JP2018173419A - 電子時計 - Google Patents

Abstract

【課題】低消費電流で駆動可能な電子時計を提供する。【解決手段】電子時計は、コイルおよびロータを有するステップモータ８と、ステップモータ８を駆動するモータドライバ７と、指定された駆動ランクの通常駆動パルスを出力する通常駆動パルス生成回路３と、通常駆動パルス出力後の所定タイミングに検出パルスを出力する回転検出パルス生成回路５と、少なくとも通常駆動パルス出力後の第１検出モードでの判定を行う第１検出モード判定回路９１と、第１検出モードにおいて所定の検出パターンが検出された場合に、通常駆動パルスの駆動ランクを指定する駆動ランク選択回路１０と、を有する。所定の検出パターンが検出されかつ駆動ランクが所定の駆動ランクであると判定された場合に、駆動ランク選択回路１０は駆動ランクをランクアップする。【選択図】図１

Description

本発明は、ステップモータを有する電子時計に関する。

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

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

第２検出モードは、回転が成功したこと、即ちロータが磁気ポテンシャルの山を越えたことを検出するものであるが、第２検出モードの前に、第１検出モードを行うことは、比較的弱く駆動された場合において、ロータが完全に磁気ポテンシャルの山を越える前に発生してしまう誤った検出信号の検出を防止するために行う検出であり、まだロータの回転が終了していないのにもかかわらず、磁気ポテンシャルを超えた信号として誤って検出してしまうことを防止するものである。よって第２検出モードの前に第１検出を行うことは、より確実に回転検出を行うために有効な技術であることが知られている。（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）

なお、通常駆動パルスの駆動力を変更する方法として、駆動パルスを複数のサブパルス（以降、「チョッパ」と呼ぶ）で構成し、各サブパルス（チョッパ）のデューティを制御しパルス幅を変更する方法が、特許文献４に記載されている。なお、このような駆動パルスを以降、「チョッパ駆動パルス」と呼ぶ。

特開平７−１２０５６７号公報（段落００１８〜００２４、図８） 特公平８−３３４５７号公報（第３頁第６欄第２６行目〜第４頁第７欄第３９行目、第４図〜第６図） 特公平１−４２３９５号公報（第５貢第９欄） 特開平９−２６６６９７号公報（段落００１３、図６）

ソーラ発電機能付き時計等で使用されるリチウム電池など、時計で電圧変動の大きな電池を使用する場合、電圧変動に合わせて駆動力の異なる通常駆動パルスを複数用意する必要があるが、仮にカレンダ作動等の一時的な負荷が作用すると、通常駆動パルスの駆動力がランクアップし、負荷が無くなってもしばらく高い駆動力の通常駆動パルスで駆動を維持する。通常であればその高い駆動力の通常駆動パルスが一定回数出力されると、１ランク小さな駆動力の通常駆動パルスにランクダウンする。しかしながら、電圧変動が大きく、通常駆動パルスが複数用意されている場合、負荷がなくなっても電源電圧、通常駆動パルスの組み合わせによっては回転しているにもかかわらず、非回転と誤判定する組み合わせがあり、ランクダウンできず高い駆動力の通常駆動パルスの駆動ランクで安定してしまい、消費電流が増加するといった問題が生じる。

この対応のため、全ての駆動ランクにおいて一定回数連続して回転判定した場合は、例えば一気に最小の駆動力の駆動ランクまでランクダウンすることによって、高い駆動力の駆動ランクでランクダウンできない状態を回避できる。しかしながら駆動電圧によっては最低限の駆動力で回転できる駆動ランクになるまで、ランクアップを繰り返すため、ランクアップの度に駆動力の大きな補正駆動パルスを出力し、消費電流が増大する上に補正駆動パルスの余剰な駆動力による回転振動が輪列を介して針に伝わるため、数秒間、針が小刻みに動いて見えるといった問題も生じてしまう。

なお電源電圧や駆動ランクに応じて回転検出パルスを細かく設定すれば上記問題は対応可能ではあるが、この場合回路規模が大きくなってしまう。

本発明の目的は、比較的小サイズの回路で実現でき、高範囲な駆動電圧に対応するとともに、低消費電流で駆動可能な電子時計を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、次の様な構成をしている。即ち、コイルおよびロータを有するステップモータと、ステップモータを駆動するモータドライバと、駆動力の異なる複数の駆動ランクの通常駆動パルスの内、指定された駆動ランクの通常駆動パルスを出力する通常駆動パルス生成回路と、通常駆動パルス出力後の所定タイミングにて、検出パルスを出力する回転検出パルス生成回路と、少なくとも通常駆動パルス出力後の第１検出モードでの判定を行う第１検出モード判定回路と、第１検出モードにおいて、検出パルスによる検出信号から所定の検出パターンが検出された場合に、通常駆動パルス生成回路が出力する通常駆動パルスの駆動ランクを指定する駆動ランク選択回路と、を有し、第１検出モード判定回路が、第１検出モードにおいて、検出パルスによる検出信号が所定の検出パターンであって、駆動ランクが所定の駆動ランクであると判定した場合に、駆動ランク選択回路は、駆動ランクをランクアップする電子時計である。

以上のように本発明によれば、ロータの自由振動のパターンによる回転判定によってランクダウンするランクを切り替えるため、電源電圧の範囲が大きい場合であっても高い駆動力で安定することなく、消費電流を抑え、最低限の駆動力で回転できる。また、簡単な回路構成で実現でき、大きな回路構成の変更をすることもなく従来製品へ本発明の組み込みも容易に適用可能である。

本発明の第１、第２、第４、第６の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。 本発明の第１、第２、第３、第５、第６、第７の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図である。 本発明の第１の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第１、第２、第３、第４、第６の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図である。 本発明の第１、第２、第３、第４の実施の形態および従来技術の駆動ランク２５／３２で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。 本発明の第１、第２、第３、第５、第６の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転でき、正常に回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第１、第２、第３の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転できず、正常に非回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第１、第２、第３の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転できているにも関わらず、誤判定により非回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第１、第２、第３の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転でき、正常に回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第２の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第３の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。 本発明の第３の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第４の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図である。 本発明の第４の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第４の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転でき、正常に回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第４の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転できず、正常に非回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第４の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転できているにも関わらず、誤判定により非回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第４の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転でき、正常に回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 外部磁場が作用している際のステップモータのロータの安定位置を示す図である。 本発明の第５の実施の形態の回路構成を示すブロック線図である。 本発明の第５の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第５の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図である。 本発明の第５の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第６の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第６の実施の形態の駆動ランク２５／３２で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。 本発明の第７の実施の形態の回路構成を示すブロック線図である。 本発明の第７の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第７の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図である。 本発明の第７の実施の形態の駆動ランク３０／３２からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。 本発明の第７の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第７の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図である。

［第１の実施の形態］
第１の実施の形態は、所定の通常駆動パルスで一定回数回転と判定された場合、第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出していた回数に基づき、ランクダウンする駆動ランクを切り替える例である。以下、本発明に係る第１の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図２は本発明の第１の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図３は本発明の第１の実施の形態のフローチャート図、図４は本発明の第１の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図、図５は本発明の第１の実施の形態および従来技術の駆動ランク２５／３２で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図、図６〜図９は本発明の第１の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。

図１において説明する。１はリチウム電池のような充放電可能な２次電池およびソーラセルのような発電手段を有する電圧変動を伴う変動電源、２は水晶振動子（不図示）の発振により基準クロックを生成する発振回路２１と、発振回路２１からの基準信号を分周する分周回路２２で構成される基準信号生成回路である。３は基準信号生成回路２の出力するタイミング信号に基づいて、図２（ａ）に示すごとき４．０ｍｓ幅で０．５ｍｓ毎の通常駆動パルスＳＰを生成する通常駆動パルス生成回路であり、正秒毎に出力する。なおチョッパデューティ比は１６／３２〜２７／３２で１／３２毎に生成され、後述する駆動ランク選択回路１０に基づき、所定のチョッパデューティ比の通常駆動パルスが選択され出力する。

４は基準信号生成回路２に基づいて、図２（ｄ）に示すごとき７ｍｓの補正駆動パルスＦＰを生成し出力する補正駆動パルス生成回路であり、この補正駆動パルスＦＰは、後述するステップモータ８のロータ（不図示）が非回転と判定された場合、通常駆動パルスＳＰ出力から３２ｍｓ経過後に出力が行われる。

５は基準信号生成回路２に基づいて、第１検出モードで用いる回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２および第２検出モードで用いる回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４を生成し出力する回転検出パルス生成回路である。回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２は図２（ｂ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、通常駆動パルスＳＰ出力より５ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力する。回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４は図２（ｃ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、通常駆動パルスＳＰ出力より７ｍｓ後から１４ｍｓまで１ｍｓ毎に出力する。

６はセレクタであり通常駆動パルス生成回路３、補正駆動パルス生成回路４、回転検出パルス生成回路５から出力されるパルスを後述する回転検出回路９の判定結果に基づいて選択し出力する。

７はモータドライバであり、セレクタ６から出力される信号を後述する２極ステップモータ８のコイル（不図示）に供給するとともに、ステップモータ８のロータの回転状態を、後述する回転検出回路９に伝える。このため、モータドライバ７には、ステップモータ８のコイルへの供給用に、Ｏ１，Ｏ２の２個の出力端子を有する。

８はコイルおよびロータから構成されるステップモータであり、輪列（不図示）を介して指針（不図示）を駆動する。

９は第１検出モードでの判定を行う第１検出モード判定回路９１および第２検出モードでの判定を行う第２検出モード判定回路９２で構成され、第１検出モードおよび第２検出モード期間中にステップモータ８のロータの回転、非回転をコイルに発生する誘起電圧から判定し、セレクタ６および後述する駆動ランク選択回路１０、回転判定カウンタ回路１１、第１検出モード判定カウンタ回路１１１を制御する回転検出回路である。

なお回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２は通常駆動パルスＳＰを出力したのと反対側の端子に出力され、コイルを含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスＳＰ印加後のロータの自由振動によって発生した誘起電圧を増幅して回転検出回路９によって検出する。また回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４は通常駆動パルスＳＰを出力したのと同じ側の端子に出力され、コイルを含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスＳＰ印加後のロータの自由振動によって発生した誘起電圧を増幅して回転検出回路９によって検出する。

具体的には、回転検出パルスの非出力時はＯ１、Ｏ２両端子を同電位に保ち、回転検出パルス出力時にコイルを含む閉ループの状態をハイインピーダンスの状態にする。ハイインピーダンスの状態にした瞬間、ロ−タの自由振動によってコイルに発生する誘起電圧を検出し、この検出信号によりロ−タの回転検出を行う。

１０は駆動ランク選択回路であり、回転検出回路９でロータが非回転と判定された場合、後述する回転判定カウンタ回路１１で所定回数、ロータが回転とカウントされた場合や、後述する第１検出モード判定カウンタ回路１１１で所定回数、第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出したとカウントされた場合に、所定の通常駆動パルスの駆動ランクを選択し、通常駆動パルス生成回路３を制御する。ここで通常駆動パルスの１６／３２〜２７／３２のチョッパデューティ比がそれぞれ駆動ランクに相当する。チョッパデューティ比が大きいほどステップモータ８の駆動力は大きくなる。

即ち、回転検出回路９でロータが非回転と判定された場合に補正駆動パルスＦＰを出力させるとともに１つ上の駆動ランクにランクアップし、後述する回転判定カウンタ回路１１で所定回数ロータが連続して回転と判定された場合に所定の駆動ランクにランクダウンするよう駆動ランク選択回路１０を制御する。

１１は回転判定カウンタ回路であり、ステップモータ８のロータが回転と判定した回数をカウントし、所定回数カウントされた場合に駆動ランク選択回路１０を制御する。また回転判定カウンタ回路１１は第１検出モード判定カウンタ回路１１１を有し、第１検出モードにおいて検出された検出信号が所定の検出パターンで検出された回数、本実施形態では所定の時点より前で検出された回数をカウントし、所定回数カウントされた場合に駆動ランク選択回路１０を制御する。回転判定カウンタ回路１１は、ロータの非回転判定時にはリセットされ、連続して回転判定した回数をカウントし、第１検出モード判定カウンタ回路１１１は、連続して回転判定した回数のうち第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数をカウントするようになっている。第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数が所定の回数以上か否かによってランクダウンする駆動ランクが変わる、すなわち、駆動ランクの変更の態様を変えるよう駆動ランク選択回路１０を制御する。なお駆動ランク変更後、回転判定カウンタ回路１１および第１検出モード判定カウンタ回路１１１はリセットされる。

続いて上記構成の動作について図３のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものである。まず正秒のタイミングで通常駆動パルス生成回路３から出力される通常駆動パルスＳＰがセレクタ６によって選択、出力され、モータドライバ７を介し、ステップモータ８を駆動する（ステップＳＴ１）。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードの回転検出を開始する。第１検出モードではセレクタ６は回転検出パルス生成回路５から出力される回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２を選択、出力し、コイルのインピーダンスを変化させるようステップモータ８を制御する。そして回転検出回路９はモータドライバ７を介し、回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行う（ステップＳＴ２）。

