JPS60109789A - アナログ電子時計のモーター負荷補償回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一ステップモーターを用いたアナログ表示式電
子時計のモーター駆動回路に関するも−のである。

〔発明の背景〕

携帯用電子機器の小型薄型軽量化のための最も有効な手
段として一電源の小型化を揚げることができる。電子時
計もその例外でなく−　より小さな電池での動作を可能
とするために消費電力を削減するあらゆる手段が用いら
れる。特に−大きなエネルギーを消費するモーター駆動
回路を適応制御型回路とすることは効果が大きい。

このような−モーター負荷に応じた駆動力でステップモ
ーターを駆動する回路をモークー負荷補償回路と呼んで
いるが、従来、モーター負荷補償回路はモーターが止ま
ったことを検出すると即座に追加パルスを出力するとと
もに次の駆動ノくルスから駆動力を大きくするといった
機能と、一定時間が経過したら駆動力を弱めるという機
能とを持つものが多く一問題点は少なくなかった。

〔従来技術と問題点〕

すなわち−従来のモーター負荷補償回路は負荷そのもの
を検出するのではなく、止まりが検出されるまで駆動力
を弱くしていく方式であったため。

最適な状態でモーターが動いていてもさらに消費電流を
下げようとする方向に動作した。そのため−必ず止まり
が検出され最犬駆勲力のノ（ルスが追加出力される機会
を持つため、その分だけ消費電流が多くなる。

また、この追加パルスの出力回数を極力少なくしようと
いう目的で一消費電流の少ない駆動）くルスへの変更を
タイマーによって一定時間禁止し一追加パルスが出力さ
れる機会を出来るだけ少なくすることが行なわれていた
が、一時的な機械的ショックによって止まりが検出され
た場合には、負荷が軽いにもかかわらず必要以上の強い
駆動パルスで動作する状態がタイマーの時間だけ続くこ
とになるため、やはり、消費電流が必要以上になってい
た。

また−上記問題を避けるため一子めモーターの仕様に合
わせて最小駆動力パルスを設定し７−モーターが動作す
ると思われる駆動力以下のパルスは用意しないという方
法も採られていたが−この場合はモーター仕様が変わる
たびにＩＣの設計変更を要することとなり、コスト高と
なってしまうという問題があった。

第１図は、従来のモーター負荷補償回路の基本構成を示
すブロック図である。２は基準発振器としての水晶発振
回路−６は前記水晶発振回路からの信号を分周する分周
回路−４はモーターの回転を確認しながらモーターを駆
動するモーター負荷補償回路である。前記モーター負荷
補償回路４は次の各回路ブロック５〜８により構成され
る。５は前記分周回路６からの信号からモーター駆動パ
ルスＰｍを作成し、後述のモーター動作確認回路の制御
によりチョッパー比あるいはパルス幅の変更を行なう他
、必要に応じて追加パルスを出力するモーター駆動パル
ス発生回路−６はストローブパルスＰｓを作成するとと
もにモーターが正常に動作したときモーターコイルに発
生する誘起電圧を検出する事によりモーターの動作を確
認するモーター動作確認回路、７は前記モーター駆動パ
ルスＰｍのチョッパー比等の変更を一定時間禁止するタ
イマー、８は前記モーター駆動パルス発生回路５からの
信号Ｐｍを２つの出力端子から交互に出力してモーター
を駆動すると共に−ストローブパルスＰｓの入力時には
一方の出力端子を高インピーダンス状態にすることによ
って−モーターコイル９の誘起電圧をパルスＰｖとして
取り出すモータードライバーである。図示していないが
前記モーターコイル９はヨークに巻かれており、ヨーク
は磁気的にローターと接続され、ローターは輪列な介し
て指針につながっている。

また−前記誘起電圧パルスＰｖは前記モーター動作確認
回路乙に印加され、該モーター動作確認回路６からはモ
ーターが回転したがどうかの情報Ｓｖが前記モーター駆
動パルス発生回路５に送られている。

