JP2000333495A - ステッピングモータを制御する方法と、その方法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路の複雑さを大幅に増すことなく、ステッ
ピングモータコイルに印加される駆動パルスをチョッピ
ングするのに利用できる率の数を多くする。 【解決手段】 この方法は、それぞれの駆動パルスを、
持続時間が同じ或る一定数の基本期間に細分する。それ
ぞれの基本期間において、Ｈｅ＝ｎ１／ｎ２（ｎ１は、
駆動パルスの開始から、モータのコイルが電源に接続さ
れた基本期間の数で、ｎ２は、この駆動パルスの開始か
ら、これらの基本期間の合計数である）となるように、
実効チョッピング率Ｈｅの値を、直接または間接に計算
し、この実効チョッピング率Ｈｅを所望のチョッピング
率Ｈｃと比較する。さらに、Ｈｅ≦Ｈｃ、またはＨｅ＞
Ｈｃであるかどうかにより、次の基本期間の開始から、
モータコイルを電源に接続するか、または接続しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、永久磁石と、その
永久磁石に電磁結合されたコイルとを備えた回転子を含
むステッピングモータを制御する方法であって、コイル
を電源に接続している接続期間と、コイルが前記電源か
ら切離されている切断期間とを含み、かつ接続期間の合
計時間と切断期間の合計時間の比率を所望のチョッピン
グ率に等しくした駆動パルスを、回転子が１ステップ回
転する必要があるたびに、コイルに印加するステップを
含む方法に関するものである。

【０００２】さらに、本発明は、この方法を実施する装
置にも関する。

【０００３】（背景技術）このタイプの装置と方法は、
例えば米国特許第４，３６１，４１０号に述べられ、ま
た、その図８〜図１１に図示されている。この文書にお
いて、それぞれの駆動パルスの後で、回路は、その駆動
パルスの間にモータの回転子で駆動される機械負荷が比
較的に小さく、したがって回転子が適正に回転したかど
うか、あるいは、機械負荷が、回転子が回転しないくら
い高かったかどうかにより、第１の状態または第２の状
態を有する検出信号を発生させる。組合せ論理回路は、
検出信号が、その第１の状態または第２の状態を有する
かどうかにより、５０％または７５％のチョッピング率
を有する制御パルスを発生させ、それらの制御パルスを
用いて、同じ率で、次の駆動パルスをチョッピングす
る。したがって、ステッピングモータのコイルに供給さ
れる電力量を、モータの回転子で駆動される機械負荷に
スレーブさせることから、このような電力量が減らされ
る。

【０００４】チョッピングされた駆動パルスは、モータ
コイルが電源に接続されている期間のある一定の数を含
むが、これらの接続期間は、切断期間、すなわち、モー
タコイルが電源から切離されている期間で互いに区切ら
れていることが理解されるであろう。

【０００５】さらに、このような駆動パルスのチョッピ
ング率は、上述した接続期間の合計時間と、駆動パルス
の合計時間との比率として、一般に定義されていること
も想起されよう。この定義が、以下の説明で使用され
る。

【０００６】さらに、前述の米国特許第４，３６１，４
１０号においては、駆動パルスのチョッピング率の定義
が、この一般に認められた定義の逆であることも注目さ
れよう。故に、上記の文書に述べられた０％と２５％の
率は、実際は、この一般に認められた定義により、それ
ぞれ１００％と７５％の率であることになる。

【０００７】上に簡潔に述べられた米国特許第４，３６
１，４１０号の図８の回路で達成されるスレーブがきわ
めて不十分であるということが当業者には容易に理解さ
れ、かつ駆動パルスの２つのチョッピング率だけが与え
られるという事実により、その制御の結果、モータで消
費された電力量の低下が非常に少ないことも当業者には
容易に理解されるであろう。

【０００８】もちろん、モータの回転子で駆動される機
械負荷に対して、モータコイルに供給される電力量をス
レーブする動作を向上させるために、また、さらにモー
タで消費される総電力量も減らすために、チョッピング
率の利用可能な数を増やすことが可能である。

【０００９】とはいえ、駆動パルスをチョッピングする
のに用いられる制御パルスを発生させる組合せ論理回路
は、このようなチョッピング率の利用可能な数の増加と
共に急激に複雑になる。もちろん、同じことが、集積回
路内に形成された論理回路が占める場所（したがって、
集積回路の価格）にも当てはまる。実際には、この費用
価格を耐えられる限度内にとどめたいと思えば、８ない
し１０よりも多い異なるチョッピング率を提供できない
ことが認められた。それぞれの駆動パルスの間に、ステ
ッピングモータに供給される電力量を、その回転子で効
果的に駆動される機械負荷にできる限り厳密にスレーブ
させてステッピングモータの電力消費を減らすために、
利用できるチョッピング率の数を多くすることが望まし
い。これはとくに、電源が小形の（したがって、かなり
小さい容量の）バッテリすなわち蓄電池によって形成さ
れている時計の針を駆動するものがステッピングモータ
であるときに当てはまる。

【００１０】ステッピングモータが、電子時計の針を駆
動するものであるとき、例えば、電子時計の電源が、太
陽電池またはバレル・ジェネレータにより形成されてい
るような、再充電可能なシステムの場合など、ステッピ
ングモータの供給電圧が、かなり著しく変動しかねない
ときに、かなり多くのチョッピング率の数を利用できる
ようにすることも望ましい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、ステッピングモータを制御する方法であって、
この方法を実施できるようにする回路の複雑さ（したが
って、費用価格）を大幅に増すことなく、モータコイル
に印加される駆動パルスをチョッピングするのに利用で
きる率の数を前述の公知の方法を用いるときよりもさら
に多くでき、したがって、ステッピングモータに供給さ
れる電力量を当該モータの回転子で駆動される機械負荷
にスレーブする動作がかなり改善でき、こうして、当該
モータの総電力消費量がかなり減らすことができる方法
とそのための装置とを提供することにある。

