JP2014196986A - 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】ステッピングモータの正転状況に基づいて前記ステッピングモータが回転しやすいか否かを検出し適切な逆転駆動パルスを選択して駆動することにより、少ない駆動力で、より確実に逆転駆動可能にする。【解決手段】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の正転状況を検出する回転検出部と、正転駆動パルスによってステッピングモータ１０３を正転駆動すると共に、相互に駆動力が異なる複数種類の逆転駆動パルスの中から、前記正転駆動パルスの駆動によるステッピングモータ１０３の正転状況に基づいて逆転駆動パルスを選択して逆転駆動する制御部とを備えている。【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、ロータ収容用貫通孔及びロータの安定静止位置を決める複数の位置決め部を有するステータと、ロータ収容用貫通孔内に配設されたロータと、ステータに巻回された駆動コイルとを有するステッピングモータがアナログ電子時計等に使用されている。ステッピングモータをより確実に回転させるために回転検出を行い、回転検出結果に応じた駆動を行うように構成している（例えば特許文献１参照）。

また、特許文献１には、ステッピングモータを逆転させた際に逆転状況を検出し、逆転状況に応じて逆転駆動パルスのパルス幅を制御するように構成している。これにより、逆転しやすいか否かに応じた逆転駆動パルスによって逆転することが可能になり、ステッピングモータをより確実に逆転させることが可能になる等の効果を奏する。

しかしながら、特許文献１にも記載されているように前述した構成のステッピングモータに用いられる逆転駆動パルスは、単一の矩形波パルスではなく極性が異なる複数のパルスを組み合わせた構成となっている。したがって、電源電圧やステッピングモータの負荷が変動すると、正転駆動の場合よりも、ステッピングモータが非回転となる可能性や中間位置で静止する可能性が高くなり、正常な逆転動作が行われ難いという問題がある。

また、特許文献１に記載された発明では、逆転駆動時の回転検出が試みられているが、逆転駆動パルス自体が長いため、制動がかかり、ステッピングモータの自由振動による誘起信号ＶＲｓが発生し難く、回転したか否かを判定し難いという問題がある。

特開昭５５−３３６４２号公報

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正転状況に基づいて前記ステッピングモータが回転しやすいか否かを検出し適切な逆転駆動パルスを選択して駆動することにより、少ない駆動力で、より確実に逆転駆動可能に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正転状況を検出する回転検出部と、正転駆動パルスによって前記ステッピングモータを正転駆動すると共に、相互に駆動力が異なる複数種類の逆転駆動パルスの中から、前記正転駆動パルスの駆動による前記ステッピングモータの正転状況に基づいて逆転駆動パルスを選択して逆転駆動する制御部とを備えて成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、ステッピングモータの正転状況に基づいて前記ステッピングモータが逆転しやすいか否かを検出し適切な逆転駆動パルスを選択して駆動することにより、少ない駆動力で、より確実に逆転駆動が可能である。
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正転状況に基づいて前記ステッピングモータが逆転しやすいか否かを検出し適切な逆転駆動パルスを選択して駆動することにより、少ない駆動力で、より確実な逆転駆動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正転状況に基づいて前記ステッピングモータが逆転しやすいか否かを検出し適切な逆転駆動パルスを選択して駆動することにより、少ない駆動力で、より確実な逆転駆動が可能であり、時刻針の帰零動作等を正確に行うことが可能になる。

本発明の各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。 本発明の各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。 本発明の第１の実施の形態に係るタイミング図である。 本発明の第２の実施の形態に係るタイミング図である。 本発明の第３の実施の形態に係るタイミング図である。

図１は、本発明の各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、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１１２を備えている。
また、アナログ電子時計は、時計ケース１１２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）１１５及びカレンダ表示部１１６を有するアナログ表示部１１３、時計ケース１１２の内部に配設されたムーブメント１１４を備えている。

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を備えている。

また、ステッピングモータ制御回路１０２は、相互に駆動力が異なる複数種類の正転駆動パルスＰＦ（相互に駆動力が異なる複数種類の主駆動パルスPＦ１及び各主駆動パルスPＦ１よりも駆動力が大きい補正駆動パルスＰＦ２）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ＰＦ１を選択し出力すると共に制御回路１０６からの補正駆動パルス制御信号に応答して補正駆動パルスＰＦ２を出力する正転駆動パルス発生回路１０７を備えている。
また、ステッピングモータ制御回路１０２は、相互に駆動力が異なる複数種類の逆転駆動パルスＰＲの中から、制御回路１０６からの逆転駆動パルス制御信号に対応する逆転駆動パルスＰＲを選択し出力する逆転駆動パルス発生回路１０８を備えている。

またステッピングモータ制御回路１０２は、正転駆動パルス発生回路１０７又は逆転駆動パルス発生回路１０８からの正転駆動パルスＰＦ又は逆転駆動パルスＰＲ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１０９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を正転駆動した直後の検出期間Ｔにおいて、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を検出したか否かを表す回転検出信号Ｖｓを出力する正転駆動回転検出回路１１０を備えている。

