
ステッピングモータ103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。
In the mask section IT and the detection section DT, the transistor Q3 is driven to the on state, the off state, or the switching state at the same timing as the transistor Q4 instead of the transistor Q4. Further, instead of the transistor Q6, the transistor Q5 is driven to the on state or the off state at the same timing as the transistor Q6.
An induced signal VRs generated by the rotation of the stepping
誘起信号出力時刻比較回路113は、回転検出回路114が基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出した時刻と所定の基準しきい時刻tcompとを比較して、ステッピングモータ103の回転状況を表す検出信号Vsを制御回路106に出力する。
制御回路106は、誘起信号出力時刻比較回路113からの検出信号Vsに基づいて、前記同様のパルス制御を行う。
The induced signal output
The
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103の回転制御が行われ、時刻針118の運針駆動が行われて表示部116には現在の日時が表示される。
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103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。
By alternately repeating the two cycles, the rotation of the stepping
When the stepping
図10は各実施の形態において、電池101の電池電圧が変動した場合に、誘起信号VRsが変動する様子を示すタイミング図である。電池電圧が低い場合よりも高い場合の方が、基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsが早く発生する。基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsが、基準しきい時刻tcompよりも早く検出したか否かによって主駆動パルスP1のエネルギの余裕の程度を判別することができる。
FIG. 10 is a timing diagram illustrating how the induced signal VRs varies when the battery voltage of the
これにより、制御回路106は、誘起信号出力時刻比較回路113が基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsの検出時刻と基準しきい時刻tcompとの比較結果に基づいて、主駆動パルスP1の余裕の程度を判別し、主駆動パルスP1のエネルギを変更するように制御することができる。尚、電池電圧が変動した場合には、両極性OUT1、OUT2で駆動した結果検出される誘起信号VRsに、時間的な差異はない。
As a result, the
図11は各実施の形態において、外部磁界が変動した場合に、誘起信号VRsが変動する様子を示すタイミング図である。所定強度を超える磁界がする場合、その影響を受けて誘起信号VRsの発生時期が変動している。
所定強度を超える磁界が存在しない場合は、両極性OUT1、OUT2で駆動した結果検出される誘起信号VRsに、時間的な差異はない。
FIG. 11 is a timing diagram illustrating how the induced signal VRs varies when the external magnetic field varies in each embodiment. When a magnetic field exceeding a predetermined intensity is generated, the generation timing of the induced signal VRs fluctuates due to the influence.
When there is no magnetic field exceeding the predetermined intensity, there is no temporal difference in the induced signal VRs detected as a result of driving with the two polarities OUT1 and OUT2.
しかしながら、所定強度を超える磁界が存在する場合は、両極性OUT1、OUT2で駆動した結果発生する誘起信号VRsに、相互に時間的な差異が生じている。制御回路106は、両極性OUT1、OUT2で駆動した際に、誘起信号出力時刻比較回路113が基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出した時刻と基準しきい時刻tcompとの比較結果に基づいて、所定強度を超える磁界の有無を判別し、主駆動パルスP1のエネルギを変更するように制御することができる。
However, when a magnetic field exceeding a predetermined intensity exists, there is a temporal difference between the induced signals VRs generated as a result of driving with the two polarities OUT1 and OUT2. The