第２図は動作を説明するためのタイムチャートである。

第２図（１）はチョッパー比が十分大きく−かなりの余
裕を以て動作している様子を示している。第２図（１）
において２１ｍはコイル電流波形を示し−のこぎり波状
の部分はモーター駆動パルスＰｍのチョッパーによるも
ので−その後に続く波形は誘導起電圧による部分である
。このコイル電流波形Ｉｍが負方向に凸となる領域すな
わち逆流電流領域において誘起電圧パルスＰ・を得るた
めに−ストローブパルスＰ、はモーター駆動ハルスＰｍ
が出力された側のモータードライバー出方端子を高イン
ピーダンス状態にするようになっている。Ｓｖは前記誘
起電圧パルスＰｖによってハイレベルにセントされるモ
ーター負荷情報で、実際にはモーターが動いたがどうか
を示す情報である。

この第２図（１１の場合は、前記コイル電流波形１ｍの
誘起電圧領域の正方向のピークは早い時期に位置してお
り、前記ピークの後の逆流電流を示すところで誘起電圧
が検出され−モーター負荷情報Ｓｖはモーターが正常に
回転したことを示す結果となっている。

第２図（２）はチョッパー比を１段小さくした時の各信
号の波形を示し一前記ピークが第２図（１１よりも後ろ
へさがって〜・るが−同様にピークの後の逆流電流のと
ころで誘起電圧が検出されて、やはりモーター負荷情報
Ｓ・はモーターが正常に回転したことを示す結果となっ
ている、 第２図（３）はチョッパー比をさらに１段小さくした時
の各信号の波形を示し一前記ピークが第２図（２）より
もさらに後ろへさがっており、今度はピークの前の逆流
電流のところで誘起電圧が検出されて、やはりモーター
負荷情報Ｓｖはモーターが正常に回転したことを示す結
果となっているが、実際、このようなコイル電流波形の
場合は全く余裕が無く危険な状態である。

第２図（４）はチョッパー比は第２図（３）と同様であ
ルカ、モーター負荷のわずかな変化によってモーターが
回転できなかった場合を示しており、ストローブパルス
Ｐ１１の領域が図のようにモーター駆動パルスＰｍから
適当に離れていることによって止まりの場合の逆流電流
領域を避けているため誘起電圧パルスＰｖが出力されず
、モーター負荷情報Ｓｖがハイレヘルにならないので一
前記モーター駆動パルス発生回路５が最も強いパルスを
追加出力した様子を示している。通常、第２図（４）の
ような状態になったあとは−チョッパー比が１段大きく
なった状態すなわちこの例の場合第２図（２）の状態を
前記タイマー７の時間だけ続けることになる。

し、たがって−もし第２図（２）σ）チョッパー比にお
いてｍ一時的要因によって止まりが検出された場合には
第２図（１）の状態をタイマー７の時間だけ続けること
になる。かなり小さな消費電流で動作しながらある程度
の余裕を持っているという意味で第２図（２）の状態が
最適と考えられ−このときのコイル電流波形の特徴とし
ては正方向のピークの前後に逆流電流領域があり、前に
位置する逆流電流領域の幅がある程度小さいことが分か
る。

一方、モーター負荷に対してモーター駆動パルスＰｍが
強い場合は前記ピークの前には逆流電流領域が無く−ま
た−弱い場合は前記ピークの前の逆流電流領域が広いの
であるが一従来のモーター負荷補償回路ではそれを認識
することが出来ず、頻繁に第２図（４）の状態を経過す
ることによって現状を把握する必要があった。このため
、追加パルスの出力頻度が多く一消費電流の増加につな
がっていたのである。

また−異なる特性のモーターを接続したときには一別の
問題が発生する。仮に、サイズの小さいモーターを用い
たとすると−コイル電流波形のうち誘起電圧領域の振動
周期が縮まり、第２図（１１に相当する大きな余裕をも
って動作している状態では一逆流電流部分がストローブ
パルス領域と完全にずれてしまうため−誤って止まりと
判断することがある。

また逆に−大きなサイズのモーターを用いた場合には、
誘起電圧領域の振動周期が延びるため第２図（４）のよ
うな止まりの状態でも誘起電圧が検出されてしまい一追
加パルスが出力されず一時計が遅れてしまうという大き
な問題が起きる。

従って−モーター型式の変更に伴なって、ストローブパ
ルスのタイミングの変更が必要であり一コスト高となっ
ていた。またーさらに一生産工程上の問題として、消費
電流測定に時間が掛かるということが揚げられる。