正転駆動回転検出回路１１０は、ステッピングモータ１０３を正転駆動した後の自由振動によって発生する誘起信号ＶＲｓを検出することによってステッピングモータ１０３の回転状況を検出する周知構成の回転検出回路である。
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。

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。正転駆動回転検出回路１１０からの回転検出信号Ｖｓは逆転駆動制御回路１１１を介して制御回路１０６に入力される。
制御回路１０６は、正転駆動回転検出回路１１０が検出した回転状況に応じた駆動力の正転駆動パルスＰＦ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正転駆動パルス発生回路１０７に入力する。

またステッピングモータ制御回路１０２は、正転駆動回転検出回路１１０からの回転検出信号Ｖｓに基づいて正転駆動回転検出回路１１０が検出した回転状況を判定し、逆転駆動の余裕の程度を表す逆転駆動制御信号を出力する逆転駆動制御回路１１１を備えている。制御回路１０６は、逆転駆動制御回路１１１からの逆転駆動制御信号に対応する逆転駆動パルス制御信号を逆転駆動パルス発生回路１０８に入力する。

尚、本発明の第２、第３の実施の形態では、主駆動パルスＰF１として複数種類の主駆動パルスＰF１を用いるように構成しているため、制御回路１０６及び正転駆動パルス発生回路１０７は上記のように構成されている。しかしながら、本発明の第１の実施の形態では、主駆動パルスＰF１として１種類の主駆動パルスＰF１を用いるように構成しているため、制御回路１０６は主駆動パルスＰF１を発生させるための主駆動パルス制御信号を出力すると共に、正転駆動パルス発生回路１０７は前記主駆動パルス制御信号に応答して１種類の主駆動パルスＰF１を発生するように機能する。

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、正転駆動パルス発生回路１０７、逆転駆動パルス発生回路１０８、モータ駆動回路１０９、正転駆動回転検出回路１１０及び逆転駆動制御回路１１１はムーブメント１１４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１１３は表示部を構成している。正転駆動回転検出回路１１０は回転検出部を構成している。逆転駆動制御回路１１１及び制御回路１０６は逆転駆動制御部を構成している。
また、発振回路１０４、分周回路１０５、制御回路１０６、正転駆動パルス発生回路１０７、逆転駆動パルス発生回路１０８、モータ駆動回路１０９、逆転駆動制御回路１１１は制御部を構成している。

図２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２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。

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、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の反時計回り方向に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、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度ずつ反時計回り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は本発明の第１の実施の形態のタイミング図で、同図（ａ）はステッピングモータ１０３の逆転駆動に余裕がある状態のタイミング図、同図（ｂ）はステッピングモータ１０３の逆転駆動に余裕がない状態のタイミング図である。
以下、図１〜図３に沿って本発明の第１の実施の形態の動作を説明する。

先ずステッピングモータ１０３を通常動作（ここでは正転駆動による運針動作）させる場合について説明すると、制御回路１０６は、分周回路１０５からの時計信号を計数して、所定周期で正転駆動パルス発生回路１０７に主駆動パルス制御信号を入力する。正転駆動パルス発生回路１０７は、相互に駆動力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駆動力の主駆動パルスＰＦ１をモータ駆動回路１０９に入力する。

モータ駆動回路１０９は、前記主駆動パルスＰＦ１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１１５やカレンダ表示部１１６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１１５の運針やカレンダ表示部１１６の日送り動作が行われる。
正転駆動回転検出回路１１０は、主駆動パルスＰＦ１駆動後の検出期間Ｔにおいてステッピングモータ１０３の回転検出を行う。

即ち、正転駆動回転検出回路１１０は、検出期間Ｔにおいて、ステッピングモータ１０３の自由振動によって発生する誘起信号ＶＲｓを検出し、前記誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える場合は回転、超えない場合は非回転を表す検出信号Ｖｓを、逆転駆動制御回路１１１を介して制御回路１０６に入力する。

制御回路１０６は、正転駆動回転検出回路１１０からの検出信号Ｖｓが回転を表す場合には次のステップの正転動作に移行し、検出信号Ｖｓが非回転を表す場合には補正駆動パルス制御信号を正転駆動パルス発生回路１０７に入力する。正転駆動パルス発生回路１０７は、補正駆動パルス制御信号に応答して補正駆動パルスＰＦ２を発生する。モータ駆動回路１０９は補正駆動パルスＰＦ２によってステッピングモータ１０３を強制的に回転させる。
ステッピングモータ１０３を連続して正転駆動させる場合には、上記動作が繰り返えされ、アナログ表示部１１３によって現在の日時が随時表示される。