【００１２】本発明方法は、永久磁石と、永久磁石に電
磁結合されたコイルとを備えた回転子を含むステッピン
グモータを制御する方法である。本方法は、コイルを電
源に接続している接続期間と、コイルが電源から切離さ
れている切断期間とを含み、かつ接続期間の合計時間と
駆動パルスの合計時間の比率を所望のチョッピング率に
等しくした駆動パルスを回転子が１ステップ回転する必
要があるたびにコイルに印加するステップを含む。さら
に、駆動パルスを、少なくともほぼ等しい持続時間を持
ち、かつそれぞれ、決められた時点から開始する連続す
る基本期間の第１の数に細分するステップと、一方で
は、駆動パルスの開始から経過し、かつ接続期間の一部
を成す基本期間の数である第２の数と、他方では、駆動
パルスの開始から経過した基本期間の合計数である第３
の数との比率に等しい実効チョッピング率を、それぞれ
の決められた時点で、少なくとも間接的に決定するステ
ップと、実効チョッピング率と所望のチョッピング率
を、それぞれの決められた時点で、少なくとも間接的に
比較するステップと、比較により、実効チョッピング率
が、所望のチョッピング率以下であることが示される場
合に、決められた時点において、コイルを電源に接続す
るステップと、比較により、実効チョッピング率が、所
望のチョッピング率よりも大きいことが示される場合
に、それぞれの決められた時点において、コイルを電源
から切離すステップとを備えている。

【００１３】本発明装置は所望のチョッピング率を決定
する決定手段を含む前述の方法を実施する装置であっ
て、決められた時点を明確にする周期細分信号を駆動パ
ルス用に発生させる手段と、周期信号に応答して、決め
られた時点のそれぞれにおいて、実効チョッピング率を
表す変数を少なくとも間接に計算する計算手段と、その
変数に応答して、実効チョッピング率と所望のチョッピ
ング率との比較信号を発生させる比較手段と、比較信号
に応答して、実効チョッピング率が所望のチョッピング
率以下であれば、コイルを電源に接続し、また実効チョ
ッピング率が所望のチョッピング率よりも大きければ、
コイルを電源から切離す手段とを含むことを特徴とす
る。

【００１４】後で詳しく説明する通り、本発明による方
法と、その方法を実施する装置のこれらの特徴により、
モータコイルに印加される駆動パルスのチョッピング率
が取ることのできる異なる値の数をかなり増やすことが
できる。したがって、モータコイルに供給する必要のあ
る電力量は、モータの回転子で駆動される機械負荷に、
さらによくスレーブでき、その結果、他のすべてのもの
が等しい場合に、その電力量が減ることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の他の目的と利点は、添付
図面を参照して、以下の説明を行えば、明らかになるで
あろう。

【００１６】図１は、本発明を使用して電子時計のステ
ッピングモータを制御する場合に、本発明による装置を
図式的にかつ限定しない例として示している。この時計
は、そのいくつかの他の構成要素も図１に示されている
が、全体として参照数字１で示されている。

【００１７】以下の説明を簡単にするために、装置１に
存在する様々な信号が取り得る「０」と「１」の論理状
態は、単に、それぞれ「０」状態と「１」状態と呼ばれ
る。

【００１８】時計１は、従来のやり方で、水晶発振器と
分周器から成るタイムベース回路２を含む。この水晶発
振器と分周器は、別々に示されてなく、これらは、当業
者にはよく知られているものであるから、さらに詳しく
説明されることもないであろう。

【００１９】この例において、タイムベース回路２は、
方形パルス形式の周期信号（それぞれ１Ｈｚ、１２８Ｈ
ｚ、１６．３８４ＫＨｚの周波数を有する）を発生させ
る参照数字２ａ、２ｂ、２ｃで示された３つの出力を含
むことだけを単に述べる。したがって、これら３つの信
号の周期は、それぞれ１秒、約７．８ミリ秒、約６１マ
イクロ秒である。

【００２０】タイムベース回路２の出力部２ａと２ｂは
それぞれフリップフロップすなわち双安定トリガ回路
（公知のＲＳタイプのものであって、参照数字３で示さ
れている）のＳとＲの入力部に接続される。

【００２１】フリップフロップ３の直接出力部Ｑは、そ
れぞれ５、６、７、８の４つのＡＮＤゲートの第１の入
力部とインバータ９の入力部と、さらに参照数字４で示
されるＤタイプのフリップフロップのクロック入力部Ｃ
にも接続される。

【００２２】フリップフロップ４の直接出力部Ｑは、ゲ
ート５の第２の入力部に接続されるが、しかるに、その
反転出力部Ｑは、そのデータ入力部Ｄと、ゲート６の第
２の入力部に接続される。

【００２３】タイムベース回路２の出力部２ｃは、出力
部がゲート７と８の第２の入力部に接続されているイン
バータ１１の入力部と、参照数字１０で示される他のＤ
フリップフロップのクロック入力部Ｃに接続される。

【００２４】インバータ１１は、信号Ｃに対するフリッ
プフロップ１０の信号Ｑの遅れが、信号Ｃに対する信号
発出インバータ１１の出力よりも短くなるように、好ま
しくは複数のインバータ・ゲートを直列に接続して、長
い反応時間を有するインバータ回路を形成することに当
業者が注目するであろう。

【００２５】フリップフロップ１０の直接出力部Ｑは、
ゲート５、６、７の第３の入力部に接続される。

【００２６】ゲート５と６の出力部は、２つの出力部１
２ｃと１２ｄを有する駆動パルス整形回路１２の第１の
入力部１２ａと第２の入力部１２ｂにそれぞれ接続され
る。

【００２７】時計１の針を駆動するステッピングモータ
は、図１において、参照数字１３で図式的にのみ示され
ている。モータ１３は、従来のやり方では、永久磁石を
備えた回転子、コイル、およびコイルと磁石を電磁結合
する固定子を含む。モータ１３のコイルだけが、図１に
おいて、参照数字１４で示されている。このコイル１４
の２つの端子はそれぞれ、整形回路１２の出力部１２ｃ
と出力部１２ｄに接続される。