すなわち−電源投入時に最適状態にない場合−第２図（
４）のように追加パルスを一度出力するまでチョッパー
比が安定しないため一安定状態に到達するまでに時間が
掛かっていたのである。

このように−従来のモーター負荷補償回路は一モーター
負荷の大小を判別するのではなく、モーターの止まりを
検出する方式であったため−多くの問題を有していたの
である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は一上記問題を解決し−止まりだけでなく
モーター負荷の大小をも判断できろ機能を備え一タイマ
ーによらずに最適動作状態に移行できるとともに一無駄
な電流消費を避け、しかもモーター仕様を問わないモー
ター負荷補償回路を提供しようとするものであり一他の
目的は、従来に無い特別な機能たとえばモーターが接続
されているかどうかの検出機能や一安定状態到達時間短
縮のための機能を有するモーター負荷補償回路を提供し
ようとするものである。

〔発明の構成〕

本発明のモーター負荷補償回路は−モーター駆動パルス
直後から数ミリ〜士数ミリ秒の間にモーターコイルに現
われる誘起電圧波形を観測することによリーモーターの
止まりだけでなく、負荷と駆動力とのバランスすなわち
余力（マージン）の大小を判別することができろことを
利用したものである。

具体的には一互いに半周期ずれた２相のノ＜２９７群で
構成されろストローブノく２９７群をモーター駆動パル
スの直後から数ミリ−士数ミリ秒間出力するストローブ
パルス作成回路と、前記ストローフ。

パルス群により２つの出力端子が交互に高インピーダン
ス状態となるよう構成されたモータードライバー回路と
２どちらの相のストローブノく２９７群によって誘起電
圧が検出されたかによりモーターコイルの誘起電圧の正
負を判別してノくターン化する誘起電圧パターン化回路
と一前記ノくターンと予め定めておいた標準パターンと
の比較によってノくターン判定を行ない一結果として余
力のレベルを判定する誘起電圧パターン判別回路と一前
記誘起電圧パターン化回路と前記誘起電圧ノくターン剃
刀１」回路からの信号を合成してモーター駆動ノくパル
ス発生回路の制御のための信号を作成する制御信号イ／
「成回路とを有することを特徴とし、そり、によつ−こ
一モーターが正常に回った場合の誘起電圧ノくターンを
３以上のレベルに分けて一中間に設定した標準ノベルを
目標のパターンとしてモーター駆動ノくパルスのパルス
幅あるいはチョノノよ一比を制御することができ、はと
んど追加ノくパルスを出力せずに最コ商状態を維持する
ことを可能とする他−色々な判断機蛙な付加できるよう
に構成されて一℃・る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面に従って説明する
。

第３図は本発明のモーター負荷補償回路の構成を示す回
路図である。５０はモーター駆動ノくルス発生回路であ
り、モーター駆動ノ（ルス幅信号と位相反転タイミング
信号とストローブタイミング信号を作成するパルスジェ
ネレータとしての機能を有するパルス幅設定回路５１と
、モーター駆動）くルスのチョッパー比を設定ずろチョ
ノノく一比設定回路５２と一前記ノくパルス幅設定回路
５１の出ブ］（言号と前記チョッパー比設定回路５２の
出力信号との論理積をとるアンドゲート５６とにより構
成され一後述する３つの制御信号ＵＰ−ＤＮ−ＨＦＬＹ
によりモーター駆動パルスのチョノノく一比及び）くル
ス幅の増減、前記増減の幅の増加を行なうとともに、後
述するモータードライノ（−回路８０に対して位相反転
信号Ｐ、とモーター駆動）＜パルスＰｍを出力し、後述
するストローブノくパルス作成回路７１に対してはスト
ローブノ（ルス出力期間を示すストローブタイミング信
号ＰＴを出力するように構成されている。７０は、互い
に半周期ずれた２つのストローブパルスＰ、１ＰＳ２を
モータードライバー回路８０に対して出力し−モーター
ドライバー回路８０からの誘起電圧パルスＰｖを入力信
号とするとともに、前記モーター駆動パルス発生回路５
０に対してパルス幅あるいはチョッパー比の変更を要求
する信号ＵＰ及びＤＮと前記変更を大きなステップで行
なうことを要求する信号ＨＲＹとを出力する負荷検出制
御回路である。

