JP2021012182A - 電子時計、ムーブメント、モーター制御回路、電子時計の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モーターの負荷が変動しても、モーターを確実に駆動できる電子時計の提供。【解決手段】電子時計は、コイルを有するモーターと、コイルに駆動電流を供給するオン状態、および、駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、コイルに流れる電流値に応じてドライバーをオン状態またはオフ状態に制御するドライバー制御部と、ドライバー制御部のオン状態の継続時間であるオン時間が最大となったことを検出した後、所定条件に該当したら駆動電流の極性を切り替える極性切替部と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、電子時計、ムーブメント、モーター制御回路および電子時計の制御方法に関する。

特許文献１には、モーターのコイルへの電流の供給を、コイルに流れる電流が上限の閾値を上回ったらオフし、下限の閾値を下回ったらオンして、電力供給を継続するオン時間または電力供給の停止を継続するオフ時間からモーターのローターの位置を推定してモーターの回転を制御する技術が開示されている。

特表２００９−５４２１８６号公報

特許文献１では、オン時間やオフ時間からローターの位置を推定できるが、その推定のための演算回路が複雑になってしまうという恐れがあった。

本開示の電子時計は、コイルを有するモーターと、前記コイルに駆動電流を供給するオン状態、および、前記駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、前記コイルに流れる電流値に応じて前記ドライバーを前記オン状態または前記オフ状態に制御するドライバー制御部と、前記ドライバー制御部の前記オン状態の継続時間であるオン時間が最大となったことを検出した後、所定条件に該当したら前記駆動電流の極性を切り替える極性切替部と、を備えることを特徴とする。

本開示の電子時計において、前記所定条件は、前記オン時間が最大となったことを検出した後、前記ドライバーの前記オフ状態の継続時間であるオフ時間が予め設定された判定値を超えることである。

本開示の電子時計において、前記所定条件は、前記オン時間が最大となったことを検出した時から予め設定された時間が経過したことである。

本開示の電子時計において、前記ドライバー制御部は、前記極性切替部が前記オン時間が最大となったことを検出した時から前記コイルへの前記駆動電流の供給を停止し、前記極性切替部で前記駆動電流の極性を切り替えると、前記コイルへの前記駆動電流の供給を再開することが好ましい。

本開示の電子時計において、前記極性切替部は、連続する３回のオン時間のうち、２番目のオン時間が１番目および３番目のオン時間よりも長い場合に、前記オン時間が最大となったと判定することが好ましい。

本開示の電子時計において、前記極性切替部は、連続する複数のオン時間のうち、１番目のオン時間が２番目のオン時間よりも長い場合に、前記オン時間が最大となったと判定してもよい。

本開示のムーブメントは、コイルを有するモーターと、前記コイルに駆動電流を供給するオン状態、および、前記駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、前記コイルに流れる電流値に応じて前記ドライバーを前記オン状態または前記オフ状態に制御するドライバー制御部と、前記ドライバー制御部の前記オン状態の継続時間であるオン時間が最大となったことを検出した後、所定条件に該当したら前記駆動電流の極性を切り替える極性切替部と、を備えることを特徴とする。

本開示のモーター制御回路は、モーターのコイルに駆動電流を供給するオン状態、および、前記駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、前記コイルに流れる電流値に応じて前記ドライバーを前記オン状態または前記オフ状態に制御するドライバー制御部と、前記ドライバー制御部の前記オン状態の継続時間であるオン時間が最大となったことを検出した後、所定条件に該当したら前記駆動電流の極性を切り替える極性切替部と、を備えることを特徴とする。

本開示の電子時計の制御方法は、コイルを有するモーターと、前記コイルに駆動電流を供給するオン状態、および、前記駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、を備える電子時計の制御方法であって、前記コイルに流れる電流値に応じて前記ドライバーを前記オン状態または前記オフ状態に制御するステップと、前記オン状態の継続時間であるオン時間が最大となったことを検出した後、所定条件に該当したら前記駆動電流の極性を切り替えるステップと、を備えることを特徴とする。

本開示の電子時計は、コイルを有するモーターと、前記コイルに駆動電流を供給するオン状態、および、前記駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、前記コイルに流れる電流値に応じて前記ドライバーを前記オン状態または前記オフ状態に制御するドライバー制御部と、前記ドライバー制御部の前記オン状態の継続時間であるオン時間が所定値以上になったことを検出した後、所定条件に該当したら前記駆動電流の極性を切り替える極性切替部と、を備えることを特徴とする。

本開示の電子時計において、前記所定値は、あらかじめ測定した前記オン時間の最大値の７０％以上であることが好ましい。

本開示の電子時計において、前記所定条件は、前記ドライバーの前記オフ状態の継続時間であるオフ時間が予め設定された判定値を超えることであることを特徴とする。

本開示の電子時計において、前記極性切替部は、前記モーターの駆動状態を判定し、前記駆動状態が適正でない場合は、前記所定値を変更することを特徴とする。

第１実施形態の電子時計を示す正面図。 第１実施形態の電子時計の回路構成を示す回路図。 第１実施形態の電子時計のＩＣの構成を示す構成図。 第１実施形態の電子時計のモーター制御回路の構成を示す回路図。 第１実施形態のモーター制御処理を説明するフローチャート。 第１実施形態のオン時間最大値判定処理を説明するフローチャート。 第１実施形態のモーター制御処理における電流、電圧、回転角度の変化を示すグラフ。 比較例のモーター制御処理における電流、電圧、回転角度の変化を示すグラフ。 第２実施形態の電子時計を示す正面図。 第２実施形態の電子時計のＩＣの構成を示す構成図。 第２実施形態のモーター制御処理を説明するフローチャート。 第２実施形態の低負荷での早送り駆動時の電流、電圧、回転角度の変化を示すグラフ。 第２実施形態の高負荷での早送り駆動時の電流、電圧、回転角度の変化を示すグラフ。 比較例のモーター制御処理における電流、電圧、回転角度の変化を示すグラフ。 第３実施形態のオン時間所定値比較処理を説明するフローチャート。 第３実施形態のローター回転角と負荷との関係を示すグラフ。 第４実施形態のモーター制御処理を説明するフローチャート。 第４実施形態のオン時間所定値比較処理を説明するフローチャート。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態の電子時計１を図面に基づいて説明する。
電子時計１は、図１に示すように、ユーザーの手首に装着される腕時計であり、外装ケース２と、円板状の文字板３と、図示略のムーブメントと、図２にも示すように、ムーブメント内に設けられたモーター１３で駆動される指針である秒針５、分針６、時針７と、操作部材であるりゅうず８およびボタン９とを備える。

［電子時計の回路構成］
電子時計１は、図２に示すように、信号源である水晶振動子１１と、電源である電池１２と、ボタン９の操作に連動してオン、オフされるスイッチＳ１と、りゅうず８の引き出し操作に連動してオン、オフされるスイッチＳ２と、モーター１３と、時計用のＩＣ２０とを備えている。
モーター１３は、電子時計用に用いられる２極単相ステッピングモーターであり、後述するように、ＩＣ２０の出力端子Ｏ１、Ｏ２から出力される駆動電流によって駆動される。
秒針５、分針６、時針７は、図示略の輪列で連動しており、モーター１３により駆動され、秒、分、時を表示する。なお、本実施形態では、１つのモーター１３で、秒針５、分針６、時針７を駆動しているが、例えば、秒針５を駆動するモーターと、分針６および時針７を駆動するモーターのように複数のモーターを設けてもよい。

