JPWO2016052577A1 - 電子時計 - Google Patents

Abstract

ステップモータ（３０）と、ステップモータを駆動する駆動パルスＳＰを出力する駆動パルス発生回路（５）と、ステップモータの回転を検出する検出パルスを出力する検出パルス発生回路（１０）と、補正パルスＦＰを出力する補正パルス発生回路（６）と、各パルスを選択出力するパルス選択回路（７）と、パルス選択回路（７）からの出力をステップモータに供給するドライバー回路（２０）と、検出パルス（ＣＰ）により発生する検出信号を入力し、ステップモータの回転を判定する回転検出回路（４０）と、を有する電子時計であって、駆動パルス（ＳＰ）の駆動間隔を通常駆動と高速駆動とに切り替える駆動間隔切替回路（４）を有し、回転検出回路（４０）は、駆動間隔切替回路（４）により検出条件が変更可能である構成とした電子時計（１）。

Description

本発明は、指針をステップモータで駆動する電子時計に関し、特にステップモータの早送り手段を備えた電子時計に関する。

従来、アナログ表示手段を備えた電子時計は、指針をステップモータ（ステッピングモータ、パルスモータなどとも称される）によって駆動することが一般的である。このステップモータは、コイルによって磁化されるステータと、２極磁化された円盤状の回転体であるロータで構成され、１秒毎に運針する通常駆動と共に、時刻修正などでは指針を高速に動かす早送り動作（高速駆動）が一般的に行われている。

この早送り動作は、ステップモータへ駆動パルスを短い周期で高速に供給するが、ステップモータが短い周期の高速駆動パルスに対して、運針ミス、すなわち、ロータの回転ミスが生じないように動作させる必要がある。このため、ロータの回転状態を検出し、回転状態に応じて適切な駆動パルスを供給することで、早送り動作を安定して実施できるステップモータを備えた電子機器が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

この特許文献１は、ステップモータの駆動において、ロータの回転によって励起された逆起電力を電流あるいは電圧として捉えて、その第１のピークを検出し、この検出よってロータの回転の有無を確認しながら駆動パルスを供給して早送り動作を実現している。また、駆動パルスに起因するスパイクノイズの影響を防止するために、直前の駆動パルスの出力タイミングから所定の時間だけ逆起電力を検出しない不感応時間（マスク時間）を設定し、検出タイミングの最適化を得ていることが示されている。

また、ロータの減衰振動による逆誘起電流から、次の駆動パルスによる駆動エネルギーにプラスとなる減衰振動のタイミングを検出して、次の駆動パルスの出力タイミングを決定するステップモータの検出制御装置が提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

この特許文献２は、ロータの減衰振動による逆誘起電流を検出後、次の駆動エネルギーにプラスとなるタイミングを得るために、一定の遅延時間（ｄ´ｍＳ）後に、次の駆動パルスを出力している。これにより、ロータの減衰振動のエネルギーを有効に利用でき、駆動消費電流を減らすことができると共に、ロータの減衰振動が小さくなるのを待つことなく、次の駆動パルスを出力できるので、早送り動作を従来よりも高速にできることが示されている。

特許第３７５７４２１号公報（第１０頁、図５） 特公昭６０−０５６０８０号公報（第２頁、図４）

しかしながら、特許文献１で提示されている技術は、ロータの回転によって励起された逆起電力を検出する検出条件がひとつだけなので、検出波形の変動（すなわち、ロータの回転変動）を高精度に検出することができない。このため、外部磁場等の外乱によってロータの回転が不安定になった場合、ロータの回転状態を正確に把握できないので、適切な早送り駆動ができず、早送り動作の高速化に限界がある。また、早送り動作において、ステップモータに必要以上の駆動電力を供給することは、電子時計の電池寿命を短くすることに繋がるが、特許文献１の技術では高精度の回転検出が出来ないために駆動電力の最適化が得られず、低電力駆動が難しいという問題があった。

また、特許文献２で提示されている技術は、逆誘起電流の検出後、あらかじめ定めた一定の遅延時間（ｄ´ｍＳ）の後に次の駆動パルスを出力するので、ロータの回転速度の変動にきめ細かく対応できず、外部磁場等の外乱の影響を受けやすい懸念がある。また、次の駆動パルスを出力する前に遅延時間が常に存在しているので、早送り動作が制限されて、更なる高速駆動を実現することが困難であった。

本発明の目的は上記課題を解決し、ステップモータの駆動電力を低減しつつ、ステップモータの安定した高速駆動を実現する電子時計を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明に係る電子時計は下記記載の構成を採用してよい。

本発明の電子時計は、ステップモータと、該ステップモータを駆動するための複数の異なる駆動力の駆動パルスを出力する駆動パルス発生回路と、駆動パルスでステップモータを駆動後、ステップモータの回転／非回転を検出する検出パルスを出力する検出パルス発生回路と、駆動パルスによる駆動の補償用の補正パルスを出力する補正パルス発生回路と、駆動パルスと検出パルスと補正パルスを選択出力するパルス選択回路と、該パルス選択回路から出力されたパルスをステップモータに供給するドライバー回路と、検出パルスにより発生する検出信号を入力し、ステップモータの回転／非回転を判定する回転検出回路と、を有し、該回転検出回路で非回転と判定された場合、パルス選択回路が補正パルスを出力するとともに、現状よりも高い駆動力の駆動パルスを選択する電子時計において、さらに、駆動パルスの駆動間隔を、通常使用される駆動間隔である通常駆動間隔と、通常駆動間隔よりも短い駆動間隔である高速駆動間隔と、に切り替える駆動間隔切替回路と、を有し、回転検出回路は、前記駆動パルスの駆動間隔に応じて検出条件が変更可能に構成されることを特徴とする。

また、駆動間隔切替回路が、通常駆動間隔と高速駆動間隔とで、回転検出回路の検出条件を変更するように構成されることを特徴としてよい。

また、駆動間隔切替回路は、高速駆動間隔を選択するときに、回転検出回路の検出条件を、通常駆動間隔を選択するときよりも、早期に非回転と判断されるように変更することを特徴としてよい。

また、駆動間隔切替回路は、高速駆動間隔を選択するときに、通常駆動間隔を選択するときよりも、検出パルスの出力数を少なくすることを特徴としてよい。

また、回転検出回路は、ステップモータが接続されるドライバー回路の出力に発生する検出信号を検出するとともに、ドライバー回路の出力に接続された検出抵抗を有し、駆動間隔切替回路は、検出抵抗の抵抗値を、高速駆動間隔を選択するときのほうが、通常駆動間隔を選択するときよりも低くすることを特徴としてよい。

また、駆動間隔切替回路は、検出信号の検出可否を判断するための閾値の絶対値を、高速駆動間隔を選択するときのほうが、通常駆動間隔を選択するときよりも高くすることを特徴としてよい。

また、駆動間隔切替回路は、検出パルスの幅を、高速駆動間隔を選択するときのほうが、通常駆動間隔を選択するときよりも狭くすることを特徴としてよい。

また、駆動間隔切替回路は、高速駆動間隔を選択している場合に、回転検出回路が、非回転と判断したが、検出パルス出力開始から所定期間内に検出信号を検出し、以降検出信号を検出しなかった場合に、駆動パルスとして、現状より駆動力の低いものを選択することを特徴としてよい。

また、補正パルス発生回路は、駆動間隔切替回路が、駆動パルスとして、現状より駆動力の低いものを選択した場合に、補正パルスを出力しないことを特徴としてよい。

また、駆動間隔切替回路は、通常駆動間隔から高速駆動間隔へ切り替える際に、駆動パルスとして、現状より駆動力の高いものを選択することを特徴としてよい。

また、回転検出した場合にカウントし、非回転検出の場合にリセットされる連続回転カウンタを有し、駆動間隔切替回路は、該連続回転カウンタの値により、通常駆動間隔から高速駆動間隔へ切り替える際の駆動力を決定することを特徴としてよい。

また、駆動間隔切替回路が、通常駆動間隔から高速駆動間隔へ切り替える際に、複数の異なる駆動力の駆動パルスによる複数回の前記ステップモータの駆動を行い、それぞれについて、回転検出回路による回転検出を行い、複数の異なる駆動力の駆動パルスによる複数回のステップモータの駆動についての回転検出の結果に基いて、駆動パルスの駆動力を選択することを特徴としてよい。

上記の如く本発明によれば、高速駆動間隔を選択するときに、回転検出回路の検出条件を通常駆動間隔を選択するときよりも早期に非回転と判断するように変更することができる。これにより、ステップモータの回転速度の低下を早期に検出し、ステップモータの駆動力を強めることで、回転検出の遅れによる高速駆動の制限が排除され、ステップモータの高速駆動を最適化し、低電力で安定した高速駆動を実現する電子時計を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係わる電子時計の概略構成を示す構成図である。 本発明の第１の実施形態に係わるステップモータの概略構成と基本動作を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態に係わるドライバー回路と検出抵抗部の構成を示す回路図である。 本発明の第１の実施形態に係わるステップモータから発生する逆起電力による誘起電流と回転検出の基本動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第１の実施形態に係わる電子時計の回転検出動作とステップモータ駆動を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係わる電子時計の通常駆動における回転検出動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第１の実施形態に係わる電子時計の高速駆動における回転検出動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第１の実施形態に係わる電子時計の通常駆動から高速駆動に移行する時の駆動パルスのスタートデューティの決定を説明する説明図と表である。 本発明の第２の実施形態に係わる電子時計の概略構成を示す構成図である。 本発明の第２の実施形態に係わるドライバー回路と検出抵抗部の構成を示す回路図である。 本発明の第２の実施形態に係わる電子時計の回転検出動作とステップモータ駆動を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係わる電子時計の通常駆動における回転検出動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態に係わる電子時計の高速駆動における回転検出動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態の変形例１に係わる電子時計の高速駆動における回転検出動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態の変形例２に係わる電子時計の高速駆動における検出パルスのパルス幅を説明するタイミングチャートである。 本発明の第３の実施形態に係わる電子時計の回転検出動作とステップモータ駆動を説明するフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係わる電子時計の高速駆動における回転検出動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第３の実施形態の変形例に係わる電子時計の回転検出動作とステップモータ駆動を説明するフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の変形例に係わる電子時計の高速駆動における回転検出動作を説明するタイミングチャートである。 本発明の第４の実施形態に係わる電子時計のスタートデューティ決定動作を説明するフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係わる電子時計の試行運針動作を説明するフローチャートである。

以下図面により本発明の実施の形態を詳述する。

＜各実施形態の特徴＞
第１の実施形態の特徴は本発明の基本的な構成であり、ステップモータの通常駆動と高速駆動で回転検出条件を変更し、高速駆動では検出パルスの出力数を少なくして早期に非回転と判断することである。

第２の実施形態の特徴は、ステップモータの高速駆動において、回転検出のための検出抵抗値、または回転検出回路の閾値を切り替えることで、高速駆動では早期に非回転と判断することである。

第３の実施形態の特徴は、ステップモータの回転が速すぎる（駆動力が強すぎる）場合、駆動パルスの駆動力を低下させる制御を行い、駆動電力を低減してステップモータの駆動を最適化することである。

第４の実施形態の特徴は、高速駆動時のスタートデューティを決定するにあたり、デューティの異なる運針を複数回行い、それらの回転検出結果に基いて、スタートデューティを決定することである。

＜第１の実施形態＞
＜第１の実施形態の電子時計の構成説明：図１＞
第１の実施形態の電子時計の概略構成を図１を用いて説明する。図１において、符号１は第１の実施形態の電子時計である。電子時計１は、水晶振動子（図示せず）によって所定の基準信号Ｐ１を出力する発振回路２、基準信号Ｐ１を入力して各回路を制御するために必要なタイミング信号Ｔ１〜Ｔ４を出力する制御回路３、パルス発生制御信号Ｐ２を出力する駆動間隔切替回路４、駆動パルスＳＰを出力する駆動パルス発生回路５、補正パルスＦＰを出力する補正パルス発生回路６、第１、第２検出パルスＣＰ１、ＣＰ２を出力する検出パルス発生回路１０を有する。

さらに電子時計１は、駆動パルスＳＰ等を入力して選択パルスＰ３と検出抵抗パルスＲＰを出力するパルス選択回路７、選択パルスＰ３を入力して駆動パルス等を出力するドライバー回路２０、駆動パルスＳＰ等を入力して指針（図示せず）を動かすステップモータ３０、ステップモータ３０からの第１、第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２を入力してステップモータ３０の回転検出を行う回転検出回路４０などによって構成される。

なお、電子時計１は、指針によって時刻を表示するアナログ表示式時計であり、電源となる電池、操作部材、輪列、指針等を有するが、これらは本発明に直接係わらないので、ここでの図示は省略する。

検出パルス発生回路１０は、第１検出パルス発生回路１１と第２検出パルス発生回路１２とを有し、タイミング信号Ｔ１とパルス発生制御信号Ｐ２を入力して動作し、ステップモータ３０の回転／非回転を検出する検出パルスを出力する。第１検出パルス発生回路１１は、駆動パルスＳＰでステップモータ３０を駆動したときに発生する逆起電力で、駆動パルスＳＰと異なる側（逆極性）に発生する誘起電流を検出するための第１検出パルスＣＰ１を出力する。また、第２検出パルス発生回路１２は、駆動パルスＳＰと同じ側（同極性）に発生する誘起電流を検出するための第２検出パルスＣＰ２を出力する。

駆動間隔切替回路４は、駆動パルスＳＰの通常駆動間隔（たとえば１秒間隔）と、通常駆動間隔よりも短い駆動間隔である高速駆動間隔とに切り替える機能を備えており、タイミング信号Ｔ４と回転検出回路４０からの判定信号Ｐ５等を入力して動作する。

この駆動間隔切替回路４は、各パルス発生回路を制御するパルス発生制御信号Ｐ２と、通常駆動間隔と高速駆動間隔に応じて回転検出の条件を変更する検出制御信号Ｐ４を回転検出回路４０に対して出力する。また、駆動間隔切替回路４は、内部に回転検出回数をカウントする連続回転カウンタ４ａを有し、そのカウント値等に基づいて駆動パルスＳＰのデューティのランクを制御するランク信号Ｐ６を駆動パルス発生回路５に対して出力する。

駆動パルス発生回路５は、タイミング信号Ｔ３とパルス発生制御信号Ｐ２、ランク信号Ｐ６を入力して動作し、ステップモータ３０を駆動するための駆動パルスＳＰを出力する。この駆動パルス発生回路５は、駆動間隔切替回路４からのパルス発生制御信号Ｐ２によって制御され、１秒毎の通常駆動間隔の駆動パルスＳＰや、早送り動作のための高速駆動間隔の駆動パルスＳＰを出力する。また、ランク信号Ｐ６によってパルスのデューティを制御し、駆動パルスＳＰを複数の異なる駆動力に切り替えることができる。

補正パルス発生回路６は、タイミング信号Ｔ２とパルス発生制御信号Ｐ２を入力して動作し、ステップモータ３０が回転検出回路４０によって非回転と判断された場合に、駆動の補償用の補正パルスＦＰを出力する。

