WO2015030205A1 - 電子時計 - Google Patents

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WO2015030205A1
WO2015030205A1 PCT/JP2014/072820 JP2014072820W WO2015030205A1 WO 2015030205 A1 WO2015030205 A1 WO 2015030205A1 JP 2014072820 W JP2014072820 W JP 2014072820W WO 2015030205 A1 WO2015030205 A1 WO 2015030205A1
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rank
detection
rotation
circuit
drive
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PCT/JP2014/072820
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English (en)
French (fr)
Inventor
祐 田京
章吾 瀬崎
敏明 福島
大祐 入
Original Assignee
シチズンホールディングス株式会社
シチズン時計株式会社
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Priority to US14/915,253 priority patent/US9690259B2/en
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an electronic timepiece having a step motor.
  • an electronic watch employs a method in which a plurality of normal drive pulses are prepared in order to reduce current consumption, and a motor is driven by selecting a normal drive pulse that can always be driven with the minimum energy.
  • the selection method will be briefly described. First, a normal drive pulse is output, and then it is determined whether or not the motor has rotated. If the motor does not rotate, the correction drive pulse is immediately output to reliably rotate the rotor, and the next normal drive pulse is output by switching to the normal drive pulse having a driving force that is one rank higher than the previous time. When the motor rotates, the same normal drive pulse as the previous time is output when the next normal drive pulse is output. Then, when the same drive pulse is output a certain number of times, the normal drive pulse is selected by a method of switching to a normal drive pulse with a driving force smaller by one rank.
  • the rotation / non-rotation of the rotor is detected by outputting a rotation detection pulse after the application of the normal drive pulse and abruptly changing the impedance value of the coil of the step motor to generate an induced voltage generated in the coil.
  • a method is often used in which the rotation is detected from the free vibration pattern of the rotor by detecting at the coil end. For example, one of two drive inverters respectively connected to both ends of the coil is first operated as a first detection mode to output a rotation detection pulse, and when the rotation detection signal is generated, the first detection mode is stopped and another drive inverter Is operated as the second detection mode, and a rotation detection pulse is output. When a rotation detection signal is generated in the second detection mode, it is determined that the rotation is successful.
  • the second detection mode is to detect that the rotation is successful, that is, the rotor has crossed the peak of the magnetic potential.
  • the first detection mode is relatively This detection is performed to prevent detection of an erroneous detection signal that occurs before the rotor completely crosses the peak of the magnetic potential when it is driven weakly, even though the rotation of the rotor has not finished yet. Nevertheless, it is intended to prevent erroneous detection as a signal exceeding the magnetic potential. Therefore, it is known that performing the first detection before the second detection mode is an effective technique for detecting rotation more reliably.
  • Patent Document 1 As a method for changing the driving force of the normal driving pulse, there is a method in which the driving pulse is composed of a plurality of subpulses (hereinafter referred to as “chopper”), the duty of each subpulse (chopper) is controlled, and the pulse width is changed.
  • chopper Such a drive pulse is hereinafter referred to as a “chopper drive pulse”.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 7-120567 paragraphs 0018 to 0024, FIG. 8) JP-B-8-33457 (page 3, column 6, line 26 to page 4, column 7, line 39, FIGS. 4 to 6)
  • Japanese Patent Publication No. 1-42395 5th tribute, 9th column
  • Japanese Patent Laid-Open No. 9-266697 paragraph 0013, FIG. 6)
  • the rank when it is determined to rotate continuously for a certain number of times in all drive ranks, for example, the rank can be lowered to the drive rank with the minimum drive force at a stretch, thereby avoiding a state in which the rank cannot be lowered with a drive rank with a high drive force. it can.
  • the rank depending on the drive voltage, the rank is repeatedly increased until the drive rank can be rotated with the minimum drive force. Therefore, a corrective drive pulse with a large drive force is output each time the rank is increased, and current consumption increases and correction drive is performed. Since rotational vibration due to the excessive driving force of the pulse is transmitted to the needle through the train wheel, there also arises a problem that the needle appears to move in small increments for several seconds.
  • An object of the present invention is to provide an electronic timepiece that can be realized with a relatively small circuit, can handle a high range of driving voltages, and can be driven with low current consumption.
  • the present invention has the following configuration in order to achieve the above object. That is, a normal motor that outputs a normal drive pulse of a specified drive rank among normal drive pulses of a plurality of drive ranks having different driving forces, a step motor having a coil and a rotor, a motor driver that drives the step motor A pulse generation circuit; a rotation detection pulse generation circuit that outputs a detection pulse at a predetermined timing after the normal drive pulse is output; and a first detection mode that performs determination in at least a first detection mode after the normal drive pulse is output.
  • a determination circuit a rotation detection circuit that detects rotation / non-rotation of the rotor based on a detection signal by the detection pulse, a rotation determination counter circuit that counts the number of times the rotation detection circuit detects rotation, and In the first detection mode, a first detection for counting the number of times that the detection signal based on the detection pulse becomes a predetermined detection pattern.
  • Drive rank selection for designating a drive rank of the normal drive pulse output from the normal drive pulse generation circuit based on a count result of the mode determination counter circuit and the rotation determination counter circuit and the first detection mode determination counter circuit And an electronic timepiece having a circuit.
  • the rank to be ranked down is switched by the rotation determination based on the free vibration pattern of the rotor. Therefore, even if the range of the power supply voltage is large, the current consumption is not stabilized with a high driving force. It can be rotated with the minimum driving force.
  • the present invention can be realized with a simple circuit configuration, and the incorporation of the present invention can be easily applied to a conventional product without changing a large circuit configuration.
  • Waveforms of pulses generated by the electronic timepiece circuit when the rotors of the first, second, third, fifth, and sixth embodiments of the present invention can be rotated by normal driving pulses and are determined to rotate normally. It is a figure and the current waveform figure which generate
  • the rotor cannot rotate with the normal drive pulse, and the waveform diagram of the pulse generated by the electronic timepiece circuit and the coil when it is determined to be normally non-rotated It is the electric current waveform figure which generate
  • FIG. 6 is a waveform diagram of FIG. 2 and a current waveform diagram generated in a coil.
  • the rotor of the first, second, and third embodiments of the present invention can be rotated by a normal drive pulse, and a waveform diagram of pulses generated by an electronic timepiece circuit and a coil generated when it is determined to rotate normally It is a current waveform diagram.
  • It is a flowchart figure of the 2nd Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows the circuit structure of the 3rd Embodiment of this invention. It is a flowchart figure of the 3rd Embodiment of this invention. It is a wave form chart of a pulse which a circuit of an electronic timepiece of a 4th embodiment of the present invention generates. It is a flowchart figure of the 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 10 is a waveform diagram of pulses generated by a circuit of an electronic timepiece and a current waveform generated in a coil when the rotor according to the fourth embodiment of the present invention can be rotated by a normal drive pulse and is normally determined to rotate.
  • FIG. 6 is a waveform diagram of pulses generated by a circuit of an electronic timepiece and a current waveform generated in a coil when the rotor of the fourth embodiment of the present invention cannot be rotated by a normal drive pulse and is normally determined to be non-rotating. is there.
  • FIG. 10 is a waveform diagram of pulses generated by a circuit of an electronic timepiece and a current waveform generated in a coil when the rotor according to the fourth embodiment of the present invention can be rotated by a normal drive pulse and is normally determined to rotate. It is a figure which shows the stable position of the rotor of a step motor when the external magnetic field is acting. It is a block diagram which shows the circuit structure of the 5th Embodiment of this invention.
  • the driving rank to be ranked down is switched based on the number of times detected before a predetermined time in the first detection mode. It is. DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS
  • a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the circuit configuration of an electronic timepiece according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a pulse waveform diagram generated by the circuit of the electronic timepiece according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 4 is a flow chart of the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a matrix diagram showing rotation / non-rotation determination results when the power supply voltage and the drive rank of the first embodiment of the present invention are changed
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing changes in drive rank from a state in which the drive rank is 25/32 according to the first embodiment of the present invention and the prior art
  • FIGS. 6 to 9 are diagrams of the present invention. It is the waveform figure of the pulse which the circuit of the electronic timepiece of 1st Embodiment generate
  • Reference numeral 1 denotes a rechargeable secondary battery such as a lithium battery, and a variable power supply with voltage fluctuation having power generation means such as a solar cell, and 2 an oscillation circuit 21 that generates a reference clock by oscillation of a crystal resonator (not shown). And a reference signal generation circuit including a frequency dividing circuit 22 that divides the reference signal from the oscillation circuit 21.
  • 3 is a normal drive pulse generation circuit that generates a normal drive pulse SP every 0.5 ms with a 4.0 ms width as shown in FIG. 2A based on the timing signal output from the reference signal generation circuit 2. Output every second.
  • the chopper duty ratio is 16/32 to 27/32 and is generated every 1/32, and a normal driving pulse having a predetermined chopper duty ratio is selected and output based on a driving rank selection circuit 10 described later.
  • Reference numeral 4 denotes a correction drive pulse generation circuit that generates and outputs a correction drive pulse FP of 7 ms as shown in FIG. 2 (d) based on the reference signal generation circuit 2, and this correction drive pulse FP is a step motor 8 described later.
  • output is performed after 32 ms from the normal drive pulse SP output.
  • the rotation detection pulses B5 to B12 are pulses having a width of 0.125 ms as shown in FIG. 2B, and are output every 1 ms from 5 ms to 12 ms after the normal drive pulse SP output.
  • the rotation detection pulses F7 to F14 are pulses having a width of 0.125 ms as shown in FIG. 2C, and are output every 1 ms from 7 ms to 14 ms after the normal drive pulse SP output.
  • the 6 is a selector that selects and outputs pulses output from the normal drive pulse generation circuit 3, the correction drive pulse generation circuit 4, and the rotation detection pulse generation circuit 5 based on the determination result of the rotation detection circuit 9 described later.
  • a motor driver 7 supplies a signal output from the selector 6 to a coil (not shown) of a two-pole step motor 8 to be described later, and the rotation state of the rotor of the step motor 8 is supplied to a rotation detection circuit 9 to be described later. Tell. For this reason, the motor driver 7 has two output terminals O1 and O2 for supply to the coil of the step motor 8.
  • step motor 8 is a step motor composed of a coil and a rotor, and drives a pointer (not shown) via a train wheel (not shown).
  • first detection mode determination circuit 91 for performing a determination in the first detection mode and a second detection mode determination circuit 92 for performing a determination in the second detection mode, and during the first detection mode and the second detection mode. Further, the rotation and non-rotation of the rotor of the step motor 8 is determined from the induced voltage generated in the coil, and the selector 6, the drive rank selection circuit 10, the rotation determination counter circuit 11, and the first detection mode determination counter circuit 111 described later are controlled. This is a rotation detection circuit.
  • the rotation detection pulses B5 to B12 are output to the terminal on the opposite side from which the normal drive pulse SP is output, and the free vibration of the rotor after the normal drive pulse SP is applied by abruptly changing the impedance of the closed loop including the coil. Is amplified and detected by the rotation detection circuit 9.
  • the rotation detection pulses F7 to F14 are output to the same terminal from which the normal driving pulse SP is output, and the impedance of the closed loop including the coil is rapidly changed, so that the free vibration of the rotor after the normal driving pulse SP is applied. Is amplified and detected by the rotation detection circuit 9.
  • both the O1 and O2 terminals are kept at the same potential when the rotation detection pulse is not output, and the closed loop including the coil is set to a high impedance state when the rotation detection pulse is output.
  • the induced voltage generated in the coil by the free vibration of the rotor is detected, and the rotation of the rotor is detected by this detection signal.
  • Reference numeral 10 denotes a drive rank selection circuit.
  • the rotation determination counter circuit 11 described later counts the rotor a predetermined number of times, or the first detection described later.
  • the mode determination counter circuit 111 counts a predetermined number of times as detected before a predetermined time in the first detection mode, a driving rank of a predetermined normal driving pulse is selected and the normal driving pulse generation circuit 3 is controlled.
  • the chopper duty ratio of 16/32 to 27/32 of the normal drive pulse corresponds to the drive rank. As the chopper duty ratio increases, the driving force of the step motor 8 increases.
  • the rotation detection circuit 9 determines that the rotor is not rotating, the correction drive pulse FP is output and the drive rank is increased by one, and the rotation determination counter circuit 11 described later continues the rotor a predetermined number of times.
  • the drive rank selection circuit 10 is controlled so that the rank is lowered to a predetermined drive rank.
  • the rotation determination counter circuit 11 is a rotation determination counter circuit, which counts the number of times that the rotor of the step motor 8 is determined to rotate, and controls the drive rank selection circuit 10 when the rotation is counted a predetermined number of times. Further, the rotation determination counter circuit 11 has a first detection mode determination counter circuit 111. The number of times that the detection signal detected in the first detection mode is detected with a predetermined detection pattern, in this embodiment, before a predetermined time point. The detected number of times is counted, and when the predetermined number of times is counted, the drive rank selection circuit 10 is controlled. The rotation determination counter circuit 11 is reset at the time of non-rotation determination of the rotor, and counts the number of times of continuous rotation determination.
  • the first detection mode determination counter circuit 111 counts the first detection mode out of the number of rotation determinations continuously. The number of times detected before a predetermined time is counted.
  • the drive rank selection circuit 10 is controlled so as to change the rank of driving rank, that is, to change the driving rank change mode, depending on whether or not the number of times detected before the predetermined time in the first detection mode is equal to or larger than the predetermined number of times. . Note that the rotation determination counter circuit 11 and the first detection mode determination counter circuit 111 are reset after the drive rank is changed.
  • the normal drive pulse SP output from the normal drive pulse generation circuit 3 at the timing of the second is selected and output by the selector 6, and the step motor 8 is driven via the motor driver 7 (step ST1).
  • the rotation detection in the first detection mode is started after 5 ms from the second.
  • the selector 6 selects and outputs the rotation detection pulses B5 to B12 output from the rotation detection pulse generation circuit 5, and controls the step motor 8 to change the impedance of the coil.
  • the rotation detection circuit 9 detects the induced voltage generated in the coil by the rotation detection pulses B5 to B12 via the motor driver 7 (step ST2).
  • the rotation detection circuit 9 instructs the first detection mode determination circuit 91 to start the determination operation.
  • the first detection mode determination circuit 91 determines the presence or absence of a detection signal in the first detection mode based on the number of detection signal inputs from the rotation detection circuit 9, and the detection signal of the rotation detection circuit 9 is generated twice.
  • the detection of the rotation detection pulse in the first detection mode immediately output from the rotation detection pulse generation circuit 5 is stopped, the selector 6 is notified to end the operation of the first detection mode, and Instruct to shift to the 2-detection mode (step ST2: Y).
  • the first detection mode determination counter circuit 111 counts the number of times the detection signals of the rotation detection pulses B5 and B6 are generated. When none or only one detection signal is generated by the rotation detection pulses B5 and B6, the first detection mode determination counter circuit 111 does not count the number of occurrences and shifts to the second detection mode (step ST4). : N).
  • step ST3 If no or only one detection signal is generated by the rotation detection pulses B5 to B12, it is determined that the rotation has failed and the operation of the first detection mode is terminated and the operation is shifted to the second detection mode. Instead, the correction drive pulse FP is immediately selected and output by the selector 6 (step ST2: N), and when the next normal second normal drive pulse is output, the normal drive pulse generation circuit 3 outputs one rank higher than the previous normal drive pulse SP.
  • the drive rank selection circuit 10 is instructed to select and output a normal drive pulse SP having a driving force (step ST3).
  • the count value is reset (step ST12), and the rotation detection circuit 9
  • the count value is also reset and the operation of the second is finished. (Step ST13).
  • the selector 6 selects and outputs the rotation detection pulses F7 to F14 output from the rotation detection pulse generation circuit 5, and changes the impedance of the coil as in the first detection mode.
  • the motor 8 is controlled.
  • the rotation detection circuit 9 detects the induced voltage generated in the coil by the rotation detection pulses F7 to F14 via the motor driver 7 (step ST6).
  • the second detection mode determination circuit 92 determines whether or not there is a detection signal in the second detection mode based on the number of detection signal inputs from the rotation detection circuit 9, and the detection signal of the rotation detection circuit 9 is generated once. In this case, it is determined that the rotation is successful, the output of the rotation detection pulse in the second detection mode immediately output from the rotation detection pulse generation circuit 5 is stopped, the operation in the second detection mode is terminated, and the correction drive pulse FP is output.
  • the selector 6 is controlled so as not to occur (step ST6: Y). Then, the number of times that the rotation determination counter circuit 11 determines that the rotation is successful is counted (step ST7).
  • the detection signal generated by the rotation detection pulses F7 to F14 ends with a maximum of three detections, and if no detection signal is generated during that time, it is determined that the rotation has failed and the correction drive pulse FP is output (step ST6: N )
  • the drive rank selection circuit 10 selects and outputs the normal drive pulse SP having a drive power one rank higher than the previous normal drive pulse SP from the normal drive pulse generation circuit 3.
  • An instruction is given (step ST3).
  • the count value of the rotation determination counter circuit 11 is reset (step ST12), the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is also reset, and the operation of the second is ended (step ST13).
  • the drive rank selection circuit 10 is controlled so that the normal drive pulse SP having the same drive rank as that of the previous time is output (step ST8: N).
  • the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is confirmed (step ST8: Y).
  • the first detection mode determination counter circuit 111 is a circuit that counts the number of times when both the rotation detection pulses B5 and B6 in the first detection mode are detected.
  • the rotation determination counter circuit 11 determines that the rotation has been successful 240 times. If the counter value of the first detection mode determination counter circuit 111 is four times or more of the number of times (step ST9: Y), the drive rank selection circuit 10 is instructed to select and output the normal drive pulse SP with the minimum drive force. (Step ST10) In the same manner as described above, the count value of the rotation determination counter circuit 11 is reset (Step ST12), the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is also reset, and the operation of the second is terminated ( Step ST13).
  • step ST9 the drive rank selection circuit 10 is selected so as to select and output the normal drive pulse SP having one rank smaller drive force. Instructed (step ST11), the count value of the rotation determination counter circuit 11 is reset (step ST12), and the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is also reset, and the operation of the positive second is completed as described above. (Step ST13).
  • FIG. 4 shows the rotor when the drive ranks 16/32 to 27/32 of the first embodiment are changed every 1/32 and the power supply voltage is changed from 1.20V to 1.80V in increments of 0.15V. It is the matrix figure which showed the rotation and non-rotation determination result.
  • the region indicated by FP cannot be rotated by the normal drive pulse SP, and the rotation detection circuit 9 determines that the rotor is not normally rotated.
  • the corrected drive pulse FP In the timing of seconds, it means a drive rank that is output by a normal drive pulse SP having a driving force that is one rank larger than the previous normal drive pulse SP.
  • the rotor can rotate with the normal drive pulse SP, the rotation detection circuit 9 determines that the rotation is normal, and the normal drive pulse SP is output at the next true second timing.
  • the pulse SP When rotated by the pulse SP, it means a drive rank that is ranked down to the drive rank of the normal drive pulse SP of the next lower drive force.
  • the rotor can be rotated by the normal drive pulse SP, and it is determined that the rotation is normally rotated by the rotation detection circuit 9.
  • the normal drive pulse SP is output at the next true second timing, and 240 consecutive times.
  • the rotation is performed with the same normal drive pulse SP, it means a drive rank that is ranked down to the drive rank of the normal drive pulse SP with the minimum driving force.
  • FIG. 5 shows a region where a temporary load is applied at 1.50 V and the rank is increased from a drive rank that can be rotated with a minimum drive force.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing changes in the drive rank according to the conventional technology and the embodiment of the present invention from a state where the drive rank is stable at 25/32 shown in FIG.
  • FIG. 5 (a) In the case of the prior art in the 1.50V prior art, when the same normal drive pulse SP is rotated at the drive rank 25/32 of 240 times continuously (a-1) The rank is lowered to the drive rank 24/32 (a-2). However, the driving rank 24/32 is a region of bold and slanted FP notation, and the rank is again increased to the driving rank 25/32 having a driving force larger by one rank (a-3). In other words, once the drive rank 25/32, which is the area of SP notation in bold and italic, cannot be lowered to the drive rank 19/32 that can rotate with the minimum drive force, and the drive with relatively high drive force. Since it becomes stable at rank 25/32, current consumption increases.
  • the minimum driving force is obtained when the motor is rotated 240 times continuously at the driving rank 25/32 of the same normal driving pulse SP (b-1).
  • the rank is down to 16/32 (b-2).
  • Driving ranks 16/32 to 18/32 are FP notation areas, and every second operation, the ranks are repeatedly increased by one rank with driving forces 17/32 and 18/32 (b-3), SP notation areas.
  • the drive rank is stabilized when the drive rank is increased to 19/32 which can be rotated with the minimum drive force (b-4).
  • it when it rotates 240 times continuously with the same drive rank 19/32, since it is an area
  • the drive rank 18/32 is an FP notation area, the rank is increased. However, the drive rank 19/32 is stabilized again, and the rank is increased and decreased every 240 times.
  • this embodiment can basically rotate stably in the SP notation area, so even if the power supply voltage fluctuates, it can rotate with the minimum driving force according to the power supply voltage, and can rotate with low current consumption. It becomes possible. For example, even if a load such as calendar driving is temporarily applied, the drive rank is increased, and even if it becomes a bold and italic SP notation area, the rank is lowered to the drive rank with the minimum driving force after a predetermined number of rotations. The driving rank of the high driving force is not stable and can rotate in the SP notation area.
  • the rank in order to rank down to the driving rank with the minimum driving force, as described above, depending on the power supply voltage, the rank is repeatedly increased for a while until it can rotate in the SP notation area, and the correction driving pulse FP is continued for several seconds. Will be output. However, unless there is a temporary load or the like, the area of the SP notation in bold and italic letters will not be entered, so that the needle appears to move in small increments as a condition and there is no problem in visibility.
  • FIGS. 6A to 9A are current waveforms induced in the coil
  • FIGS. 6B to 9B are voltage waveforms generated at one terminal O1 of the coil
  • FIGS. c) is a voltage waveform generated at the other terminal O2 of the coil.
  • the generated waveforms at the terminals O1 and O2 are alternating pulses whose phases are reversed every second. Since only the current value of the current waveform is inverted and the voltage waveforms O1 and O2 are inverted, and the shape of the waveform diagram does not change, the following description of the waveform diagram will be made only for one phase.
  • the SP notation area in FIG. 4 This is a case where the rotor is normally rotated by the normal drive pulse SP.
  • the power supply voltage is 1.50 V
  • the drive rank is 20/32
  • the waveform diagram is FIG.
  • the normal drive pulse SP shown in FIG. 6A is applied to one end O1 of the coil, and the rotor starts rotating.
  • the current waveform at this time is the waveform c1 in FIG.
  • the rotor is in a free vibration state, and the current waveforms are induced current waveforms shown in c2, c3, and c4.
  • the first detection mode is started, and the rotation detection pulse B5 shown in FIG. 2B is applied to the coil.
  • the current waveform is in the region of the current waveform c2, and the current value is in the negative direction. Therefore, as shown in FIG.
  • the induced voltage V5 generated by the rotation detection pulse B5 does not exceed the threshold voltage Vth of the rotation detection circuit 9.
  • the current waveform becomes the region of the current waveform c3, and the current value changes in the positive direction. Therefore, as shown in FIG. 6C, the induced voltage V8 generated by the rotation detection pulse B8 becomes a detection signal exceeding the threshold value Vth.
  • the current waveform is in the region of the current waveform c3, and the induced voltage V9 generated by the rotation detection pulse B9 is a detection signal exceeding the threshold value Vth.
  • the rotation detection pulse F10 at the next timing that is, the rotation detection pulse F10 at 10 ms shown in FIG. 2C is applied to the coil.