次に、ステッピングモータ１０３の逆転動作（例えば、ステッピングモータ１０３を逆転させることによって秒針を正時位置まで帰零させる動作）を行う場合について説明する。
時刻合わせ等を行うために竜頭等の操作部を操作して秒針を帰零させる場合、前記操作部の操作に応答して、制御部１０６は、回転検出を行うための回転検出用駆動パルスＰＦ１（本実施の形態では主駆動パルスＰＦ１と同じ正転駆動パルス）を発生するよう主駆動パルス制御信号を正転駆動パルス発生回路１０７に入力する。

正転駆動パルス発生回路１０７は、前記主駆動パルスＰＦ１に応答して、回転検出用駆動パルスとして予め定めた所定駆動力の主駆動パルスＰＦ１を発生し、モータ駆動回路１０９を介してステッピングモータ１０３を回転駆動する。
逆転駆動に余裕がある状態の場合、即ち、ステッピングモータ１０３の回転に大きな駆動力が必要とされない場合には、図３（ａ）に示すようにステッピングモータ１０３が回転し、ステッピングモータ１０３の自由振動によって発生する誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える。

正転駆動回転検出回路１１０は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出したことを表す検出信号Ｖｓを逆転駆動制御回路１１１に入力する。
逆転駆動制御回路１１１は、正転駆動回転検出回路１１０からの検出信号Ｖｓに基づいて逆転駆動に余裕がある旨を表す検出信号Ｖｓを制御回路１０６に入力する。
制御回路１０６は、逆転駆動制御回路１１１からの検出信号Ｖｓに基づいて、駆動力が最も小さい第１駆動力の逆転駆動パルスＰＲａを発生するように逆転駆動パルス発生回路１０８に逆転駆動パルス制御信号を入力する。

逆転駆動パルス発生回路１０８は、前記逆転駆動パルス制御信号に対応する第１駆動力の逆転駆動パルスＰＲａを発生し、モータ駆動回路１０９を介してステッピングモータ１０３を逆転駆動する。
制御回路１０６は、回転検出用駆動パルスＰＦ１によってステッピングモータ１０３を１回正転させているため、逆転が必要な回数（ｎ）に、逆転駆動時の余裕を検出するために正転した回数（ここでは１回）を加算した回数（ｎ＋１）ステッピングモータ１０３を逆転させるように制御する。これにより結果的に、逆転が必要な回数（ｎ）に相当する逆転動作が行われる。

一方、負荷が大きい等の理由で逆転駆動に余裕がない状態の場合、即ち、ステッピングモータ１０３の回転に大きな駆動力が必要とされる場合には、図３（ｂ）に示すように、回転検出用パルスＰＦ１によって正転駆動した際に、ステッピングモータ１０３が回転せず、その自由振動によって発生する誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えない。
この場合、逆転駆動制御回路１１１は、正転駆動回転検出回路１１０から誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えない旨を表す検出信号Ｖｓを受けると、逆転駆動に余裕がない状態であることを表す検出信号Ｖｓを制御回路１０６に入力する。

制御回路１０６は、逆転駆動制御回路１１１からの検出信号Ｖｓに応答して、正転駆動パルス発生回路１０７に、強制的に正転させるための回転検出用駆動パルスＰＦ２（補正駆動パルスＰＦ２と同じ駆動パルス）を発生するように補正駆動パルス制御信号を入力する。正転駆動パルス発生回路１０７は、モータ駆動回路１０９を介して補正駆動パルスＰＦ２によってステッピングモータ１０３を駆動する。

制御回路１０６は、正転駆動パルス発生回路１０７に補正駆動パルス制御信号を入力して回転検出用の補正駆動パルスＰＦ２によって駆動するように制御回路１０６に指示した後、正転駆動回転検出回路１１０からの検出信号Ｖｓに基づいて逆転駆動に余裕がない状態と判定して、第１駆動力よりも駆動力が大きい第２駆動力の逆転駆動パルスＰＲｂを発生するように逆転駆動パルス発生回路１０８に逆転駆動パルス制御信号を入力する。
逆転駆動パルス発生回路１０８は、前記逆転駆動パルス制御信号に対応する第２駆動力の逆転駆動パルスＰＲｂを発生し、モータ駆動回路１０９を介してステッピングモータ１０３を逆転駆動する。

制御回路１０６は、回転検出用の補正駆動パルスＰＦ２によってステッピングモータ１０３を正転させているため、逆転が必要な回数（ｎ）に、逆転駆動時の駆動余裕を検出するために正転した回数（ここでは１回）を加算した回数（ｎ＋１）ステッピングモータ１０３を逆転させるように制御する。これにより、逆転が必要な回数（ｎ）に相当する逆転動作が行われる。

