JP4922008B2 - ステッピングモータ駆動回路及びアナログ電子時計 - Google Patents

Description

本発明は、ステッピングモータ駆動回路及び前記ステッピングモータ駆動回路を用いたアナログ電子時計に関する。

従来から、ロータ収容孔及びロータの停止位置を決める位置決め部を有するステータと、前記ロータ収容孔内に配設されたロータと、コイルとを有し、前記コイルに交番信号を供給して前記ステータに磁束を発生させることによって前記ロータを回転させると共に、前記位置決め部に対応する位置に前記ロータを停止するようにした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。

前記ステッピングモータの駆動方式として、ステッピングモータを主駆動パルスＰ１によって駆動した際に、前記ステッピングモータに生じる誘起電圧に基づいた回転検出信号を検出することによって回転したか否かを検出し、検出結果に応じて、パルス幅の異なる主駆動パルスＰ１に変更して駆動する、あるいは、主駆動パルスＰ１よりもパルス幅の大きい補正駆動パルスＰ２によって強制的に回転させる補正駆動方式（ＰＣＤ方式）が使用されている（特許文献１、２参照）。

例えば、特許文献１に開示されたステップモータ駆動装置では、ロータの回転状態を誘起電圧に基づいて検出する機構において、駆動エネルギー小の主駆動パルスでは誘起電圧検出用基準電圧値Ｖｃｏｍｐを高く設定し、駆動エネルギー大の主駆動パルスでは基準電圧Ｖｃｏｍｐを低く設定することで、回転しているが自由振動の小さな駆動エネルギー大の主駆動パルスでも回転検出を可能としている。

しかしながら、カレンダ送りなど負荷が掛かった時にはロータの回転速度が低下するため、回転検出に用いている誘起電圧Ｖｒｓが低下し、モータが回転しているにもかかわらず、基準電圧値Vｃｏｍｐを下回る場合が発生する。
したがって、前記回転検出機能では、ロータは非回転であったと判定され、補正駆動パルスＰ２による駆動と主駆動パルスＰ１のランクアップの動作が行われる。また、ロータは正常に回転しているがカレンダ送り負荷の増減が誘起電圧をばらつかせる。ロータが正常に回転しているにもかかわらず、回転状態と非回転状態が存在すると回転検出し、補正駆動パルスＰ２出力と主駆動パルスＰ１のランクアップ動作が行われるため消費電力が増えてしまうという問題がある。

特開昭５７−１０６３９７号広報（第２頁右下欄第５行〜第４頁左下欄第１６行、図３〜図９） ＷＯ２００５／１１９３７７号公報（段落［００３２］〜［００７２］、図１、図４〜図８）

本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、補正駆動パルスを極力使用しないようにして省電力化を図ることを課題としている。

本発明によれば、ステッピングモータ駆動後の検出時間において前記ステッピングモータの回転によって発生する誘起信号を検出し、前記誘起信号が所定の基準値を超えたか否かを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に応じて、相互にエネルギの相違する複数の主駆動パルスのいずれか又は、前記各主駆動パルスよりもエネルギの大きい補正駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動する制御手段とを備え、前記基準値として、第１基準値と前記第１基準値よりも低レベルの第２基準値とを設けると共に、前記検出時間として、第１検出時間と前記第１検出時間よりも後の第２検出時間とを設け、前記検出手段が、所定エネルギの第１主駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に発生した前記誘起信号の最大値が前記第１基準値以下で、第２基準値を超える間のレベルであり、且つ、前記第２検出時間において発生したことを検出したとき、前記制御手段は前記補正駆パルスによって駆動することなく、前記第１主駆動パルスよりもエネルギの大きい第２主駆動パルスに変更して前記ステッピングモータを駆動することを特徴とするステッピングモータ駆動回路が提供される。

検出手段が、第１主駆動パルスによってステッピングモータを駆動した際に発生した誘起信号の最大値が第１基準値以下で、第２基準値を超える間のレベルであり、且つ、第２検出時間において発生したことを検出したとき、制御手段は補正駆パルスによって駆動することなく、前記第１主駆動パルスよりもエネルギの大きい第２主駆動パルスに変更して前記ステッピングモータを駆動する。