その一方で、回転検出回路９は第１検出モード判定回路９１に対して判定動作を開始するように指示する。第１検出モード判定回路９１は回転検出回路９からの検出信号の入力回数によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、回転検出回路９の検出信号が２回発生した場合に検出と判定され、直ちに回転検出パルス発生回路５から出力される第１検出モードの回転検出パルスの出力を停止し、セレクタ６へ第１検出モードの動作を終了するよう通知するとともに、第２検出モードに移行するよう指示する（ステップＳＴ２：Ｙ）。第１検出モードにおいて回転検出回路９の検出信号が２回発生していた場合、その検出信号が回転検出パルスＢ５かつＢ６による検出信号であれば（ステップＳＴ４：Ｙ）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１で回転検出パルスＢ５かつＢ６の検出信号の発生回数がカウントされる。回転検出パルスＢ５、Ｂ６によって検出信号が１つも発生しないか、または１つしか発生しない場合は第１検出モード判定カウンタ回路１１１で発生回数をカウントせず、第２検出モードに移行する（ステップＳＴ４：Ｎ）。

そして回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２によって検出信号が１つも発生しないか、または１つしか発生しない場合は、回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに、第２検出モードに移行せず、セレクタ６によって直ちに補正駆動パルスＦＰが選択、出力され（ステップＳＴ２：Ｎ）、次の正秒の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス生成回路３から前回の通常駆動パルスＳＰよりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰを選択、出力するよう駆動ランク選択回路１０に指示する（ステップＳＴ３）。この場合、正秒毎の動作を数回行い、回転と判定された回数が回転判定カウンタ回路１１でカウントされていた場合、そのカウント値はリセットされるとともに（ステップＳＴ１２）、回転検出回路９において第１検出モードでの回転検出パルスＢ５かつＢ６両方とも検出された場合の回数が第１検出モード判定カウンタ回路１１１でカウントされていた場合、そのカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する（ステップＳＴ１３）。

第２検出モードに移行した場合は、セレクタ６は回転検出パルス生成回路５から出力される回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４を選択、出力し、第１検出モードと同様、コイルのインピーダンスを変化させるようステップモータ８を制御する。そして回転検出回路９はモータドライバ７を介し、回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行う（ステップＳＴ６）。

第２検出モード判定回路９２は回転検出回路９からの検出信号の入力回数によって第２検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、回転検出回路９の検出信号が１回発生した場合に回転成功と判定され、直ちに回転検出パルス発生回路５から出力される第２検出モードの回転検出パルスの出力を停止し、第２検出モードの動作を終了するとともに、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにセレクタ６を制御する（ステップＳＴ６：Ｙ）。そして回転判定カウンタ回路１１で回転成功と判定した回数がカウントされる（ステップＳＴ７）。

ただし、回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４によって発生する検出信号は最大３回の検出をもって終了し、その間に検出信号が発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスＦＰが出力され（ステップＳＴ６：Ｎ）、次の正秒の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス生成回路３から前回の通常駆動パルスＳＰよりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰを選択、出力するよう駆動ランク選択回路１０に指示する（ステップＳＴ３）。上記と同様、回転判定カウンタ回路１１のカウント値はリセットされるとともに（ステップＳＴ１２）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する（ステップＳＴ１３）。

また第２検出モードで回転成功と判定され、回転判定カウンタ回路１１で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、２４０回に達していなければ、正秒の動作を終了し、引き続き前回と同じ駆動ランクの通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路１０を制御するが（ステップＳＴ８：Ｎ）、回転判定カウンタ回路１１で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、２４０回に達していれば、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値を確認する（ステップＳＴ８：Ｙ）。第１検出モード判定カウンタ回路１１１は第１検出モードの回転検出パルスＢ５かつＢ６両方とも検出された場合の回数をカウントする回路であり、回転判定カウンタ回路１１で２４０回、回転成功と判定された回数のうち第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウンタ値が４回以上あれば（ステップＳＴ９：Ｙ）、最小の駆動力の通常駆動パルスＳＰを選択、出力するよう駆動ランク選択回路１０に指示し（ステップＳＴ１０）、上記と同様、回転判定カウンタ回路１１のカウント値はリセットされるとともに（ステップＳＴ１２）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する（ステップＳＴ１３）。反対に第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウンタ値が４回以上でなければ（ステップＳＴ９：Ｎ）、１ランク小さな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰを選択、出力するよう駆動ランク選択回路１０に指示し（ステップＳＴ１１）、上記と同様、回転判定カウンタ回路１１のカウント値はリセットされるとともに（ステップＳＴ１２）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する（ステップＳＴ１３）。

続いて、出願人が行った実験結果をもとに上記の実際の回転検出を踏まえた動作について説明する。図４は第１の実施の形態の駆動ランク１６／３２〜２７／３２を１／３２毎に変動させるとともに電源電圧を１．２０Ｖ〜１．８０Ｖまで０．１５Ｖ刻みに変動させた場合のロータの回転、非回転判定結果を示したマトリックス図である。

図４においてＦＰ表記の領域は通常駆動パルスＳＰでロータが回転できず、回転検出回路９で正常に非回転と判定され、直ちに補正駆動パルスＦＰを出力し確実にロータを回転させ、次の正秒のタイミングでは前回の通常駆動パルスＳＰよりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰが出力する駆動ランクを意味する。

ＳＰ表記の領域は通常駆動パルスＳＰでロータが回転でき、回転検出回路９で正常に回転と判定され、次の正秒のタイミングでも通常駆動パルスＳＰを出力し、２４０回連続して同じ通常駆動パルスＳＰで回転した場合は１個下の駆動力の通常駆動パルスＳＰの駆動ランクにランクダウンする駆動ランクを意味する。

太字かつ斜字のＦＰ表記の領域は通常駆動パルスＳＰでロータが回転できているにも関わらず、回転検出回路９で非回転と誤判定され、補正駆動パルスＦＰが出力し、次の正秒のタイミングでは前回の通常駆動パルスＳＰよりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰが出力する駆動ランクを意味する。

太字かつ斜字のＳＰ表記の領域は通常駆動パルスＳＰでロータが回転でき、回転検出回路９で正常に回転と判定され、次の正秒のタイミングでも通常駆動パルスＳＰを出力し、２４０回連続して同じ通常駆動パルスＳＰで回転した場合は最小の駆動力の通常駆動パルスＳＰの駆動ランクにランクダウンする駆動ランクを意味する。

上記本実施の形態の駆動ランクの領域の内容に関して実際の駆動ランクの変化を従来技術と比較して説明する。

図５は１．５０Ｖにおいて一時的な負荷がかかり、最低限の駆動力で回転できる駆動ランクからランクアップし、負荷が無くなった後、比較的駆動力の高い太字かつ斜字のＳＰ表記の領域に示す駆動ランク２５／３２で安定していた状態からの従来技術と本発明の実施の形態に係る駆動ランクの変化を模式的に示した図である。

図５（ａ）１．５０Ｖ従来技術において従来技術の場合、２４０回連続して同じ通常駆動パルスＳＰの駆動ランク２５／３２で回転していた場合（ａ−１）、１ランク小さな駆動力の駆動ランク２４／３２にランクダウンする（ａ−２）。しかしながら駆動ランク２４／３２は太字かつ斜字のＦＰ表記の領域であり１ランク大きな駆動力の駆動ランク２５／３２に再度ランクアップすることとなる（ａ−３）。即ち、一度太字かつ斜字のＳＰ表記の領域である駆動ランク２５／３２になってしまうと最低限の駆動力で回転できる駆動ランク１９／３２までランクダウンできず、比較的駆動力の高い駆動ランク２５／３２で安定してしまうため、消費電流が増加してしまう。

図５（ｂ）１．５０Ｖ本発明において本実施の形態の場合、２４０回連続して同じ通常駆動パルスＳＰの駆動ランク２５／３２で回転していた場合（ｂ−１）、最小の駆動力の駆動ランク１６／３２まで一気にランクダウンする（ｂ−２）。駆動ランク１６／３２から１８／３２はＦＰ表記の領域であり、正秒の動作毎、１ランク大きな駆動力１７／３２、１８／３２とランクアップを繰り返し（ｂ−３）、ＳＰ表記の領域であり最低限の駆動力で回転できる駆動ランク１９／３２にランクアップしたところで駆動ランクが安定する（ｂ−４）。なお２４０回連続して同じ駆動ランク１９／３２で回転した場合は、ＳＰ表記の領域であるため、１個下の駆動ランク１８／３２にランクダウンするようになっている。上記のとおり駆動ランク１８／３２ではＦＰ表記の領域であるためランクアップするが、再度駆動ランク１９／３２で安定し、２４０回毎、このランクアップ、ランクダウンを繰り返すこととなる。

即ち本実施の形態は基本的にはＳＰ表記の領域で安定して回転できるため、電源電圧が変動しても電源電圧に応じて最低限の駆動力で回転でき、低消費電流での回転が可能となる。例えばカレンダ駆動などの負荷が一時的にかかり、駆動ランクがランクアップし、太字かつ斜字のＳＰ表記の領域になったとしても所定回数回転後は最小の駆動力の駆動ランクにランクダウンするため、高い駆動力の駆動ランクで安定することはなく、ＳＰ表記の領域で回転できるようになる。なおこの場合、最小の駆動力の駆動ランクにランクダウンするため、上記のとおり電源電圧によってはＳＰ表記の領域で回転できるようになるまでしばらくランクアップを繰り返し、補正駆動パルスＦＰを数秒間連続して出力することになる。しかしながら一時的な負荷等がない限り、太字かつ斜字のＳＰ表記の領域になることはないため針が小刻みに動いて見えるようなことは限りなく条件として少なく視認性に問題はない。

次に実際の回転検出の動作に関して各領域において代表例を挙げて波形図で説明する。図６〜図９の（ａ）はコイルに誘導される電流波形、図６〜図９の（ｂ）はこのときにコイルの一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図６〜図９の（ｃ）はコイルの他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。なお、端子Ｏ１とＯ２の発生波形は１秒ごとに位相が逆になる交番パルスとなる。電流波形の電流値が反転、電圧波形のＯ１とＯ２が反転するだけであり、波形図の形状は変わらないため、以降の波形図の説明は一方の相のみで行っていく。

まず図４のＳＰ表記の領域に関して説明する。ロータが通常駆動パルスＳＰで正常に回転した場合であり、図４において電源電圧１．５０Ｖ、駆動ランク２０／３２の例で、波形図は図６である。

まず図６（ａ）に示す通常駆動パルスＳＰがコイルの一端Ｏ１に加えられ、ロータが回転を開始する。このときの電流波形が図６（ａ）の波形ｃ１である。通常駆動パルスＳＰの出力が終了すると、ロータは自由振動状態となり、電流波形はｃ２、ｃ３、ｃ４に示す誘導電流波形となる。５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、図２（ｂ）に示す回転検出パルスＢ５がコイルに印加される。図６（ａ）に示すように５ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ２の領域にあり、電流値は負方向である。よって図６（ｃ）示すように回転検出パルスＢ５によって生じる誘起電圧Ｖ５は回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えることはない。しかし８ｍｓになると電流波形は電流波形ｃ３の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図６（ｃ）に示すように回転検出パルスＢ８によって生じる誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。同様に９ｍｓでも電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、回転検出パルスＢ９によって生じる誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ８、Ｖ９の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。

誘起電圧Ｖ９によって第２検出モードとなったことにより次のタイミングの回転検出パルス、即ち図２（ｃ）に示す１０ｍｓの時点での回転検出パルスＦ１０がコイルに印加される。図６（ａ）に示すように１０ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にあるため図６（ｂ）に示すように回転検出パルスＦ１０によって生じる誘起電圧Ｖ１０はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし１１ｍｓになると電流波形は図６（ａ）に示すように電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わり、図６（ｂ）に示すように回転検出パルスＦ１１によって生じる誘起電圧Ｖ１１はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ１１の検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路９２は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。

また第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５、Ｂ６によって生じる誘起電圧Ｖ５、Ｖ６は回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えていないため、第１検出モード判定カウンタ回路１１１の判定回数はカウントされない。即ち、ＳＰ表記の領域の通常駆動パルスＳＰで回転判定カウンタ回路１１において回転と判定された回数が２４０回に達した場合、第１検出モード判定カウンタ回路１１１の判定回数は少なくとも４回以上カウントされていることはないため、次の通常駆動パルス出力時は１ランク小さな駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路３を制御する。

続いて図４のＦＰ領域に関して説明する。ロータが通常駆動パルスＳＰで回転できなかった場合であり、図４において電源電圧１．５０Ｖ、駆動ランク１６／３２の例で、波形図は図７である。

図７においてロータが通常駆動パルスＳＰで回転できた場合と異なり、順に電流波形ｃ１、ｃ３、ｃ５と通常駆動パルスＳＰ出力後の電流波形のピーク値は低く、滑らかな電流波形となる。