図12は各実施の形態において、時刻針の重さ等の負荷の大きさが変動した場合に、誘起信号VRsが変動する様子を示すタイミング図である。負荷が大きい場合よりも小さい場合の方が回転が速いため、基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsが早く発生する。誘起信号出力時刻比較回路113が有する基準しきい時刻tcompよりも早く検出したか否かによって、負荷に対する主駆動パルスP1のエネルギの余裕の程度を判別することができる。これにより、制御回路106は、誘起信号出力時刻比較回路113が誘起信号VRsの検出時刻と基準しきい時刻tcompとの比較結果に基づいて、負荷に対する主駆動パルスP1の余裕の程度を判別し、主駆動パルスP1のエネルギを変更するように制御することができる。
FIG. 12 is a timing diagram showing how the induced signal VRs varies when the load such as the weight of the time hand varies in each embodiment. Since the rotation is faster when the load is smaller than when the load is large, the induced signal VRs exceeding the reference threshold voltage Vcomp is generated earlier. The degree of energy margin of the main drive pulse P1 with respect to the load can be determined based on whether or not the detection is performed earlier than the reference threshold time tcomp included in the induced signal output
尚、電池電圧が変動した場合にも、負荷が変動した場合と同様に、両極性OUT1、OUT2で駆動した結果検出される誘起信号VRsに時間的な差異はないため、基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsと基準しきい時刻tcompの比較結果のみからは電池電圧と負荷のいずれが変動したのか判別できない。しかしながら、電圧検出回路107の検出結果を参照して負荷変動か否かを判別することができる。
Even when the battery voltage fluctuates, there is no temporal difference in the induced signals VRs detected as a result of driving with the two polarities OUT1 and OUT2 as in the case of the load fluctuating, so the reference threshold voltage Vcomp is Only from the comparison result between the induced signal VRs exceeding the reference threshold time tcomp, it cannot be determined which of the battery voltage and the load has changed. However, it can be determined whether or not there is a load fluctuation by referring to the detection result of the
以下、図1、図3〜図9に沿って、本発明の第1の実施の形態の動作を詳細に説明する。
制御回路106は、分周回路105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109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109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をモータ駆動回路111に出力する。
Hereinafter, the operation of the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 3 to 9.
The
モータ駆動回路111は、前記主駆動パルスP1によってステッピングモータ103を駆動する。ステッピングモータ103は時刻針118やカレンダ表示部119を回転駆動する。ステッピングモータ103が正常に回転した場合には所定タイミングで時刻針118の運針やカレンダ表示部119の日送り動作が行われる。
電圧検出回路107は所定タイミングで電池101の電池電圧を検出しており、前記電池電圧が所定電圧を超える場合には、回転検出回路114は図5のタイミングでステッピングモータ103の回転検出動作を行う。
The
The
即ち、電圧検出回路107が検出した電池電圧が所定値を超える場合、制御回路106は、電池101の電池電圧が所定値を超えること(換言すれば、ステッピングモータ103の回転を維持しやすい状態であること)を表す電圧検出信号を回転検出制御回路112に出力する。回転検出制御回路112は、電池電圧が所定値を超えることを表す電圧検出信号に応答して回転検出回路114に回転検出制御信号を出力して、制動力が大きい状態で回転検出するように回転検出回路114を制御する。
回転検出回路114は、回転検出制御信号に応答して、図5に示すタイミングで、制動力が大きい状態で回転検出動作を行う。
That is, when the battery voltage detected by the
In response to the rotation detection control signal, the
回転駆動動作及び回転検出動作を図1、図3〜図5に沿って更に説明すると、制御回路106は分周回路105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103を駆動するように、主駆動パルス発生回路109に制御信号Viを出力する。
The rotation drive operation and the rotation detection operation will be further described with reference to FIGS. 1 and 3 to 5. The
主駆動パルス発生回路109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103を駆動する。