図２に示すように、ＩＣ２０は、水晶振動子１１が接続される接続端子ＯＳＣ１、ＯＳＣ２と、スイッチＳ１、Ｓ２が接続される入出力端子Ｐ１、Ｐ２と、電池１２が接続される電源端子ＶＤＤ、ＶＳＳと、モーター１３のコイル１３０に接続される出力端子Ｏ１、Ｏ２とを備える。
なお、本実施形態では、電池１２のプラス電極を、高電位側の電源端子ＶＤＤに接続し、マイナス電極を低電位側の電源端子ＶＳＳに接続し、低電位側の電源端子ＶＳＳをグランドに設定している。

水晶振動子１１は、後述する発振回路２１で駆動されて発振信号を発生する。
電池１２は、一次電池または二次電池で構成される。二次電池の場合は、図示略のソーラーセルなどによって充電される。
スイッチＳ１は、電子時計１の２時位置にあるボタン９に連動して入力され、例えば、ボタン９が押されている状態ではオン状態となり、ボタン９が押されていない状態ではオフ状態となる。
スイッチＳ２は、りゅうず８の引き出しに連動したスライドスイッチである。本実施形態では、りゅうず８が１段目に引き出された状態でオン状態となり、０段目ではオフ状態となる。

［ＩＣの回路構成］
ＩＣ２０は、図３に示すように、発振回路２１と、分周回路２２と、電子時計１の制御用のＣＰＵ２３と、ＲＯＭ２４と、入出力回路２６と、バス２７と、モーター制御回路３０とを備えている。ＣＰＵは、Central Processing Unitの略であり、ＲＯＭはRead Only Memoryの略である。

発振回路２１は、基準信号源である水晶振動子１１を高周波発振させ、この高周波発振で発生する所定周波数の発振信号を分周回路２２に出力する。
分周回路２２は、発振回路２１の出力を分周してＣＰＵ２３にタイミング信号つまりクロック信号を供給する。
ＲＯＭ２４は、ＣＰＵ２３で実行される各種プログラムを記憶している。本実施形態では、ＲＯＭ２４は、基本時計機能などを実現するためのプログラムを記憶している。
ＣＰＵ２３は、ＲＯＭ２４に記憶されたプログラムを実行し、前記各機能を実現する。

入出力回路２６は、入出力端子Ｐ１、Ｐ２の状態をバス２７に出力する。バス２７は、ＣＰＵ２３、入出力回路２６、モーター制御回路３０間のデータ転送などに用いられる。
モーター制御回路３０は、バス２７を通してＣＰＵ２３から入力される命令により、モーター１３のコイル１３０に駆動電流を供給してモーター１３の駆動を制御する。

［モーター制御回路の構成］
モーター制御回路３０は、図４に示すように、デコーダー３１と、ドライバー５１と、電流検出部である電流検出回路６１とを備える。
デコーダー３１は、ＣＰＵ２３から入力される命令に基づいて、後述するように、ドライバー５１に対してゲート信号P1、P2、N1、N2、N3、N4を出力する。
ドライバー５１は、２つのPchトランジスター５２、５３と、４つのNchトランジスター５４、５５、５６、５７と、２つの検出抵抗５８、５９とを備える。各トランジスター５２〜５７は、デコーダー３１から出力されるゲート信号P1、P2、N1、N2、N3、N4によって制御され、モーター１３のコイル１３０に正逆両方向の電流を供給する。したがって、ドライバー５１は、モーター１３のコイル１３０に駆動電流を出力してモーター１３を駆動する駆動手段である。

電流検出回路６１は、第１基準電圧発生回路６２と、第２基準電圧発生回路６３と、コンパレーター６４１、６４２、６５１、６５２と、複合ゲート６８、６９とを備えている。複合ゲート６８は、図４に示すＡＮＤ回路６６１、６６２およびＯＲ回路６８０を組み合わせたものと同等の機能を備える一つの素子である。複合ゲート６９は、ＡＮＤ回路６７１、６７２およびＯＲ回路６９０を組み合わせたものと同等の機能を備える一つの素子である。
コンパレーター６４１、６４２は、抵抗値Ｒ１、Ｒ２の検出抵抗５８、５９の両端に発生する電圧と、第１基準電圧発生回路６２の電圧とをそれぞれ比較する。
ＡＮＤ回路６６１にはデコーダー３１から出力される駆動極性信号PLが反転入力され、ＡＮＤ回路６６２には駆動極性信号PLがそのまま入力されているため、駆動極性信号PLによって選択されたコンパレーター６４１、６４２の一方の出力が検出信号DT1として出力される。
コンパレーター６５１、６５２は、抵抗値Ｒ１、Ｒ２の検出抵抗５８、５９の両端に発生する電圧と、第２基準電圧発生回路６３の電圧とをそれぞれ比較する。
ＡＮＤ回路６７１には駆動極性信号PLが反転入力され、ＡＮＤ回路６７２には駆動極性信号PLがそのまま入力されているため、駆動極性信号PLによって選択されたコンパレーター６５１、６５２の一方の出力が検出信号DT2として出力される。

第１基準電圧発生回路６２は、コイル１３０に流れる電流が下限電流閾値Iminの場合に、検出抵抗５８、５９の両端に発生する電圧に相当する電位を出力するように設定されている。
したがって、コイル１３０に流れる電流Ｉが下限電流閾値Imin以上の場合は、検出抵抗５８、５９の両端に発生する電圧が第１基準電圧発生回路６２の出力電圧を上回るため、検出信号DT1がＨレベルとなる。一方、電流Ｉが下限電流閾値Iminを下回っている場合は、検出信号DT1がＬレベルとなる。したがって、電流検出回路６１の第１基準電圧発生回路６２、コンパレーター６４１、６４２、複合ゲート６８は、コイル１３０に流れる電流Ｉが下限電流閾値Iminより小さいことを検出する下限電流検出部であり、検出信号DT1は下限電流検出部の検出結果である。
第２基準電圧発生回路６３は、上限電流閾値Imaxに相当する電圧を発生する。したがって、電流検出回路６１の検出信号DT2は、コイル１３０に流れる電流Ｉが上限電流閾値Imaxを超えた場合にＨレベルとなり、上限電流閾値Imax以下の場合にＬレベルとなる。このため、電流検出回路６１の第２基準電圧発生回路６３、コンパレーター６５１、６５２、複合ゲート６９は、コイル１３０に流れる電流Ｉが上限電流閾値Imaxを超えたことを検出する上限電流検出部であり、検出信号DT2は上限電流検出部の検出結果である。