パルス選択回路７は、駆動パルスＳＰ、補正パルスＦＰ、第１、第２検出パルスＣＰ１、ＣＰ２をそれぞれ入力し、各パルスを選択して選択パルスＰ３としてドライバー回路２０に出力する。また、第１、第２検出パルスＣＰ１、ＣＰ２から生成し、検出抵抗部５０を制御する検出抵抗パルスＲＰを出力する。

回転検出回路４０は、ステップモータ３０からの第１、第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２（ドライバー回路２０の出力に発生する）、パルス選択回路７からの検出抵抗パルスＲＰ、駆動間隔切替回路４からの検出制御信号Ｐ４を入力して動作する。

回転検出回路４０は、第１検出判定回路４１と第２検出判定回路４２、及び検出抵抗部５０とを有している。第１検出判定回路４１は、第１検出パルスＣＰ１により発生する第１検出信号ＤＳ１を入力して検出位置を調べる第１検出位置カウンタ４１ａと、同じく第１検出信号ＤＳ１を入力して検出発数を調べる第１検出発数カウンタ４１ｂとを有している。

また、第２検出判定回路４２は、第２検出パルスＣＰ２により発生する第２検出信号ＤＳ２を入力して検出位置を調べる第２検出位置カウンタ４２ａと、同じく第２検出信号ＤＳ２を入力して検出発数を調べる第２検出発数カウンタ４２ｂとを有している。また、検出抵抗部５０は、ドライバー回路２０の出力に検出抵抗を接続して、第１、第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２を取り出す回路であるが、詳細は後述する。

この回転検出回路４０は、前述した複数のカウンタによる計測情報から第１、第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２の発生位置や発生数を検出し、その情報に基づいてステップモータ３０の回転状態を把握して回転／非回転を判定し、その判定結果等を判定信号Ｐ５として駆動間隔切替回路４に出力する。また、回転検出回路４０は、駆動間隔切替回路４からの検出制御信号Ｐ４によって、回転検出条件を変更できる機能を有している。

ドライバー回路２０は、ここでは図示しないが二つのドライバー回路によって構成され、それぞれの出力端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２から駆動パルスＳＰ、補正パルスＦＰ、第１、第２検出パルスＣＰ１、ＣＰ２を低インピーダンスに変換して出力し、ステップモータ３０を駆動する。なお、ドライバー回路２０の詳細な構成は後述する。

＜ステップモータの概略構成と基本動作の説明：図２＞
次に、ステップモータ３０の概略構成と基本的な動作を図２を用いて説明する。図２（ａ）において、ステップモータ３０は、ロータ３１、ステータ３２、コイル３３などによって構成される。ロータ３１は２極磁化された円盤状の回転体であり、径方向にＮ極、Ｓ極に着磁されている。ステータ３２は、軟磁性材により成り、ロータ３１を囲む半円部３２ａ、３２ｂがスリットで分割されている。また、半円部３２ａ、３２ｂが結合している基部３２ｅに単相のコイル３３が巻装されている。単相とはコイルが１個であり、駆動パルス等を入力する入力端子Ｃ１、Ｃ２が２個であることを意味している。

また、ステータ３２の半円部３２ａ、３２ｂの内周面の対向する所定の位置に、凹状のノッチ３２ｈ、３２ｉが形成されている。このノッチ３２ｈ、３２ｉによって、ステータ３２の電磁的安定点（直線Ａで示す）に対してロータ３１の静的安定点（制止時の磁極の位置：斜線Ｂで示す）がずれることになる。このずれによる角度差を初期位相角θｉと称し、この初期位相角θｉによって、ロータ３１が所定の方向に回転しやすいように癖付けされることになる。

次に、ステップモータ３０の基本動作を図２（ａ）とタイミングチャートの図２（ｂ）を用いて説明する。図２（ｂ）において、駆動パルスＳＰは、図示するように連続する複数のパルス群によって構成され、このパルス群はパルス幅（すなわち、デューティ）が可変される。この駆動パルスＳＰがステップモータ３０の入力端子Ｃ１、Ｃ２へ交互に供給されることで、ステータ３２が交互に反転磁化されてロータ３１が回転する。そして、駆動パルスＳＰの繰り返し周期を可変することで、ロータ３１の駆動間隔を制御でき、また、駆動パルスＳＰのデューティを可変することで、ステップモータ３０の駆動力（回転力）を調整することができる。

ここで図２（ａ）において、ステップモータ３０のコイル３３に駆動パルスＳＰが供給されると、ステータ３２は磁化され、ロータ３１は静的安定点Ｂから１８０度回転（図面上左回転）するが、その位置で直ちに停止することはなく、実際には１８０度の位置をオーバーランして振動し、しだいに振幅が小さくなり停止する（曲線の軌跡Ｃで示す）。このときのロータ３１の減衰振動はコイル３３への磁束変化となり、電磁誘導による逆起電力が発生してコイル３３に誘起電流が流れる。

図２（ｂ）の電流波形Ｉ１は、ロータ３１が駆動パルスＳＰによって正常に１８０度回転したときのコイル３３に流れる誘起電流の一例である。ここで、駆動パルスＳＰが供給されている駆動期間ｔ１での電流波形Ｉ１は、複数のパルス群による駆動電流と誘起電流が重なった電流波形となり、駆動パルスＳＰ終了後の減衰期間ｔ２では、ロータ３１の減衰振動による誘起電流が発生する。

また、図２（ａ）の曲線の軌跡Ｄは、ステップモータ３０が外部磁場等の何らかの影響によって、駆動パルスＳＰが供給されたのにもかかわらず、ロータ３１が回転できずに元の位置に戻ってしまう場合の軌跡を示している。そして、図２（ｂ）の電流波形Ｉ２は、ロータ３１が正常に回転できなかったときのコイル３３に流れる誘起電流の一例である。

ここで、ロータ３１が回転できなかった場合の減衰期間ｔ２における電流波形Ｉ２は、ロータ３１が回転しないために、前述した電流波形Ｉ１と比較して振幅が小さく周期が長い誘起電流が発生する。

本発明は、図２（ｂ）で示す駆動パルスＳＰ終了後の減衰期間ｔ２における誘起電流を複数の検出区間に分けて検出すると共に、高速駆動のときにおける回転検出条件を変更して早期に回転／非回転を判定することで、ステップモータの性能を最大限に生かし、安定した高速駆動を実現する電子時計を提供するものである。なお、図２（ａ）に示すステップモータ３０は、後述する第１から第３の実施形態のすべてに用いられている。

＜ドライバー回路と検出抵抗部の回路構成の説明：図３＞
次に、ステップモータ３０を駆動するドライバー回路２０と、ステップモータ３０の回転状態を検出する回転検出回路４０の一部である検出抵抗部５０の回路構成の一例を図３を用いて説明する。図３において、ドライバー回路２０は、ＯＮ抵抗が小さいＰチャンネルＭＯＳトランジスタであるドライブトランジスタＤＰ１（以下、トランジスタＤＰ１と略す）とＯＮ抵抗が小さいＮチャンネルＭＯＳトランジスタであるドライブトランジスタＤＮ１（以下、トランジスタＤＮ１と略す）とのコンプリメンタリ接続でなる第１ドライバー回路２１と、同じくＯＮ抵抗が小さいＰチャンネルＭＯＳトランジスタであるドライブトランジスタＤＰ２（以下、トランジスタＤＰ２と略す）とＯＮ抵抗が小さいＮチャンネルＭＯＳトランジスタであるドライブトランジスタＤＮ２（以下、トランジスタＤＮ２と略す）とのコンプリメンタリ接続でなる第２ドライバー回路２２とによって構成される。

第１ドライバー回路２１の出力ＯＵＴ１は、ステップモータ３０のコイル３３の一方の端子に接続され、第２ドライバー回路２２の出力ＯＵＴ２は、ステップモータ３０のコイル３３の他方の端子に接続される。また、トランジスタＤＰ１、ＤＮ１、ＤＰ２、ＤＮ２の各ゲート端子Ｇは、パルス選択回路７（図１参照）からの選択パルスＰ３が接続される。

この構成によって、パルス選択回路７が選択する駆動パルスＳＰ、補正パルスＦＰ、第１、第２検出パルスＣＰ１、ＣＰ２のいずれかのパルスが、選択パルスＰ３としてドライバー回路２０に入力され、ドライバー回路２０の出力ＯＵＴ１、ＯＵＴ２から交互に、ステップモータ３０を駆動する各パルスが出力される。

また、回転検出回路４０に含まれる検出抵抗部５０は、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタＴＰ１、ＴＰ２（以下、トランジスタＴＰ１、ＴＰ２と略す）を有し、トランジスタＴＰ１、ＴＰ２のソース端子Ｓは電源ＶＤＤに接続され、各ゲート端子Ｇはパルス選択回路７からの検出抵抗パルスＲＰが入力される。また、トランジスタＴＰ１のドレイン端子Ｄは検出抵抗Ｒ１の一方の端子に接続され、トランジスタＴＰ２のドレイン端子Ｄは検出抵抗Ｒ２の一方の端子に接続される。

検出抵抗Ｒ１の他方の端子は、ドライバー回路２０の第１ドライバー回路の出力ＯＵＴ１（すなわち、トランジスタＤＰ１とＤＮ１のドレイン結合点）に接続され、さらに、回転検出回路４０のゲート回路４０ａに接続される。また、検出抵抗Ｒ２の他方の端子は、ドライバー回路２０の第２ドライバー回路の出力ＯＵＴ２（すなわち、トランジスタＤＰ２とＤＮ２のドレイン結合点）に接続され、さらに、回転検出回路４０のゲート回路４０ｂに接続される。なお、検出抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値は略等しく、比較的高抵抗が好ましい。

ここで、検出抵抗Ｒ１、Ｒ２が接続されたゲート回路４０ａ、４０ｂに入力される一対の信号が、ステップモータ３０からの検出信号ＤＳである。すなわち、検出信号ＤＳはステップモータ３０からの誘起電流が検出抵抗Ｒ１、Ｒ２に流れることによって、検出抵抗Ｒ１、Ｒ２の両端に発生するのである。この検出信号ＤＳは、詳細は後述するが、第１検出区間に検出される信号を第１検出信号ＤＳ１と称し、第２検出区間に検出される信号を第２検出信号ＤＳ２と称する。なお、ゲート回路４０ａ、４０ｂ以降の回路構成については図示を省略するが、前述した第１検出判定回路４１と第２検出判定回路４２に接続され、検出信号ＤＳを波形整形した後に回転検出のためのカウント動作等が実行される。

＜ロータの回転検出の基本動作の説明：図１〜図４＞
次に図４のタイミングチャートを用いて、前述した図２においてロータ３１が正常回転した場合（図２（ａ）の軌跡Ｃ）を例として、電子時計１がどのようにロータ３１の回転状態を検出するかの基本動作を説明する。なお、電子時計１の構成は図１と図３を参照する。また図４は、ステップモータ３０に流れる電流波形Ｉを駆動電流Ｉｄ（駆動期間ｔ１）と誘起電流Ｉｇ（減衰期間ｔ２）として示す。

図４において、例えば、出力ＯＵＴ１から駆動パルスＳＰがステップモータ３０に供給されると、ロータ３１が軌跡Ｃのように１８０度回転し、その後、減衰振動する（図２参照）。ここで、駆動パルスＳＰは前述したように複数のパルス群で成り、ドライバー回路２０のトランジスタＤＰ１、ＤＮ１（図３参照）のゲートＧに入力され、トランジスタＤＰ１、ＤＮ１が交互にＯＮ、ＯＦＦを繰り返すことで、ステップモータ３０のコイル３３には、駆動電流Ｉｄが流れる（図４：駆動期間ｔ１）。

次に、駆動パルスＳＰ終了後の減衰期間ｔ２における誘起電流Ｉｇを詳細に説明すると、駆動期間ｔ１の終了後、ロータ３１の減衰振動によって、駆動パルスＳＰと反対側（ＧＮＤに対してプラス側）に誘起電流Ｉｇが流れ、この電流の山形状の領域を「裏の山」（記号Ｉｒ）と称する。また、この裏の山Ｉｒのあと、ロータ３１の減衰振動によって、駆動パルスＳＰと同じ側（ＧＮＤに対してマイナス側）に誘起電流が流れ、この電流の山形状の領域を「表の山」（記号Ｉｆ）と称する。

また、図４に示すように、駆動期間ｔ１の終了直後で、且つ、裏の山Ｉｒの直前に、駆動パルスＳＰと同じ側（ＧＮＤに対してマイナス側）に誘起電流が発生し、この電流の山形状の領域を「ダミーの表の山」（以下、ダミー（記号Ｉｍ）と略す）と称する。このダミーＩｍは、駆動パルスＳＰが終了しても、ロータ３１が１８０−θｉ度（図２（ａ）参照）を回り終えていない場合（ロータの回転が遅い場合）に出現する。

また、図４では図示しないが、ダミーＩｍが発生しない場合もあり、これは、駆動パルスＳＰの出力中にロータ３１が１８０−θｉ度を回り切っている場合（ロータの回転が速い場合）である。

ここで一例として、裏の山Ｉｒを検出する第１検出パルスＣＰ１による回転検出を図４を用いて説明する。この図４の例では、駆動パルスＳＰが出力ＯＵＴ１から出力しているので、第１検出パルスＣＰ１は出力ＯＵＴ２から出力され、一つの検出区間の中で３発の検出パルス（ＣＰ１１〜ＣＰ１３）が出力されたことを示している。この第１検出パルスＣＰ１が出力される区間、すなわち、裏の山Ｉｒを検出する区間を第１検出区間Ｇ１と称する。

ここで、裏の山Ｉｒを検出するために第１検出パルス発生回路１１から第１検出パルスＣＰ１が出力されると、パルス選択回路７から第１検出パルスＣＰ１が選択パルスＰ３として出力し、また、第１検出パルスＣＰ１に同期した検出抵抗パルスＲＰが出力する。すると、選択パルスＰ３によってドライバー回路２０のトランジスタＤＰ１が短時間ＯＮし、同時に検出抵抗パルスＲＰによって検出抵抗部５０のトランジスタＴＰ２が短時間ＯＮする（図３参照）。なお、他のトランジスタはＯＦＦである。この動作によって、コイル３３の出力ＯＵＴ１側は電源ＶＤＤに接続され、コイル３３の出力ＯＵＴ２側は検出抵抗Ｒ２が接続される。すなわち、コイル３３の両端は、電源ＶＤＤを介して検出抵抗Ｒ２が接続される。

これにより、コイル３３に発生する誘起電流Ｉｇは、第１検出パルスＣＰ１の短いパルス幅の期間だけ検出抵抗Ｒ２に流れ、出力ＯＵＴ２に第１検出信号ＤＳ１が図４に示すように発生する。すなわち、第１検出信号ＤＳ１は、第１検出パルスＣＰ１と同一タイミングで発生するひげ状の信号である。