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を所定周期でオン状態とオフ状態にスイッチングすることによって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103を駆動する。
ステッピングモータ103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t2においてステッピングモータ103の駆動が停止する。回転検出回路114は、時刻t2から時刻t3までのマスク区間ITの間、トランジスタQ2、Q6はオフ状態、トランジスタQ3、Q4をオン状態に維持する。
The main drive
In this case, the
When the stepping
At time t2, the driving of the stepping
回転検出回路114は、マスク区間ITが経過すると、時刻t3から始まる検出区間DTにおいて、基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出する。この場合の回転検出動作では、トランジスタQ2、Q3はマスク区間ITと同じ動作を行ない、トランジスタQ6はオン状態、トランジスタQ4は所定周期でオン/オフ状態にスイッチング駆動する。
回転検出回路114は、検出区間DTが経過すると、時刻t4以降は、トランジスタQ2、Q3は検出区間DTと同じ動作を行ない、トランジスタQ4はオン状態、トランジスタQ6はオフ状態にする。
When the mask section IT has elapsed, the
In the
これにより、ステッピングモータ103には、第1閉回路が構成される第1時間に制動力がかけられ、その結果として大きな制動力がかけられた状態で回転検出動作が行われる。
誘起信号出力時刻比較回路113は、回転検出回路114が基準しきい電圧Vcompを超える誘起信号VRsを検出した時刻と基準しきい時刻tcompとを比較し、回転状況を表す検出信号Vsを制御回路106に出力する。制御回路106は、回転検出信号Vsに基づいて前述したパルス制御動作を行いながらステッピングモータ103を回転駆動する。
Accordingly, a braking force is applied to the stepping
The induced signal output
一方、電圧検出回路107が検出した電池電圧が所定値を超えない場合、制御回路106は、電池101の電池電圧が所定値を超えないこと(換言すれば、ステッピングモータ103の回転を維持し難い状態であること)を表す電圧検出信号を回転検出制御回路112に出力する。回転検出制御回路112は、電池電圧が所定値を超えないことを表す電圧検出信号に応答して回転検出回路114に回転検出制御信号を出力して、制動力が小さい状態で回転検出するように回転検出回路114を制御する。
回転検出回路114は、回転検出制御信号に応答して、図6〜図9のいずれかに示すタイミングで、即ち、図5に比べて制動力が小さい状態で回転検出動作を行う。
On the other hand, when the battery voltage detected by the
In response to the rotation detection control signal, the
図6の回転検出動作を行う場合、回転検出回路114は、マスク区間ITにおいて第1閉回路と第2閉回路を交互に形成する動作を行った後、回転検出動作を行う。即ち、マスク区間IT内でトランジスタQ4をオン/オフのスイッチング状態に駆動し、マスク区間IT内で検出抵抗302を含む第1閉回路を形成する第1時間を長くすることによって、ステッピングモータ103の制動力を小さくする。回転検出回路114は、このようにして制動力を小さくしながら、検出区間DTにおいて回転検出動作を行い、前述したような回転検出動作、回転駆動動作を行う。
When the rotation detection operation of FIG. 6 is performed, the
図7の回転検出動作を行う場合には、回転検出回路114は、検出期間Tの終了時期を遅くして回転検出動作を行う。即ち、トランジスタQ4のスイッチング動作を図5の場合よりも遅く終了させることにより、検出区間DT内で第1閉回路を形成する第1時間を長くし、ステッピングモータ103の制動力を小さくする。このようにして制動力を小さくしながら、検出区間DTにおいて回転検出動作を行う。
When the rotation detection operation of FIG. 7 is performed, the
図8の回転検出動作を行う場合には、回転検出回路114は、(第1時間/第2時間)の値を図5の場合よりも大きくすることにより、検出区間DT内で第1閉回路を形成する第1時間を長くし、ステッピングモータ103の制動力を小さくする。このようにして制動力を小さくしながら、検出区間DTにおいて回転検出動作を行う。
When the rotation detection operation of FIG. 8 is performed, the
図9の回転検出動作を行う場合には、回転検出回路114は、検出周期を図5の場合よりも長くすることにより、小刻みな制動を行わないようにして、ステッピングモータ103の制動力を小さくする。このようにして制動力を小さくしながら、検出区間DTにおいて回転検出動作を行う。
When the rotation detection operation of FIG. 9 is performed, the
以上のようにして、電池101の電圧変動の影響によってステッピングモータ103の回転が維持しやすい状態か否かに応じて制動力を変えることにより、正確に回転検出できるようにすることができる。また、ロータ202の回転軸と軸受部の側圧が高くなるのを抑制できるため、摩耗が低減して耐久性を維持することが可能になる。
As described above, it is possible to accurately detect the rotation by changing the braking force according to whether or not the rotation of the stepping
本第1の実施の形態では、ステッピングモータ103の回転を維持し難い状態(例えば電池101の電池電圧が所定値を超えない状態)のときに、回転検出回路114はステッピングモータ103にかかる制動力を小さくしながら回転検出を行うように構成したが、ステッピングモータ103の回転を維持しやすい状態(例えば電池101の電池電圧が所定値を超える状態)の場合には、回転検出回路114はステッピングモータ103に、ステッピングモータ103の回転を維持し難い状態のときよりも大きな制動力をかけながら回転検出を行うように構成してもよい。