［モーター制御回路の制御処理］
次に、本実施形態のモーター制御回路３０による制御について、図５および図６のフローチャートと、図７および図８のグラフとを用いて説明する。なお、以下では、モーター制御回路３０が、モーター１３を１Ｈｚの周波数で駆動する場合、つまり１秒毎に１ステップ駆動する場合の制御を例示して説明する。
ＩＣ２０のＣＰＵ２３は、モーター１３の駆動制御を開始すると、初期設定を行うステップＳ１の処理を実行し、ｎ＝０、TonX＝０に設定する。ｎは、駆動制御を開始してから極性切替までに、ドライバー５１をオンした回数を示す変数である。TonXは、初期値は「０」であり、ドライバー５１をオンしている継続時間であるオン時間Tonが最大となったことを検出した場合つまり最大値を経過した場合に、「１」に設定される変数である。

次に、ＣＰＵ２３は、ステップＳ２を実行し、ドライバー５１をオンし、変数ｎに１を加算する。すなわち、ＣＰＵ２３からデコーダー３１にドライバー５１をオンする命令が出力されると、デコーダー３１はゲート信号P1、P2、N1、N2、N3、N4によってモーター１３のドライバー５１をオンする。これにより、モーター１３のコイル１３０に正方向の駆動電流が流れる。なお、フローチャートおよび以下の説明において、ドライバー５１をオンするとは、コイル１３０に駆動電流を流すことができるオン状態にドライバー５１を制御することを意味し、ドライバー５１をオフするとは、コイル１３０に駆動電流を流すことができないオフ状態にドライバー５１を制御することを意味する。

本実施形態では、コイル１３０に供給される駆動電流は、第１の極性および第２の極性に切り替えられ、第１の極性の場合に、コイル１３０に正方向の電流が流れ、第２の極性の場合に、正方向とは逆方向の負方向の電流が流れるものとしている。
本実施形態では、トランジスター５２、５７がオン、トランジスター５３、５４、５５、５６がオフに制御され、トランジスター５２、端子Ｏ１、コイル１３０、端子Ｏ２、検出抵抗５９、トランジスター５７を流れる電流、つまり端子Ｏ１から端子Ｏ２に向かってコイル１３０を流れる電流を正方向の電流としている。また、トランジスター５３、５６がオン、トランジスター５２、５４、５５、５７がオフに制御され、トランジスター５３、端子Ｏ２、コイル１３０、端子Ｏ１、検出抵抗５８、トランジスター５６を流れる電流、つまり端子Ｏ２から端子Ｏ１に向かってコイル１３０を流れる電流を、負方向の電流としている。

次に、ＣＰＵ２３は、コイル１３０を流れる電流Ｉが、上限電流閾値Imaxを超えたか否かを判定するステップＳ３の処理を実行する。前述のとおり、電流検出回路６１の検出信号DT2は、検出抵抗５８、５９に発生する電圧が、第２基準電圧発生回路６３の基準電圧を超えるとＨレベルの信号を出力する。このため、ＣＰＵ２３は、デコーダー３１を介して検出信号DT2を検出し、検出信号DT2がＬレベルの場合はステップＳ３でＮＯと判定し、検出信号DT2がＨレベルに変化するとステップＳ３でＹＥＳと判定する。なお、上限電流閾値Imaxは、予めモーター１３の駆動実験などを行うことで適切なレベルに設定されている。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ３でＹＥＳと判定した場合は、デコーダー３１を介してドライバー５１をオフするステップＳ４を実行する。ドライバー５１をオフすると、オン時間Tonが確定する。
ＣＰＵ２３は、ステップＳ４を実行すると、デコーダー３１にドライバー５１をオフする命令を出し、デコーダー３１は、ゲート信号P1、P2、N1、N2、N3、N4によってドライバー５１をオフする。具体的には、P1がＨレベル、P2がＨレベル、N1がＨレベル、N2がＬレベル、N3がＨレベル、N4がＨレベルとなる。このため、コイル１３０の両端が電源端子ＶＳＳに接続されて短絡され、ドライバー５１からコイル１３０への電流Ｉの供給も停止する。したがって、コイル１３０に電流が流れていない状態は、ドライバー５１がオフ状態に制御された状態である。本実施形態では、Pchトランジスター５２、５３およびNchトランジスター５５をオフ、Nchトランジスター５４、５６、５７をオンにした状態を、ドライバー５１の第１の極性でのオフ状態としている。

次に、ＣＰＵ２３は、ｎが２より大きいか否かを判定するステップＳ５の処理を実行する。ＣＰＵ２３は、ドライバー５１がオンになった回数が１回目の場合つまりｎが１の場合は、ステップＳ５でＮＯと判定する。

一方、ＣＰＵ２３は、ステップＳ５でＹＥＳと判定した場合、つまりｎが３以上の場合は、Ton最大値判定処理Ｓ２０を実行する。Ton最大値判定処理Ｓ２０は、後述するように、連続する３回のオン時間Tonを用いて判定するため、Ton最大値判定処理Ｓ２０を実行する条件をｎが２より大きいこと、つまりｎが３以上の場合に限定している。
ＣＰＵ２３は、Ton最大値判定処理Ｓ２０を実行すると、図６に示すように、Ton(n-2)にTon(n-1)を代入し、Ton(n-1)にTon(n)を代入し、Ton(n)に現在のオン時間Tonを代入するステップＳ２１を実行する。このため、直前に終了したオン時間TonはTon(n)に代入され、その１回前のオン時間がTon(n-1)に代入され、２回前のオン時間がTon(n-2)に代入される。

次に、ＣＰＵ２３は、２回前のオン時間がTon(n-2)が１回前のオン時間Ton(n-1)よりも小さいか、つまり、２回前より１回前のオン時間が長くなっているかを判定するステップＳ２２を実行する。
ＣＰＵ２３は、ステップＳ２２でＹＥＳと判定した場合は、１回前のオン時間がTon(n-1)が直前のオン時間Ton(n)よりも大きいか、つまり、１回前より直前のオン時間が短くなっているかを判定するステップＳ２３を実行する。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ２３でＹＥＳと判定した場合、変数TonXを１に設定するステップＳ２４を実行する。つまり、ＣＰＵ２３は、連続する３回のオン時間のうち、２番目のオン時間が１番目および３番目のオン時間よりも長い場合は、２番目のオン時間が最大値であり、オン時間Tonが最大となったことを検出したと判定し、オン時間Tonが最大値を経過していることを示すフラグである変数TonXを１に設定して、Ton最大値判定処理Ｓ２０を終了する。
一方、ＣＰＵ２３は、ステップＳ２２、Ｓ２３でＮＯと判定した場合は、オン時間Tonが最大値を経過していないと判断し、変数TonXは０のまま維持して、Ton最大値判定処理Ｓ２０を終了する。

