JP6084008B2 - 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

Description

本発明は、複数の駆動パルスの中から適切な駆動パルスを選択してステッピングモータを駆動する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用いたアナログ電子時計に関する。

従来から、アナログ電子時計等において、ステッピングモータの回転状況に応じて適切な駆動パルスを選択し前記ステッピングモータを回転駆動するようにした発明が開発されている。
例えば、特許文献１に記載された発明では、主駆動パルスＰ１でステッピングモータを回転駆動した際、ステッピングモータの回転によって発生する誘起信号ＶＲｓの検出時刻を基準時と比較判別する手段を設けている。主駆動パルスＰ１でステッピングモータを回転駆動する毎に、誘起信号ＶＲｓの検出時刻が基準時より早い場合にはカウンタの計数値に１加算し、前記計数値が一定値になると主駆動パルスＰ１を１ランクエネルギの小さい主駆動パルスＰ１にパルスダウンすることで、消費電流を低減できるように構成している。

しかしながら、アナログ電子時計の電源として用いる電池の内部抵抗は、低温環境では常温環境と比較して急激に上昇する性質がある。その場合、検出した電池電圧とステッピングモータに実際に印加される電圧が大きく乖離するときがある。
電池電圧がステッピングモータに印加される電圧（モータ電圧）に等しい場合には回転可能な主駆動パルスＰ１であっても、電池電圧＞＞モータ電圧になった場合、駆動エネルギ不足を起こす可能性がある。その場合、主駆動パルスＰ１ではステッピングモータを回転させることができず、運針遅れが生じる恐れがある。

一方、特許文献２には、主駆動パルスＰ１の組み合わせが異なる複数の駆動パルス群を作成し、電力供給手段の出力電圧に応じた駆動パルス群を選択して駆動することにより、低消費電力化を図った電子時計が開示されている。
前述した問題を解決するために特許文献２記載の発明を適用することも考えられるが、特許文献２記載の発明は低消費電力化を目的としているため、駆動パルス群を選択した場合、先ず選択した駆動パルス群中の最低エネルギの駆動パルスで駆動することになる。したがって、電池電圧が変動する電池を用いた場合等のように電池電圧が大きく低下した場合には駆動パルスのエネルギが不足し、駆動困難になるという問題がある。

国際公開第２００５／１１９３７７号 特許第３４０７８８７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に印加される電圧が変動した場合でも、より確実にステッピングモータを回転させることを課題としている。

本発明によれば、少なくともステッピングモータに電力を供給する電源としての電池と、前記電池の電圧を検出する電圧検出部と、前記ステッピングモータの回転状況を検出する回転検出部と、各々複数種類の主駆動パルスを含む複数の駆動パルス群の中から、前記電圧検出部が検出した前記電池の電圧に応じた駆動パルス群を選択し、前記選択した駆動パルス群に含まれる複数種類の主駆動パルス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の中から、前記回転検出部が検出した前記ステッピングモータの回転状況に応じた駆動パルスを選択する制御部と、前記制御部が選択した駆動パルスで前記ステッピングモータを回転駆動する駆動部とを備え、前記制御部は、前記駆動パルス群を選択して最初に主駆動パルスを選択するとき、前記選択した駆動パルス群に含まれる主駆動パルスの中から最小エネルギの主駆動パルス以外の主駆動パルスを選択することを特徴とするステッピングモータ制御回路が提供される。

また本発明によれば、少なくともステッピングモータに電力を供給する電源としての電池と、前記電池の電圧を検出する電圧検出部と、前記ステッピングモータの回転状況を検出する回転検出部と、前記電圧検出部が検出した前記電池の電圧に応じて、所定エネルギを有する固定駆動パルス又は少なくとも一つの駆動パルス群の中の駆動パルス群を選択すると共に、駆動パルス群を選択した場合には当該駆動パルス群に含まれる複数種類の主駆動パルスの中から前記回転検出部が検出した前記ステッピングモータの回転状況に応じた主駆動パルスを選択する制御部と、前記制御部が選択した前記固定駆動パルス又は主駆動パルスで前記ステッピングモータを回転駆動する駆動部を備え、前記制御部は、前記駆動パルス群を選択して最初に主駆動パルスを選択するときには、前記選択した駆動パルス群に含まれる主駆動パルスの中から最小エネルギの主駆動パルス以外の主駆動パルスを選択することを特徴とするステッピングモータ制御回路が提供される。

また本発明によれば、前記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が提供される。

また本発明によれば、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に印加される電圧が変動した場合でも、より確実にステッピングモータを回転させることが可能である。
また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に印加される電圧が変動した場合でも、より確実にステッピングモータを回転させることが可能なアナログ電子時計を構築することができる。
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に印加される電圧が変動した場合でも、より確実にステッピングモータを回転させることが可能であるため、正確な運針が可能になる。

本発明の各実施の形態に共通するステッピングモータ制御回路を用いたアナログ電子時計のブロック図である。 本発明の各実施の形態に共通するステッピングモータの構成図である。 本発明の各実施の形態に共通するステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計のタイミング図である。 本発明の第１の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計のフローチャートである。 本発明の各実施の形態に共通する電池の特性図である。 本発明の第２の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計のフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計のフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計のフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計のフローチャートである。

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、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、前記ムーブメントを備えた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、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、前記時計信号の計時動作やアナログ電子時計を構成する各電子回路要素の制御あるいは駆動パルスの変更制御等の各種制御を行う制御回路１０３を備えている。

また、アナログ電子時計は、電池１０４、制御回路１０３からの電圧検出制御信号に応答して電池１０４の電圧（電池電圧）を検出し当該電池電圧を制御回路１０３に出力する電源電圧検出回路１０５を備えている。電池１０４は、アナログ電子時計の各電子的構成要素に電力を供給するための電源である。電池１０４は、少なくともステッピングモータ１０９に電力を供給する電源として機能する。

電池１０４は温度等による電圧変動が大きい電池であり、例えば、低品質のＳＲ電池のように、温度低下や消費にともなって電池電圧が大きく低下する電池である。
図５は電池１０４の特性の一例を示す図で、縦軸は電池電圧（Ｖ）、横軸は電池容量（ｍＡｈ）である。図５において、電池１０４は、時間当たりの電圧変動割合が大きい第１領域と、時間当たりの電圧変動割合が前記第１領域よりも小さい第２領域とを備えている。第１領域は電池が消費を開始してから所定時間の間、電池電圧が所定電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）を超える状態にある領域である。第２領域は電池が消費を開始してから前記所定時間経過後に電池電圧が前記所定電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）以下になると共に電圧変化が小さい（電池電圧が基準電圧Ｖｒｅｆと略等しい）領域である。第２領域の後の領域では、第２領域よりも大きな電圧変動割合で電池電圧が低下する。