ここで、前記第２主駆動パルスは前記第１主駆動パルスよりもエネルギが１ランク大きいように構成してもよい。
また、前記検出手段が、前記第１主駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に発生した前記誘起信号の最大値が前記第１基準値以下で、第２基準値を超える間のレベルであり、且つ、前記第１検出時間において発生したことを検出したとき、前記制御手段は前記第１主駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動するように構成してもよい。

また、前記検出手段が、前記検出時間内において、前記第１主駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に発生した前記誘起信号の最大値が前記第１基準値を超えたことを検出したとき、前記制御手段は前記第１主駆動パルスよりもエネルギの小さい第３主駆動パルスに変更して前記ステッピングモータを駆動するように構成してもよい。
また、前記第３主駆動パルスは前記第１主駆動パルスよりもエネルギが１ランク小さいように構成してもよい。

また、前記検出手段が、前記第１主駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に発生した前記誘起信号の最大値が前記第２基準値を超えないことを検出したとき、前記制御手段は、前記補正駆動パルスにて前記ステッピングモータを駆動した後、前記第１主駆動パルスよりもエネルギの大きい主駆動パルスに変更して駆動するように構成してもよい。

また、前記検出手段は、前記誘起信号が前記第１基準値を超えたか否かを検出する第１検出手段と、前記誘起信号が前記第２基準値を超えたか否かを検出する第２検出手段と、前記誘起信号の最大値が前記第１、第２検出時間のいずれにおいて発生したのかを検出する第３検出手段とを備え、前記制御手段は、前記第１〜第３検出手段の検出結果に基づいて、前記いずれかの駆動パルスを選択し駆動するように構成してもよい。

また、本発明によれば、時刻針を回転駆動するステッピングモータと、前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ駆動回路とを有するアナログ電子時計において、前記ステッピングモータ駆動回路として、前記いずれか一に記載のステッピングモータ駆動回路を用いたことを特徴とするアナログ電子時計が提供される。

本発明に係るモータ駆動回路によれば、補正駆動パルスを極力使用しないようにして省電力化を図ることが可能になる。
また、本発明に係るアナログ電子時計によれば、補正駆動パルスを極力使用しないようにして省電力化を図ることが可能になる。

図１は、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計のブロック図で、アナログ電子腕時計の例を示している。
図１において、アナログ電子時計は、所定周波数の信号を発生する発振回路１０１、発振回路１０１で発生した信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生する分周回路１０２、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等の制御を行う制御回路１０３、制御回路１０３からの制御信号に基づいてモータ回転駆動用の駆動パルスを選択し出力する駆動パルス選択回路１０４、駆動パルス選択回路１０４からの駆動パルスによって回転駆動されるステッピングモータ１０５を備えている。

また、アナログ電子時計は、ステッピングモータ１０５によって回転駆動され時刻を表示するための時刻針（図１の例では時針１０７、分針１０８、秒針１０９の３種類）を有するアナログ表示部１０６、ステッピングモータ１０５の回転によって発生する誘起電圧信号（誘起信号）を検出し前記誘起電圧信号が第１基準電圧値（第１基準値）を超えたか否かを検出する第１回転検出回路１１０、前記誘起信号が前記第１基準電圧値よりも低レベルの第２基準電圧値（第２基準値）を超えたか否かを検出する第２回転検出回路１１１、前記誘起信号の最大値が検出期間におけるどの時間領域内において発生したのかを検出する検出時間判別回路１１２を備えている。

尚、発振回路１０１、分周回路１０２及び制御回路１０３は計時手段を構成し、アナログ表示部１０６は時刻表示手段を構成している。第１回転検出回路１１０、第２回転検出回路及び検出時間判別回路１１２は検出手段を構成している。第１回転検出回路１１０は第１検出手段、第２回転検出回路は第２検出手段、検出時間判別回路１１２は第３検出手段を各々構成している。制御回路１０３及び駆動パルス選択回路１０４は制御手段を構成している。また、発振回路１０１、分周回路１０２、制御回路１０３、駆動パルス選択回路１０４、第１回転検出回路１１０、第２回転検出回路１１１及び検出時間判別回路１１２はステッピングモータ駆動回路を構成している。