ＣＰＵ２３は、Ton最大値判定処理Ｓ２０が終了した場合と、ｎが２以下であるためステップＳ５でＮＯと判定した場合は、コイル１３０を流れる電流Ｉが下限電流閾値Iminを下回ったか否かを判定するステップＳ６を実行する。前述のとおり、電流検出回路６１の検出信号DT1は、検出抵抗５８、５９に発生する電圧が、第１基準電圧発生回路６２の基準電圧を下回っているとＬレベルの信号を出力する。このため、ＣＰＵ２３は、デコーダー３１を介して検出信号DT1を検出し、検出信号DT1がＨレベルの場合はステップＳ６でＮＯと判定し、ステップＳ６の判定処理を継続し、検出信号DT1がＬレベルに変化した場合はステップＳ６でＹＥＳと判定する。下限電流閾値Iminも、予めモーター１３の駆動実験などを行うことで適切なレベルに設定されている。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ６でＹＥＳと判定した場合は、変数TonXが１であるか、つまりオン時間Tonの最大値を経過したか否かを判定するステップＳ７を実行する。ＣＰＵ２３は、ステップＳ７でＮＯと判定した場合は、オン時間Tonの最大値を経過することで判定できる極性の切り替え条件に該当していないことになり、極性の切り替えは行わずにステップＳ２に戻り、ドライバー５１をオンしてモーター１３を駆動し、変数ｎに１を加算する。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ７でＹＥＳと判定した場合は、ステップＳ８を実行し、所定時間待機する。この所定時間は、駆動電流の供給を停止したローターが惰性で静的安定位置に移動し、振動を止めることができるのに十分な時間であり、予め実験などで求めた固定値である。
次に、ＣＰＵ２３は、極性の切り替えを行い、変数ｎおよび変数TonXを「０」に初期化するステップＳ９を実行する。
そして、ＣＰＵ２３は、次のモーター駆動タイミングになったか否かを判定するステップＳ１０を実行し、ステップＳ１０でＮＯの場合はステップＳ１０の判定処理を継続し、ＹＥＳの場合はステップＳ２に戻る。例えば、モーター１３を１秒毎に駆動し、秒針５、分針６、時針７を１秒毎にステップ運針している場合、ＣＰＵ２３は、１秒毎の駆動を開始してから１秒経過するまでは、ステップＳ１０でＮＯと判定し、１秒経過した場合はＹＥＳと判定して、ステップＳ２に戻り、次のステップ運針を実行する。
ステップＳ２では、極性が切り替えられているので、ＣＰＵ２３は、デコーダー３１に対し、コイル１３０を流れる電流が前回と逆方向となるように設定されたゲート信号を出力するように制御する。具体的には、P1がＨレベル、P2がＬレベル、N1,N2,N4がＬレベル、N3がＨレベルとなる。これにより、Pchトランジスター５２がオフ、Pchトランジスター５３がオンされる。また、Nchトランジスター５４、５５、５７がオフ、Nchトランジスター５６がオンされる。このため、電流は、Pchトランジスター５３、端子Ｏ２、コイル１３０、端子Ｏ１、検出抵抗５８、Nchトランジスター５６を流れる。したがって、コイル１３０に出力される駆動電流は、第２の極性であり、コイル１３０に正方向と逆方向である負方向の電流が流れる。したがって、コイル１３０に負方向の電流が流れる状態は、第２の極性の駆動信号を出力するようにドライバー５１がオン状態に制御された状態である。
したがって、ＣＰＵ２３は、第１の極性および第２の極性を交互に切り替えながら、ステップＳ２〜Ｓ１０およびTon最大値判定処理Ｓ２０を繰り返し実行する。

以上のように、電子時計１では、ＣＰＵ２３は、ドライバー５１を制御するドライバー制御部と、モーター１３を駆動する際の極性を切り替える極性切替部として機能する。
また、ＣＰＵ２３が駆動電流の供給を停止している時間は、オン時間Tonが最大となったことを検出した時間T2から開始するステップＳ８の所定時間と、この所定時間経過時から次のモーター駆動タイミングまでの残り時間とを加算した時間となる。

図７は、本実施形態による制御を行った場合の電流波形をローターの回転角度と対応付けた図であり、図８は、比較例であるオフ時間Toffに基づいて極性切替を制御した場合の電流波形をローターの回転角度と対応付けた図である。
比較例である図８では、ローターが１８０°に近づくと、オフ時間Toffも徐々に長くなるため、オフ時間Toffが判定値Ｄｔを超えた時点、つまり図８の経過時間T1の時点でパルスの出力を停止している。
一方、本実施形態の例である図７では、オン時間Tonが最大値を経過した時点、つまり図７の経過時間T2の時点で、パルスの出力を停止している。このため、図８の比較例に比べて消費電力を低減できる。例えば、経過時間T2が経過時間T1よりも約３０％短い時間であれば、消費電力も約３０％低減できる。
オン時間Tonが最大値となる時点は、ローターがパルスを印加する前の位置に引き戻される力がピークとなる位置であり、これを超えた点を検出して駆動電流の印加をやめると、ローターは惰性で次にローターが引かれる位置、つまり元の静的安定位置から１８０°回転した位置まで回転する。惰性による回転であるため、比較例のように駆動電流を印加していた時よりもスピードは遅くなるが、数十Ｈｚより遅い駆動、例えば１Ｈｚの駆動では次パルスの出力までに十分な時間があり、ローターが静的安定位置で振動を止める時間も十分に確保できるため、問題とはならない。

［第１実施形態の効果］
ＣＰＵ２３は、オン時間Tonが最大となったことを検出した時点、つまりオン時間Tonが最大値であった次のオン時間Tonが終了した時点で駆動電流の供給を停止し、所定時間経過後に極性を切り替え、次のモーター駆動タイミングでモーターを駆動しているので、モーター１３で駆動する負荷が変動した場合でもローターの位置を誤って判定することを低減でき、モーター１３を確実に駆動できる。すなわち、オン時間Tonが最大となるタイミングは、負荷が大きくなると遅くなり、負荷が小さくなると早くなるが、いずれの場合もオン時間Tonが最大値となる時点は、ローターがパルスを印加する前の位置に引き戻される力がピークとなる位置である。したがって、負荷の大小にかかわらず、オン時間Tonが最大値を経過した時点で駆動電流の印加を停止すれば、ローターは惰性によって次の静的安定位置まで回転し、停止する。このため、モーター１３で駆動する負荷が変動した場合でもローターの位置を誤って判定することを低減でき、モーター１３を確実に駆動できる。

ＣＰＵ２３は、オン時間Tonが最大値を経過したことを検出した時点で駆動電流の供給を停止しているので、オフ時間Toffが判定値Ｄｔを超えた場合に駆動電流の供給を停止する場合に比べて、駆動電流を供給する時間を短くでき、消費電力を低減できる。

ＣＰＵ２３がオン時間Tonが最大値を経過したことを判定するTon最大値判定処理Ｓ２０は、連続する３回のオン時間Ton(n-2)、Ton(n-1)、Ton(n)のうち、２番目のオン時間Ton(n-1)がその前後のオン時間Ton(n-2)およびTon(n)よりも長い場合に最大値を経過したと判定しているため、短時間で容易に判定できる。したがって、ＣＰＵ２３は、ローターが慣性で次の静的安定位置まで回転できる位置まで回転したことを簡単に検出できる。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ７でＹＥＳと判定するまでの間は、ドライバー５１をオフする毎にTon最大値判定処理Ｓ２０を実行できるので、負荷変動があっても、オン時間Tonが最大値を経過したこと、つまりローターが前述した所定の位置まで回転したことを精度よくかつリアルタイムで検出できる。
本実施形態では、ＣＰＵ２３がバス２７およびデコーダー３１を介してドライバー５１を制御しているので、論理回路でドライバー５１を制御する場合に比べて回路素子を少なくできる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態の電子時計１Ａについて、図９〜図１４に基づいて説明する。第１実施形態と同様の機能を有する部材や要素は同じ符号を用いて、説明を省略する。
第２実施形態の電子時計１Ａは、クロノグラフ機能付きの電子時計であり、図９に示すように、外装ケース２、文字板３、りゅうず８、ボタン９Ａ、９Ｂを備える。電子時計１Ａは、文字板３の平面中心位置に同軸で配置される３つの指針軸を備え、各指針軸には分針４２、時針４３、１／５クロノグラフ秒針４４がそれぞれ取り付けられる。また、文字板３の平面中心位置から１０時方向には、小秒針４１が取り付けられた指針軸が配置される。文字板３の平面中心位置から２時方向には、クロノグラフ分針４５が取り付けられた指針軸が配置される。文字板３の平面中心位置から６時方向には、モード針を兼用するクロノグラフ時針４６が取り付けられた指針軸が配置される。文字板３には、日窓３Ａが開口され、日窓３Ａから視認される日車４７が設けられている。