  • the current waveform is in the region of the current waveform c3, and the current value is in the positive direction, so that the induced voltage V10 generated by the rotation detection pulse F10 is as shown in FIG.
  • the threshold value Vth is not exceeded.
  • the current waveform becomes the region of the current waveform c4 as shown in FIG. 6A, the current value changes in the negative direction, and the induced voltage V11 generated by the rotation detection pulse F11 as shown in FIG. 6B.
  • the second detection mode determination circuit 92 determines that the rotation is successful, the correction drive pulse FP is not output, and the same as the previous time when the next normal drive pulse is output.
  • the normal driving pulse SP of the driving force is output.
  • the number of determinations by the first detection mode determination counter circuit 111 is not counted. . That is, when the number of times that rotation is determined in the rotation determination counter circuit 11 by the normal drive pulse SP in the SP notation area reaches 240 times, the determination number of the first detection mode determination counter circuit 111 is counted at least four times or more. Therefore, when the next normal drive pulse is output, the drive rank selection circuit 3 is controlled so as to output the normal drive pulse SP having a driving force smaller by one rank.
  • the FP region in FIG. 4 will be described. This is a case where the rotor could not be rotated by the normal drive pulse SP.
  • the power supply voltage is 1.50 V
  • the drive rank is 16/32
  • the waveform diagram is FIG.
  • Rotation detection operation is the same even when rotation is not possible.
  • the first detection mode is started at the time of 5 ms, and the rotation detection pulse B5 is applied to the coil.
  • the current waveform is the region of the current waveform c3, and the current value is in the positive direction. Therefore, as shown in FIG. 7C, the induced voltages V5 and V6 due to the rotation detection pulses B5 and B6 become detection signals exceeding the threshold value Vth, and the mode is switched to the second detection mode.
  • the rotation detection pulse F7 at the next timing that is, the rotation detection pulse F7 at 7 ms is applied to the coil.
  • the current waveform is in the region of the current waveform c3, and the current value is in the positive direction. Therefore, as shown in FIG. 7B, the induced voltage V7 does not exceed the threshold value Vth.
  • the induced voltages V8 and V9 generated by the rotation detection pulses F8 and F9 are also in the region of the current waveform c3, and no detection signal exceeding the threshold value Vth is detected within the detection period from the induced voltages V7 to V9. Become.
  • the detection signal generated by the rotation detection pulses F7 to F14 detects the region of the current waveform c5 by mistake, and determines that the rotation is performed even though the rotor is not rotating, so that no time delay occurs up to three times. Exit with detection. Therefore, the second detection mode determination circuit 92 determines that the rotation has failed and aborts the determination. As a result, the selector 6 selects the correction drive pulse FP, drives the step motor 8 to rotate the rotor reliably, and the next normal drive pulse. At the time of output, the drive rank selection circuit 3 is controlled so as to output a normal drive pulse SP having a drive power one rank higher than the previous time.
  • the power supply voltage is 1.50 V and the drive rank is 23/32
  • the waveform diagram is FIG. 8. This is a case where the rotor can be rotated by the normal drive pulse SP, and the driving force is slightly higher than the waveform diagram of FIG. That is, it is a waveform diagram immediately after the rank is increased by a temporary load such as a calendar and the load is eliminated.
  • the current waveforms c1, c3, c4 and the current waveform c2 do not appear in order, and the current waveform becomes such that c3 appears after the current waveform c1.
  • the operation of the rotation detection is the same as described above, and the first detection mode is the same as the content when the rotor of FIG.
  • the rotation detection pulse F7 at the next timing that is, the rotation detection pulse F7 at 7 ms is applied to the coil.
  • the current waveform is in the region of the current waveform c3, and the current value is in the positive direction. Therefore, as shown in FIG. 8B, the induced voltage V7 does not exceed the threshold value Vth.
  • the induced voltages V8 and V9 generated by the rotation detection pulses F8 and F9 are also in the region of the current waveform c3, and no detection signal exceeding the threshold value Vth is detected within the detection period from the induced voltages V7 to V9. Become.
  • the drive rank selection circuit 3 is controlled so as to output a normal drive pulse SP having a driving force that is one rank higher than the previous time. It is conceivable that the number of detections until the detection stop in the second detection mode is increased from a maximum of 3 times to 4 times so that the region of the current waveform c4 in FIG. 8A can be detected. If the number of times of detection is increased, the region of the current waveform c5 in FIG. 7 is detected when the rotor cannot be rotated. As a result, it is determined that the rotor is rotating in spite of non-rotation, and a time delay occurs, so that the number of detections until detection is not changed cannot be changed. That is, the rank cannot be lowered with this drive rank.
  • FIG. 4 an example of a power supply voltage of 1.50 V and a drive rank of 25/32 is shown in FIG.
  • This is a case where the rotor can be rotated by the normal driving pulse SP, and the driving force is slightly higher than the waveform diagram of FIG. That is, immediately after a temporary load such as a calendar is applied and no load is applied, or even though the rotor is rotating as shown in the waveform diagram of FIG. It is a wave form diagram of the drive rank of the operation of.
  • FIG. 8 is a waveform diagram in which the current waveforms c1, c3, c4 and the current waveform c2 do not appear in order and the current waveform c3 appears after the current waveform c1 as in FIG. 7, but the current waveform c3 is compared with FIG. Has a shape of a current waveform that covers the current waveform c1.
  • the rotation detection pulse F7 at the next timing that is, the rotation detection pulse F7 at 7 ms is applied to the coil.
  • the current waveform is in the region of the current waveform c3, and the current value is in the positive direction. Therefore, as shown in FIG. 9B, the induced voltage V7 does not exceed the threshold value Vth.
  • the induced voltage V8 generated by the rotation detection pulse F8 is also in the region of the current waveform c3, and the induced voltage V8 does not exceed the threshold value Vth.
  • the current waveform becomes the region of the current waveform c4 as shown in FIG.
  • the current value changes in the negative direction, and the induced voltage V9 generated by the rotation detection pulse F9 as shown in FIG. 9B.
  • the second detection mode determination circuit 92 determines that the rotation is successful, the correction drive pulse FP is not output, and the same as the previous time when the next normal drive pulse is output.
  • the normal driving pulse SP of the driving force is output.
  • the number of determinations in the first detection mode determination counter circuit 111 is Be counted. That is, when the number of times that the rotation determination counter circuit 11 has determined that the rotation is determined by the normal drive pulse SP in the bold and slanted SP notation area reaches 240 times, the number of determinations of the first detection mode determination counter circuit 111 is at least Since it is counted four or more times, the drive rank selection circuit 3 is controlled so that the normal drive pulse SP having the lowest rank drive force is output at the next normal drive pulse output.
  • the drive as shown in the waveform diagram of FIG. 7 since the rank is downgraded to the driving rank with the minimum driving force, the driving rank with a high driving force and a large current consumption does not continue to be stable. Immediately after the rank is lowered, the drive rank having the waveform as shown in FIG. 7 is output several times in succession. It is possible to rotate with a driving rank as shown in the waveform diagram of FIG.
  • driving is performed to rank down depending on whether or not the induced voltages generated by the rotation detection pulses B5 and B6 both exceed the threshold voltage Vth of the rotation detection circuit 9 in the first detection mode.
  • the rank is switched. That is, even if the voltage fluctuation is large and the load fluctuates, the driving rank finally turns with the minimum driving force, so that stable driving with low current consumption is possible.
  • [Modification of First Embodiment] (1) Value of chopper duty ratio of normal drive pulse, number of pulses, chopper period, number of rotation determinations, number of determination counts in first detection mode, number of determinations in first detection mode, second detection mode, second detection mode.
  • the numerical values such as the number of times of censoring (number of outputs of the second detection pulse) and the threshold value Vth are not limited to the above values, but are optimized according to the motor and the display body (pointer, date plate, etc.) to be attached. Should be.
  • the block diagram shown in FIG. 1 is an example, and other configurations may be provided as long as the operation described above is performed.
  • a detection circuit for detecting that the detection signal has a predetermined detection pattern may be provided separately from the first detection mode determination circuit 91, or the first detection mode determination counter circuit 111 may be provided. May be provided independently of the rotation determination counter circuit 11.
  • random logic control or microcomputer control may be used as a method for configuring the block diagram system.
  • the selector 6 may be configured by a microcomputer, and the other circuits may be configured by random logic. In this way, changes in application to multiple models can be performed relatively easily.
  • variable power source 1 may be replaced with a power source without voltage fluctuation or a primary battery that performs only discharging.
  • the drive rank is lowered by whether or not the counter value of the determination circuit in the first detection mode is four times or more out of the number of times that the rotation determination counter circuit 11 determines that the rotation is successful 240 times. It is assumed that the driving rank of the driving force is high when the counter value of the determination circuit in the first detection mode becomes four times before the set number of times determined as successful rotation in the rotation determination counter circuit 11. You may rank down to the lowest rank.
  • the first detection mode determination counter circuit 111 is configured to count the number of times detected before a predetermined time in the first detection mode among the number of times of continuous rotation determination. The number of times this is not detected may be counted.
  • the driving rank to be ranked down is switched depending on whether the counter value of the determination circuit in the first detection mode is equal to or less than 236 out of the number of times determined to be successful rotation. The same operation as is possible.
  • the second embodiment is an example in which the set number of times of the rotation determination counter circuit 11 is switched in the middle based on the occurrence frequency detected before a predetermined time point in the first detection mode.
  • the rank is increased by a temporary load such as a calendar, and the drive rank of the normal drive pulse SP with a relatively high drive force is rotated. Since the current consumption is large, the value of the set number of times of the rotation determination counter circuit 11 is reduced so that the rank is lowered early. On the contrary, the driving rank that can be rotated with the minimum driving force is one lower driving force. In order to reduce the frequency of outputting a correction drive pulse FP that is determined to be non-rotation and has a large current consumption as much as possible because it cannot be rotated down to the drive rank, the value of the set number of rotation determination counter circuit 11 is increased. is there.
  • a second embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 10 is a flowchart of the second embodiment of the present invention, and a block diagram (FIG. 1) and a pulse waveform diagram showing the circuit configuration of the electronic timepiece of the second embodiment of the present invention other than the flowchart diagram.
  • FIG. 2 matrix diagram showing rotation / non-rotation determination result when power supply voltage and drive rank are changed (FIG. 4), change in drive rank from a stable state at drive rank 25/32.
  • a schematic diagram (FIG. 5), a waveform diagram of pulses generated by the circuit, and a current waveform diagram (FIGS. 6 to 9) generated in the coil are the same as those in the first embodiment.
  • the same components as those described in the embodiment are assigned the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the rotation determination counter circuit 11 counts the number of times that the rotor of the step motor 8 is determined to rotate, and when the set number of times is reached, the drive rank selection circuit 10. However, the set number of times of the rotation determination counter circuit 11 is changed according to the number of times detected before a predetermined time in the first detection mode of the first detection mode determination counter circuit 111. That is, in the first embodiment, the set number of times of the rotation determination counter circuit 11 is fixed regardless of whether or not it is detected before a predetermined time point in the first detection mode, but it is predetermined in the first detection mode. Based on the number of times detected before this point, the set number of rotation determination counter circuit 11 is changed, and the timing for lowering the drive rank is switched.
  • the drive rank selection is performed so that the drive rank to be ranked down changes depending on whether the number of times detected before the predetermined time in the first detection mode is equal to or greater than the predetermined number of times. It is the first embodiment that the circuit 10 is controlled and that the number of times counted in the rotation determination counter circuit 11 and the first detection mode determination counter circuit 111 is reset after the drive rank is changed and when the rotor is not rotated. It is the same as the form.
  • the pulse waveform diagram in FIG. 2 is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Next, the operation of the above configuration will be described using the flowchart of FIG. The flowchart shows the operation every second, and the portions that are the same as those in the first embodiment are omitted, and the portions that are different from the first embodiment are described.
  • the normal drive pulse SP is output at the timing of the second, and the step motor 8 is driven (step ST1).
  • the induced voltage generated in the coil by the rotation detection pulses B5 to B12 is detected (step ST2), and if a detection signal is generated, an instruction is given to shift to the second detection mode (step ST2: Y ). If there are detection signals of the rotation detection pulses B5 and B6, the number of occurrences is counted by the first detection mode determination counter circuit 111. In the second detection mode, an induced voltage generated in the coil is detected by the rotation detection pulses F7 to F14 (step ST6). If a detection signal is generated, it is determined that the rotation is successful (step ST6: Y), and the rotation determination counter circuit 11, the number of times that the rotation is determined to be successful is counted (step ST7).
  • Step ST8 ′ N
  • the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is confirmed (step ST14). If the counter value of the determination circuit in the first detection mode has been counted four times or more (step ST14: Y), the rotation determination setting number of the rotation determination counter circuit 11 is changed to 60 times (step ST15), and it is advanced.
  • the rotation determination counter circuit 11 is controlled to rank down.
  • step ST14 If the counter value of the determination circuit in the first detection mode is not counted four times or more (step ST14: N), the rotation determination setting number of the rotation determination counter circuit 11 is not changed and is set to 240 times (step ST15). Therefore, the rotation determination counter circuit 11 is controlled so as to rank down, the operation of the second is finished, and the drive rank selection circuit 10 is controlled so as to output the normal drive pulse SP of the same drive rank as the previous time.
  • step ST9 the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is confirmed (step ST9). If the counter value of the determination circuit in the first detection mode is four times or more among the number of times set by the rotation determination counter circuit 11 and the number of rotations determined to be successful (step ST9: Y), the normal drive pulse SP with the minimum driving force Is selected (step ST10), and the count value of the rotation determination counter circuit 11 is reset (step ST12) and the first detection mode determination counter circuit 111 The count value is also reset, and the operation of the second is terminated (step ST13).
  • step ST9 N
  • the drive rank selection circuit 10 is instructed to select and output a normal drive pulse SP having a drive power that is one rank smaller.
  • Step ST11 the count value of the rotation determination counter circuit 11 is reset (Step ST12), the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is also reset, and the operation of the second is terminated (Step ST13).
  • the matrix diagram and waveform diagram are the same as those in FIGS. 4 to 9 described in the first embodiment, and only different points will be described.
  • the matrix diagram of FIG. 4 for example, when the driving rank of the normal driving pulse in the bold and slanted SP notation area is reached due to a temporary load or the like, the driving force is higher than necessary, and the waveform diagram as shown in FIG. 9. The current consumption is large. 9, the induced voltages V5 and V6 generated by the rotation detection pulses B5 and B6 in the first detection mode both exceed the threshold voltage Vth of the rotation detection circuit 9.
  • the generation of the detection signal exceeding the threshold value is counted by the first detection mode determination counter circuit 111, and when the first detection mode determination counter circuit 111 is counted four times or more in an operation for several seconds, the rotation determination counter circuit 11 is set to 60, and the rank is lowered early. If it is determined that the rotation is continuously 60 times with the same drive rank, the rank is lowered to the minimum rank.
  • the rotation determination counter circuit 111 does not count, and the rotation determination counter circuit sets the number of rotation determinations to 240, and ranks down later. If it is determined that the rotation is continuously 240 times with the same drive rank, the rank is lowered to the next drive rank.
  • driving is performed to rank down depending on whether or not the induced voltages generated by the rotation detection pulses B5 and B6 both exceed the threshold voltage Vth of the rotation detection circuit 9 in the first detection mode.
  • the number of rank down settings is changed at the same time as the rank is switched. That is, even if the voltage variation is large and the load is varied, and even if the driving rank is stable with a high driving force, the period during which the driving rank can be rotated with the minimum driving force is shorter than that in the first embodiment. Furthermore, stable driving with low current consumption becomes possible.
  • the number of determinations in the first detection mode is one level indicating whether or not it is four times or more.
  • the driving rank is set when a plurality of levels are set and the number of determinations is three or more. May be changed. For example, when the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 reaches two times, the rotation determination counter circuit 11 sets the rotation determination count to 120 times, and the first detection mode determination counter circuit 111 counts to four times. Is set to 60 times for the rotation determination of the rotation determination counter circuit 11.
  • the rotation determination of the rotation determination counter circuit 11 is determined.
  • the set number of times is changed from 240 times to 60 times, and the rank is lowered earlier.
  • the counter value of the determination counter circuit 111 in the first detection mode is not continuously counted, for example, four times, the minimum
  • the rotation determination counter circuit 11 changes the number of rotation determination settings from 240 to 480 times, reducing the frequency of rank down and generating correction drive pulses FP as much as possible. You may also add control that does not.
  • the threshold value for the number of determinations in the first detection mode in ST14 in the flowchart of FIG. 10 may be set to a different value. That is, the threshold value of the first detection mode determination counter circuit 111 when counting is set to four times, and the threshold value of the first detection mode determination counter circuit 111 when counting is not continuously performed is described as four times.
  • the threshold value of the first detection mode determination counter circuit 111 when counted is 8 times, and the threshold value of the first detection mode determination counter circuit 111 when not counted continuously is different from 4 times. You can take it.
  • the set number of rotation determination at the time of rank down is set to 60 times and 240 times according to the number of determinations in the first detection mode, the power supply voltage, the motor and the display body (pointer, date board, etc.) to be attached, It should be optimized for the type of power source. The same applies to the number of determination frequency levels in the first detection mode.
  • the numerical value is not limited to 4 and the numerical value itself is continuous. It may be counted in the thinned out state even if it is counted in.
  • the third embodiment is an example of switching the drive rank to be ranked down based on the power supply voltage detected before a predetermined time in the first detection mode.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a flowchart diagram of the third embodiment of the present invention
  • the third embodiment of the present invention other than the block diagram and the flowchart diagram is shown.
  • Pulse waveform diagram (FIG. 2) showing the circuit configuration of the electronic timepiece of the embodiment
  • matrix diagram (FIG. 4) showing rotation / non-rotation determination results when the power supply voltage and drive rank are changed
  • drive rank 25 / FIG. 5 schematically shows a change in drive rank from a stable state at 32 (FIG. 5), a waveform diagram of a pulse generated by the circuit, and a current waveform diagram generated in the coil (FIGS. 6 to 9).
  • the same components as those described in the first embodiment are the same as those described in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
  • Reference numeral 100 denotes a power supply voltage detection circuit which detects the output voltage of the variable power supply 1 and controls the drive rank selection circuit 10 based on the detection result. It is.
  • the rotation determination counter circuit 11 counts the number of times that the rotor of the step motor 8 is determined to rotate, and controls the drive rank selection circuit 10 when the set number of times is reached.
  • the drive rank selection circuit 10 is controlled so as to change the drive rank to be ranked down according to the power supply voltage when detected before a predetermined time in the detection mode. That is, in the first embodiment, when the detection is performed before the predetermined time point in the first detection mode, the rank is lowered only to the drive rank with the minimum driving force.
  • the drive rank that ranks down is also changed according to the power supply voltage detected before the time.
  • the drive rank selection is performed so that the drive rank to be ranked down changes depending on whether the number of times detected before the predetermined time in the first detection mode is equal to or greater than the predetermined number of times. It is the first embodiment that the circuit 10 is controlled and that the number of times counted in the rotation determination counter circuit 11 and the first detection mode determination counter circuit 111 is reset after the drive rank is changed and when the rotor is not rotated. It is the same as the form.
  • the pulse waveform diagram in FIG. 2 is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Next, the operation of the above configuration will be described using the flowchart of FIG. The flowchart shows the operation every second, and the portions that are the same as those in the first embodiment are omitted, and the portions that are different from the first embodiment are described.
  • the normal drive pulse SP is output at the timing of the second, and the step motor 8 is driven (step ST1).
  • the induced voltage generated in the coil by the rotation detection pulses B5 to B12 is detected (step ST2), and if a detection signal is generated, an instruction is given to shift to the second detection mode (step ST2: Y ). If there are detection signals of the rotation detection pulses B5 and B6, the number of occurrences is counted by the first detection mode determination counter circuit 111. In the second detection mode, an induced voltage generated in the coil is detected by the rotation detection pulses F7 to F14 (step ST6). If a detection signal is generated, it is determined that the rotation is successful (step ST6: Y), and the rotation determination counter circuit 11, the number of times that the rotation is determined to be successful is counted (step ST7).
  • step ST8: Y The number of times that the rotation is determined to be successful in the second detection mode and the rotation determination counter circuit 11 determines that the rotation is successful reaches 240 times (step ST8: Y) as a result of performing several operations every second.
  • the count value of the detection mode determination counter circuit 111 is confirmed (step ST9). If the counter value of the determination circuit in the first detection mode is counted four times or more (step ST9: Y), the drive rank after rank down changes depending on whether the power supply voltage is 1.65V or more (step ST14). ').
  • step ST14 ': Y If the power supply voltage is 1.65V or higher (step ST14 ': Y), the rank is lowered to the driving rank with the minimum driving power (step ST17), and if the power supply voltage is not 1.65V or higher (step ST14': N). ), The drive rank selection circuit 10 is controlled so as to rank down to the next lower drive rank (step ST18).
  • step ST12 the count value of the rotation determination counter circuit 11 is reset (step ST12), the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is also reset, and the operation of the second is ended (step ST13).
  • step ST9: N the drive rank selection circuit 10 is instructed to select and output a normal drive pulse SP having a drive power that is smaller by one rank.
  • Step ST11 The count value of the rotation determination counter circuit 11 is reset (Step ST12), the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is also reset, and the operation of the second is terminated (Step ST13).
  • the matrix diagram and waveform diagram are the same as those in FIGS. 4 to 9 described in the first embodiment, and only different points will be described.
  • the matrix diagram of FIG. 4 for example, when the driving rank of the normal driving pulse in the bold and slanted SP notation area is reached due to a temporary load or the like, the driving force is higher than necessary, and the waveform diagram as shown in FIG. 9. The current consumption is large. 9, the induced voltages V5 and V6 generated by the rotation detection pulses B5 and B6 in the first detection mode both exceed the threshold voltage Vth of the rotation detection circuit 9.
  • the power supply voltage is 1. If the drive rank is 50/50 and the drive rank is 25/32, the power supply voltage is not 1.65V or higher, so the rank is lowered to the drive rank 18/32 lower by seven. Similarly, if the power supply voltage is 1.50 V and the drive rank is 26/32, the rank is lowered to the next lower drive rank 19/32. If the power supply voltage is 1.50 V and the drive rank is 27/32, 7 The rank is lowered to the lower drive rank 20/32.
  • the drive rank of 21/32 to 27/32 is minimum.
  • the drive rank is reduced to the drive rank 16/32 of the drive force.
  • the drive rank in the bold and slanted SP notation area is switched by a power supply voltage after a predetermined number of rotations, and the drive rank is switched down. That is, in the first embodiment, when it is determined to rotate continuously a predetermined number of times in the drive rank of the bold and slanted SP region, the rank is lowered to the minimum drive rank at any power supply voltage. By switching the drive rank that is ranked down according to the power supply voltage, the number of occurrences of the correction drive pulse at the time of rank increase can be reduced.
  • the first embodiment ranks down to the drive rank 16/32 having the minimum driving force.
  • the correction drive pulse FP is output three times in succession until the drive rank 19/32 that can be rotated by the drive force is reached, but in the third embodiment, the drive rank 25 /
  • the correction drive pulse FP is also performed once. Only output is enough.
  • the number of generations of correction drive pulses at the time of rank down can be reduced as compared with the first embodiment, it is possible to reduce the number of times the needle appears to move in small increments, and further lower. Driving with good current consumption and visibility is possible.
  • the determination voltage is one level of 1.65 V in the above embodiment
  • the driving rank at the time of rank down may be changed in three or more voltage sections by setting a plurality of levels. For example, when the counter value of the determination circuit in the first detection mode is counted four times or more, the power supply voltage is 1.80 V, the minimum driving rank, 1.65 V, 8 lower driving rank, 1.50 V, 7 lower Rank down to the drive rank.