図２は、本発明の実施の形態に使用するステッピングモータ１０５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１０５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に巻回されたコイル２０９を備えている。ステッピングモータ１０５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。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、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。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に安定して停止している。

いま、駆動パルス選択回路１０４から矩形波の駆動パルスをコイル２０９の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間に供給して（例えば、第１端子ＯＵＴ１側を正極、第２端子ＯＵＴ２側を負極）、図２の矢印方向に電流ｉを流すと、ステータ２０１には破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部２１０、２１１が飽和して磁気抵抗が大きくなり、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は図２の矢印方向に１８０度回転し、安定的に停止する。

次に、駆動パルス選択回路１０４から、逆極性の矩形波の駆動パルスをコイル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は前記と同一方向に１８０度回転し、安定的に停止する。

以後、このように、コイル２０９に対して極性の異なる信号（交番信号）を供給することによって、前記動作が繰り返し行われて、ロータ２０２を１８０度ずつ矢印方向に連続的に回転させることができるように構成されている。尚、本実施の形態では、駆動パルスとして、後述するように、相互にエネルギの異なる複数の主駆動パルスＰ１１〜Ｐ１ｎ及び補正駆動パルスＰ２を用いている。

図３は、本実施の形態において使用するランクＰ１０〜Ｐ１ｎの主駆動パルスＰ１中のランク１、ランク２の主駆動パルスＰ１１、Ｐ１２（エネルギはＰ１１＜Ｐ１２）によってステッピングモータ１０５を駆動した場合のタイミング図である。
図３において、Ｖｃｏｍｐ１、Ｖｃｏｍｐ２は、各々、第１基準電圧値（第１基準値）、前記第１基準電圧値よりも低レベルの第２基準電圧値（第２基準値）である。

主駆動パルスＰ１１、Ｐ１２によってステッピングモータを駆動した後の時間Ｔ１、Ｔ２は、前記ステッピングモータが回転したか否かを検出するための検出時間である。検出時間はしきい値時刻ｔによって複数の検出時間（本実施の形態では検出時間Ｔ１、Ｔ２）に区分されている。検出時間Ｔ１は第１検出時間であり、検出時間Ｔ１よりも後の検出時間Ｔ２は第２検出時間である。
制御回路１０３は、ステッピングモータ１０５の回転によって生じる誘起電圧信号（誘起信号）Ｖｒｓが第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２を超えている場合には回転したと判断する。

詳細は後述するが、主駆動パルスＰ１によって駆動した後の第２検出時間Ｔ２において、誘起電圧信号Ｖｒｓのピーク信号である回転検出信号Ｖｍａｘが第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１と第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２との間で発生した場合には、補正駆動パルスＰ２による駆動を行うことなく、主駆動パルスＰ１をランクアップする。
主駆動パルスＰ１によって駆動した後の第１検出時間Ｔ１において、回転検出信号Ｖｍａｘが第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１と第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２との間で発生した場合には主駆動パルスＰ１のランクは変更しない。

主駆動パルスＰ１によって駆動した後の第１検出時間Ｔ１又は第２検出時間Ｔ２のいずれかにおいて、回転検出信号Ｖｍａｘが第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１を超えて発生した場合には主駆動パルスＰ１をランクダウンする。
また、主駆動パルスＰ１によって駆動した後の第１検出時間Ｔ１及び第２検出時間Ｔ２において、誘起電圧信号Ｖｒｓのピーク信号である回転検出信号Ｖｍａｘが第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２を超えなかった場合には、非回転と判断して、補正駆動パルスＰ２によって駆動した後、主駆動パルスＰ１をランクアップする。

尚、図３においては、主駆動パルスＰ１２は主駆動パルスＰ１１よりも駆動エネルギが大きいため、回転検出信号Ｖｍａｘは、主駆動パルスＰ１２による駆動の場合には第１検出時間Ｔ１において発生し、主駆動パルスＰ１１による駆動の場合には第２検出時間Ｔ２において発生している。
図４は、本発明の実施の形態に係るステッピングモータ駆動回路及びアナログ電子時計の動作を示すフローチャートであり、主として制御回路１０３の処理を示すフローチャートである。