この場合、回転検出制御回路112は、電圧検出回路107が検出した電池電圧が所定値を超える場合、回転検出回路114が、電池電圧が所定値を超えない場合よりも大きな制動力をかけながら回転検出を行うよう制御するように構成することができる。
In the first embodiment, when the rotation of the stepping
In this case, when the battery voltage detected by the
図2は、本発明の第2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のブロック図で、アナログ電子腕時計の例を示しており、図1と同一部分には同一符号を付している。
前記第1の実施の形態では、電池101の電池電圧が所定値を超えるか否かによって制動力を変えるようにしたが、本第2の実施の形態では、更に外部磁界の影響を考慮して制動力を変えるようにしている。即ち、本第2の実施の形態では、電池101の電池電圧が所定値を超え且つ外部磁界(直流磁界でも交流磁界でもよい。)の強度が所定値を超える場合には、電池101の電池電圧と外部磁界の強度の少なくとも一方が前記所定値を超えない場合よりもステッピングモータ103の制動力を大きくして回転検出動作を行うように構成している。このために本第2の実施の形態では、ムーブメント117の構成要素である、磁界検出部としての磁界検出回路108を備えている。
FIG. 2 is a block diagram of a stepping motor control circuit, a movement, and an analog electronic timepiece according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an example of an analog electronic wristwatch. The same parts as those in FIG. It is attached.
In the first embodiment, the braking force is changed depending on whether or not the battery voltage of the
以下、図2〜図9を参照して本第2の実施の形態の動作を、第1の実施の形態と相違する部分について説明する。
図2において、電圧検出回路107は所定タイミングで電池101の電池電圧を検出し、検出した電池電圧を表す電圧検出信号を制御回路106に出力している。また、磁界検出回路108は所定タイミングで磁界を検出し、検出した磁界の強度を表す磁界検出信号を制御回路106に出力している。
In the following, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 9 for the parts different from the first embodiment.
In FIG. 2, the
電池電圧が所定値を超えることを電圧検出信号が表し且つ、磁界強度が所定値を超える強度であることを磁界検出信号が表す場合は、回転検出回路114は、図5のタイミングでステッピングモータ103の回転検出動作を行う。
即ち、電圧検出回路107が検出した電池電圧と磁界検出回路108が検出した磁界強度の両方が所定値を超える場合、制御回路106は、電池101の電池電圧と磁界強度の両方が所定値を超えること(換言すれば、ステッピングモータ103の回転を維持しやすい状態であること)を表す電圧磁界検出信号を回転検出制御回路112に出力する。
When the voltage detection signal indicates that the battery voltage exceeds the predetermined value and the magnetic field detection signal indicates that the magnetic field strength is greater than the predetermined value, the
That is, when both the battery voltage detected by the
回転検出制御回路112は、前記電圧磁界検出信号に応答して回転検出回路114に回転検出制御信号を出力して、制動力が大きい状態で回転検出するように回転検出回路114を制御する。
回転検出回路114は、回転検出制御信号に応答して、図5に示すタイミングで、制動力が大きい状態で回転検出動作を行う。
The rotation
In response to the rotation detection control signal, the
一方、電池電圧が所定値を超えることを電圧検出信号が表し且つ、磁界強度が所定値を超える強度であることを磁界検出信号が表す場合以外の場合は、回転検出回路114は、図6〜図9のいずれかのタイミングでステッピングモータ103の回転検出動作を行う。
即ち、電圧検出回路107が検出した電池電圧と磁界検出回路108が検出した磁界強度の少なくとも一方が所定値を超えない場合、制御回路106は、電池101の電池電圧と磁界強度の少なくとも一方が所定値を超えないこと(換言すれば、ステッピングモータ103の回転を維持し難い状態であること)を表す電圧磁界検出信号を回転検出制御回路112に出力する。
On the other hand, in cases other than the case where the voltage detection signal indicates that the battery voltage exceeds a predetermined value and the magnetic field detection signal indicates that the magnetic field strength is an intensity exceeding the predetermined value, the
That is, when at least one of the battery voltage detected by the
回転検出制御回路112は、前記電圧磁界検出信号に応答して回転検出回路114に回転検出制御信号を出力して、制動力が小さい状態で回転検出するように回転検出回路114を制御する。