この第１検出信号ＤＳ１は、検出抵抗Ｒ２に接続されているゲート回路４０ｂに入力し、ゲート回路４０ｂの閾値Ｖｔｈを超える検出信号ＤＳ１のみがゲート回路４０ｂを通過して、第１検出判定回路４１（図１参照）によって検出位置や検出数がカウントされる。

具体的には、図４に示すように、一例として１発目の第１検出パルスＣＰ１１は、誘起電流ＩｇのダミーＩｍの領域で出力されるので、このＣＰ１１によって発生する第１検出信号ＤＳ１１は、ＧＮＤよりプラス側となり、このタイミングではＤＳ１１はゲート回路４０ｂの閾値Ｖｔｈを超えられないので検出されない。

また、２発目と３発目の第１検出パルスＣＰ１２、ＣＰ１３は、誘起電流Ｉｇの裏の山Ｉｒの領域で出力されるので、このＣＰ１２、ＣＰ１３によって発生するＤＳ１２、ＤＳ１３は、ＧＮＤよりマイナス側となってゲート回路４０ｂの閾値Ｖｔｈを超えることができる。すなわち、図４に示す例では、第１検出区間Ｇ１の第１検出信号ＤＳ１の２発目と３発目が検出されたことになり、裏の山Ｉｒがこのタイミングで発生したことを知ることができる。このように、裏の山Ｉｒを検出する第１検出区間Ｇ１は、裏の山が発生する可能性のある期間に設定される。

また、図４では示していないが、表の山Ｉｆが発生する可能性のある期間に第２検出区間Ｇ２を設定して所定の数の第２検出パルスＣＰ２を出力し、第２検出信号ＤＳ２によって表の山を検出する。この第２検出区間Ｇ２による第２検出パルスＣＰ２は、図４の例では、駆動パルスＳＰが出力ＯＵＴ１から出力しているので、出力ＯＵＴ１から出力される。

すなわち、表の山Ｉｆを検出するために第２検出パルス発生回路１２から第２検出パルスＣＰ２が出力されると、パルス選択回路７から第２検出パルスＣＰ２に同期した選択パルスＰ３と検出抵抗パルスＲＰが出力する。すると、選択パルスＰ３によってドライバー回路２０のトランジスタＤＰ２が短時間ＯＮし、同時に検出抵抗パルスＲＰによって検出抵抗部５０のトランジスタＴＰ１が短時間ＯＮする。なお、他のトランジスタはＯＦＦである。この動作によって、コイル３３の出力ＯＵＴ２側は電源ＶＤＤに接続され、コイル３３の出力ＯＵＴ１側は検出抵抗Ｒ１が接続される。すなわち、コイル３３の両端は、電源ＶＤＤを介して検出抵抗Ｒ１が接続される。

これにより、コイル３３に発生する誘起電流Ｉｇは、第２検出パルスＣＰ２の短いパルス幅の期間だけ検出抵抗Ｒ１に流れ、出力ＯＵＴ１に第２検出信号ＤＳ２が発生する。すなわち、第２検出信号ＤＳ２は、第２検出パルスＣＰ２と同一タイミングで発生する。

この第２検出信号ＤＳ２は、検出抵抗Ｒ１に接続されているゲート回路４０ａに入力し、ゲート回路４０ａの閾値Ｖｔｈを超える第２検出信号ＤＳ２のみがゲート回路４０ｂを通過して、第２検出判定回路４２によって検出位置や検出数がカウントされる。なお、図４は駆動パルスＳＰが出力ＯＵＴ１から出力される場合を示したが、次の駆動ステップで駆動パルスＳＰは出力ＯＵＴ２から出力されるので、第１検出区間Ｇ１での第１検出パルスＣＰ１は出力ＯＵＴ１側に出力され、第２検出区間Ｇ２での第２検出パルスＣＰ２は出力ＯＵＴ２側に出力される。

このように本発明の基本的な回転検出動作は、第１検出パルスＣＰ１と第２検出パルスＣＰ２を所定の検出区間に分けて出力し、その検出区間での検出信号から裏の山Ｉｒと表の山Ｉｆを検出してステップモータ３０の回転／非回転を判定するのである。そして、その判定結果に応じて駆動パルスＳＰの駆動間隔やパルスのデューティを選択し、ステップモータ３０の高速駆動を最適化する。

＜第１の実施形態の通常駆動間隔における回転検出の説明：図５、図６＞
次に、第１の実施形態の通常駆動間隔における回転検出動作を図５のフローチャートと図６のタイミングチャートを用いて説明する。ここで、図６のタイミングチャートは、ステップモータ３０に流れる電流波形Ｉ、駆動パルスＳＰ、及び第１、第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２の一例を模式的に示している。なお、電流波形Ｉは、前述したように、駆動電流Ｉｄと誘起電流Ｉｇに分けられる。なお、電子時計１の構成は図１と図３を参照する。

まず、通常駆動における回転検出動作フローを説明する。なお、図５の条件Ａは第１検出区間Ｇ１での回転検出条件であり、条件Ｂは第２検出区間Ｇ２での回転検出条件である。図５において、電子時計１が通常駆動間隔（たとえば、１秒運針動作）を行っている場合は、ステップＳ１において否定判定となってステップＳ２へ進む。

ステップＳ２において、条件Ａ：３／８とは８発中３発を意味する。すなわち、通常駆動での条件Ａは、裏の山Ｉｒを検出するための第１検出区間Ｇ１において、８発の第１検出パルスＣＰ１の出力で３発の第１検出信号ＤＳ１が検出された場合、正常に裏の山Ｉｒを検出したと判定する。

また、条件Ｂ：２／５とは５発中２発を意味する。すなわち、通常駆動での条件Ｂは、表の山Ｉｆを検出するための第２検出区間Ｇ２において、５発の第２検出パルスＣＰ２の出力で２発の第２検出信号ＤＳ２が検出された場合、正常に表の山Ｉｆを検出し、ロータ３１が正常に回転したと判断する。

次に電子時計１は、駆動パルス発生回路５から駆動パルスＳＰを出力し、パルス選択回路７を経由して、ドライバー回路２０の出力ＯＵＴ１から駆動パルスＳＰを出力する（ステップＳ４）。図６（ａ）は、出力ＯＵＴ１から、所定のデューティによる駆動パルスＳＰが出力されたことを示している。ここで、駆動パルスＳＰは、駆動期間ｔ１において所定のデューティによる連続した複数のパルス群によって構成される。

次に電子時計１の駆動間隔切替回路４は、駆動期間ｔ１終了後の減衰期間ｔ２において、通常駆動の条件Ａに基づいて８発の第１検出パルスＣＰ１を出力するように検出パルス発生回路１０に指示する（ステップＳ５）。

次に電子時計１の回転検出回路４０は、第１検出パルスＣＰ１によって発生する第１検出信号ＤＳ１を検出する（第１検出区間Ｇ１での検出動作：ステップＳ６）。

次に回転検出回路４０は、所定の閾値Ｖｔｈを超えた第１検出信号ＤＳ１を内部のカウンタによってカウントし、条件Ａに基づいて判定する（ステップＳ７）。ここで、第１検出信号ＤＳ１が３発以上カウントされたならば、条件Ａを満たしているので（肯定判定）、次の第２検出動作であるステップＳ８に進む。

また、第１検出信号ＤＳ１が３発以上カウントされないならば、条件Ａを満たさないので（否定判定）、非回転と判断して駆動の補償用の補正パルスＦＰを出力する（ステップＳ１１）。さらに、駆動パルスＳＰの駆動力を上げるために、駆動パルスＳＰのデューティをランクＵＰし（ステップＳ１２）、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。ここで、駆動パルスＳＰのデューティをランクＵＰする理由は、条件Ａを満たさないことはステップモータ３０の駆動力が弱いためと想定できるからである。

また、ステップＳ７で肯定判定がなされたならば、駆動間隔切替回路４は通常駆動における条件Ｂに基づいて５発の第２検出パルスＣＰ２を出力するように検出パルス発生回路１０に指示する（ステップＳ８）。

次に回転検出回路４０は、第２検出パルスＣＰ２によって発生する第２検出信号ＤＳ２を検出する（第２検出区間Ｇ２での検出動作：ステップＳ９）。

次に回転検出回路４０は、所定の閾値Ｖｔｈを超えた第２検出信号ＤＳ２を内部のカウンタによってカウントし、条件Ｂに基づいて判定する（ステップＳ１０）。ここで、第２検出信号ＤＳ２が２発以上カウントされたならば、条件Ｂを満たしているので（肯定判定）、通常駆動においてロータ３１が正常に回転したと判断し、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。

また、第２検出信号ＤＳ２が２発以上カウントされないならば、条件Ｂを満たさないので（否定判定）、非回転と判断して補正パルスＦＰを出力する（ステップＳ１１）。さらに、駆動パルスＳＰの駆動力を上げるために、駆動パルスＳＰのデューティをランクＵＰし（ステップＳ１２）、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。

次に図６のタイミングチャートを用いて、図５で示したフローチャートに基づいた通常駆動における回転検出動作例を説明する。図６（ａ）は、駆動期間ｔ１において出力ＯＵＴ１から出力される駆動パルスＳＰと、減衰期間ｔ２における第１検出区間Ｇ１と第２検出区間Ｇ２を示している。すなわち、第１検出区間Ｇ１は、誘起電流Ｉｇの裏の山Ｉｒを検出する区間であって出力ＯＵＴ２に第１検出パルスＣＰ１が出力され、第２検出区間Ｇ２は、誘起電流Ｉｇの表の山Ｉｆを検出する区間であって出力ＯＵＴ１に第２検出パルスＣＰ２が出力される。ここで、第１検出区間Ｇ１と第２検出区間Ｇ２が時間的に重なっているのは、第１検出区間Ｇ１で条件Ａが満たされたなら、直ちに第２検出区間Ｇ２がスタートするからである。

図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）は、通常駆動においてステップモータ３０のロータ３１の回転の速さの違いによって、第１検出信号ＤＳ１と第２検出信号ＤＳ２がどのように検出されるかの一例を示している。図６（ｂ）は、ロータ３１が速く回転した一例であり、ロータ３１の回転が速いので、誘起電流Ｉｇのダミー（図４参照）の発生がなく、駆動期間ｔ１終了直後から裏の山Ｉｒが大きく発生することを示している。

この場合、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が出力されると、すでに裏の山Ｉｒが大きく発生しているので、第１検出パルスＣＰ１によって発生する第１検出信号ＤＳ１の先頭からの３発が閾値Ｖｔｈを超え（ＤＳ１の１発目から３発目を○で示す）、ステップＳ７による通常駆動の条件Ａ判定が肯定判定となって、直ちに第２検出区間Ｇ２に移行する。

第２検出区間Ｇ２に移行すると、誘起電流Ｉｇはすぐに表の山Ｉｆが発生するタイミングになるので、出力ＯＵＴ１に第２検出パルスＣＰ２が出力されると、第２検出パルスＣＰ２によって発生する第２検出信号ＤＳ２の先頭からの２発が閾値Ｖｔｈを超え（ＤＳ２の１発目と２発目を○で示す）、ステップＳ１０による通常駆動の条件Ｂ判定が肯定判定となって、ステップモータ３０は、正常に回転したと判断される。このように、図６（ｂ）ではロータ３１の回転が速いので、回転検出が図６の中で最も早く成立する。

次に図６（ｃ）は、ロータ３１の回転がやや遅い一例であり、誘起電流Ｉｇに短期間ダミーＩｍが発生することを示している。この場合、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が出力されると、先頭の１発目の第１検出信号ＤＳ１は、ダミーによって逆極性に発生するので検出されない。そして、ダミーの後、やや遅れて発生する裏の山Ｉｒによって第１検出信号ＤＳ１の２発目からの４発目までの３発が閾値Ｖｔｈを超えるので（ＤＳ１の１発目を×、２発目から４発目を○で示す）、ステップＳ７による条件Ａ判定が肯定判定となり、やや遅いタイミングで第２検出区間Ｇ２に移行する。

第２検出区間Ｇ２に移行すると、誘起電流Ｉｇは、まだ裏の山Ｉｒが発生しているタイミングなので、第２検出パルスＣＰ２が出力されると、先頭からの２発目までの第２検出信号ＤＳ２が検出されない。そして、表の山Ｉｆが発生したタイミングで、第２検出信号ＤＳ２の３発目と４発目が閾値Ｖｔｈを超え（ＤＳ２の１発目と２発目を×、ＤＳ２の３発目と４発目を○で示す）、ステップＳ１０による条件Ｂ判定が肯定判定となって、ステップモータ３０は、図６（ｂ）より遅いタイミングで正常に回転したと判断される。このように、図６（ｃ）ではロータ３１の回転がやや遅いので、回転検出がやや遅く成立する。

次に図６（ｄ）は、外部磁場等の影響でロータ３１の回転が遅い一例であり、ロータ３１の回転が遅いので、誘起電流Ｉｇに長い期間ダミーＩｍが発生することを示している。この場合、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が出力されると、１発目から５発目まで第１検出信号ＤＳ１がダミーによって検出されない。そして、ダミーの後、かなり遅れて発生する裏の山Ｉｒによって第１検出信号ＤＳ１の６発目からの８発目までの３発が閾値Ｖｔｈを超えるので（ＤＳ１の１発目から５発目までを×、６発目から８発目を○で示す）、ステップＳ７による条件Ａ判定がぎりぎりで肯定判定となり、かなり遅いタイミングで第２検出区間Ｇ２に移行する。

第２検出区間Ｇ２に移行すると、誘起電流Ｉｇは、まだ裏の山が発生しているタイミングなので、第２検出パルスＣＰ２が出力されると、先頭からの２発目までの第２検出信号ＤＳ２が検出されない。そして、表の山Ｉｆが発生したタイミングで、第２検出信号ＤＳ２の３発目と４発目が閾値Ｖｔｈを超え（ＤＳ２の１発目と２発目を×、ＤＳ２の３発目と４発目を○で示す）、ステップＳ１０による条件Ｂ判定が肯定判定となって、ステップモータ３０は、図６（ｃ）より遅いタイミングで正常に回転したと判断される。このように、図６（ｄ）ではロータ３１の回転が遅いので、回転検出が最も遅く成立する。

このように通常駆動での回転検出は、誘起電流Ｉｇを第１検出区間Ｇ１と第２検出区間Ｇ２に分けて検出し、且つ、各検出区間での検出パルス数を多く設定することで、ロータ３１の回転の速さが外乱等の影響によって大きく変動しても、ロータ３１の回転を正しく検出できる。また、ロータ３１の回転が遅くても正常回転したと判定できるので、ステップモータ３０は低電力駆動を継続できる。

しかし、このような１秒運針などの通常駆動では問題ないが、早送り運針などの高速駆動が必要な場合は、回転検出の成立が遅いことによって、ステップモータ３０を高速に駆動できない問題がある。