また、アナログ電子時計は、制御回路１０３からの制御信号に対応する駆動パルスを選択し、当該選択した駆動パルスを表す駆動パルス選択信号を出力する駆動パルス群選択回路１０６を備えている。
制御回路１０３から出力される制御信号には、予め用意した複数の駆動パルス群の中から選択した駆動パルス群を表す駆動パルス群制御信号、選択した駆動パルス群に含まれる複数の主駆動パルスＰ１の中から選択した主駆動パルスＰ１に対応するエネルギランクを表す主駆動パルス制御信号、補正駆動パルスＰ２を表す補正駆動パルス制御信号が含まれている。尚、後述するように所定エネルギの固定駆動パルスを用いる場合には、制御回路１０３から出力される制御信号には固定駆動パルスを表す固定駆動パルス制御信号が含まれる。

駆動パルス群選択回路１０６には、予め用意された複数種類の駆動パルス群と、各駆動パルス群に含まれる複数種類の主駆動パルスＰ１と、各主駆動パルスＰ１よりもエネルギの大きい固定駆動パルスと、各主駆動パルスＰ１及び固定駆動パルスよりもエネルギの大きい補正駆動パルスＰ２を表す情報が記憶されている。各駆動パルス群には、組み合わせが異なる複数種類の主駆動パルスＰ１が含まれている。

駆動パルス群選択回路１０６は、制御回路１０３からの前記駆動パルス群制御信号に対応する駆動パルス群を選択すると共に、前記選択した駆動パルス群に含まれる複数種類の主駆動パルスＰ１の中から、前記主駆動パルス制御信号に対応するエネルギランクの主駆動パルスＰ１を選択して主駆動パルス出力回路１０７に出力する。制御回路１０３からの前記補正駆動パルス制御信号に応答して補正駆動パルスＰ２を補正駆動パルス出力回路１０８に出力する。また、駆動パルス群選択回路１０６は、固定駆動パルスを用いる場合には、制御回路１０３からの固定駆動パルス制御信号に応答して固定駆動パルスを主駆動パルス出力回路１０７に出力する。

また、アナログ電子時計は、主駆動パルス出力回路１０７、補正駆動パルス出力回路１０８を備えている。主駆動パルス出力回路１０７は、駆動パルス群選択回路１０６から出力された主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０９を回転駆動する。補正駆動パルス出力回路１０８は、駆動パルス群選択回路１０６から出力された補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０９を回転駆動する。固定駆動パルスを用いる場合、主駆動パルス出力回路１０７は、駆動パルス群選択回路１０６から出力された固定駆動パルスによってステッピングモータ１０９を回転駆動する。
また、アナログ電子時計は、主駆動パルス出力回路１０７と補正駆動パルス出力回路１０８によって回転駆動されるステッピングモータ１０９、ステッピングモータ１０９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１１１、分針１１２、秒針１１３の３種類）を有するアナログ表示部１１０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１０９の回転状況を検出する回転検出判定回路１１４を備えている。回転検出判定回路１１４は、ステッピングモータ１０９回転駆動時の自由振動によって発生する誘起信号ＶＲｓを検出し、後述するようなステッピングモータ１０９の回転状況（ステッピングモータ１０９が回転したか否か等の駆動状態）を表す誘起信号ＶＲｓのパターンを制御回路１０３に出力する。制御回路１０３は、回転検出判定回路１１４からの前記パターンに基づいて、ステッピングモータ１０９の回転状況を判定し、駆動パルスの変更等のパルス制御を行う。

また、アナログ電子時計は時計ケース１１５を備えており、時計ケース１１５の外面側にアナログ表示部１１０が配設され又、時計ケース１１５の内部にはムーブメント１１６が配設されている。
発振回路１０１、分周回路１０２、制御回路１０３、電池１０４、電源電圧検出回路１０５、駆動パルス群選択回路１０６、主駆動パルス出力回路１０７、補正駆動パルス出力回路１０８、ステッピングモータ１０９、回転検出判定回路１１４はムーブメント１１６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１０１及び分周回路１０２は信号発生部を構成し、アナログ表示部１１０は表示部を構成している。電源電圧検出回路１０５は電圧検出部を構成し、回転検出判定回路１１４は回転検出部を構成している。制御回路１０３は電圧検出部を構成し又、制御回路１０３及び駆動パルス群選択回路１０６は制御部を構成している。主駆動パルス出力回路１０７及び補正駆動パルス出力回路１０８は駆動部を構成している。また、発振回路１０１、分周回路１０２、制御回路１０３、電源電圧検出回路１０５、駆動パルス群選択回路１０６、主駆動パルス出力回路１０７、補正駆動パルス出力回路１０８、回転検出判定回路１１４はステッピングモータ制御回路を構成している。

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１０９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１０９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１０９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）あるいは熱カシメによって地板（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（角度θ0位置）に安定して停止している。ロータ２０２の回転軸（回転中心）を中心とするＸＹ座標空間を４つの象限（第１象限Ｉ〜第４象限ＩＶ）に区分している。

いま、主駆動パルス出力回路１０７から矩形波の主駆動パルスＰ１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１０９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時刻針の運針動作）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、主駆動パルス出力回路１０７から、逆極性の矩形波の主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（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、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。

図３は、本発明の各実施の形態において、主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０９を駆動した場合のタイミング図で、負荷に対する駆動パルスのエネルギの関係（状態）、ロータ２０２の回転挙動、回転状況を表すパターン、回転検出後の動作をあわせて示している。
図３において、Ｐ１は主駆動パルスＰ１を表すと共にロータ２０２が主駆動パルスＰ１によって回転駆動される領域を表し、又、ａ〜ｅは主駆動パルスＰ１の駆動にともなう自由振動によるロータ２０２の回転位置を表す領域である。

主駆動パルスＰ１による駆動直後の所定時間を第１区間Ｔ１、第１区間Ｔ１よりも後の所定時間を第２区間Ｔ２、第２区間よりも後の所定時間を第３区間Ｔ３としている。このように、主駆動パルスＰ１による駆動直後から始まる検出区間Ｔ全体を複数の区間（本実施の形態では３つの区間Ｔ１〜Ｔ３）に区分している。
ロータ２０２を中心として、その回転によってロータ２０２の主磁極Ａが位置するＸＹ座標空間を第１象限Ｉ〜第４象限ＩＶに区分した場合、第１区間Ｔ１〜第３区間Ｔ３は次のように表すことができる。