  • the drive rank that ranks down according to the power supply voltage is the minimum drive rank, and the drive rank is 7 lower.
  • the motor, the attached display body (pointer, date plate, etc.), and the type of power supply Should be optimized. The same applies to the number of voltage levels.
  • the drive rank that is ranked down according to the power supply voltage is changed.
  • the driving rank is 25/32 down 8 places, the 26/32 down 9 places, etc.
  • the driving rank to be ranked down may be changed according to the combination of the power supply voltage and the driving rank.
  • the fourth embodiment uses the induced voltages V5 and V6 generated by the rotation detection pulses B5 and B6 in the first detection mode in the first detection mode, and switches the drive rank to be ranked down.
  • This is an example in which the detection rank F5.5 is prepared, and the drive rank to be ranked down is switched using the induced voltage V5.5 generated by the rotation detection pulse F5.5.
  • the drive rank for lowering the rank is switched using the waveform difference of the current waveform c3 when the rotor is rotated by the normal drive pulse SP.
  • the rotor is switched by the normal drive pulse SP. Uses the presence or absence of the current waveform c2 at the time of rotation, and switches the drive rank to be ranked down.
  • FIG. 13 is a pulse waveform diagram of the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a flowchart diagram of the fourth embodiment of the present invention
  • FIGS. 15 to 18 are electronic diagrams of the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a waveform diagram of a pulse generated by a watch circuit and a current waveform diagram generated in a coil, and a pulse waveform diagram, a flowchart diagram, a waveform diagram of a pulse generated by the circuit, and a current waveform diagram generated in the coil.
  • 4 is a block diagram (FIG. 1) showing a circuit configuration of an electronic timepiece according to a fourth embodiment, a matrix diagram (FIG.
  • FIG. 5 schematically showing a change in drive rank from a state stable at 25/32 is the same as that in the first embodiment and is the same as that explained in the first embodiment. Components are given the same number for explanation Omitted.
  • the rotation detection pulse generation circuit 5 is based on the reference signal generation circuit 2 and has F5.5 in addition to the rotation detection pulses B5 to B12 used in the first detection mode. Are generated and output, and rotation detection pulses F7 to F14 used in the second detection mode are generated and output.
  • the rotation detection pulses B5 to B12 are pulses having a width of 0.125 ms as shown in FIG. 13B, and are output every 1 ms from 5 ms to 12 ms after the normal drive pulse SP output.
  • the rotation detection pulse F5.5 is a pulse having a width of 0.125 ms as shown in FIG. 13C, and is output 5.5 ms after the normal drive pulse SP output.
  • the rotation detection pulses F7 to F14 are pulses having a width of 0.125 ms as shown in FIG. 13C, and are output every 1 ms from 7 ms to 14 ms after the normal drive pulse SP output.
  • the rotation detection circuit 9 includes a first detection mode determination circuit 91 that performs determination in the first detection mode and a second detection mode determination circuit 92 that performs determination in the second detection mode, and includes the first detection mode and the second detection mode. Rotation and non-rotation of the rotor of the step motor 8 is determined from the induced voltage generated in the coil during the mode period, and the selector 6, a drive rank selection circuit 10, a rotation determination counter circuit 11, and a first detection mode determination counter circuit 111 described later. Is a rotation detection circuit for controlling
  • the induced voltage generated in the coil by the rotation detection pulse F5.5 is used to determine the presence or absence of a detection signal in the rotation detection circuit 9 during the first detection mode, but the rotor of the step motor 8 is rotated or not rotated. Not used for judgment.
  • the rotation detection pulses B5 to B12 are output to the terminal on the opposite side from which the normal drive pulse SP is output, and the free vibration of the rotor after the normal drive pulse SP is applied by abruptly changing the impedance of the closed loop including the coil. Is amplified and detected by the rotation detection circuit 9.
  • the rotation detection pulses F5.5 and F7 to F14 are output to the same terminal from which the normal drive pulse SP is output, and the impedance of the closed loop including the coil is changed abruptly so that the normal drive pulse SP is applied.
  • the induced voltage generated by the free vibration of the rotor is amplified and detected by the rotation detection circuit 9.
  • the rotation determination counter circuit 11 counts the number of times that the rotor of the step motor 8 is determined to rotate, and controls the drive rank selection circuit 10 when the rotation is counted a predetermined number of times.
  • the rotation determination counter circuit 11 has a first detection mode determination counter circuit 111.
  • the rotation determination counter circuit 11 counts the number of times that the rotation detection pulse F5.5 has not been detected in the first detection mode.
  • the circuit 10 is controlled. That is, in the first embodiment, the number of times detected by the rotation detection pulses B5 and B6 is counted, but in the fourth embodiment, the number of times detected by the rotation detection pulse of F5.5 is counted.
  • the rotation determination counter circuit 11 is reset at the time of non-rotation determination of the rotor, and counts the number of times of continuous rotation determination.
  • the first detection mode determination counter circuit 111 counts the first detection mode out of the number of rotation determinations continuously. The number of times that the rotation detection pulse F5.5 has not been detected is counted. In the first detection mode, the drive rank selection circuit 10 is controlled so that the drive rank to be ranked down varies depending on whether the number of times that the rotation detection pulse F5.5 is not detected is equal to or greater than a predetermined number. Note that the rotation determination counter circuit 11 and the first detection mode determination counter circuit 111 are reset after the drive rank is changed.
  • the flowchart shows the operation every second, and the portions that are the same as those in the first embodiment are omitted, and the portions that are different from the first embodiment are described.
  • the normal drive pulse SP output from the normal drive pulse generation circuit 3 at the timing of the second is selected and output by the selector 6, and the step motor 8 is driven via the motor driver 7 (step ST1).
  • the first detection mode is started after 5 ms from the second.
  • the selector 6 selects and outputs the rotation detection pulses B5 to B12 and the rotation detection pulses F5.5 and F6.5 output from the rotation detection pulse generation circuit 5, and changes the impedance of the coil to the step motor. 8 is controlled.
  • the rotation detection circuit 9 detects the induced voltage generated in the coil by the rotation detection pulses B5 to B12 and the rotation detection pulse F5.5 via the motor driver 7 (step ST2).
  • the rotation detection circuit 9 instructs the first detection mode determination circuit 91 to start the determination operation.
  • the first detection mode determination circuit 91 determines the presence or absence of a detection signal in the first detection mode based on the number of detection signal inputs from the rotation detection pulses B5 to B12 and the rotation detection pulse F5.5 from the rotation detection circuit 9. Yes, when the detection signal by the rotation detection pulses B5 to B12 of the rotation detection circuit 9 is generated twice, it is determined as detection, and the rotation detection pulse output of the first detection mode immediately output from the rotation detection pulse generation circuit 5 is output. Stop and notify the selector 6 to end the operation of the first detection mode, and instruct to shift to the second detection mode (step ST2: Y).
  • the first The detection mode determination counter circuit 111 counts the number of non-occurrence of the detection signal of the rotation detection pulse F5.5 (step ST5 ′). When a detection signal is generated by the rotation detection pulse F5.5, the first detection mode determination counter circuit 111 does not count the number of non-occurrence of the detection signal of the rotation detection pulse F5.5 and shifts to the second detection mode (step ST4 ': N).
  • step ST2 N
  • the normal drive pulse generation circuit 3 drives the rank one higher than the previous normal drive pulse SP when the next normal drive pulse is output. Similar to the first embodiment, the drive rank selection circuit 10 is instructed to select and output the normal drive pulse SP having the power (step ST3).
  • the drive rank selection circuit 10 is controlled so that the normal drive pulse SP having the same drive rank as that of the previous time is output (step ST8: N).
  • the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is confirmed (step ST8: Y).
  • the first detection mode determination counter circuit 111 is a circuit that counts the number of times when the rotation detection pulse F5.5 is not detected in the first detection mode.
  • the rotation determination counter circuit 11 determines that the rotation has been successful 240 times.
  • step ST9: Y If the counter value of the first detection mode determination counter circuit 111 is four times or more of the number of times (step ST9: Y), the drive rank selection circuit 10 is instructed to select and output the normal drive pulse SP with the minimum drive force.
  • Step ST10 In the same manner as described above, the count value of the rotation determination counter circuit 11 is reset (Step ST12), the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is also reset, and the operation of the second is terminated ( Step ST13).
  • step ST9: N the drive rank selection circuit 10 is selected so as to select and output the normal drive pulse SP having one rank smaller drive force. Instructed (step ST11), the count value of the rotation determination counter circuit 11 is reset (step ST12), and the count value of the first detection mode determination counter circuit 111 is also reset, and the operation of the positive second is completed as described above. (Step ST13).
  • FIG. 4 is a matrix diagram showing the rotation / non-rotation determination result when the power supply voltage and the drive rank are changed, and schematically shows the change of the drive rank from the state where the drive rank is 25/32 in FIG.
  • the figure shown is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
  • FIGS. 15A to 18A are current waveforms induced in the coil
  • FIGS. 15B to 18B are voltage waveforms generated at one terminal O1 of the coil
  • FIGS. c) is a voltage waveform generated at the other terminal O2 of the coil.
  • the generated waveforms at the terminals O1 and O2 are alternating pulses whose phases are reversed every second. Since the current value of the current waveform is inverted and only the voltage waveforms O1 and O2 are inverted, and the shape of the waveform diagram does not change, the description of the waveform diagram is the same as in the first embodiment, and only one phase is described. Go on.
  • the SP notation area in FIG. 4 This is a case where the rotor is normally rotated by the normal drive pulse SP.
  • the power supply voltage is 1.50 V
  • the drive rank is 20/32
  • the waveform diagram is FIG.
  • rotation detection is basically the same as that of the first embodiment, and will be omitted.
  • the first detection mode is started at the time of 5 ms, and the second detection mode is switched when the two detection signals of the induced voltages V8 and V9 exceed the threshold value Vth.
  • the second detection mode determination circuit 92 determines that the rotation is successful, the correction drive pulse FP is not output, and the next normal When the drive pulse is output, the normal drive pulse SP having the same driving force as the previous time is output.
  • the number of determinations by the first detection mode determination counter circuit 111 is not counted. That is, when the number of times that rotation is determined in the rotation determination counter circuit 11 by the normal drive pulse SP in the SP notation area reaches 240 times, the determination number of the first detection mode determination counter circuit 111 is counted at least four times or more. Therefore, when the next normal drive pulse is output, the drive rank selection circuit 3 is controlled so as to output the normal drive pulse SP having a driving force smaller by one rank.
  • the FP region in FIG. 4 will be described. This is a case where the rotor could not be rotated by the normal drive pulse SP.
  • the power supply voltage is 1.50 V
  • the drive rank is 16/32
  • the waveform diagram is FIG.
  • the first detection mode is started, and when the two detection signals of the induced voltages V5 and V6 exceed the threshold Vth value Vth, the first detection mode is switched.
  • the second detection mode determination circuit 92 determines that the rotation has failed and aborts the determination.
  • the selector 6 selects the correction drive pulse FP, drives the step motor 8 to rotate the rotor reliably, and the next normal drive pulse.
  • the drive rank selection circuit 3 is controlled so as to output a normal drive pulse SP having a drive power one rank higher than the previous time.
  • the induced voltage V5.5 generated by the rotation detection pulse F5.5 in the first detection mode does not exceed the threshold voltage Vth of the rotation detection circuit 9, but is a non-rotation determination, and therefore the first detection mode determination counter circuit 111. This does not contribute to the counting of the number of determinations.
  • FIG. 4 an example of the power supply voltage 1.50 V and the drive rank 23/32 is shown in FIG. Similar to the first embodiment, this is a case where the rotor can be rotated by the normal drive pulse SP, and the driving force is slightly higher than the waveform diagram of FIG. That is, it is a waveform diagram immediately after the rank is increased by a temporary load such as a calendar and the load is eliminated.
  • the first detection mode is the same as that in the case where the rotor of FIG.
  • the second detection mode there is no detection signal exceeding the threshold value Vth within the detection period from the induced voltage V7 to V9. That is, although the rotor is rotating, it is determined that the rotation has failed, and the selector 6 selects and outputs the correction driving pulse FP.
  • the normal driving force is one rank higher than the previous time.
  • the drive rank selection circuit 3 is controlled to output the drive pulse SP. That is, it is not possible to rank down with this drive rank.
  • the first detection mode determination counter circuit 111 does not contribute to counting.
  • FIG. 4 an example of a power supply voltage of 1.50 V and a drive rank of 25/32 is shown in FIG. Similar to the first embodiment, this is a case where the rotor can be rotated by the normal drive pulse SP, and the driving force is slightly higher than the waveform diagram of FIG. That is, immediately after a temporary load such as a calendar is applied and the load disappears, or even though the rotor is rotating as shown in the waveform diagram of FIG. It is a wave form diagram of the drive rank of the operation of.
  • the first detection mode is the same as that described with reference to FIG.
  • the second detection mode determination circuit 92 determines that the rotation is successful, the correction drive pulse FP is not output, and the next normal drive is performed. At the time of pulse output, a normal driving pulse SP having the same driving force as the previous time is output.
  • the number of determinations is counted in the first detection mode determination counter circuit 111. That is, when the number of times that the rotation determination counter circuit 11 has determined that the rotation is determined by the normal drive pulse SP in the bold and slanted SP notation area reaches 240 times, the number of determinations of the first detection mode determination counter circuit 111 is at least Since it is counted four or more times, the drive rank selection circuit 3 is controlled so that the normal drive pulse SP having the lowest rank drive force is output at the next normal drive pulse output.
  • the drive rank as shown in the waveform diagram since the rank is downgraded to the drive rank with the minimum drive force, the drive rank with high drive power and high current consumption does not continue to be stable.
  • the drive rank having the waveform as shown in FIG. 16 is output several times continuously. It is possible to rotate with a driving rank as shown in the waveform diagram of FIG.
  • the drive rank rank is lowered depending on whether the induced voltage generated by the rotation detection pulse F5.5 exceeds the threshold voltage Vth of the rotation detection circuit 9 in the first detection mode. Switching is in progress.
  • the rotation detection pulses B5 and B6 serve both as the second detection mode transition determination and the determination of switching the driving rank to be ranked down, whereas in the fourth embodiment, the rotation detection pulses For B5 and B6, only the second detection mode transition determination is performed, and the switching of the drive rank in which the rotation detection pulse F5.5 is ranked down is performed. Even in the fourth embodiment, as in the first embodiment, even if there are large voltage fluctuations and load fluctuations, a driving rank that can be rotated with a minimum driving force will eventually be achieved. Stable driving is possible.
  • the numerical values such as the number of times of censoring (number of outputs of the second detection pulse) and the threshold value Vth are not limited to the above values, but are optimized according to the motor and the display body (pointer, date plate, etc.) to be attached. Should be.
  • the rotation detection pulses B5 and B6 perform only the determination of transition to the second detection mode, and the role of the rotation detection pulse F5.5 is determined to switch the driving rank in which the rank is lowered.
  • the threshold value Vth of each rotation detection pulse may be different. By making the threshold value Vth different, more accurate determination can be made.
  • the induced voltage generated in the coil by the rotation detection pulse F5.5 is used to determine the presence or absence of the detection signal, but to determine whether the rotor of the step motor 8 is rotating or not rotating. However, it can be used for determination of rotation or non-rotation.
  • the first detection mode determination counter circuit 111 is configured to count the number of times when it is not detected by the rotation detection pulse F5.5 in the first detection mode. You may make it count the frequency
  • the detection result counted by the first detection mode determination counter circuit (111) is obtained when the normal drive pulse (SP) is output only to a specific terminal of the step motor. This is an example in which the change of the drive rank is limited.
  • FIG. 19 is a diagram showing a stable position of the rotor of the step motor when an external magnetic field is applied
  • FIG. 20 is a block diagram of the fifth embodiment of the present invention
  • FIG. 21 is a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a flowchart showing the rotation / non-rotation determination result when the power supply voltage and the drive rank are changed according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a waveform diagram of pulses generated by the electronic timepiece circuit according to the embodiment, a current waveform diagram generated in the coil, a pulse waveform diagram other than these (FIG. 2), and a waveform diagram of pulses generated by the electronic timepiece circuit.
  • the waveform diagram of the current generated in the coil (FIG. 6) is the same as that of the first embodiment, and the same components as those described in the first embodiment are given the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • (a1) shows a stable position at rest when the N pole of the rotor of the step motor is on the left side in the figure in the state where the external magnetic field is not acting.
  • a straight line A connecting the centers of the north and south poles of the rotor is the angle shown in the figure.
  • the polarity excited in the stator by the coil and the direction in which the rotor rotates (arrow in the figure) are shown simultaneously in the figure.
  • the direction of the straight line A is slightly inclined with respect to a straight line connecting between the magnetic pole centers excited by the stator.
  • (a2) shows a stable position at rest when the south pole of the rotor of the step motor is on the left side in the figure in the state where the external magnetic field is not acting.
  • the direction of the straight line A in this case is the same as in the case of (a1) shown above.
  • the drive rank of the normal drive pulse SP selected by the drive rank selection circuit 10 is the drive of the bold and italic SP notation region shown in FIG. 22 that can rotate the rotor even when it is difficult to rotate.
  • the current waveform induced in the coil after the rotation of the rotor is as shown in FIG.
  • the induced voltages V5 and V6 generated by the rotation detection pulse B5 and the rotation detection pulse B6 become detection signals exceeding the threshold voltage Vth.
  • the drive rank of the drive pulse SP is lowered to the minimum rank.
  • the O1 side first detection mode determination counter circuit 121 and the O2 side first detection mode determination counter circuit are used as the first detection mode determination counter circuit in the rotation determination counter circuit 11.
  • 122 is prepared, and the number of times that the detection signal by the detection pulse in the first detection mode becomes a predetermined detection pattern is taken for each polarity of the rotor.
  • the configuration of the first detection mode determination counter circuit is as long as the number of times of output of the normal drive pulse (SP) to a specific terminal can be counted for each polarity of the rotor, that is, as shown in FIG. It is not limited to what was shown in (4), It is arbitrary.
  • the flowchart shows the operation every second, and the portions that are the same as those in the first embodiment are omitted, and the portions that are different from the first embodiment are described.
  • the count value of the first detection mode determination counter circuit in step ST9 is confirmed, and if the number of determinations is not four times or more, the first drive rank is lowered to the next lower rank (step ST11).
  • the count value of the first detection mode determination counter circuit here is the count value of the entire first detection mode determination counter circuit, the O1 side first detection mode determination counter circuit 121 and the O2 side first detection mode are used. This is the sum of the count values of the judgment counter circuit 122.
  • step ST9 If it is determined in step ST9 that the number of determinations is four or more, it is determined in step ST17 whether the number of determinations is counted only at a specific terminal. This determination is made, for example, when the number of determinations of either the O1 side first detection mode determination counter circuit 121 or the O2 side first detection mode determination counter circuit 122 is 0, or less than a predetermined number (for example, 1 time). It is possible by determining that there is.
  • step ST17 If the determination result in step ST17 is negative, it is considered that the situation in this case is not an influence of an external magnetic field, so that the process proceeds to step ST10 as in the first embodiment, and the drive rank is set to the minimum rank. The rank is lowered, and the process proceeds to Steps ST12 and ST13, where the rotation determination count and the first detection mode determination count are reset.
  • step 17 determines whether the driving rank is changed.
  • the driving rank may be changed to another rank that is not the minimum rank, such as changing the driving rank to one rank below.
  • FIG. 19 (b1) that is, the waveform diagram when the rotor is easy to rotate
  • the current waveform induced at the terminal of the coil is the normal drive pulse SP as shown in FIG.
  • the waveform c2 as shown in FIG. 6 does not appear, and the waveform c3 appears immediately (that is, the waveform c3 appears at an earlier stage).
  • the current waveform is already in the region of the waveform c3 at a time point of 5 ms from the second when the first detection mode is started, and the induced voltages V5 and V6 generated by the rotation detection pulses B5 and B6 are generated by the rotation detection circuit 9.
  • the detection signal exceeds the threshold voltage Vth.
  • the rotation detection pulse F7 is applied to the coil at the next timing, that is, at the time of 7 ms shown in FIG.
  • the induced voltages V7 and V8 do not exceed the threshold voltage Vth.
  • the second detection mode determination circuit 92 determines that the rotation is successful.
  • the number of times of determination for the terminal to which the normal drive pulse SP is applied here the O1 side first detection mode
  • the number of determinations of the determination counter circuit 121 is incremented by one.
  • the sixth embodiment is an example in which the drive rank is increased when the number of times counted by the first detection mode determination counter circuit (111) becomes a predetermined number or more.
  • the drive rank is selected so that the normal drive pulse SP with the minimum driving force is obtained.
  • the same effect as that of the first embodiment is obtained by increasing the drive rank.
  • FIG. 24 is a flowchart of the sixth embodiment of the present invention
  • FIG. 25 is a diagram schematically showing changes in the drive rank from a state where the drive rank is stable at 25/32.
  • Other block diagrams FIG. 1), pulse waveform diagrams (FIG. 2), matrix diagrams (FIG. 4) showing rotation / non-rotation determination results when the power supply voltage and drive rank are changed, and electronic timepieces
  • the waveform diagram of the pulse generated by the circuit and the current waveform diagram generated in the coil (FIG. 6) are the same as those in the first embodiment, and the same components as those described in the first embodiment have the same numbers. The description is omitted.
  • the operation of the electronic timepiece according to this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
  • the flowchart shows the operation every second, and the portions that are the same as those in the first embodiment are omitted, and the portions that are different from the first embodiment are described.
  • the drive pulse SP is output (step ST1), and the first detection mode determination circuit 91 determines whether or not the detection signal is detected in the first detection mode (step ST2), and the rotor in the first detection mode.
  • the second detection mode determination circuit 92 determines whether or not the detection signal is detected in the second detection mode (step ST6) after the rotation is detected (step ST2: Y). is there.
  • step ST18 it is determined whether or not the current drive rank is the maximum rank. If the current drive rank is the maximum rank, the drive rank is lowered to the minimum rank, the correction drive pulse FP is output, and the rotor is rotated (step ST10 '). If the current drive rank is not the maximum rank, the drive rank is increased by one, and the corrected drive pulse FP is also output to rotate the rotor (step ST3). In any case, after the correction drive pulse is output, the process proceeds to steps ST12 and ST13 to reset the rotation determination number and the first detection mode determination number.
  • step ST6 When it is determined that the rotor is rotating, that is, when a detection signal is detected in the second detection mode (step ST6: Y), the number of rotation determinations is counted in subsequent step ST7, but thereafter in step ST9.
  • the process proceeds to step ST11 until it is determined whether or not the first detection mode determination count has been counted four times or more, and when the first detection mode determination count is less than four (step ST9: N), the drive pulse
  • step ST9: N the drive pulse The point of lowering the rank of 1 is the same as in the first embodiment.
  • step ST18 it is determined in subsequent step ST18 whether or not the current drive rank is the maximum rank.
  • the process proceeds to step ST3 'and the drive rank is increased by one rank.
  • the control in this case does not need to output the correction drive pulse FP because the rotor is rotated by the normal drive pulse SP. For this reason, when the rank is increased, the correction drive pulse FP is not output in order to suppress an increase in current consumption. Even if the correction drive pulse FP is output, there is no problem except that unnecessary current consumption occurs because the rotor does not further rotate from the already rotating state.
  • step ST10 when the current drive rank is the maximum rank, the process proceeds to step ST10, and the drive rank is lowered to the minimum rank. In either case, the correction drive pulse is not output, and the process proceeds to steps ST12 and ST13 to reset the number of rotation determinations and the number of first detection mode determinations.