たとえば、図６（ｄ）に示すようにロータ３１の回転がかなり遅い場合、ぎりぎりの検出タイミングで回転したと判断できても、回転検出の成立が遅いために、次の駆動パルスＳＰを出力するタイミングが遅れることになり、結果として、高速駆動が回転検出の遅さによって制限を受けることになる。本発明は、この不具合を解消するものであり、電子時計が高速駆動を選択した場合、回転検出条件を変更して早期に非回転と判断できるようにすることで、ステップモータ３０の高速回転性能を最大限に生かした高速駆動を実現するものである。

＜第１の実施形態の高速駆動間隔における回転検出の説明：図５、図７＞
次に、本発明の特徴である第１の実施形態の高速駆動間隔における回転検出動作を図５のフローチャートと図７のタイミングチャートを用いて説明する。ここで、図７のタイミングチャートは、前述の図６と同様であり、電流波形Ｉ、駆動パルスＳＰ、第１、第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２、及び補正パルスＦＰを模式的に示している。

図５において、電子時計１が高速駆動間隔（早送り動作）を行う場合は、ステップＳ１において肯定判定となってステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、高速駆動に移行した時の駆動パルスＳＰの最初のデューティ（スタートデューティ）を決定する。このスタートデューティの決定は、高速駆動に移行する前の通常駆動のときでの駆動パルスＳＰのデューティを参考にして決定するが、決定方法の詳細は後述する。

次に、同じステップＳ３において、高速駆動での回転検出の条件Ａとして、第１検出区間Ｇ１の検出条件を３発中３発とする。すなわち、高速駆動での条件Ａは、第１検出パルスＣＰ１の出力数を減らして３発とし、３発の第１検出パルスＣＰ１の出力で３発の検出信号ＤＳ１が検出された場合、正常に裏の山Ｉｒを検出したと判定する。

また、条件Ｂとして、第２検出区間Ｇ２の検出条件を２発中２発とする。すなわち、高速駆動での条件Ｂは、第２検出パルスＣＰ２の出力数を減らして２発とし、２発の第２検出パルスＣＰ２の出力で２発の検出信号ＤＳ２が検出された場合、正常に表の山Ｉｆを検出し、ロータ３１が正常に回転したと判断する。

次にステップＳ４は、通常駆動と同様であるので説明は省略する。

次に電子時計１の駆動間隔切替回路４は、駆動期間ｔ１終了後の減衰期間ｔ２において、高速駆動の条件Ａに基づいて３発の第１検出パルスＣＰ１を出力するように検出パルス発生回路１０に指示する（ステップＳ５）。

次に電子時計１の回転検出回路４０は、第１検出パルスＣＰ１によって発生する第１検出信号ＤＳ１を検出する（第１検出区間Ｇ１での検出動作：ステップＳ６）。

次に回転検出回路４０は、所定の閾値Ｖｔｈを超えた第１検出信号ＤＳ１を内部のカウンタによってカウントし、高速駆動における条件Ａに基づいて判定する（ステップＳ７）。ここで、第１検出信号ＤＳ１が３発中３発カウントされたならば、条件Ａを満たしているので（肯定判定）、次の第２検出動作であるステップＳ８に進む。

また、第１検出信号ＤＳ１が３発カウントされないならば、条件Ａを満たさないので（否定判定）、非回転と判断して駆動の補償用の補正パルスＦＰを出力する（ステップＳ１１）。さらに、駆動パルスＳＰの駆動力を上げるために、駆動パルスＳＰのデューティをランクＵＰし（ステップＳ１２）、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。

また、ステップ７で肯定判定がなされたならば、駆動間隔切替回路４は高速駆動における条件Ｂに基づいて２発の第２検出パルスＣＰ２を出力するように検出パルス発生回路１０に指示する（ステップＳ８）。

次に回転検出回路４０は、第２検出パルスＣＰ２によって発生する第２検出信号ＤＳ２を検出する（第２検出区間Ｇ２での検出動作：ステップＳ９）。

次に回転検出回路４０は、所定の閾値Ｖｔｈを超えた第２検出信号ＤＳ２を内部のカウンタによってカウントし、条件Ｂに基づいて判定する（ステップＳ１０）。ここで、第２検出信号ＤＳ２が２発カウントされたならば、条件Ｂを満たしているので（肯定判定）、高速駆動においてロータ３１が正常に回転したと判断し、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。

また、第２検出信号ＤＳ２が２発カウントされないならば、条件Ｂを満たさないので（否定判定）、非回転と判断して補正パルスＦＰを出力する（ステップＳ１１）。さらに、駆動パルスＳＰの駆動力を上げるために、駆動パルスＳＰのデューティをランクＵＰし（ステップＳ１２）、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。

次に、図７のタイミングチャートを用いて、図５で示したフローチャートに基づいた高速駆動における回転検出動作例を説明する。図７（ａ）は、前述した図６（ａ）と同様であるので説明は省略する。なお、高速駆動における第１検出区間Ｇ１と第２検出区間Ｇ２は、通常駆動よりも各検出パルスＣＰの出力数（すなわちサンプリング数）が少ないので期間が短い。

図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）は、高速駆動においてステップモータ３０のロータ３１の回転の速さの違いによって、第１検出信号ＤＳ１と第２検出信号ＤＳ２がどのように検出されるかの一例を示している。図７（ｂ）は、ロータ３１が速く回転した一例であり、ロータ３１の回転が速いので、誘起電流Ｉｇのダミー（図４参照）の発生がなく、駆動期間ｔ１終了直後から裏の山Ｉｒが大きく発生することを示している。

この場合、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２に第１検出パルスＣＰ１が３発出力されると、すでに裏の山Ｉｒが大きく発生しているので、第１検出信号ＤＳ１の先頭からの３発が閾値Ｖｔｈを超え（ＤＳ１の１発目からの３発を○で示す）、ステップＳ７による高速駆動の条件Ａ判定が肯定判定となって、直ちに第２検出区間Ｇ２に移行する。

第２検出区間Ｇ２に移行すると、誘起電流Ｉｇはすぐに表の山Ｉｆが発生するタイミングになるので、出力ＯＵＴ１に第２検出パルスＣＰ２が出力されると、第２検出信号ＤＳ２の先頭からの２発が閾値Ｖｔｈを超え（ＤＳ２の１発目と２発目を○で示す）、ステップＳ１０による高速駆動の条件Ｂ判定が肯定判定となって、ステップモータ３０は、正常に回転したと判断される。このように、図７（ｂ）ではロータ３１の回転が速いので、回転検出が正常に成立する。

ここで、図７（ｂ）では、ステップモータ３０が正常に回転したと判断されたので、所定の時間の後、たとえば、６ｍＳ後に次の駆動パルスＳＰが、出力ＯＵＴ２より出力される。このように、ロータ３１が正常に回転したと判断された場合は、駆動パルスＳＰが出力ＯＵＴ１と出力ＯＵＴ２から短い間隔で交互に出力されることで、ステップモータ３０の高速駆動が実現できる。すなわち、この図７（ｂ）で示す高速駆動は、ロータ３１の回転速度が速く減衰振動も短くなるので、回転検出を速く成立でき、ステップモータ３０の性能を最大限に生かす安定した高速駆動となる。

次に図７（ｃ）は、ロータ３１の回転がやや遅い一例であり、誘起電流Ｉｇに短期間ダミーＩｍが発生することを示している。この場合、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が出力されると、第１検出信号ＤＳ１の先頭の１発目は、ダミーによって逆極性に発生するので検出されない（ＤＳ１の１発目を×で示す）。

高速駆動での条件Ａは、第１検出パルスＣＰ１の３発中３発すべてが検出されることなので、先頭の１発目が検出されなければ、ステップＳ７による条件Ａ判定が否定判定となり（すなわち、非回転と判断）、ただちにステップＳ１１に進んで駆動の補償用の補正パルスＦＰが、出力ＯＵＴ１から出力される。この補正パルスＦＰの出力によって、回転が遅いロータ３１を確実に回転させることができる。

次に、補正パルスＦＰの出力後、駆動パルスＳＰのデューティをランクＵＰし、次に出力される駆動パルスＳＰの駆動力を強くする処理を実行する（ステップＳ１２）。このランクＵＰによって、次の駆動パルスＳＰの駆動力が強くなるので、ロータ３１の回転が速くなる。

この結果、図７（ｃ）の誘起電流Ｉｇは、次の駆動パルスＳＰによって図７（ｂ）で示す誘導電流Ｉｇの波形に近づくので、条件Ａ検出（ステップＳ７）、条件Ｂ検出（ステップＳ１０）で共に肯定判定となり、高速駆動が継続するように制御される。すなわち、ロータ３１の回転が遅い状態であったとしても、早期に非回転と判断されて補正パルスＦＰの出力とランクＵＰが実施されるので、図７（ｂ）で示す高速駆動に適した動作に向かって最適化されていく。

次に図７（ｄ）は、外部磁場等の影響でロータ３１の回転がかなり遅い一例であり、ロータ３１の回転が遅いので、誘起電流Ｉｇに長い期間ダミーＩｍが発生することを示している。この場合においても、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が出力されると、第１検出信号ＤＳ１の先頭の１発目がダミーによって検出されない（ＤＳ１の１発目を×で示す）。

高速駆動での条件Ａは、前述したように、第１検出パルスＣＰ１の３発中３発すべてが検出されることなので、ステップＳ７による条件Ａ判定が否定判定となり（すなわち、非回転と判断）、ただちにステップＳ１１とステップＳ１２に進み、図７（ｃ）の場合と同様に補正パルスＦＰが出力され、ランクＵＰが実施される。このランクＵＰの処理によって、次の駆動パルスＳＰの駆動力が強くなるので、ロータ３１の回転が速くなる。

この結果、図７（ｄ）の誘起電流Ｉｇは、次の駆動パルスＳＰによって、図７（ｂ）で示す誘導電流Ｉｇの波形に近づくので、条件Ａ検出（ステップＳ７）、条件Ｂ検出（ステップＳ１０）で共に肯定判定となり、高速駆動が継続するように制御される。すなわち、ロータ３１の回転がかなり遅い状態であったとしても、早期に非回転と判断されて補正パルスＦＰの出力とランクＵＰが実施されるので、図７（ｂ）で示す高速駆動に適した動作に向かって最適化されていく。

なお、１回の補正パルスＦＰの出力とランクＵＰ処理で、図７（ｂ）に示す高速駆動動作に近づかないとしても、駆動パルスＳＰ出力後の回転検出動作を繰り返すことで、ロータ３１の回転速度は短期間で上昇し、図７（ｂ）の高速駆動動作に最適化される。また、図７（ｂ）に示す高速駆動動作では、駆動電力の増加となる補正パルスＦＰを出力することも、駆動パルスＳＰのランクＵＰを実施することもないので、低電力による高速駆動を安定して継続できる。

また、図７では図示していないが、高速駆動において、第１検出区間Ｇ１での条件Ａ検出（ステップＳ７）で肯定判定がなされ、次の第２検出区間Ｇ２での条件Ｂ検出（ステップＳ１０）で否定判定がなされた場合は、その第２検出区間Ｇ２のタイミングからただちにステップＳ１１、Ｓ１２へ進んで補正パルスＦＰが出力され、ランクＵＰが実施される。

このように本実施形態は、ステップモータ３０を高速駆動する場合、通常駆動での回転検出条件よりも検出条件を厳しくし、ロータ３１の回転速度の低下を早期に非回転と判断できるように変更している。

この回転検出条件の変更は、本実施形態では図５のステップＳ３で記載したように、第１検出区間Ｇ１と第２検出区間Ｇ２での検出パルスの出力数を少なくしている。具体的には、高速駆動の場合、一例として前述したように、第１検出区間Ｇ１での検出パルス数を８発から３発に減らし、第２検出区間Ｇ２での検出パルス数を５発から２発に減らしている。

これにより、電子時計１が高速駆動を選択した場合、第１、第２検出区間Ｇ１、Ｇ２の各先頭の検出パルスによる検出信号の検出可否によって非回転を判定することができる。この結果、ロータ３１の回転速度の低下を早期に非回転と判断し、直ちにステップモータの駆動力を強めて最適化することで、低電力で安定した高速駆動を実現する電子時計を提供できる。

なお、高速駆動において、検出パルスの出力数を少なくするだけでなく、たとえば、検出パルスの周期を短くする制御を行ってもよい。具体的には、通常駆動では検出パルスの周期Ｓｔ（図４参照）が０．５ｍＳである場合、高速駆動では０．２５ｍＳに短くする。これにより、回転／非回転の判定をさらに早くすることが可能となる。また、各検出パルスのスタート位置も、誘起電流Ｉｇの波形に合わせて任意に変更してよい。

また、駆動補償用として出力される補正パルスＦＰであるが、通常駆動のときでの回転検出においてステップモータ３０が非回転と判断された場合（図５：ステップＳ１で否定判定、ステップＳ７又はＳ１０で否定判定）は、ステップモータ３０は確かに回転していない可能性が高いので（図２：軌跡Ｄ参照）、駆動パルスＳＰより大きな駆動力の補正パルスＦＰを供給してロータ３１を確実に回転させる必要がある。

しかし、高速駆動のときでの回転検出で非回転と判断された場合（図５：ステップＳ１で肯定判定、ステップＳ７又はＳ１０で否定判定）は、ロータ３１の回転速度の低下を早期に非回転と判断するために、ロータ３１の回転速度が遅いだけで実際には回転している可能性が高い。このため、高速駆動のときで非回転と判断された場合の補正パルスＦＰは、駆動パルスＳＰと同程度、もしくは、それ以下の駆動力でもよい。従って、補正パルスＦＰは、通常駆動のときと高速駆動のときで、駆動力が異なる仕様のパルスを出力できるように構成してもよい。

このように、高速駆動のときでの補正パルスＦＰの駆動力を弱くすることで、高速駆動での駆動電力を低減でき、また、適切な駆動力の補正パルスＦＰをステップモータ３０に供給することで、ロータ３１の高速回転が円滑になり、結果的に高速駆動の更なる高速化を実現できる。なお、高速駆動のときでの補正パルスＦＰの仕様は、後述する第２、第３の実施形態においても同様である。

＜駆動パルスＳＰのデューティの決定方法についての説明：図８＞
次に、電子時計１が通常駆動（たとえば１秒運針）から高速駆動に移行する時（図５で示すフローチャートのステップＳ３）の駆動パルスＳＰのスタートデューティの決定について図８を用いて説明する。

図８において、１秒運針などの通常駆動での駆動パルスＳＰのデューティは、ステップモータ３０の性能や外乱等の影響にもよるが、比較的小さなデューティが選択される（図８（ａ）参照）。一方、高速駆動では、短時間にロータ３１を回転させる必要があるので、駆動パルスＳＰのデューティは、通常駆動よりも大きく設定されることが好ましい（図８（ｂ）参照）。

ここで、電子時計１が通常駆動から高速駆動に移行する時、駆動パルスＳＰのスタートデューティは、通常駆動のときでの駆動パルスＳＰのデューティを参考にして決定するとよい。図８に示す表（ＤＵＴＹテーブル）は、通常駆動から高速駆動に移行する時のスタートデューティを決定する為のテーブルの一例である。テーブルの縦軸は、通常駆動での駆動パルスＳＰのデューティの範囲である。たとえば、１６／３２は通常駆動でのデューティが５０％であり、３１／３２は通常駆動での最大のデューティである。