回転検出の動作は回転できなかった場合でも同様である。５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、回転検出パルスＢ５がコイルに印加される。図７（ａ）に示すように５ｍｓおよび６ｍｓにおいて電流波形は電流波形ｃ３の領域であり、電流値は正方向である。よって図７（ｃ）に示すように回転検出パルスＢ５、Ｂ６による誘起電圧Ｖ５、Ｖ６はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となり、第２検出モードに切り換わる。

誘起電圧Ｖ６によって第２検出モードとなったことにより次のタイミングの回転検出パルス、即ち７ｍｓの時点での回転検出パルスＦ７がコイルに印加される。図７（ａ）に示すように７ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図７（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。また回転検出パルスＦ８、Ｆ９によって生じる誘起電圧Ｖ８、Ｖ９においても電流波形ｃ３の領域にあり、誘起電圧Ｖ７からＶ９までの検出期間内でしきい値Ｖｔｈを超えている検出信号が検出されないことになる。回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４によって発生する検出信号は電流波形ｃ５の領域を誤って検出し、ロータが非回転にも関わらず、回転と判定し時刻の遅れが発生することがないよう最大３回の検出をもって終了する。よって第２検出モード判定回路９２は回転失敗と判定して判定を打ち切り、その結果セレクタ６は補正駆動パルスＦＰを選択してステップモータ８を駆動しロータを確実に回転させ、次の通常駆動パルス出力時は前回よりも１ランク大きな駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路３を制御する。

続いて図４の太字かつ斜字のＦＰ表記の領域に関して説明する。図４において電源電圧１．５０Ｖ、駆動ランク２３／３２の例で、波形図は図８である。ロータが通常駆動パルスＳＰで回転できた場合であり、図６の波形図よりも駆動力が若干高い。即ち、カレンダなどの一時的な負荷でランクアップし、負荷が無くなった直後の波形図である。

図８において図６と比較すると、順に電流波形ｃ１、ｃ３、ｃ４と電流波形ｃ２が現れず、電流波形ｃ１に引き続きｃ３が現れるような電流波形となる。

回転検出の動作は上記と同様であり、第１検出モードは図７のロータが回転できなかった場合の内容と同様であるため説明を省略する。

誘起電圧Ｖ６によって第２検出モードとなると、次のタイミングの回転検出パルス、即ち７ｍｓの時点での回転検出パルスＦ７がコイルに印加される。図８（ａ）に示すように７ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図８（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。また回転検出パルスＦ８、Ｆ９によって生じる誘起電圧Ｖ８、Ｖ９においても電流波形ｃ３の領域にあり、誘起電圧Ｖ７からＶ９までの検出期間内でしきい値Ｖｔｈを超えている検出信号が検出されないことになる。即ち、電流波形ｃ４の領域の手前で回転検出が終了するため、ロータが回転しているにも関わらず、回転失敗と判定され、セレクタ６は補正駆動パルスＦＰを選択、出力し、次の通常駆動パルス出力時は前回よりも１ランク大きな駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路３を制御する。仮に図８（ａ）の電流波形ｃ４の領域を検出できるよう第２検出モードの検出打ち切りまでの検出回数を最大３回から４回に増やすなどして対応することが考えられるが、検出打ち切りまでの検出回数を増やしてしまうと、ロータが回転できなかった場合において図７の電流波形ｃ５の領域を検出してしまうこととなる。結果としてロータが非回転にも関わらず回転と判定され、時刻の遅れが発生してしまうため検出打ち切りまでの検出回数は変更できない。即ち、この駆動ランクではランクダウンできないことになる。

続いて図４の太字かつ斜字のＳＰ表記の領域に関して説明する。図４において電源電圧１．５０Ｖ、駆動ランク２５／３２の例で、波形図は図９である。ロータが通常駆動パルスＳＰで回転できた場合であり、図８の波形図よりも駆動力が若干高い。即ち、カレンダなどの一時的な負荷がかかり負荷が無くなった直後、あるいは図８の波形図の駆動ランクのようにロータが回転しているにもかかわらず、回転失敗と誤判定でランクアップした次の動作の駆動ランクの波形図である。

図８において図７と同様、順に電流波形ｃ１、ｃ３、ｃ４と電流波形ｃ２が現れず、電流波形ｃ１に引き続き電流波形ｃ３が現れるような波形図であるが、図７と比べて電流波形ｃ３が電流波形ｃ１に覆いかぶさるような電流波形の形状となっている。

上記と同様に回転検出の動作を説明する。第１検出モードは図７で説明したものと同様であるため説明を省略する。

誘起電圧Ｖ６によって第２検出モードとなると、次のタイミングの回転検出パルス、即ち７ｍｓの時点での回転検出パルスＦ７がコイルに印加される。図９（ａ）に示すように７ｍｓでは電流波形は電流波形ｃ３の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図９（ｂ）に示すように誘起電圧Ｖ７はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。また回転検出パルスＦ８によって生じる誘起電圧Ｖ８においても電流波形ｃ３の領域にあり、誘起電圧Ｖ８はしきい値Ｖｔｈを超えることはない。しかし９ｍｓになると電流波形は図９（ａ）に示すように電流波形ｃ４の領域になり、電流値は負方向に変わり、図９（ｂ）に示すように回転検出パルスＦ９によって生じる誘起電圧Ｖ９はしきい値Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ９の検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路９２は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。

また第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５、Ｂ６によって生じる誘起電圧Ｖ５、Ｖ６は両方とも回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えているため、第１検出モード判定カウンタ回路１１１において判定回数がカウントされる。即ち、太字かつ斜字のＳＰ表記の領域の通常駆動パルスＳＰで回転判定カウンタ回路１１において回転と判定された回数が２４０回に達した場合、第１検出モード判定カウンタ回路１１１の判定回数は少なくとも４回以上カウントされるため、次の通常駆動パルス出力時は最小ランクの駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路３を制御する。

よって図８のように回転しているにもかかわらず、電源電圧と駆動ランクの組み合わせによって回転失敗と誤判定しランクアップしてしまう条件があったとしても図９の波形図に示すような駆動ランクでは、最小の駆動力の駆動ランクに一気にランクダウンされるため、駆動力が高く消費電流の大きい駆動ランクで安定し続けることはない。最小の駆動力の駆動ランクにランクダウンするとランクダウンした直後は図７に示すような波形の駆動ランクが何回か連続で出力することにはなるが、最終的に電源電圧に対して最低限の駆動力で回れる図６の波形図に示すような駆動ランクで安定して回れるようになり、低消費電流での駆動が可能となる。

以上のように第１の実施の形態では第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５、Ｂ６によって生じる誘起電圧が両方とも回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えているか否かでランクダウンする駆動ランクの切り替えを行っている。即ち、電圧変動が大きく負荷変動があったとしても、最終的には最低限の駆動力で回れる駆動ランクになるため、低消費電流で安定した駆動が可能となる。

以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、実施の形態は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。したがって、以下のような変更を行ってもよい。

［第１実施の形態の変形例］
（１）通常駆動パルスのチョッパデューティ比の値、パルス数、チョッパ周期、回転判定回数、第１検出モードの判定カウント回数、第１検出モード、第２検出モードの判定個数、第二検出モードの打ち切り回数（第二検出パルスの出力個数）、しきい値Ｖｔｈなどの各数値は上記数値に限定されるものではなく、モータや取り付けられる表示体（指針、日板など）に合わせて最適化されるべきである。

（２）図１に示すブロック線図は一例であり、上述した動作を行うものであれば他の構成を備えていても良い。例えば、第１検出モードにおいて、検出信号が所定の検出パターンであることを検出するための検出回路を第１検出モード判定回路９１とは別に設けてもよいし、第１検出モード判定カウンタ回路１１１は回転判定カウンタ回路１１とは独立に設けてもよい。ブロック線図のシステムを構成する方法としては、ランダムロジックによる制御でもマイクロコンピュータによる制御でも良い。セレクタ６をマイクロコンピュータで構成し、その他の回路はランダムロジックで構成するような構成でも良い。このようにすれば、多機種への適用における変更も比較的容易に実施できる。

（３）電圧変動の範囲が小さくなる、電圧変動範囲が異なるだけであるため、変動電源１を電圧変動のない電源や放電のみ行う一次電池に置き換えてもよい。

（４）上記実施形態では回転判定カウンタ回路１１で２４０回、回転成功と判定された回数のうち第１検出モードの判定回路のカウンタ値が４回以上あるか否かでランクダウンする駆動ランクを切り替えたが、回転判定カウンタ回路１１での回転成功と判定された設定回数の前に第１検出モードの判定回路のカウンタ値が４回になった段階で駆動力の高い駆動ランクと想定し、最小ランクにランクダウンしてもよい。

（５）上記実施形態では、第１検出モード判定カウンタ回路１１１は、連続して回転判定した回数のうち第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数をカウントするようになっているが、これを検出しなかった回数をカウントするようにしてもよい。この場合、例えば、回転成功と判定された回数のうち第１検出モードの判定回路のカウンタ値が２３６回以下であるか否かでランクダウンする駆動ランクを切り替えるようにすることで、上記実施形態と同様の動作が可能である。

［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態を説明する。第２の実施の形態は、第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した発生頻度に基づき、回転判定カウンタ回路１１の設定回数を途中で切り替える例である。

これは、最低限の駆動力で回転できる通常駆動パルスの駆動ランクと比較して、カレンダなどの一時的な負荷でランクアップし、比較的駆動力の高い通常駆動パルスＳＰの駆動ランクで回転している場合は消費電流が大きいため、早めにランクダウンするよう回転判定カウンタ回路１１の設定回数の値を小さくし、反対に最低限の駆動力で回転できる駆動ランクでは１個下の駆動力の駆動ランクにランクダウンして回転できず、非回転と判定され消費電流の大きな補正駆動パルスＦＰを出力する頻度をできる限り減らしたいため、回転判定カウンタ回路１１の設定回数の値を大きくするものである。以下、本発明に係る第２の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１０は本発明の第２の実施の形態のフローチャート図であり、フローチャート図以外の本発明の第２の実施の形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図（図１）、パルス波形図（図２）、電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図（図４）、駆動ランク２５／３２で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図(図５)、回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図（図６〜図９）は第１の実施の形態と同一であり、第１の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。

図１において第１の実施の形態と異なる点を説明すると、回転判定カウンタ回路１１は、ステップモータ８のロータが回転と判定した回数をカウントし、設定回数に達した場合に駆動ランク選択回路１０を制御するが、第１検出モード判定カウンタ回路１１１における第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数によって、回転判定カウンタ回路１１の設定回数を変更するようになっている。即ち、第１の実施の形態では回転判定カウンタ回路１１の設定回数を第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出したかしていないかにかかわらず、固定としていたが、第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数に基づいて回転判定カウンタ回路１１の設定回数を変更し、駆動ランクをランクダウンするタイミングを切り替えている。なお連続して回転判定した回数が設定回数に達した場合、第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数が所定の回数以上か否かによってランクダウンする駆動ランクが変わるよう駆動ランク選択回路１０を制御することと、駆動ランク変更後およびロータの非回転判定時、回転判定カウンタ回路１１および第１検出モード判定カウンタ回路１１１においてカウントされた回数がリセットされることは第１の実施の形態と同様である。

図２のパルス波形図は第１の実施の形態と同様であり説明を省略する。続いて上記構成の動作について図１０のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第１の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第１の実施の形態と異なる部分に関して説明する。

正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され、ステップモータ８を駆動する（ステップＳＴ１）。

第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行い（ステップＳＴ２）、検出信号の発生があれば、第２検出モードに移行するよう指示する（ステップＳＴ２：Ｙ）。また回転検出パルスＢ５かつＢ６の検出信号があれば、その発生回数が第１検出モード判定カウンタ回路１１１にカウントされる。第２検出モードにおいて回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行い（ステップＳＴ６）、検出信号の発生があれば回転成功と判定され（ステップＳＴ６：Ｙ）、回転判定カウンタ回路１１で回転成功と判定した回数がカウントされる（ステップＳＴ７）。以上は第１の実施の形態と同様の内容であり、以下第１の実施の形態と異なる部分の説明である。

第２検出モードにおいて回転成功と判定され、回転判定カウンタ回路１１で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、設定回数（初期は２４０回）に達していなければ（ステップＳＴ８’：Ｎ）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値を確認する（ステップＳＴ１４）。そして第１検出モードの判定回路のカウンタ値が４回以上カウントされていれば（ステップＳＴ１４：Ｙ）、回転判定カウンタ回路１１の回転判定の設定回数を６０回に変更し（ステップＳＴ１５）、早めにランクダウンするよう回転判定カウンタ回路１１を制御する。また第１検出モードの判定回路のカウンタ値が４回以上カウントされていなければ（ステップＳＴ１４：Ｎ）、回転判定カウンタ回路１１の回転判定設定回数は変更せず２４０回とし（ステップＳＴ１５）、遅めにランクダウンするよう回転判定カウンタ回路１１を制御し、正秒の動作を終了し、引き続き前回と同じ駆動ランクの通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路１０を制御する。