  • FIG. 25 is a diagram schematically showing a change in drive rank from drive rank 25/32 (see FIG. 4) shown in an area of SP notation in bold and italic with relatively high drive power at 1.50V.
  • FIG. 25 (c) 1.50V In the case of the present embodiment in the present invention, when the motor is rotated at the drive rank 25/32 of the same normal drive pulse SP 240 times continuously (c-1), the drive rank is rank Instead of going down, the rank is increased by one rank. As a result, the drive rank becomes 26/32, but this area is also a bold and italicized SP notation area, so if it continues to rotate 240 times in this state, the drive rank is further increased by one rank. Then, the drive rank becomes the maximum drive rank 27/32 (c-2).
  • this maximum drive rank 27/32 is also an area of SP notation in bold and italic letters, if it is further rotated 240 times in this state, the drive rank cannot be further increased. Instead, it is ranked down to the minimum drive rank 16/32 (b-2). Since the drive ranks 16/32 to 18/32 are the FP notation areas as described above, the rank of the drive pulse is repeated for each operation of the rotor (b-3), and the smallest drive rank in the SP notation area The drive rank is stabilized at the drive rank 19/32 (b-4). In the state where the drive rank is stable at the drive rank 19/32, the rank reduction to the drive rank 18/32 and the rank increase to the drive rank 19/32 are repeated every 240 rotations in the first implementation. It is the same as the form.
  • the drive rank is increased, and when it is the maximum drive rank, the rank is decreased to the minimum drive rank.
  • it since it is not stable in the SP notation region in bold and italic letters, it is stable in the SP notation region, so that rotation with low current consumption is possible as in the first embodiment.
  • the drive rank is changed even when the detection result counted by the first detection mode determination counter circuit (111) is based on the detection signal detected discontinuously. It is an example of being different, that is, rank down to the minimum rank.
  • the duty of the normal drive pulse SP is 28/32 to 30/32, such as when the rotor of the step motor is rotated even when the power supply voltage is lowered.
  • the driving rank is lowered to an appropriate rank because the current consumption increases.
  • FIG. 26 is a block diagram of the seventh embodiment of the present invention
  • FIG. 27 is a flowchart of the seventh embodiment of the present invention
  • FIG. 28 is a power supply voltage and driving of the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 29 is a diagram schematically showing a change in drive rank from the drive rank 30/32
  • FIGS. 30 and 31 are diagrams of the present invention.
  • It is the waveform figure of the pulse which the circuit of the electronic timepiece of 7th Embodiment generate
  • the pulse waveform diagram (FIG. 2) is the same as that of the first embodiment, and the same components as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the rotation detection counter circuit 11 is provided with a first detection mode discontinuity detection counter circuit 131 in addition to the first detection mode determination counter circuit 111.
  • the first detection mode determination counter circuit 111 counts the number of times that a detection signal is detected before a predetermined timing in the first detection mode, as in the first embodiment.
  • the first detection mode discontinuity detection counter circuit 131 counts the number of times the detection signal is detected discontinuously in the first detection mode. Both the first detection mode determination counter circuit 111 and the first detection mode discontinuity detection counter circuit 131 are the same in that the number of times that the detection signal in the first detection mode becomes a predetermined detection pattern is counted.
  • the number of times counted in the first detection mode discontinuity detection counter circuit 131 is reset after the drive rank is changed and when the rotor is not rotated.
  • Other points, for example, controlling the drive rank selection circuit 10 so as to change the drive rank when the number of consecutive rotation determinations reaches the set number are the same as in the first embodiment.
  • the flowchart shows the operation every second, and the portions that are the same as those in the first embodiment are omitted, and the portions that are different from the first embodiment are described.
  • the drive pulse SP is output (step ST1), until the first detection mode determination circuit 91 determines whether or not the detection signal is detected in the first detection mode (step ST2), and in the first detection mode. If there is no detection (step ST2: N), the process proceeds to step ST3, the drive rank is increased by one rank, and the corrected drive pulse FP is output.
  • step ST2: Y the first implementation is performed until it is determined whether both B5 and B6, which are detection pulses before the predetermined timing, are detected (step ST4). The form is the same.
  • step ST4 When detection is performed using both detection pulses B5 and B6 (step ST4: Y), the first detection mode determination count is set to 1 by the first detection mode determination counter circuit 111 in step ST5, which is the same as in the first embodiment. The number is increased and counted, and the process proceeds to step ST6.
  • step ST19 if detection is not performed using both detection pulses B5 and B6 (step ST4: N), the process proceeds to step ST19, and whether or not the detection signal in the first detection mode is detected discontinuously. Determine. If the detection is discontinuous (step ST19: Y), the first detection mode discontinuity determination counter circuit 131 increments the first detection mode discontinuity determination count by 1 in step ST20, and the process proceeds to step ST6. Proceed with If the detection is not discontinuous (step ST19: N), the process simply proceeds to step ST6 as in the first embodiment.
  • Step ST6 is the same as in the first embodiment, and the presence or absence of a detection signal in the second detection mode is determined. If not detected (step ST6: N), the process proceeds to step ST3, the drive rank is increased by one, and the corrected drive pulse FP is output. Step ST7 and step ST8 are not different from those of the first embodiment.
  • step ST8 determines whether the number of rotation determinations has been counted 240 times. If it is determined in step ST8 that the number of rotation determinations has been counted 240 times (step ST8: Y), the process proceeds to step ST9 ′, where the first detection mode determination number is a predetermined number, here four or more. Or whether the first detection mode discontinuity determination number is a predetermined number, in this case, four or more times is satisfied. If this condition is not satisfied (step ST9 ': N), the process proceeds to step ST11, and the drive rank is lowered by one rank. If this condition is satisfied (step ST9 ': Y), the process proceeds to step ST10, and the drive rank is lowered to the minimum rank.
  • step ST9 ′ the first detection mode determination number is a predetermined number, here four or more. Or whether the first detection mode discontinuity determination number is a predetermined number, in this case, four or more times is satisfied. If this condition is not satisfied (step ST9 ': N), the process proceeds to step ST11,
  • step ST3 If the drive rank is increased in step ST3 or if the drive rank is decreased in step ST11 and step ST10, the process proceeds to steps ST12 and ST13, where the number of rotation determinations and the first detection are detected. The mode determination count and the first detection mode discontinuity determination count are reset.
  • step ST2 After the detection signal is detected in the first detection mode (step ST2: Y), the detection signal is detected by the detection pulses B5 and B6. In addition to the number of times (step ST4, step ST5), the number of times the detection signal is detected discontinuously is counted (step ST19, step ST20), and the drive rank is set in step ST9.
  • step ST10 a condition based on the count value of the first detection mode discontinuity determination count is added to the condition for lowering the rank to the minimum rank (step ST10) .
  • FIG. 28 is a matrix diagram showing a result of determination of rotor rotation and non-rotation in the case of failure.
  • the FP notation area, the SP notation area, the bold and italic FP notation area, and the bold and italic SP notation area are the same as those in FIG. 4 described in the first embodiment. . That is, in the FP notation area, the rotor cannot be rotated by the normal drive pulse SP, and the rotation detection circuit 9 correctly determines that the rotor is not rotating. In the SP notation area, the rotor can be rotated by the normal drive pulse SP, and the rotation detection circuit. At 9, it is determined that the rotation is correct.
  • the rotation detection circuit 9 erroneously determines that it is not rotating, and the bold and italic SP notation area is the normal drive pulse SP.
  • the rotor can rotate at SP, and the rotation detection circuit 9 determines that the rotation is correct.
  • control is performed to rank down to the minimum drive rank.
  • the conditions for high voltage and high drive rank in FIG. 28 include a bold and italic FP2 notation area and a bold and italic SP2 notation area.
  • the rotation detection circuit 9 erroneously determines that the rotation is not performed. For this reason, the correction drive pulse is output immediately after the rotation is detected (this does not affect the rotation of the rotor), and the drive rank is increased by 1.
  • the area indicated by SP2 in bold and italic letters is an area in which the rotor can be rotated by the normal drive pulse SP and the rotation detection circuit 9 determines that the rotation is correct.
  • the pattern in which the detection signal in the first detection mode is detected in this region is different from the bold and slanted SP notation region. Therefore, using the counter value by the first detection mode determination counter circuit 111, it cannot be detected that the current state is in this bold and italic SP2 notation area. If the bold and italic SP2 notation area cannot be detected and this area is handled in the same way as the SP notation area, the drive rank is, for example, 1.80 V and the drive rank 30 in the example of FIG. In the / 32 state, the state becomes stable in this state, and the current consumption increases due to the output of the normal drive pulse SP having an unnecessarily high drive rank.
  • the first detection mode discontinuity detection counter circuit 131 is for detecting that the area is in a bold and italic SP2 notation, and in this area, the detection signal in the first detection mode is detected discontinuously. This is detected by using the pattern, and the number of detections is counted. Therefore, in this embodiment, when it is determined that the rotation is continued 240 times in the bold and italic SP2 notation area, the minimum drive rank is obtained as in the bold and italic SP notation area. Control to rank down is performed.
  • FIG. 29 is a diagram schematically showing a change in drive rank from a state where the drive rank is 30/32 at 1.80 V due to a temporary load.
  • the minimum driving force is obtained when the motor is rotated 240 times continuously at the same driving rank 30/32 of the normal driving pulse SP (d-1). (D-2). Since this drive rank 16/32 is an area described by SP, when the rotation is detected 240 times continuously, the drive rank is attempted to be lowered. However, since this drive rank is the minimum drive rank, it is further lowered. It cannot be done, and it will be stable as it is.
  • the waveform diagram in the region of FP2 notation in bold and italic in FIG. 28 is as shown in FIG.
  • the current waveform induced at the terminal of the coil is the normal drive pulse as shown in FIG.
  • the waveform c2 as shown in FIG. 6 does not appear, the waveform c3 appears immediately, and the waveform c4 whose polarity is reversed immediately appears (that is, the waveforms c3 and c4 are extremely fast). Appears in stages).
  • the current waveform is in the region of the waveform c3 at 5 ms from the second when the first detection mode is started, and the induced voltage V5 generated by the rotation detection pulse B5 is rotated as shown in FIG.
  • the detection signal exceeds the threshold voltage Vth of the detection circuit 9.
  • the induced voltage generated by the rotation detection pulses B6 to B8 does not exceed the threshold value Vth, and the detection signal is not detected.
  • Rotation detection pulses F10 to F12 are applied to the coil at the next timing, that is, at the time of 10 ms shown in FIG. However, at the time of 10 ms to 12 ms, in this example, since the current waveform is still in the region of the waveform c6, the induced voltages V10 to V12 do not exceed the threshold voltage Vth. Since no detection signal is detected in any of the three detection pulses in the second detection mode, the rotation detection circuit 9 erroneously detects that the rotor is not rotating in this case. As a result, the correction drive pulse FP is output, and the drive rank is increased by one rank.
  • the waveform diagram in the area of SP2 notation in bold and italic in FIG. 28 is as shown in FIG.
  • the normal driving pulse SP having a remarkably excessive driving force is applied to the rotor, as in the example of FIG. 30, as shown in FIG.
  • the waveform c3 appears immediately after the waveform c1 by the normal drive pulse SP, and the waveform c4 whose polarity is inverted appears immediately thereafter.
  • the current waveform is in the region of the waveform c3 at 5 ms from the second when the first detection mode is started, and the induced voltage V5 generated by the rotation detection pulse B5 is, as shown in FIG.
  • the detection signal exceeds the threshold voltage Vth of the rotation detection circuit 9. However, since the current waveform immediately enters the region of the waveform c4 at the subsequent 6 ms, the induced voltage generated by the rotation detection pulses B6 to B9 does not exceed the threshold value Vth, and the detection signal is not detected.
  • Rotation detection pulses F11 to F13 are applied to the coil at the next timing, that is, at the time of 11 ms shown in FIG.