【００２８】整形回路１２は、当業者にはよく知られて
いる回路であるから、ここでは、詳しく説明しない。整
形回路１２は、その入力部１２ａと１２ｂが両方とも
「０」状態にあるときに、コイル１４、またはその端子
の少なくとも１つが、装置１の様々な回路に給電する電
源（参照数字１５で図式的に示されている）から切離さ
れるようになっていることが単に述べられよう。このよ
うな場合、コイル１４も従来のやり方で短絡される。

【００２９】さらに、整形回路１２は、その入力部１２
ａと１２ｂがそれぞれ「１」状態と「０」状態にあると
きに、コイル１４が電源１５に接続されるようになって
おり、また、このような接続は、電流が、例えば整形回
路１２の端子１２ｃから、コイル１４を通って、端子１
２ｄに流れるようになっている。同様に、整形回路１２
の入力部１２ａと入力部１２ｂが、それぞれ「０」状態
と「１」状態にあるときに、コイル１４はまた、電源１
５に接続される。したがって、電流がまた、コイル１４
に流れるが、ただし、同じ例において、整形回路１２の
端子１２ｄから端子１２ｃに流れる。

【００３０】さらに、整形回路１２には、出力部１２ｅ
も含まれ、この出力部１２ｅは、検出回路１６の入力部
１６ａに接続され、また、例えばコイル１４を流れる電
流の強さを表す信号を入力部１６ａに供給する。

【００３１】検出回路１６は、当業者によく知られてい
る様々なやり方で作ることができるので、これも、詳し
く説明される必要はないであろう。検出回路１６はさら
に、インバータ９の出力部に接続された制御入力部１６
ｂと出力部１６ｃを含み、整形回路１２の出力部１２ｅ
から受取った信号に応答して、整形回路１２によりコイ
ル１４に印加された各駆動パルスの後で、モータ１３の
回転子がこの駆動パルスに応答して適正に回転したか、
または、回転しなかったかどうかにより、第１の状態ま
たは第２の状態を取る信号を出力部１６ｃに供給するよ
うになっているが、ここでは、単にそれだけを述べるだ
けで当業者には十分であろう。

【００３２】検出回路１６の出力部１６ｃは、決定回路
１７の入力部Ｅに接続される。この決定回路１７は、
「０」状態と「１」状態が２進数を成す出力部Ｓを有す
る。この２進数は、整形回路１２からコイル１４に印加
された駆動パルスのチョッピング率が必要とする値に等
しいことが、あとでわかるであろう。したがって、この
数は、所望のチョッピング率と呼ばれ、Ｈｃで表され
る。

【００３３】所望のチョッピング率Ｈｃは、つねに正
で、かつ１以下である数であることに注意されるべきで
ある。

【００３４】決定回路１７は、当業者により、様々なや
り方で難なく作ることができるから、詳しく説明される
ことはない。決定回路１７については、この例におい
て、駆動パルスがモータ１３の回転子を適正に回転させ
たという理由で、回路１６の出力部１６ｃから供給され
る検出信号が、この駆動パルスの終了時に第１の状態を
取るたびに、数Ｈｃが所定の最小値まで、決められた量
だけ減少するようになっていることが単に述べられよ
う。さらに、駆動パルスがモータ１３の回転子を適正に
回転させなかったという理由で、検出信号が、この駆動
パルスの終了時に第２の状態を取るたびに、数Ｈｃが、
その最大値まで増大する。

【００３５】ゲート７の出力部は、この例において従来
のやり方で縦続接続された７つのフリップフロップ（個
々に示されていない）から成るカウンタ１８の計数入力
部Ｃに接続される。これら７つのフリップフロップの直
接出力部の「０」状態または「１」状態によって形成さ
れた２進数は、カウンタ１８のＳ出力部を形成し、した
がって、１０進表記法で表すと、ゼロから１２７までの
値を取ることができる。したがって、この２進数は、以
下の説明において、数ｎ１と呼ばれる。

【００３６】カウンタ１８は、インバータ９の出力部に
接続された入力部Ｒを含み、この入力部Ｒが「１」状態
にある限り、前述の数ｎ１をゼロにとどめておくように
なっている。

【００３７】ゲート８の出力部は、カウンタ１９の計数
入力部Ｃに接続される。このカウンタは、カウンタ１８
と同一であって、したがって、ここでは、さらに詳しく
説明することはない。カウンタ１９の出力部Ｓに現れて
いる２進数は、以下の説明において、数ｎ２と呼ばれる
ことと、インバータ９の出力部に接続されたカウンタ１
９の入力部Ｒが「１」状態にある限り、この数ｎ２もゼ
ロにとどめておくことが単に述べられよう。

【００３８】前述の数ｎ１と数ｎ２は、後で詳しく説明
される通り、モータ１３のコイル１４に印加された各駆
動パルスの間、変化するが、数ｎ２は、つねに数ｎ１以
上である。後で明らかにする理由によって、それぞれの
駆動パルスの間に変化している比率ｎ１／ｎ２を実効チ
ョッピング率と呼び、参照記号Ｈｅで表す。

【００３９】この例において、上記の比率ｎ１／ｎ２、
したがって、実効チョッピング率Ｈｅは、非常に多数の
異なる値（すべて正であって、かつ１以下である）を取
り得ることもわかろう。

【００４０】カウンタ１８と１９の出力部Ｓはそれぞ
れ、演算回路２０の入力部Ｅ１と入力部Ｅ２に接続され
る。この演算回路２０は、当業者により、様々なやり方
で難なく作ることができるから、これもまた、ここでは
詳しく説明される必要はないであろう。演算回路２０
は、数ｎ１を数ｎ２で割って、その出力部Ｓに、この割
り算の結果（すなわち、数Ｈｅ）を２進形式で与えるよ
うにすることを述べるだけで十分であろう。さらに、演
算回路２０は、数ｎ１と数ｎ２が、それら自体ゼロに等
しいときに、数Ｈｅがゼロに等しくなるようにしてい
る。

【００４１】後で明らかにする理由によって、演算回路
２０の出力部Ｓと決定回路１７の出力部Ｓをそれぞれ、
比較回路２１の入力部Ｅ１と入力部Ｅ２に接続し、また
比較回路２１の入力部Ｓをフリップフロップ１０のデー
タ入力部Ｄに接続する。