即ち、通常駆動の状態において、第１区間Ｔ１はロータ２０２を中心とする空間の第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の正方向回転状況を判定する区間、第２区間Ｔ２は第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の正方向回転状況及び最初の逆方向回転状況を判定する区間、第３区間Ｔ３は第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間である。
ここで、通常駆動とは、電池１０４が公称電圧を基準とする所定範囲内にある状態で、通常時に駆動される負荷を主駆動パルスＰ１で正常に駆動できる状態である。本実施の形態では、時刻針（時針１１１、分針１１２、秒針１１３）を通常時に駆動される負荷とし、前記負荷を主駆動パルスＰ１で正常に駆動できる状態を通常駆動としている。

また、通常駆動に対して僅かに駆動エネルギが小さい状態（ややエネルギ低い状態）では、第１区間Ｔ１は第２象限ＩＩにおいてロータ２０２の最初の正方向の回転状況を判定する区間、第２区間Ｔ２は第２象限ＩＩにおいてロータ２０２の最初の正方向の回転状況及び第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の正方向の回転状況並びに第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の逆方向の回転状況を判定する区間、第３区間Ｔ３は第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間である。

また、ややエネルギが低い状態よりも更に駆動エネルギが小さい状態（かなりエネルギ低い状態）では、第１区間Ｔ１は第２象限ＩＩにおいてロータ２０２の最初の正方向の回転状況を判定する区間、第２区間Ｔ２は第２象限ＩＩにおいてロータ２０２の最初の正方向の回転状況及び第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の正方向の回転状況並びに第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の逆方向の回転状況を判定する区間、第３区間Ｔ３は第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の逆方向の回転状況を判定する区間及び第３象限においてロータ２０２の最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間である。

また、通常駆動よりも駆動エネルギが大きい状態（駆動余裕ありの状態）では、第１区間Ｔ１は第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の正方向の回転状況を判定する区間、第２区間Ｔ２は第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の逆方向の回転状況並びに第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間、第３区間Ｔ３は第３象限ＩＩＩにおいてロータ２０２の最初の逆方向回転後の回転状況を判定する区間である。
また、非回転の状態は、駆動エネルギが通常駆動に対して極めて低下し、主駆動パルスＰ１のエネルギが不足してステッピングモータ１０５を回転できない駆動状態である。

Ｖｃｏｍｐはステッピングモータ１０５で発生する誘起信号ＶＲｓの電圧レベルを判定する基準しきい電圧であり、ステッピングモータ１０５が回転した場合等のようにロータ２０２が一定の速い動作を行った場合には誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超え、回転しない場合等のようにロータ２０２が一定の速い動作を行わない場合には誘起信号ＶＲｓが基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えないように基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐは設定されている。

例えば、図３の通常駆動の状態において、領域ｂで生じた誘起信号ＶＲｓは第１区間Ｔ１と第２区間Ｔ２において検出され、領域ｃで生じた誘起信号ＶＲｓは第２区間Ｔ２において検出され、領域ｃ後に生じた誘起信号ＶＲｓは第３区間Ｔ３において検出される。
回転検出判定回路１１４が基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出した場合を判定値「１」、回転検出回路１１０が基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出できなかった場合を判定値「０」とすると、図３の通常駆動の例では、回転状況を表すパターン（第１区間の判定値，第２区間の判定値，第３区間の判定値）として（０，１，１）が得られている。

この場合、制御回路１０３は前記パターンに基づいて通常駆動の状態と判定し、次回の駆動も主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０９を駆動すると共に、通常駆動の状態が所定回数連続した場合には駆動余裕があると判定して、その次の駆動からはエネルギランクが１ランク低い主駆動パルスＰ１に変更（ランクダウン）して駆動する。
また、ややエネルギ低い状態においてはパターン（１，１，０）が得られるため、制御回路１０３は前記パターンが得られた場合にはややエネルギ低い状態と判定して、当該主駆動パルスＰ１による連続駆動回数を計数するカウンタの計数値（パルスカウント）を０にリセットする。尚、前記カウンタは図示していないが、制御回路１０３が有する機能である。

同様に、駆動余裕ありの状態においては、パターン（０，１，０）が得られるため、制御回路１０３は通常駆動の場合と同じように、次回の駆動も主駆動パルスＰ１によって駆動すると共に、通常駆動の状態が所定回数連続した場合には駆動余裕があると判定して、その次の駆動からはエネルギランクが１ランク低い主駆動パルスＰ１にランクダウンして駆動する。

また、かなりエネルギ低い状態においては、パターン（１，０，１）が得られるため、制御回路１０３は前記パターンに基づいて、ステッピングモータ１０９を回転することはできたものの駆動エネルギが十分ではないと判定して、補正駆動パルスＰ２による駆動を行うことなく、次回からの駆動は１ランク高いエネルギの主駆動パルスＰ１に変更（ランクアップ）して駆動する。
また、非回転の状態においては、パターン（０，０，０）が得られるため、制御回路１０３は前記パターンの場合には、ステッピングモータ１０９を回転できなかったと判定して、補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０９を強制的に回転させ、主駆動パルスＰ１をエネルギが１ランク高い主駆動パルスＰ１にランクアップする。

図４は本発明の第１の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計の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４において、ＮＶは電源電圧検出回路１０５が電池１０４の電池電圧を検出する回数（電池電圧検出回数）の計数値、ｎは主駆動パルスＰ１のランク、Ｎは同じ主駆動パルスＰ１によって連続して駆動した回数（連続駆動回数）の計数値である。

本実施の形態では複数種類の駆動パルス群Ｇとして、第１駆動パルス群Ｇ１と第２駆動パルス群Ｇ２の２種類の駆動パルス群を用いている。
第１駆動パルス群Ｇ１には相互にエネルギが異なる３ランク（第１ランク〜第３ランク）の主駆動パルスＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３（エネルギの大小関係は、Ｐ１１＜Ｐ１２＜Ｐ１３である。）が含まれ、第２駆動パルス群Ｇ２には相互にエネルギが異なる３ランク（第３ランク〜第５ランク）の主駆動パルスＰ１３、Ｐ１４、Ｐ１５（エネルギの大小関係は、Ｐ１３＜Ｐ１４＜Ｐ１５である。）が含まれている。

第１駆動パルス群Ｇ１に含まれる最大エネルギランクの主駆動パルスＰ１は第３ランクの主駆動パルスＰ１３であり又、第２駆動パルス群Ｇ２に含まれる最大エネルギランクの主駆動パルスＰ１は第５ランクの主駆動パルスＰ１５である。補正駆動パルスＰ２は、各主駆動パルスＰ１１〜Ｐ１５よりも大きいエネルギを有している。各駆動パルスは、エネルギを異ならせるためにパルス幅が異なるように構成している。