回転検出回路114は、前記回転検出制御信号に応答して、図6〜図9のいずれかのタイミングで、制動力が小さい状態で回転検出動作を行う。
The rotation
In response to the rotation detection control signal, the
以下、第1の実施の形態と同様に動作して、ステッピングモータ103の駆動、制動力の制御、回転検出、時刻針118及びカレンダ表示部119の駆動を行う。
このようにして、電池電圧及び外部磁界の両方の影響によってステッピングモータ103の回転が維持しやすい状態か否かに応じて制動力を変えることにより、正確に回転検出できるようにすることができる。また、ロータ202の回転軸と軸受部の側圧が高くなるのを抑制できるため、摩耗が低減して耐久性を維持することが可能になる。
Thereafter, the operation is performed in the same manner as in the first embodiment, and the stepping
In this way, it is possible to accurately detect the rotation by changing the braking force according to whether or not the rotation of the stepping
本第2の実施の形態では、ステッピングモータ103の回転を維持し難い状態(例えば電池101の電池電圧と外部磁界強度の少なくとも一方が所定値を超えない状態)のときに、回転検出回路114はステッピングモータ103に、ステッピングモータ103の回転を維持しやすい状態のときよりも小さな制動力をかけながら回転検出を行うように構成している。
In the second embodiment, when the rotation of the stepping
しかしながら、ステッピングモータ103の回転を維持しやすい状態(例えば電池101の電池電圧が所定値を超え且つ外部磁界の強度が所定値を超える状態)の場合に、回転検出回路114はステッピングモータ103に、ステッピングモータ103の回転を維持し難い状態のときよりも大きな制動力をかけながら回転検出を行うように構成してもよい。
この場合、回転検出制御回路112は、電圧検出回路107が検出した電池電圧及び磁界検出回路108が検出した磁界強度の両方が所定値を超える場合、回転検出回路114が、電池電圧及び磁界強度の少なくとも一方が所定値を超える場合よりも大きな制動力をかけながら回転検出を行うように構成することができる。
However, when it is easy to maintain the rotation of the stepping motor 103 (for example, when the battery voltage of the
In this case, when both the battery voltage detected by the
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、電源としての電池101と、電池101の電圧を検出する電圧検出回路107と、ステッピングモータ103の回転状況を検出する回転検出部と、前記回転検出部が検出した回転状況に応じた駆動パルスを選択してステッピングモータ103を回転駆動する制御部とを備え、前記回転検出部は、電圧検出回路107によって検出された電池101の電圧が所定値を超えない場合には超える場合よりもステッピングモータ103の制動力を小さくして回転検出することを特徴としている。
As described above, the stepping motor control circuit according to the embodiment of the present invention includes the
ここで、磁界を検出する磁界検出回路108を有し、前記回転検出部は、電圧検出回路107によって検出された電池101の電圧と磁界検出回路108によって検出された磁界の強度の少なくとも一方が所定値を超えない場合には、電池101の電圧及び前記磁界の強度の両方が前記所定値を超える場合よりもステッピングモータ103の制動力を小さくして回転検出するように構成することができる。
Here, the rotation detection unit includes a magnetic
また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、電源としての電池101と、電池101の電圧を検出する電圧検出回路107と、ステッピングモータ103の回転状況を検出する回転検出部と、前記回転検出部が検出した回転状況に応じた駆動パルスを選択してステッピングモータ103を回転駆動する制御部とを備え、前記回転検出部は、電圧検出回路107によって検出された電池101の電圧が所定値を超える場合には超えない場合よりもステッピングモータ103の制動力を大きくして回転検出することを特徴としている。
A stepping motor control circuit according to an embodiment of the present invention includes a
ここで、磁界を検出する磁界検出回路108を有し、前記回転検出部は、電圧検出回路107によって検出された電池101の電圧が所定値を超え且つ磁界検出回路108によって検出された磁界の強度が所定値を超える場合には、電池101の電圧と磁界の強度の少なくとも一方が前記所定値を超えない場合よりもステッピングモータ103の制動力を大きくして回転検出するように構成することができる。
Here, the rotation detection unit includes a magnetic
したがって、ステッピングモータ103の回転を維持しやすい状態か否かに応じて制動力を変えることにより、正確に回転検出できるようにすると共に耐久性を維持することが可能である。
また、軽負荷時は、ロータ202の制動力を低い状態にシフトすることができ、高い電源電圧、または強磁場にさらされた場合のみ、主駆動パルスP1駆動後の回転検出時のロータ202の制動力を高い状態にすることができるので,回転誤検出や運針できない事態の発生を回避し、かつ耐久性を維持したステッピングモータ制御回路、ムーブメント、アナログ電子時計を提供することができる。
また、ユーザが大針をつけた場合は、そうでない通常の針をつけた場合よりも制動力が高い状態に自動的になるので、別途仕様の違うムーブメントを提供せずに、1種類のもので対応できるメリットがある。