【００４２】比較回路２１も詳しく説明する必要はない
であろう。比較回路２１は、入力部Ｅ１の数Ｈｅが、入
力部Ｅ２の数Ｈｃよりも大きいときに、出力部Ｓが
「０」状態で、数Ｈｅが、数Ｈｃ以下であるときに、出
力部Ｓが「１」状態となることを述べるだけで十分であ
ろう。

【００４３】図１に示される装置の動作を述べる前に、
この例において、カウンタ１８と１９さらにはフリップ
フロップ３、４、１０も、それぞれの入力部Ｓ、Ｒ、Ｃ
が「１」状態から「０」状態への移行で動作することを
強調すべきである。言い替えれば、フリップフロップ３
の出力部Ｑは、そのＳの入力部、またはＲの入力部が
「１」状態から「０」状態に移るかどうかにより、
「１」状態または「０」状態を取る。同様に、フリップ
フロップ４と１０の出力部Ｑは、それらのＣの入力部が
「１」状態から「０」状態に移るときに、それらの入力
部Ｄの状態となり、またカウンタ１８と１９の内容、す
なわち数ｎ１と、それぞれｎ２は、これらのカウンタの
計数入力部Ｃが「１」状態から「０」状態に移るたびに
１だけ増す。もちろん、それらのＲ入力部が「０」状態
にあることを条件とする。

【００４４】以下の説明を簡単にするために、タイムベ
ース２の出力部２ａ、２ｂ、２ｃで供給される周期信号
は、それぞれ、信号２ａ、信号２ｂ、信号２ｃと呼ばれ
る。

【００４５】さらに、この説明の初めにおいて、具体的
な事例の範囲内で説明するために、決定回路１７の出力
部Ｓでの数Ｈｃは０．７すなわち７０％に等しいと仮定
されるが、この値は、任意に選ばれる。この数Ｈｃが変
る状況は、後で説明する。

【００４６】次に、信号２ａ、２ｂ、２ｃが同時に
「１」状態から「０」状態に移る時点から開始するとし
て、図１の装置の動作を説明する。その時点は、時点Ｔ
０と呼ばれる。

【００４７】信号２ｃは、交互に、かつ周期的に「０」
状態と「１」状態を取ることがよく知られている。以下
の説明において、信号２ｃが「０」状態を取る時点は、
時点Ｔと呼ばれる。さらに、これらの時点Ｔには、時点
Ｔ０から番号が付けられ、したがって、時点Ｔ０の後
に、時点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３などが続くことになる。同様
に、信号２ｃが「１」状態を取る時点を時点Ｊと呼び、
これらの時点Ｊには、時点Ｔ０から番号が付けられる。
したがって、時点Ｔ０の後に、時点Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３な
どが続くことになり、また、これらの時点のそれぞれ
は、２つの時点Ｔの間にある。

【００４８】以下の説明で、これを何度も繰返すのを避
けるために、それぞれの時点Ｔは、信号２ｃの１周期
（すなわち、この例では約６１μｓ）に等しい遅れだ
け、前の時点および後の時点から隔てられことに注目す
べきである。同様に、それぞれの時点Ｊは、信号２ｃの
半周期（すなわち、約３０．５μｓ）に等しい遅れだ
け、前の時点Ｔおよび後の時点Ｔから隔てられことに注
目すべきである。

【００４９】時点Ｔ０において、フリップフロップ４の
出力部Ｑが「１」状態にあることも仮定される。どのよ
うな状況で、フリップスロップ４のこの出力部Ｑが
「０」状態に移るのか後でわかるであろう。

【００５０】後で、明らかになる通り、フリップフロッ
プ３の出力部Ｑは、時点Ｔ０のすぐ前には「０」状態に
ある。したがって、整形回路１２の入力部１２ａと１２
ｂも、「０」状態となって、コイル１４が電源１５から
切離される。さらに、インバータ９の出力部、したがっ
て、カウンタ１８と１９のＲ入力部が「１」状態である
から、当然、数ｎ１も数ｎ２もゼロになる。

【００５１】したがって、演算回路２０のＳ出力部での
数Ｈｅもゼロであり、したがって、数Ｈｅは数Ｈｃより
も小さい。ただし、この数Ｈｃは、この例では０．７に
等しいと仮定している。比較回路２１のＳ出力部、した
がって、フリップフロップ１０の入力部Ｄも「１」状態
にある。

【００５２】時点Ｔ０では、フリップフロップ３の出力
部Ｑは「１」状態に移る。この状態は、フリップフロッ
プ４には影響がなく、その出力部Ｑは「１」状態にとど
まる。しかしながら、インバータ９の出力部と、カウン
タ１８と１９のＲ入力部は、「０」状態に移り、それら
のカウンタが動作しだす。

【００５３】時点Ｔ０では、信号２ｃが「０」に移り、
入力部Ｄ「１」状態にあるフリップ・フロップ１０出力
部Ｑは状態「１」を取る。

【００５４】ゲート５の３つの入力部、したがって、整
形回路１２の入力部１２ａも、「１」状態をたもち、そ
の入力部１２ｂは「０」状態をたもつので、電流は、整
形回路１２の出力部１２ｃから、モータ１３のコイル１
４を通って、その出力部１２ｄに流れだす。言い替えれ
ば、このコイル１４は、整形回路１２を経て、電源１５
に接続される。言い替えれば、整形回路１２は、時点Ｔ
０にて、駆動パルスをコイル１４に印加し始める。

【００５５】さらに、ゲート７と８の入力部がすべて
「１」状態にあるから、同じことが、カウンタ１８と１
９の演算入力部Ｃについても言える。したがって、数ｎ
１と数ｎ２は変らなく、双方とも、ゼロにとどまる。

【００５６】時点Ｊ１、すなわち、時点Ｔ０から約３０
μｓ後に、信号２ｃは、「１」に移り、インバータ１１
の出力部が「０」状態になり、ゲート７と８の出力部、
したがって、カウンタ１８と１９の演算入力部Ｃも
「０」になる。したがって、数ｎ１と数ｎ２は両方とも
値１を取る。