電子時計１Ａは、図１０に示すように、第１実施形態のＩＣ２０と同様のＩＣ２０Ａを備え、さらに第１モーター制御回路３０Ａから第６モーター制御回路３０Ｆを備える。
第１モーター制御回路３０Ａは、小秒針４１を駆動する図示略のモーターの駆動を制御し、第２モーター制御回路３０Ｂは、分針４２および時針４３を駆動する図示略のモーターの駆動を制御する。第３モーター制御回路３０Ｃは、１／５クロノグラフ秒針４４を駆動する図示略のモーターの駆動を制御し、第４モーター制御回路３０Ｄは、クロノグラフ分針４５を駆動する図示略のモーターの駆動を制御し、第５モーター制御回路３０Ｅは、クロノグラフ時針４６を駆動する図示略のモーターの駆動を制御する。第６モーター制御回路３０Ｆは、日車４７を駆動する図示略のモーターの駆動を制御する。
ＩＣ２０Ａにおいて、Ｐ１はボタン９Ａの入力を検出するスイッチＳ１が接続される入出力端子であり、Ｐ２はボタン９Ｂの入力を検出するスイッチＳ２が接続される入出力端子であり、Ｐ３はりゅうず８の操作を検出するスイッチＳ３が接続される入出力端子である。

次に、電子時計１Ａにおいて、各指針を早送りする場合の駆動制御方法について、図１１のフローチャートに基づいて説明する。すなわち、第２実施形態においても、各指針を数十Ｈｚ以下の一定間隔で運針する場合つまり時分秒針を通常運針する場合や、クロノグラフ針で時間計測を行う場合は、第１実施形態の駆動制御方法を利用する。
一方で、第１実施形態の駆動制御方法では、駆動電流の供給を停止した後はローターを惰性で回転し、所定時間経過するまで極性切替を待機するため、例えば数百Ｈｚ以上で指針を早送りすることは難しい。一方、第２実施形態の駆動制御方法は、以下に説明するように、数百Ｈｚ程度の早送りも可能である。
以下の例では、モード針としても利用されるクロノグラフ時針４６を、異なるモードを指示するために早送りさせる場合で説明する。
クロノグラフ時針４６は、第１実施形態と同様にＩＣ２０ＡのＣＰＵ２３および第５モーター制御回路３０Ｅによって制御される。クロノグラフ時針４６は、通常の時刻表示時は、電池残量を指示し、ボタン操作でクロノグラフ機能が選択されると０位置に早送りで移動する。また、クロノグラフ時針４６は、ボタン操作で機内モードが選択されると機内モードを指示する位置に早送りされ、衛星信号の受信操作が行われると受信モードを指示する位置に早送りされる。
これらの早送り時に、ＣＰＵ２３は、図１１のフローチャートの処理Ｓ４０を実行する。ＣＰＵ２３は、まずステップＳ４１を実行し、変数ｎおよび変数TonXを「０」に初期化する。変数ｎ、変数TonXは第１実施形態と同じである。

次に、ＣＰＵ２３は、第１実施形態のステップＳ２〜Ｓ５と同じ処理であるステップＳ４１〜Ｓ４４の処理を実行する。ＣＰＵ２３は、ステップＳ４４でＹＥＳと判定すると、変数TonXが１であるか否かを判定するステップＳ４５を実行する。
ＣＰＵ２３は、ステップＳ４５でＮＯと判定した場合は、第１実施形態と同じTon最大値判定処理Ｓ２０を実行する。
ＣＰＵ２３は、Ton最大値判定処理Ｓ２０が終了した場合と、ｎが２以下であるためステップＳ４４でＮＯと判定した場合と、既にオン時間Tonの最大値を経過していると判定済みで変数TonXが「１」であったためにステップＳ４５でＹＥＳと判定した場合は、第１実施形態のステップＳ６と同じく、コイル１３０を流れる電流Ｉが下限電流閾値Iminを下回ったか否かを判定するステップＳ４６を、ステップＳ４６でＹＥＳと判定するまで継続して実行する。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ４６でＹＥＳと判定した場合は、第１実施形態のステップＳ７と同じく、変数TonXが１であるか否かを判定するステップＳ４７を実行する。ＣＰＵ２３は、ステップＳ４７でＮＯと判定した場合は、極性の切り替えは行わずにステップＳ４１に戻り、ドライバー５１をオンしてモーターを駆動し、変数ｎに１を加算する。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ４７でＹＥＳと判定した場合は、オフ時間Toffが判定値Dt2よりも大きいか否かを判定するステップＳ４８を実行する。判定値Dt2は、ローターが１８０°近辺まで回転した場合のオフ時間Toffであり、実験等で予め設定した固定値である。
ＣＰＵ２３は、ステップＳ４８でＮＯと判定した場合は、ローターが１８０°近辺まで回転していないことになるので、ステップＳ４１に戻り、モーターの駆動を継続する。
ＣＰＵ２３は、ステップＳ４８でＹＥＳと判定した場合は、第１実施形態のステップＳ９と同じく、極性の切り替えを行い、変数ｎおよび変数TonXを「０」に初期化するステップＳ４９を実行する。
そして、ＣＰＵ２３は、所定ステップ数が経過したか否かを判定するステップＳ５０を実行し、ステップＳ５０でＮＯの場合はステップＳ４１に戻ってモーター駆動を継続する。所定ステップ数は、例えば、モード針を兼用するクロノグラフ時針４６であれば、現在の指示位置から選択されたモードに応じた所定位置まで移動するために必要なステップ数である。また、クロノグラフ用の各指針を０位置に帰零する場合は、０位置まで移動するために必要なステップ数である。
ＣＰＵ２３は、ステップＳ５０でＹＥＳの場合は、モーターの駆動制御を終了するステップＳ５１を実行する。
したがって、ＣＰＵ２３は、モーターを所定ステップ数駆動するまで、第１の極性および第２の極性を交互に切り替えながら、ステップＳ４１〜Ｓ５０およびTon最大値判定処理Ｓ２０を繰り返し実行する。

以上のように、電子時計１Ａにおいても、ＣＰＵ２３は、ドライバー５１を制御するドライバー制御部と、モーター１３を駆動する際の極性を切り替える極性切替部として機能する。