正秒毎の動作を数回行った結果、設定回数に達していれば、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値を確認する（ステップＳＴ９）。回転判定カウンタ回路１１で設定回数、回転成功と判定された回数のうち第１検出モードの判定回路のカウンタ値が４回以上あれば（ステップＳＴ９：Ｙ）、最小の駆動力の通常駆動パルスＳＰを選択、出力するよう駆動ランク選択回路１０に指示し（ステップＳＴ１０）、上記と同様、回転判定カウンタ回路１１のカウント値はリセットされるとともに（ステップＳＴ１２）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する（ステップＳＴ１３）。反対に第１検出モードの判定回路のカウンタ値が４回以上でなければ（ステップＳＴ９：Ｎ）、１ランク小さな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰを選択、出力するよう駆動ランク選択回路１０に指示し（ステップＳＴ１１）、回転判定カウンタ回路１１のカウント値はリセットされるとともに（ステップＳＴ１２）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する（ステップＳＴ１３）。

実際の動作および回転検出においてマトリックス図、波形図に関しては第１の実施の形態で説明した図４〜図９と同様であり、異なる点のみ説明する。図４のマトリックス図において例えば一時的な負荷等により太字かつ斜字のＳＰ表記の領域の通常駆動パルスの駆動ランクになった場合は駆動力が必要以上に高く、図９に示すような波形図となり消費電流が大きい。図９の波形図より第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５、Ｂ６によって生じる誘起電圧Ｖ５、Ｖ６は両方とも回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えている。そのしきい値を超えた検出信号の発生が第１検出モード判定カウンタ回路１１１でカウントされ、数秒間の動作で第１検出モード判定カウンタ回路１１１が４回以上カウントされると、回転判定カウンタ回路１１の回転判定の設定回数が６０回に変更され、早めにランクダウンする。そして同じ駆動ランクで連続して６０回、回転と判定されると最小ランクにランクダウンする。

また図４のマトリックス図においてＳＰ領域の通常駆動パルスの駆動ランクになった場合は最低限の駆動力で回転し、図６に示すような波形図となり消費電流が小さい。図６の波形図より第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５、Ｂ６によって生じる誘起電圧Ｖ５、Ｖ６は両方とも回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えていない。検出信号の発生がないため、第１検出モード判定カウンタ回路１１１でカウントされず、回転判定カウンタ回路の回転判定の設定回数は２４０回となり、遅めにランクダウンする。そして同じ駆動ランクで連続して２４０回、回転と判定されると１個下の駆動ランクにランクダウンする。

以上のように第２の実施の形態では第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５、Ｂ６によって生じる誘起電圧が両方とも回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えているか否かでランクダウンする駆動ランクの切り替えを行うと同時にランクダウンの設定回数の変更を行っている。即ち、電圧変動が大きく負荷変動があり、高い駆動力の駆動ランクで安定していたとしても第１の実施の形態に比べて最低限の駆動力で回れる駆動ランクになる期間は短くなるため、さらに低消費電流で安定した駆動が可能となる。

［第２実施の形態の変形例］
なお、本実施例は上記に限定されず、以下のような変形例も可能である。

（１）上記実施形態では、第１検出モードの判定回数は４回以上か否かの１レベルであったが、複数レベルを設定して３以上の複数判定回数でランクダウンの際の駆動ランクを変更してもよい。
例えば、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値が２回になったら、回転判定カウンタ回路１１の回転判定の設定回数を１２０回とし、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値が４回になったら回転判定カウンタ回路１１の回転判定の設定回数を６０回とする。

（２）上記実施形態では、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウンタ値、即ち図１０のフローチャート図のＳＴ１４において第１検出モード判定回数が４回以上カウントされたら回転判定カウンタ回路１１の回転判定の設定回数を２４０回から６０回に変更し、早めにランクダウンするようにしたが、反対に第１検出モードの判定カウンタ回路１１１のカウンタ値が例えば４回連続してカウントされなかったら最低限の駆動力で回転できる駆動ランクで回転しているため回転判定カウンタ回路１１の回転判定の設定回数を２４０回から４８０回に変更し、ランクダウンする頻度を減らして補正駆動パルスＦＰをできる限り発生させないような制御も追加してもよい。

また上記の補足として図１０のフローチャート図のＳＴ１４での第１検出モードの判定回数のしきい値を異なる値にしても構わない。即ち、カウントされる場合の第１検出モード判定カウンタ回路１１１のしきい値を４回とし、連続してカウントされない場合の第１検出モード判定カウンタ回路１１１のしきい値を４回として説明したが、それぞれカウントされる場合の第１検出モード判定カウンタ回路１１１のしきい値を８回、連続してカウントされない場合の第１検出モード判定カウンタ回路１１１のしきい値を４回と異なるしきい値をとっても構わない。

（３）第１検出モードの判定回数に応じてランクダウンの際の回転判定の設定回数を６０回、２４０回としたが、電源電圧、モータや取り付けられる表示体（指針、日板など）、電源の種類に合わせて最適化されるべきものである。第１検出モードの判定回数レベルの個数も同様である。

（４）第１検出モードの判定回数が４回以上か否かでランクダウンの際の回転判定の設定回数を切り替えたが、もちろん数値として４回に限定されることはなく、数値自体、連続でカウントされていても間引いた状態でカウントされていてもよい。

［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態を説明する。第３の実施の形態は、第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した電源電圧に基づき、ランクダウンする駆動ランクを切り替える例である。

これは、カレンダなどの一時的な負荷でランクアップした後、高い駆動力の駆動ランクで所定回数回転後、ランクダウンするようになっているが、ランクダウンの際の駆動ランクを電源電圧に基づいて所定の駆動ランクにすることによって最低限の駆動力の駆動ランクになるまでのランクアップによる補正駆動パルスＦＰの発生回数を低減し、消費電流の低減やできる限り針が小刻みに動いて見えないようにするものである。以下、本発明に係る第３の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１１は本発明の第３の実施の形態を示すブロック線図、図１２は本発明の第３の実施の形態のフローチャート図であり、ブロック線図、フローチャート図以外の本発明の第３の実施の形態の電子時計の回路構成を示すパルス波形図（図２）、電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図（図４）、駆動ランク２５／３２で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図(図５)、回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図（図６〜図９）は第１の実施の形態と同一であり、第１の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。

図１１において第１の実施の形態と異なる点を説明すると、１００は電源電圧検出回路であり変動電源１の出力電圧を検出し、その検出結果に基づいて、駆動ランク選択回路１０を制御する回路である。回転判定カウンタ回路１１は、ステップモータ８のロータが回転と判定した回数をカウントし、設定回数に達した場合に駆動ランク選択回路１０を制御するが、第１検出モード判定カウンタ回路１１１における第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した際の電源電圧によって、ランクダウンする駆動ランクを変更するよう駆動ランク選択回路１０を制御するようになっている。即ち、第１の実施の形態では第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した場合は最小の駆動力の駆動ランクのみにランクダウンするようになっていたが、第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した際の電源電圧によってランクダウンする駆動ランクも変更するようになっている。なお連続して回転判定した回数が設定回数に達した場合、第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数が所定の回数以上か否かによってランクダウンする駆動ランクが変わるよう駆動ランク選択回路１０を制御することと、駆動ランク変更後およびロータの非回転判定時、回転判定カウンタ回路１１および第１検出モード判定カウンタ回路１１１においてカウントされた回数がリセットされることは第１の実施の形態と同様である。

図２のパルス波形図は第１の実施の形態と同様であり説明を省略する。続いて上記構成の動作について図１２のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第１の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第１の実施の形態と異なる部分に関して説明する。

正秒のタイミングで通常駆動パルスＳＰが出力され、ステップモータ８を駆動する（ステップＳＴ１）。

第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行い（ステップＳＴ２）、検出信号の発生があれば、第２検出モードに移行するよう指示する（ステップＳＴ２：Ｙ）。また回転検出パルスＢ５かつＢ６の検出信号があれば、その発生回数が第１検出モード判定カウンタ回路１１１にカウントされる。第２検出モードにおいて回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行い（ステップＳＴ６）、検出信号の発生があれば回転成功と判定され（ステップＳＴ６：Ｙ）、回転判定カウンタ回路１１で回転成功と判定した回数がカウントされる（ステップＳＴ７）。以上は第１の実施の形態と同様の内容であり、以下第１の実施の形態と異なる部分の説明である。

第２検出モードにおいて回転成功と判定され、回転判定カウンタ回路１１で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、２４０回に達し（ステップＳＴ８：Ｙ）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値を確認する（ステップＳＴ９）。そして第１検出モードの判定回路のカウンタ値が４回以上カウントされていれば（ステップＳＴ９：Ｙ）、電源電圧が１．６５Ｖ以上かどうかでランクダウン後の駆動ランクが変わってくる（ステップＳＴ１４’）。電源電圧が１．６５Ｖ以上であれば（ステップＳＴ１４’：Ｙ）、最小の駆動力の駆動ランクにランクダウンし（ステップＳＴ１７）、電源電圧が１．６５Ｖ以上でなければ（ステップＳＴ１４’：Ｎ）、７個下の駆動ランクにランクダウンするよう駆動ランク選択回路１０を制御する（ステップＳＴ１８）。

そして、回転判定カウンタ回路１１のカウント値はリセットされるとともに（ステップＳＴ１２）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する（ステップＳＴ１３）。また第１検出モードの判定回路のカウンタ値が４回以上でなければ（ステップＳＴ９：Ｎ）、１ランク小さな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰを選択、出力するよう駆動ランク選択回路１０に指示し（ステップＳＴ１１）、回転判定カウンタ回路１１のカウント値はリセットされるとともに（ステップＳＴ１２）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する（ステップＳＴ１３）。

実際の動作および回転検出においてマトリックス図、波形図に関しては第１の実施の形態で説明した図４〜図９と同様であり、異なる点のみ説明する。図４のマトリックス図において例えば一時的な負荷等により太字かつ斜字のＳＰ表記の領域の通常駆動パルスの駆動ランクになった場合は駆動力が必要以上に高く、図９に示すような波形図となり消費電流が大きい。図９の波形図より第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５、Ｂ６によって生じる誘起電圧Ｖ５、Ｖ６は両方とも回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えている。同じ駆動ランクで連続して２４０回回転と判定され、第１検出モード判定カウンタ回路１１１においてしきい値を超えた検出信号の発生回数が４回以上カウントされていた場合、例えば電源電圧が１．５０Ｖで駆動ランクが２５／３２であれば、電源電圧が１．６５Ｖ以上ではないので７個下の駆動ランク１８／３２にランクダウンする。同じように電源電圧が１．５０Ｖで駆動ランクが２６／３２であれば７個下の駆動ランク１９／３２にランクダウンし、電源電圧が１．５０Ｖで駆動ランクが２７／３２であれば７個下の駆動ランク２０／３２にランクダウンする。

またしきい値を超えた検出信号の発生回数が４回以上カウントされていた場合でも電源電圧が例えば１．８０Ｖのような場合は２１／３２〜２７／３２いずれの駆動ランクであっても最小の駆動力の駆動ランク１６／３２にランクダウンするようになっている。

以上のように第３の実施の形態では太字かつ斜字のＳＰ表記の領域での駆動ランクにおいて所定回数回転後、電源電圧によってランクダウンする駆動ランクを切り替えている。即ち、第１の実施の形態では太字かつ斜字のＳＰ領域の駆動ランクで所定回数連続して回転と判定された場合はいかなる電源電圧でも最小の駆動ランクにランクダウンするようにしていたが、電源電圧によってランクダウンする駆動ランクを切り替えることによってランクアップの際の補正駆動パルスの発生回数を低減できる。

例えば電源電圧１．５０Ｖで駆動ランク２５／３２で所定回数連続して回転と判定された場合は、第１の実施の形態では最小の駆動力の駆動ランク１６／３２にランクダウンするため最低限の駆動力で回転できる駆動ランク１９／３２になるまで３ランクアップするため、補正駆動パルスＦＰを３回連続で出力するが、第３の実施の形態では電源電圧１．５０Ｖで駆動ランク２５／３２で駆動していた場合、駆動ランク１８／３２にランクダウンするため、最低限の駆動力で回転できる駆動ランク１９／３２になるまで１ランクアップだけで済むため、補正駆動パルスＦＰも１回のみの出力で済む。即ち、第３の実施の形態では第１の実施の形態に比べてランクダウン時の補正駆動パルスの発生回数を低減できるため、針が小刻みに動いて見えるようなことは限りなく減り、さらに低消費電流で視認性も良好な駆動が可能となる。

［第３実施の形態の変形例］
なお、本実施例は上記に限定されず、以下のような変形例も可能である。

（１）上記実施形態では、判定電圧は１．６５Ｖの１レベルであったが、複数レベルを設定して３以上の複数電圧区間でランクダウンの際の駆動ランクを変更してもよい。
例えば、第１検出モードの判定回路のカウンタ値が４回以上カウントされた際の電源電圧が１．８０Ｖでは最小駆動ランク、１．６５Ｖでは８個下の駆動ランク、１．５０Ｖでは７個下の駆動ランクにランクダウンする。