以下、図１〜図４を用いて、本発明の第１の実施の形態の動作を説明する。
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、前記時計信号を計数して計時動作を行う。
制御回路１０３は先ず、電源電圧検出回路１０５に電圧検出制御信号を出力して、電池１０４の電圧を検出するように指示した後（図４のステップＳ４０１）、電池電圧検出回数の計数値ＮＶを１にする（ステップＳ４０２）。
電源電圧検出回路１０５は、前記電圧検出制御信号に応答して電池１０４の電池電圧を検出し、当該電池電圧を制御回路１０３に出力する。

次に制御回路１０３は、電源電圧検出回路１０５が検出した電池電圧が所定の基準電圧Ｖｒｅｆを超えるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。ここで、基準電圧Ｖｒｅｆは図５に示した基準順電圧Ｖｒｅｆと同じであるが、異なる電圧を用いてもよい。
制御回路１０３は、処理ステップＳ４０３において電池電圧が基準電圧Ｖｒｅｆを超えると判定した場合、駆動パルス群Ｇ１を選択し（ステップＳ４０４）、又、当該駆動パルス群Ｇ１に含まれる複数の主駆動パルスＰ１１〜Ｐ１３中の最大ランク（ｎ＝３、即ち主駆動パルスＰ１３）を選択する（ステップＳ４０５）。

次に制御回路１０３は、電池電圧検出回数の計数値ＮＶを所定回数（第１電池電圧検出回数と称する。本第１の実施の形態では８０回）まで計数するように設定する（ステップＳ４０６）。
次に制御回路１０３は、連続駆動回数の計数値Ｎを所定回数（第１連続駆動回数と称する。本第１の実施の形態では３６００回）まで計数するように設定した後（ステップＳ４０７）、処理ステップＳ４１２に移行する。

制御回路１０３は、処理ステップＳ４０３において電池電圧が所定の基準電圧Ｖｒｅｆを超えないと判定した場合、駆動パルス群Ｇ２を選択し（ステップＳ４０８）、又、当該駆動パルス群Ｇ２に含まれる複数の主駆動パルスＰ１３〜Ｐ１５中の最大ランク（ｎ＝５、即ち主駆動パルスＰ１５）を選択する（ステップＳ４０９）。

次に制御回路１０３は、電池電圧検出回数の計数値ＮＶを所定回数（第２電池電圧検出回数と称する。）まで計数するように設定する（ステップＳ４１０）。第２電池電圧検出回数は第１電池電圧検出回数よりも多い回数であり、本第１の実施の形態では３６００回である。
次に制御回路１０３は、連続駆動回数の計数値Ｎを所定回数（第２連続駆動回数）まで計数するように設定した後（ステップＳ４１１）、処理ステップＳ４１２に移行する。第２連続駆動回数は第１連続駆動回数よりも少ない回数であり、本第１の実施の形態では８０回である。

以上のように、処理ステップＳ４０４、Ｓ４０５、Ｓ４０８、Ｓ４０９では、選択した駆動パルス群に含まれる複数の主駆動パルスのうち、最大エネルギランクの主駆動パルスを最初に選択して駆動するようにしている。したがって、選択した駆動パルス群に含まれる複数の主駆動パルスのうち、最小エネルギランクの主駆動パルスを最初に選択して駆動することはないので、駆動パルス群を選択した際に、電池電圧が低下していた場合でもより確実にステッピングモータ１０９を回転させることができる。

また、処理ステップＳ４０６、Ｓ４１０のように、電池電圧が高い場合は電池電圧が低い場合よりも、電池電圧検出回数ＮＶを少なくしている。電池電圧が高い場合は、電圧変動が大きく又動作も不安定になりやすいため、電池電圧が低い場合よりも電池電圧の検出間隔を短くすることにより、適切な駆動パルス群に設定すること等が可能になる。
また、処理ステップＳ４０７、Ｓ４１１のように、電池電圧が高い場合は電池電圧が低い場合よりも、連続駆動回数Ｎを大きくしている。電池電圧が高い場合は、電圧変動が大きく又動作も不安定になりやすいため、電池電圧が低い場合よりも連続駆動回数Ｎを大きくすることにより、主駆動パルスＰ１のランク変動が起こり難くなるため、動作を安定化することができる。

次に制御回路１０３は、処理ステップＳ４１２において連続駆動回数の計数値Ｎを０にリセットした後、上記のようにして選択した駆動パルス群Ｇ及び主駆動パルスＰ１を表す制御信号を駆動パルス群選択回路１０６に出力する（ステップＳ４１３）。前記制御信号には、選択した駆動パルス群Ｇを表す駆動パルス群制御信号及び選択した主駆動パルスＰ１を表す主駆動パルス制御信号が含まれる。

駆動パルス群選択回路１０６は、制御回路１０３からの制御信号に対応する駆動パルス群Ｇを選択すると共に、前記駆動パルス群の主駆動パルスＰ１を主駆動パルス出力回路１０７に出力する。主駆動パルス出力回路１０７は、前記主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０９を回転駆動する。
ステッピングモータ１０９が回転した場合には、アナログ表示部１１０の時刻針１１１〜１１３が運針駆動され、現在時刻の表示が行われる。
回転検出判定回路１１４は、主駆動パルスＰ１による駆動が行われる毎に、検出区間Ｔにおいて、ステッピングモータ１０９の回転駆動によって生じる誘起信号ＶＲｓを検出し、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓがどの区間Ｔ１〜Ｔ３に属するかを判別する。

制御回路１０３は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１内で検出していないと判定した場合には（パターンが（０，ｘ，ｘ）の場合である。但し判定値「ｘ」は判定値が「１」か「０」かを問わないことを意味する。）（ステップＳ４１４）、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２内で検出したか否かを判定する（ステップＳ４２２）。
制御回路１０３は、処理ステップＳ４２２において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２内で検出していないと判定した場合（パターンが（０，０，ｘ）の場合である。）、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第３区間Ｔ３内で検出したか否かを判定する（ステップＳ４１８）。

制御回路１０３は、処理ステップＳ４１８において、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第３区間Ｔ３内で検出していないと判定した場合（パターンが（ｘ，０，０）の場合である。）、ステッピングモータ１０９は非回転と判定する。この場合、制御回路１０３は、処理ステップＳ４１３の主駆動パルスＰ１と同極性の補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０９を駆動するように補正駆動パルス制御信号を駆動パルス群選択回路１０６に出力する（ステップＳ４２０）。駆動パルス群選択回路１０６は、前記補正駆動パルス制御信号に応答して、補正駆動パルス出力回路１０８に補正駆動パルスを出力する。補正駆動パルス出力回路１０８は補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０９を駆動し強制的に回転させる。