  • the induced voltages V11 and V12 do not exceed the threshold voltage Vth.
  • the current waveform is in the region of the waveform c7 whose polarity has been further inverted, so that the induced voltage V13 due to the rotation detection pulse F13 exceeds the threshold voltage Vth, and the detection signal is detected.
  • the detection by the second detection mode determination circuit 92 is performed, it is determined that the rotation of the rotor is successful.
  • the detection signal in the first detection mode is separated immediately after the start of the first detection mode and just before the end. Since there are rotation detection pulses that are obtained in the meantime and no detection signal is obtained, the detection signal is detected discontinuously.
  • This state is detected by the first detection mode determination counter circuit 111 and cannot be counted. However, the first detection mode discontinuity determination counter circuit 131 detects this and counts the number of appearances. be able to. As a result, when rotation is detected 240 times in the bold and slanted SP2 region, control for lowering the drive rank to the minimum drive rank becomes possible.
  • FIGS. 1 and 11 are examples, and other configurations may be provided as long as they perform the above-described operation.
  • a method for configuring the block diagram system either random logic control or microcomputer control may be used.
  • the selector 6 may be configured by a microcomputer, and the other circuits may be configured by random logic. In this way, changes in application to multiple models can be performed relatively easily.
  • the current waveform varies depending on the electric characteristics of the step motor, the voltage value of the drive pulse, etc., that is, the output level and the temporal response change, but the number of times of determination of the first detection pulse in the embodiment, the second This detection is performed regardless of the current waveform by setting the number of detection pulse judgments, the number of times the second detection mode is aborted (number of output of the second detection pulse), the threshold Vth, etc. to appropriate values according to the current waveform. The effect of the form can be obtained.

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Abstract

 ステップモータ(8)と、モータドライバ(7)と、指定された駆動ランクの通常駆動パルス(SP)を出力する通常駆動パルス生成回路(3)と、検出パルス(B5~12、F7~14、F5.5)を出力する回転検出パルス生成回路(5)と、少なくとも第1検出モードでの判定を行う第1検出モード判定回路(91)を備え、前記ロータの回転・非回転を検出する回転検出回路(9)と、前記回転検出回路(9)が連続して回転と検出した回数を計数する回転判定カウンタ回路(11)と、前記第1検出モードにおいて、前記検出パルスによる検出信号が所定の検出パターンとなる回数を計数する第1検出モード判定カウンタ回路(111)と、前記回転判定カウンタ回路(11)及び前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)の計数結果に基いて、前記通常駆動パルス(SP)の駆動ランクを指定する駆動ランク選択回路(10)と、を有する電子時計。

Description

電子時計
 本発明は、ステップモータを有する電子時計に関する。
 従来、電子時計では消費電流を少なくするため通常駆動パルスを複数用意し、その中から常に最小のエネルギで駆動できる通常駆動パルスを選択してモータを駆動するという方法を採用している。その選択方法を簡単に説明するとまず通常駆動パルスを出力し、続いてモータが回転したかどうかを判定する。そして回転しなかった場合は直ちに補正駆動パルスを出力しロータを確実に回転させるとともに、次の通常駆動パルス出力時には前回よりも1ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスに切り替えて出力する。またモータが回転した場合には次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ通常駆動パルスを出力する。そして一定回数同じ駆動パルスが出力されると1ランク小さな駆動力の通常駆動パルスに切り替えるという方法で通常駆動パルスを選択している。
 なお従来の方式に於けるロータの回転・非回転の検出は、通常駆動パルス印加終了後に、回転検出パルスを出力してステップモータのコイルのインピーダンス値を急激に変化させ、コイルに発生する誘起電圧をコイル端で検出してロータの自由振動のパターンから回転判定する方式が多く用いられている。例えばコイルの両端にそれぞれ接続された2つの駆動インバータの一方を先ず第1検出モードとして動作させて回転検出パルスを出力し、回転検出信号が発生すると第1検出モードを停止すると共に他の駆動インバータを第2検出モードとして動作させて回転検出パルスを出力し、第2検出モードの時に回転検出信号が発生した場合に、回転成功と判定させている。
 第2検出モードは、回転が成功したこと、即ちロータが磁気ポテンシャルの山を越えたことを検出するものであるが、第2検出モードの前に、第1検出モードを行うことは、比較的弱く駆動された場合において、ロータが完全に磁気ポテンシャルの山を越える前に発生してしまう誤った検出信号の検出を防止するために行う検出であり、まだロータの回転が終了していないのにもかかわらず、磁気ポテンシャルを超えた信号として誤って検出してしまうことを防止するものである。よって第2検出モードの前に第1検出を行うことは、より確実に回転検出を行うために有効な技術であることが知られている。(例えば、特許文献1、特許文献2及び特許文献3参照)
 なお、通常駆動パルスの駆動力を変更する方法として、駆動パルスを複数のサブパルス(以降、「チョッパ」と呼ぶ)で構成し、各サブパルス(チョッパ)のデューティを制御しパルス幅を変更する方法が、特許文献4に記載されている。なお、このような駆動パルスを以降、「チョッパ駆動パルス」と呼ぶ。
特開平7-120567号公報(段落0018~0024、図8) 特公平8-33457号公報(第3頁第6欄第26行目~第4頁第7欄第39行目、第4図~第6図) 特公平1-42395号公報(第5貢第9欄) 特開平9-266697号公報(段落0013、図6)
 ソーラ発電機能付き時計等で使用されるリチウム電池など、時計で電圧変動の大きな電池を使用する場合、電圧変動に合わせて駆動力の異なる通常駆動パルスを複数用意する必要があるが、仮にカレンダ作動等の一時的な負荷が作用すると、通常駆動パルスの駆動力がランクアップし、負荷が無くなってもしばらく高い駆動力の通常駆動パルスで駆動を維持する。通常であればその高い駆動力の通常駆動パルスが一定回数出力されると、1ランク小さな駆動力の通常駆動パルスにランクダウンする。しかしながら、電圧変動が大きく、通常駆動パルスが複数用意されている場合、負荷がなくなっても電源電圧、通常駆動パルスの組み合わせによっては回転しているにもかかわらず、非回転と誤判定する組み合わせがあり、ランクダウンできず高い駆動力の通常駆動パルスの駆動ランクで安定してしまい、消費電流が増加するといった問題が生じる。
 この対応のため、全ての駆動ランクにおいて一定回数連続して回転判定した場合は、例えば一気に最小の駆動力の駆動ランクまでランクダウンすることによって、高い駆動力の駆動ランクでランクダウンできない状態を回避できる。しかしながら駆動電圧によっては最低限の駆動力で回転できる駆動ランクになるまで、ランクアップを繰り返すため、ランクアップの度に駆動力の大きな補正駆動パルスを出力し、消費電流が増大する上に補正駆動パルスの余剰な駆動力による回転振動が輪列を介して針に伝わるため、数秒間、針が小刻みに動いて見えるといった問題も生じてしまう。
 なお電源電圧や駆動ランクに応じて回転検出パルスを細かく設定すれば上記問題は対応可能ではあるが、この場合回路規模が大きくなってしまう。
 本発明の目的は、比較的小サイズの回路で実現でき、高範囲な駆動電圧に対応するとともに、低消費電流で駆動可能な電子時計を提供することである。
 本発明は、上記目的を達成するため、次の様な構成をしている。即ち、コイルおよびロータを有するステップモータと、該ステップモータを駆動するモータドライバと、駆動力の異なる複数の駆動ランクの通常駆動パルスの内、指定された駆動ランクの通常駆動パルスを出力する通常駆動パルス生成回路と、前記通常駆動パルス出力後の所定タイミングにて、検出パルスを出力する回転検出パルス生成回路と、少なくとも前記通常駆動パルス出力後の第1検出モードでの判定を行う第1検出モード判定回路を備え、前記ロータの回転・非回転を、前記検出パルスによる検出信号に基づき検出する回転検出回路と、前記回転検出回路が回転と検出した回数を計数する回転判定カウンタ回路)と、前記第1検出モードにおいて、前記検出パルスによる検出信号が所定の検出パターンとなる回数を計数する第1検出モード判定カウンタ回路と、前記該回転判定カウンタ回路及び前記第1検出モード判定カウンタ回路の計数結果に基いて、前記通常駆動パルス生成回路が出力する前記通常駆動パルスの駆動ランクを指定する駆動ランク選択回路と、を有する電子時計である。
 以上のように本発明によれば、ロータの自由振動のパターンによる回転判定によってランクダウンするランクを切り替えるため、電源電圧の範囲が大きい場合であっても高い駆動力で安定することなく、消費電流を抑え、最低限の駆動力で回転できる。また、簡単な回路構成で実現でき、大きな回路構成の変更をすることもなく従来製品へ本発明の組み込みも容易に適用可能である。
本発明の第1、第2、第4、第6の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。 本発明の第1、第2、第3、第5、第6、第7の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図である。 本発明の第1の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第1、第2、第3、第4、第6の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図である。 本発明の第1、第2、第3、第4の実施の形態および従来技術の駆動ランク25/32で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。 本発明の第1、第2、第3、第5、第6の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転でき、正常に回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第1、第2、第3の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転できず、正常に非回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第1、第2、第3の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転できているにも関わらず、誤判定により非回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第1、第2、第3の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転でき、正常に回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第2の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第3の実施形態の回路構成を示すブロック線図である。 本発明の第3の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第4の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図である。 本発明の第4の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第4の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転でき、正常に回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第4の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転できず、正常に非回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第4の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転できているにも関わらず、誤判定により非回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第4の実施の形態のロータが通常駆動パルスで回転でき、正常に回転と判定された場合の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。 外部磁場が作用している際のステップモータのロータの安定位置を示す図である。 本発明の第5の実施の形態の回路構成を示すブロック線図である。 本発明の第5の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第5の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図である。 本発明の第5の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第6の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第6の実施の形態の駆動ランク25/32で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。 本発明の第7の実施の形態の回路構成を示すブロック線図である。 本発明の第7の実施の形態のフローチャート図である。 本発明の第7の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図である。 本発明の第7の実施の形態の駆動ランク30/32からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。 本発明の第7の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図である。 本発明の第7の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図である。
[第1の実施の形態]
 第1の実施の形態は、所定の通常駆動パルスで一定回数回転と判定された場合、第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出していた回数に基づき、ランクダウンする駆動ランクを切り替える例である。以下、本発明に係る第1の実施形態を図面に基づいて説明する。
 図1は本発明の第1の実施の形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図、図2は本発明の第1の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルス波形図、図3は本発明の第1の実施の形態のフローチャート図、図4は本発明の第1の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図、図5は本発明の第1の実施の形態および従来技術の駆動ランク25/32で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図、図6~図9は本発明の第1の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図である。
 図1において説明する。1はリチウム電池のような充放電可能な2次電池およびソーラセルのような発電手段を有する電圧変動を伴う変動電源、2は水晶振動子(不図示)の発振により基準クロックを生成する発振回路21と、発振回路21からの基準信号を分周する分周回路22で構成される基準信号生成回路である。3は基準信号生成回路2の出力するタイミング信号に基づいて、図2(a)に示すごとき4.0ms幅で0.5ms毎の通常駆動パルスSPを生成する通常駆動パルス生成回路であり、正秒毎に出力する。なおチョッパデューティ比は16/32~27/32で1/32毎に生成され、後述する駆動ランク選択回路10に基づき、所定のチョッパデューティ比の通常駆動パルスが選択され出力する。
 4は基準信号生成回路2に基づいて、図2(d)に示すごとき7msの補正駆動パルスFPを生成し出力する補正駆動パルス生成回路であり、この補正駆動パルスFPは、後述するステップモータ8のロータ(不図示)が非回転と判定された場合、通常駆動パルスSP出力から32ms経過後に出力が行われる。
 5は基準信号生成回路2に基づいて、第1検出モードで用いる回転検出パルスB5~B12および第2検出モードで用いる回転検出パルスF7~F14を生成し出力する回転検出パルス生成回路である。回転検出パルスB5~B12は図2(b)に示す如き0.125ms幅のパルスであり、通常駆動パルスSP出力より5ms後から12msまで1ms毎に出力する。回転検出パルスF7~F14は図2(c)に示す如き0.125ms幅のパルスであり、通常駆動パルスSP出力より7ms後から14msまで1ms毎に出力する。
 6はセレクタであり通常駆動パルス生成回路3、補正駆動パルス生成回路4、回転検出パルス生成回路5から出力されるパルスを後述する回転検出回路9の判定結果に基づいて選択し出力する。
 7はモータドライバであり、セレクタ6から出力される信号を後述する2極ステップモータ8のコイル(不図示)に供給するとともに、ステップモータ8のロータの回転状態を、後述する回転検出回路9に伝える。このため、モータドライバ7には、ステップモータ8のコイルへの供給用に、O1,O2の2個の出力端子を有する。
 8はコイルおよびロータから構成されるステップモータであり、輪列(不図示)を介して指針(不図示)を駆動する。
 9は第1検出モードでの判定を行う第1検出モード判定回路91および第2検出モードでの判定を行う第2検出モード判定回路92で構成され、第1検出モードおよび第2検出モード期間中にステップモータ8のロータの回転、非回転をコイルに発生する誘起電圧から判定し、セレクタ6および後述する駆動ランク選択回路10、回転判定カウンタ回路11、第1検出モード判定カウンタ回路111を制御する回転検出回路である。
 なお回転検出パルスB5~B12は通常駆動パルスSPを出力したのと反対側の端子に出力され、コイルを含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスSP印加後のロータの自由振動によって発生した誘起電圧を増幅して回転検出回路9によって検出する。また回転検出パルスF7~F14は通常駆動パルスSPを出力したのと同じ側の端子に出力され、コイルを含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスSP印加後のロータの自由振動によって発生した誘起電圧を増幅して回転検出回路9によって検出する。
 具体的には、回転検出パルスの非出力時はO1、O2両端子を同電位に保ち、回転検出パルス出力時にコイルを含む閉ループの状態をハイインピーダンスの状態にする。ハイインピーダンスの状態にした瞬間、ロ-タの自由振動によってコイルに発生する誘起電圧を検出し、この検出信号によりロ-タの回転検出を行う。
 10は駆動ランク選択回路であり、回転検出回路9でロータが非回転と判定された場合、後述する回転判定カウンタ回路11で所定回数、ロータが回転とカウントされた場合や、後述する第1検出モード判定カウンタ回路111で所定回数、第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出したとカウントされた場合に、所定の通常駆動パルスの駆動ランクを選択し、通常駆動パルス生成回路3を制御する。ここで通常駆動パルスの16/32~27/32のチョッパデューティ比がそれぞれ駆動ランクに相当する。チョッパデューティ比が大きいほどステップモータ8の駆動力は大きくなる。
 即ち、回転検出回路9でロータが非回転と判定された場合に補正駆動パルスFPを出力させるとともに1つ上の駆動ランクにランクアップし、後述する回転判定カウンタ回路11で所定回数ロータが連続して回転と判定された場合に所定の駆動ランクにランクダウンするよう駆動ランク選択回路10を制御する。
 11は回転判定カウンタ回路であり、ステップモータ8のロータが回転と判定した回数をカウントし、所定回数カウントされた場合に駆動ランク選択回路10を制御する。また回転判定カウンタ回路11は第1検出モード判定カウンタ回路111を有し、第1検出モードにおいて検出された検出信号が所定の検出パターンで検出された回数、本実施形態では所定の時点より前で検出された回数をカウントし、所定回数カウントされた場合に駆動ランク選択回路10を制御する。回転判定カウンタ回路11は、ロータの非回転判定時にはリセットされ、連続して回転判定した回数をカウントし、第1検出モード判定カウンタ回路111は、連続して回転判定した回数のうち第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数をカウントするようになっている。第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数が所定の回数以上か否かによってランクダウンする駆動ランクが変わる、すなわち、駆動ランクの変更の態様を変えるよう駆動ランク選択回路10を制御する。なお駆動ランク変更後、回転判定カウンタ回路11および第1検出モード判定カウンタ回路111はリセットされる。
 続いて上記構成の動作について図3のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものである。まず正秒のタイミングで通常駆動パルス生成回路3から出力される通常駆動パルスSPがセレクタ6によって選択、出力され、モータドライバ7を介し、ステップモータ8を駆動する(ステップST1)。そして正秒から5ms後に第1検出モードの回転検出を開始する。第1検出モードではセレクタ6は回転検出パルス生成回路5から出力される回転検出パルスB5~B12を選択、出力し、コイルのインピーダンスを変化させるようステップモータ8を制御する。そして回転検出回路9はモータドライバ7を介し、回転検出パルスB5~B12によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行う(ステップST2)。
 その一方で、回転検出回路9は第1検出モード判定回路91に対して判定動作を開始するように指示する。第1検出モード判定回路91は回転検出回路9からの検出信号の入力回数によって第1検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、回転検出回路9の検出信号が2回発生した場合に検出と判定され、直ちに回転検出パルス発生回路5から出力される第1検出モードの回転検出パルスの出力を停止し、セレクタ6へ第1検出モードの動作を終了するよう通知するとともに、第2検出モードに移行するよう指示する(ステップST2:Y)。第1検出モードにおいて回転検出回路9の検出信号が2回発生していた場合、その検出信号が回転検出パルスB5かつB6による検出信号であれば(ステップST4:Y)、第1検出モード判定カウンタ回路111で回転検出パルスB5かつB6の検出信号の発生回数がカウントされる。回転検出パルスB5、B6によって検出信号が1つも発生しないか、または1つしか発生しない場合は第1検出モード判定カウンタ回路111で発生回数をカウントせず、第2検出モードに移行する(ステップST4:N)。
 そして回転検出パルスB5~B12によって検出信号が1つも発生しないか、または1つしか発生しない場合は、回転失敗と判定して第1検出モードの動作を終了するとともに、第2検出モードに移行せず、セレクタ6によって直ちに補正駆動パルスFPが選択、出力され(ステップST2:N)、次の正秒の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス生成回路3から前回の通常駆動パルスSPよりも1ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスSPを選択、出力するよう駆動ランク選択回路10に指示する(ステップST3)。この場合、正秒毎の動作を数回行い、回転と判定された回数が回転判定カウンタ回路11でカウントされていた場合、そのカウント値はリセットされるとともに(ステップST12)、回転検出回路9において第1検出モードでの回転検出パルスB5かつB6両方とも検出された場合の回数が第1検出モード判定カウンタ回路111でカウントされていた場合、そのカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する(ステップST13)。
 第2検出モードに移行した場合は、セレクタ6は回転検出パルス生成回路5から出力される回転検出パルスF7~F14を選択、出力し、第1検出モードと同様、コイルのインピーダンスを変化させるようステップモータ8を制御する。そして回転検出回路9はモータドライバ7を介し、回転検出パルスF7~F14によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行う(ステップST6)。
 第2検出モード判定回路92は回転検出回路9からの検出信号の入力回数によって第2検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、回転検出回路9の検出信号が1回発生した場合に回転成功と判定され、直ちに回転検出パルス発生回路5から出力される第2検出モードの回転検出パルスの出力を停止し、第2検出モードの動作を終了するとともに、補正駆動パルスFPを出力しないようにセレクタ6を制御する(ステップST6:Y)。そして回転判定カウンタ回路11で回転成功と判定した回数がカウントされる(ステップST7)。
 ただし、回転検出パルスF7~F14によって発生する検出信号は最大3回の検出をもって終了し、その間に検出信号が発生しない場合は回転失敗と判定して補正駆動パルスFPが出力され(ステップST6:N)、次の正秒の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス生成回路3から前回の通常駆動パルスSPよりも1ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスSPを選択、出力するよう駆動ランク選択回路10に指示する(ステップST3)。上記と同様、回転判定カウンタ回路11のカウント値はリセットされるとともに(ステップST12)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する(ステップST13)。
 また第2検出モードで回転成功と判定され、回転判定カウンタ回路11で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、240回に達していなければ、正秒の動作を終了し、引き続き前回と同じ駆動ランクの通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路10を制御するが(ステップST8:N)、回転判定カウンタ回路11で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、240回に達していれば、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値を確認する(ステップST8:Y)。第1検出モード判定カウンタ回路111は第1検出モードの回転検出パルスB5かつB6両方とも検出された場合の回数をカウントする回路であり、回転判定カウンタ回路11で240回、回転成功と判定された回数のうち第1検出モード判定カウンタ回路111のカウンタ値が4回以上あれば(ステップST9:Y)、最小の駆動力の通常駆動パルスSPを選択、出力するよう駆動ランク選択回路10に指示し(ステップST10)、上記と同様、回転判定カウンタ回路11のカウント値はリセットされるとともに(ステップST12)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する(ステップST13)。反対に第1検出モード判定カウンタ回路111のカウンタ値が4回以上でなければ(ステップST9:N)、1ランク小さな駆動力を有する通常駆動パルスSPを選択、出力するよう駆動ランク選択回路10に指示し(ステップST11)、上記と同様、回転判定カウンタ回路11のカウント値はリセットされるとともに(ステップST12)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する(ステップST13)。
 続いて、出願人が行った実験結果をもとに上記の実際の回転検出を踏まえた動作について説明する。図4は第1の実施の形態の駆動ランク16/32~27/32を1/32毎に変動させるとともに電源電圧を1.20V~1.80Vまで0.15V刻みに変動させた場合のロータの回転、非回転判定結果を示したマトリックス図である。
 図4においてFP表記の領域は通常駆動パルスSPでロータが回転できず、回転検出回路9で正常に非回転と判定され、直ちに補正駆動パルスFPを出力し確実にロータを回転させ、次の正秒のタイミングでは前回の通常駆動パルスSPよりも1ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスSPが出力する駆動ランクを意味する。
 SP表記の領域は通常駆動パルスSPでロータが回転でき、回転検出回路9で正常に回転と判定され、次の正秒のタイミングでも通常駆動パルスSPを出力し、240回連続して同じ通常駆動パルスSPで回転した場合は1個下の駆動力の通常駆動パルスSPの駆動ランクにランクダウンする駆動ランクを意味する。