図５は、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計の動作説明図であり、符号ａ〜ｃ、ｂ’を付した動作は、図４の符号ａ〜ｃ、ｂ’を付した動作に一致させている。尚、図５における符号「−」、「＋」は、各々、回転検出信号Ｖｍａｘが第１、第２検出時間Ｔ１、Ｔ２において発生したことを示している。また、Ｐ１は主駆動パルス、Ｐ２は補正駆動パルスである。
また、図６は、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計の動作を示すタイミング図である。

図４〜図６において、主駆動パルスＰ１はエネルギの大きさによって複数ランクｎに区分され（Ｐ１０〜Ｐ１ｎ）、ｎの値が大きいほどパルスのエネルギが大きく（本実施の形態では矩形波のパルス幅が長く）なるように構成されている。また、補正駆動パルスＰ２は最大のエネルギを持つ主駆動パルスＰ１ｎよりもエネルギが大きく（パルス幅が長く）構成されている。即ち、各駆動パルスＰ１０、Ｐ１１、Ｐ１２、・・・、Ｐ２は、各パルス幅がＰ１０＜Ｐ１１＜Ｐ１２＜・・・＜Ｐ２となるように構成されている。

以下、図１〜図６を参照して、本発明の実施の形態に係るステッピングモータ駆動回路及びアナログ電子時計の動作を詳細に説明する。
図１において、発振回路１０１は所定周波数の基準クロック信号を発生し、分周回路１０２は発振回路１０１で発生した前記信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生し、制御回路１０３に出力する。
制御回路１０３は、前記時間信号を計数して計時動作を行い、先ず主駆動パルスＰ１ｎのランクｎを０にして、最低パルス幅の主駆動パルスＰ１０によってステッピングモータ１０５を回転駆動するように制御信号を出力する（図４のステップＳ４０１〜Ｓ４０３）。

駆動パルス選択回路１０４は、制御回路１０３からの制御信号に応答して、主駆動パルスＰ１０によってステッピングモータ１０５を回転駆動する。ステッピングモータ１０５は主駆動パルスＰ１０によって回転駆動されて、時刻針１０７〜１０９を回転駆動する。これにより、ステッピングモータ１０５が正常に回転した場合には、表示部１０６では、時刻針１０７〜１０９によって現在時刻が随時表示される。

第１回転検出回路１１０は、ステッピングモータ１０５の回転によって誘起される誘起電圧信号を検出し、前記誘起電圧信号の最大電圧に相当する回転検出信号Ｖｍａｘが第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１を超えたか否かを表す検出信号を制御回路１０３に出力すると共に、前記誘起電圧信号を検出時間判別回路１１２に出力する。
検出時間判別回路１１２は、回転検出信号Ｖｍａｘがしきい値時刻ｔよりも早く発生したか否か、即ち、第１、第２検出時間Ｔ１、Ｔ２のいずれにおいて発生したのかを検出して、検出結果を表す検出信号を制御回路１０３に出力すると共に、前記誘起電圧信号を第２回転検出回路１１１に出力する。
また、第２回転検出回路１１０は、回転検出信号Ｖｍａｘが第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２を超えたか否かを検出して、検出結果を表す検出信号を制御回路１０３に出力する。

制御回路１０３は、第１回転検出回路１１０の検出結果に基づいて、回転検出信号Ｖｍａｘが第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１を超えたと判断した場合（ステップＳ４０４）、主駆動パルスＰ１が最低パルス幅の主駆動パルスＰ１０のときには、主駆動パルスＰ１はこれ以上ランクダウンできないため処理ステップＳ４０２に戻る（ステップＳ４０５）。この動作は、図５における無負荷領域での動作ａに対応し又、図６における通常動作（ａ）に対応している。