【００５７】したがって、比率ｎ１／ｎ２に等しいと想
起される数Ｈｅはまた、値１を取り、したがって、数Ｈ
ｃよりも大きくなる。したがって、比較回路２１のＳ出
力部は、フリップフロップ１０の入力部Ｄとともに
「０」状態となる。

【００５８】信号２ｃが、時点Ｔ１、すなわち、時点Ｔ
０から約６１μｓ後に、再度、「０」状態に移ると、フ
リップフロップ１０の入力部Ｄが、それ自体「０」状態
にあるので、フリップフロップ１０の出力部Ｑは、再
び、「０」状態に移る。

【００５９】したがって、カウンタ１８の入力部Ｃは
「０」状態に保たれが、インバータ１１の出力部は、時
点Ｔ１に「１」状態に移るので、カウンタ１９の入力部
Ｃも「１」状態に移る。

【００６０】フリップフロップ１０の出力部Ｑが「０」
状態に移ると、整形回路１２の入力部１２ａも「０」状
態に移る。したがって、整形回路１２は、電源１５から
コイル１４を切離し、そのコイルを短絡させる。したが
って、コイル１４に流れていた電流は、急に遮断される
ことはないが、当業者が知る通り、モータ１３の電気的
性質と磁気的性質に左右されるやり方で、減少する。

【００６１】時点Ｊ２、すなわち、時点Ｔ１から約３
０．５μｓ後に、信号２ｃは、再度、「１」状態に移
り、またインバータ１１の出力部は、再度、「０」状態
に移る。

【００６２】次に、カウンタ１８の入力部Ｃは、上に示
されている通り、「０」状態に保たれているので、カウ
ンタ１９の入力部Ｃだけが、「１」状態から「０」状態
に移ることが理解できるであろう。

【００６３】したがって、時点Ｊ２では、カウンタ１９
の内容、すなわち数字ｎ２は値２を取るが、しかるに、
カウンタ１８の内容、すなわち数字ｎ１は、１に等しい
ままである。

【００６４】したがって、時点Ｊ２からは、ｎ１／ｎ２
に等しい数Ｈｅの値は、０．５に等しく、すなわち、数
Ｈｃよりも小さくなる。

【００６５】したがって、比較回路２１のＳ出力部と、
フリップフロップ１０の入力部Ｄが、再度、「１」状態
を取り、時点Ｔ２で、信号２ｃが、再度、「０」状態に
移るときに、フリップフロップ１０の出力部Ｑが、再
度、「１」状態に移るようにしている。故に、整形回路
１２は、再度、コイル１４を電源１５に接続し、コイル
１４を流れる電流が、再度、増大し始めることになる。

【００６６】さらに、カウンタ１８の入力部Ｃが、再
度、「１」状態に移り、時点Ｊ３、すなわち、時点Ｔ２
から約３０．５μｓ後に、インバータ１１の出力が、再
度、「０」状態に移ると、２つのカウンタ１８と１９の
内容が１だけ増すことになる。したがって、数ｎ１は値
２を取り、また数ｎ２は値３を取る。その結果、数Ｈｅ
は０．６６の値を取り、この値は、０．７である数Ｈｃ
の値よりも小さい。したがって、比較回路２１のＳ出力
部は、「１」状態のままである。したがって、時点Ｔ３
で、信号２ｃが、再度、「０」状態に移るときでも、フ
リップフロップ１０の出力部Ｑは、「１」状態のままで
ある。

【００６７】したがって、整形回路１２の入力部１２ａ
は、時点Ｔ３の後で、「１」状態のままであり、コイル
１４を電源１５に接続したままにしている。

【００６８】再び、信号２ｃが「１」状態に移る時点Ｊ
４では、２つのカウンタ１８と１９の内容が、再度、１
だけ増して、数ｎ１と数ｎ２がそれぞれ値３と値４とな
る。

【００６９】したがって、数Ｈｅは値０．７５を取り、
Ｈｅは数Ｈｃよりも大きくなる。したがって、比較回路
２１のＳ出力部は「０」状態に移る。こうして、時点Ｔ
４では、フリップフロップ１０の出力部Ｑは、再度、
「０」状態に移り、整形回路１２が、再度、電源１５か
らコイル１４を切離す。

【００７０】上述の処理は、時点Ｔ０から約７．８ｍｓ
後、容易に理解できる通り時点Ｔ１２８に、信号２ｂ
が、再度、「０」状態に移るまで引続き行われる。この
時点Ｔ１２８において、フリップフロップ３の出力部Ｑ
が「０」状態に移る。この例において、時点Ｔ０から１
秒後、信号２ａが、再度、「０」状態に移るまで、フリ
ップフロップ３の出力部Ｑが、この「０」状態にとどま
ることが容易に理解できる。この間ずっと、整形回路１
２の入力部１２ａと１２ｂだけでなくゲート５と６の出
力部も「０」状態に保たれて、電源１５からコイル１４
を切離すようにしている。したがって、時点Ｔ０からス
タートした駆動パルスは、時点Ｔ１２８で終了する。

【００７１】この駆動パルスの間、実効チョッピング率
Ｈｅは、所望のチョッピング率値Ｈｃ（すなわち、この
例では０．７）を中心として、どちらの側にも振れるこ
とが容易に理解できる。さらに、この駆動パルスの終了
時に、実効チョッピング率Ｈｅは、事実上、この所望の
チョッピング率値Ｈｃに達する。

【００７２】さらに、時点Ｔ１２８において、フリップ
フロップ３の出力部Ｑが「０」状態に移ると、反転出力
部Ｑが「１」状態を取っていたフリップフロップ４も、
状態を変更する。したがって、信号２ａが、「０」状態
に移るときに始まる次の駆動パルスの間、ゲート６の出
力部と整形回路１２の入力部１２ｂが、ゲート５の出力
部と整形回路１２の入力部１２ａ（このとき、「０」状
態にとどまっている）を基準として、上述のものと同様
なやり方で、交互に状態を変更することになる。この場
合、整形回路１２の入力部１２ｂが「１」状態にあると
きにコイル１４に流れる電流の方向は、前の場合の方向
とは逆になる。