（２）電源電圧に応じてランクダウンする駆動ランクを最小駆動ランク、７個下の駆動ランクとしたが、電源電圧、モータや取り付けられる表示体（指針、日板など）、電源の種類に合わせて最適化されるべきものである。電圧レベルの個数も同様である。

（３）上記実施形態では、電源電圧に応じてランクダウンする駆動ランクを変更したが、第１検出モードにおいて所定の時点より前で検出信号があった駆動ランクに応じてランクダウンする駆動ランクを変更してもよい。例えば駆動ランク２５／３２では８個下にランクダウン、２６／３２では９個下にランクダウン等。また電源電圧と上記駆動ランクの組み合わせに応じてランクダウンする駆動ランクを変更してもよい。

［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態を説明する。第４の実施の形態は、第１検出モードにおいて第１の実施の形態では回転検出パルスＢ５、Ｂ６によって生じる誘起電圧Ｖ５、Ｖ６を利用し、ランクダウンする駆動ランクを切り替えたが、新たに回転検出パルスＦ５．５を用意して回転検出パルスＦ５．５によって生じる誘起電圧Ｖ５．５を利用してランクダウンする駆動ランクを切り替える例である。

第１の実施の形態では通常駆動パルスＳＰでロータが回転時の電流波形ｃ３の波形差を利用し、ランクダウンする駆動ランクを切り替えたが、第４の実施の形態では通常駆動パルスＳＰでロータが回転時の電流波形ｃ２の有無を利用し、ランクダウンする駆動ランクを切り替えている。
以下、本発明に係る第４の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１３は本発明の第４の実施の形態のパルス波形図、図１４は本発明の第４の実施の形態のフローチャート図、図１５〜図１８は本発明の第４の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図であり、パルス波形図、フローチャート図、回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図以外の本発明の第４の実施の形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図（図１）、電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図（図４）、駆動ランク２５／３２で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図(図５)は第１の実施の形態と同一であり、第１の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。

図１において第１の実施の形態と異なる点を説明すると、回転検出パルス生成回路５は基準信号生成回路２に基づいて、第１検出モードで用いる回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２の他にＦ５．５を生成し出力するとともに第２検出モードで用いる回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４を生成し出力する。回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２は図１３（ｂ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、通常駆動パルスＳＰ出力より５ｍｓ後から１２ｍｓまで１ｍｓ毎に出力する。回転検出パルスＦ５．５は図１３（ｃ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、通常駆動パルスＳＰ出力より５．５ｍｓ後に出力する。回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４は図１３（ｃ）に示す如き０．１２５ｍｓ幅のパルスであり、通常駆動パルスＳＰ出力より７ｍｓ後から１４ｍｓまで１ｍｓ毎に出力する。

回転検出回路９は第１検出モードでの判定を行う第１検出モード判定回路９１および第２検出モードでの判定を行う第２検出モード判定回路９２で構成され、第１検出モードおよび第２検出モード期間中にステップモータ８のロータの回転、非回転をコイルに発生する誘起電圧から判定し、セレクタ６および後述する駆動ランク選択回路１０、回転判定カウンタ回路１１、第１検出モード判定カウンタ回路１１１を制御する回転検出回路である。

但し回転検出パルスＦ５．５によってコイルに発生する誘起電圧は第１検出モード期間中に回転検出回路９において検出信号の有無の判定には使用するが、ステップモータ８のロータの回転、非回転の判定には使用しない。

なお回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２は通常駆動パルスＳＰを出力したのと反対側の端子に出力され、コイルを含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスＳＰ印加後のロータの自由振動によって発生した誘起電圧を増幅して回転検出回路９によって検出する。また回転検出パルスＦ５．５およびＦ７〜Ｆ１４は通常駆動パルスＳＰを出力したのと同じ側の端子に出力され、コイルを含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスＳＰ印加後のロータの自由振動によって発生した誘起電圧を増幅して回転検出回路９によって検出する。

回転判定カウンタ回路１１は、ステップモータ８のロータが回転と判定した回数をカウントし、所定回数カウントされた場合に駆動ランク選択回路１０を制御する。また回転判定カウンタ回路１１は第１検出モード判定カウンタ回路１１１を有し、第１検出モードにおいて回転検出パルスＦ５．５で検出しなかった回数をカウントし、所定回数カウントされた場合に駆動ランク選択回路１０を制御する。即ち、第１の実施の形態ではＢ５、Ｂ６の回転検出パルスで検出した回数をカウントしたが、第４の実施の形態ではＦ５．５の回転検出パルスで検出しなかった回数をカウントする。回転判定カウンタ回路１１は、ロータの非回転判定時にはリセットされ、連続して回転判定した回数をカウントし、第１検出モード判定カウンタ回路１１１は、連続して回転判定した回数のうち第１検出モードにおいて回転検出パルスＦ５．５で検出しなかった回数をカウントするようになっている。第１検出モードにおいて回転検出パルスＦ５．５で検出しなかった回数が所定の回数以上か否かによってランクダウンする駆動ランクが変わるよう駆動ランク選択回路１０を制御する。なお駆動ランク変更後、回転判定カウンタ回路１１および第１検出モード判定カウンタ回路１１１はリセットされる。

続いて上記構成の動作について図１４のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第１の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第１の実施の形態と異なる部分に関して説明する。

まず正秒のタイミングで通常駆動パルス生成回路３から出力される通常駆動パルスＳＰがセレクタ６によって選択、出力され、モータドライバ７を介し、ステップモータ８を駆動する（ステップＳＴ１）。そして正秒から５ｍｓ後に第１検出モードを開始する。第１検出モードではセレクタ６は回転検出パルス生成回路５から出力される回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２および回転検出パルスＦ５．５、Ｆ６．５を選択、出力し、コイルのインピーダンスを変化させるようステップモータ８を制御する。そして回転検出回路９はモータドライバ７を介し、回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２および回転検出パルスＦ５．５によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行う（ステップＳＴ２）。

その一方で、回転検出回路９は第１検出モード判定回路９１に対して判定動作を開始するように指示する。第１検出モード判定回路９１は回転検出回路９からの回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２と回転検出パルスＦ５．５による検出信号の入力回数によって第１検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、回転検出回路９の回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２による検出信号が２回発生した場合に検出と判定され、直ちに回転検出パルス発生回路５から出力される第１検出モードの回転検出パルスの出力を停止し、セレクタ６へ第１検出モードの動作を終了するよう通知するとともに、第２検出モードに移行するよう指示する（ステップＳＴ２：Ｙ）。第１検出モードにおいて回転検出回路９の回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２による検出信号が２回発生していた場合、回転検出パルスＦ５．５による検出信号がなければ（ステップＳＴ４’：Ｙ）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１で回転検出パルスＦ５．５の検出信号の非発生回数がカウントされる（ステップＳＴ５’）。回転検出パルスＦ５．５によって検出信号が発生した場合は第１検出モード判定カウンタ回路１１１で回転検出パルスＦ５．５の検出信号の非発生回数をカウントせず、第２検出モードに移行する（ステップＳＴ４’：Ｎ）。

回転検出パルスＢ５〜Ｂ１２によって検出信号が１つも発生しないか、または１つしか発生しない場合は、回転失敗と判定して第１検出モードの動作を終了するとともに、第２検出モードに移行せず、セレクタ６によって直ちに補正駆動パルスＦＰが選択、出力され（ステップＳＴ２：Ｎ）、次の正秒の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス生成回路３から前回の通常駆動パルスＳＰよりも１ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰを選択、出力するよう駆動ランク選択回路１０に指示するところは第１の実施の形態と同様である（ステップＳＴ３）。

第２検出モードで回転成功と判定され、回転判定カウンタ回路１１で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、２４０回に達していなければ、正秒の動作を終了し、引き続き前回と同じ駆動ランクの通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路１０を制御するが（ステップＳＴ８：Ｎ）、回転判定カウンタ回路１１で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、２４０回に達していれば、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値を確認する（ステップＳＴ８：Ｙ）。第１検出モード判定カウンタ回路１１１は第１検出モードの回転検出パルスＦ５．５で検出しなかった場合の回数をカウントする回路であり、回転判定カウンタ回路１１で２４０回、回転成功と判定された回数のうち第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウンタ値が４回以上あれば（ステップＳＴ９：Ｙ）、最小の駆動力の通常駆動パルスＳＰを選択、出力するよう駆動ランク選択回路１０に指示し（ステップＳＴ１０）、上記と同様、回転判定カウンタ回路１１のカウント値はリセットされるとともに（ステップＳＴ１２）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する（ステップＳＴ１３）。反対に第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウンタ値が４回以上でなければ（ステップＳＴ９：Ｎ）、１ランク小さな駆動力を有する通常駆動パルスＳＰを選択、出力するよう駆動ランク選択回路１０に指示し（ステップＳＴ１１）、上記と同様、回転判定カウンタ回路１１のカウント値はリセットされるとともに（ステップＳＴ１２）、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する（ステップＳＴ１３）。

図４の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図、図５の駆動ランク２５／３２で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図は第１の実施の形態と同一であり、同様であり説明を省略する。

次に実際の回転検出の動作に関して図４の各領域において代表例を挙げて波形図で説明する。図１５〜図１８の（ａ）はコイルに誘導される電流波形、図１５〜図１８の（ｂ）はこのときにコイルの一方の端子Ｏ１に発生する電圧波形、図１５〜図１８の（ｃ）はコイルの他方の端子Ｏ２に発生する電圧波形である。なお、端子Ｏ１とＯ２の発生波形は１秒ごとに位相が逆になる交番パルスとなる。電流波形の電流値が反転、電圧波形のＯ１とＯ２が反転するだけであり、波形図の形状は変わらないため、以降の波形図の説明は第１の実施の形態と同様、一方の相のみで行っていく。

まず図４のＳＰ表記の領域に関して説明する。ロータが通常駆動パルスＳＰで正常に回転した場合であり、図４において電源電圧１．５０Ｖ、駆動ランク２０／３２の例で、波形図は図１５である。

基本的に回転検出の動作は第１の実施形態と同様であり、省略して説明していく。

５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、誘起電圧Ｖ８、Ｖ９の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り換わる。

第２検出モードになり、誘起電圧Ｖ１１の検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路９２は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。

第１検出モードにおいて回転検出パルスＦ５．５によって生じる誘起電圧Ｖ５．５は回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えているため、第１検出モード判定カウンタ回路１１１の判定回数はカウントされない。即ち、ＳＰ表記の領域の通常駆動パルスＳＰで回転判定カウンタ回路１１において回転と判定された回数が２４０回に達した場合、第１検出モード判定カウンタ回路１１１の判定回数は少なくとも４回以上カウントされていることはないため、次の通常駆動パルス出力時は１ランク小さな駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路３を制御する。

続いて図４のＦＰ領域に関して説明する。ロータが通常駆動パルスＳＰで回転できなかった場合であり、図４において電源電圧１．５０Ｖ、駆動ランク１６／３２の例で、波形図は図１６である。

５ｍｓの時点で第１検出モードが開始され、誘起電圧Ｖ５、Ｖ６の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈ値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モードに切り換わる。

第２検出モードになり、誘起電圧Ｖ７からＶ９までの検出期間内でしきい値Ｖｔｈを超えている検出信号はない。回転検出パルスＦ７〜Ｆ１４によって発生する検出信号は最大３回の検出をもって終了する。よって第２検出モード判定回路９２は回転失敗と判定して判定を打ち切り、その結果セレクタ６は補正駆動パルスＦＰを選択してステップモータ８を駆動しロータを確実に回転させ、次の通常駆動パルス出力時は前回よりも１ランク大きな駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路３を制御する。

なお第１検出モードにおいて回転検出パルスＦ５．５によって生じる誘起電圧Ｖ５．５は回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えていないが、非回転判定であるため第１検出モード判定カウンタ回路１１１の判定回数のカウントには寄与しない。

続いて図４の太字かつ斜字のＦＰ表記の領域に関して説明する。図４において電源電圧１．５０Ｖ、駆動ランク２３／３２の例で、波形図は図１７である。第１の実施の形態と同様、ロータが通常駆動パルスＳＰで回転できた場合であり、図１５の波形図よりも駆動力が若干高い。即ち、カレンダなどの一時的な負荷でランクアップし、負荷が無くなった直後の波形図である。

第１検出モードは図１６のロータが回転できなかった場合の内容と同様であるため説明を省略する。

第２検出モードになり、誘起電圧Ｖ７からＶ９までの検出期間内でしきい値Ｖｔｈを超えている検出信号がない。即ち、ロータが回転しているにも関わらず、回転失敗と判定され、セレクタ６は補正駆動パルスＦＰを選択、出力し、次の通常駆動パルス出力時は前回よりも１ランク大きな駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路３を制御する。即ち、この駆動ランクではランクダウンできない。