このようにして、逆転駆動する前に回転状況を検出する際、回転検出用の主駆動パルスＰＦ１と補正駆動パルスＰＦ２を用いて、主駆動パルスＰＦ１によって正転駆動して正転しない場合、補正駆動パルスＰＦ２によって強制的に正転させた後、正転駆動に必要とした駆動力に対応する逆転駆動パルスＰＲａ、ＰＲｂによって逆転駆動するように構成している。
したがって、回転検出用の駆動パルスＰＦによる駆動によって逆転に適した逆転駆動パルスＰＲａ、ＰＲｂが選定されるため、低消費で確実な逆転動作が可能になる。

尚、第１、第２駆動力の逆転駆動パルスＰＲａ、ＰＲｂは、各々、複数のパルス（ＰＲ０ａ、ＰＲ１ａ、ＰＲ２ａ、ＰＲ３ａ）、（ＰＲ０ｂ、ＰＲ１ｂ、ＰＲ２ｂ、ＰＲ３ｂ）によって構成されており、各逆転駆動パルスＰＲａ、ＰＲｂを構成する少なくとも１つのパルス（例えばパルスＰＲ２ａ、ＰＲ２ｂ）の幅を変えることにより、相互に駆動力を変えることができるように構成されている。

図４は本発明の第２の実施の形態のタイミング図で、同図（ａ）はステッピングモータ１０３の逆転駆動に余裕がある状態のタイミング図、同図（ｂ）はステッピングモータ１０３の逆転駆動に同図（ａ）の場合よりも余裕がない状態（逆転駆動力にあまり余裕がない状態）のタイミング図、同図（ｃ）はステッピングモータ１０３の逆転駆動に同図（ｂ）の場合よりも余裕がない状態（逆転駆動力にほとんど余裕がない状態）のタイミング図である。尚、図３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、逆転駆動する前に回転状況を検出する際、回転検出用の１種類の主駆動パルスＰＦ１と補正駆動パルスＰＦ２を用意し、主駆動パルスＰＦ１によって１回正転駆動して正転した場合には逆転駆動パルスＰＲａを用いて逆転駆動する。主駆動パルスＰＦ１によって１回正転駆動して正転しない場合には補正駆動パルスＰＦ２によって強制的に正転させた後、正転駆動に要した駆動力に対応する逆転駆動パルスＰＲｂを用いて逆転駆動するように構成している。これにより、負荷が変動した場合でも、負荷に応じた適切な逆転駆動パルスを選択して逆転させることができるようにしている。

これに対して本第２の実施の形態では、相互に駆動力が異なる複数種類の回転検出用駆動パルスＰＦ１及び前記各回転検出用駆動パルスＰＦ１（主駆動パルスＰＦ１と同じ駆動パルス）よりも駆動力が大きい回転検出用駆動パルスＰＦ２（補正駆動パルスＰＦ２と同じ駆動パルス）が用意されている。

駆動力の小さい回転検出用主駆動パルスＰＦ１ａで駆動しても回転しない場合には駆動力の大きい回転検出用主駆動パルスＰＦ１ｂに変更して正転駆動し、正転しないときは回転検出用補正駆動パルスＰＦ２によって正転駆動して強制的に回転させる。

その後、正転駆動に必要とした駆動パルスＰＦ１、ＰＦ２に対応する駆動力の逆転駆動パルスＰＲｂによって逆転駆動するように構成している。
これにより、負荷が多様に変動した場合でも、負荷に応じた適切な逆転駆動パルスを選択して逆転させることができるようにしている。
以下、図１、図２、図４に沿って本発明の第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。

逆転駆動に余裕がある状態の場合、即ち、ステッピングモータ１０３の回転に大きな駆動力が必要とされない場合には、図４（ａ）に示すように、駆動力が最も小さい第１駆動力の回転検出用主駆動パルスＰＦ１ａによる正転駆動によって、ステッピングモータ１０３の自由振動により発生する誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える。
正転駆動回転検出回路１１０は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出したことを表す検出信号Ｖｓを逆転駆動制御回路１１１に入力する。

逆転駆動制御回路１１１は、正転駆動回転検出回路１１０からの検出信号Ｖｓに基づいて逆転駆動に余裕がある状態と判定して、逆転駆動に余裕がある状態である旨を表す検出信号Ｖｓを制御回路１０６に入力する。
制御回路１０６は、逆転駆動制御回路１１１からの検出信号Ｖｓに基づいて、逆転駆動力が最も小さい第１駆動力の逆転駆動パルスＰＲａを発生するように逆転駆動パルス発生回路１０８に逆転駆動パルス制御信号を入力する。

逆転駆動パルス発生回路１０８は、前記逆転駆動パルス制御信号に対応する第１駆動力の逆転駆動パルスＰＲａを発生し、モータ駆動回路１０９を介してステッピングモータ１０３を逆転駆動する。
制御回路１０６は、回転検出用主駆動パルスＰＦ１ａによってステッピングモータ１０３を正転させているため、逆転が必要な回数（ｎ）に、逆転駆動時の余裕を検出するために正転した回数（ここでは１回）を加算した回数（ｎ＋１）ステッピングモータ１０３を逆転させるように制御する。これにより結果として、逆転が必要な回数（ｎ）に相当する回数の逆転動作が行われる。

