JPH0681551B2 - ステップモ−タの回転検出方法 - Google Patents

ステップモ−タの回転検出方法

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JPH0681551B2
JPH0681551B2 JP59216581A JP21658184A JPH0681551B2 JP H0681551 B2 JPH0681551 B2 JP H0681551B2 JP 59216581 A JP59216581 A JP 59216581A JP 21658184 A JP21658184 A JP 21658184A JP H0681551 B2 JPH0681551 B2 JP H0681551B2
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coil
switch means
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祐一 井上
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Seiko Instruments Inc
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/02Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step specially adapted for single-phase or bi-pole stepper motors, e.g. watch-motors, clock-motors
    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04CELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
    • G04C3/143Means to reduce power consumption by reducing pulse width or amplitude and related problems, e.g. detection of unwanted or missing step

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主として電子腕時計のステツプモータの回転検
出方法に関する。
〔従来の技術〕
第1図、第2図及び第3図は従来の駆動及び検出回路、
ステツプモータ及びそのタイミングチヤートの一例であ
る。タイミングT1は例示コイル9(以下単にコイルと記
す)に駆動パルスが印加されるタイミングである。即ち
P型MOSFET(以下単にTrと記す)1とN型MOSFET(以下
単にTrと記す)6のみがon状態であるので電源から矢印
14の径路で電流が流れる。次に回転検出のタイミングT2
ではTr6が常にon状態で、Tr2とTr3が交互にon,offを繰
り返す。つまり閉ループ15と16が交互に繰り返され、ロ
ータ17の運動によりコイルに誘起電圧VRS(以下単にVRS
と記す)が第3図の点4の電圧のように発生する。VRS
は通常、回転した時はVSSをOVとした時約2.0V(IC内の
寄生ダイオードを介してVDDに流れる為、VDD+寄生ダイ
オードの順方向電圧にクランプされる。)、非回転の時
は0.3V〜1.2Vである。この回転時と非回転時のVRSの違
いをコンパレータ10及び11で検出し回転検出を行なつて
いる。なお、従来の技術は、特開昭54-77164号公報およ
び特開昭54-139015号公報などに開示されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしこのVRSは非常に多くの要因でその電圧が左右さ
れてしまう。その要因とはロータ15,ステータ16の形状
及び材質、コイルのインダクタンス及び抵抗値、RS抵抗
12及び13の抵抗値、Tr2及び6のスイツチング時間、コ
イル両端4及び8における浮遊容量、及びT2におけるス
イツチングのタイミングなどである。これらの要因によ
り、VRSが左右され、ロータ17が回転しているにもかか
わらず非回転と検出したり、ロータ17が回転していない
にもかかわらず回転と検出してしまう事がある。これら
は消費電流が大きくなつたり、時計が遅れたりするとい
う非常に大きな問題となる。
近年時計の小型化に伴ないロータ、ステータ及びコイル
等も小型化されているためにVRSが高く出すぎるという
不具合が発生している。つまり、ロータが非回転である
にもかかわらず回転と検出してしまい、時計が大きく遅
れてしまうのである。VRSを左右する多くの要因のうちT
2におけるTr2,3及びTr6,7のスイツチングのタイミング
は従来第4図(a)に示すようにTr2又はTr6がoffする
と同時にTr3又はTr7がonするようなロジツクになつてい
た。この同時というのが問題でロジツク上は同時である
が、主にIC内の配線容量及びゲート容量により必ずわず
かではあるが遅れが生じる。Tr2とTr3のゲートに加わる
信号の遅れが同一又は第4図(c)のようにTr2の方がT
r3より遅れた場合は良いが第4図(b)のようにTr3の
方がTr2より遅れた場合はVRSが高く出てしまう。つまり
第4図(b)のT3のタイミングはTr2もTr3も同時にoff
の状態であり閉ループが作られないためVRSが高くなつ
てしまう。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
本発明は前記問題点を解決するためにTr2又はTr6がoff
するタイミングとTr3又はTr7がonするタイミングをロジ
ツク的にずらすことで第4図(b)のようにTr2とTr3が
又はTr6とTr7が同時にoffの状態が発生しないようにす
る事である。つまり第4図(d)のようにTr3又はTr7が
onするタイミングをTr2又はTr6がoffするタイミングよ
りロジツク的に早めるのである。この早める量はICの配
線容量及びゲート容量等の遅れ時間より長ければ十分で
あり、又ロジツクを簡単にするために第5図のようにT2
の全区間においてTr3又はTr7をonしつぱなしでもかまわ
ない。
〔実施例〕