Therefore, by changing the braking force depending on whether or not the rotation of the stepping
Further, when the load is light, the braking force of the
In addition, when the user wears a large needle, the braking force automatically becomes higher than when a normal needle is worn, so one kind of thing is not provided without providing a movement with different specifications. There is a merit that can be handled by.
本発明の実施の形態に係るムーブメント117によれば、ステッピングモータ103の回転を維持しやすい状態か否かに応じて制動力を変えることにより、正確に回転検出できるようにすると共に耐久性を維持することが可能なアナログ電子時計を構築することが可能である。
According to the
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、ステッピングモータ103の回転を維持しやすい状態か否かに応じて制動力を変えることにより、正確に回転検出できるようにすると共に耐久性を維持することが可能なため、正確な運針が可能になり又、長寿命化が可能である。
Further, according to the analog electronic timepiece according to the embodiment of the present invention, the rotation force can be accurately detected and changed by changing the braking force according to whether or not the rotation of the stepping
尚、第1閉回路や第2閉回路を形成する時間を複数種類用意しておき、電池101の電圧や磁界強度に応じて選択できるようにしてもよい。これにより、制動力を多段階的に変更することが可能になる。
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を用いてもよい。
また、複数種類の主駆動パルスP1を用いずに、1種類の主駆動パルスP1を用いるようにしてもよい。
A plurality of types of time for forming the first closed circuit and the second closed circuit may be prepared so that the time can be selected according to the voltage of the
In addition to the comb-shaped drive pulse, a rectangular-wave drive pulse may be used as the drive pulse.
Further, one type of main drive pulse P1 may be used without using a plurality of types of main drive pulses P1.
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(例えば駆動パルスのエネルギに対する負荷の大きさ)を検出するように構成するようにしてもよい。この場合、図12に示したように、駆動パルスのエネルギに対する負荷の大きさに応じて制動力を変えることができる。 In the present embodiment, the detection interval DT is configured by one interval. However, the detection interval DT is divided into a plurality of intervals, and the stepping motor is determined according to the pattern of the interval in which the induced signal VRs exceeding the reference threshold voltage Vcomp is detected. The rotation state (for example, the magnitude of the load with respect to the energy of the drive pulse) may be detected. In this case, as shown in FIG. 12, the braking force can be changed according to the magnitude of the load with respect to the energy of the drive pulse.
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。
The stepping motor control circuit according to the present invention is applicable to various electronic devices that use the stepping motor.
The movement according to the present invention is applicable to movements used in various analog electronic timepieces such as analog electronic wristwatches and analog electronic table clocks.
The analog electronic timepiece according to the present invention is applicable to various analog electronic timepieces such as an analog electronic wristwatch and an analog electronic table clock.