次に制御回路１０３は、主駆動パルスＰ１のランクｎを１ランクアップして変更すると共に連続駆動回数の計数値Ｎを０にリセットする（ステップＳ４２１）。
次に制御回路１０３は、電池電圧検出回数の計数値ＮＶが所定回数に到達したか否かを判定する（ステップＳ４１７）。制御回路１０３は、処理ステップＳ４１７において所定回数に到達したと判定すると処理ステップＳ４０１に戻り、所定回数に到達していないと判定すると、電池電圧検出回数の計数値ＮＶに１加算して処理ステップＳ４１３に戻る（ステップＳ４２６）。

制御回路１０３は、処理ステップＳ４１８において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第３区間Ｔ３内で検出したと判定した場合（パターンが（ｘ，０，１）の場合である。）、回転しているがエネルギがかなり低い状態であるため、主駆動パルスＰ１のランクｎを１ランクアップして変更すると共に連続駆動回数の計数値Ｎを０にリセットして（ステップＳ４１９）、処理ステップＳ４１７に移行する。

制御回路１０３は、処理ステップＳ４２２において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２内で検出したと判定した場合（パターンが（０，１，ｘ）の場合である。）、連続駆動回数の計数値Ｎに１加算する（ステップＳ４２３）。
次に制御回路１０３は、計数値Ｎが所定回数に到達したか否か（換言すれば、同一エネルギの主駆動パルスＰ１でパターンが（０，１，ｘ）になる駆動を所定回数連続して行ったか否か）を判定し（ステップＳ４２４）、所定回数に到達していれば主駆動パルスＰ１のランクｎを１ランクダウンすると共に計数値Ｎを０にリセットして処理ステップ４１７に移行し（ステップＳ４２５）、計数値Ｎが所定値に到達していない場合には直ちに処理ステップＳ４１７に移行する。

一方、制御回路１０３は、処理ステップＳ４１４において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第１区間Ｔ１内で検出したと判定した場合、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２内で検出していないときは処理ステップＳ４１８に移行する（ステップＳ４１５）。
制御回路１０３は、処理ステップＳ４１５において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを第２区間Ｔ２内で検出したと判定した場合（パターンが（１，１，ｘ）の場合である。）、連続駆動回数の計数値Ｎを０にリセットして処理ステップＳ４１７へ移行する（ステップＳ４１６）。

以後、選択した駆動パルス群に含まれる主駆動パルスＰ１を用いて、連続駆動回数が所定回数になる毎にランクダウンを行い又エネルギが不足する場合にはランクアップを行いながら、適切なエネルギの主駆動パルスＰ１を選択して、ステッピングモータ１０９を回転駆動する。また、電池電圧検出回数が所定回数になる毎に電池電圧を検出して適切な駆動パルス群を選択して駆動を行う。

以上述べたように本発明の第１の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路は、少なくともステッピングモータ１０９に電力を供給する電源としての電池１０４と、電池１０４の電圧を検出する電圧検出部と、ステッピングモータの回転状況を検出する回転検出判定回路１１４と、各々複数種類の主駆動パルスＰ１を含む複数の駆動パルス群Ｇの中から、前記電圧検出部が検出した電池１０４の電圧に応じた駆動パルス群Ｇを選択し、前記選択した駆動パルス群Ｇに含まれる複数種類の主駆動パルスＰ１又は前記各主駆動パルスＰ１よりもエネルギの大きい補正駆動パルスＰ２の中から、回転検出判定回路１１４が検出したステッピングモータ１０９の回転状況に応じた駆動パルスを選択する制御部と、前記制御部が選択した駆動パルスでステッピングモータ１０９を回転駆動する駆動部とを備え、前記制御部は、前記駆動パルス群Ｇを選択して最初に主駆動パルスＰ１を選択するとき、選択した駆動パルス群Ｇに含まれる主駆動パルスＰ１の中から最小エネルギの主駆動パルスＰ１以外の主駆動パルスＰ１（本第１の実施の形態では、当該駆動パルス群Ｇに含まれる主駆動パルスＰ１中の最大エネルギの主駆動パルスＰ１）を選択することを特徴としている。

したがって、電池１０４からステッピングモータ１０９に印加される電圧が電池特性等によって低下する等の変動を生じた場合でも、より確実にステッピングモータ１０９を回転させることが可能である。
また、駆動パルス群選択時に、当該駆動パルス群に含まれる複数の主駆動パルスＰ１のうち、先ず最大エネルギランクの主駆動パルスＰ１で駆動するように構成するようにしているため、ステッピングモータの回転駆動をより確実に行うことができる。

例えば、電源電圧検出回路１０５による検出電圧が一定値以上の場合でも、実際の回転駆動時には電池１０４の内部抵抗によってステッピングモータ１０９に印加される電圧が大きく低下する場合がある。このような場合、電池電圧に応じた駆動パルス群を選択したとしても、最小エネルギランクの主駆動パルスから先ず駆動するように構成すると、エネルギ不足で非回転となる恐れがある。しかしながら、本発明の実施の形態のように、選択した駆動パルス群に含まれる主駆動パルスＰ１のうち、先ず最小エネルギランク以外の主駆動パルスＰ１（本第２の実施の形態では最大エネルギランクの主駆動パルスＰ１）を選択して駆動するようにしているため、エネルギ不足で非回転となることをより確実に回避できる。

ここで、前記電圧検出部は、電池１０４の電圧に応じた間隔で電池１０４の電圧を検出するように構成することができる。
また、前記電圧検出部は、前記電池の電圧が高いときは低いときよりも短い間隔で前記電池の電圧を検出するように構成することができる。
このように、電池１０４の高電圧領域のように電圧が不安定な領域では電池電圧の検出間隔を短くすることで、電池電圧の変化を正確に捉えることができ、電池電圧に応じた適切な駆動パルスを選択して駆動することができる。また、電池電圧が安定している領域では電池電圧の検出間隔を長くすることにより、電池電圧の検出動作を削減することができる。

また、前記制御部は、同一エネルギの主駆動パルスＰ１で所定回数連続して余裕のある駆動を行った場合に主駆動パルスＰ１をランクダウンするように構成されて成り、前記所定回数は前記電圧検出部が検出した電池１０４の電圧に応じた回数に設定されているように構成することができる。
前記所定回数は、電池１０４の電圧が高いときは低いときよりも多い回数に設定するように構成することができる。

ランクダウン制御を行う場合でも、ランクダウンする周期を電圧に応じた周期に設定するため、電池電圧に応じたランクダウンを行うことができる。したがって、適切な駆動パルスを選択して駆動することが可能になり、安定した回転駆動が可能になる。
以上のように、電池電圧に応じて、連続駆動回数や電池電圧検出回数を変化させることにより、高電圧領域による駆動エネルギの変化に柔軟に対応させて安定した駆動が可能になる。