負荷が大きい等の理由で逆転駆動にあまり余裕がない状態の場合、即ち、ステッピングモータ１０３を回転させるために図４（ａ）の場合よりも大きな駆動力が必要とされる場合には、図４（ｂ）に示すように、第１駆動力の回転検出用主駆動パルスＰＦ１ａによって正転駆動しても正転しないため誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えない。

この場合、逆転駆動制御回路１１１は、正転駆動回転検出回路１１０から誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えない旨を表す検出信号Ｖｓを受けると、回転検出用主駆動パルスＰＦ１ａよりも駆動力が大きい第２駆動力の回転検出用主駆動パルスＰＦ１ｂによって駆動するように制御回路１０６に指示する。制御回路１０６は、正転駆動パルス発生回路１０７に回転検出用主駆動パルスＰＦ１ｂを発生するように正転駆動パルス制御信号を入力する。正転駆動パルス発生回路１０７は、モータ駆動回路１０９を介して回転検出用主駆動パルスＰＦ１ｂによってステッピングモータ１０３を駆動する。

これにより、ステッピングモータ１０３が回転し、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが得られる。正転駆動回転検出回路１１０は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出したことを表す検出信号Ｖｓを逆転駆動制御回路１１１に入力する。
逆転駆動制御回路１１１は、正転駆動回転検出回路１１０からの検出信号Ｖｓに基づいて逆転駆動にあまり余裕がない状態を表す検出信号Ｖｓを制御回路１０６に入力する。

制御回路１０６は、逆転駆動制御回路１１１からの検出信号Ｖｓに基づいて逆転駆動にあまり余裕がない状態と判定し、第１駆動力よりも駆動力が大きい第２駆動力の逆転駆動パルスＰＲｂを発生するように逆転駆動パルス発生回路１０８に逆転駆動パルス制御信号を入力する。
逆転駆動パルス発生回路１０８は、前記逆転駆動パルス制御信号に対応する第２駆動力の逆転駆動パルスＰＲｂを発生し、モータ駆動回路１０９を介してステッピングモータ１０３を逆転駆動する。

制御回路１０６は、回転検出用主駆動パルスＰＦ１ｂによってステッピングモータ１０３を正転させているため、逆転が必要な回数（ｎ）に、逆転駆動時の駆動余裕を検出するために正転した回数（ここでは１回）を加算した回数（ｎ＋１）ステッピングモータ１０３を逆転させるように制御する。これにより結果として、逆転が必要な回数（ｎ）に相当する回数の逆転動作が行われる。

負荷が極めて大きい等の理由で逆転駆動にほとんど余裕がない状態の場合、即ち、ステッピングモータ１０３を回転させるために図４（ｂ）の場合よりも大きな駆動力が必要とされる場合には、図４（ｃ）に示すように、第１駆動力の回転検出用主駆動パルスＰＦ１ａと第２駆動力の回転検出用主駆動パルスＰＦ１ｂによって正転駆動しても正転しないため誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えない。

この場合、逆転駆動制御回路１１１は、第２駆動力の回転検出用主駆動パルスＰＦ１ｂによって駆動した際に正転駆動回転検出回路１１０から誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えない旨を表す検出信号Ｖｓを受けると、回転検出用主駆動パルスＰＦ１ａ、ＰＦ１ｂのいずれによっても（即ち、回転検出用駆動パルスとして用意されている全ての駆動パルスによっても）正転しなかったと判定して、逆転駆動にはほとんど余裕がない状態である旨を表す検出信号Ｖｓを制御回路１０６に入力する。

制御回路１０６は、逆転駆動制御回路１１１からの検出信号Ｖｓに応答して、回転検出用補正駆動パルスＰＦ２を発生するように正転駆動パルス発生回路１０７に補正駆動パルス制御信号を入力する。正転駆動パルス発生回路１０７は、モータ駆動回路１０９を介して補正駆動パルスＰＦ２によってステッピングモータ１０３を駆動する。
制御回路１０６は、回転検出用補正駆動パルスＰＦ２を発生するように正転駆動パルス発生回路１０７に補正駆動パルス制御信号を入力した後、逆転駆動制御回路１１１からの前記検出信号に応答して、第３駆動力の逆転駆動パルスＰＲｃを発生するように逆転駆動パルス発生回路１０８に逆転駆動パルス制御信号を入力する。

逆転駆動パルス発生回路１０８は、前記逆転駆動パルス制御信号に対応する第３駆動力の逆転駆動パルスＰＲｃを発生し、モータ駆動回路１０９を介してステッピングモータ１０３を逆転駆動する。
制御回路１０６は、回転検出用の補正駆動パルスＰＦ２によってステッピングモータ１０３を正転させているため、逆転が必要な回数（ｎ）に、逆転駆動時の駆動余裕を検出するために正転した回数（ここでは１回）を加算した回数（ｎ＋１）ステッピングモータ１０３を逆転させるように制御する。これにより、逆転が必要な回数（ｎ）に相当する回数の逆転動作が行われる。