制御回路１０３は、主駆動パルスＰ１が主駆動パルスＰ１０でない場合には（ステップＳ４０５）、主駆動パルスＰ１のランクｎを１ランク下げて主駆動パルスＰ１（ｎ−１）にするように駆動パルス選択回路１０４を制御した後、ステップＳ４０２に戻る（Ｓ４０６）。
即ち、制御回路１０３は、検出時間Ｔ１又はＴ２において、第１回転検出回路１１０が第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１を超える回転検出信号Ｖｍａｘを検出した場合、主駆動パルスＰ１が最低パルス幅の主駆動パルスＰ１０でないときには、主駆動パルスＰ１のランクを下げるように駆動パルス選択回路１０４を制御する。このときの動作は、図５における動作ｃに対応し又、図６におけるパルスダウン動作（ｃ）に対応している。

このように、制御回路１０３は、回転検出時間Ｔ１、Ｔ２のいずれかにおいて、第１回転検出回路１１０が第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１を超える回転検出信号Ｖｍａｘを検出した場合、主駆動パルスＰ１のエネルギが過大でありエネルギが浪費されていると判断して、主駆動パルスＰ１のランクを下げるように制御するため、省電力化が可能になる。

一方、制御回路１０３は、第１回転検出回路１１０の検出結果に基づいて、回転検出信号Ｖｍａｘが第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１を超えていないと判断した場合（ステップＳ４０４）、検出時間判別回路１１２の検出結果に基づいて、回転検出信号Ｖｍａｘがしきい値時刻ｔよりも早く発生したか否か、即ち、第１、第２検出時間Ｔ１、Ｔ２のいずれにおいて発生したのかを判断する（ステップＳ４０７）。

制御回路１０３は、回転検出信号Ｖｍａｘが検出時間Ｔ１において発生したと判断した場合、第２回転検出回路１１１の検出結果に基づいて、回転検出信号Ｖｍａｘが第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２を超えたか否かを判断する（ステップＳ４０７、Ｓ４０８）。
制御回路１０３は、回転検出信号Ｖｍａｘが第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２を超えたと判断した場合には処理ステップＳ４０２に戻る（ステップＳ４０８）。

このように、制御回路１０３は、回転検出信号Ｖｍａｘが第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１と第２基準電圧値間（中間域）のレベルであり、且つ、時間Ｔ１において発生した場合には、主駆動パルスＰ１のランクを変更せずに次回の駆動を行うように駆動パルス選択回路１０４を制御する。
即ち、回転検出信号Ｖｍａｘが前記中間域に発生した場合は、ステッピングモータ１０５の回転角速度が低下しているものの、比較的余力ある回転であり、そのランクを維持させるようにしている。
このときの動作は、図５における動作ａ’に対応し又、図６における余裕駆動動作（ａ’）に対応している。

制御回路１０３は、回転検出信号Ｖｍａｘが第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２を超えていないと判断した場合には（ステップＳ４０８）、ステッピングモータ１０５が回転していないと判断して、補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０５を駆動するように制御信号を駆動パルス選択回路１０４に出力する（ステップＳ４０９）。

駆動パルス選択回路１０４は、制御回路１０３からの制御信号に応答して、補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０５を回転駆動する。
その後、制御回路１０３は次回の駆動時に、主駆動パルスＰ１を１ランクだけランクアップするように駆動パルス選択回路１０４を制御して、処理ステップＳ４０２に戻る（ステップＳ４１０）。尚、このとき、複数ランクアップするようにしてもよい。
１ランクアップすることに比べて複数ランクアップすると、大きな負荷変動が加わっても補正駆動パルスを発生させる回数を減らすことができる。以下、同様である。

制御回路１０３は、回転検出信号Ｖｍａｘが検出時間Ｔ２において発生したと判断した場合（ステップＳ４０７）、回転検出信号Ｖｍａｘが第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２を超えている場合には、主駆動パルスＰ１を１ランクだけランクアップするように駆動パルス選択回路１０４を制御して、処理ステップＳ４０２に戻る（ステップＳ４１１、Ｓ４１０）。尚、このとき、複数ランクアップするようにしてもよい。

このように、制御回路１０３は、回転検出信号Ｖｍａｘが第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１と第２基準電圧値間のレベルであり、且つ、時間Ｔ２において発生した場合には、補正駆動パルスＰ２による駆動を行うことなく、主駆動パルスＰ１をランクアップして、次回の駆動を行う。