101・・・電池
102・・・ステッピングモータ制御回路
103・・・ステッピングモータ
104・・・発振回路
105・・・分周回路
106・・・制御回路
107・・・電圧検出回路
108・・・磁界検出回路
109・・・主駆動パルス発生回路
110・・・補正駆動パルス発生回路
111・・・モータ駆動回路
112・・・回転検出制御回路
113・・・誘起信号出力時刻比較回路
114・・・回転検出回路
115・・・時計ケース
116・・・アナログ表示部
117・・・ムーブメント
118・・・時刻針
119・・・カレンダ表示部
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
DESCRIPTION OF
206, 207 ... Notch (outer notch)
208 ...
Claims (14)
前記電池の電圧を検出する電圧検出部と、
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、
前記回転検出部が検出した回転状況に応じた駆動パルスを選択して前記ステッピングモータを回転駆動する制御部とを備え、
前記回転検出部は、前記電圧検出部によって検出された前記電池の電圧が所定値を超えない場合には超える場合よりも前記ステッピングモータの制動力を小さくして回転検出することを特徴とするステッピングモータ制御回路。 A battery as a power source;
A voltage detector for detecting the voltage of the battery;
A rotation detector for detecting the rotation status of the stepping motor;
A control unit that drives and rotates the stepping motor by selecting a drive pulse corresponding to the rotation status detected by the rotation detection unit;
The rotation detection unit detects rotation by reducing the braking force of the stepping motor smaller than when the voltage of the battery detected by the voltage detection unit does not exceed a predetermined value. Motor control circuit.
前記回転検出部は、前記電圧検出部によって検出された前記電池の電圧と前記磁界検出部によって検出された磁界の強度の少なくとも一方が所定値を超えない場合には、前記電池の電圧及び前記磁界の強度の両方が前記所定値を超える場合よりも前記ステッピングモータの制動力を小さくして回転検出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。 Having a magnetic field detector for detecting the magnetic field;
When at least one of the voltage of the battery detected by the voltage detection unit and the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detection unit does not exceed a predetermined value, the rotation detection unit detects the voltage of the battery and the magnetic field. 2. The stepping motor control circuit according to claim 1, wherein the rotation is detected by making the braking force of the stepping motor smaller than when both of the intensities exceed the predetermined value.
前記電池の電圧を検出する電圧検出部と、
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、
前記回転検出部が検出した回転状況に応じた駆動パルスを選択して前記ステッピングモータを回転駆動する制御部とを備え、
前記回転検出部は、前記電圧検出部によって検出された前記電池の電圧が所定値を超える場合には超えない場合よりも前記ステッピングモータの制動力を大きくして回転検出することを特徴とするステッピングモータ制御回路。 A battery as a power source;
A voltage detector for detecting the voltage of the battery;
A rotation detector for detecting the rotation status of the stepping motor;
A control unit that drives and rotates the stepping motor by selecting a drive pulse corresponding to the rotation status detected by the rotation detection unit;
The rotation detection unit detects rotation by increasing the braking force of the stepping motor as compared with a case where the voltage of the battery detected by the voltage detection unit exceeds a predetermined value. Motor control circuit.
前記回転検出部は、前記電圧検出部によって検出された前記電池の電圧が所定値を超え且つ前記磁界検出部によって検出された磁界の強度が所定値を超える場合には、前記電池の電圧と前記磁界の強度の少なくとも一方が前記所定値を超えない場合よりも前記ステッピングモータの制動力を大きくして回転検出することを特徴とする請求項3記載のステッピングモータ制御回路。 Having a magnetic field detector for detecting the magnetic field;
When the voltage of the battery detected by the voltage detector exceeds a predetermined value and the intensity of the magnetic field detected by the magnetic field detector exceeds a predetermined value, the rotation detector 4. The stepping motor control circuit according to claim 3, wherein the rotation is detected by increasing the braking force of the stepping motor as compared with a case where at least one of the magnetic field strengths does not exceed the predetermined value.
前記検出期間内の前記駆動パルス終了直後に設けられたマスク区間において、前記第1閉回路と第2閉回路を交互に形成するか否かによって前記ステッピングモータの制動力を変えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。 The rotation detection unit includes a first time for forming a first closed circuit including a drive coil of the stepping motor and a detection element for detecting an induced signal generated by the stepping motor, and a second closed for short-circuiting the drive coil. In a detection period having a plurality of detection periods constituted by a second time for forming a circuit, the rotation state of the stepping motor is detected,
The braking force of the stepping motor is changed depending on whether or not the first closed circuit and the second closed circuit are alternately formed in a mask section provided immediately after the end of the drive pulse within the detection period. The stepping motor control circuit according to any one of claims 1 to 4.