なおロータが回転できなかった場合と同様、第１検出モードにおいて回転検出パルスＦ５．５によって生じる誘起電圧Ｖ５．５は回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えていないが、非回転判定であるため第１検出モード判定カウンタ回路１１１の判定回数のカウントには寄与しない。

続いて図４の太字かつ斜字のＳＰ表記の領域に関して説明する。図４において電源電圧１．５０Ｖ、駆動ランク２５／３２の例で、波形図は図１８である。第１の実施の形態と同様、ロータが通常駆動パルスＳＰで回転できた場合であり、図１７の波形図よりも駆動力が若干高い。即ち、カレンダなどの一時的な負荷がかかり負荷が無くなった直後、あるいは図１７の波形図の駆動ランクのようにロータが回転しているにもかかわらず、回転失敗と誤判定でランクアップした次の動作の駆動ランクの波形図である。

第１検出モードは図１６で説明したものと同様であるため説明を省略する。

第２検出モードとなり、誘起電圧Ｖ９の検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで、第２検出モード判定回路９２は回転成功と判定し、補正駆動パルスＦＰは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力する。

第１検出モードにおいて回転検出パルスＦ５．５によって生じる誘起電圧Ｖ５．５は回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えていないため、第１検出モード判定カウンタ回路１１１において判定回数がカウントされる。即ち、太字かつ斜字のＳＰ表記の領域の通常駆動パルスＳＰで回転判定カウンタ回路１１において回転と判定された回数が２４０回に達した場合、第１検出モード判定カウンタ回路１１１の判定回数は少なくとも４回以上カウントされるため、次の通常駆動パルス出力時は最小ランクの駆動力の通常駆動パルスＳＰを出力するよう駆動ランク選択回路３を制御する。

第１の実施の形態と同様、図１７のように回転しているにもかかわらず、電源電圧と駆動ランクの組み合わせによって回転失敗と誤判定しランクアップしてしまう条件があったとしても図１８の波形図に示すような駆動ランクでは、最小の駆動力の駆動ランクに一気にランクダウンされるため、駆動力が高く消費電流の大きい駆動ランクで安定し続けることはない。最小の駆動力の駆動ランクにランクダウンするとランクダウンした直後は図１６に示すような波形の駆動ランクが何回か連続で出力することにはなるが、最終的に電源電圧に対して最低限の駆動力で回れる図１５の波形図に示すような駆動ランクで安定して回れるようになり、低消費電流での駆動が可能となる。

以上のように第４の実施の形態では第１検出モードにおいて回転検出パルスＦ５．５によって生じる誘起電圧が回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えているか否かでランクダウンする駆動ランクの切り替えを行っている。

第１の実施の形態では回転検出パルスＢ５、Ｂ６が第２検出モード移行判定とランクダウンする駆動ランクの切替の判定の両方を兼ねていたのに対し、第４の実施の形態では回転検出パルスＢ５、Ｂ６は第２検出モード移行判定のみ行い、回転検出パルスＦ５．５がランクダウンする駆動ランクの切替の判定を行うというように役割を別々とした。第４の実施の形態でも第１の実施の形態と同様、電圧変動が大きく負荷変動があったとしても、最終的には最低限の駆動力で回れる駆動ランクになるため、低消費電流で安定した駆動が可能となる。

［第４実施の形態の変形例］
なお、本実施例は上記に限定されず、以下のような変形例も可能である。

（１）通常駆動パルスのチョッパデューティ比の値、パルス数、チョッパ周期、回転判定回数、第１検出モードの判定カウント回数、第１検出モード、第２検出モードの判定個数、第二検出モードの打ち切り回数（第二検出パルスの出力個数）、しきい値Ｖｔｈなどの各数値は上記数値に限定されるものではなく、モータや取り付けられる表示体（指針、日板など）に合わせて最適化されるべきである。

（２）第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５、Ｂ６は第２検出モード移行判定のみ行い、回転検出パルスＦ５．５がランクダウンする駆動ランクの切替の判定を行うというように役割を別々としたことで、それぞれの回転検出パルスのしきい値Ｖｔｈが別々となっても構わない。しきい値Ｖｔｈを別々にすることでさらに精度の良い判定が可能となる。

（３）第４の実施の形態では、回転検出パルスＦ５．５によってコイルに発生する誘起電圧を検出信号の有無の判定には使用するが、ステップモータ８のロータの回転、非回転の判定には使用しないとし説明したが、もちろん回転、非回転の判定にも使用することは可能である。

（４）上記実施形態では、第１検出モード判定カウンタ回路１１１は、第１検出モードの回転検出パルスＦ５．５で検出しなかった場合の回数をカウントするようになっているが、これを検出した回数をカウントするようにしてもよい。

［第５の実施の形態］
本発明の第５の実施の形態を説明する。第５の実施の形態は、第１検出モード判定カウンタ回路（１１１）で計数された検出結果が、ステップモータの特定の端子のみに対して通常駆動パルス（ＳＰ）が出力された際に得られたものである場合に、前記駆動ランクの変更を制限する例である。

これは、電子時計に外部磁場が作用している場合に、ステップモータのロータの極性によって負荷が変動するため、この一時的な負荷変動により駆動ランクを最小の駆動ランクまでランクダウンしてしまうと、その後駆動ランクのランクアップと補正駆動パルスＦＰの出力が繰り返され、消費電力が増加してしまうため、このような場合に駆動ランクの変更を制限するものである。以下、本発明に係る第５の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１９は外部磁場が作用している際のステップモータのロータの安定位置を示す図、図２０は本発明の第５の実施の形態のブロック線図、図２１は本発明の第５の実施の形態のフローチャート図、図２２は本発明の第５の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図、図２３は本発明の第５の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図であり、これら以外のパルス波形図（図２）、及び電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図（図６）は第１の実施の形態と同一であり、第１の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。

図１９において、（ａ１）は外部磁場が作用していない状態において、ステップモータのロータのＮ極が図中左側となる場合の静止時の安定位置を示している。このとき、ロータのＮ極とＳ極の中心を結ぶ直線Ａは図中示した角度である。コイルによりステータに励磁される極性及び、それによりロータが回転する方向（図中矢印）が図中同時に示されている。なお、ロータの回転方向を一意に定めるため、直線Ａの向きは、ステータに励磁される磁極中心間を結ぶ直線に対し若干傾くようになされている。

この状態で外部磁場が作用すると、（ｂ１）に示すように、外部磁場の影響を受けて、ロータの静止時の安定位置は直線Ａからさらに回転方向に角度θだけ傾斜した直線Ａ１へと変化する。この場合、ロータは（ａ１）に示した場合に比して、より回転しやすい状態となっていることになる。

さらに、（ａ２）は外部磁場が作用していない状態において、ステップモータのロータのＳ極が図中左側となる場合の静止時の安定位置を示している。この場合の直線Ａの向きは、先に示した（ａ１）の場合と同じである。

この状態で先の（ｂ１）の場合と同じ外部磁場が作用すると、（ｂ２）に示すように、外部磁場の影響を受けて、ロータの静止時の安定位置は直線Ａからさらに反回転方向に角度θだけ傾斜した直線Ａ２へと変化する。この場合、ロータは（ａ２）に示した場合に比して、より回転しにくい状態となっていることになる。

以上のことから、外部磁場が作用している場合には、ステップモータのロータの極性が反転する毎に、すなわち、ステップモータを１ステップ駆動する毎に、ロータは、交互に回転しやすい状態と回転しにくい状態になることになる。

この場合に駆動ランク選択回路１０が選択する通常駆動パルスＳＰの駆動ランクは、ロータが回転しにくい状態であってもこれを回転させ得る図２２に示す太字かつ斜字のＳＰ表記の領域の駆動ランクとなるが、この駆動ランクの駆動パルスＳＰで、回転しやすい状態のロータを駆動すると、例えばロータの回転後のコイルに誘導される電流波形は、図２３に示すようになる。後ほど詳述するが、図２３（ｂ）に示すように、回転検出パルスＢ５及び回転検出パルスＢ６によって生じる誘起電圧Ｖ５及びＶ６がしきい値電圧Ｖｔｈを超えた検出信号となるため、第１の実施の形態に係る電子時計にしたがえば、駆動パルスＳＰの駆動ランクは最小ランクにランクダウンさせられることとなる。

一方、回転しにくい状態のロータを駆動した後のロータの回転後のコイルに誘導される図２３と対になる電流波形は、図６に示したものと概ね同一である。したがって、外部磁場の作用下では、図２３に示した電流波形及び検出信号と、図６に示した電流波形及び検出信号が交互に現れることになる。

そこで、本実施の形態では、図２０に示すように、回転判定カウンタ回路１１に第１検出モード判定カウンタ回路として、Ｏ１側第１検出モード判定カウンタ回路１２１及びＯ２側第１検出モード判定カウンタ回路１２２を用意し、ロータの極性毎に、第１検出モードにおける検出パルスによる検出信号が所定の検出パターンとなる回数を計数する構成を採っている。なお、第１検出モード判定カウンタ回路の構成は、ロータの極性毎に、すなわち、特定の端子に対する前記通常駆動パルス（ＳＰ）の出力毎の回数を計数することができるものであれば、図２０に示したものに限定されず、任意である。

その他の点、例えば、連続して回転判定した回数が設定回数に達した場合に駆動ランクを変更するよう駆動ランク選択回路１０を制御することと、駆動ランク変更後およびロータの非回転判定時、回転判定カウンタ回路１１および第１検出モード判定カウンタ回路（すなわち、Ｏ１側第１検出モード判定カウンタ回路１２１及びＯ２側第１検出モード判定カウンタ回路１２２）においてカウントされた回数がリセットされること等は第１の実施の形態と同様である。

続いて上記構成の動作について図２１のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第１の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第１の実施の形態と異なる部分に関して説明する。

すなわち、ステップＳＴ９の第１検出モード判定カウンタ回路のカウント値を確認し、その判定回数が４回以上でなければ駆動ランクを１個下のランクにランクダウンする（ステップＳＴ１１）までは第１の実施の形態と同一である。なお、ここでの第１検出モード判定カウンタ回路のカウント値は、第１検出モード判定カウンタ回路全体でのカウント値であるから、Ｏ１側第１検出モード判定カウンタ回路１２１及びＯ２側第１検出モード判定カウンタ回路１２２のそれぞれのカウント値の合計である。

ステップＳＴ９にて、その判定回数が４回以上であると判定された場合には、ステップＳＴ１７にて、特定の端子においてのみ判定回数がカウントされたかを判定する。この判定は、例えば、Ｏ１側第１検出モード判定カウンタ回路１２１とＯ２側第１検出モード判定カウンタ回路１２２のいずれかの判定回数が０回である、或いは所定の回数（例えば１回）以下であることを判定することで可能である。

ステップＳＴ１７での判定結果が否定的であれば、この場合の状況は外部磁場の影響でないと考えられるので、第１の実施の形態と同様に、ステップＳＴ１０へと進み、駆動ランクを最小ランクにランクダウンさせ、ステップＳＴ１２、１３へと進み、回転判定回数及び第１検出モード判定回数をそれぞれリセットする。

これに対し、ステップ１７での判定結果が肯定的であれば、この場合の状況は外部磁場の影響による一時的なものと考えられ、駆動ランクを最小ランクにランクダウンさせるべきではない。そのため、駆動ランク選択回路１０における駆動ランクの変更は制限される。本実施形態では、単にステップＳＴ１２、１３へと進み、回転判定回数及び第１検出モード判定回数をそれぞれリセットすることで、駆動ランクの変更を行わないように構成されている。なお、これに替えて、駆動ランクを１個下のランクに変更するなど、最小ランクでない他のランクに変更するように構成してもよい。

次に実際の回転検出の動作に関して代表例により波形図で説明する。なお、図１９の（ｂ２）の状態、すなわち、ロータが回転しにくい状態にある時の波形図は図６と同一であり、その説明も第１の実施形態のものと同じであるからこれについては説明を省略する。

これに対し、図１９の（ｂ１）の状態、すなわち、ロータが回転しやすい状態にあるときの波形図は図２３に示したものとなる。この場合、ロータに対し過剰な駆動力を持つ通常駆動パルスＳＰが印加されることとなるため、同図（ａ）に示すように、コイルの端子に誘起される電流波形は、通常駆動パルスＳＰによる波形ｃ１の後、図６に見られるような波形ｃ２は出現せず、ただちに波形ｃ３が出現する（すなわち、波形ｃ３がより早い段階で出現する）。このため、第１検出モードが開始される正秒より５ｍｓの時点で、既に電流波形は波形ｃ３の領域にあり、回転検出パルスＢ５及びＢ６によって生じる誘起電圧Ｖ５及びＶ６が、回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えた検出信号となる。誘起電圧Ｖ５、Ｖ６の二つの検出信号がしきい値Ｖｔｈを超えたことで第２検出モードに切り替わる。