図１２は、本実施形態による早送り駆動を低負荷の場合に行った電流波形をローターの回転角度と対応付けた図であり、図１３は、本実施形態による早送り駆動を高負荷の場合に行った電流波形をローターの回転角度と対応付けた図であり、図１４は、比較例である固定のマスク期間を設定して駆動制御を行った場合の電流波形をローターの回転角度と対応付けた図である。
図１２〜図１４の電流波形図に示すように、極性を切り替えてモーターを連続して回転する場合、停止状態のモーターの駆動を開始した１ステップ目と、連続駆動している２ステップ目以降ではパルスを印加している時間が変化する。また、このパルス印加時間は、負荷によっても変化する。
また、極性を切り替えた各ステップにおける最初の数発のパルスは印加している間は、オフ時間Toffが判定値Dt2よりも大きくなる場合もあり、極性切替後の最初のオフ時間Toffから判定値Dt2と比較すると、ローターが回転していないのに回転したと誤判定する。
このため、従来は、各極性での駆動制御開始時から予め設定した固定のマスク期間を設け、このマスク期間が経過してから、オフ時間Toffと判定値Dt2とを比較してローターの回転位置を推定していた。固定のマスク期間を設定する場合、前述したように、負荷やモーターの駆動開始から何ステップ目であるかなどでパルス印加時間が変化するため、各々に応じたマスク期間を設けなければならない。図１４は、高負荷の早送り駆動を行った場合に、固定のマスク期間Ｔ３をそれぞれ設定した比較例である。図１４の例では、モーターの駆動開始後の２ステップ目では、固定マスク期間Ｔ３が経過した時点は、ローターは１８０°近くまでしか回転していない。このため、オン時間Tonも増加中であり最大値を超えていないのに、オフ時間Toffが判定値Dt2を超えてしまい、ローターが３６０°近くまで回転したと誤判定して極性を切り替えてしまい、結果的にモーターを動作できなかった例である。

一方、第２実施形態では、低負荷での早送り駆動の例である図１２や、高負荷での早送り駆動の例である図１３に示すように、固定のマスク期間を設けるのでは無く、オン時間Tonの最大値を経過したことを検出した後に、オフ時間Toffと判定値Dt2とを比較している。このため、負荷の変動やステップ数によって、ローターの回転位置を誤って把握して駆動制御することを低減できるため、モーターを適切に駆動できる。

［第２実施形態の効果］
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、オン時間Tonが最大となったことを検出しているので、モーター１３で駆動する負荷が変動した場合でも、ローターが元の静的安定位置に戻らない位置まで回転したことを判定できる。このため、固定マスク期間を設定する必要が無く、図１４に示すように、固定マスク期間を正しく設定できないためにモーターが駆動しないことを防止できる。
オン時間Tonが最大値を経過した後も、モーターのコイル１３０に駆動電流を流しているので、ローターを惰性で回転させる第１実施形態に比べて、極性切替までの時間を短くできる。また、オン時間Tonが最大値を経過した後、オフ時間Toffが判定値Dt2よりも大きくなったことを検出して切替タイミングを判定しているので、極性切替タイミングを適切に判断できる。したがって、モーターを確実にかつ高速で駆動できる。
したがって、ムーブメントに取り付けられた針の大きさや、温度変化、負荷の増加等、個々の状況に合わせて、モーターを確実にかつ数百Ｈｚ程度の高速で駆動できる。

［第３実施形態］
第３実施形態の電子時計は、第２実施形態におけるTon最大値判定処理Ｓ２０の代わりに、図１５のTon所定値比較処理Ｓ２０Ａを実行するものである。このため、Ton所定値比較処理Ｓ２０Ａについてのみ説明する。

ＣＰＵ２３は、図１５のTon所定値比較処理Ｓ２０Ａを実行すると、直前のオン時間Ton(n)が所定値Ａよりも大きいか否かを判定するステップＳ２１Ａを実行する。所定値Ａは、シミュレーションで算出されたオン時間Tonの最大値Ton_maxの７０％以上の値に設定されている。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ２１ＡでＹＥＳと判定した場合、変数TonXを「１」に設定するステップＳ２２Ａを実行する。つまり、ＣＰＵ２３は、オン時間Tonが所定値Ａよりも長い場合は、オン時間Tonが所定値を経過していることを示すフラグである変数TonXを「１」に設定して、Ton所定値比較処理Ｓ２０Ａを終了する。
一方、ＣＰＵ２３は、ステップＳ２１ＡでＮＯと判定した場合は、オン時間Tonが所定値を経過していないと判断し、変数TonXは「０」のまま維持して、Ton所定値比較処理Ｓ２０Ａを終了する。
Ton所定値比較処理Ｓ２０Ａを終了した後は、第２実施形態と同じであるため、説明を省略する。

なお、所定値Ａを最大値Ton_maxの７０％以上の値に設定することの理由について、以下に説明する。
図１６は、オン時間Tonを変化させた場合のローター回転角と負荷との関係をシミュレーションで求めたグラフである。負荷は、シミュレーションで設定した所定の基準負荷を「１」とし、その負荷に対する割合で表している。すなわち、負荷０．５は、基準負荷１の半分の値であり、負荷２は、基準負荷１の２倍の負荷である。
図１６は、基準負荷１の時の最大値Ton_maxをシミュレーションで算出し、最大値Ton_maxを１００％とした場合と、最大値Ton_maxに対して８０％、７０％、６０％の値としたときのローター回転角をプロットしたグラフである。具体的には、線Ｌ１は１００％、線Ｌ２は８０％、線Ｌ３は７０％、線Ｌ４は６０％の場合である。
点線Ｌ５は、初動として必要な角度、つまり、ローターがパルスを印加する前の位置に引き戻されにくい位置まで回転した角度を示す。ローターの回転角が点線Ｌ５以上、図１６の例ではローター回転角が５０度以上になっていれば、逆誘起電流が十分発生し、オフ時間Toffが極性切替判定用の判定値Dt2よりも低くなるため、オン時間Tonが所定値Ａを超えた時点で、ローターが１８０°近辺まで回転したと誤検出することを防止できる。したがって、オフ時間Toffが判定値Dt2よりも大きくなるのは、ローターが１８０°近辺まで回転した場合であり、第２実施形態と同じく、極性切替タイミングを精度よく検出できる。

図１６に示すように、負荷１．５では、線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３で示すように、最大値Ton_maxの７０％以上であれば、ローター回転角が初動として必要な角度を超えているため、モーター１３を駆動でき、指針を動かすことができる。
負荷０．５では、線Ｌ３の場合は、ローター回転角が初動として必要な角度には達していないが、負荷が低いためにスピードが出ている状態であり、オフ時間Toffが判定値Dt2を超えるまでのオン時間Tonでローターを回転することができる。したがって、所定値Ａを最大値Ton_maxの７０％以上の値に設定し、オン時間Tonが所定値Ａを超えたことを検出した後に、オフ時間Toffを判定値Dt2と比較することで、ローターが回転していることを正しく検出できる。
一方、線Ｌ４で示すように、所定値Ａを最大値Ton_maxの７０％未満の値に設定すると、オン時間Tonが所定値Ａを超えていても、ローターを回しきれない可能性が高くなる。
したがって、Ton所定値比較処理Ｓ２０Ａにおいて、オン時間Tonが予め設置した所定値Ａを超えたか否かを判定することで、Ton最大値判定処理Ｓ２０でオン時間Tonが最大値となったことを検出していた場合と同様に、ローターが回転しているか否かを精度よく検出でき、ある程度の負荷変動に耐えうる運針制御ができる。