このようにして、逆転駆動する前に回転状況を検出する際、複数種類（本第２の実施の形態では２種類）の回転検出用駆動パルスＰＦ１ａ、ＰＦ１ｂと補正駆動パルスＰＦ２を用いて、いずれの主駆動パルスＰＦ１ａ、ＰＦ１ｂによって正転駆動しても正転しない場合、補正駆動パルスＰＦ２によって強制的に正転させた後、正転駆動に必要とした駆動力に応じた駆動力の逆転駆動パルスＰＲａ、ＰＲｂ、ＰＲｃによって逆転駆動するように構成している。
したがって、回転検出用駆動パルスＰＦの駆動によって、逆転に適した逆転駆動パルスＰＲａ、ＰＲｂ、ＰＲｃが選定されるため、より低消費で、より確実な逆転動作が可能になる。

図５は本発明の第３の実施の形態のタイミング図で、同図（ａ）はステッピングモータ１０３の逆転駆動に余裕がある状態のタイミング図、同図（ｂ）はステッピングモータ１０３の逆転駆動に同図（ａ）の場合よりも余裕がない状態（逆転駆動にあまり余裕がない状態）のタイミング図である。尚、図３、図４と同一部分には同一符号を付している。
前記第１、第２の実施の形態では、逆転駆動する前に回転検出用の駆動パルスＰＦ１、ＰＦ２によって正転駆動することにより、正転状況から、逆転駆動の余裕の程度を推定して逆転駆動パルスを選択するように構成している。

これに対して本第３の実施の形態では、所定部位（本実施の形態では時刻針１１５）を通常動作（本実施の形態では正転駆動による運針動作）させている状態で逆転駆動の余裕の程度を検出するように構成して、逆転駆動の余裕の程度を検出するための専用の回転検出動作は行わないようにしている。尚、所定部位がカレンダ表示部１１６であり、通常動作が日送り動作でもよい。
以下、図１、図２、図５に沿って本発明の第３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。

今、通常動作が行われており、この状態では制御回路１０６は、分周回路１０５からの時計信号を計数して、所定周期で正転駆動パルス発生回路１０７に主駆動パルス制御信号を入力し、正転駆動パルス発生回路１０７は前記主駆動パルス制御信号に対応する駆動力の主駆動パルスＰＦ１をモータ駆動回路１０９に入力している。モータ駆動回路１０９は、前記主駆動パルスＰＦ１によってステッピングモータ１０３を駆動し、ステッピングモータ１０３は時刻針１１５やカレンダ表示部１１６を回転駆動している。

各主駆動パルスＰＦ１による駆動直後に回転検出動作が行われ、正転駆動回転検出回路１１０がステッピングモータ１０３が非回転であることを検出した場合には補正駆動パルスＰ２による強制的な回転駆動が行われる。これにより、アナログ表示部１１３の時刻針１１５やカレンダ表示部１１６によって随時、現在の日時が表示されている。

図５に示すように、通常動作においては主駆動パルスＰＦ１によってステッピングモータ１０３が駆動されている。この状態で、操作部により逆転指示（例えば帰零操作）が行われると、制御回路１０６は、これに応答して、通常動作の最後の主駆動パルスＰＦ１（５０１）によるステッピングモータ１０３の回転状況に基づいて逆転駆動パルスＰＲを選択する。即ち、制御回路１０６は、前記逆転指示に応答して、逆転駆動を行う直前の主駆動パルスＰＦ１（５０１）によるステッピングモータ１０３の回転状況に基づいて逆転駆動パルスＰＲを選択する。

図５（ａ）の場合には、最後の主駆動パルスＰＦ１（５０１）による駆動によって基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが検出されているため、逆転駆動制御回路１１１は、正転駆動回転検出回路１１０からの検出信号ＶＲｓに基づいて逆転駆動に余裕がある状態と判定して、逆転駆動に余裕がある状態である旨を表す検出信号Ｖｓを制御回路１０６に入力する。

制御回路１０６は、逆転駆動制御回路１１１からの前記検出信号Ｖｓに基づいて、駆動力が小さい第１駆動力の逆転駆動パルスＰＲａを発生するように逆転駆動パルス発生回路１０８に逆転駆動パルス制御信号を入力する。
逆転駆動パルス発生回路１０８は、前記逆転駆動パルス制御信号に対応する第１駆動力の逆転駆動パルスＰＲａを発生し、モータ駆動回路１０９を介してステッピングモータ１０３を逆転駆動する。