【００７３】フリップフロップ３の出力部Ｑは、前述の
時点Ｔ１２８から「０」状態にあったので、インバータ
９の出力部は「１」状態を取り、数ｎ１と数ｎ２が、再
度、ゼロになるようにしている。

【００７４】さらに、インバータ９の出力部を「１」状
態に移すと、回路１６も、前述の検出信号を発生させ
る。この検出信号の第１の状態に応答して、すなわち、
いま終了した駆動パルスにより、モータ１３の回転子が
適正に回転した場合、決定回路１７は、そのＳ出力部に
て、数Ｈｃを減らし、その数Ｈｃに、例えば０．６９を
与える。

【００７５】次の駆動パルスの間、前に述べられたもの
と同じ処理が行われるが、ただし、次のパルスの各時点
Ｊで計算される実効チョッピング率Ｈｅは、所望のチョ
ッピング率Ｈｃのこの新たな値０．６９と比較される。

【００７６】したがって、各時点Ｔにおいて、この新た
な駆動パルスの間、整形回路１２は、同じ時点Ｔにて、
実効チョッピング比率Ｈｅが０．６９以下であるか、あ
るいは、この値よりも大きいかどうかにより、コイル１
４を電源１５に接続するか、あるいは、電源１５からコ
イル１４を切離すことになる。

【００７７】したがって、実効チョッピング率Ｈｅは、
この新たな駆動パルスの間、０．６９を中心として、ど
ちらの側にも振れ、駆動パルスの終了時には、事実上、
０．６９の値に達する。この新たな駆動パルスの終了時
には、決定回路１７は、この駆動パルスにより、モータ
１３の回転子が適正に回転する場合に、所望のチョッピ
ング率Ｈｃの値をさらに減らす。

【００７８】コイル１４に印加された駆動パルスによ
り、モータ１３の回転子が適正に回転する限り、もちろ
んコイル１４で消費される電力量の通りに、所望のチョ
ッピング率Ｈｃ、したがって実効チョッピング率Ｈｃが
小さくなることがわかる。

【００７９】駆動パルスの終了時に、この駆動パルスに
応答して、モータ１３の回転子が適正に回転しなかった
ために、回路１６で発生した検出信号が、その第２の状
態を取る場合には、決定回路１７は、そのＳ出力部のチ
ョッピング率Ｈｃに、その補正パルス用の所定の値（こ
の値は、例えばその最大値、すなわち１となり得る）を
与える。故に、上述の通りに計算される実効チョッピン
グ率Ｈｅは、この補正パルスの間、前の例に基づいて１
に等しくもなる。したがって、モータ１３のコイル１４
は、恒久的に電源１５に接続される。

【００８０】こうして、この補正パルスの間、コイル１
４に供給される電力量は、最大となり、これは、原理的
には、前の駆動パルスに応答して、取らなかった処置を
モータ１３の回転子が補正できるようにする。当業者で
あれば、フリップフロップ４が、前の駆動パルスの間に
得た状態を、この補正駆動パルスの間に再度取るよう
に、また、この補正パルスを、前のパルスの終了後、で
きるだけ早くコイル１４に印加するように、手段を設け
なければならないことが容易にわかるであろう。これら
の手段は、本発明には直接の関係がなく、また、その手
段を作っても、当業者には特に問題とはならないから、
図には示されていない。

【００８１】果たせなかった処置という前に挙げた事例
（すなわち、駆動パルスに応答して、モータ１３の回転
子が適正に回転しなかった事例）では、次の駆動パルス
のために、所望のチョッピング率Ｈｃを大きくする。

【００８２】今、述べた本発明による装置の例では、そ
れぞれの駆動パルスは、１２８の基本期間（それぞれ、
時点Ｔ０〜時点Ｔ１２７のうちの１時点からスタートす
る）に細分され、またコイル１４は、これらの基本期間
のそれぞれの間、電源１５に接続されるか、あるいは電
源１５から切離される。

【００８３】したがって、コイル１４が電源１５に接続
されている基本期間の数は、理論的には、少なくとも１
から１２８まで様々である。したがって、駆動パルスの
実効チョッピング率が取り得る異なる値の数は、さらに
また理論的には１２８に等しく、これらの値は、１／１
２８（すなわち、約０．００８）から１２８／１２８
（すなわち、１）までである。

【００８４】実際には、駆動パルスのチョッピング率
は、駆動パルスで制御されるモータの特徴、モータの回
転子で駆動される機械負荷のサイズ、あるいは装置に電
力を供給する電源により供給される電圧などの様々なフ
ァクタによって決まる最小値よりも小さい値を取り得な
いことが明らかである。本出願人は、一般に、コイル
が、小形の時計（例えば、腕時計）に常用される、すな
わち約０．１６のチョッピング率に一致する基本期間の
うちの少なくとも２０の間、それらの電源に接続される
コイルのようなモータコイルを持たなければならないと
述べている。このような制限にもかかわらず、このチョ
ッピング率が取り得る異なる値の数は、この例では１０
０よりも多く、公知の装置の場合よりもさらに多くなっ
ている。

【００８５】さらに、チョッピング率分解能が、約０．
００８の値を持ち、これは、公知の装置に対して、かな
りの向上に相当することがわかる。

【００８６】上の説明から、ステッピングモータで消費
される電力量は、モータの回転子で効果的に駆動される
機械負荷に、公知の装置の場合よりもさらに優れたやり
方でスレーブできることになる。

【００８７】したがって、ステッピングモータで消費さ
れるこの電力量を、公知の装置の場合よりもさらに多く
減らすことができ、その結果、電力を供給する電源の寿
命が長くなるか、あるいは、同じ寿命の場合、電源が必
要とする容積が小さくなる。

【００８８】本発明による装置の上記の利点は、この装
置に、複雑で、かつ厄介な組合せ論理回路を含める必要
もなく得られることに注目すべきであり、これは、公知
の装置において、駆動パルスチョッピング率の異なる値
の数を多くしたい場合に、当てはまることになろう。