［第３実施形態の効果］
第３実施形態では、Ton所定値比較処理Ｓ２０Ａにおいて、オン時間Tonを所定値Ａと比較しているので、第２実施形態に比べて回路構成を簡単にできる。すなわち、Ton最大値判定処理Ｓ２０のように、オン時間Tonの最大値を検出するには、複数点の計測と、そのデータ保持が必要である。データを保持するためには、アナログ値をデジタル値に変換する回路が必要であり、最大値を判定するためには、データの比較回路も必要である。これらの処理をＣＰＵで行う場合には、その処理実行用のプログラムが長くなり、プログラム実行分だけ処理時間も長くなる。また、アナログ回路で構成する場合には、所定値Ａと比較する場合に比べて、少なくとも２倍の比較用の回路が必要となる。
一方、本実施形態によれば、固定値である所定値Ａとオン時間Tonとを比較すればよいので、比較用のコンパレーターを設けるだけで瞬時に判断できる。

図１６に示すように、例えば、所定値Ａを最大値Ton_maxの７０％以上にすることで、負荷が変動してもローターの回転状態を正しく検出できるため、負荷変動にも対応したモーター制御を行うことができる。
さらに、オン時間Tonの最大値を検出した場合に比べて対応できる負荷の範囲は狭くなるが、一般的な機種の場合の部品のばらつきや温度変動などの負荷変動には十分に対応することができる。一般的な機種とは、モーターで駆動される指針が一般的なデザインの針の形である場合のように、モーターで駆動される負荷の範囲が基準負荷を基準に一定範囲に納まるものである。

さらに、オン時間Tonが所定値Ａ以上になったことを検出した後、オフ時間Toffが判定値Dt2よりも大きくなったことを検出して切替タイミングを判定しているので、極性切替タイミングを適切に判断できる。したがって、モーターを確実にかつ高速で駆動できる。
したがって、ムーブメントに取り付けられた針の大きさや、温度変化、負荷の増加等、個々の状況に合わせて、モーターを確実にかつ数百Ｈｚ程度の高速で駆動できる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態の電子時計について、図１７および図１８のフローチャートを参照して説明する。図１７のフローチャートは、第２実施形態の図１１に示すフローチャートの一部を変更したものである。このため、図１１のフローチャートと同一または同様のステップＳ４１〜Ｓ５１には同一符号を付し、説明を簡略する。
図１７において、ステップＳ４０からＳ４５までは、第２実施形態と同じ処理である。そして、ステップＳ４５でＹＥＳの場合、Ton最大値判定処理Ｓ２０の代わりにステップＳ２０ＢのTon所定値比較処理２を実行する。
ＣＰＵ２３は、Ton所定値比較処理２を実行すると、図１８に示すように、直前のオン時間Ton(n)が所定値Ａよりも大きいか否かを判定するステップＳ２１Ｂを実行する。所定値Ａは、例えば、シミュレーションで算出された最大値Ton_maxの７０％以上の値に設定されている。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ２１ＢでＮＯと判定した場合は、オン時間Tonが所定値を経過していないと判断し、変数TonXは０のまま維持して、Ton所定値比較処理２を終了する。
ＣＰＵ２３は、ステップＳ２１ＢでＹＥＳと判定した場合、直前のオン時間Ton(n)が所定値Ｂよりも大きいか否かを判定するステップＳ２１Ｂを実行する。所定値Ｂは、所定値Ａよりも大きな値であり、例えば、所定値Ａの＋３０％の値である。つまり、所定値Ｂ＝所定値Ａ＋所定値Ａ×０．３である。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ２２ＢでＮＯと判定した場合、変数TonXを１に設定するステップＳ２３Ｂを実行する。つまり、ＣＰＵ２３は、オン時間Tonが所定値Ａよりも長く、所定値Ｂ以下の場合は、変数TonXを１に設定して、Ton所定値比較処理２を終了する。
一方、ＣＰＵ２３は、ステップＳ２２ＢでＹＥＳと判定した場合、変数TonXを２に設定するステップＳ２４Ｂを実行する。つまり、ＣＰＵ２３は、オン時間Tonが所定値Ｂよりも長い場合は、変数TonXを２に設定して、Ton所定値比較処理２を終了する。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ２０ＢのTon所定値比較処理２を終了した後は、第２実施形態と同様にステップＳ４６〜Ｓ４８を実行する。なお、変数TonXは２に設定される場合もあるため、ステップＳ４７では、変数TonXが１以上であるか否かを判定している。
そして、ＣＰＵ２３は、ステップＳ４７およびステップＳ４８でＹＥＳと判定した場合、つまり極性切替条件に該当したと判定した場合、変数TonXが２であるか否かを判定するステップＳ５２を実行する。ＣＰＵ２３は、ステップＳ５２でＹＥＳと判定した場合、つまりオン時間Tonが所定値Ｂよりも大きい場合は、所定値ＡにΔＡを加算し、所定値ＢにΔＢを加算するステップＳ５３を実行する。ΔＡは、例えば、所定値Ａを＋１０％した値である。つまり、新所定値Ａ＝所定値Ａ＋ΔＡ＝所定値Ａ＋所定値Ａ×０．１である。ΔＢも同様に、例えば、所定値Ｂを＋１０％した値である。つまり、新所定値Ｂ＝所定値Ｂ＋ΔＢ＝所定値Ｂ＋所定値Ｂ×０．１である。

ＣＰＵ２３は、ステップＳ５３の処理後は、第２実施形態と同じくステップＳ４９、Ｓ５０を実行する。また、ＣＰＵ２３は、ステップＳ５２でＮＯの場合は、所定値Ａ、Ｂを変更せずに、ステップＳ４９、Ｓ５０を実行する。そして、ＣＰＵ２３は、ステップＳ５０でＹＥＳと判定されるまで、ステップＳ４１〜Ｓ５０の処理を繰り返す。

［第４実施形態の効果］
第４実施形態によれば、オン時間Tonが所定値Ｂよりも大きい場合、所定値Ａ、Ｂを補正しているので、第３実施形態の所定値Ａとの比較のみ行う場合に比べて、ローターの回転位置を精度よく検出できる。また、オン時間を所定値Ａ、Ｂと比較するだけでよいので、第２実施形態のオン時間の最大値を検出する場合に比べて、回路構成も簡単にでき、容易に検出することができる。特に、所定値Ａとの比較用と、所定値Ｂとの比較用との２つのコンパレーターを設けるだけでよいので、回路構成を簡易にできる。

さらに、オン時間Tonが所定値Ｂを超えた場合は、モーターの駆動状態が適正でないと判断し、所定値Ａ、Ｂを変更しているので、大きく負荷が異なるような場合でも、初動後にしばらく確認運転をすれば、適正な判定値になり、以降は精度よく検出し、安定して駆動することができる。