前記検出期間の終了時期を変えることによって前記ステッピングモータの制動力を変えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。 The rotation detection unit includes a first time for forming a first closed circuit including a drive coil of the stepping motor and a detection element for detecting an induced signal generated by the stepping motor, and a second closed for short-circuiting the drive coil. In a detection period having a plurality of detection periods constituted by a second time for forming a circuit, the rotation state of the stepping motor is detected,
5. The stepping motor control circuit according to claim 1, wherein a braking force of the stepping motor is changed by changing an end timing of the detection period. 6.
前記第1時間と第2時間の比を変えることによって前記ステッピングモータの制動力を変えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。 The rotation detection unit includes a first time for forming a first closed circuit including a drive coil of the stepping motor and a detection element for detecting an induced signal generated by the stepping motor, and a second closed for short-circuiting the drive coil. In a detection period having a plurality of detection periods constituted by a second time for forming a circuit, the rotation state of the stepping motor is detected,
5. The stepping motor control circuit according to claim 1, wherein a braking force of the stepping motor is changed by changing a ratio between the first time and the second time. 6.
前記検出周期を変えることによって前記ステッピングモータの制動力を変えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。 The rotation detection unit includes a first time for forming a first closed circuit including a drive coil of the stepping motor and a detection element for detecting an induced signal generated by the stepping motor, and a second closed for short-circuiting the drive coil. In a detection period having a plurality of detection periods constituted by a second time for forming a circuit, the rotation state of the stepping motor is detected,
The stepping motor control circuit according to claim 1, wherein the braking force of the stepping motor is changed by changing the detection cycle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012246588A JP2014096901A (en) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012246588A JP2014096901A (en) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014096901A true JP2014096901A (en) | 2014-05-22 |
Family
ID=50939560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012246588A Pending JP2014096901A (en) | 2012-11-08 | 2012-11-08 | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014096901A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111435226A (en) * | 2019-01-11 | 2020-07-21 | 精工电子有限公司 | Timepiece and method of controlling timepiece |
-
2012
- 2012-11-08 JP JP2012246588A patent/JP2014096901A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111435226A (en) * | 2019-01-11 | 2020-07-21 | 精工电子有限公司 | Timepiece and method of controlling timepiece |
CN111435226B (en) * | 2019-01-11 | 2022-10-28 | 精工电子有限公司 | Timepiece and method of controlling timepiece |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8698443B2 (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece | |
US20120287759A1 (en) | Stepping motor control circuit and analogue electronic timepiece | |
JP6162513B2 (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
US8351303B2 (en) | Stepping motor controller and analog electronic timepiece | |
JP2013148571A (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
JP2014219231A (en) | Stepping motor control circuit, movement, and analog electronic clock | |
JP2011158434A (en) | Stepping motor control circuit and analogue electronic watch | |
JP2014196986A (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
JP2011147330A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece | |
JP2014096901A (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
JP2010256137A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic watch | |
JP5372669B2 (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece | |
JP2011075463A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic clock | |
JP5394658B2 (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece | |
JP2015023644A (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic clock | |
JP2014096900A (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
JP6134487B2 (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
JP2014183624A (en) | Stepping motor control circuit, movement, and analog electronic clock | |
JP2013257241A (en) | Stepping-motor control circuit, movement, and analog electronic-timepiece | |
JP2014027783A (en) | Stepping motor control circuit, movement, and analog electronic clock | |
JP6257709B2 (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
JP2011050164A (en) | Stepping motor control circuit and analog electronic timepiece | |
JP6395469B2 (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece | |
JP2013242193A (en) | Stepping motor control circuit, movement and analog electronic clock | |
JP2015021807A (en) | Stepping motor control circuit, movement, and analog electronic watch |