また、本発明の第１の実施の形態に係るムーブメントは前記いずれかのステッピングモータ制御回路を備えているため、ステッピングモータ１０９に印加される電圧が変動した場合でも、より確実にステッピングモータ１０９を回転させることが可能なアナログ電子時計を構築することができる等の効果を奏する。
また、本発明の第１の実施の形態に係るアナログ電子時計は前記ムーブメントを備えているため、電池１０４の電圧が低下する等の電池電圧変動が生じた場合でも、より確実にステッピングモータ１０９を回転させることが可能であり、より確実な運針が可能になる等の効果を奏する。
尚、本第１の実施の形態では２つの駆動パルス群を用いた例で説明したが、３つ以上の複数の駆動パルス群を用いるように構成することができる。

図６は本発明の第２の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計の動作を示すフローチャートであり、図４と同一処理を行う部分には同一符号を付している。本第２の実施の形態のブロック図やタイミング図等は図１〜図３、図５と同じである。
第１の実施の形態では、駆動パルス群を選択して最初に主駆動パルスＰ１を選択するとき、選択した駆動パルス群に含まれる主駆動パルスＰ１の中から最小エネルギの主駆動パルスＰ１以外の主駆動パルスＰ１として、当該駆動パルス群に含まれる最大エネルギの主駆動パルスＰ１を選択するように構成したが、本第２の実施の形態では、前記最小エネルギの主駆動パルスＰ１以外の主駆動パルスＰ１として、当該選択した駆動パルス群中に３種類以上の主駆動パルスＰ１が含まれる場合には２番目に大きいエネルギの主駆動パルスＰ１を選択するように構成している。これにより、電池１０４の電圧が低下した場合でも、より確実にステッピングモータ１０９を回転させることを可能にすると共に、選択した主駆動パルスＰ１で回転しない場合には直ちに補正駆動パルスＰ２で駆動せずに、当該主駆動パルスＰ１よりエネルギの大きい主駆動パルスＰ１で駆動できるように構成することにより省電力化を可能にしている。

以下、本発明の第２の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ動作説明する。
図６において、制御回路１０３は、分周回路１０２からの時計信号を計数して計時動作を行い、電池１０４の電池電圧が所定の基準電圧Ｖｒｅｆを超えると判定した場合（ステップＳ４０３）、駆動パルス群Ｇ３を選択する（ステップＳ６０１）。

駆動パルス群Ｇ３には相互にエネルギが異なる３種類以上の主駆動パルスＰ１１〜Ｐ１４が含まれているため、制御回路１０３は、選択した駆動パルス群Ｇ３に含まれる複数の主駆動パルスＰ１１〜Ｐ１４の中からエネルギランクが２番目に大きい主駆動パルス（ｎ＝３、即ち主駆動パルスＰ１３）を選択する（ステップＳ６０２）。
以後、図４と同じ処理を行うことによりステッピングモータ１０９を回転駆動する（ステップＳ４０６、Ｓ４０７、Ｓ４１２〜Ｓ４２６）。
尚、最初に選択した主駆動パルスＰ１３で回転できない場合には、直ちに補正駆動パルスＰ２で駆動せずに、１ランク上の主駆動パルスＰ１４で駆動する。これにより、省電力化が可能になる。

一方、制御回路１０３は、処理ステップＳ４０３において電池電圧が所定の基準電圧Ｖｒｅｆを超えないと判定した場合、駆動パルス群Ｇ４を選択する（ステップＳ６０３）。
駆動パルス群Ｇ４には相互にエネルギが異なる３種類以上の主駆動パルスＰ１３〜Ｐ１６が含まれているため、制御回路１０３は、選択した駆動パルス群Ｇ４に含まれる複数の主駆動パルスＰ１３〜Ｐ１６の中からエネルギランクが２番目に大きい主駆動パルス（ｎ＝５、即ち主駆動パルスＰ１５）を選択する（ステップＳ６０４）。

以後、図４と同じ処理を行うことによりステッピングモータ１０９を回転駆動する（ステップＳ４１０、Ｓ４１１、Ｓ４１２〜Ｓ４２６）。
尚、この場合、最初に選択した主駆動パルスＰ１５で回転できない場合には、直ちに補正駆動パルスＰ２で駆動せずに、１ランク上の主駆動パルスＰ１６で駆動する。これにより、省電力化が可能になる。

以上述べたように本発明の第２の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路は、制御部は、駆動パルス群Ｇを選択して最初に主駆動パルスＰ１を選択するとき、選択した駆動パルス群Ｇに含まれる主駆動パルスＰ１の中から最小エネルギの主駆動パルスＰ１以外の主駆動パルスＰ１（本第２の実施の形態では、当該駆動パルス群Ｇに含まれる主駆動パルスＰ１中の２番目にエネルギが大きい主駆動パルスＰ１）を選択することを特徴としている。

したがって、電池１０４からステッピングモータ１０９に印加される電圧が低下する等の変動を生じた場合でも、より確実にステッピングモータ１０９を回転させることが可能である等、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
また、選択した駆動パルス群Ｇ中の最大エネルギの主駆動パルスＰ１ではエネルギが過大な場合には図２の角度θ0位置あるいはθ1位置近傍でパルスオフが生じることで逆方向回転時の回転速度が低下してしまい、それに伴い適切な誘起信号ＶＲｓが発生せず回転誤検出の恐れがあるが、２番目にエネルギが大きい主駆動パルスＰ１を選択して駆動することにより、このような回転誤検出の発生を抑制することが可能になる。
また、最初に選択した主駆動パルスＰ１で非回転の場合でも、当該主駆動パルスＰ１よりも大きい主駆動パルスＰ１によって回転駆動させることが可能であるため、補正駆動パルスＰ２による駆動回数を抑制して低消費電力化が可能になるという効果を奏する。

図７及び図８は本発明の第３の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計の動作を示すフローチャートであり、図４と同一処理を行う部分には同一符号を付している。本第３の実施の形態のブロック図やタイミング図等は図１〜図３、図５と同じである。
第１、第２の実施の形態では、主駆動パルスＰ１で所定回数駆動する毎に電池１０４の電圧を検出して駆動パルス群Ｇを選択し主駆動パルスＰ１を決定するように構成したが、本第３の実施の形態では、電池動作開始後又はリセット解除後の所定期間において電池１０４の電圧を検出するように構成している。電池１０４の電圧が安定した第２領域では電圧変動が小さく頻繁に電圧検出して駆動パルス群Ｇを設定する必要がないため、電圧検出及び主駆動パルスＰ１の駆動回数計数動作に必要な電力を低減することが可能になる。