第２検出モードとなったことにより、次のタイミング、すなわち同図（ｃ）に示す７ｍｓの時点より回転検出パルスＦ７がコイルに印加される。７ｍｓ、８ｍｓの時点ではこの例では、電流波形はいまだ波形ｃ３の領域にあるため、誘起電圧Ｖ７、Ｖ８はしきい値電圧Ｖｔｈを超えない。９ｍｓの時点になり、電流波形が波形ｃ４の領域に入ると、電流値の向きが変わり、回転検出パルスＦ９による誘起電圧Ｖ９がしきい値電圧Ｖｔｈを超え、検出信号となる。これにより、第２検出モード判定回路９２は回転成功と判定することになる。

この場合には、第１検出モードにおいて回転検出パルスＢ５、Ｂ６による検出信号が得られているため、通常駆動パルスＳＰが印加された側の端子についての判定回数、ここではＯ１側第１検出モード判定カウンタ回路１２１の判定回数が１加算されることになる。

［第５の実施の形態の変形例］
なお、本実施例は上記に限定されず、第１の実施の形態にて説明したと同様の変形を施してもよい。

［第６の実施の形態］
本発明の第６の実施の形態を説明する。第６の実施の形態は、第１検出モード判定カウンタ回路（１１１）で計数された回数が所定数以上となった場合に、駆動ランクをランクアップする例である。

すなわち、第１の実施の形態のように、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウンタ値が４回以上である場合に、最小の駆動力の通常駆動パルスＳＰとなるよう駆動ランクを選択する代わりに、駆動ランクをランクアップするようにして、第１の実施の形態と同様の効果を得るものである。以下、本発明に係る第６の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２４は本発明の第６の実施の形態のフローチャート図、図２５は駆動ランク２５／３２で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。これら以外のブロック線図（図１）、パルス波形図（図２）、電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図（図４）、及び電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図（図６）は第１の実施の形態と同一であり、第１の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。

本実施の形態に係る電子時計の動作について図２４のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第１の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第１の実施の形態と異なる部分に関して説明する。

まず、駆動パルスＳＰを出力し（ステップＳＴ１）、第１検出モード判定回路９１により第１検出モードでの検出信号の検出の有無を判定する（ステップＳＴ２）まで、また、第１検出モードでロータの回転を検出した後（ステップＳＴ２：Ｙ）、第２検出モード判定回路９２により第２検出モードでの検出信号の検出の有無を判定する（ステップＳＴ６）までは第１の実施形態と同一である。

ロータが非回転と判定される場合、すなわち、第１検出モードで検出信号の検出に失敗した場合（ステップＳＴ２：Ｎ）及び、第２検出モードで検出信号の検出に失敗した場合（ステップＳＴ６：Ｎ）にはステップＳＴ１８へと進み、現在の駆動ランクが最大ランクであるか否かを判定する。そして、現在の駆動ランクが最大ランクである場合には駆動ランクを最小ランクにランクダウンし、補正駆動パルスＦＰを出力してロータを回転させる（ステップＳＴ１０’）。現在の駆動ランクが最大ランクでない場合には、駆動ランクを１ランクアップし、やはり補正駆動パルスＦＰを出力してロータを回転させる（ステップＳＴ３）。いずれの場合であっても、補正駆動パルスの出力後はステップＳＴ１２、ＳＴ１３へと進み回転判定回数及び第１検出モード判定回数をリセットする。

ロータが回転と判定される場合、すなわち、第２検出モードで検出信号を検出した場合（ステップＳＴ６：Ｙ）には続くステップＳＴ７にて回転判定の回数をカウントするが、この後ステップＳＴ９にて第１検出モード判定回数が４回以上カウントされたか否かを判定するまで、及び、第１検出モード判定回数が４回に満たない場合（ステップＳＴ９：Ｎ）にステップＳＴ１１へと進み、駆動パルスのランクを１ランクダウンする点は、第１の実施の形態と同様である。

第１検出モード判定回数が４回以上カウントされたと判定される場合（ステップＳＴ９：Ｙ）には続くステップＳＴ１８にて、現在の駆動ランクが最大ランクであるか否かを判定する。現在の駆動ランクが最大ランクでない場合（ステップＳＴ１８：Ｎ）にはステップＳＴ３’へと進み、駆動ランクを１ランクアップする。この場合の制御は、ステップＳＴ３とは異なり、通常駆動パルスＳＰによりロータが回転しているため、補正駆動パルスＦＰを出力する必要はない。そのため、１ランクアップする際、消費電流の増加を抑えるため、補正駆動パルスＦＰを出力しないようにしている。なお、補正駆動パルスＦＰを出力するようにしても、ロータがすでに回転している状態からさらに回転することはないので、無駄な消費電流が発生する点を除けば問題はない。これに対し、現在の駆動ランクが最大ランクの場合には、ステップＳＴ１０へと進み、駆動ランクを最小ランクへとランクダウンする。このいずれの場合であっても、補正駆動パルスの出力は行わず、ステップＳＴ１２、ＳＴ１３へと進み回転判定回数及び第１検出モード判定回数をリセットする。

かかるフローによる制御による駆動ランクの変化を例示して説明する。図２５は１．５０Ｖにおいて比較的駆動力の高い太字かつ斜字のＳＰ表記の領域に示す駆動ランク２５／３２（図４参照）からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。

図２５（ｃ）１．５０Ｖ本発明において本実施の形態の場合、２４０回連続して同じ通常駆動パルスＳＰの駆動ランク２５／３２で回転していた場合（ｃ−１）、駆動ランクはランクダウンするのではなく、１ランクだけランクアップされる。その結果駆動ランクは２６／３２となるが、この領域もまた太字かつ斜字のＳＰ表記の領域であるため、この状態でさらに２４０回連続して回転すると、さらに駆動ランクは１ランクだけランクアップし、最大の駆動ランクである駆動ランク２７／３２となる（ｃ−２）。

この最大の駆動ランク２７／３２もまた、太字かつ斜字のＳＰ表記の領域であるため、この状態でさらに２４０回連続して回転すると、これ以上駆動ランクをランクアップすることはできず、その代わりに最小の駆動ランク１６／３２にランクダウンされる（ｂ−２）。駆動ランク１６／３２から１８／３２は前述の通りＦＰ表記の領域であるから、ロータの動作毎に駆動パルスのランクアップを繰り返し（ｂ−３）、ＳＰ表記の領域の内、最小の駆動ランクである駆動ランク１９／３２で駆動ランクが安定する（ｂ−４）。駆動ランク１９／３２で駆動ランクが安定している状態で２４０回の回転毎に駆動ランク１８／３２へのランクダウンと直ちに駆動ランク１９／３２へのランクアップを繰り返す点は、第１の実施の形態と同様である。

このように、第１検出モード判定カウンタ回路１１１のカウンタ値が４回以上である場合に、駆動ランクをランクアップし、最大の駆動ランクである場合には最小の駆動ランクにランクダウンするようにしても、太字かつ斜字のＳＰ表記の領域で安定することはなく、ＳＰ表記の領域で安定するため、第１の実施の形態と同様に、低消費電流での回転が可能である。

［第６の実施の形態の変形例］
なお、本実施例は上記に限定されず、第１の実施の形態にて説明したと同様の変形を施してもよい。

［第７の実施の形態］
本発明の第７の実施の形態を説明する。第７の実施の形態は、第１検出モード判定カウンタ回路（１１１）で計数された検出結果が、不連続に検出された検出信号に基くものである場合にも前記駆動ランクの変更の態様を違える、すなわち、最小ランクへとランクダウンする例である。

これは、電源電圧が低下した状態であってもステップモータのロータを回転させようとする場合等、より高い駆動ランク、例えば、通常駆動パルスＳＰのデューティが２８／３２〜３０／３２となるような駆動ランクを使用する場合に、電源電圧及び駆動ランクが共に高い条件下で、非回転と誤判定する組み合わせが存在し得るため、かかる領域での誤判定に起因して駆動ランクが高止まりし、消費電流が増加してしまうため、このような場合にも駆動ランクを適正なランクへとランクダウンさせるものである。以下、本発明に係る第７の実施形態を図面に基づいて説明する。

図２６は本発明の第７の実施の形態のブロック線図、図２７は本発明の第７の実施の形態のフローチャート図、図２８は本発明の第７の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図、図２９は駆動ランク３０／３２からの駆動ランクの変化を模式的に示した図、図３０及び図３１は本発明の第７の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図である。パルス波形図（図２）は第１の実施の形態と同一であり、第１の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。

本実施の形態では、図２６に示すように、回転判定カウンタ回路１１に第１検出モード判定カウンタ回路１１１に加え、第１検出モード不連続検出カウンタ回路１３１を設ける構成をとっている。ここでの第１検出モード判定カウンタ回路１１１は、第１の実施の形態におけるものと同様に、第１検出モードにおいて、所定タイミングより前に検出信号が検出された回数を計数するものであり、第１検出モード不連続検出カウンタ回路１３１は、第１検出モードにおいて、検出信号が不連続に検出された回数を計数するものである。第１検出モード判定カウンタ回路１１１及び第１検出モード不連続検出カウンタ回路１３１のいずれも、第１検出モードにおける検出信号が所定の検出パターンとなる回数を計数するものである点は同じである。

また、駆動ランク変更後およびロータの非回転判定時に、回転判定カウンタ回路１１および第１検出モード判定カウンタ回路１１１に加え、第１検出モード不連続検出カウンタ回路１３１においてカウントされた回数がリセットされる。その他の点、例えば、連続して回転判定した回数が設定回数に達した場合に駆動ランクを変更するよう駆動ランク選択回路１０を制御すること等は第１の実施の形態と同様である。

続いて上記構成の動作について図２７のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第１の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第１の実施の形態と異なる部分に関して説明する。

まず、駆動パルスＳＰを出力し（ステップＳＴ１）、第１検出モード判定回路９１により第１検出モードでの検出信号の検出の有無を判定する（ステップＳＴ２）まで、また、第１検出モードでの検出が無い場合（ステップＳＴ２：Ｎ）にステップＳＴ３へと進み、駆動ランクを１ランクアップさせ、補正駆動パルスＦＰを出力する。第１検出モードでの検出があった場合（ステップＳＴ２：Ｙ）に、所定タイミングより前の検出パルスであるＢ５及びＢ６の両方で検出したかを判定する（ステップＳＴ４）までは第１の実施の形態と同一である。

検出パルスＢ５及びＢ６の両方で検出した場合には（ステップＳＴ４：Ｙ）、第１の実施形態と同様に続くステップＳＴ５にて第１検出モード判定カウンタ回路１１１により第１検出モード判定回数を１だけ増加させ計数し、ステップＳＴ６へと進む。

これに対し、検出パルスＢ５及びＢ６の両方での検出がされなかった場合には（ステップＳＴ４：Ｎ）、ステップＳＴ１９へと進み、第１検出モードにおける検出信号が不連続で検出されたか否かを判定する。不連続で検出された場合（ステップＳＴ１９：Ｙ）には、ステップＳＴ２０にて第１検出モード不連続判定カウンタ回路１３１により第１検出モード不連続判定回数を１だけ増加させ計数し、ステップＳＴ６へと進む。検出が不連続でない場合には（ステップＳＴ１９：Ｎ）、第１の実施の形態と同様に、単にステップＳＴ６へと進む。

ステップＳＴ６は第１の実施の形態と同様であり、第２検出モードにおける検出信号の有無を判定する。検出されなかった場合（ステップＳＴ６：Ｎ）にはステップＳＴ３へと進み、駆動ランクを１ランクアップさせ、補正駆動パルスＦＰを出力する。ステップＳＴ７及びステップＳＴ８も第１の実施の形態と変化はない。

ステップＳＴ８にて、回転判定回数が２４０回カウントされたと判定された場合（ステップＳＴ８：Ｙ）には、ステップＳＴ９’へと進み、第１検出モード判定回数が所定の回数、ここでは４回以上であるか、または、第１検出モード不連続判定回数が所定の回数、ここでは４回以上である場合のいずれかの条件を満たしているか否かを判定する。この条件が満たされていない場合（ステップＳＴ９’：Ｎ）には、ステップＳＴ１１へと進み、駆動ランクを１ランクダウンさせる。この条件が満足されている場合（ステップＳＴ９’：Ｙ）には、ステップＳＴ１０へと進み、駆動ランクを最小ランクにランクダウンさせる。

ステップＳＴ３で駆動ランクをランクアップさせた場合、ステップＳＴ１１及びステップＳＴ１０で駆動ランクをランクダウンさせた場合のいずれの場合であっても、ステップＳＴ１２、１３へと進み、回転判定回数、第１検出モード判定回数及び第１検出モード不連続判定回数をそれぞれリセットする。

このフローを第１の実施の形態において図３に示したフローチャートと比較すると、第１検出モードで検出信号を検出した後（ステップＳＴ２：Ｙ）、検出パルスＢ５及びＢ６で検出信号が検出された回数に加え（ステップＳＴ４、ステップＳＴ５）、検出信号が不連続に検出された回数をも計数する（ステップＳＴ１９、ステップＳＴ２０）ように構成されていること、及び、ステップＳＴ９にて、駆動ランクを最小ランクにランクダウンする（ステップＳＴ１０）条件に、第１検出モード判定回数のカウント値による条件に加え、第１検出モード不連続判定回数のカウント値による条件が追加されている点が異なっている。