【００８９】いま述べた通り、本発明による装置では、
コイル１４が電源１５に接続されている基本期間は、駆
動パルスのチョッピング率がどうであれ、またこのよう
な目的で特別な処置を講じる必要もなく、駆動パルスの
持続期間に一様に配分されることも容易に認められる。

【００９０】本発明による装置の別の実施形態は、以下
の考慮事項に基づいている：

【００９１】− 所望のチョッピング率ＨｃはＮ１／Ｎ
２に等しく、ここで、Ｎ２は、駆動パルスを形成する基
本期間の総数であり、またＮ１は、モータのコイルを、
装置の電源に接続しなければならない基本期間の数であ
る。Ｎ２は、明らかに、数Ｎ１と数Ｎ３の合計にも等し
く、ここで、数Ｎ３は、モータコイルを電源から切離さ
なければならない基本期間の数である。したがって、次
のように表現できる： Ｈｃ＝Ｎ１／（Ｎ１＋Ｎ３） （１） もちろん、Ｎ１＋Ｎ３の合計はＮ２に等しい。任意の駆
動パルスの間、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３は、そのままで定数
（もちろん、Ｈｃ）であり、

【００９２】− Ｔ（ｉ）として記され、また１基本期
間Ｐ（ｉ）の終りに位置している任意の時点Ｔでは、次
式となる： Ｈｅ（ｉ）＝ｎ１（ｉ）／ｎ２（ｉ） ここで、ｎ１（ｉ）は、時点Ｔ０（すなわち、駆動パル
スの開始）と時点Ｔ（ｉ）との間で、コイル１４が電源
１５に接続されている駆動パルスの基本期間の数であ
り、またｎ２（ｉ）は、時点Ｔ０と時点ｔ（ｉ）との間
で経過した基本期間の合計数である。

【００９３】さらに、次のように表現することもでき
る： Ｈｅ（ｉ）＝ｎ１（ｉ）／（ｎ１（ｉ）＋ｎ３（ｉ）） （２） ここで、ｎ３（ｉ）は、時点Ｔ０と時点Ｔ（ｉ）との間
でコイル１４が、電源１５から切離された基本期間の数
であり、もちろん、合計ｎ１（ｉ）＋ｎ３（ｉ）は、ｎ
２（ｉ）に等しい。

【００９４】− 本発明の方法により、時点Ｔ（ｉ）に
おいて、Ｈｅ（ｉ）がＨｃ以下であるかどうか、あるい
は、Ｈｅ（ｉ）がＨｃよりも大きいかどうか知らなけれ
ばならない。第１の場合に、コイル１４は、この時点Ｔ
（ｉ）から始まる次の基本期間（すなわち、期間Ｐ（ｉ
＋１））の間、電源１５に再接続されなければならな
い。第２の場合に、コイル１４は、期間Ｐ（ｉ＋１）の
間、電源１５から切離されなければならない。

【００９５】言い替えれば、時点Ｔ（ｉ）において、 Ｈｅ（ｉ）−Ｈｃ≦０ （３） または Ｈｅ（ｉ）−Ｈｃ＞０ であるかどうか、知らなければならない。

【００９６】− 上記の等式（１）と等式（２）を使用
すれば、次式が得られ、 Ｈｅ（ｉ）−Ｈｃ＝ｎ１（ｉ）／（ｎ１（ｉ）＋ｎ３
（ｉ））−Ｎ１／（Ｎ１＋Ｎ３） また、簡約した後に、次式が得られることがわかる： Ｈｅ（ｉ）−Ｈｃ＝（ｎ１（ｉ）・Ｎ３−ｎ３（ｉ）・
Ｎ１）／［ｎ１（ｉ）＋ｎ３（ｉ）］・［Ｎ１＋Ｎ３］

【００９７】この後者の分数の分母は、つねに正である
ことがわかる。したがって、差［Ｈｅ（ｉ）−Ｈｃ］の
符号は、つねに、この後者の分数の分子の符号であり、
またこの差はＭ（ｉ）と称される。したがって、次式と
なる： Ｍ（ｉ）＝ｎ１（ｉ）・Ｎ３−ｎ３（ｉ）・Ｎ１ （５）

【００９８】さらに、時点Ｔ（ｉ）での変数Ｍ（ｉ）の
決定は、間接に、時点Ｔ（ｉ）での実効チョッピング率
Ｈｅ（ｉ）の決定となることもわかる。さらに、Ｍ
（ｉ）がゼロ以下である場合には、同じことが、差Ｈｅ
（ｉ）−Ｈｃについても言えることに注目すべきであ
り、これは、Ｈｅ（ｉ）が、Ｈｃ以下であることを指し
ている。逆に、Ｍ（ｉ）がゼロよりも大きい場合には、
同じことが、差Ｈｅ（ｉ）−Ｈｃについても言え、これ
は、Ｈｅ（ｉ）が、Ｈｃよりも大きいことを指してい
る。

【００９９】時点Ｔ（ｉ）において、コイル１４が、電
源１５に接続される必要があるかどうか知るために、時
点Ｔ（ｉ）に、Ｍ（ｉ）がゼロ以下であるか、あるい
は、ゼロよりも大きいかどうか決定することだけを必要
とし、これは、後でわかるように、基本期間Ｐ（ｉ）の
間に、かなり容易に行うことができる。

【０１００】− 上の説明は、明らかに、すべての時点
Ｔに対して有効であるが、ただし、時点Ｔ０に対して
は、好ましくはＭ（０）＝０が前提となる。したがっ
て、時点Ｔ（ｉ）の直前の時点Ｔ（ｉ−１）では、次式
となる： Ｍ（ｉ−１）＝ｎ１（ｉ−１）・Ｎ３−ｎ３（ｉ−１）・Ｎ１ （６）