以下、本発明の第３の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ動作説明する。
図７において、電池動作開始（電池１０４のアナログ電子時計内へのセット）又はリセット解除（制御回路１０３のリセット端子（図示せず）へのリセット操作解除）が行われると、制御回路１０３は動作開始して電池動作開始又はリセット解除されたと判定し（ステップＳ７０１）、総動作回数の計数値Ｎtotalを１にセットする（ステップＳ７０２）。

制御回路１０３は、以後、図４と同様に電池１０４の電圧検出、駆動パルス群Ｇや主駆動パルスＰ１の選択、ステッピングモータ１０９の駆動を行った後（ステップＳ４０１〜Ｓ４２５）、総動作回数の計数値Ｎtotalに１加算する（ステップＳ７０３）。
制御回路１０３は、計数値Ｎtotalが所定回数を超えていない（換言すれば電池動作開始又はリセット解除から所定期間経過していない）と判定すると（ステップＳ７０４）、処理ステップＳ４１７に移行する。

制御回路１０３は、処理ステップＳ７０４において計数値Ｎtotalが所定回数を超えた（換言すれば電池動作開始又はリセット解除から所定期間経過した）と判定すると、図８に示す電圧検出終了モードの動作へ移行する（ステップＳ７０５）。電圧検出終了モードは、電圧検出を行わずに（換言すればパルス群Ｇの選択動作を行わずに）ステッピングモータ１０９を回転駆動するモードである。
電圧検出終了モードでは、制御回路１０３は、低電圧用の駆動パルス群Ｇ２を選択し（ステップＳ４０８）、又、当該駆動パルス群Ｇ２に含まれる複数の主駆動パルスＰ１３〜Ｐ１５中の最大ランク（ｎ＝５、即ち主駆動パルスＰ１５）を選択する（ステップＳ４０９）。

次に制御回路１０３は、連続駆動回数の計数値Ｎを所定回数（本第３の実施の形態では８０回）まで計数するように設定した後（ステップＳ４０６）、処理ステップＳ４１２に移行し、以下、選択した主駆動パルス群Ｇ２を用いて前記同様にステッピングモータ１０９を回転駆動する（ステップＳ４１３〜Ｓ４１６、Ｓ４１８〜Ｓ４２５）。
以上述べたように本発明の第３の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路は、第１の実施の形態と同様の効果を奏するばかりでなく、電圧検出部は電池動作開始後又はリセット解除後の所定期間においてのみ電池１０４の電圧を検出するように構成しているため、不要な電圧検出を削除することで省電力化が可能になる等の効果を奏する。

図９は本発明の第４の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計の動作を示すフローチャートであり、図４と同一処理を行う部分には同一符号を付している。本第４の実施の形態のブロック図やタイミング図等は図１〜図３、図５と同じである。
第１〜第３の実施の形態では、複数の駆動パルス群Ｇの中から電池電圧に応じた駆動パルス群Ｇを選択し当該駆動パルス群Ｇ中の主駆動パルスＰ１を選択するように構成したが、本第４の実施の形態では、複数種類の主駆動パルスＰ１を有する少なくとも１つ（本第４の実施の形態では１つ）の駆動パルス群Ｇと所定エネルギの固定駆動パルスを備え、電池電圧に応じた駆動パルスＧ又は固定駆動パルスを選択して駆動するように構成している。特に本第４の実施の形態では、電池電圧が所定電圧を超えるときに、所定エネルギの固定駆動パルスを選択して駆動するようにしている。このように電池電圧が変動する領域において固定駆動パルスでステッピングモータ１０９を駆動することにより、安定した回転駆動が可能になるように構成している。

以下、本発明の第４の実施の形態について、前記第１の実施の形態と異なる部分についてのみ動作説明する。
図９において、制御回路１０３は、分周回路１０２からの時計信号を計数して計時動作を行い、電池１０４の電池電圧が所定の基準電圧Ｖｒｅｆを超えると判定した場合（ステップＳ４０３）、所定エネルギの駆動パルス（固定駆動パルス）Ｐ１５を選択する（ステップＳ９０３）。

次に制御回路１０３は、電池電圧検出回数の計数値ＮＶを所定回数（本第４の実施の形態では８０回）に設定し（ステップＳ９０４）、計数値ＮＶに１加算した後（ステップＳ９０５）、当該固定駆動パルスＰ１でステッピングモータ１０９を駆動する（ステップＳ９０６）。
次に制御回路１０３は、計数値ＮＶが前記所定回数か否かを判定し、計数値ＮＶが所定回数になっていない場合には処理ステップＳ９０５に戻り、計数値ＮＶが所定回数になった場合には処理ステップＳ４０１に戻る（ステップＳ９０７）。

一方、制御回路１０３は処理ステップＳ４０３において電池１０４の電池電圧が所定の基準電圧Ｖｒｅｆを超えないと判定した場合、駆動パルス群Ｇ５を選択する（ステップＳ９０１）。
次に制御回路１０３は、選択した駆動パルス群Ｇ５に含まれる複数種類の主駆動パルスＰ１１〜Ｐ１４の中から最大エネルギランク（ｎ＝４）の主駆動パルスＰ１４を選択する（ステップＳ９０２）。以後、図４と同じ処理を行うことによりステッピングモータ１０９を回転駆動する（ステップＳ４１０〜Ｓ４２６）。
本第４の実施の形態では駆動パルス群Ｇが１つの例で説明したが、複数設けるように構成してもよい。
また、固定駆動パルスＰ１５として、補正駆動パルスＰ２よりも小さい所定エネルギの駆動パルスを用いることができる。また、固定駆動パルスＰ１５として、各駆動パルス群Ｇに含まれる各主駆動パルスＰ１よりも大きく、かつ補正駆動パルスＰ２よりも小さいエネルギの駆動パルスを用いることが可能である。

以上述べたように本発明の第４の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路は、少なくともステッピングモータ１０９に電力を供給する電源としての電池１０４と、電池１０４の電圧を検出する電圧検出部と、ステッピングモータ１０９の回転状況を検出する回転検出判定回路１１４と、前記電圧検出部が検出した電池１０４の電圧に応じて、所定エネルギを有する固定駆動パルスＰ１５又は少なくとも一つの駆動パルス群Ｇの中の駆動パルス群Ｇを選択すると共に、駆動パルス群Ｇを選択した場合には当該駆動パルス群Ｇに含まれる複数種類の主駆動パルスＰ１の中から回転検出判定回路１１４が検出したステッピングモータ１０９の回転状況に応じた主駆動パルスＰ１を選択する制御部と、前記制御部が選択した前記固定駆動パルスＰ１５又は主駆動パルスＰ１でステッピングモータ１０９を回転駆動する駆動部とを備え、前記制御部は、駆動パルス群Ｇを選択して最初に主駆動パルスＰ１を選択するときには、前記選択した駆動パルス群Ｇに含まれる主駆動パルスＰ１の中から最小エネルギの主駆動パルスＰ１以外の主駆動パルスＰ１を選択することを特徴としている。