カウンタ回数とは、前述した駆動間隔切替回路４の内部にある連続回転カウンタ４ａのカウント値である。連続回転カウンタ４ａは、回転検出回路４０が正常回転と判断した毎にカウントされ、非回転と判断した場合にリセットされる。従って、カウンタ回数が少ない場合は、ステップモータ３０の回転が不安定であり（非回転検出が多い）、カウンタ回数が多い場合は、回転が安定している（非回転検出が少ない）ことを示している。

ここで、ステップモータ３０の回転が不安定であることは、ランクＵＰの頻度が高く駆動パルスＳＰの駆動力を強くした状態であることが想定される。従って、その状態から高速駆動に移行する場合は、駆動力を更に強くする必要は少ないと判断して、スタートデューティのランクＵＰを小さく設定する。たとえば、図８で示すテーブルにおいて、通常状態のデューティが１８／３２である場合（太枠で囲う）、カウンタ回数が４９以下では、回転が不安定であると想定できるので１８／３２に近い２２／３２が設定される。

また、ステップモータ３０の回転が安定であることは、駆動パルスＳＰの駆動力が弱い低電力駆動であることが想定される。従って、その低電力駆動状態で高速駆動に移行すると駆動力が不足すると考えられるので、スタートデューティのランクＵＰを大きく設定する。たとえば、図８で示すテーブルにおいて、通常状態のデューティが１８／３２である場合、カウンタ回数が２５６以上では、回転が安定していると想定できるので、比較的大きなデューティである２５／３２が設定される。

一方、高速駆動から通常駆動に戻る場合のデューティも、このテーブルを参照して決定することができる。たとえば、通常駆動における駆動パルスＳＰのデューティが１８／３２であり、カウンタ回数が２５６以上であった場合、そこから高速駆動に移行するとスタートデューティは２５／３２となる。

この高速駆動中に、前述したフローチャート（図５参照）に基づいて非回転検出を起きてランクＵＰし、たとえば、３０／３２で高速駆動が継続されているとする。その後、通常駆動に戻った場合、テーブル上の最初の通常駆動でのデューティである１８／３２に戻ってもよいし、または、テーブル上で高速駆動の現在のデューティ３０／３２の位置から、図面上左にシフトして得られる通常駆動のデューティ２３／３２としてもよい。

このように、通常駆動における駆動パルスＳＰのランクと、連続回転カウンタ４ａのカウンタ回数を参考にしてテーブルを作成し、高速駆動のスタートデューティ、及び、通常駆動に戻る時のデューティを決定することで、通常駆動と高速駆動の切り替え動作を円滑に実施することができる。なお、高速駆動のスタートデューティは、後述する第２及び第３の実施形態においても同様に決定することができる。

以上のように第１の実施形態は、通常駆動のときよりもステップモータの回転／非回転が早期に判断できるように、高速駆動のときにおける回転検出条件としての検出パルスの出力数を少なく変更している。この結果、ステップモータの回転検出の遅れによる高速駆動の制限が排除され、ステップモータの高速駆動を最適化し、低電力で安定した高速駆動を実現する電子時計を提供することができる。

＜第２の実施形態＞
＜第２の実施形態の電子時計の構成説明：図９＞
次に第２の実施形態の電子時計の概略構成を図９を用いて説明する。なお、第２の実施形態の基本構成は、第１の実施形態と同様であるので、同一要素には同一番号を付し、第２の実施形態の特徴である回転検出回路４０に含まれる検出抵抗部５０を中心にして説明する。

図９において、符号１００は第２の実施形態の電子時計である。電子時計１００は、第１の実施形態と同様の構成要素を備えているが、回転検出回路４０に含まれる検出抵抗部５０の構成が異なる。すなわち、検出抵抗部５０は、第１検出抵抗部５１と第２検出抵抗部５２との二つの検出抵抗部を備えている。

この検出抵抗部５０の詳細は後述する図１０で説明するが、検出抵抗部５０は、駆動間隔切替回路４からの検出制御信号Ｐ４と、パルス選択回路７からの検出抵抗パルスＲＰと、によって制御され、第１検出抵抗部５１と第２検出抵抗部５２とが、通常駆動のときと高速駆動のときで切り替えられて動作する。

＜第２の実施形態のドライバー回路と検出抵抗部の回路構成の説明：図１０＞
次に、第２の実施形態のドライバー回路２０と回転検出回路４０の一部である検出抵抗部５０の回路構成を図１０を用いて説明する。なお、ドライバー回路２０の回路構成は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略し、本実施形態の特徴である検出抵抗部５０の回路構成を中心に説明する。

図１０において、回転検出回路４０の一部である検出抵抗部５０は、第１検出抵抗部５１と第２検出抵抗部５２によって構成される。第１検出抵抗部５１は、第１の実施形態と同様に、トランジスタＴＰ１、ＴＰ２を有し、トランジスタＴＰ１、ＴＰ２のソース端子Ｓはそれぞれ電源ＶＤＤに接続される。また、トランジスタＴＰ１のドレイン端子Ｄは検出抵抗Ｒ１の一方の端子に接続され、トランジスタＴＰ２のドレイン端子Ｄは検出抵抗Ｒ２の一方の端子に接続される。また、各ゲート端子Ｇはパルス選択回路７からの検出抵抗パルスＲＰと、駆動間隔切替回路４からの検出制御信号Ｐ４と、によって生成される制御信号（図示せず）が接続される。

検出抵抗Ｒ１の他方の端子は、ドライバー回路２０の出力ＯＵＴ１（すなわち、トランジスタＤＰ１とＤＮ１のドレイン結合点）に接続され、さらに、回転検出回路４０のゲート回路４０ｃに入力される。また、検出抵抗Ｒ２の他方の端子は、ドライバー回路２０の出力ＯＵＴ２（すなわち、トランジスタＤＰ２とＤＮ２のドレイン結合点）に接続され、さらに、回転検出回路４０のゲート回路４０ｄに入力される。

第２検出抵抗部５２は、第１検出抵抗部５１と同様の構成である。すなわち、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタＴＰ３、ＴＰ４（以下、トランジスタＴＰ３、ＴＰ４と略す）を有す。トランジスタＴＰ３、ＴＰ４のソース端子Ｓは電源ＶＤＤに接続され、トランジスタＴＰ３のドレイン端子Ｄは検出抵抗Ｒ３の一方の端子に接続され、トランジスタＴＰ４のドレイン端子Ｄは検出抵抗Ｒ４の一方の端子に接続される。また、各ゲート端子Ｇは検出抵抗パルスＲＰと検出制御信号Ｐ４とによって生成される制御信号（図示せず）が接続される。

検出抵抗Ｒ３の他方の端子は、ドライバー回路２０の出力ＯＵＴ１に接続され、さらに、回転検出回路４０のゲート回路４０ｃに入力される。また、検出抵抗Ｒ４の他方の端子は、ドライバー回路２０の出力ＯＵＴ２に接続され、さらに、回転検出回路４０のゲート回路４０ｄに入力される。

ここで、第１検出抵抗部５１の検出抵抗Ｒ１、Ｒ２と、第２検出抵抗部５２の検出抵抗Ｒ３、Ｒ４の抵抗値は、（Ｒ１＝Ｒ２）＞（Ｒ３＝Ｒ４）の関係に設定される。

また、各検出抵抗が接続されたゲート回路４０ｃとゲート回路４０ｄに入力される信号が、ステップモータ３０からの検出信号ＤＳ（詳しくは第１の実施形態と同様に第１検出信号ＤＳ１、第２検出信号ＤＳ２）である。すなわち、検出信号ＤＳはステップモータ３０からの誘起電流Ｉｇが各検出抵抗に流れることによって、各検出抵抗の両端に発生するのである。なお、ゲート回路４０ｃ、４０ｄ以降の回路構成については第１の実施形態と同様である。また、ゲート回路４０ｃ、４０ｄの制御端子Ｃｖは、後述する第２の実施形態の変形例１で追加される構成である。

＜第２の実施形態の回転検出フローの説明：図１１＞
次に、第２の実施形態のステップモータの回転検出動作フローを図１１のフローチャートを用いて説明する。なお、電子時計１００の構成は図９を参照し、ドライバー回路２０と検出抵抗部５０の回路構成は図１０を参照する。

図１１において、電子時計１００は運針するために駆動パルス発生回路５から所定の駆動パルスＳＰを出力し、ドライバー回路２０から駆動パルスＳＰがステップモータ３０に供給される（ステップＳ２１）。

次に電子時計１００は、第１検出区間Ｇ１で回転検出を実行するために、現在の運針モードが通常駆動（たとえば１秒運針）か高速駆動（早送り運針）かを判定する（ステップＳ２２）。ここで、電子時計１００が通常駆動である場合は（否定判定）、第１検出区間Ｇ１での回転検出動作時に、検出抵抗値が高い第１検出抵抗部５１が動作するように選択される（ステップＳ２３）。

また、電子時計１００が高速駆動である場合は（肯定判定）、第１検出区間Ｇ１での回転検出動作時に、検出抵抗値が低い第２検出抵抗部５２が動作するように選択される（ステップＳ２４）。ここで、高速駆動のときに検出抵抗値が低い第２検出抵抗部５２を選択する理由は、検出信号ＤＳは検出抵抗の両端に発生するので、検出抵抗値が低いと検出信号ＤＳの信号レベルが小さくなり、これにより、検出信号ＤＳに対するゲート回路４０ｃ、４０ｄの見かけ上の閾値Ｖｔｈが高くなって、検出信号ＤＳが検出され難くできるからである。

この結果、高速駆動のときに検出抵抗値の低い第２検出抵抗部５２を選択することで、高速駆動のときの回転検出条件が厳しくなり、第１の実施形態（検出パルスの出力数を少なくして検出条件を厳しくした）と同様な検出動作を実施することができる。

次に電子時計１００の駆動間隔切替回路４は、第１検出区間Ｇ１での回転検出動作として、駆動パルスＳＰの出力終了後の減衰期間ｔ２において、たとえば１発の第１検出パルスＣＰ１を出力するように検出パルス発生回路１０に指示し、回転検出回路４０は、第１検出パルスＣＰ１によって発生する第１検出信号ＤＳ１を検出する（ステップＳ２５）。なお、第１検出パルスＣＰ１の出力数は限定されない。

次に電子時計１００の回転検出回路４０は、所定の閾値Ｖｔｈを超えた第１検出信号ＤＳ１を検出し、１発の第１検出パルスＣＰ１に対して、１発の第１検出信号ＤＳ１を検出できたか否かを判定する（ステップＳ２６）。ここで、肯定判定（ＤＳ１を１発検出した）であれば、次のステップＳ２７へ進み、否定判定（ＤＳ１検出できず）であれば、非回転と判断してステップＳ３２へ進む。

次に、ステップＳ２６で肯定判定であれば、第２検出区間Ｇ２での回転検出動作へ進み、現在の運針モードが通常駆動か高速駆動かを判定する（ステップＳ２７）。ここで、通常駆動の場合は（否定判定）、第２検出区間Ｇ２での回転検出動作時に、検出抵抗値が高い第１検出抵抗部５１が動作するように選択される（ステップＳ２８）。

また、電子時計１００が高速駆動の場合は（肯定判定）、第２検出区間Ｇ２での回転検出動作時に、検出抵抗値が低い第２検出抵抗部５２が動作するように選択される（ステップＳ２９）。ここで、高速駆動のときに第２検出抵抗部５２を選択する理由は、前述した第１検出区間Ｇ１での回転検出動作と同様である。

次に電子時計１００の駆動間隔切替回路４は、第２検出区間Ｇ２での回転検出動作として、たとえば６発の第２検出パルスＣＰ２を出力するように検出パルス発生回路１０に指示し、回転検出回路４０は、第２検出パルスＣＰ２によって発生する第２検出信号ＤＳ２を検出する（ステップＳ３０）。なお、第２検出パルスＣＰ２の出力数は限定されない。

次に回転検出回路４０は、所定の閾値Ｖｔｈを超えた第２検出信号ＤＳ２を検出し、６発の第２検出パルスＣＰ２に対して、たとえば３発以上の第２検出信号ＤＳ２を検出できたか否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで、肯定判定（ＤＳ２を３発以上検出した）であれば、ロータ３１が正常に回転したと判断し、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。

また、第２検出信号ＤＳ２が、３発以上検出されないならば（否定判定）、非回転と判断して補正パルスＦＰを出力する（ステップＳ３２）。さらに、駆動パルスＳＰの駆動力を上げるために、駆動パルスＳＰのデューティをランクＵＰし（ステップＳ３３）、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。

なお、第２検出区間Ｇ２での誘起電流Ｉｇは、時間と共に減衰するので小さくなる（図４参照）。このため、高速駆動で検出抵抗値が低い第２検出抵抗部５２を選択すると、第２検出信号ＤＳ２の信号レベルが小さ過ぎて検出できない場合がある。このような場合は、第２検出区間Ｇ２では、高速駆動でも第１検出抵抗部５１を選択し、第２検出信号ＤＳ２の信号レベルを大きくして検出し易くするとよい。

この場合は、図１１のフローにおいて、ステップＳ２７の判定を削除し、ステップＳ２６で肯定判定がなされたならば、無条件でステップＳ２８に進み、第２検出区間Ｇ２では、常に検出抵抗値が高い第１検出抵抗部５１を選択するようにする。なお、ステップＳ２４、Ｓ２９の（Ｖｔｈ切替）は、後述する第２の実施形態の変形例１の動作を示している。

＜第２の実施形態の通常駆動における回転検出動作の説明：図１１、図１２＞
次に、図１２のタイミングチャートを用いて、第２の実施形態の通常駆動における回転検出動作を説明する。なお、通常駆動であるので、第１検出区間Ｇ１と第２検出区間Ｇ２での回転検出は、共に抵抗値が高い検出抵抗Ｒ１、Ｒ２を有する第１検出抵抗部５１が選択されるものとする。また、動作フローは図１１を参照する。なお、第２の実施形態の動作を説明するタイミングチャート図１２、及び後述する図１３、図１４で示す誘起電流Ｉｇは、ダミーＩｍが発生しない例を示している。

図１２（ａ）は、駆動期間ｔ１において出力ＯＵＴ１から出力される駆動パルスＳＰと、減衰期間ｔ２における第１検出区間Ｇ１と第２検出区間Ｇ２を示している。ここで、第１検出区間Ｇ１と第２検出区間Ｇ２が時間的に重なっているのは、第１検出区間Ｇ１での判定（１発の第１検出パルスＣＰ１で１発の第１検出信号ＤＳ１を検出したか否か：ステップＳ２６）が肯定判定であれば、直ちに第２検出区間Ｇ２がスタートするからである。

図１２（ｂ）、図１２（ｃ）、図１２（ｄ）は、通常駆動においてステップモータ３０のロータ３１の回転の速さの違いによって、第１検出信号ＤＳ１と第２検出信号ＤＳ２がどのように検出されるかの一例を示している。図１２（ｂ）は、ロータ３１が速く回転した一例であり、ロータ３１の回転が速いので、駆動期間ｔ１終了直後から誘起電流Ｉｇの裏の山Ｉｒが大きく発生することを示している。