本実施例における負荷検出制御回路７０は一分周信号群
から前記ストローブパルスＰｓｉ、Ｐｓ２を作成するス
トローブパルス作成回路７１と、前記ストローブパルス
Ｐ８ｔ−Ｐｓｚ及び後述するモータードライバー回路８
０からの誘起電圧パルスＰ・とを入力信号としてモータ
ーコイルに発生する誘起電圧波形の正方向領域と負方向
領域とを区別することによりパターン化する誘起電圧パ
ターン化回路７２と一前記誘起電圧パターン化回路７２
からの信号を入力信号として誘起電圧パターンの各領域
の時間幅を測定することによりパターン形状を把握する
誘起電圧パターン判定回路７３と一前記両回路７１７３
からの信号によりモーター駆動ハルスＰｍのパルス幅及
びチョッパー比の制御のための信号ＵＰ＝　ＤＮ−ＨＲ
Ｙを作成する制御信号作成回路７４とにより構成されて
おり、モーター駆動パルスＰｍによりオールリセットさ
れるように配線されている。８０は−２つの出力端子０
ＵＴＩ−ＯＵＴ２から交互にモーター駆動パルスＰｍを
出力するとともにストローブパルスＰｓｉにより前記モ
ーター駆動パルスＰｍを出力した側の出力端子を高イン
ピーダンス状態にし−ストローブパルスＰｓ２により反
対側の出力端子を高インピーダンス状態にすることによ
ってコイルに発生する誘起電圧を誘起電圧パルスＰ、と
じて取り出すモータードライバー回路であり、前記モー
ター駆動パルス発生回路５０かもの位相反転信号Ｐ、を
入力信号とする位相反転用フリップフロップ（以降−Ｆ
Ｆと言う。）８１とアンドゲート８２ａ〜８２ｆと３人
力オアゲート８６ａ−８３ｂとプリドライバー８４ａ〜
８４ｄとドライバー用トランジスタ８５８〜８５ｄとを
有している。モーター駆動パルスＰｍは前記アンドゲー
ト８２ａ−８２ｂの一方の入力端子に印加され一前記ス
トロープパルスＰａｔは前記アンドゲート８２（，８２
ｄの一方の端子に印加され、前記ストローブパルスＰｓ
２は前記アントゲ−）　８２　ｅ−８２ｆに印加される
。

また−前記ＦＦ８１のＱ出力は前記アンドゲート５２ａ
−ａ２ｃｍ　８２ｆのもう一方の端子に印加され、Ｑ出
力は前記アンドゲートＢ２ｂ−８２ｄ−８２ｅのもう一
方の端子に印加される。

前記３人力オアゲート８６ａには前記アントゲ−）８２
ａ−ａ２ｃｍ　８２ｅの出力信号が入力される。

そして、もう１つの３人カオアゲー）８３ｂには前記ア
ントゲ−）８２ｂ−８２ｃＬ　８２ｆの出力信号が入力
される。

さらに、前記プリドライバー８４ａｌＣ＆’；！前記ア
ンドゲート８２ａの出力信号が、前記プリドライバー８
４ｂには前記３人力オアゲート８３ａの出力信号が、前
記プリドライバー８４Ｃには前記アンドゲート８２ｂの
出力信号が一前記プリトライバー８４ｄには前記３人力
オアゲー）８３ｂの出力信号がそれぞれ入力される。前
記ドライバーの一方はゲートに前記プリドライバー８４
２の出力信号が印加されたＰチャネル・トランジスタ８
５ａとゲートに前記プリドライバー８４ｂの出力信号が
印加されたＮチャネル・トランジスタ８５ｂとで構成さ
れ、前記両トランジスタのドレイン同士を接続してこの
モータードライバー回路８０の一方の出力端子０ＵＴ１
としている。前記ドライバーの他方はゲートに前記プリ
ドライバー８４Ｃの出力信号が印加されたＰチャネル・
トランジスタ８５Ｃとゲートに前記プリドライバー８４
ｄの出力信号が印加されたＮチャネル・トランジスタ８
５ｄとで構成され一前記両トランジスタ８５（，８５ｄ
のドレイン同士を接続してこのモータードライバー回路
８０のもう一方の出力端子０ＵＴ２としている。