 太字かつ斜字のFP表記の領域は通常駆動パルスSPでロータが回転できているにも関わらず、回転検出回路9で非回転と誤判定され、補正駆動パルスFPが出力し、次の正秒のタイミングでは前回の通常駆動パルスSPよりも1ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスSPが出力する駆動ランクを意味する。
 太字かつ斜字のSP表記の領域は通常駆動パルスSPでロータが回転でき、回転検出回路9で正常に回転と判定され、次の正秒のタイミングでも通常駆動パルスSPを出力し、240回連続して同じ通常駆動パルスSPで回転した場合は最小の駆動力の通常駆動パルスSPの駆動ランクにランクダウンする駆動ランクを意味する。
 上記本実施の形態の駆動ランクの領域の内容に関して実際の駆動ランクの変化を従来技術と比較して説明する。
 図5は1.50Vにおいて一時的な負荷がかかり、最低限の駆動力で回転できる駆動ランクからランクアップし、負荷が無くなった後、比較的駆動力の高い太字かつ斜字のSP表記の領域に示す駆動ランク25/32で安定していた状態からの従来技術と本発明の実施の形態に係る駆動ランクの変化を模式的に示した図である。
 図5(a)1.50V従来技術において従来技術の場合、240回連続して同じ通常駆動パルスSPの駆動ランク25/32で回転していた場合(a-1)、1ランク小さな駆動力の駆動ランク24/32にランクダウンする(a-2)。しかしながら駆動ランク24/32は太字かつ斜字のFP表記の領域であり1ランク大きな駆動力の駆動ランク25/32に再度ランクアップすることとなる(a-3)。即ち、一度太字かつ斜字のSP表記の領域である駆動ランク25/32になってしまうと最低限の駆動力で回転できる駆動ランク19/32までランクダウンできず、比較的駆動力の高い駆動ランク25/32で安定してしまうため、消費電流が増加してしまう。
 図5(b)1.50V本発明において本実施の形態の場合、240回連続して同じ通常駆動パルスSPの駆動ランク25/32で回転していた場合(b-1)、最小の駆動力の駆動ランク16/32まで一気にランクダウンする(b-2)。駆動ランク16/32から18/32はFP表記の領域であり、正秒の動作毎、1ランク大きな駆動力17/32、18/32とランクアップを繰り返し(b-3)、SP表記の領域であり最低限の駆動力で回転できる駆動ランク19/32にランクアップしたところで駆動ランクが安定する(b-4)。なお240回連続して同じ駆動ランク19/32で回転した場合は、SP表記の領域であるため、1個下の駆動ランク18/32にランクダウンするようになっている。上記のとおり駆動ランク18/32ではFP表記の領域であるためランクアップするが、再度駆動ランク19/32で安定し、240回毎、このランクアップ、ランクダウンを繰り返すこととなる。
 即ち本実施の形態は基本的にはSP表記の領域で安定して回転できるため、電源電圧が変動しても電源電圧に応じて最低限の駆動力で回転でき、低消費電流での回転が可能となる。例えばカレンダ駆動などの負荷が一時的にかかり、駆動ランクがランクアップし、太字かつ斜字のSP表記の領域になったとしても所定回数回転後は最小の駆動力の駆動ランクにランクダウンするため、高い駆動力の駆動ランクで安定することはなく、SP表記の領域で回転できるようになる。なおこの場合、最小の駆動力の駆動ランクにランクダウンするため、上記のとおり電源電圧によってはSP表記の領域で回転できるようになるまでしばらくランクアップを繰り返し、補正駆動パルスFPを数秒間連続して出力することになる。しかしながら一時的な負荷等がない限り、太字かつ斜字のSP表記の領域になることはないため針が小刻みに動いて見えるようなことは限りなく条件として少なく視認性に問題はない。
 次に実際の回転検出の動作に関して各領域において代表例を挙げて波形図で説明する。図6~図9の(a)はコイルに誘導される電流波形、図6~図9の(b)はこのときにコイルの一方の端子O1に発生する電圧波形、図6~図9の(c)はコイルの他方の端子O2に発生する電圧波形である。なお、端子O1とO2の発生波形は1秒ごとに位相が逆になる交番パルスとなる。電流波形の電流値が反転、電圧波形のO1とO2が反転するだけであり、波形図の形状は変わらないため、以降の波形図の説明は一方の相のみで行っていく。
 まず図4のSP表記の領域に関して説明する。ロータが通常駆動パルスSPで正常に回転した場合であり、図4において電源電圧1.50V、駆動ランク20/32の例で、波形図は図6である。
 まず図6(a)に示す通常駆動パルスSPがコイルの一端O1に加えられ、ロータが回転を開始する。このときの電流波形が図6(a)の波形c1である。通常駆動パルスSPの出力が終了すると、ロータは自由振動状態となり、電流波形はc2、c3、c4に示す誘導電流波形となる。5msの時点で第1検出モードが開始され、図2(b)に示す回転検出パルスB5がコイルに印加される。図6(a)に示すように5msでは電流波形は電流波形c2の領域にあり、電流値は負方向である。よって図6(c)示すように回転検出パルスB5によって生じる誘起電圧V5は回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えることはない。しかし8msになると電流波形は電流波形c3の領域になり、電流値は正方向に変わる。よって図6(c)に示すように回転検出パルスB8によって生じる誘起電圧V8はしきい値Vthを超えた検出信号となる。同様に9msでも電流波形は電流波形c3の領域にあり、回転検出パルスB9によって生じる誘起電圧V9はしきい値Vthを超えた検出信号となる。誘起電圧V8、V9の二つの検出信号がしきい値Vthを超えたことで第2検出モードに切り換わる。
 誘起電圧V9によって第2検出モードとなったことにより次のタイミングの回転検出パルス、即ち図2(c)に示す10msの時点での回転検出パルスF10がコイルに印加される。図6(a)に示すように10msでは電流波形は電流波形c3の領域にあり、電流値は正方向にあるため図6(b)に示すように回転検出パルスF10によって生じる誘起電圧V10はしきい値Vthを超えることはない。しかし11msになると電流波形は図6(a)に示すように電流波形c4の領域になり、電流値は負方向に変わり、図6(b)に示すように回転検出パルスF11によって生じる誘起電圧V11はしきい値Vthを超えた検出信号となる。誘起電圧V11の検出信号がしきい値Vthを超えたことで、第2検出モード判定回路92は回転成功と判定し、補正駆動パルスFPは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスSPを出力する。
 また第1検出モードにおいて回転検出パルスB5、B6によって生じる誘起電圧V5、V6は回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えていないため、第1検出モード判定カウンタ回路111の判定回数はカウントされない。即ち、SP表記の領域の通常駆動パルスSPで回転判定カウンタ回路11において回転と判定された回数が240回に達した場合、第1検出モード判定カウンタ回路111の判定回数は少なくとも4回以上カウントされていることはないため、次の通常駆動パルス出力時は1ランク小さな駆動力の通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路3を制御する。
 続いて図4のFP領域に関して説明する。ロータが通常駆動パルスSPで回転できなかった場合であり、図4において電源電圧1.50V、駆動ランク16/32の例で、波形図は図7である。
 図7においてロータが通常駆動パルスSPで回転できた場合と異なり、順に電流波形c1、c3、c5と通常駆動パルスSP出力後の電流波形のピーク値は低く、滑らかな電流波形となる。
 回転検出の動作は回転できなかった場合でも同様である。5msの時点で第1検出モードが開始され、回転検出パルスB5がコイルに印加される。図7(a)に示すように5msおよび6msにおいて電流波形は電流波形c3の領域であり、電流値は正方向である。よって図7(c)に示すように回転検出パルスB5、B6による誘起電圧V5、V6はしきい値Vthを超えた検出信号となり、第2検出モードに切り換わる。
 誘起電圧V6によって第2検出モードとなったことにより次のタイミングの回転検出パルス、即ち7msの時点での回転検出パルスF7がコイルに印加される。図7(a)に示すように7msでは電流波形は電流波形c3の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図7(b)に示すように誘起電圧V7はしきい値Vthを超えることはない。また回転検出パルスF8、F9によって生じる誘起電圧V8、V9においても電流波形c3の領域にあり、誘起電圧V7からV9までの検出期間内でしきい値Vthを超えている検出信号が検出されないことになる。回転検出パルスF7~F14によって発生する検出信号は電流波形c5の領域を誤って検出し、ロータが非回転にも関わらず、回転と判定し時刻の遅れが発生することがないよう最大3回の検出をもって終了する。よって第2検出モード判定回路92は回転失敗と判定して判定を打ち切り、その結果セレクタ6は補正駆動パルスFPを選択してステップモータ8を駆動しロータを確実に回転させ、次の通常駆動パルス出力時は前回よりも1ランク大きな駆動力の通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路3を制御する。
 続いて図4の太字かつ斜字のFP表記の領域に関して説明する。図4において電源電圧1.50V、駆動ランク23/32の例で、波形図は図8である。ロータが通常駆動パルスSPで回転できた場合であり、図6の波形図よりも駆動力が若干高い。即ち、カレンダなどの一時的な負荷でランクアップし、負荷が無くなった直後の波形図である。
 図8において図6と比較すると、順に電流波形c1、c3、c4と電流波形c2が現れず、電流波形c1に引き続きc3が現れるような電流波形となる。
 回転検出の動作は上記と同様であり、第1検出モードは図7のロータが回転できなかった場合の内容と同様であるため説明を省略する。
 誘起電圧V6によって第2検出モードとなると、次のタイミングの回転検出パルス、即ち7msの時点での回転検出パルスF7がコイルに印加される。図8(a)に示すように7msでは電流波形は電流波形c3の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図8(b)に示すように誘起電圧V7はしきい値Vthを超えることはない。また回転検出パルスF8、F9によって生じる誘起電圧V8、V9においても電流波形c3の領域にあり、誘起電圧V7からV9までの検出期間内でしきい値Vthを超えている検出信号が検出されないことになる。即ち、電流波形c4の領域の手前で回転検出が終了するため、ロータが回転しているにも関わらず、回転失敗と判定され、セレクタ6は補正駆動パルスFPを選択、出力し、次の通常駆動パルス出力時は前回よりも1ランク大きな駆動力の通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路3を制御する。仮に図8(a)の電流波形c4の領域を検出できるよう第2検出モードの検出打ち切りまでの検出回数を最大3回から4回に増やすなどして対応することが考えられるが、検出打ち切りまでの検出回数を増やしてしまうと、ロータが回転できなかった場合において図7の電流波形c5の領域を検出してしまうこととなる。結果としてロータが非回転にも関わらず回転と判定され、時刻の遅れが発生してしまうため検出打ち切りまでの検出回数は変更できない。即ち、この駆動ランクではランクダウンできないことになる。
 続いて図4の太字かつ斜字のSP表記の領域に関して説明する。図4において電源電圧1.50V、駆動ランク25/32の例で、波形図は図9である。ロータが通常駆動パルスSPで回転できた場合であり、図8の波形図よりも駆動力が若干高い。即ち、カレンダなどの一時的な負荷がかかり負荷が無くなった直後、あるいは図8の波形図の駆動ランクのようにロータが回転しているにもかかわらず、回転失敗と誤判定でランクアップした次の動作の駆動ランクの波形図である。
 図8において図7と同様、順に電流波形c1、c3、c4と電流波形c2が現れず、電流波形c1に引き続き電流波形c3が現れるような波形図であるが、図7と比べて電流波形c3が電流波形c1に覆いかぶさるような電流波形の形状となっている。
 上記と同様に回転検出の動作を説明する。第1検出モードは図7で説明したものと同様であるため説明を省略する。
 誘起電圧V6によって第2検出モードとなると、次のタイミングの回転検出パルス、即ち7msの時点での回転検出パルスF7がコイルに印加される。図9(a)に示すように7msでは電流波形は電流波形c3の領域にあり、電流値は正方向にある。よって図9(b)に示すように誘起電圧V7はしきい値Vthを超えることはない。また回転検出パルスF8によって生じる誘起電圧V8においても電流波形c3の領域にあり、誘起電圧V8はしきい値Vthを超えることはない。しかし9msになると電流波形は図9(a)に示すように電流波形c4の領域になり、電流値は負方向に変わり、図9(b)に示すように回転検出パルスF9によって生じる誘起電圧V9はしきい値Vthを超えた検出信号となる。誘起電圧V9の検出信号がしきい値Vthを超えたことで、第2検出モード判定回路92は回転成功と判定し、補正駆動パルスFPは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスSPを出力する。
 また第1検出モードにおいて回転検出パルスB5、B6によって生じる誘起電圧V5、V6は両方とも回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えているため、第1検出モード判定カウンタ回路111において判定回数がカウントされる。即ち、太字かつ斜字のSP表記の領域の通常駆動パルスSPで回転判定カウンタ回路11において回転と判定された回数が240回に達した場合、第1検出モード判定カウンタ回路111の判定回数は少なくとも4回以上カウントされるため、次の通常駆動パルス出力時は最小ランクの駆動力の通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路3を制御する。
 よって図8のように回転しているにもかかわらず、電源電圧と駆動ランクの組み合わせによって回転失敗と誤判定しランクアップしてしまう条件があったとしても図9の波形図に示すような駆動ランクでは、最小の駆動力の駆動ランクに一気にランクダウンされるため、駆動力が高く消費電流の大きい駆動ランクで安定し続けることはない。最小の駆動力の駆動ランクにランクダウンするとランクダウンした直後は図7に示すような波形の駆動ランクが何回か連続で出力することにはなるが、最終的に電源電圧に対して最低限の駆動力で回れる図6の波形図に示すような駆動ランクで安定して回れるようになり、低消費電流での駆動が可能となる。
 以上のように第1の実施の形態では第1検出モードにおいて回転検出パルスB5、B6によって生じる誘起電圧が両方とも回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えているか否かでランクダウンする駆動ランクの切り替えを行っている。即ち、電圧変動が大きく負荷変動があったとしても、最終的には最低限の駆動力で回れる駆動ランクになるため、低消費電流で安定した駆動が可能となる。
 以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、実施の形態は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。したがって、以下のような変更を行ってもよい。
[第1実施の形態の変形例]
 (1)通常駆動パルスのチョッパデューティ比の値、パルス数、チョッパ周期、回転判定回数、第1検出モードの判定カウント回数、第1検出モード、第2検出モードの判定個数、第二検出モードの打ち切り回数(第二検出パルスの出力個数)、しきい値Vthなどの各数値は上記数値に限定されるものではなく、モータや取り付けられる表示体(指針、日板など)に合わせて最適化されるべきである。
 (2)図1に示すブロック線図は一例であり、上述した動作を行うものであれば他の構成を備えていても良い。例えば、第1検出モードにおいて、検出信号が所定の検出パターンであることを検出するための検出回路を第1検出モード判定回路91とは別に設けてもよいし、第1検出モード判定カウンタ回路111は回転判定カウンタ回路11とは独立に設けてもよい。ブロック線図のシステムを構成する方法としては、ランダムロジックによる制御でもマイクロコンピュータによる制御でも良い。セレクタ6をマイクロコンピュータで構成し、その他の回路はランダムロジックで構成するような構成でも良い。このようにすれば、多機種への適用における変更も比較的容易に実施できる。
 (3)電圧変動の範囲が小さくなる、電圧変動範囲が異なるだけであるため、変動電源1を電圧変動のない電源や放電のみ行う一次電池に置き換えてもよい。
 (4)上記実施形態では回転判定カウンタ回路11で240回、回転成功と判定された回数のうち第1検出モードの判定回路のカウンタ値が4回以上あるか否かでランクダウンする駆動ランクを切り替えたが、回転判定カウンタ回路11での回転成功と判定された設定回数の前に第1検出モードの判定回路のカウンタ値が4回になった段階で駆動力の高い駆動ランクと想定し、最小ランクにランクダウンしてもよい。
 (5)上記実施形態では、第1検出モード判定カウンタ回路111は、連続して回転判定した回数のうち第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数をカウントするようになっているが、これを検出しなかった回数をカウントするようにしてもよい。この場合、例えば、回転成功と判定された回数のうち第1検出モードの判定回路のカウンタ値が236回以下であるか否かでランクダウンする駆動ランクを切り替えるようにすることで、上記実施形態と同様の動作が可能である。
[第2の実施の形態]
 本発明の第2の実施の形態を説明する。第2の実施の形態は、第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した発生頻度に基づき、回転判定カウンタ回路11の設定回数を途中で切り替える例である。
 これは、最低限の駆動力で回転できる通常駆動パルスの駆動ランクと比較して、カレンダなどの一時的な負荷でランクアップし、比較的駆動力の高い通常駆動パルスSPの駆動ランクで回転している場合は消費電流が大きいため、早めにランクダウンするよう回転判定カウンタ回路11の設定回数の値を小さくし、反対に最低限の駆動力で回転できる駆動ランクでは1個下の駆動力の駆動ランクにランクダウンして回転できず、非回転と判定され消費電流の大きな補正駆動パルスFPを出力する頻度をできる限り減らしたいため、回転判定カウンタ回路11の設定回数の値を大きくするものである。以下、本発明に係る第2の実施形態を図面に基づいて説明する。
 図10は本発明の第2の実施の形態のフローチャート図であり、フローチャート図以外の本発明の第2の実施の形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図(図1)、パルス波形図(図2)、電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図(図4)、駆動ランク25/32で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図(図5)、回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図(図6~図9)は第1の実施の形態と同一であり、第1の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
 図1において第1の実施の形態と異なる点を説明すると、回転判定カウンタ回路11は、ステップモータ8のロータが回転と判定した回数をカウントし、設定回数に達した場合に駆動ランク選択回路10を制御するが、第1検出モード判定カウンタ回路111における第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数によって、回転判定カウンタ回路11の設定回数を変更するようになっている。即ち、第1の実施の形態では回転判定カウンタ回路11の設定回数を第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出したかしていないかにかかわらず、固定としていたが、第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数に基づいて回転判定カウンタ回路11の設定回数を変更し、駆動ランクをランクダウンするタイミングを切り替えている。なお連続して回転判定した回数が設定回数に達した場合、第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数が所定の回数以上か否かによってランクダウンする駆動ランクが変わるよう駆動ランク選択回路10を制御することと、駆動ランク変更後およびロータの非回転判定時、回転判定カウンタ回路11および第1検出モード判定カウンタ回路111においてカウントされた回数がリセットされることは第1の実施の形態と同様である。
 図2のパルス波形図は第1の実施の形態と同様であり説明を省略する。続いて上記構成の動作について図10のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第1の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第1の実施の形態と異なる部分に関して説明する。
 正秒のタイミングで通常駆動パルスSPが出力され、ステップモータ8を駆動する(ステップST1)。
 第1検出モードにおいて回転検出パルスB5~B12によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行い(ステップST2)、検出信号の発生があれば、第2検出モードに移行するよう指示する(ステップST2:Y)。また回転検出パルスB5かつB6の検出信号があれば、その発生回数が第1検出モード判定カウンタ回路111にカウントされる。第2検出モードにおいて回転検出パルスF7~F14によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行い(ステップST6)、検出信号の発生があれば回転成功と判定され(ステップST6:Y)、回転判定カウンタ回路11で回転成功と判定した回数がカウントされる(ステップST7)。以上は第1の実施の形態と同様の内容であり、以下第1の実施の形態と異なる部分の説明である。
 第2検出モードにおいて回転成功と判定され、回転判定カウンタ回路11で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、設定回数(初期は240回)に達していなければ(ステップST8’:N)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値を確認する(ステップST14)。そして第1検出モードの判定回路のカウンタ値が4回以上カウントされていれば(ステップST14:Y)、回転判定カウンタ回路11の回転判定の設定回数を60回に変更し(ステップST15)、早めにランクダウンするよう回転判定カウンタ回路11を制御する。また第1検出モードの判定回路のカウンタ値が4回以上カウントされていなければ(ステップST14:N)、回転判定カウンタ回路11の回転判定設定回数は変更せず240回とし(ステップST15)、遅めにランクダウンするよう回転判定カウンタ回路11を制御し、正秒の動作を終了し、引き続き前回と同じ駆動ランクの通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路10を制御する。
 正秒毎の動作を数回行った結果、設定回数に達していれば、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値を確認する(ステップST9)。回転判定カウンタ回路11で設定回数、回転成功と判定された回数のうち第1検出モードの判定回路のカウンタ値が4回以上あれば(ステップST9:Y)、最小の駆動力の通常駆動パルスSPを選択、出力するよう駆動ランク選択回路10に指示し(ステップST10)、上記と同様、回転判定カウンタ回路11のカウント値はリセットされるとともに(ステップST12)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する(ステップST13)。反対に第1検出モードの判定回路のカウンタ値が4回以上でなければ(ステップST9:N)、1ランク小さな駆動力を有する通常駆動パルスSPを選択、出力するよう駆動ランク選択回路10に指示し(ステップST11)、回転判定カウンタ回路11のカウント値はリセットされるとともに(ステップST12)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する(ステップST13)。
 実際の動作および回転検出においてマトリックス図、波形図に関しては第1の実施の形態で説明した図4~図9と同様であり、異なる点のみ説明する。図4のマトリックス図において例えば一時的な負荷等により太字かつ斜字のSP表記の領域の通常駆動パルスの駆動ランクになった場合は駆動力が必要以上に高く、図9に示すような波形図となり消費電流が大きい。図9の波形図より第1検出モードにおいて回転検出パルスB5、B6によって生じる誘起電圧V5、V6は両方とも回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えている。そのしきい値を超えた検出信号の発生が第1検出モード判定カウンタ回路111でカウントされ、数秒間の動作で第1検出モード判定カウンタ回路111が4回以上カウントされると、回転判定カウンタ回路11の回転判定の設定回数が60回に変更され、早めにランクダウンする。そして同じ駆動ランクで連続して60回、回転と判定されると最小ランクにランクダウンする。
 また図4のマトリックス図においてSP領域の通常駆動パルスの駆動ランクになった場合は最低限の駆動力で回転し、図6に示すような波形図となり消費電流が小さい。図6の波形図より第1検出モードにおいて回転検出パルスB5、B6によって生じる誘起電圧V5、V6は両方とも回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えていない。検出信号の発生がないため、第1検出モード判定カウンタ回路111でカウントされず、回転判定カウンタ回路の回転判定の設定回数は240回となり、遅めにランクダウンする。そして同じ駆動ランクで連続して240回、回転と判定されると1個下の駆動ランクにランクダウンする。
 以上のように第2の実施の形態では第1検出モードにおいて回転検出パルスB5、B6によって生じる誘起電圧が両方とも回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えているか否かでランクダウンする駆動ランクの切り替えを行うと同時にランクダウンの設定回数の変更を行っている。即ち、電圧変動が大きく負荷変動があり、高い駆動力の駆動ランクで安定していたとしても第1の実施の形態に比べて最低限の駆動力で回れる駆動ランクになる期間は短くなるため、さらに低消費電流で安定した駆動が可能となる。
[第2実施の形態の変形例]
なお、本実施例は上記に限定されず、以下のような変形例も可能である。
 (1)上記実施形態では、第1検出モードの判定回数は4回以上か否かの1レベルであったが、複数レベルを設定して3以上の複数判定回数でランクダウンの際の駆動ランクを変更してもよい。
例えば、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値が2回になったら、回転判定カウンタ回路11の回転判定の設定回数を120回とし、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値が4回になったら回転判定カウンタ回路11の回転判定の設定回数を60回とする。
 (2)上記実施形態では、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウンタ値、即ち図10のフローチャート図のST14において第1検出モード判定回数が4回以上カウントされたら回転判定カウンタ回路11の回転判定の設定回数を240回から60回に変更し、早めにランクダウンするようにしたが、反対に第1検出モードの判定カウンタ回路111のカウンタ値が例えば4回連続してカウントされなかったら最低限の駆動力で回転できる駆動ランクで回転しているため回転判定カウンタ回路11の回転判定の設定回数を240回から480回に変更し、ランクダウンする頻度を減らして補正駆動パルスFPをできる限り発生させないような制御も追加してもよい。
 また上記の補足として図10のフローチャート図のST14での第1検出モードの判定回数のしきい値を異なる値にしても構わない。即ち、カウントされる場合の第1検出モード判定カウンタ回路111のしきい値を4回とし、連続してカウントされない場合の第1検出モード判定カウンタ回路111のしきい値を4回として説明したが、それぞれカウントされる場合の第1検出モード判定カウンタ回路111のしきい値を8回、連続してカウントされない場合の第1検出モード判定カウンタ回路111のしきい値を4回と異なるしきい値をとっても構わない。
 (3)第1検出モードの判定回数に応じてランクダウンの際の回転判定の設定回数を60回、240回としたが、電源電圧、モータや取り付けられる表示体(指針、日板など)、電源の種類に合わせて最適化されるべきものである。第1検出モードの判定回数レベルの個数も同様である。
 (4)第1検出モードの判定回数が4回以上か否かでランクダウンの際の回転判定の設定回数を切り替えたが、もちろん数値として4回に限定されることはなく、数値自体、連続でカウントされていても間引いた状態でカウントされていてもよい。
[第3の実施の形態]
 本発明の第3の実施の形態を説明する。第3の実施の形態は、第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した電源電圧に基づき、ランクダウンする駆動ランクを切り替える例である。
 これは、カレンダなどの一時的な負荷でランクアップした後、高い駆動力の駆動ランクで所定回数回転後、ランクダウンするようになっているが、ランクダウンの際の駆動ランクを電源電圧に基づいて所定の駆動ランクにすることによって最低限の駆動力の駆動ランクになるまでのランクアップによる補正駆動パルスFPの発生回数を低減し、消費電流の低減やできる限り針が小刻みに動いて見えないようにするものである。以下、本発明に係る第3の実施形態を図面に基づいて説明する。
 図11は本発明の第3の実施の形態を示すブロック線図、図12は本発明の第3の実施の形態のフローチャート図であり、ブロック線図、フローチャート図以外の本発明の第3の実施の形態の電子時計の回路構成を示すパルス波形図(図2)、電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図(図4)、駆動ランク25/32で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図(図5)、回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図(図6~図9)は第1の実施の形態と同一であり、第1の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
 図11において第1の実施の形態と異なる点を説明すると、100は電源電圧検出回路であり変動電源1の出力電圧を検出し、その検出結果に基づいて、駆動ランク選択回路10を制御する回路である。回転判定カウンタ回路11は、ステップモータ8のロータが回転と判定した回数をカウントし、設定回数に達した場合に駆動ランク選択回路10を制御するが、第1検出モード判定カウンタ回路111における第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した際の電源電圧によって、ランクダウンする駆動ランクを変更するよう駆動ランク選択回路10を制御するようになっている。即ち、第1の実施の形態では第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した場合は最小の駆動力の駆動ランクのみにランクダウンするようになっていたが、第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した際の電源電圧によってランクダウンする駆動ランクも変更するようになっている。なお連続して回転判定した回数が設定回数に達した場合、第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出した回数が所定の回数以上か否かによってランクダウンする駆動ランクが変わるよう駆動ランク選択回路10を制御することと、駆動ランク変更後およびロータの非回転判定時、回転判定カウンタ回路11および第1検出モード判定カウンタ回路111においてカウントされた回数がリセットされることは第1の実施の形態と同様である。