この場合、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が１発出力されると、すでに裏の山Ｉｒが大きく発生しているので、その第１検出パルスＣＰ１による第１検出信号ＤＳ１が閾値Ｖｔｈを大きく超え（ＤＳ１の１発目を○で示す）、ステップＳ２６が肯定判定となって、直ちに次の第２検出区間Ｇ２に移行する。

第２検出区間Ｇ２に移行すると、６発の第２検出パルスＣＰ２が出力ＯＵＴ１から出力されるが、誘起電流Ｉｇはしばらく裏の山Ｉｒが続くので、先頭からの３発まで第２検出信号ＤＳ２は検出されない。そして、誘起電流Ｉｇが表の山Ｉｆになる４発目から６発目までの３発の第２検出信号ＤＳ２が閾値Ｖｔｈを超える（ＤＳ２の１発目〜３発目までを×、４発目から６発目までを○で示す）。これにより、ステップＳ３１が肯定判定となって、ステップモータ３０は、正常に回転したと判断される。

次に図１２（ｃ）は、ロータ３１の回転がやや遅い一例であり、誘起電流Ｉｇには減衰振動による窪みが発生する。ここで、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が１発出力されると、その第１検出パルスＣＰ１による第１検出信号ＤＳ１は、減衰振動による窪みで信号レベルがやや小さくなるが、十分に閾値Ｖｔｈを超えるので（ＤＳ１の１発目を○で示す）、ステップＳ２６が肯定判定となって、次の第２検出区間Ｇ２に移行する。

第２検出区間Ｇ２に移行すると、６発の第２検出パルスＣＰ２が出力ＯＵＴ１から出力されるが、誘起電流Ｉｇはしばらく裏の山が続くので、先頭からの２発まで第２検出信号ＤＳ２は検出されない。そして、３発目以降の３発の第２検出信号ＤＳ２が閾値Ｖｔｈを超える（ＤＳ２の１発目と２発目を×、３発目以降の３発を○で示す）。これにより、３発の第２検出信号ＤＳ２を検出しカウントした直後でステップＳ３１が肯定判定となって、ステップモータ３０は、正常に回転したと判断される。

次に図１２（ｄ）は、外部磁場等の影響でロータ３１の回転が遅い一例であり、ロータ３１の回転が遅いので、誘起電流Ｉｇには減衰振動による大きな窪みが発生する。ここで、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が１発出力されると、その第１検出パルスＣＰ１による第１検出信号ＤＳ１は、減衰振動による窪みで信号レベルが小さくなるが、ぎりぎりで閾値Ｖｔｈを超えるので（ＤＳ１の１発目を○で示す）、ステップＳ２６が肯定判定となって、次の第２検出区間Ｇ２に移行する。

第２検出区間Ｇ２に移行すると、６発の第２検出パルスＣＰ２が出力ＯＵＴ１から出力されるが、誘起電流Ｉｇは減衰振動によってしばらく裏の山Ｉｒが続くので、先頭からの３発まで第２検出信号ＤＳ２は検出されない。そして、誘起電流Ｉｇが表の山Ｉｆになる４発目から６発目までの３発の第２検出信号ＤＳ２が閾値Ｖｔｈを超える（ＤＳ２の１発目〜３発目までを×、４発目から６発目までを○で示す）。これにより、ステップＳ３１が肯定判定となって、ステップモータ３０は、正常に回転したと判断される。

このように、ステップモータ３０のロータ３１の回転の速さによって、誘起電流Ｉｇの減衰振動が変化し、それにより、第１、第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２の信号レベルも変化する。しかし、前述したように、通常駆動では、第１検出区間Ｇ１、第２検出区間Ｇ２共に、抵抗値が高い第１検出抵抗部５１が選択されるので、第１、第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２の信号レベルは減衰せず、ロータ３１の回転が比較的遅い場合でも、正常に回転したと判断される（図１２（ｄ）参照）。

これは、１秒運針などの通常駆動では、回転検出にある程度時間がかかっても、次の駆動までに十分な余裕があるので、問題にならないからである。なお、たとえば、第１検出信号ＤＳ１が、閾値Ｖｔｈを超えられず検出できなかった場合は、非回転と判断し、ステップＳ３２、Ｓ３３が実行され、補正パルスＦＰが出力し、駆動パルスＳＰのランクＵＰとなる。

＜第２の実施形態の高速駆動における回転検出動作の説明：図１１、図１３＞
次に、本発明の特徴である第２の実施形態の高速駆動における回転検出動作を図１３のタイミングチャートを用いて説明する。なお、図１３の回転検出動作例においては、第１検出区間Ｇ１の回転検出は、抵抗値が低い第２検出抵抗部５２が選択され、第２検出区間Ｇ２の回転検出は、抵抗値が高い第１検出抵抗部５１が選択されるものとする。また、動作フローは図１１を参照する。

図１３（ａ）は、図１２（ａ）と同様であるので説明は省略する。

図１３（ｂ）、図１３（ｃ）、図１３（ｄ）は、高速駆動においてステップモータ３０のロータ３１の回転の速さの違いによって、第１検出信号ＤＳ１と第２検出信号ＤＳ２がどのように検出されるかの一例を示している。図１３（ｂ）は、ロータ３１が速く回転した一例であり、ロータ３１の回転が速いので、駆動期間ｔ１終了直後から誘起電流Ｉｇの裏の山Ｉｒが大きく発生することを示している。

この場合、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が１発出力されると、その第１検出パルスＣＰ１による第１検出信号ＤＳ１は、抵抗値が低い検出抵抗Ｒ４が選択されているので、その信号レベルは通常駆動での検出（図１２（ｂ）参照）と比較して小さいが、それでも、閾値Ｖｔｈを超えるので（ＤＳ１の１発目を○で示す）、ステップＳ２６が肯定判定となって、次の第２検出区間Ｇ２に移行する。

第２検出区間Ｇ２に移行すると、６発の第２検出パルスＣＰ２が出力ＯＵＴ１から出力される。ここで、第２検出区間Ｇ２は、抵抗値が高い検出抵抗Ｒ１が選択されるので、検出動作は前述した図１２（ｂ）で示す通常駆動の第２検出区間Ｇ２と同様である。すなわち、誘起電流Ｉｇはしばらく裏の山Ｉｒが続くので、先頭からの３発目まで第２検出信号ＤＳ２は検出されず、４発目から６発目までの３発の第２検出信号ＤＳ２が閾値Ｖｔｈを超える（ＤＳ２の１発目〜３発目までを×、４発目から６発目までを○で示す）。これにより、ステップＳ３１が肯定判定となって、ステップモータ３０は正常に回転したと判断され、たとえば、６ｍＳ後に次の駆動パルスＳＰが出力ＯＵＴ２から出力される。

次に図１３（ｃ）は、ロータ３１の回転がやや遅い一例であり、誘起電流Ｉｇにはロータ３１の減衰振動によって、駆動期間ｔ１と裏の山Ｉｒとの間に電流値が減少する窪みが発生する。ここで、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が１発出力されると、誘起電流Ｉｇの窪みの影響で第１検出信号ＤＳ１の信号レベルは小さくなる。

そして、第１検出区間Ｇ１では抵抗値が低い検出抵抗Ｒ４が選択されているので、第１検出信号ＤＳ１の信号レベルは、通常駆動での信号レベル（図１２（ｃ）参照）と比較してさらに小さくなるが、それでも、ぎりぎりで閾値Ｖｔｈを超えるので（ＤＳ１の１発目を○で示す）、ステップＳ２６が肯定判定となって、次の第２検出区間Ｇ２に移行する。

第２検出区間Ｇ２に移行すると、６発の第２検出パルスＣＰ２が出力ＯＵＴ１から出力される。ここで、第２検出区間Ｇ２は、抵抗値が高い検出抵抗Ｒ１が選択されるので、検出動作は前述した図１２（ｃ）で示す通常駆動の第２検出区間Ｇ２と同様である。すなわち、誘起電流Ｉｇはしばらく裏の山Ｉｒが続くので、先頭からの２発目まで第２検出信号ＤＳ２は検出されない。そして、３発目以降の３発の第２検出信号ＤＳ２が閾値Ｖｔｈを超える（ＤＳ２の１発目と２発目を×、３発目以降の３発を○で示す）。これにより、３発の第２検出信号ＤＳ２を検出しカウントした直後でステップＳ３１が肯定判定となって、ステップモータ３０は、正常に回転したと判断され、たとえば、６ｍＳ後に次の駆動パルスＳＰが出力ＯＵＴ２から出力される。

次に図１３（ｄ）は、外部磁場等の影響でロータ３１の回転が遅い一例であり、ロータ３１の回転が遅いので、誘起電流Ｉｇにはロータ３１の減衰振動によって、駆動期間ｔ１と裏の山Ｉｒとの間に電流値が減少する大きな窪みが発生する。ここで、第１検出区間Ｇ１において、出力ＯＵＴ２から第１検出パルスＣＰ１が１発出力されると、誘起電流Ｉｇの大きな窪みの影響で第１検出信号ＤＳ１の信号レベルはかなり小さくなる。

そして、第１検出区間Ｇ１では抵抗値が低い検出抵抗Ｒ４が選択されているので、第１検出信号ＤＳ１の信号レベルは、通常駆動での信号レベル（図１２（ｄ）参照）と比較してさらに小さくなり、閾値Ｖｔｈを超えることができない（ＤＳ１の１発目を×で示す）。

これにより、図１１で示すステップＳ２６が否定判定となって、ロータ３１は非回転と判断され、ただちにステップＳ３２に進んで駆動の補償用の補正パルスＦＰが、出力ＯＵＴ１から出力される。この補正パルスＦＰの出力によって、回転が遅いロータ３１を確実に回転させることができる。

次に、補正パルスＦＰの出力後、駆動パルスＳＰのデューティをランクＵＰし、次に出力される駆動パルスＳＰの駆動力を強くする処理を実行する（ステップＳ３３）。このランクＵＰの処理によって、次の駆動パルスＳＰの駆動力が強くなるので、ロータ３１の回転が速くなり、図１３（ｂ）で示すタイミングに近づいていく。

このように、ステップモータ３０の誘起電流Ｉｇは、ロータ３１の回転が速いと裏の山Ｉｒは大きく盛り上がって発生するが（図１３（ｂ）参照）、ロータ３１の回転が遅くなると減衰振動によって駆動期間ｔ１と裏の山Ｉｒとの間に窪みが発生する（図１３（ｄ）参照）。本実施形態は、この誘起電流Ｉｇに発生する窪みによって、第１検出区間Ｇ１での第１検出パルスＣＰ１の１発目による第１検出信号ＤＳ１の信号レベルが小さくなる現象に着目し、検出抵抗値を低くして見かけ上の閾値Ｖｔｈを高くすることで、ロータ３１の回転速度に応じて信号レベルが変動する第１検出信号ＤＳ１の検出可否により、ロータ３１の回転速度の低下を早期に判断するのである。

以上のように第２の実施形態は、ステップモータ３０を高速駆動する場合、検出抵抗部５０の検出抵抗値を低くして検出信号ＤＳの信号レベルを減少させ、検出信号ＤＳに対する見かけ上の閾値Ｖｔｈを高くし、回転検出条件を第１の実施形態と同様に厳しくしている。この結果、ロータ３１の回転速度の低下を早期に非回転と判断し、ステップモータの駆動力を強めて最適な高速駆動を継続できるので、安定した高速駆動を実現する電子時計を提供できる。

また、第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせて、高速駆動のときにおいては、通常駆動のときより検出パルスの出力数を少なくし、且つ、検出抵抗値を変更して見かけ上の閾値Ｖｔｈを高く設定してもよい。これにより、ステップモータ３０の回転／非回転をさらに早期に判定して、ロータ３１の回転速度のわずかな低下を検出し、最速の高速駆動を維持する電子時計を実現できる。

＜第２の実施形態の変形例１の構成説明：図１０＞
次に、第２の実施形態の変形例１の構成を図１０を用いて説明する。第２の実施形態の変形例１の特徴は、検出信号の検出可否を判断するための回転検出回路４０の閾値Ｖｔｈを駆動間隔切替回路４によって制御し、高速駆動のときには閾値Ｖｔｈを高くして、検出抵抗の抵抗値を低くしたことと同様の効果を得ることである。

図１０において、変形例１では、回転検出回路４０の二つのゲート回路４０ｃ、４０ｄのそれぞれに制御端子Ｃｖを設け、駆動間隔切替回路４からの検出制御信号Ｐ４が入力される。ゲート回路４０ｃ、４０ｄは、この検出制御信号Ｐ４によって、入力信号（第１、第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２）に対する閾値Ｖｔｈを変化させる機能を有している。

すなわち、駆動間隔切替回路４が高速駆動のときに検出制御信号Ｐ４を論理“１”とすると、ゲート回路４０ｃ、４０ｄは、閾値Ｖｔｈを通常駆動のときよりも高くなるように機能する。一例として、閾値Ｖｔｈが通常駆動のときでは電源電圧の約１／２である場合、高速駆動では電源電圧の約２／３になるように制御される。なお、変形例１においては、検出抵抗を切り替える必要が無いので、検出抵抗部５０は、第１検出抵抗部５１のみの構成でよい。

＜第２の実施形態の変形例１の回転検出動作の説明：図１０、図１１、図１４＞
次に、第２の実施形態の変形例１の高速駆動での回転検出動作を図１１のフローチャートと図１４のタイミングチャートを用いて説明する。なお、構成は図１０を参照する。図１１において、電子時計が高速駆動の場合、ステップＳ２４とステップＳ２９が実行されるが、変形例１では第２検出抵抗部を選択するのではなく、ステップＳ２４とステップＳ２９において、駆動間隔切替回路４は、検出制御信号Ｐ４によってゲート回路４０ｃ、４０ｄの閾値Ｖｔｈを切り替えて、通常駆動のときよりも高くなるように設定する。

なお、前述したように、第２検出区間Ｇ２での誘起電流Ｉｇは、時間と共に減衰して小さくなるので、ステップＳ２４によって第１検出区間Ｇ１の回転検出のみゲート回路４０ｃ、４０ｄの閾値Ｖｔｈを高くするように設定してもよい。この場合はステップＳ２７、Ｓ２９は不要となる。

図１４のタイミングチャートは、高速駆動において第１検出区間Ｇ１の回転検出のみゲート回路４０ｃ、４０ｄの閾値Ｖｔｈを高く設定した場合の検出動作の一例を示している。この図１４のタイミングチャートの基本は、前述した第２の実施形態の高速駆動のタイミングチャート図１３と同様であり、重複する説明は省略する。