そして−前記出力端子０ＵＴＩ、ＯＵ　’ｒ２はオアゲ
ート８６０入力端子に接続され、該オアゲート８６の出
力信号が誘起電圧パルスＰｖとして負荷検出制御回路７
０に送られる。

第４図は本発明のモーター負荷補償回路の動作を説明す
るためのタイムチャートである。第２図と同様に一第４
図（１）はチョッパー比が十分大きく、モーター負荷に
対してかなりの余力を以て動作している様子を示してお
り−コイル電流波形１ｍの形も第２図（１）と同じであ
る、ストローブパルスＰ、１及びＰｓ２は図のように互
いに半周期ずれたパルス群により成り、従来と異なりモ
ーター駆動パルスｐｍの直後から出力されている。

また、第４図において−モーター駆動パルスＰｍが出力
されたと同じ側のモータードライバー出力端子（０［Ｊ
Ｔｌまたは０ＵＴ２　）を高インピーダンス状態にする
ストローブパルスをＰ、１として上向きに画き一反対側
の出力端子（Ｕ　Ｕ　ｉ”　２または０ＵＴＩ）を高イ
ンピーダンス状態にするストローブパルスをＰｓ２とし
て下向きに画いである。

誘起電圧パルスＰｖは一誘起電圧パターン化回路７２に
よってストローブパルスＰ、１−Ｐ１２との論理積がと
られ−Ｐ・１とＰｖｚに区別される。第４図ではＰ・１
を上向きにＰｖｚを下向きに画いである。

誘起電圧パターン化回路７２では、Ｐｖｌによってハイ
レベルにセノトサレＰｖ２によってローレベルにリセッ
トされる信号Ｐ１を作成しており、本実施例ではこのＰ
ｌの２回目のセント時にストローブパルスを停止するよ
うにしている。

従って−　Ｐｌは前記２回目のセットが行なわれた場合
にはハイレベルを維持することになる。誘起電圧パター
ン判定回路７６はモーター駆動パル−スＰ　ｍのエンド
から前記Ｐ１の１回目のセントまでの時間Ｔ１と−それ
に続くリセットされるまでの時間Ｔ２とを測定している
。実際の測定はより忠実に誘起電圧パターンをトレース
するためにＰｖｌまたはＰｖｚのパルス個数をカウント
することによって行ない、予め定められた数を越えたか
越えなかったかの判定を行なう。

たとえば、’ｒ１−　Ｔ２をｐｖｌまたはＰｖｚの一周
期を単位時間として表わすことにすると−Ｔ１は一３以
上か、３未満かの２レベル−Ｔ２は−３未満か−３か−
３を越えたかの３レベルで判定するのである。

また−Ｐ、１については、２回目のセットが行なわれた
かどうかによってパターンの形が判定され−これらの判
定結果は制御信号作成回路７４により一前記制御信号Ｕ
Ｐ−ＤＮ−ＨＲ’ｌ＆Ｃ変換される。

そのときの相互の関係は次の表のようになっている。

（表） すなわち−Ｐ１が２回目の七ノ］・によってハイレベル
となっていて、尚且つ−ＴＩが２以下と短い場合（判定
番号１〜３）はモーターが回転したものと判断し、さら
にＴ２が３に等しい場合（判定番号２）を最適状態と見
なし−ＰＩが前記以外の場合（判定番号４〜７）につい
てはＴ１の値によってモーター駆動パルスＰｍが強すぎ
るのか−または弱すぎてモーターが回らなかったのかを
判定し７ているのである。追加パルスは、判定番号５と
７の時すなわちＬＩＰとＨＲ，Ｙが出力された場合に出
力される。第４図（１）はモーター駆動ノ（ルスＰｍが
強すぎる場合を示しており一第２図の説明に於いても述
べたように、コイル電流波形１ｍの正方向のピークが早
い時期に位置しており−このピークの前に逆流領域が無
いため前記Ｐ１は１回しかセットされず−またＴ１はそ
のため３以上となり、パターン判定回路７６により判定
番号６と判断され、制御信号ＤＮとＨＲＹが出力されて
一モーター駆動パルス発生回路５０は大きなステップで
チョッパー比が減少される。