前記中間域誘起電圧の場合は、ステッピングモータ１０５の回転角速度が低下しているものの回転はしているが、出力時刻が遅れているため、余力が無いと判断し、同一主駆動パルスＰ１によって駆動した場合には非回転となる恐れがあるため、早めに主駆動パルスＰ１をランクアップさせるようにしている。
このときの動作は、図５における動作ｂに対応し又、図６におけるパルスアップ動作（ｂ）に対応している。

一方、制御回路１０３は、回転検出信号Ｖｍａｘが第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２を超えていない場合には（ステップＳ４１１）、ステッピングモータ１０５が回転していないと判断して、駆動パルス選択回路１０４を、補正駆動パルスＰ２によって駆動するように制御した後、主駆動パルスＰ１を１ランクだけランクアップするように制御して、処理ステップＳ４０２に戻る（ステップＳ４１２、Ｓ４１３）。尚、複数ランクアップするように構成してもよい。
このときの動作は、図５における動作ｂ’に対応し又、図６におけるパルスアップ動作（ｂ’）に対応している。

以上述べたように、本実施の形態によれば、制御回路１０３は、前記回転検出信号Ｖｍａｘが第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１と第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２間のレベルであり且つ時間Ｔ２において発生した場合には、駆動エネルギに余裕がなく、次回も同一エネルギの主駆動パルスＰ１によって駆動した場合には非回転となる可能性があると判断して、補正駆動パルスＰ２による駆動を行うことなく、主駆動パルスＰ１をランクアップするように制御している。したがって、補正駆動パルスＰ２による駆動回数を少なくすることが可能になり、省電力化が可能になる。

また、制御回路１０３は、主駆動パルスＰ１によって駆動した後の検出時間Ｔ１において、回転検出信号Ｖｍａｘが第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１と第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２間で発生した場合には、該主駆動パルスＰ１のエネルギがステッピングモータ１０５を駆動するのに比較的余裕があるがランクダウンする程の余裕はない（換言すれば適正な駆動エネルギである）と判断して、主駆動パルスＰ１のランクは変更しないように制御している。したがって、過大なエネルギの主駆動パルスＰ１や補正駆動パルスＰ２によって駆動することなく、適正なエネルギによって駆動でき、省電力化が可能になる。

また、制御回路１０３は、駆動パルスによって駆動した後の検出時間Ｔ１又はＴ２のいずれかにおいて、誘起電圧信号が第１基準電圧値Ｖｃｏｍｐ１を超えて発生した場合には、該主駆動パルスＰ１がステッピングモータ１０５を駆動するには過大なエネルギであり、エネルギの浪費であると判断して、主駆動パルスＰ１をランクダウンするように制御している。これにより、省電力化が可能になる。

また、駆動パルスによって駆動した後の検出時間Ｔ１又はＴ２のいずれかにおいて、回転検出信号Ｖｍａｘが第２基準電圧値Ｖｃｏｍｐ２を超えなかった場合には、非回転と判断して、補正駆動パルスＰ２によって駆動した後、主駆動パルスＰ１をランクアップする。これにより、より確実にステッピングモータ１０５を回転駆動することが可能になる。

尚、本実施の形態では、各主駆動パルスＰ１のエネルギを変えるために、パルス幅を変えるようにしたが、パルス電圧を変える等によっても、駆動エネルギを変えることが可能である。
また、時刻針以外にも、カレンダ等を駆動するためのステッピングモータに適用可能である。

また、ステッピングモータの応用例として電子時計の例で説明したが、モータを使用する電子機器に適用可能である。

本発明に係るステッピングモータ駆動回路は、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。
また、本発明に係る電子時計は、カレンダ機能付きアナログ電子腕時計、カレンダ機能付きアナログ電子置時計等の各種カレンダ機能付きアナログ電子時計をはじめ、各種のアナログ電子時計に適用可能である。

本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計のブロック図である。 本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計に使用するステッピングモータの構成図である。 本発明の実施の形態に係るステッピングモータ駆動回路及びアナログ電子時計の動作を説明するためのタイミング図である。 本発明の実施の形態に係るステッピングモータ駆動回路及びアナログ電子時計の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るステッピングモータ駆動回路及びアナログ電子時計の動作説明図である。 本発明の実施の形態に係るステッピングモータ駆動回路及びアナログ電子時計の動作を説明するためのタイミング図である。