続いて、本実施形態における実際の回転検出の動作について例示して説明する。図２８は、第７の実施の形態において用いられる駆動ランク１６／３２〜３０／３２を１／３２毎に変動させるとともに、電源電圧を１．０５Ｖ〜１．８０Ｖまで０．１５Ｖ刻みに変動させた場合のロータの回転、非回転判定結果を示したマトリックス図である。

図２８において、ＦＰ表記の領域、ＳＰ表記の領域、太字かつ斜字のＦＰ表記の領域及び太字かつ斜字のＳＰ表記の領域は第１の実施の形態にて示した図４と同様である。すなわち、ＦＰ表記の領域では、通常駆動パルスＳＰでロータが回転できず、回転検出回路９で正しく非回転と判定され、ＳＰ表記の領域では、通常駆動パルスＳＰでロータが回転でき、回転検出回路９で正しく回転と判定される。さらに、太字かつ斜字のＦＰ表記の領域では、通常駆動パルスＳＰでロータが回転できるものの、回転検出回路９では非回転と誤判定され、太字かつ斜字のＳＰ表記の領域は、通常駆動パルスＳＰでロータが回転でき、回転検出回路９で正しく回転と判定される。太字かつ斜字のＳＰ表記の領域で２４０回連続して回転と判断された場合には、最小の駆動ランクにランクダウンする制御が行われる。

図２８の高電圧かつ高駆動ランクとなる条件には、さらに、太字かつ斜字のＦＰ２表記の領域と太字かつ斜字のＳＰ２表記の領域が存在する。太字かつ斜字のＦＰ２表記の領域は、通常駆動パルスＳＰでロータが回転できるものの、回転検出回路９では非回転と誤判定される。このため、回転検出後、直ちに補正駆動パルスが出力され（これはロータの回転に影響を与えない）、駆動ランクが１だけランクアップされる。

そして、太字かつ斜字のＳＰ２表記の領域は、通常駆動パルスＳＰでロータが回転でき、なおかつ回転検出回路９で正しく回転と判定される領域である。しかしながら、この領域で第１検出モードにおける検出信号が検出されるパターンは、先の太字かつ斜字のＳＰ表記の領域とは異なる。そのため、第１検出モード判定カウンタ回路１１１によるカウンタ値を用いては、現在の状態がこの太字かつ斜字のＳＰ２表記の領域にあることを検出できない。太字かつ斜字のＳＰ２表記の領域を検出できず、これをＳＰ表記の領域と同等に取り扱うこととすると、駆動ランクは、図２８の例では、例えば電源電圧が１．８０Ｖでかつ駆動ランク３０／３２の状態となると、その状態で安定してしまい、不必要に高い駆動ランクの通常駆動パルスＳＰを出力することによる消費電流の増加を招く。

第１検出モード不連続検出カウンタ回路１３１は、太字かつ斜字のＳＰ２表記の領域にあることを検出するためのものであり、同領域では、第１検出モードにおける検出信号が不連続に検出されるパターンとなることを利用してこれを検出し、その検出回数をカウントする。したがって、本実施形態においては、太字かつ斜字のＳＰ２表記の領域にて２４０回連続して回転と判断された場合には、太字かつ斜字のＳＰ表記の領域と同様、最小の駆動ランクにランクダウンする制御が行われる。

図２９は一時的な負荷がかかる等して、１．８０Ｖにおいて駆動ランク３０／３２となった状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。

図２９（ｄ）１．８０Ｖ本発明において本実施の形態の場合、２４０回連続して同じ通常駆動パルスＳＰの駆動ランク３０／３２で回転していた場合（ｄ−１）、最小の駆動力の駆動ランク１６／３２まで一気にランクダウンする（ｄ−２）。この駆動ランク１６／３２はＳＰ表記の領域であるから、２４０回連続で回転を検出した場合に駆動ランクをランクダウンさせようとするが、この駆動ランクは最小の駆動ランクであるからこれ以上下げることはできず、そのままの状態で安定することになる。

次に実際の回転検出の動作に関して代表例により波形図で説明する。なお、図２８のＦＰ表記の領域、ＳＰ表記の領域、太字かつ斜字のＦＰ表記の領域及び太字かつ斜字のＳＰ表記の領域における波形図は第１の実施の形態における波形図と特に変わりはなく、それぞれ、図７、図６、図８及び図９が該当する。これらの場合に行われる回転検出の動作もまた同様であるから、重複する説明は省略する。

これに対し、図２８の太字かつ斜字のＦＰ２表記の領域での波形図は図３０に示したものとなる。この場合、ロータに対し著しく過剰な駆動力を持つ通常駆動パルスＳＰが印加されることとなるため、同図（ａ）に示すように、コイルの端子に誘起される電流波形は、通常駆動パルスＳＰによる波形ｃ１の後、図６に見られるような波形ｃ２は出現せず、ただちに波形ｃ３が出現し、その後すぐに極性の反転した波形ｃ４が出現する（すなわち、波形ｃ３、ｃ４が極めて早い段階で出現する）。このため、第１検出モードが開始される正秒より５ｍｓの時点で電流波形は波形ｃ３の領域にあり、同図（ｂ）に示すように、回転検出パルスＢ５によって生じる誘起電圧Ｖ５が、回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えた検出信号となる。しかしながら、電流波形は続く６ｍｓの時点ですぐに波形ｃ４の領域に入るため、回転検出パルスＢ６〜Ｂ８によって生じる誘起電圧がしきい値Ｖｔｈを超えることはなく、検出信号は検出されない。

さらに９ｍｓの時点となり、電流波形がさらに極性の反転した波形ｃ６の領域に入ると、回転検出パルスＢ９により生じる誘起電圧Ｖ９が、再び閾値電圧Ｖｔｈを超えるため、検出信号が検出される。これにより、第１検出モードにおいて２つの検出信号が検出されたことになり、第２検出モードへと移行する。

第２検出モードとなったことにより、次のタイミング、すなわち同図（ｃ）に示す１０ｍｓの時点より回転検出パルスＦ１０〜Ｆ１２がコイルに印加される。しかしながら、１０ｍｓ〜１２ｍｓの時点では、この例では、電流波形はいまだ波形ｃ６の領域にあるため、誘起電圧Ｖ１０〜Ｖ１２はしきい値電圧Ｖｔｈを超えることはない。第２検出モードの３回の検出パルスのいずれにおいても検出信号を検出することが無いため、回転検出回路９は、この場合にロータ非回転と誤検出をすることになる。この結果、補正駆動パルスＦＰが出力され、駆動ランクが１ランクアップされることになる。

他方で、図２８の太字かつ斜字のＳＰ２表記の領域での波形図は図３１に示したものとなる。この場合においても、ロータに対し著しく過剰な駆動力を持つ通常駆動パルスＳＰが印加されることとなるため、図３０の例と同様に、同図（ａ）に示すように、コイルの端子に誘起される電流波形は、通常駆動パルスＳＰによる波形ｃ１の後、直ちに波形ｃ３が出現し、その後すぐに極性の反転した波形ｃ４が出現する。この場合にも、第１検出モードが開始される正秒より５ｍｓの時点で電流波形は波形ｃ３の領域にあり、同図（ｂ）に示すように、回転検出パルスＢ５によって生じる誘起電圧Ｖ５が、回転検出回路９のしきい値電圧Ｖｔｈを超えた検出信号となる。しかしながら、電流波形は続く６ｍｓの時点ですぐに波形ｃ４の領域に入るため、回転検出パルスＢ６〜Ｂ９によって生じる誘起電圧がしきい値Ｖｔｈを超えることはなく、検出信号は検出されない。

さらに１０ｍｓの時点となり、電流波形がさらに極性の反転した波形ｃ６の領域に入ると、回転検出パルスＢ１０により生じる誘起電圧Ｖ１０が、再び閾値電圧Ｖｔｈを超えるため、検出信号が検出される。これにより、第１検出モードにおいて２つの検出信号が検出されたことになり、第２検出モードへと移行する。

第２検出モードとなったことにより、次のタイミング、すなわち同図（ｃ）に示す１１ｍｓの時点より回転検出パルスＦ１１〜Ｆ１３がコイルに印加される。１１ｍｓ及び１２ｍｓの時点では、この例では、電流波形はいまだ波形ｃ６の領域にあるため、誘起電圧Ｖ１１及びＶ１２はしきい値電圧Ｖｔｈを超えることはない。ところが、１３ｍｓの時点では、電流波形はさらに極性の反転した波形ｃ７の領域にあるため、回転検出パルスＦ１３による誘起電圧Ｖ１３はしきい値電圧Ｖｔｈを超え、検出信号が検出されることになる。これにより、第２検出モード判定回路９２による検出がなされるため、ロータの回転は成功と判断されることになる。

このように、著しく過剰な駆動力を持つ通常駆動パルスＳＰがステップモータのコイルに印加された場合には、第１検出モードにおける検出信号は、第１検出モードの開始直後と、終了間際に分離して得られ、その間に検出信号が得られない回転検出パルスが存在することになるから、検出信号は不連続に検出されることになる。

この状態は、第１検出モード判定カウンタ回路１１１によってはこれを検出し、その出現回数をカウントできないが、第１検出モード不連続判定カウンタ回路１３１によってはこれを検出し、その出現回数をカウントすることができる。これにより、太字かつ斜字のＳＰ２表記の領域で２４０回連続して回転を検出した場合に、駆動ランクを最小の駆動ランクにランクダウンする制御が可能となるのである。

［第７の実施の形態の変形例］
なお、本実施例は上記に限定されず、第１の実施の形態にて説明したと同様の変形を施してもよい。

以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、各実施の形態は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。

例えば、図１や図１１等に示すブロック線図は一例であり、上述した動作を行うものであれば他の構成を備えていても良い。ブロック線図のシステムを構成する方法としては、ランダムロジックによる制御でもマイクロコンピュータによる制御でも良い。セレクタ６をマイクロコンピュータで構成し、その他の回路はランダムロジックで構成するような構成でも良い。このようにすれば、多機種への適用における変更も比較的容易に実施できる。

なお、電流波形は、ステップモータの電気的特性や駆動パルスの電圧値等によりその波形、すなわち出力レベルや時間的応答が変化するが、実施の形態中の第一検出パルスの判定回数、第二検出パルスの判定回数、第二検出モードの打ち切り回数（第二検出パルスの出力個数）、しきい値Ｖｔｈ等を電流波形に応じて適切な値とすることで、電流波形に依らずに本実施の形態の効果を得ることができる。

さらに、各実施形態においてその変形例について言及したが、各実施形態において可能な変形は言及された変形例に限定されない。例えば、各実施形態が有する特徴を互いに組み合わせる変形は、本発明の技術的範囲に含まれると解すべきである。

Claims (5)

1. コイルおよびロータを有するステップモータ（８）と、
   該ステップモータ（８）を駆動するモータドライバ（７）と、
   駆動力の異なる複数の駆動ランクの通常駆動パルス（ＳＰ）の内、指定された駆動ランクの通常駆動パルス（ＳＰ）を出力する通常駆動パルス生成回路（３）と、
   前記通常駆動パルス（ＳＰ）出力後の所定タイミングにて、検出パルス（Ｂ５〜１２、Ｆ７〜１４、Ｆ５．５）を出力する回転検出パルス生成回路（５）と、
   少なくとも前記通常駆動パルス（ＳＰ）出力後の第１検出モードでの判定を行う第１検出モード判定回路（９１）と、
   前記第１検出モードにおいて、前記検出パルスによる検出信号から所定の検出パターンが検出された場合に、前記通常駆動パルス生成回路（３）が出力する前記通常駆動パルス（ＳＰ）の駆動ランクを指定する駆動ランク選択回路（１０）と、を有し、
   前記第１検出モード判定回路（９１）が、前記第１検出モードにおいて、前記検出パルスによる検出信号が所定の検出パターンであって、駆動ランクが所定の駆動ランクであると判定した場合に、前記駆動ランク選択回路（１０）は、前記駆動ランクをランクアップする
   ことを特徴とする電子時計。
2. 前記所定の駆動ランクは、最大ランクでない
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
3. 前記駆動ランク選択回路（１０）は、前記駆動ランクが最大ランクの場合に、前記駆動ランクをランクダウンする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子時計。
4. 前記第１検出モードにおいて、前記検出パルスによる検出信号が所定の検出パターンとなる回数を計数する第１検出モード判定カウンタ回路（１１１）をさらに有し、
   前記駆動ランク選択回路（１０）は、前記第１検出モード判定カウンタ回路（１１１）の計数結果に基づいて、前記駆動ランクを制御する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の電子時計。
5. 前記ロータの回転・非回転を、前記検出パルスによる検出信号に基づき検出する回転検出回路（９）と、
   前記回転検出回路（９）で非回転を検出した場合に、出力される補正駆動パルス（ＦＰ）を生成し出力する補正駆動パルス生成回路（４）とをさらに有する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の電子時計。

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