その結果、次のモーター駆動）（ルスＰｍによる各信号
の波形は第４図（２）のようになり一今度は前記ピーク
が後ろへ下がって、Ｐ　ｉ　＆＄　２回目のセントが行
なわれ−ＴＩも１と短いので、モーターは回ったものと
判断されるが−Ｔ２が６と長すぎるため１判定番号３と
判定されて−パターン判定回路７３から制御信号ＵＰが
出力されで、次のモーター駆動パルスＰｍのチョッパー
比は１段増加されることになる。

その結果１次の各信号は第４図（３）のようになり一前
記ピークが前方に少し戻ることにより一１゛２が３とな
って判定番号２と判定され一制御信号は全部ローレベル
のままとなって、モーター駆動パルスＰｍは現状が維持
される。

なお−Ｐｌ−ＵＰ−ＤＮ−ＨＲＹの各信号は一負荷検出
制御回路７０がモーター駆動パルスＰ　ｍによってオー
ルリセットされることにより−それぞれイニシャライズ
されている。

なお−１１Ｅ　２図（４１のようにモーターが回らなか
った場合には、Ｐｌが１回しかセットされず一尚且つＴ
１が２以下なので判定番号５と判断され。

ＵＰとＨＲＹが出力されて、太ステップでチョッパー比
が増加されることになる。

本実施例では１分かり易くするため−チョッパー比の変
更によるモーター駆動パルスＰｍの変化を大きくして説
明したが、実際にはチョッパー比の変更ステップはもっ
と細かくすべきであり一本実施例のように大ステップで
のチョッパー比減少の次にすぐチョッパー比増加が行な
われるのは好ましくない。特に、どんなモーターでも判
定番号１〜３の状態を必ず経過するように配慮するなら
ば一前記ステップを細かくすることが必要である。

また、それに伴なってストローブパルスのＩｊ［も細か
くすることが必要である。そうすることにより一本発明
のモーター負荷補償回路を用いた電子時計は−モーター
仕様に拘わらす一部どの期間−前記判定番号１〜３で動
作することになり、電池寿命により徐々に電圧が下がっ
た場合においても一部　まったく追加パルスを出力せず
に最適動作状態を維持することが可能となるのである。

モーター仕様を問わない理由について、更に詳しく説明
すると、本発明のモーター負荷補償回路が特に注目して
観測している部分は、誘起電圧波形のうちでも前半部分
と言ってよく−さらに極性によって細分化した領域を観
測しているのであり。

この部分のモーター仕様による違いはモーター負荷によ
る変化に比べるとほんの僅かなのである。

従って、観測開始点が、モーター駆動パルスのパルス幅
に合わせて、フレキシブルに移動するようになっている
限り−モーター仕様に対して汎用性を持つのである。本
発明のモーター負荷補償回路の場合−単にモーター駆動
パルスＰｍの直後から観測するという条件を守るのみで
ある。