 図2のパルス波形図は第1の実施の形態と同様であり説明を省略する。続いて上記構成の動作について図12のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第1の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第1の実施の形態と異なる部分に関して説明する。
 正秒のタイミングで通常駆動パルスSPが出力され、ステップモータ8を駆動する(ステップST1)。
 第1検出モードにおいて回転検出パルスB5~B12によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行い(ステップST2)、検出信号の発生があれば、第2検出モードに移行するよう指示する(ステップST2:Y)。また回転検出パルスB5かつB6の検出信号があれば、その発生回数が第1検出モード判定カウンタ回路111にカウントされる。第2検出モードにおいて回転検出パルスF7~F14によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行い(ステップST6)、検出信号の発生があれば回転成功と判定され(ステップST6:Y)、回転判定カウンタ回路11で回転成功と判定した回数がカウントされる(ステップST7)。以上は第1の実施の形態と同様の内容であり、以下第1の実施の形態と異なる部分の説明である。
 第2検出モードにおいて回転成功と判定され、回転判定カウンタ回路11で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、240回に達し(ステップST8:Y)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値を確認する(ステップST9)。そして第1検出モードの判定回路のカウンタ値が4回以上カウントされていれば(ステップST9:Y)、電源電圧が1.65V以上かどうかでランクダウン後の駆動ランクが変わってくる(ステップST14’)。電源電圧が1.65V以上であれば(ステップST14’:Y)、最小の駆動力の駆動ランクにランクダウンし(ステップST17)、電源電圧が1.65V以上でなければ(ステップST14’:N)、7個下の駆動ランクにランクダウンするよう駆動ランク選択回路10を制御する(ステップST18)。
 そして、回転判定カウンタ回路11のカウント値はリセットされるとともに(ステップST12)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する(ステップST13)。また第1検出モードの判定回路のカウンタ値が4回以上でなければ(ステップST9:N)、1ランク小さな駆動力を有する通常駆動パルスSPを選択、出力するよう駆動ランク選択回路10に指示し(ステップST11)、回転判定カウンタ回路11のカウント値はリセットされるとともに(ステップST12)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する(ステップST13)。
 実際の動作および回転検出においてマトリックス図、波形図に関しては第1の実施の形態で説明した図4~図9と同様であり、異なる点のみ説明する。図4のマトリックス図において例えば一時的な負荷等により太字かつ斜字のSP表記の領域の通常駆動パルスの駆動ランクになった場合は駆動力が必要以上に高く、図9に示すような波形図となり消費電流が大きい。図9の波形図より第1検出モードにおいて回転検出パルスB5、B6によって生じる誘起電圧V5、V6は両方とも回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えている。同じ駆動ランクで連続して240回回転と判定され、第1検出モード判定カウンタ回路111においてしきい値を超えた検出信号の発生回数が4回以上カウントされていた場合、例えば電源電圧が1.50Vで駆動ランクが25/32であれば、電源電圧が1.65V以上ではないので7個下の駆動ランク18/32にランクダウンする。同じように電源電圧が1.50Vで駆動ランクが26/32であれば7個下の駆動ランク19/32にランクダウンし、電源電圧が1.50Vで駆動ランクが27/32であれば7個下の駆動ランク20/32にランクダウンする。
 またしきい値を超えた検出信号の発生回数が4回以上カウントされていた場合でも電源電圧が例えば1.80Vのような場合は21/32~27/32いずれの駆動ランクであっても最小の駆動力の駆動ランク16/32にランクダウンするようになっている。
 以上のように第3の実施の形態では太字かつ斜字のSP表記の領域での駆動ランクにおいて所定回数回転後、電源電圧によってランクダウンする駆動ランクを切り替えている。即ち、第1の実施の形態では太字かつ斜字のSP領域の駆動ランクで所定回数連続して回転と判定された場合はいかなる電源電圧でも最小の駆動ランクにランクダウンするようにしていたが、電源電圧によってランクダウンする駆動ランクを切り替えることによってランクアップの際の補正駆動パルスの発生回数を低減できる。
 例えば電源電圧1.50Vで駆動ランク25/32で所定回数連続して回転と判定された場合は、第1の実施の形態では最小の駆動力の駆動ランク16/32にランクダウンするため最低限の駆動力で回転できる駆動ランク19/32になるまで3ランクアップするため、補正駆動パルスFPを3回連続で出力するが、第3の実施の形態では電源電圧1.50Vで駆動ランク25/32で駆動していた場合、駆動ランク18/32にランクダウンするため、最低限の駆動力で回転できる駆動ランク19/32になるまで1ランクアップだけで済むため、補正駆動パルスFPも1回のみの出力で済む。即ち、第3の実施の形態では第1の実施の形態に比べてランクダウン時の補正駆動パルスの発生回数を低減できるため、針が小刻みに動いて見えるようなことは限りなく減り、さらに低消費電流で視認性も良好な駆動が可能となる。
[第3実施の形態の変形例]
 なお、本実施例は上記に限定されず、以下のような変形例も可能である。
 (1)上記実施形態では、判定電圧は1.65Vの1レベルであったが、複数レベルを設定して3以上の複数電圧区間でランクダウンの際の駆動ランクを変更してもよい。
例えば、第1検出モードの判定回路のカウンタ値が4回以上カウントされた際の電源電圧が1.80Vでは最小駆動ランク、1.65Vでは8個下の駆動ランク、1.50Vでは7個下の駆動ランクにランクダウンする。
 (2)電源電圧に応じてランクダウンする駆動ランクを最小駆動ランク、7個下の駆動ランクとしたが、電源電圧、モータや取り付けられる表示体(指針、日板など)、電源の種類に合わせて最適化されるべきものである。電圧レベルの個数も同様である。
 (3)上記実施形態では、電源電圧に応じてランクダウンする駆動ランクを変更したが、第1検出モードにおいて所定の時点より前で検出信号があった駆動ランクに応じてランクダウンする駆動ランクを変更してもよい。例えば駆動ランク25/32では8個下にランクダウン、26/32では9個下にランクダウン等。また電源電圧と上記駆動ランクの組み合わせに応じてランクダウンする駆動ランクを変更してもよい。
[第4の実施の形態]
 本発明の第4の実施の形態を説明する。第4の実施の形態は、第1検出モードにおいて第1の実施の形態では回転検出パルスB5、B6によって生じる誘起電圧V5、V6を利用し、ランクダウンする駆動ランクを切り替えたが、新たに回転検出パルスF5.5を用意して回転検出パルスF5.5によって生じる誘起電圧V5.5を利用してランクダウンする駆動ランクを切り替える例である。
 第1の実施の形態では通常駆動パルスSPでロータが回転時の電流波形c3の波形差を利用し、ランクダウンする駆動ランクを切り替えたが、第4の実施の形態では通常駆動パルスSPでロータが回転時の電流波形c2の有無を利用し、ランクダウンする駆動ランクを切り替えている。
以下、本発明に係る第4の実施形態を図面に基づいて説明する。
 図13は本発明の第4の実施の形態のパルス波形図、図14は本発明の第4の実施の形態のフローチャート図、図15~図18は本発明の第4の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図であり、パルス波形図、フローチャート図、回路が発生するパルスの波形図およびコイルに発生する電流波形図以外の本発明の第4の実施の形態の電子時計の回路構成を示すブロック線図(図1)、電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図(図4)、駆動ランク25/32で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図(図5)は第1の実施の形態と同一であり、第1の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
 図1において第1の実施の形態と異なる点を説明すると、回転検出パルス生成回路5は基準信号生成回路2に基づいて、第1検出モードで用いる回転検出パルスB5~B12の他にF5.5を生成し出力するとともに第2検出モードで用いる回転検出パルスF7~F14を生成し出力する。回転検出パルスB5~B12は図13(b)に示す如き0.125ms幅のパルスであり、通常駆動パルスSP出力より5ms後から12msまで1ms毎に出力する。回転検出パルスF5.5は図13(c)に示す如き0.125ms幅のパルスであり、通常駆動パルスSP出力より5.5ms後に出力する。回転検出パルスF7~F14は図13(c)に示す如き0.125ms幅のパルスであり、通常駆動パルスSP出力より7ms後から14msまで1ms毎に出力する。
 回転検出回路9は第1検出モードでの判定を行う第1検出モード判定回路91および第2検出モードでの判定を行う第2検出モード判定回路92で構成され、第1検出モードおよび第2検出モード期間中にステップモータ8のロータの回転、非回転をコイルに発生する誘起電圧から判定し、セレクタ6および後述する駆動ランク選択回路10、回転判定カウンタ回路11、第1検出モード判定カウンタ回路111を制御する回転検出回路である。
 但し回転検出パルスF5.5によってコイルに発生する誘起電圧は第1検出モード期間中に回転検出回路9において検出信号の有無の判定には使用するが、ステップモータ8のロータの回転、非回転の判定には使用しない。
 なお回転検出パルスB5~B12は通常駆動パルスSPを出力したのと反対側の端子に出力され、コイルを含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスSP印加後のロータの自由振動によって発生した誘起電圧を増幅して回転検出回路9によって検出する。また回転検出パルスF5.5およびF7~F14は通常駆動パルスSPを出力したのと同じ側の端子に出力され、コイルを含む閉ループのインピーダンスを急激に変化させることにより、通常駆動パルスSP印加後のロータの自由振動によって発生した誘起電圧を増幅して回転検出回路9によって検出する。
 回転判定カウンタ回路11は、ステップモータ8のロータが回転と判定した回数をカウントし、所定回数カウントされた場合に駆動ランク選択回路10を制御する。また回転判定カウンタ回路11は第1検出モード判定カウンタ回路111を有し、第1検出モードにおいて回転検出パルスF5.5で検出しなかった回数をカウントし、所定回数カウントされた場合に駆動ランク選択回路10を制御する。即ち、第1の実施の形態ではB5、B6の回転検出パルスで検出した回数をカウントしたが、第4の実施の形態ではF5.5の回転検出パルスで検出しなかった回数をカウントする。回転判定カウンタ回路11は、ロータの非回転判定時にはリセットされ、連続して回転判定した回数をカウントし、第1検出モード判定カウンタ回路111は、連続して回転判定した回数のうち第1検出モードにおいて回転検出パルスF5.5で検出しなかった回数をカウントするようになっている。第1検出モードにおいて回転検出パルスF5.5で検出しなかった回数が所定の回数以上か否かによってランクダウンする駆動ランクが変わるよう駆動ランク選択回路10を制御する。なお駆動ランク変更後、回転判定カウンタ回路11および第1検出モード判定カウンタ回路111はリセットされる。
 続いて上記構成の動作について図14のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第1の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第1の実施の形態と異なる部分に関して説明する。
 まず正秒のタイミングで通常駆動パルス生成回路3から出力される通常駆動パルスSPがセレクタ6によって選択、出力され、モータドライバ7を介し、ステップモータ8を駆動する(ステップST1)。そして正秒から5ms後に第1検出モードを開始する。第1検出モードではセレクタ6は回転検出パルス生成回路5から出力される回転検出パルスB5~B12および回転検出パルスF5.5、F6.5を選択、出力し、コイルのインピーダンスを変化させるようステップモータ8を制御する。そして回転検出回路9はモータドライバ7を介し、回転検出パルスB5~B12および回転検出パルスF5.5によってコイルに発生する誘起電圧の検出を行う(ステップST2)。
 その一方で、回転検出回路9は第1検出モード判定回路91に対して判定動作を開始するように指示する。第1検出モード判定回路91は回転検出回路9からの回転検出パルスB5~B12と回転検出パルスF5.5による検出信号の入力回数によって第1検出モードでの検出信号の有無の判定を行うものであり、回転検出回路9の回転検出パルスB5~B12による検出信号が2回発生した場合に検出と判定され、直ちに回転検出パルス発生回路5から出力される第1検出モードの回転検出パルスの出力を停止し、セレクタ6へ第1検出モードの動作を終了するよう通知するとともに、第2検出モードに移行するよう指示する(ステップST2:Y)。第1検出モードにおいて回転検出回路9の回転検出パルスB5~B12による検出信号が2回発生していた場合、回転検出パルスF5.5による検出信号がなければ(ステップST4’:Y)、第1検出モード判定カウンタ回路111で回転検出パルスF5.5の検出信号の非発生回数がカウントされる(ステップST5’)。回転検出パルスF5.5によって検出信号が発生した場合は第1検出モード判定カウンタ回路111で回転検出パルスF5.5の検出信号の非発生回数をカウントせず、第2検出モードに移行する(ステップST4’:N)。
 回転検出パルスB5~B12によって検出信号が1つも発生しないか、または1つしか発生しない場合は、回転失敗と判定して第1検出モードの動作を終了するとともに、第2検出モードに移行せず、セレクタ6によって直ちに補正駆動パルスFPが選択、出力され(ステップST2:N)、次の正秒の通常駆動パルス出力時には通常駆動パルス生成回路3から前回の通常駆動パルスSPよりも1ランク大きな駆動力を有する通常駆動パルスSPを選択、出力するよう駆動ランク選択回路10に指示するところは第1の実施の形態と同様である(ステップST3)。
 第2検出モードで回転成功と判定され、回転判定カウンタ回路11で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、240回に達していなければ、正秒の動作を終了し、引き続き前回と同じ駆動ランクの通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路10を制御するが(ステップST8:N)、回転判定カウンタ回路11で回転成功と判定した回数が、正秒毎の動作を数回行った結果、240回に達していれば、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値を確認する(ステップST8:Y)。第1検出モード判定カウンタ回路111は第1検出モードの回転検出パルスF5.5で検出しなかった場合の回数をカウントする回路であり、回転判定カウンタ回路11で240回、回転成功と判定された回数のうち第1検出モード判定カウンタ回路111のカウンタ値が4回以上あれば(ステップST9:Y)、最小の駆動力の通常駆動パルスSPを選択、出力するよう駆動ランク選択回路10に指示し(ステップST10)、上記と同様、回転判定カウンタ回路11のカウント値はリセットされるとともに(ステップST12)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する(ステップST13)。反対に第1検出モード判定カウンタ回路111のカウンタ値が4回以上でなければ(ステップST9:N)、1ランク小さな駆動力を有する通常駆動パルスSPを選択、出力するよう駆動ランク選択回路10に指示し(ステップST11)、上記と同様、回転判定カウンタ回路11のカウント値はリセットされるとともに(ステップST12)、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウント値もリセットされ、正秒の動作を終了する(ステップST13)。
 図4の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図、図5の駆動ランク25/32で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図は第1の実施の形態と同一であり、同様であり説明を省略する。
 次に実際の回転検出の動作に関して図4の各領域において代表例を挙げて波形図で説明する。図15~図18の(a)はコイルに誘導される電流波形、図15~図18の(b)はこのときにコイルの一方の端子O1に発生する電圧波形、図15~図18の(c)はコイルの他方の端子O2に発生する電圧波形である。なお、端子O1とO2の発生波形は1秒ごとに位相が逆になる交番パルスとなる。電流波形の電流値が反転、電圧波形のO1とO2が反転するだけであり、波形図の形状は変わらないため、以降の波形図の説明は第1の実施の形態と同様、一方の相のみで行っていく。
 まず図4のSP表記の領域に関して説明する。ロータが通常駆動パルスSPで正常に回転した場合であり、図4において電源電圧1.50V、駆動ランク20/32の例で、波形図は図15である。
 基本的に回転検出の動作は第1の実施形態と同様であり、省略して説明していく。
 5msの時点で第1検出モードが開始され、誘起電圧V8、V9の二つの検出信号がしきい値Vthを超えたことで第2検出モードに切り換わる。
 第2検出モードになり、誘起電圧V11の検出信号がしきい値Vthを超えたことで、第2検出モード判定回路92は回転成功と判定し、補正駆動パルスFPは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスSPを出力する。
 第1検出モードにおいて回転検出パルスF5.5によって生じる誘起電圧V5.5は回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えているため、第1検出モード判定カウンタ回路111の判定回数はカウントされない。即ち、SP表記の領域の通常駆動パルスSPで回転判定カウンタ回路11において回転と判定された回数が240回に達した場合、第1検出モード判定カウンタ回路111の判定回数は少なくとも4回以上カウントされていることはないため、次の通常駆動パルス出力時は1ランク小さな駆動力の通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路3を制御する。
 続いて図4のFP領域に関して説明する。ロータが通常駆動パルスSPで回転できなかった場合であり、図4において電源電圧1.50V、駆動ランク16/32の例で、波形図は図16である。
 5msの時点で第1検出モードが開始され、誘起電圧V5、V6の二つの検出信号がしきい値Vth値Vthを超えたことで、第2検出モードに切り換わる。
 第2検出モードになり、誘起電圧V7からV9までの検出期間内でしきい値Vthを超えている検出信号はない。回転検出パルスF7~F14によって発生する検出信号は最大3回の検出をもって終了する。よって第2検出モード判定回路92は回転失敗と判定して判定を打ち切り、その結果セレクタ6は補正駆動パルスFPを選択してステップモータ8を駆動しロータを確実に回転させ、次の通常駆動パルス出力時は前回よりも1ランク大きな駆動力の通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路3を制御する。
 なお第1検出モードにおいて回転検出パルスF5.5によって生じる誘起電圧V5.5は回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えていないが、非回転判定であるため第1検出モード判定カウンタ回路111の判定回数のカウントには寄与しない。
 続いて図4の太字かつ斜字のFP表記の領域に関して説明する。図4において電源電圧1.50V、駆動ランク23/32の例で、波形図は図17である。第1の実施の形態と同様、ロータが通常駆動パルスSPで回転できた場合であり、図15の波形図よりも駆動力が若干高い。即ち、カレンダなどの一時的な負荷でランクアップし、負荷が無くなった直後の波形図である。
 第1検出モードは図16のロータが回転できなかった場合の内容と同様であるため説明を省略する。
 第2検出モードになり、誘起電圧V7からV9までの検出期間内でしきい値Vthを超えている検出信号がない。即ち、ロータが回転しているにも関わらず、回転失敗と判定され、セレクタ6は補正駆動パルスFPを選択、出力し、次の通常駆動パルス出力時は前回よりも1ランク大きな駆動力の通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路3を制御する。即ち、この駆動ランクではランクダウンできない。
 なおロータが回転できなかった場合と同様、第1検出モードにおいて回転検出パルスF5.5によって生じる誘起電圧V5.5は回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えていないが、非回転判定であるため第1検出モード判定カウンタ回路111の判定回数のカウントには寄与しない。
 続いて図4の太字かつ斜字のSP表記の領域に関して説明する。図4において電源電圧1.50V、駆動ランク25/32の例で、波形図は図18である。第1の実施の形態と同様、ロータが通常駆動パルスSPで回転できた場合であり、図17の波形図よりも駆動力が若干高い。即ち、カレンダなどの一時的な負荷がかかり負荷が無くなった直後、あるいは図17の波形図の駆動ランクのようにロータが回転しているにもかかわらず、回転失敗と誤判定でランクアップした次の動作の駆動ランクの波形図である。
 第1検出モードは図16で説明したものと同様であるため説明を省略する。
 第2検出モードとなり、誘起電圧V9の検出信号がしきい値Vthを超えたことで、第2検出モード判定回路92は回転成功と判定し、補正駆動パルスFPは出力されず、次の通常駆動パルス出力時には前回と同じ駆動力の通常駆動パルスSPを出力する。
 第1検出モードにおいて回転検出パルスF5.5によって生じる誘起電圧V5.5は回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えていないため、第1検出モード判定カウンタ回路111において判定回数がカウントされる。即ち、太字かつ斜字のSP表記の領域の通常駆動パルスSPで回転判定カウンタ回路11において回転と判定された回数が240回に達した場合、第1検出モード判定カウンタ回路111の判定回数は少なくとも4回以上カウントされるため、次の通常駆動パルス出力時は最小ランクの駆動力の通常駆動パルスSPを出力するよう駆動ランク選択回路3を制御する。
 第1の実施の形態と同様、図17のように回転しているにもかかわらず、電源電圧と駆動ランクの組み合わせによって回転失敗と誤判定しランクアップしてしまう条件があったとしても図18の波形図に示すような駆動ランクでは、最小の駆動力の駆動ランクに一気にランクダウンされるため、駆動力が高く消費電流の大きい駆動ランクで安定し続けることはない。最小の駆動力の駆動ランクにランクダウンするとランクダウンした直後は図16に示すような波形の駆動ランクが何回か連続で出力することにはなるが、最終的に電源電圧に対して最低限の駆動力で回れる図15の波形図に示すような駆動ランクで安定して回れるようになり、低消費電流での駆動が可能となる。
 以上のように第4の実施の形態では第1検出モードにおいて回転検出パルスF5.5によって生じる誘起電圧が回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えているか否かでランクダウンする駆動ランクの切り替えを行っている。
 第1の実施の形態では回転検出パルスB5、B6が第2検出モード移行判定とランクダウンする駆動ランクの切替の判定の両方を兼ねていたのに対し、第4の実施の形態では回転検出パルスB5、B6は第2検出モード移行判定のみ行い、回転検出パルスF5.5がランクダウンする駆動ランクの切替の判定を行うというように役割を別々とした。第4の実施の形態でも第1の実施の形態と同様、電圧変動が大きく負荷変動があったとしても、最終的には最低限の駆動力で回れる駆動ランクになるため、低消費電流で安定した駆動が可能となる。
[第4実施の形態の変形例]
なお、本実施例は上記に限定されず、以下のような変形例も可能である。
 (1)通常駆動パルスのチョッパデューティ比の値、パルス数、チョッパ周期、回転判定回数、第1検出モードの判定カウント回数、第1検出モード、第2検出モードの判定個数、第二検出モードの打ち切り回数(第二検出パルスの出力個数)、しきい値Vthなどの各数値は上記数値に限定されるものではなく、モータや取り付けられる表示体(指針、日板など)に合わせて最適化されるべきである。
 (2)第1検出モードにおいて回転検出パルスB5、B6は第2検出モード移行判定のみ行い、回転検出パルスF5.5がランクダウンする駆動ランクの切替の判定を行うというように役割を別々としたことで、それぞれの回転検出パルスのしきい値Vthが別々となっても構わない。しきい値Vthを別々にすることでさらに精度の良い判定が可能となる。
 (3)第4の実施の形態では、回転検出パルスF5.5によってコイルに発生する誘起電圧を検出信号の有無の判定には使用するが、ステップモータ8のロータの回転、非回転の判定には使用しないとし説明したが、もちろん回転、非回転の判定にも使用することは可能である。
 (4)上記実施形態では、第1検出モード判定カウンタ回路111は、第1検出モードの回転検出パルスF5.5で検出しなかった場合の回数をカウントするようになっているが、これを検出した回数をカウントするようにしてもよい。
[第5の実施の形態]
 本発明の第5の実施の形態を説明する。第5の実施の形態は、第1検出モード判定カウンタ回路(111)で計数された検出結果が、ステップモータの特定の端子のみに対して通常駆動パルス(SP)が出力された際に得られたものである場合に、前記駆動ランクの変更を制限する例である。
 これは、電子時計に外部磁場が作用している場合に、ステップモータのロータの極性によって負荷が変動するため、この一時的な負荷変動により駆動ランクを最小の駆動ランクまでランクダウンしてしまうと、その後駆動ランクのランクアップと補正駆動パルスFPの出力が繰り返され、消費電力が増加してしまうため、このような場合に駆動ランクの変更を制限するものである。以下、本発明に係る第5の実施形態を図面に基づいて説明する。
 図19は外部磁場が作用している際のステップモータのロータの安定位置を示す図、図20は本発明の第5の実施の形態のブロック線図、図21は本発明の第5の実施の形態のフローチャート図、図22は本発明の第5の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図、図23は本発明の第5の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図であり、これら以外のパルス波形図(図2)、及び電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図(図6)は第1の実施の形態と同一であり、第1の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
 図19において、(a1)は外部磁場が作用していない状態において、ステップモータのロータのN極が図中左側となる場合の静止時の安定位置を示している。このとき、ロータのN極とS極の中心を結ぶ直線Aは図中示した角度である。コイルによりステータに励磁される極性及び、それによりロータが回転する方向(図中矢印)が図中同時に示されている。なお、ロータの回転方向を一意に定めるため、直線Aの向きは、ステータに励磁される磁極中心間を結ぶ直線に対し若干傾くようになされている。
 この状態で外部磁場が作用すると、(b1)に示すように、外部磁場の影響を受けて、ロータの静止時の安定位置は直線Aからさらに回転方向に角度θだけ傾斜した直線A1へと変化する。この場合、ロータは(a1)に示した場合に比して、より回転しやすい状態となっていることになる。
 さらに、(a2)は外部磁場が作用していない状態において、ステップモータのロータのS極が図中左側となる場合の静止時の安定位置を示している。この場合の直線Aの向きは、先に示した(a1)の場合と同じである。
 この状態で先の(b1)の場合と同じ外部磁場が作用すると、(b2)に示すように、外部磁場の影響を受けて、ロータの静止時の安定位置は直線Aからさらに反回転方向に角度θだけ傾斜した直線A2へと変化する。この場合、ロータは(a2)に示した場合に比して、より回転しにくい状態となっていることになる。
 以上のことから、外部磁場が作用している場合には、ステップモータのロータの極性が反転する毎に、すなわち、ステップモータを1ステップ駆動する毎に、ロータは、交互に回転しやすい状態と回転しにくい状態になることになる。
 この場合に駆動ランク選択回路10が選択する通常駆動パルスSPの駆動ランクは、ロータが回転しにくい状態であってもこれを回転させ得る図22に示す太字かつ斜字のSP表記の領域の駆動ランクとなるが、この駆動ランクの駆動パルスSPで、回転しやすい状態のロータを駆動すると、例えばロータの回転後のコイルに誘導される電流波形は、図23に示すようになる。後ほど詳述するが、図23(b)に示すように、回転検出パルスB5及び回転検出パルスB6によって生じる誘起電圧V5及びV6がしきい値電圧Vthを超えた検出信号となるため、第1の実施の形態に係る電子時計にしたがえば、駆動パルスSPの駆動ランクは最小ランクにランクダウンさせられることとなる。
 一方、回転しにくい状態のロータを駆動した後のロータの回転後のコイルに誘導される図23と対になる電流波形は、図6に示したものと概ね同一である。したがって、外部磁場の作用下では、図23に示した電流波形及び検出信号と、図6に示した電流波形及び検出信号が交互に現れることになる。
 そこで、本実施の形態では、図20に示すように、回転判定カウンタ回路11に第1検出モード判定カウンタ回路として、O1側第1検出モード判定カウンタ回路121及びO2側第1検出モード判定カウンタ回路122を用意し、ロータの極性毎に、第1検出モードにおける検出パルスによる検出信号が所定の検出パターンとなる回数を計数する構成を採っている。なお、第1検出モード判定カウンタ回路の構成は、ロータの極性毎に、すなわち、特定の端子に対する前記通常駆動パルス(SP)の出力毎の回数を計数することができるものであれば、図20に示したものに限定されず、任意である。
 その他の点、例えば、連続して回転判定した回数が設定回数に達した場合に駆動ランクを変更するよう駆動ランク選択回路10を制御することと、駆動ランク変更後およびロータの非回転判定時、回転判定カウンタ回路11および第1検出モード判定カウンタ回路(すなわち、O1側第1検出モード判定カウンタ回路121及びO2側第1検出モード判定カウンタ回路122)においてカウントされた回数がリセットされること等は第1の実施の形態と同様である。
 続いて上記構成の動作について図21のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第1の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第1の実施の形態と異なる部分に関して説明する。
 すなわち、ステップST9の第1検出モード判定カウンタ回路のカウント値を確認し、その判定回数が4回以上でなければ駆動ランクを1個下のランクにランクダウンする(ステップST11)までは第1の実施の形態と同一である。なお、ここでの第1検出モード判定カウンタ回路のカウント値は、第1検出モード判定カウンタ回路全体でのカウント値であるから、O1側第1検出モード判定カウンタ回路121及びO2側第1検出モード判定カウンタ回路122のそれぞれのカウント値の合計である。
 ステップST9にて、その判定回数が4回以上であると判定された場合には、ステップST17にて、特定の端子においてのみ判定回数がカウントされたかを判定する。この判定は、例えば、O1側第1検出モード判定カウンタ回路121とO2側第1検出モード判定カウンタ回路122のいずれかの判定回数が0回である、或いは所定の回数(例えば1回)以下であることを判定することで可能である。