ここで、図１４で示す変形例１の動作では、第１、第２検出区間Ｇ１、Ｇ２共に、検出抵抗値が高い第１検出抵抗部５１が接続されるので、第１検出信号ＤＳ１の信号レベルは減衰せず、図１３で示す信号レベルより大きくなる。また、第１検出区間Ｇ１での閾値Ｖｔｈ´は（絶対値が）高く設定されている（破線で示す）。図１４（ｂ）はロータ３１の回転が速い場合、図１４（ｃ）は回転がやや遅い場合、図１４（ｄ）は回転が遅い場合である。

図１４（ｂ）と図１４（ｃ）で示す回転検出例では、第１検出区間Ｇ１で発生する第１検出信号ＤＳ１は、信号レベルが大きいので閾値Ｖｔｈ´を超え、次の第２検出区間Ｇ２での第２検出信号ＤＳ２も検出され、その結果、ロータ３１は正常に回転したと判断されて、次の駆動パルスＳＰが出力ＯＵＴ２から出力される。

一方、図１４（ｄ）で示す回転検出例では、ロータ３１の回転が遅いので、第１検出区間Ｇ１で発生する第１検出信号ＤＳ１は、誘起電流Ｉｇの窪みによって信号レベルが小さくなって閾値Ｖｔｈ´を超えることができない（ＤＳ１を×で示す）。これにより、直ちに非回転と判断されて、補正パルスＦＰが出力ＯＵＴ１から出力され、その後、ランクＵＰがなされて駆動パルスＳＰの駆動力を強めて高速駆動を継続する。

以上のように、第２の実施形態の変形例１は、高速駆動において、検出信号の検出可否を判断するためのゲート回路４０ｃ、４０ｄの閾値Ｖｔｈを高くすることで、高速駆動での回転検出条件を厳しくすることができる。この結果、ロータ３１の回転速度の低下を早期に非回転と判断できるようになり、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜第２の実施形態の変形例２の回転検出動作の説明：図９、図１５＞
次に、第２の実施形態の変形例２の回転検出動作を図９の構成図と図１５のタイミングチャートを用いて説明する。第２の実施形態の変形例２の特徴は、駆動間隔切替回路４の制御によって、検出パルスのパルス幅を通常駆動のときより高速駆動のときの方を狭くしてロータに対する電磁ブレーキの効きを強くすることである。

図９の構成図において、変形例２では、駆動間隔切替回路４が高速駆動のときにパルス発生制御信号Ｐ２によって検出パルス発生回路１０を制御し、第１検出パルスＣＰ１、第２検出パルスＣＰ２のパルス幅を切り替えて通常駆動のときのパルス幅より狭くする。

図１５のタイミングチャートは、一例として、第１検出パルスＣＰ１のパルス幅が、通常駆動のときと高速駆動のときで切り替えられることを示している。図１５において、駆動パルスＳＰが終了して減衰期間ｔ２が開始すると誘起電流Ｉｇが発生し、その誘起電流Ｉｇの発生タイミングに合わせて、第１検出パルスＣＰ１が所定の数だけ出力される。

ここで、第１検出パルスＣＰ１ａは、通常駆動のときにおける検出パルスの波形であり、第１検出パルスＣＰ１ｂは、高速駆動のときにおける検出パルスの波形である。第１検出パルスＣＰ１ａのパルス幅Ｗａと第１検出パルスＣＰ１ｂのパルス幅Ｗｂの関係は、Ｗａ＞Ｗｂである。なお、ここでは第１検出パルスＣＰ１について示したが、第２検出パルスＣＰ２についても同様に設定される。このように、変形例２では、駆動間隔切替回路４の制御によって、高速駆動のときの第１、第２検出パルスＣＰ１、ＣＰ２のパルス幅Ｗｂを通常駆動のときのパルス幅Ｗａより狭くしている。

高速駆動のときの第１、第２検出パルスＣＰ１、ＣＰ２のパルス幅を狭くする理由は、検出パルスが出力されている期間、ステップモータ３０のコイル３３は、検出抵抗に接続されてオープンに近い状態となるので、その期間は誘起電流Ｉｇが流れにくくなってロータ３１に対する電磁ブレーキの効きが弱くなり、ロータ３１の減衰振動を長引かせることになる。

しかし、高速駆動においては、できるだけ早くロータ３１の減衰振動を収束させて、次の駆動を行う必要があるので、電磁ブレーキが弱い期間は、可能な限り短い方が好ましい。このため、変形例２では、高速駆動のときでの検出パルスのパルス幅を狭くして、電磁ブレーキが効く期間を長くし、少しでも早くロータ３１の減衰振動が収束するように制御する。

以上のように、第２の実施形態の変形例２は、高速駆動のときにおいて、検出パルスのパルス幅を狭くしてロータ３１に対する電磁ブレーキの効きを強くし、その結果、ロータ３１の減衰振動の収束を早めて、更なる高速駆動が可能となる電子時計を提供できる。

＜第３の実施形態＞
＜第３の実施形態の電子時計の動作説明：図１６、図１７＞
次に、第３の実施形態の電子時計の動作を図１６のフローチャートと図１７のタイミングチャートを用いて説明する。なお、第３の実施形態の基本構成は、第１の実施形態と同様であるので、構成は図１を参照する。

図１６のフローチャートは、第１の実施形態のフローチャート（図５）のステップＳ７以降を示している。すなわち、第３の実施形態は、第１の実施形態のステップＳ７以降の動作フローが異なり、具体的には、ステップＳ７での否定判定以降のステップＳ１３からステップＳ１６が追加された制御となる。

図１６において、高速駆動のときにステップＳ７の条件Ａ判定で否定判定がなされたならば、非回転と判断して駆動の補償用の補正パルスＦＰを出力する（ステップＳ１３）。

次に、第１検出区間Ｇ１での検出動作（ステップＳ６：図５参照）において、第１検出信号ＤＳ１が先頭の１発、または、先頭から２発までが検出され、以降の第１検出信号ＤＳ１を検出していないかを判定する（ステップＳ１４）。

ここで、ステップＳ１４が肯定判定（１発または２発検出）のとき、駆動間隔切替回路４は、駆動パルスＳＰの駆動力が強すぎるのでロータ３１の回転速度が速すぎると判断し、駆動パルスＳＰのデューティをランクＤＯＷＮして駆動力を弱くし（ステップＳ１５）、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。

また、ステップＳ１４が否定判定（１発も検出されない）のとき、駆動間隔切替回路４は、駆動パルスのＳＰの駆動力が弱いと判断し、駆動パルスＳＰのデューティをランクＵＰして駆動力を強くし（ステップＳ１６）、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。なお、ステップＳ１４での判定は、第１検出信号ＤＳ１の検出数にかかわらず、少なくとも先頭の１発が検出されたか否かにより行ってもよい。また、ステップＳ７〜Ｓ１２の動作は、第１の実施形態と同一であるので説明は省略する。

次に、図１７のタイミングチャートを用いて、第３の実施形態の回転検出動作を説明する。図１７（ａ）は、ステップモータ３０のロータ３１が、正常に回転している場合の一例であり、第１検出信号ＤＳ１が３発検出された後、第２検出信号ＤＳ２が２発検出されている。従って、図１６のフローにおいて、ステップＳ７とステップＳ１０で共に肯定判定となり、ロータ３１は正常に回転したと判断して、次の駆動パルスＳＰが出力ＯＵＴ２から出力される。

図１７（ｂ）と図１７（ｃ）は、ステップモータ３０への駆動力が強すぎて、ロータ３１の回転が速すぎる一例であり、本実施形態の機能が動作する場合を示している。図１７（ｂ）は、ロータ３１の回転が速すぎて、減衰期間ｔ２の開始後、短時間で誘起電流Ｉｇの裏の山Ｉｒが終了し、表の山Ｉｆに移行してしまう例である。

この場合、第１検出信号ＤＳ１の１発目と２発目は閾値Ｖｔｈを超えて検出されるが、３発目は誘起電流Ｉｇが表の山Ｉｆの領域になってしまうので検出されない（ＤＳ１の１発目と２発目を○、３発目を×で示す）。この結果、図１６のフローにおいて、ステップＳ７で否定判定され、補正パルスＦＰの出力後、ステップＳ１４で肯定判定（ＤＳ１を２発検出：駆動力が強すぎると判定）されて、ランクＤＯＷＮ（ステップＳ１５）が実行される。

図１７（ｃ）は、ロータ３１の回転が更に速すぎて、減衰期間ｔ２の開始後、図１７（ｂ）より更に短時間で裏の山Ｉｒが終了し、表の山Ｉｆに移行してしまう例である。この場合、第１検出信号ＤＳ１の１発目は閾値Ｖｔｈを超えて検出されるが、２発目以降は誘起電流Ｉｇが表の山Ｉｆの領域になってしまうので検出されない（ＤＳ１の１発目を○、２発目と３発目を×で示す）。この結果、図１６のフローにおいて、ステップＳ７で否定判定され、補正パルスＦＰの出力後、ステップＳ１４で肯定判定（ＤＳ１を１発検出：駆動力が強すぎると判定）されて、ランクＤＯＷＮ（ステップＳ１５）が実行される。

また、図１７（ｄ）は、ロータ３１の回転が遅すぎる場合の一例で有り、減衰期間ｔ２の開始後、誘起電流ＩｇはダミーＩｍが続くので、第１検出信号ＤＳ１は１発目から一つも検出されない。この結果、図１６のフローにおいて、ステップＳ７で否定判定され、補正パルスＦＰの出力後、ステップＳ１４で否定判定（駆動力が弱いと判定）されて、ランクＵＰ（ステップＳ１６）が実行される。

以上のように第３の実施形態は、ステップＳ７で非回転と判断された後、第１検出信号ＤＳ１の検出状態によって、誘起電流Ｉｇの裏の山Ｉｒが短時間で終了するか否かを判定し、裏の山Ｉｒが短時間で終了したと判定されたならば、ステップモータ３０に対する駆動力が強すぎると判断して、駆動パルスＳＰのデューティを小さく（ランクＤＯＷＮ）する。

これにより、駆動パルスＳＰの駆動力が強すぎる時はランクＤＯＷＮし、駆動パルスＳＰの駆動力が弱い時はランクＵＰするので、ステップモータ３０は図１７（ａ）で示すような最適化された回転速度による高速駆動を継続できる。この結果、必要以上の駆動力を供給しない低電力駆動を実現しつつ、ステップモータの高速駆動を最適化し、安定した高速駆動を実現する電子時計を提供することができる。

また、図１６のフローチャートには示していないが、ステップＳ７とステップＳ１０で共に肯定判定となり、ロータ３１は正常に回転したと判定された回数が所定回数（たとえば２５６回）を超えた場合、ステップモータ３０の回転が安定していると判断して低電力駆動のためにランクＤＯＷＮを実施してもよい。

＜第３の実施形態の変形例の動作説明：図１８，１９＞
次に、第３の実施形態の変形例の電子時計の動作を図１８のフローチャートと図１９のタイミングチャートを用いて説明する。なお、本変形例における基本構成は第３の実施形態と同じく第１の実施形態と同様であるので、その構成は図１を参照するものとする。本変形例の特徴は、ロータ３１の回転速度が速すぎると判断されて駆動パルスのランクＤＯＷＮを行う際に、不要な補正パルスの出力を抑制して電力消費を抑えることにある。

図１８のフローチャートもまた、第１の実施形態のフローチャート（図５）のステップＳ７以降を示している。すなわち、この変形例は、第１の実施形態のステップＳ７での否定判定以降のステップＳ１４からステップＳ１７が追加された制御である。

図１８において、高速駆動のときにステップＳ７の条件Ａ判定で否定判定がなされたならば、非回転の可能性があると判断してステップＳ１４へと進む。ここで、第３の実施形態と異なり、直ちに駆動の補償用の補正パルスＦＰを出力しないのは、条件Ａ判定に失敗する場合には、ロータ３１が非回転の場合や、駆動力が弱く回転が遅すぎる場合だけでなく、駆動力が強すぎて、ロータ３１の回転が速すぎる場合が含まれるからである。ロータ３１の回転が速すぎる場合には、ロータ３１は正常に回転しており、また、回転検出の遅れによる高速駆動の制限が生じることもないと考えられるため、元来補正パルスＦＰは必要ない。

ステップＳ１４では、第３の実施形態と同様に、第１検出区間Ｇ１での検出動作（ステップＳ６：図５参照）において、第１検出信号ＤＳ１が先頭の１発または２発まで検出され、以降は検出されていないかを判定する。

ステップＳ１４で肯定判定のときは、駆動パルスＳＰの駆動力が強く、ロータ３１の回転速度が速すぎると考えられるから、この場合は、駆動間隔切替回路４は、駆動パルスＳＰのデューティをランクＤＯＷＮして駆動力を弱くする（ステップＳ１５）。このときロータ３１は正常に回転しているから、補正パルスＦＰを出力することなく駆動を終了し、次の駆動までウエイトとする。

一方、ステップＳ１４で否定判定のときは、駆動パルスＳＰの駆動力が弱く、ロータ３１の回転速度が遅すぎるか、又は非回転と考えられるから、この場合は、駆動間隔切替回路４は駆動パルスＳＰのデューティをランクＵＰして駆動力を強くする（ステップＳ１６）。さらに駆動の補償用の補正パルスＦＰを出力し（ステップＳ１７）、駆動を終了して次の駆動までウエイトとする。図１８におけるステップＳ７〜Ｓ１２の動作は、第１の実施形態と同一であるので説明は省略する。

次に、図１９のタイミングチャートを用いて、第３の実施形態の変形例の回転検出動作を説明する。図１９（ａ）は、ステップモータ３０のロータ３１が、正常に回転している場合の一例であり、図１７（ａ）にて説明したものと同一である。したがって、図１８のフローにおいても、ステップＳ７とステップＳ１０で共に肯定判定となり、ロータ３１は正常に回転したと判断して、次の駆動パルスＳＰが出力ＯＵＴ２から出力される。

図１９（ｂ）と図１９（ｃ）は、ステップモータ３０への駆動力が強く、ロータ３１の回転が速すぎる例であり、先の図１７（ｂ）と図１７（ｃ）と同様の状態を示している。すなわち、いずれの場合もロータ３１の回転が速すぎて、減衰期間ｔ２の開始後、短時間で誘起電流Ｉｇの裏の山Ｉｒが終了し、表の山Ｉｆに移行してしまう例である。この場合、図１８のフローにおいて、ステップＳ７で否定判定されるまでは、第３の実施形態で示した図１６のフローと同様である。しかしながら、本変形例では、補正パルスＦＰが直ちに出力されることはなく、つづくステップＳ１４での判定がなされる。この結果、肯定判定（ＤＳ１を１発または２発検出：駆動力が強すぎると判定）されて、ランクＤＯＷＮ（ステップＳ１５）が実行される。補正パルスＦＰは出力されることはなく、また、補正パルスＦＰの出力を待つことなく次の駆動パルスＳＰが出力されるから、無駄な電力消費が抑えられ、また、高速駆動の遅れも生じない。