第５図は本発明のモーター負荷補償回路の一部である負
荷検出制御回路７０の具体的描成を示す回路図である。

第５図において−ストローブパルス作成回路７１は、３
人カアンドゲー）Ａφと２人カアンドゲートＡ１及びＡ
２とにより成り一前記３人カアンドゲートＡφの入力信
号としては分周回路からの２ｋＨｚ信号−モーター駆動
パルス発生回路５０からモーター駆動パルスｐ＝と追加
パルスとの間の期間を示すストローブタイミング信号Ｐ
Ｔ−さらに誘起電圧パターン化回路７２からストップ信
号ＳＴを受けており一出力信号は前記アンドゲートＡｌ
及びＡ２に送られる。前記アントゲ−）ＡＩのもう一方
の入力信号として１ｋＨｚ信号の反転信号が入力され一
前記アンドゲートＡ２のもう一方の入力信号として１ｋ
Ｈｚ信号が入力される。前記アントゲ−）ＡＩ＝　Ａ２
の出力信号はそれぞれストローブパルスＰｓｉ−Ｐｓ２
として誘起電圧パターン化回路７２とモータードライバ
ー回路８０に対し出力される。誘起電圧パターン化回路
７２は、モータードライバー回路８Ｄからの誘起電圧パ
ルスＰｖを前記ストローブパルスＰ、１及びＰＩ＋２と
の論理積をとることによって誘起電圧パルスＰｖ１及び
Ｐｖ２に区別するアンドゲートＡ３及びＡ４と、前記誘
起電圧パルスＰｖ１　ｖｃよりセントされ、前記誘起電
圧パルスＰｖ２によりリセットされるラッチ回路Ｌｌと
、前記ラッチ回路Ｌｌをモーター駆動パルスＰｍでもリ
セットできるようにするためのオアゲートＲ１と、前記
ラッチ回路Ｌ１のＱ出力のネガティブ・エツジにより反
転するＦＦ７５と、前記ラッチ回路Ｌ１と前記ＦＦ７５
の両方がセットされたときにストップ信号ＳＴを出力す
るためのオアゲートＲ，２と一前記うノチ回路Ｌ１と前
記Ｆ　Ｆ’　７５のどちらが一方でもセットされた状態
にあるときにハイレベルとなる信号Ｐ２を出力するオア
ゲートＲ３と一前記うッチ回路Ｌｌと前記ＦＦ７５の両
方がり七ノｌ状態にあるときに誘起電圧パルスＰｖ２を
通過させるためのアンドゲートＡ５と一前記うッチ回路
Ｌ１がセント状態で前記ＦＦ７５がリセット状態の時に
誘起電圧パルスＰｖ１を通過させるためのアントゲ−）
Ａ６とにより構成されている、誘起電圧パターン判定回
路７６は、前記誘起電圧パターン化回路７２のアンドゲ
ートＡ５がら出力される誘起電圧パルスＰｖ２の個数を
カウントするとともに定められた値Ｎ１になったとき一
致信号Ｐ３を出方して停止するカウンター７６と、前記
誘起電圧パターン化回路７２のアンドゲートＡ６がらの
誘起電圧パルスＰｖ１の個数をカウントするとともに−
定められた値Ｎ２になったとき一致信号Ｐ４を出力し−
Ｎ３になったとき一致信号Ｐ５を出力して停止するカウ
ンター７７とにより構成される。制御信号作成回路７４
は、前記誘起電圧パターン化回路７２からの信号ＳＴと
Ｐ２及び前記誘起電圧パターン判定回路７６からの信号
Ｐ３−Ｐ４及びＰ５から前記制御信号ＵＰ−ＤＮ及びＨ
ＲＹを作成するゲート回路であり、その構成は次の式に
従っている。

ＵＰ工（ＳＴ十Ｐ５　）・Ｐ２・Ｐ３ ＤＮ−Ｐ２・Ｐ３＋ＳＴ参Ｐ４・Ｐ５ ＨＲＹ＝ＳＴ＋Ｐ２・Ｐ３ なお−誘起電圧パターン判定回路７６において予め定め
られる値Ｎ１〜Ｎ３は一部３図の実施例においてはそれ
ぞれ！１　４であるが、既に述べたように、パルス幅及
びチョッパー比の変更ステップは第２図及び第４図より
も細かく制御することが望ましく、それｔこ伴なってス
トローブパルスの周期も短くすることが望ましいので一
現実的には、前記Ｎ１〜Ｎ３はもつと大きな値とするこ
とになる。

また１本実施例において、ストローブパルスＰ、１−Ｐ
、２のパルス幅は２ｋＨｚ信号と同じになっているが、
これは現実的でなく一舖導起電圧波形を減衰させないた
めにはもっと細くなくてはならない。そのために追加す
べき回路は多くないので２簡単に説明する。

第６図は一前記ストロープパルスの幅をヒゲ状にする場
合の負荷検出制御回路７０の一部を示す回路図である。

追加されたのは誘起′電圧パターン化回路７２のアント
ゲ−）ＡＩ　Ａ４０次にそれぞれ挿入されるラッチ回路
Ｌ２−Ｌ３のみであり−Ｑ出力がそれぞれ入力されるス
トローブパルス作３人力となる。

また、前記ランチ回路Ｌ２−Ｌ３はストローブパルスＰ
１１２−Ｐｓ１によりそれぞれリセットされるように構
成するが−モーター駆動パルスＰ　ｍによってもリセッ
トされるようにすることが望ましい、こうすることによ
って、誘起電圧パルスＰｖを確実に受け取って一尚且つ
ストローブパルスをヒゲ状に切ることができる。

また、本発明のモーター負荷補償回路は、誘起電圧パタ
ーンが標準パターンに一致スるパルス幅とチョッパー比
を選ぶため一モーター仕様によって異なるモーター駆動
パルスどなるが、前記ストローブパルス群はこのモータ
ー駆動パルスの直後から出力されるという条件が守られ
るように構成されている。