［第４実施形態の変形例］
なお、所定値Ａを変更する方法としては、オン時間Tonを所定値Ｂと比較するものに限定されず、センサーを用いたローターの回転検出や、パルス長から判定するローター回転判定などを併用し、それらの判定がＮＧとなった場合に、所定値Ａが適正でなかったと判断し、所定値Ａを変更する処理を行ってもよい。
さらに、オン時間Tonと比較する所定値を３つ以上設定し、所定値を＋１０％、＋２０％等と複数段階に変更してもよい。

［他の実施形態］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
Ton最大値判定処理Ｓ２０は、前記各実施形態の例に限定されない。例えば、上限電流閾値Imaxや下限電流閾値Imin等の設定によっては、極性切替後の１発目によって、ローターを元の静的安定位置に戻らない位置、つまり各実施形態におけるオン時間Tonが最大値を経過したときのローターの位置まで回転させることができる場合がある。このような特性を有するモーターを駆動制御する場合は、最初のオン時間Tonが最も長くなり、オン時間Tonが順次短くなるため、オン時間Tonが連続して減少したことを確認した場合に、オン時間Tonが最大となったことを検出したと判定してもよい。つまり、ＣＰＵ２３は、連続する２回のオン時間のうち１番目のオン時間が２番目のオン時間よりも長い場合や、連続する３回のオン時間のうち１番目のオン時間が２番目のオン時間よりも長く且つ２番目のオン時間が３番目のオン時間より長い場合は、１番目のオン時間が最大値であり、オン時間Tonが最大となったことを検出したと判定してもよい。

前記各実施形態では、ＣＰＵ２３によってドライバー５１を制御していたが、論理回路によってドライバー５１を制御してもよい。論理回路でドライバー制御部を構成すれば、ＣＰＵ２３で構成する場合に比べて消費電力を低減できる。また、ＣＰＵ２３は、一つのＩＣで構成してもよいし、複数のＩＣから構成されていてもよい。

１、１Ａ…電子時計、５…秒針、６…分針、７…時針、８…りゅうず、９…ボタン、９Ａ…ボタン、９Ｂ…ボタン、１１…水晶振動子、１２…電池、１３…モーター、１３０…コイル、２１…発振回路、２２…分周回路、２３…ＣＰＵ、２４…ＲＯＭ、２６…入出力回路、２７…バス、３０…モーター制御回路、３０Ａ…第１モーター制御回路、３０Ｂ…第２モーター制御回路、３０Ｃ…第３モーター制御回路、３０Ｄ…第４モーター制御回路、３０Ｅ…第５モーター制御回路、３０Ｆ…第６モーター制御回路、３１…デコーダー、４１…小秒針、４２…分針、４３…時針、４４…１／５クロノグラフ秒針、４５…クロノグラフ分針、４６…クロノグラフ時針、４７…日車、６１…電流検出回路、６２…第１基準電圧発生回路、６３…第２基準電圧発生回路。

Claims (13)

1. コイルを有するモーターと、
   前記コイルに駆動電流を供給するオン状態、および、前記駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、
   前記コイルに流れる電流値に応じて前記ドライバーを前記オン状態または前記オフ状態に制御するドライバー制御部と、
   前記ドライバー制御部の前記オン状態の継続時間であるオン時間が最大となったことを検出した後、所定条件に該当したら前記駆動電流の極性を切り替える極性切替部と、
   を備えることを特徴とする電子時計。
2. 請求項１に記載の電子時計において、
   前記所定条件は、前記オン時間が最大となったことを検出した後、前記ドライバーの前記オフ状態の継続時間であるオフ時間が予め設定された判定値を超えることである
   ことを特徴とする電子時計。
3. 請求項１に記載の電子時計において、
   前記所定条件は、前記オン時間が最大となったことを検出した時から予め設定された時間が経過したことである
   ことを特徴とする電子時計。
4. 請求項３に記載の電子時計において、
   前記ドライバー制御部は、前記極性切替部が前記オン時間が最大となったことを検出した時から前記コイルへの前記駆動電流の供給を停止し、
   前記極性切替部で前記駆動電流の極性を切り替えると、前記コイルへの前記駆動電流の供給を再開する
   ことを特徴とする電子時計。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子時計において、
   前記極性切替部は、連続する３回のオン時間のうち、２番目のオン時間が１番目および３番目のオン時間よりも長い場合に、前記オン時間が最大となったと判定する
   ことを特徴とする電子時計。
6. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子時計において、
   前記極性切替部は、連続する複数のオン時間のうち、１番目のオン時間が２番目のオン時間よりも長い場合に、前記オン時間が最大となったと判定する
   ことを特徴とする電子時計。
7. コイルを有するモーターと、
   前記コイルに駆動電流を供給するオン状態、および、前記駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、
   前記コイルに流れる電流値に応じて前記ドライバーを前記オン状態または前記オフ状態に制御するドライバー制御部と、
   前記ドライバー制御部の前記オン状態の継続時間であるオン時間が最大となったことを検出した後、所定条件に該当したら前記駆動電流の極性を切り替える極性切替部と、
   を備えることを特徴とするムーブメント。
8. モーターのコイルに駆動電流を供給するオン状態、および、前記駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、
   前記コイルに流れる電流値に応じて前記ドライバーを前記オン状態または前記オフ状態に制御するドライバー制御部と、
   前記ドライバー制御部の前記オン状態の継続時間であるオン時間が最大となったことを検出した後、所定条件に該当したら前記駆動電流の極性を切り替える極性切替部と、
   を備えることを特徴とするモーター制御回路。
9. コイルを有するモーターと、前記コイルに駆動電流を供給するオン状態、および、前記駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、を備える電子時計の制御方法であって、
   前記コイルに流れる電流値に応じて前記ドライバーを前記オン状態または前記オフ状態に制御するステップと、
   前記オン状態の継続時間であるオン時間が最大となったことを検出した後、所定条件に該当したら前記駆動電流の極性を切り替えるステップと、
   を備えることを特徴とする電子時計の制御方法。
10. コイルを有するモーターと、
    前記コイルに駆動電流を供給するオン状態、および、前記駆動電流を供給しないオフ状態に制御されるドライバーと、
    前記コイルに流れる電流値に応じて前記ドライバーを前記オン状態または前記オフ状態に制御するドライバー制御部と、
    前記ドライバー制御部の前記オン状態の継続時間であるオン時間が所定値以上になったことを検出した後、所定条件に該当したら前記駆動電流の極性を切り替える極性切替部と、
    を備えることを特徴とする電子時計。
11. 請求項１０に記載の電子時計において、
    前記所定値は、あらかじめ測定した前記オン時間の最大値の７０％以上である
    ことを特徴とする電子時計。
12. 請求項１０または請求項１１に記載の電子時計において、
    前記所定条件は、前記ドライバーの前記オフ状態の継続時間であるオフ時間が予め設定された判定値を超えることである
    ことを特徴とする電子時計。
13. 請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の電子時計において、
    前記極性切替部は、前記モーターの駆動状態を判定し、前記駆動状態が適正でない場合は、前記所定値を変更する
    ことを特徴とする電子時計。

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