 ステップST17での判定結果が否定的であれば、この場合の状況は外部磁場の影響でないと考えられるので、第1の実施の形態と同様に、ステップST10へと進み、駆動ランクを最小ランクにランクダウンさせ、ステップST12、13へと進み、回転判定回数及び第1検出モード判定回数をそれぞれリセットする。
 これに対し、ステップ17での判定結果が肯定的であれば、この場合の状況は外部磁場の影響による一時的なものと考えられ、駆動ランクを最小ランクにランクダウンさせるべきではない。そのため、駆動ランク選択回路10における駆動ランクの変更は制限される。本実施形態では、単にステップST12、13へと進み、回転判定回数及び第1検出モード判定回数をそれぞれリセットすることで、駆動ランクの変更を行わないように構成されている。なお、これに替えて、駆動ランクを1個下のランクに変更するなど、最小ランクでない他のランクに変更するように構成してもよい。
 次に実際の回転検出の動作に関して代表例により波形図で説明する。なお、図19の(b2)の状態、すなわち、ロータが回転しにくい状態にある時の波形図は図6と同一であり、その説明も第1の実施形態のものと同じであるからこれについては説明を省略する。
 これに対し、図19の(b1)の状態、すなわち、ロータが回転しやすい状態にあるときの波形図は図23に示したものとなる。この場合、ロータに対し過剰な駆動力を持つ通常駆動パルスSPが印加されることとなるため、同図(a)に示すように、コイルの端子に誘起される電流波形は、通常駆動パルスSPによる波形c1の後、図6に見られるような波形c2は出現せず、ただちに波形c3が出現する(すなわち、波形c3がより早い段階で出現する)。このため、第1検出モードが開始される正秒より5msの時点で、既に電流波形は波形c3の領域にあり、回転検出パルスB5及びB6によって生じる誘起電圧V5及びV6が、回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えた検出信号となる。誘起電圧V5、V6の二つの検出信号がしきい値Vthを超えたことで第2検出モードに切り替わる。
 第2検出モードとなったことにより、次のタイミング、すなわち同図(c)に示す7msの時点より回転検出パルスF7がコイルに印加される。7ms、8msの時点ではこの例では、電流波形はいまだ波形c3の領域にあるため、誘起電圧V7、V8はしきい値電圧Vthを超えない。9msの時点になり、電流波形が波形c4の領域に入ると、電流値の向きが変わり、回転検出パルスF9による誘起電圧V9がしきい値電圧Vthを超え、検出信号となる。これにより、第2検出モード判定回路92は回転成功と判定することになる。
 この場合には、第1検出モードにおいて回転検出パルスB5、B6による検出信号が得られているため、通常駆動パルスSPが印加された側の端子についての判定回数、ここではO1側第1検出モード判定カウンタ回路121の判定回数が1加算されることになる。
[第5の実施の形態の変形例]
なお、本実施例は上記に限定されず、第1の実施の形態にて説明したと同様の変形を施してもよい。
[第6の実施の形態]
 本発明の第6の実施の形態を説明する。第6の実施の形態は、第1検出モード判定カウンタ回路(111)で計数された回数が所定数以上となった場合に、駆動ランクをランクアップする例である。
 すなわち、第1の実施の形態のように、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウンタ値が4回以上である場合に、最小の駆動力の通常駆動パルスSPとなるよう駆動ランクを選択する代わりに、駆動ランクをランクアップするようにして、第1の実施の形態と同様の効果を得るものである。以下、本発明に係る第6の実施形態を図面に基づいて説明する。
 図24は本発明の第6の実施の形態のフローチャート図、図25は駆動ランク25/32で安定していた状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。これら以外のブロック線図(図1)、パルス波形図(図2)、電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図(図4)、及び電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図(図6)は第1の実施の形態と同一であり、第1の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
 本実施の形態に係る電子時計の動作について図24のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第1の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第1の実施の形態と異なる部分に関して説明する。
 まず、駆動パルスSPを出力し(ステップST1)、第1検出モード判定回路91により第1検出モードでの検出信号の検出の有無を判定する(ステップST2)まで、また、第1検出モードでロータの回転を検出した後(ステップST2:Y)、第2検出モード判定回路92により第2検出モードでの検出信号の検出の有無を判定する(ステップST6)までは第1の実施形態と同一である。
 ロータが非回転と判定される場合、すなわち、第1検出モードで検出信号の検出に失敗した場合(ステップST2:N)及び、第2検出モードで検出信号の検出に失敗した場合(ステップST6:N)にはステップST18へと進み、現在の駆動ランクが最大ランクであるか否かを判定する。そして、現在の駆動ランクが最大ランクである場合には駆動ランクを最小ランクにランクダウンし、補正駆動パルスFPを出力してロータを回転させる(ステップST10’)。現在の駆動ランクが最大ランクでない場合には、駆動ランクを1ランクアップし、やはり補正駆動パルスFPを出力してロータを回転させる(ステップST3)。いずれの場合であっても、補正駆動パルスの出力後はステップST12、ST13へと進み回転判定回数及び第1検出モード判定回数をリセットする。
 ロータが回転と判定される場合、すなわち、第2検出モードで検出信号を検出した場合(ステップST6:Y)には続くステップST7にて回転判定の回数をカウントするが、この後ステップST9にて第1検出モード判定回数が4回以上カウントされたか否かを判定するまで、及び、第1検出モード判定回数が4回に満たない場合(ステップST9:N)にステップST11へと進み、駆動パルスのランクを1ランクダウンする点は、第1の実施の形態と同様である。
 第1検出モード判定回数が4回以上カウントされたと判定される場合(ステップST9:Y)には続くステップST18にて、現在の駆動ランクが最大ランクであるか否かを判定する。現在の駆動ランクが最大ランクでない場合(ステップST18:N)にはステップST3’へと進み、駆動ランクを1ランクアップする。この場合の制御は、ステップST3とは異なり、通常駆動パルスSPによりロータが回転しているため、補正駆動パルスFPを出力する必要はない。そのため、1ランクアップする際、消費電流の増加を抑えるため、補正駆動パルスFPを出力しないようにしている。なお、補正駆動パルスFPを出力するようにしても、ロータがすでに回転している状態からさらに回転することはないので、無駄な消費電流が発生する点を除けば問題はない。これに対し、現在の駆動ランクが最大ランクの場合には、ステップST10へと進み、駆動ランクを最小ランクへとランクダウンする。このいずれの場合であっても、補正駆動パルスの出力は行わず、ステップST12、ST13へと進み回転判定回数及び第1検出モード判定回数をリセットする。
 かかるフローによる制御による駆動ランクの変化を例示して説明する。図25は1.50Vにおいて比較的駆動力の高い太字かつ斜字のSP表記の領域に示す駆動ランク25/32(図4参照)からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。
 図25(c)1.50V本発明において本実施の形態の場合、240回連続して同じ通常駆動パルスSPの駆動ランク25/32で回転していた場合(c-1)、駆動ランクはランクダウンするのではなく、1ランクだけランクアップされる。その結果駆動ランクは26/32となるが、この領域もまた太字かつ斜字のSP表記の領域であるため、この状態でさらに240回連続して回転すると、さらに駆動ランクは1ランクだけランクアップし、最大の駆動ランクである駆動ランク27/32となる(c-2)。
 この最大の駆動ランク27/32もまた、太字かつ斜字のSP表記の領域であるため、この状態でさらに240回連続して回転すると、これ以上駆動ランクをランクアップすることはできず、その代わりに最小の駆動ランク16/32にランクダウンされる(b-2)。駆動ランク16/32から18/32は前述の通りFP表記の領域であるから、ロータの動作毎に駆動パルスのランクアップを繰り返し(b-3)、SP表記の領域の内、最小の駆動ランクである駆動ランク19/32で駆動ランクが安定する(b-4)。駆動ランク19/32で駆動ランクが安定している状態で240回の回転毎に駆動ランク18/32へのランクダウンと直ちに駆動ランク19/32へのランクアップを繰り返す点は、第1の実施の形態と同様である。
 このように、第1検出モード判定カウンタ回路111のカウンタ値が4回以上である場合に、駆動ランクをランクアップし、最大の駆動ランクである場合には最小の駆動ランクにランクダウンするようにしても、太字かつ斜字のSP表記の領域で安定することはなく、SP表記の領域で安定するため、第1の実施の形態と同様に、低消費電流での回転が可能である。
[第6の実施の形態の変形例]
なお、本実施例は上記に限定されず、第1の実施の形態にて説明したと同様の変形を施してもよい。
[第7の実施の形態]
 本発明の第7の実施の形態を説明する。第7の実施の形態は、第1検出モード判定カウンタ回路(111)で計数された検出結果が、不連続に検出された検出信号に基くものである場合にも前記駆動ランクの変更の態様を違える、すなわち、最小ランクへとランクダウンする例である。
 これは、電源電圧が低下した状態であってもステップモータのロータを回転させようとする場合等、より高い駆動ランク、例えば、通常駆動パルスSPのデューティが28/32~30/32となるような駆動ランクを使用する場合に、電源電圧及び駆動ランクが共に高い条件下で、非回転と誤判定する組み合わせが存在し得るため、かかる領域での誤判定に起因して駆動ランクが高止まりし、消費電流が増加してしまうため、このような場合にも駆動ランクを適正なランクへとランクダウンさせるものである。以下、本発明に係る第7の実施形態を図面に基づいて説明する。
 図26は本発明の第7の実施の形態のブロック線図、図27は本発明の第7の実施の形態のフローチャート図、図28は本発明の第7の実施の形態の電源電圧と駆動ランクを変動させた場合の回転、非回転判定結果を示したマトリックス図、図29は駆動ランク30/32からの駆動ランクの変化を模式的に示した図、図30及び図31は本発明の第7の実施の形態の電子時計の回路が発生するパルスの波形図及びコイルに発生する電流波形図である。パルス波形図(図2)は第1の実施の形態と同一であり、第1の実施の形態で説明したものと同じ構成要素には同じ番号をつけて説明を省略する。
 本実施の形態では、図26に示すように、回転判定カウンタ回路11に第1検出モード判定カウンタ回路111に加え、第1検出モード不連続検出カウンタ回路131を設ける構成をとっている。ここでの第1検出モード判定カウンタ回路111は、第1の実施の形態におけるものと同様に、第1検出モードにおいて、所定タイミングより前に検出信号が検出された回数を計数するものであり、第1検出モード不連続検出カウンタ回路131は、第1検出モードにおいて、検出信号が不連続に検出された回数を計数するものである。第1検出モード判定カウンタ回路111及び第1検出モード不連続検出カウンタ回路131のいずれも、第1検出モードにおける検出信号が所定の検出パターンとなる回数を計数するものである点は同じである。
 また、駆動ランク変更後およびロータの非回転判定時に、回転判定カウンタ回路11および第1検出モード判定カウンタ回路111に加え、第1検出モード不連続検出カウンタ回路131においてカウントされた回数がリセットされる。その他の点、例えば、連続して回転判定した回数が設定回数に達した場合に駆動ランクを変更するよう駆動ランク選択回路10を制御すること等は第1の実施の形態と同様である。
 続いて上記構成の動作について図27のフローチャートを用いて説明する。フローチャートは正秒毎の動作を示したものであり、第1の実施の形態と同一であるところに関しては省略し、第1の実施の形態と異なる部分に関して説明する。
 まず、駆動パルスSPを出力し(ステップST1)、第1検出モード判定回路91により第1検出モードでの検出信号の検出の有無を判定する(ステップST2)まで、また、第1検出モードでの検出が無い場合(ステップST2:N)にステップST3へと進み、駆動ランクを1ランクアップさせ、補正駆動パルスFPを出力する。第1検出モードでの検出があった場合(ステップST2:Y)に、所定タイミングより前の検出パルスであるB5及びB6の両方で検出したかを判定する(ステップST4)までは第1の実施の形態と同一である。
 検出パルスB5及びB6の両方で検出した場合には(ステップST4:Y)、第1の実施形態と同様に続くステップST5にて第1検出モード判定カウンタ回路111により第1検出モード判定回数を1だけ増加させ計数し、ステップST6へと進む。
 これに対し、検出パルスB5及びB6の両方での検出がされなかった場合には(ステップST4:N)、ステップST19へと進み、第1検出モードにおける検出信号が不連続で検出されたか否かを判定する。不連続で検出された場合(ステップST19:Y)には、ステップST20にて第1検出モード不連続判定カウンタ回路131により第1検出モード不連続判定回数を1だけ増加させ計数し、ステップST6へと進む。検出が不連続でない場合には(ステップST19:N)、第1の実施の形態と同様に、単にステップST6へと進む。
 ステップST6は第1の実施の形態と同様であり、第2検出モードにおける検出信号の有無を判定する。検出されなかった場合(ステップST6:N)にはステップST3へと進み、駆動ランクを1ランクアップさせ、補正駆動パルスFPを出力する。ステップST7及びステップST8も第1の実施の形態と変化はない。
 ステップST8にて、回転判定回数が240回カウントされたと判定された場合(ステップST8:Y)には、ステップST9’へと進み、第1検出モード判定回数が所定の回数、ここでは4回以上であるか、または、第1検出モード不連続判定回数が所定の回数、ここでは4回以上である場合のいずれかの条件を満たしているか否かを判定する。この条件が満たされていない場合(ステップST9’:N)には、ステップST11へと進み、駆動ランクを1ランクダウンさせる。この条件が満足されている場合(ステップST9’:Y)には、ステップST10へと進み、駆動ランクを最小ランクにランクダウンさせる。
 ステップST3で駆動ランクをランクアップさせた場合、ステップST11及びステップST10で駆動ランクをランクダウンさせた場合のいずれの場合であっても、ステップST12、13へと進み、回転判定回数、第1検出モード判定回数及び第1検出モード不連続判定回数をそれぞれリセットする。
 このフローを第1の実施の形態において図3に示したフローチャートと比較すると、第1検出モードで検出信号を検出した後(ステップST2:Y)、検出パルスB5及びB6で検出信号が検出された回数に加え(ステップST4、ステップST5)、検出信号が不連続に検出された回数をも計数する(ステップST19、ステップST20)ように構成されていること、及び、ステップST9にて、駆動ランクを最小ランクにランクダウンする(ステップST10)条件に、第1検出モード判定回数のカウント値による条件に加え、第1検出モード不連続判定回数のカウント値による条件が追加されている点が異なっている。
 続いて、本実施形態における実際の回転検出の動作について例示して説明する。図28は、第7の実施の形態において用いられる駆動ランク16/32~30/32を1/32毎に変動させるとともに、電源電圧を1.05V~1.80Vまで0.15V刻みに変動させた場合のロータの回転、非回転判定結果を示したマトリックス図である。
 図28において、FP表記の領域、SP表記の領域、太字かつ斜字のFP表記の領域及び太字かつ斜字のSP表記の領域は第1の実施の形態にて示した図4と同様である。すなわち、FP表記の領域では、通常駆動パルスSPでロータが回転できず、回転検出回路9で正しく非回転と判定され、SP表記の領域では、通常駆動パルスSPでロータが回転でき、回転検出回路9で正しく回転と判定される。さらに、太字かつ斜字のFP表記の領域では、通常駆動パルスSPでロータが回転できるものの、回転検出回路9では非回転と誤判定され、太字かつ斜字のSP表記の領域は、通常駆動パルスSPでロータが回転でき、回転検出回路9で正しく回転と判定される。太字かつ斜字のSP表記の領域で240回連続して回転と判断された場合には、最小の駆動ランクにランクダウンする制御が行われる。
 図28の高電圧かつ高駆動ランクとなる条件には、さらに、太字かつ斜字のFP2表記の領域と太字かつ斜字のSP2表記の領域が存在する。太字かつ斜字のFP2表記の領域は、通常駆動パルスSPでロータが回転できるものの、回転検出回路9では非回転と誤判定される。このため、回転検出後、直ちに補正駆動パルスが出力され(これはロータの回転に影響を与えない)、駆動ランクが1だけランクアップされる。
 そして、太字かつ斜字のSP2表記の領域は、通常駆動パルスSPでロータが回転でき、なおかつ回転検出回路9で正しく回転と判定される領域である。しかしながら、この領域で第1検出モードにおける検出信号が検出されるパターンは、先の太字かつ斜字のSP表記の領域とは異なる。そのため、第1検出モード判定カウンタ回路111によるカウンタ値を用いては、現在の状態がこの太字かつ斜字のSP2表記の領域にあることを検出できない。太字かつ斜字のSP2表記の領域を検出できず、これをSP表記の領域と同等に取り扱うこととすると、駆動ランクは、図28の例では、例えば電源電圧が1.80Vでかつ駆動ランク30/32の状態となると、その状態で安定してしまい、不必要に高い駆動ランクの通常駆動パルスSPを出力することによる消費電流の増加を招く。
 第1検出モード不連続検出カウンタ回路131は、太字かつ斜字のSP2表記の領域にあることを検出するためのものであり、同領域では、第1検出モードにおける検出信号が不連続に検出されるパターンとなることを利用してこれを検出し、その検出回数をカウントする。したがって、本実施形態においては、太字かつ斜字のSP2表記の領域にて240回連続して回転と判断された場合には、太字かつ斜字のSP表記の領域と同様、最小の駆動ランクにランクダウンする制御が行われる。
 図29は一時的な負荷がかかる等して、1.80Vにおいて駆動ランク30/32となった状態からの駆動ランクの変化を模式的に示した図である。
 図29(d)1.80V本発明において本実施の形態の場合、240回連続して同じ通常駆動パルスSPの駆動ランク30/32で回転していた場合(d-1)、最小の駆動力の駆動ランク16/32まで一気にランクダウンする(d-2)。この駆動ランク16/32はSP表記の領域であるから、240回連続で回転を検出した場合に駆動ランクをランクダウンさせようとするが、この駆動ランクは最小の駆動ランクであるからこれ以上下げることはできず、そのままの状態で安定することになる。
 次に実際の回転検出の動作に関して代表例により波形図で説明する。なお、図28のFP表記の領域、SP表記の領域、太字かつ斜字のFP表記の領域及び太字かつ斜字のSP表記の領域における波形図は第1の実施の形態における波形図と特に変わりはなく、それぞれ、図7、図6、図8及び図9が該当する。これらの場合に行われる回転検出の動作もまた同様であるから、重複する説明は省略する。
 これに対し、図28の太字かつ斜字のFP2表記の領域での波形図は図30に示したものとなる。この場合、ロータに対し著しく過剰な駆動力を持つ通常駆動パルスSPが印加されることとなるため、同図(a)に示すように、コイルの端子に誘起される電流波形は、通常駆動パルスSPによる波形c1の後、図6に見られるような波形c2は出現せず、ただちに波形c3が出現し、その後すぐに極性の反転した波形c4が出現する(すなわち、波形c3、c4が極めて早い段階で出現する)。このため、第1検出モードが開始される正秒より5msの時点で電流波形は波形c3の領域にあり、同図(b)に示すように、回転検出パルスB5によって生じる誘起電圧V5が、回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えた検出信号となる。しかしながら、電流波形は続く6msの時点ですぐに波形c4の領域に入るため、回転検出パルスB6~B8によって生じる誘起電圧がしきい値Vthを超えることはなく、検出信号は検出されない。
 さらに9msの時点となり、電流波形がさらに極性の反転した波形c6の領域に入ると、回転検出パルスB9により生じる誘起電圧V9が、再び閾値電圧Vthを超えるため、検出信号が検出される。これにより、第1検出モードにおいて2つの検出信号が検出されたことになり、第2検出モードへと移行する。
 第2検出モードとなったことにより、次のタイミング、すなわち同図(c)に示す10msの時点より回転検出パルスF10~F12がコイルに印加される。しかしながら、10ms~12msの時点では、この例では、電流波形はいまだ波形c6の領域にあるため、誘起電圧V10~V12はしきい値電圧Vthを超えることはない。第2検出モードの3回の検出パルスのいずれにおいても検出信号を検出することが無いため、回転検出回路9は、この場合にロータ非回転と誤検出をすることになる。この結果、補正駆動パルスFPが出力され、駆動ランクが1ランクアップされることになる。
 他方で、図28の太字かつ斜字のSP2表記の領域での波形図は図31に示したものとなる。この場合においても、ロータに対し著しく過剰な駆動力を持つ通常駆動パルスSPが印加されることとなるため、図30の例と同様に、同図(a)に示すように、コイルの端子に誘起される電流波形は、通常駆動パルスSPによる波形c1の後、直ちに波形c3が出現し、その後すぐに極性の反転した波形c4が出現する。この場合にも、第1検出モードが開始される正秒より5msの時点で電流波形は波形c3の領域にあり、同図(b)に示すように、回転検出パルスB5によって生じる誘起電圧V5が、回転検出回路9のしきい値電圧Vthを超えた検出信号となる。しかしながら、電流波形は続く6msの時点ですぐに波形c4の領域に入るため、回転検出パルスB6~B9によって生じる誘起電圧がしきい値Vthを超えることはなく、検出信号は検出されない。
 さらに10msの時点となり、電流波形がさらに極性の反転した波形c6の領域に入ると、回転検出パルスB10により生じる誘起電圧V10が、再び閾値電圧Vthを超えるため、検出信号が検出される。これにより、第1検出モードにおいて2つの検出信号が検出されたことになり、第2検出モードへと移行する。
 第2検出モードとなったことにより、次のタイミング、すなわち同図(c)に示す11msの時点より回転検出パルスF11~F13がコイルに印加される。11ms及び12msの時点では、この例では、電流波形はいまだ波形c6の領域にあるため、誘起電圧V11及びV12はしきい値電圧Vthを超えることはない。ところが、13msの時点では、電流波形はさらに極性の反転した波形c7の領域にあるため、回転検出パルスF13による誘起電圧V13はしきい値電圧Vthを超え、検出信号が検出されることになる。これにより、第2検出モード判定回路92による検出がなされるため、ロータの回転は成功と判断されることになる。
 このように、著しく過剰な駆動力を持つ通常駆動パルスSPがステップモータのコイルに印加された場合には、第1検出モードにおける検出信号は、第1検出モードの開始直後と、終了間際に分離して得られ、その間に検出信号が得られない回転検出パルスが存在することになるから、検出信号は不連続に検出されることになる。
 この状態は、第1検出モード判定カウンタ回路111によってはこれを検出し、その出現回数をカウントできないが、第1検出モード不連続判定カウンタ回路131によってはこれを検出し、その出現回数をカウントすることができる。これにより、太字かつ斜字のSP2表記の領域で240回連続して回転を検出した場合に、駆動ランクを最小の駆動ランクにランクダウンする制御が可能となるのである。
[第7の実施の形態の変形例]
なお、本実施例は上記に限定されず、第1の実施の形態にて説明したと同様の変形を施してもよい。
 以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、各実施の形態は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施の形態の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。
 例えば、図1や図11等に示すブロック線図は一例であり、上述した動作を行うものであれば他の構成を備えていても良い。ブロック線図のシステムを構成する方法としては、ランダムロジックによる制御でもマイクロコンピュータによる制御でも良い。セレクタ6をマイクロコンピュータで構成し、その他の回路はランダムロジックで構成するような構成でも良い。このようにすれば、多機種への適用における変更も比較的容易に実施できる。
 なお、電流波形は、ステップモータの電気的特性や駆動パルスの電圧値等によりその波形、すなわち出力レベルや時間的応答が変化するが、実施の形態中の第一検出パルスの判定回数、第二検出パルスの判定回数、第二検出モードの打ち切り回数(第二検出パルスの出力個数)、しきい値Vth等を電流波形に応じて適切な値とすることで、電流波形に依らずに本実施の形態の効果を得ることができる。
 さらに、各実施形態においてその変形例について言及したが、各実施形態において可能な変形は言及された変形例に限定されない。例えば、各実施形態が有する特徴を互いに組み合わせる変形は、本発明の技術的範囲に含まれると解すべきである。

Claims (16)

  1.  コイルおよびロータを有するステップモータ(8)と、
     該ステップモータ(8)を駆動するモータドライバ(7)と、
     駆動力の異なる複数の駆動ランクの通常駆動パルス(SP)の内、指定された駆動ランクの通常駆動パルス(SP)を出力する通常駆動パルス生成回路(3)と、
     前記通常駆動パルス(SP)出力後の所定タイミングにて、検出パルス(B5~12、F7~14、F5.5)を出力する回転検出パルス生成回路(5)と、
     少なくとも前記通常駆動パルス(SP)出力後の第1検出モードでの判定を行う第1検出モード判定回路(91)を備え、前記ロータの回転・非回転を、前記検出パルスによる検出信号に基づき検出する回転検出回路(9)と、
     前記回転検出回路(9)が連続して回転と検出した回数を計数する回転判定カウンタ回路(11)と、
     前記第1検出モードにおいて、前記検出パルスによる検出信号が所定の検出パターンとなる回数を計数する第1検出モード判定カウンタ回路(111)と、
     前記該回転判定カウンタ回路(11)及び前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)の計数結果に基いて、前記通常駆動パルス生成回路(3)が出力する前記通常駆動パルス(SP)の駆動ランクを指定する駆動ランク選択回路(10)と、
    を有する電子時計。
  2.  前記第1検出モード判定回路(91)は、前記通常駆動パルス(SP)の出力される端子とは異なる側に出力される検出パルスであるc3電流検出パルス(B5~12)により前記ロータの回転・非回転の検出を行い、
     前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)は、所定タイミングより前に前記c3電流検出パルスによる検出信号が検出され又はされなかった回数を計数する、
    請求項1に記載の電子時計。
  3.  前記第1検出モード判定回路(91)は、前記通常駆動パルス(SP)の出力される端子とは異なる側に出力される検出パルスであるc3電流検出パルス(B5~12)により前記ロータの回転・非回転の検出を行い、
     前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)は、前記通常駆動パルス(SP)の出力される端子と同じ側に出力される検出パルスであるc2電流検出パルス(F5.5)による検出信号が検出され又はされなかった回数を計数する、
    請求項1に記載の電子時計。
  4.  前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)は、前記検出パルスによる検出信号が不連続に検出され又はされなかった回数を計数する、
    請求項1に記載の電子時計。
  5.  前記駆動ランク選択回路(10)は、
     前記回転判定カウンタ回路(11)で計数された回数が所定回数となった場合に、指定する前記駆動ランクを変更するように構成され、さらに、
     前記駆動ランク選択回路(10)は、前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)で計数された回数が第1の所定数以上であるか否かに応じて、前記駆動ランクを変更する態様を違える、
    請求項1から4のいずれか1つに記載の電子時計。
  6.  前記駆動ランク選択回路(10)は、前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)で計数された回数が前記第1の所定数以上であるか否かに応じて、現在の前記駆動ランクより2ランク以上小さな駆動力を有する前記駆動ランク、及び、現在の前記駆動ランクより1ランク小さな駆動力を有する前記駆動ランクのいずれかを選択する、
    請求項5に記載の電子時計。
  7.  前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)で計数された回数が前記第1の所定数以上となった場合には、最小の駆動力を有する前記駆動ランクを選択する、
    請求項6に記載の電子時計。
  8.  前記駆動ランク選択回路(10)は、前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)で計数された回数が前記第1の所定数以上であるか否か、及び、現在の前記駆動ランクが最大の駆動力を有する前記駆動ランクであるか否かに応じて、現在の前記駆動ランクより1ランク大きな駆動力を有する前記駆動ランク、最小の駆動力を有する前記駆動ランク、及び、現在の前記駆動ランクより1ランク小さな駆動力を有する前記駆動ランクのいずれかを選択する、
    請求項5に記載の電子時計。
  9.  前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)で計数された回数が第2の所定数以上であるか否かに基づいて、前記駆動ランク選択回路(10)が指定する前記駆動ランクの変更に要する前記所定回数が変更される、
    請求項5から8のいずれか1つに記載の電子時計。
  10.  前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)で計数された回数が前記第2の所定数以上であるか否かに応じて、前記所定回数が減じられる、
    請求項9に記載の電子時計。
  11.  前記第1の所定数と前記第2の所定数が異なる請求項9又は10に記載の電子時計。
  12.  電源の電圧を検出する電源電圧検出回路を有し、
     前記駆動ランク選択回路(10)は、該電源電圧検出回路の検出結果に応じて、前記駆動ランクを変更する態様を違える、
    請求項1から11のいずれか1つに記載の電子時計。
  13.  前記駆動ランク選択回路(10)は、前記電源電圧検出回路が所定電圧よりも高い電圧値を検出した場合は、最小の駆動力を有する前記駆動ランクを選択する、
    請求項12に記載の電子時計。
  14.  前記駆動ランク選択回路(10)は、前記第1検出モード判定カウンタ回路(111)で計数された検出結果が、特定の端子のみに対して前記通常駆動パルス(SP)が出力された際に得られたものである場合に、前記駆動ランクの変更を制限する、
    請求項1から13のいずれか1つに記載の電子時計。
  15.  前記回転検出回路(9)で非回転を検出した場合に、出力される補正駆動パルス(FP)を生成し出力する補正駆動パルス生成回路(4)を有する、
    請求項1から13のいずれか1つに記載の電子時計。
  16.  前記回転検出回路は、前記第1検出モード終了後の第2検出モードでの判定を行う第2検出モード判定回路(92)を有する、
    請求項1から15のいずれか1つに記載の電子時計。
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