また一実施例はこればかりでなく、前記誘起電圧パルス
Ｐｖ１．Ｐ・２の両方とも全く得られないことを認識す
るが、あるいはへ４Ｔ二Ｐ２＋Ｐ３なる信号を作成して
、モーターの接続の有無を認識することなどは２本実施
例の単なる拡張である。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明のモーター負荷補償回路は
一従来と異なリーストロープパルスを２相とし−２つの
モータードライバー出力端子を交互に高インピーダンス
とすることによって−コイルに発生する誘導起電圧波形
のパターン化を容易にし−また、ストローブタイミング
をモーター駆動パルスＰｍの直後からとする事により、
モーター仕様の違いに伴なうパルス幅の違いに関係なく
誘起電圧波形のパターン化を可能にした。

更に、モーターが正常に回った場合の誘起電圧パターン
を３以上のレベルに分は一中夫のレベルを目標のパター
ンとしてモーター駆動パルスのパルス幅あるいはチョッ
パー比を制御することにより、はとんど追加パルスを出
力せずに最適状態を維持することが可能となった。

またーそればかりでなく、モーターが接続されていない
ことを認識することもてきるため、チョッパー駆動パル
スの周期測定ができない市販の周波数カウンターによる
歩度測定のために、チョッパー駆動を停止することがで
きる。

また、最適動作状態からかけ離れた状態の場合には大き
なステップでチョッパー比を変更するようになっている
ため一電源投入から安定状態に到達するまでの時間が短
く、消費電流測定が迅速に行なえるなど、生産工程上で
も有利である。

このように、本発明のモーター負荷補償回路によれば一
モーターの止まり検出だけでなく、正常に回転したとき
のモーター負荷を一誘起電圧波形から判断できるため、
従来のようなタイマーを必要とせず一更に一最も消費電
流の大きい追加パルスの出力回数を大幅に減少でき一電
池の小型化ひいては電子腕時計の小型運屋化に貢献する
とともに−モーターの仕様に拘わらずに使用できるため
。

ＩＣの設計変更や新仕様モーターの特性調査などにかか
る資金と時間を節約することができ、コスト面でも大き
く貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のモーター負荷補償回路の基本構成を示す
ブロック図−第２図は第１図のモーター負荷補償回路の
動作を示すタイムチャート、第３図は本発明のモーター
負荷補償回路の一実施例を示す回路図、第４図は第３図
の実施例の動作を示すタイムチャート−第５図は本発明
のモーター負荷補償回路の有する負荷検出制御回路の一
例を示す回路図−第６図は本発明の負荷検出制御回路の
別の例の部分回路図である。 ５０・・・・モーター駆動パルス発生回路−７０・・・
・・負荷検出制御回路− ８０・・・・・モータードライバー回路、７１・・・・
・・ストローブパルス作成回路−７２・・・・・・誘起
電圧パターン化回路。 ７６・・・・・・誘起電圧パターン判定回路、７４・・
・・・・制御信号作成回路。 第　１　図 第２図 （１）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータードライバー出力端子の一方を一時的に高インピ
   ーダンス状態にすることによりモーターコイルの誘起電
   圧を検出し、その検出結果に基づいてモーター駆動パル
   スのパルス幅あるいはチョッパー比を制御するモーター
   負荷補償回路に於いて一互いに半周期ずれた２相のパル
   ス群で構成されるストローブパルス群をモーター駆動パ
   ルスの直後から数ミリ−士数ミリ秒間出力するストロー
   ブパルス作成回路と一前記ストロープパルス群により２
   つの出力端子が交互に高インピーダンス状態となるよう
   構成されたモータードライバー回路と−どちらの相のス
   トローブパルス群によって誘起電圧が検出されたかによ
   りモーターコイルの誘起電圧の極性を判別してパターン
   化する誘起電圧パターン化回路と、前記パターンと予め
   定めておいた標準パターンとの比較を行なうパターン判
   定回路と一前記誘起電圧パターン化回路と前記パターン
   判定回路からの信号を合成してモーター駆動パルス発生
   回路の制御のための信号を作成する制御信号作成回路と
   を有することを特徴とするモーター負荷補償回路。