制御回路１０６は、回転検出用駆動パルスによる駆動は行っていないため、逆転が必要な回数（ｎ）ステッピングモータ１０３を逆転させるように制御する。これにより、ステッピングモータ１０３を逆転が必要な回数（ｎ）に相当する回数の逆転動作を行わせることができ、秒針を逆転させて正時位置に帰零させる等の逆転動作が可能になる。
負荷が大きい等の理由で逆転駆動にあまり余裕がない状態の場合、即ち、ステッピングモータ１０３を回転させるために図５（ａ）の場合よりも大きな駆動力が必要とされる場合には、同図（ｂ）に示すように、最後の主駆動パルスＰＦ１（５０１）によっては回転せず補正駆動パルスＰＦ２による駆動によって回転させることになる。

この場合、逆転駆動制御回路１１１は、正転駆動回転検出回路１１０から、最後の主駆動パルスＰＦ１（５０１）による駆動によっては誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えない旨を表す検出信号Ｖｓを受けると、正転駆動回転検出回路１１０からの検出信号Ｖｓに基づいて逆転駆動にあまり余裕がない状態と判定して、逆転駆動にあまり余裕がない状態である旨を表す検出信号Ｖｓを制御回路１０６に入力する。

制御回路１０６は、逆転駆動制御回路１１１からの検出信号Ｖｓに応答して、駆動力が第１駆動力よりも大きい第２駆動力の逆転駆動パルスＰＲｂを発生するように逆転駆動パルス発生回路１０８に逆転駆動パルス制御信号を入力する。
逆転駆動パルス発生回路１０８は、前記逆転駆動パルス制御信号に対応する第２駆動力の逆転駆動パルスＰＲｂを発生し、モータ駆動回路１０９を介してステッピングモータ１０３を逆転駆動する。
制御回路１０６は、回転検出用駆動パルスによる駆動は行っていないため、逆転が必要な回数（ｎ）ステッピングモータ１０３を逆転させるように制御する。これにより、逆転が必要な回数（ｎ）に相当する回数の逆転動作が行われるため動作が簡単である。

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１０３の正転状況を検出する回転検出部と、正転駆動パルスＰＦによってステッピングモータ１０３を正転駆動すると共に、相互に駆動力が異なる複数種類の逆転駆動パルスＰＲの中から、前記正転駆動パルスＰＦの駆動によるステッピングモータ１０３の正転状況に基づいて逆転駆動パルスＰＲを選択して逆転駆動する制御部とを備えて成ることを特徴としている。

ここで、正転駆動パルスＰＦは、ステッピングモータ１０３の回転状況を検出するためにステッピングモータ１０３を正転駆動する回転検出用駆動パルスであり、前記制御部は、前記回転検出用駆動パルスによる駆動によって正転した回数と逆転駆動が必要な回数とを加算した回数、逆転駆動パルスＰＲによって逆転駆動するように構成することができる。
また、前記制御部は、正転駆動パルスＰＦによる駆動では回転しない場合、正転駆動パルスＰＦよりも駆動力が大きく強制的にステッピングモータ１０３を回転可能な駆動力を有する補正駆動パルスＰＦ２によって回転駆動するように構成することができる。

また、前記制御部は、正転駆動パルスＰＦによる駆動では回転しない場合、正転駆動パルスＰＦよりも駆動力が大きい他の正転駆動パルスＰＦによって回転駆動するように構成することができる。
また、前記制御部は、他の正転駆動パルスＰＦによる駆動では回転しない場合、他の正転駆動パルスＰＦよりも駆動力が大きく強制的にステッピングモータ１０３を回転可能な駆動力を有する補正駆動パルスＰＦ２によって回転駆動するように構成することができる。

また、正転駆動パルスＰＦは、所定部位を通常動作（例えば、時刻針１１５を運針動作、カレンダ表示部１１６を日送り動作）させるための正転駆動パルスＰＦであり、前記制御部は、逆転駆動を行う前の通常駆動において前記回転検出部が検出した正転状況に基づいて逆転駆動パルスＰＲを選択し、逆転駆動が必要な回数だけ逆転駆動するように構成することができる。ここで、前記所定部位を通常動作させるための正転駆動パルスは、逆転駆動を行う直前の正転駆動パルスであるように構成することができる。
また、各逆転駆動パルスは、複数のパルスによって構成されて成り、前記複数のパルスの中の少なくとも１つのパルス幅を変えることによって駆動力が異なるように構成することができる。

したがって、ステッピングモータ１０３の正転状況に基づいてステッピングモータ１０３が逆転しやすいか否かを検出し適切な逆転駆動パルスＰＲを選択して駆動することが可能になり、少ない駆動力で駆動できるため、省電力化が可能であり又、より確実に逆転駆動が可能である。
また、多少の負荷があっても運針ミスや運針停止などの生じない逆転駆動が可能である。