これに対し、図１９（ｄ）は、ロータ３１の回転が遅すぎる場合の一例であり、先の図１７（ｄ）と同様の状態を示している。すなわち、減衰期間ｔ２の開始後、誘起電流ＩｇはダミーＩｍが続き、第１検出信号ＤＳ１は一つも検出されない。この結果、図１８のフローにおいては、ステップＳ７で否定判定された後、さらにステップＳ１４で否定判定（駆動力が弱いと判定）され、ランクＵＰ（ステップＳ１６）が実行され、さらに補正パルスＦＰが出力（ステップＳ１７）される。

以上のように、本変形例は、第３の実施形態において、ロータ３１の回転が速すぎる場合に、不要な補正パルスＦＰを出力することによる無駄な消費電力を抑え、高速駆動の遅れを回避しつつ、図１９（ａ）で示すような最適化された回転速度による高速駆動を継続するものである。

なお、図１８中に破線矢印で示したように、ステップＳ１５にて駆動パルスＳＰのデューティをランクＤＯＷＮした後、さらにステップＳ８へと進み、第２検出区間Ｇ２での検出動作を行うようにしてもよい。このようにすることにより、さらに確実にロータ３１の回転の有無を検出することができる。

ただし、この場合には、図１９（ｃ）に示す場合の取り扱いに注意を要する。すなわち、駆動力があまりに強く、ロータ３１の回転があまりに速すぎる場合には、第２検出区間Ｇ２への移行前に、表の山Ｉｆが減衰してしまい、第２検出信号ＤＳ２が１発も検出されない、又は検出数が条件Ｂに満たない可能性が考えられる。かかる条件では、図１８のフローのステップＳ１０で否定判定されてしまい、ステップＳ１５でランクＤＯＷＮした駆動パルスＳＰのデューティが、ステップＳ１２で再度ランクＵＰされてしまい、駆動パルスＳＰのデューティが変更できなくなる。このような場合が出現しうると考えられる場合には、先に説明したように、ステップＳ１５の後、単純に駆動を終了して次の駆動までウエイトとするか、ステップＳ１５にてランクＵＰがなされた場合には、ステップＳ１２でのランクＤＯＷＮを制限するとよい。

＜第４の実施形態＞
＜第４の実施形態の電子時計の動作説明：図２０、図２１＞
最後に、第４の実施形態の電子時計の動作を図２０、図２１のフローチャートを用いて説明する。第４の実施形態の基本構成についても、第１の実施形態と同様であるから、構成は図１を参照するものとする。

先の第１の実施形態においては、電子時計１が通常駆動から高速駆動に移行する時の駆動パルスＳＰのスタートデューティの決定方法として、図８に示すＤＵＴＹテーブルを参照して、通常駆動時の駆動パルスＳＰのデューティより大きなデューティを設定する方法を示した。これに対し、第４の実施形態では、スタートデューティの決定方法として、デューティの異なる運針を複数回行い、それらの回転検出結果に基いて、スタートデューティを決定する方法を採用している。

図２０のフローチャートは、通常駆動から高速駆動に移行された時に実行される、スタートデューティ決定動作を示している。スタートデューティ決定動作では、まず、ステップＳ４１において、指定デューティとして、通常駆動時の駆動パルスＳＰのデューティから、ランクが１つ高いデューティを指定する。例えば、通常駆動時の駆動パルスＳＰのデューティが１８／３２であれば、指定デューティは１ランク上の１９／３２となる。指定デューティは、次のステップＳ４２で実行される運針（試行運針）時に使用される駆動パルスＳＰのデューティである。

続くステップＳ４２では、指定デューティの駆動パルスＳＰを用いて試行運針を行う。試行運針は、高速運針を行い、回転検出を行うものであり、上述した第１〜第３の実施形態およびそれらの変形例のいずれかと同様の運針を行うものとしてよい。ただし、試行運針時には、回転検出の結果に伴うデューティのランクの変更は行われない。

図２１のフローチャートは、第１の実施形態に準じたものとしての試行運針の動作を示すものである。まず、ステップＳ４２１では、運針時の駆動パルスＳＰのデューティ（ランク）として、指定デューティを設定する。指定デューティとして、通常運針時のランクのデューティより１ランク上のデューティが指定されていれば、試行運針時の駆動パルスＳＰのデューティのランクは通常運針時の１ランク上のものとなる。続くステップＳ４２２では、第１検出期間Ｇ１における回転検出の条件である条件Ａ及び第２検出期間Ｇ２における回転検出の条件である条件Ｂをセットする。この条件は、第１の実施形態において高速駆動時に用いられる条件と同じであり、図５のステップＳ３にて設定されるものと同じである。なお、試行運針時の動作として、第２の実施形態と同様の運針を行う場合には、ステップＳ４２２にて、図１１のステップＳ２４と同様に、第２検出抵抗部５２を選択して、見掛け上の検出閾値Ｖｔｈを切り替えるものとしてもよい。第３の実施形態についても同様である。

これ以降のステップＳ４２３〜Ｓ４３０の動作は、第１の実施形態における図５のフローに示したステップＳ４〜Ｓ１１と同一であるから、その重複する説明は省略する。これにより、条件Ａ及び条件Ｂによる回転検出が行われ、正常に回転していると判定されなかった場合には、ステップＳ４３０にて補正パルスＦＰが出力される。なお、試行運針時の動作として、第２の実施形態と同様の運針を行う場合には、図１１のステップＳ２５〜３２（ステップＳ２７〜Ｓ３０は除いてよい）と同一の動作をステップＳ４２３〜Ｓ４３０の動作に換えて行えばよい。第３の実施形態についても同様である。

ここで、試行運針においては、図５のフロー中のステップＳ１２に見られる駆動パルスＳＰのデューティのランクＵＰは行われない。試行運針は、指定デューティに従ってなされる運針であり、それ自体でランクの変更を伴うものではないからである。なお、ステップＳ４２６における第１検出期間Ｇ１での検出パルスＤＳ１の検出結果は記憶され、後ほど参照される。

再び図２０に戻り、ステップＳ４３で、今度は指定デューティとして、通常駆動時の駆動パルスＳＰのデューティから、ランクが１つ低いデューティを指定する。例えば、通常駆動時の駆動パルスＳＰのデューティが１８／３２であれば、指定デューティは１ランク下の１８／３２となる。

ステップＳ４４において、同様に指定デューティにて試行運針を行う。この場合には、通常駆動時のデューティより１ランク下のデューティで試行運針がなされることになる。

以上のステップＳ４１〜Ｓ４４の動作により、まず、複数の異なるデューティの駆動パルスＳＰによる複数回の運針をおこない、それぞれについて、回転検出が行われることになる。

続くステップＳ４５で、複数回の試行運針（ステップＳ４２，Ｓ４４）における、第１検出区間Ｇ１での１発目の検出信号ＤＳ１の有無を判定する。本実施形態では、ステップＳ４５において、ステップＳ４２及びステップＳ４４の両方で第１検出区間Ｇ１での１発目の検出信号ＤＳ１が検出された場合（ケース１）、ステップＳ４２及びステップＳ４４の両方で第１検出区間Ｇ１での１発目の検出信号ＤＳ１が検出されなかった場合（ケース２）、ステップＳ４２及びステップＳ４４のいずれか一方で第１検出区間Ｇ１での１発目の検出信号ＤＳ１が検出され、他方では検出されなかった場合（ケース３）の３通りの場合を判別している。

ステップＳ４５でケース１（ステップＳ４２及びステップＳ４４の両方で第１検出区間Ｇ１での１発目の検出信号ＤＳ１が検出された）と判定された場合、ステップＳ４６にて、スタートデューティとして、通常駆動時のデューティの２ランク下のデューティを設定する。これは、通常駆動時の駆動パルスＳＰのデューティのランクの上下のランクのデューティが、高速駆動においてロータ３１を高速に回転させるのに十分な強さの駆動力を持っていることを意味しているから、安定した高速駆動時のデューティのランクとして、より低いランクのものを選択する意図である。スタートデューティが決定された後は、上述の第１〜第３の実施形態及びそれらの変形例のいずれかに従って、高速駆動を継続すれば良い。

ステップＳ４５でケース２（ステップＳ４２及びステップＳ４４の両方で第１検出区間Ｇ１での１発目の検出信号ＤＳ１が検出されなかった）と判定された場合、ステップＳ４７にて、スタートデューティとして、通常駆動時のデューティの２ランク上のデューティを設定する。これは、通常駆動時の駆動パルスＳＰのデューティのランクの上下のランクのデューティが、高速駆動においてロータ３１を高速に回転させるのに十分な強さの駆動力を持っておらず、駆動力が不足していることを意味しているから、安定した高速駆動時のデューティのランクとして、より高いランクのものを選択する意図である。スタートデューティが決定された後は、同様に上述の第１〜第３の実施形態及びそれらの変形例のいずれかに従って、高速駆動を継続すれば良い。

ステップＳ４５でケース３（ステップＳ４２及びステップＳ４４のいずれか一方で第１検出区間Ｇ１での１発目の検出信号ＤＳ１が検出され、他方では検出されなかった）と判定された場合、ステップＳ４８にて、スタートデューティとして、通常駆動時のデューティと等しいデューティを設定する。これは、高速駆動においてロータ３１を安定して高速駆動できるデューティが、通常駆動時の駆動パルスＳＰのデューティのランク付近にあることを意味しているから、安定した高速駆動時のデューティのランクとして、通常駆動時のものを選択する意図である。スタートデューティが決定された後は、同様に上述の第１〜第３の実施形態及びそれらの変形例のいずれかに従って、高速駆動を継続すれば良い。

以上のステップＳ４５〜Ｓ４８の動作により、複数の異なるデューティの駆動パルスＳＰによる複数回の運針についての回転検出の結果に基いて、スタートデューティが決定されることになる。これにより、何らかの事情により通常駆動時の駆動パルスＳＰのデューティのランクが必ずしも安定駆動に適した比較的小さなデューティにない場合であっても、安定して高速駆動できるデューティにより近いランクのデューティをスタートデューティとして選択することができ、高速駆動が速やかに安定すると考えられる。

なお、試行運針の回数（本実施形態では２回）や、各試行運針時の指定デューティは、ここで示した例に限定されるものではなく、より多くの回数の試行運針を行ってもよいし、指定デューティとして異なるデューティを採用してもよい。また、スタートデューティを決定するにあたって、第１検出区間Ｇ１での１発目の検出信号ＤＳ１以外の検出信号を考慮してもよく、検出結果に応じてよりきめ細かくスタートデューティを決定してもよい。例えば、本実施形態ではスタートデューティをケース１〜ケース３の３通りの中から選択しているが、より多くの場合分けを行い、それぞれの場合に応じて最適なスタートデューティを選択してよい。

なお、本発明の各実施形態で示した構成図、フローチャート、タイミングチャート等は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を満たすものであれば、任意に変更することができる。たとえば、各検出区間における検出パルスの出力数、検出期間、検出数等は限定されるものではなく、ステップモータの性能や電子時計の仕様に応じて任意に変更できる。

Claims (12)

1. ステップモータと、
   該ステップモータを駆動するための複数の異なる駆動力の駆動パルスを出力する駆動パルス発生回路と、
   前記駆動パルスで前記ステップモータを駆動後、前記ステップモータの回転／非回転を検出する検出パルスを出力する検出パルス発生回路と、
   前記駆動パルスによる駆動の補償用の補正パルスを出力する補正パルス発生回路と、
   前記駆動パルスと前記検出パルスと前記補正パルスを選択出力するパルス選択回路と、
   該パルス選択回路から出力されたパルスを前記ステップモータに供給するドライバー回路と、
   前記検出パルスにより発生する検出信号を入力し、前記ステップモータの回転／非回転を判定する回転検出回路と、
   を有し、
   該回転検出回路で非回転と判定された場合、前記パルス選択回路が前記補正パルスを出力するとともに、
   現状よりも高い駆動力の駆動パルスを選択する
   電子時計において、さらに、
   前記駆動パルスの駆動間隔を、
   通常使用される駆動間隔である通常駆動間隔と、
   通常駆動間隔よりも短い駆動間隔である高速駆動間隔と、に切り替える駆動間隔切替回路と、を有し、
   前記回転検出回路は、前記駆動パルスの駆動間隔に応じて検出条件が変更可能に構成される
   ことを特徴とする電子時計。
2. 前記駆動間隔切替回路が、通常駆動間隔と高速駆動間隔とで、
   前記回転検出回路の検出条件を変更するように構成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子時計。
3. 前記駆動間隔切替回路は、高速駆動間隔を選択するときに、
   前記回転検出回路の検出条件を、通常駆動間隔を選択するときよりも、
   早期に非回転と判断されるように変更する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子時計。
4. 前記駆動間隔切替回路は、高速駆動間隔を選択するときに、
   通常駆動間隔を選択するときよりも、前記検出パルスの出力数を少なくする
   ことを特徴とする請求項３に記載の電子時計。
5. 前記回転検出回路は、
   前記ステップモータが接続される前記ドライバー回路の出力に発生する検出信号を検出するとともに、
   前記ドライバー回路の出力に接続された検出抵抗を有し、
   前記駆動間隔切替回路は、前記検出抵抗の抵抗値を、
   高速駆動間隔を選択するときのほうが、通常駆動間隔を選択するときよりも低くする
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の電子時計。
6. 前記駆動間隔切替回路は、
   前記検出信号の検出可否を判断するための閾値の絶対値を、
   高速駆動間隔を選択するときのほうが、通常駆動間隔を選択するときよりも高くする
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の電子時計。
7. 前記駆動間隔切替回路は、前記検出パルスの幅を、
   高速駆動間隔を選択するときのほうが、通常駆動間隔を選択するときよりも狭くする
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の電子時計。
8. 前記駆動間隔切替回路は、高速駆動間隔を選択している場合に、前記回転検出回路が、
   非回転と判断したが、前記検出パルス出力開始から所定期間内に前記検出信号を検出し、
   以降検出信号を検出しなかった場合に、前記駆動パルスとして、現状より駆動力の低いものを選択する
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の電子時計。
9. 前記補正パルス発生回路は、前記駆動間隔切替回路が、前記駆動パルスとして、現状より駆動力の低いものを選択した場合に、前記補正パルスを出力しない
   ことを特徴とする請求項８に記載の電子時計。
10. 前記駆動間隔切替回路は、
    通常駆動間隔から高速駆動間隔へ切り替える際に、
    前記駆動パルスとして、現状より駆動力の高いものを選択する
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の電子時計。
11. 回転検出した場合にカウントし、非回転検出の場合にリセットされる連続回転カウンタを有し、
    前記駆動間隔切替回路は、該連続回転カウンタの値により、
    通常駆動間隔から高速駆動間隔へ切り替える際の駆動力を決定する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の電子時計。
12. 前記駆動間隔切替回路が、通常駆動間隔から高速駆動間隔へ切り替える際に、
    複数の異なる駆動力の駆動パルスによる複数回の前記ステップモータの駆動を行い、それぞれについて、前記回転検出回路による回転検出を行い、
    前記複数の異なる駆動力の駆動パルスによる複数回の前記ステップモータの駆動についての回転検出の結果に基いて、前記駆動パルスの駆動力を選択する
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１つに記載の電子時計。
    
    

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