本発明のステップモータの回転検出方法の実施例を図面
に基づいて説明する。
以下に、本発明を第1図に示す駆動及び検出回路に適用
したときの動作を説明する。
第1図の駆動及び検出回路において、コイル9の一端に
スイッチ手段1及び2,電圧検出用コンパレータ10及び高
抵抗素子12が接続され、高抵抗素子12にスイッチ手段3
が接続されている。コイル9の他端にも対称的に同様の
素子が接続されている。本発明の従来例との相違点は第
1図において、第一のスイッチ手段3あるいは7と第2
のスイッチ手段2あるいは6に入力される第二の閉ルー
プの形成及び遮断を制御するタイミング形成手段の内容
にある。つまり従来では、スイッチ手段2と3又はスイ
ッチ手段6と7のゲートに入力する信号は単にインバー
タ素子により信号を反転して入力していたが、本発明で
は、スイッチ手段2及び6のゲートに入力する信号を遅
延素子により遅らせることで、スイッチ手段2又は6が
遮断される時にはすでにスイッチ手段3又は7が導通
し、高抵抗素子12又は13を含む閉ループが形成されてい
るようにした。あるいは第5図のようにT2の全区間にお
いてスイッチ手段3又は7を常時導通可能となるため
に、新たにタイミング信号発生手段を追加しても良い。
第6図(a)及び(b)は本発明を実証する実験の結果
である。第6図(a)は従来のロジツクつまり第3図の
ようにTr2とTr3又はTr6とTr7を交互にon,offさせるよう
なロジツクにおいて、Tr3又はTr7のゲート容量を増加さ
せたときのVRSを示している。Tr3又はTr7のゲート容量
が増加し遅れが大きくなつたある点でVRSが急に高くな
つている事がわかる。一方第6図(b)は本発明による
ロジツクつまり第5図のようにTr2又はTr6をスイツチン
グするタイミングT2の全区間でTr3又はTr7をonしつぱな
しにしておくロジツクにおいてTr3又はTr7のゲート容量
を増加させたときのVRSを示している。Tr3又はTr7のゲ
ート容量が増加しても全くVRSに変化が生じない事がわ
かる。
〔発明の効果〕 上記のように本発明によれば、VRSが安定し回転検出の
誤検出を防止するので、モータの消費電流が大きくなっ
たり、時計か遅れたりという問題が発生しない。
また、スイッチ手段を制御する信号の配線容量やゲート
容量による信号の遅れを心配する必要がなく、高抵抗素
子の抵抗値のバラツキや電圧比較手段の検出電圧をこま
かく管理する必要がない。つまりTC設計上、スイッチ手
段、ゲート容量及びゲートまでの素子の遅れを考慮せず
に設計でき、IC製造上それらを管理、テストする必要が
ない。さらにIC設計上、高抵抗素子やスイッチ手段の抵
抗値や電圧比較手段の検出電圧をこまかく数種類準備
し、IC製造後のテスト結果によりそれらを選択し調整す
る必要がない、いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が対称とするステツプモータの駆動回路
及び検出回路の一例である。 第2図は本発明が対称とするステツプモータの一例であ
る。 第3図は従来のタイミングチヤートである。 第4図は回転検出を行なうタイミングT2においてスイツ
チングのタイミングのずれによりVRSが変化する様子を
示した図である。 第5図は本発明によるタイミングチヤートの一例であ
る。 第6図は本発明を実証する一実施例の結果を示す図であ
る。 1,2,3,5,6,7……MOSFET 10,11……コンパレータ 12,13……抵抗 9……励磁コイル 14,15,16……電流径路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ロータ、ステータ、ステータを一時的に磁
    化するためのコイルを有するステップモータに対し、駆
    動回路からの駆動パルス印加後に、前記コイルと高抵抗
    素子を直列に含む第一の閉ループを形成する第一のスイ
    ッチ手段と、 駆動パルス印加後に、前記コイルとON抵抗が前記高抵抗
    素子よりも小さな第二のスイッチ手段を直列に含む第二
    の閉ループを形成する第二のスイッチ手段とを有し、 駆動パルス印加後の前記ロータの自由振動に基づく誘起
    電流が前記高抵抗素子を直列に含む第一の閉ループ内に
    流れた結果生じる電圧値と基準電圧値を比較してロータ
    の回転非回転を判別する電圧比較手段を有し、かつ、 前記高抵抗素子は一対あって、前記コイルの両端にそれ
    ぞれ直接に接続し、 前記電圧比較手段は一対あって、前記コイルの両端にそ
    れぞれ直接に接続し、 前記コイルに発生する前記ロータの自由振動に基づく誘
    起電圧を検出してステップモータの回転非回転を判別す
    るステップモータの回転検出方法において、 前記第二の閉ループの形成後の前記第二の閉ループの遮
    断は、前記第一の閉ループの形成されている間であるこ
    とを特徴とするステップモータの回転検出方法。
  2. 【請求項2】前記第一の閉ループの形成が一定周期の間
    欠的であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のステップモータの回転検出方法。
  3. 【請求項3】前記第一の閉ループの形成が連続的である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のステップ
    モータの回転検出方法。
JP59216581A 1984-10-16 1984-10-16 ステップモ−タの回転検出方法 Expired - Lifetime JPH0681551B2 (ja)

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DE8585307295T DE3564875D1 (en) 1984-10-16 1985-10-11 Improvements in or relating to stepping motor driven electronic timepieces
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HK71990A (en) 1990-09-21
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