本発明の実施の形態に係るムーブメント１１４によれば、ステッピングモータ１０３の正転状況に基づいてステッピングモータ１０３が逆転しやすいか否かを検出し適切な逆転駆動パルスＰＲを選択して駆動することにより、少ない駆動力で、より確実な逆転駆動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の正転状況に基づいてステッピングモータ１０３が逆転しやすいか否かを検出し適切な逆転駆動パルスＰＲを選択して駆動することにより、少ない駆動力で、より確実な逆転駆動が可能である。したがって、時刻針の帰零動作等を少ないエネルギで正確に行うことが可能になる等の効果を奏する。

尚、逆転駆動パルスＰＲの駆動力を変えるために、逆転駆動パルスＰＲを構成する複数のパルス中の少なくとも１つのパルスの幅を変えるように構成したが、前記複数のパルス中の少なくとも１つのパルスのタイミング変えることにより駆動力を変えるようにしてもよい。
また、構成を簡単にするために、逆転駆動パルスＰＲを選択するための回転検出用駆動パルスとして通常動作に使用する主駆動パルスＰ１を用いたが、回転検出専用の駆動パルスによって駆動するようにしてもよい。

また、逆転駆動を行う前の最後の通常動作において回転検出部が検出した正転状況に基づいて逆転駆動パルスＰＲを選択しするように構成したが、必ずしも最後の通常動作以外の通常動作時の回転状況に基づいて逆転駆動パルスＰＲを選択するようにしてもよい。
また、検出期間Ｔ内において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出したか否かによって回転状況を検出するように構成したが、検出期間Ｔを複数の区間に区分し、各区間における基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出したか否かの判定値の組み合わせパターン（誘起信号ＶＲｓパターン）によって回転状況を検出するように構成してもよい。

また、正転駆動パルスの駆動力を変える方法として、正転駆動パルスを矩形波状に構成すると共に前記矩形波の幅を変えるように構成したが、正転駆動パルスを複数の櫛歯状パルスによって構成すると共に櫛歯状パルスの数を変えるように構成してもよい。
また、本発明はクロノグラフ等にも適用可能である。

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、クロノグラフ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、クロノグラフ等の各種のアナログ電子時計に適用可能である。

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・・・正転駆動パルス発生回路
１０８・・・逆転駆動パルス発生回路
１０９・・・モータ駆動回路
１１０・・・正転駆動回路検出回路
１１１・・・逆転駆動制御回路
１１２・・・時計ケース
１１３・・・アナログ表示部
１１４・・・ムーブメント
１１５・・・時刻針
１１６・・・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
ＯＵＴ１・・・第１端子
ＯＵＴ２・・・第２端子

Claims (10)

1. ステッピングモータの正転状況を検出する回転検出部と、
   正転駆動パルスによって前記ステッピングモータを正転駆動すると共に、相互に駆動力が異なる複数種類の逆転駆動パルスの中から、前記正転駆動パルスの駆動による前記ステッピングモータの正転状況に基づいて逆転駆動パルスを選択して逆転駆動する制御部とを備えて成ることを特徴とするステッピングモータ制御回路。
2. 前記正転駆動パルスは、前記ステッピングモータの回転状況を検出するために前記ステッピングモータを正転駆動する回転検出用駆動パルスであり、
   前記制御部は、前記回転検出用駆動パルスによる駆動によって正転した回数と逆転駆動が必要な回数とを加算した回数、前記逆転駆動パルスによって逆転駆動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. 前記制御部は、前記正転駆動パルスによる駆動では回転しない場合、前記正転駆動パルスよりも駆動力が大きく強制的に前記ステッピングモータを回転可能な駆動力を有する補正駆動パルスによって回転駆動することを特徴とする請求項２記載のステッピングモータ制御回路。
4. 前記制御部は、前記正転駆動パルスによる駆動では回転しない場合、前記正転駆動パルスよりも駆動力が大きい他の正転駆動パルスによって回転駆動することを特徴とする請求項２記載のステッピングモータ制御回路。
5. 前記制御部は、前記他の正転駆動パルスによる駆動では回転しない場合、前記他の正転駆動パルスよりも駆動力が大きく強制的に前記ステッピングモータを回転可能な駆動力を有する補正駆動パルスによって回転駆動することを特徴とする請求項４記載のステッピングモータ制御回路。
6. 前記正転駆動パルスは、所定部位を通常動作させるための正転駆動パルスであり、
   前記制御部は、逆転駆動を行う前の前記通常動作において前記回転検出部が検出した正転状況に基づいて逆転駆動パルスを選択し、逆転駆動が必要な回数だけ逆転駆動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。
7. 前記所定部位を通常動作させるための正転駆動パルスは、逆転駆動を行う直前の正転駆動パルスであることを特徴とする請求項６記載のステッピングモータ制御回路。
8. 前記各逆転駆動パルスは、複数のパルスによって構成されて成り、前記複数のパルスの中の少なくとも１つのパルス幅を変えることによって駆動力が異なるように構成されて成ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
9. 請求項１乃至８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。
10. 請求項９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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