ここで、前記制御部は、前記電圧検出部が検出した電池１０４の電圧が所定電圧を超える場合には固定駆動パルスＰ１５を選択し、前記電圧検出部が検出した電池１０４の電圧が前記所定電圧以下の場合には電池１０４の電圧に応じた駆動パルス群Ｇを選択し当該駆動パルス群Ｇの中から最小エネルギの主駆動パルス以外の主駆動パルスを選択するように構成することができる。
したがって、電圧変動の大きい電池を用いた場合でも安定した駆動が可能になる。また、高電圧領域での駆動を安定化することが可能になる等の効果を奏する。

尚、前記各実施の形態では、電池電圧を検出するために電源電圧検出回路１０５を用いたが、電源電圧検出回路１０５を使用せずに、制御回路１０３が、所定エネルギの駆動パルス（例えば駆動パルス群中の最大エネルギランクの主駆動パルス）でステッピングモータ１０９を駆動したとき、得られる誘起信号ＶＲｓのパターンによって電池１０４が所定電圧以上か否かを判定するように構成してもよい。

即ち、前記電圧検出部は、所定エネルギの駆動パルスによってステッピングモータ１０９を駆動した際、回転検出判定回路１１４が検出したステッピングモータ１０９の回転状況に基づいて電池１０４の電圧を検出するように構成することができる。
これにより、構成を簡略化することが可能になる。この場合、回転検出判定回路１１４及び制御回路１０３は電圧検出部を構成することになる。

また、前記各実施の形態では、各駆動パルスＰ１、Ｐ２のエネルギを変えるために、パルス幅が異なるように構成したが、駆動パルスを複数の櫛歯状パルスによって構成し前記櫛歯状パルスの数やデューティを変える、あるいは、パルス電圧を変える等によっても、駆動パルスのエネルギを変えることが可能である。
また、カレンダ機能を有するアナログ電子時計にも適用可能である。
また、ステッピングモータの応用例として単一モータの電子時計の例で説明したが、クロノグラフ時計等のような複数モータの電子時計や、モータを使用する各種電子機器にも適用可能である。

また、前記各実施の形態では検出区間Ｔは３つの区間を有するように構成したが、少なくとも２つ以上の区間を有するように構成することができる。
また、ステッピングモータの応用例としてアナログ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。
また、本発明に係るアナログ電子時計は、アナログ電子腕時計、アナログ電子置時計等の各種のアナログ電子時計に適用可能である。

１０１・・・発振回路
１０２・・・分周回路
１０３・・・制御回路
１０４・・・電池
１０５・・・電源電圧検出回路
１０６・・・駆動パルス群選択回路
１０７・・・主駆動パルス出力回路
１０８・・・補正駆動パルス出力回路
１０９・・・ステッピングモータ
１１０・・・アナログ表示部
１１１・・・時針
１１２・・・分針
１１３・・・秒針
１１４・・・回転検出判定回路
１１５・・・時計ケース
１１６・・・ムーブメント
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 (12)

1. 少なくともステッピングモータに電力を供給する電源としての電池と、
   前記電池の電圧を検出する電圧検出部と、
   前記ステッピングモータの回転状況を検出する回転検出部と、
   前記電圧検出部が検出した前記電池の電圧に応じて、所定エネルギを有する固定駆動パルス又は少なくとも一つの駆動パルス群の中の駆動パルス群を選択すると共に、駆動パルス群を選択した場合には当該駆動パルス群に含まれる複数種類の主駆動パルスの中から前記回転検出部が検出した前記ステッピングモータの回転状況に応じた主駆動パルスを選択する制御部と、
   前記制御部が選択した前記固定駆動パルス又は主駆動パルスで前記ステッピングモータを回転駆動する駆動部とを備え、
   前記制御部は、前記駆動パルス群を選択して最初に主駆動パルスを選択するときには、前記選択した駆動パルス群に含まれる主駆動パルスの中から最小エネルギの主駆動パルス以外の主駆動パルスを選択し、前記電圧検出部が検出した前記電池の電圧が所定電圧を超える場合には、前記固定駆動パルスを選択し、前記電圧検出部が検出した前記電池の電圧が前記所定電圧以下の場合には、前記電池の電圧に応じた駆動パルス群の中から最小エネルギの主駆動パルス以外の主駆動パルスを選択することを特徴とするステッピングモータ制御回路。
2. 前記制御部は、前記駆動パルス群を選択して最初に主駆動パルスを選択するとき、前記選択した駆動パルス群に含まれる主駆動パルス中の最大エネルギの主駆動パルスを選択することを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ制御回路。
3. 前記各パルス群には３種類以上の主駆動パルスが含まれて成り、
   前記制御部は、前記駆動パルス群を選択して最初に主駆動パルスを選択するとき、前記選択した駆動パルス群に含まれる主駆動パルスの中からエネルギが２番目に大きい主駆動パルスを選択することを特徴とする請求項１または２に記載のステッピングモータ制御回路。
4. 前記電圧検出部は、前記電池の電圧に応じた間隔で前記電池の電圧を検出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制御回路。
5. 前記電圧検出部は、前記電池の電圧が高いときは前記電池の電圧が低いときよりも短い間隔で前記電池の電圧を検出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. 前記制御部は、同一エネルギの主駆動パルスで所定回数連続して余裕のある駆動を行った場合に主駆動パルスをランクダウンするように構成されて成り、
   前記所定回数は前記電圧検出部が検出した前記電池の電圧に応じた回数に設定されてい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制御回路。
7. 前記所定回数は、前記電池の電圧が高いときは前記電池の電圧が低いときよりも多い回数に設定されてい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. 前記電圧検出部は、所定エネルギの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、前記回転検出部が検出した前記ステッピングモータの回転状況に基づいて前記電池の電圧を検出することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
9. 前記電圧検出部は、電池動作開始後又はリセット解除後の所定期間において前記電池の電圧を検出することを特徴とする請求項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。
10. 前記電池は、時間当たりの電圧変動割合が大きい第１領域と、時間当たりの電圧変動割合が前記第１領域よりも小さい第２領域とを有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一に記載のステッピングモータ制御回路。
11. 請求項１乃至１０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。
12. 請求項１１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。

Images