符号の説明

１０１・・・発振回路
１０２・・・分周回路
１０３・・・制御回路
１０４・・・駆動パルス選択回路
１０５・・・ステッピングモータ
１０６・・・アナログ表示部
１０７・・・時針
１０８・・・分針
１０９・・・秒針
１１０・・・第１回転検出回路
１１１・・・第２回転検出回路
１１２・・・検出時間判別回路
２０１・・・ステータ
２０２・・・ロータ
２０３・・・ロータ収容用貫通孔
２０４、２０５・・・切り欠き部（内ノッチ）
２０６、２０７・・・切り欠き部（外ノッチ）
２０８・・・磁心
２０９・・・コイル
２１０、２１１・・・可飽和部
ＯＵＴ１・・・第１端子
ＯＵＴ２・・・第２端子

Claims (8)

1. ステッピングモータ駆動後の検出時間において前記ステッピングモータの回転によって発生する誘起信号を検出し、前記誘起信号が所定の基準値を超えたか否かを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に応じて、相互にエネルギの相違する複数の主駆動パルスのいずれか又は、前記各主駆動パルスよりもエネルギの大きい補正駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動する制御手段とを備え、
   前記基準値として、第１基準値と前記第１基準値よりも低レベルの第２基準値とを設けると共に、前記検出時間として、第１検出時間と前記第１検出時間よりも後の第２検出時間とを設け、
   前記検出手段が、所定エネルギの第１主駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に発生した前記誘起信号の最大値が前記第１基準値以下で、第２基準値を超える間のレベルであり、且つ、前記第２検出時間において発生したことを検出したとき、前記制御手段は前記補正駆動パルスによって駆動することなく、前記第１主駆動パルスよりもエネルギの大きい第２主駆動パルスに変更して前記ステッピングモータを駆動することを特徴とするステッピングモータ駆動回路。
2. 前記第２主駆動パルスは前記第１主駆動パルスよりもエネルギが１ランク大きいことを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ駆動回路。
3. 前記検出手段が、前記第１主駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に発生した前記誘起信号の最大値が前記第１基準値以下で、第２基準値を超える間のレベルであり、且つ、前記第１検出時間において発生したことを検出したとき、前記制御手段は前記第１主駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項１又は２記載のステッピングモータ駆動回路。
4. 前記検出手段が、前記検出時間内において、前記第１主駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に発生した前記誘起信号の最大値が前記第１基準値を超えたことを検出したとき、前記制御手段は前記第１主駆動パルスよりもエネルギの小さい第３主駆動パルスに変更して前記ステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のステッピングモータ駆動回路。
5. 前記第３主駆動パルスは前記第１主駆動パルスよりもエネルギが１ランク小さいことを特徴とする請求項４記載のステッピングモータ駆動回路。
6. 前記検出手段が、前記第１主駆動パルスによって前記ステッピングモータを駆動した際に発生した前記誘起信号の最大値が前記第２基準値を超えないことを検出したとき、前記制御手段は、前記補正駆動パルスにて前記ステッピングモータを駆動した後、前記第１主駆動パルスよりもエネルギの大きい主駆動パルスに変更して駆動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載のステッピングモータ駆動回路。
7. 前記検出手段は、前記誘起信号が前記第１基準値を超えたか否かを検出する第１検出手段と、前記誘起信号が前記第２基準値を超えたか否かを検出する第２検出手段と、前記誘起信号の最大値が前記第１、第２検出時間のいずれにおいて発生したのかを検出する第３検出手段とを備え、
   前記制御手段は、前記第１〜第３検出手段の検出結果に基づいて、前記いずれかの駆動パルスを選択し駆動す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駆動回路。
8. 時刻針を回転駆動するステッピングモータと、前記ステッピングモータを制御するステッピングモータ駆動回路とを有するアナログ電子時計において、前記ステッピングモータ駆動回路として、請求項１乃至７のいずれか一に記載のステッピングモータ駆動回路を用いたことを特徴とするアナログ電子時計。

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