【０１０１】− 時点Ｔ（ｉ−１）で、Ｍ（ｉ−１）≦
０の場合には、時点Ｔ（ｉ−１）からスタートした基本
期間Ｐ（ｉ）の間、コイル１４が電源１５に接続され
る。したがって、この期間Ｐ（ｉ）の間、ｎ１だけが１
だけ増したが、ｎ３は変化していない。したがって、時
点Ｔ（ｉ）において、次式となる： ｎ１（ｉ）＝ｎ１（ｉ−１） および、 ｎ３（ｉ）＝ｎ３（ｉ−１） 故に、その場合に、等式（５）は次式となり、 Ｍ（ｉ）＝［ｎ１（ｉ−１）＋１］・Ｎ３−ｎ３（ｉ−
１）・Ｎ１ したがって、次式となる： Ｍ（ｉ）＝Ｍ（ｉ−１）＋Ｎ３ （７）

【０１０２】− 逆に、時点Ｔ（ｉ−１）において、Ｍ
（ｉ−１）＞０の場合には、コイル１４は、期間Ｐ
（ｉ）の間、電源１５には接続されなかった。したがっ
て、期間Ｐ（ｉ）の間、ｎ１は変化しなかったが、しか
るに、ｎ３は１だけ増した。したがって、時点Ｔ（ｉ）
では、次式となり： ｎ１（ｉ）＝ｎ１（ｉ−１）および、 ｎ３（ｉ）＝ｎ３（ｉ−１）＋１ この場合に、等式（５）は次式となり： Ｍ（ｉ）＝ｎ１（ｉ−１）・Ｎ３−［ｎ３（ｉ−１）］
・Ｎ１ したがって、 Ｍ（ｉ）＝Ｍ（ｉ−１）−Ｎ１ すなわち、これは結局、次式と同じことになる： Ｍ（ｉ）＝Ｍ（ｉ−１）＋（−Ｎ１） （８）

【０１０３】− 変数Ｍの値と符号が、任意の基本期間
の開始時に知られている場合には、変数Ｍの値と符号
は、同一基本期間の終了時（これはまた、次の基本期間
の開始でもある）に容易に計算できることがわかる。

【０１０４】さらに、双方の可能な事例において、この
計算は、単純な足し算だけを必要とし、これは明らか
に、図１に示される実施形態において必要な割り算より
も容易に実行できることがわかる。

【０１０５】図２は、本発明による装置を、限定しない
例として、図式的に示しており、ここでは、いまなされ
た考察を用いて、実効チョッピング率Ｈｅを計算して、
間接的に所望のチョッピング率Ｈｃと比較する。

【０１０６】図１の場合と同じく、この装置は、全体参
照数字２２で示される電子時計のステッピングモータを
制御する目的で使用される。

【０１０７】参照数字２〜６と参照数字９〜１６で示さ
れる、この時計２２の様々な構成要素はそれぞれ、図１
の時計１の構成要素（同じ参照数字で示され、したがっ
て、ここでは、再度、説明されることはない）と同一で
ある。

【０１０８】図２の装置において、検出回路１６の出力
部１６ｃは、それぞれＳ１およびＳ２と称する２つのグ
ループの出力部を有する決定回路２３の入力部Ｅに接続
される。

【０１０９】後で、明らかになる通り、回路２３の出力
部Ｓ１の「０」状態と「１」状態によって形成された２
進数は、数（−Ｎ１）に等しく、すなわちコイル１４が
電源１５に接続されなければならない各駆動パルスの基
本期間の数（その符号が変わる）に等しい。同様に、回
路２３の出力部Ｓ２の「０」状態と「１」状態によって
形成された２進数は、コイル１４が電源１５から切離さ
れなければならない各駆動パルスの基本期間の数Ｎ３に
等しい。

【０１１０】数Ｎ１と数Ｎ３の合計は、各駆動パルスを
成す基本期間の合計数（ここではＮ２と称される）に等
しいことを想起されよう。

【０１１１】したがって、図１の回路１７と同様に、回
路２３は、モータ１３のコイル１４に印加される各駆動
パルスが持たなければならない所望チョッピング率Ｈｃ
を決定する（この場合、間接的に）。

【０１１２】決定回路２３は、当業者により、難なく作
ることができるから、詳しく説明されることはないであ
ろう。決定回路２３は、回路１６で供給された検出信号
が、駆動パルスの終了時に第１の状態を取るたびに、数
Ｎ１が所定の最小値まで（例えば、１だけ）減少し、そ
れにより、この駆動パルスが、モータ１３の回転子を適
正に回転させたことを当該検出信号が示すようにする必
要のあることだけを述べれば十分であろう。同一の場合
に、数Ｎ３は、明らかに、１だけ増さなければならな
い。さらに、決定回路２３は、当該検出信号が、駆動パ
ルスの終了時に第２の状態を取るたびに、例えば、数Ｎ
１が、その最大値まで増大し、それにより、この駆動パ
ルスに応答してモータ１３の回転子が適正に回転しなか
ったことを当該検出信号が示すようにしなければならな
い。これと同一の場合において、数Ｎ３は、明らかに減
少しなければならない。

【０１１３】決定回路２３の出力部Ｓ１とＳ２はそれぞ
れ、選択回路２４の入力部Ｅ１とＥ２に接続される。選
択回路２４は、当業者にはよく知られている回路である
から、ここでも、詳しく説明されることはない。選択回
路２４は、出力部Ｓと制御入力部Ｃも含む。さらに、選
択回路２４は、その制御入力部Ｃが「０」状態である
か、「１」状態であるかどうかにより、その出力部Ｓ
が、その入力部Ｅ１またはＥ２に接続されるようになっ
ている。言い替えれば、選択回路２４の出力部Ｓの
「０」状態と「１」状態は、その制御入力部Ｃが「０」
状態であるか、「１」状態であるかどうかにより、数
（−Ｎ１）または数Ｎ３を形成する。

【０１１４】選択回路２４の出力部Ｓは、加算回路２５
の第１の入力部Ｅ１に接続される。加算回路２５はま
た、第２の入力部Ｅ２と出力部Ｓも有する。

【０１１５】加算回路２５は、当業者にはよく知られて
いる回路であるから、これもまた、詳しく説明されるこ
とはない。加算回路２５は、その出力部Ｓの「０」状態
または「１」状態を、その入力部Ｅ１の「０」状態また
は「１」状態と、その入力部Ｅ２の「０」状態または
「１」状態によって形成された２進数の合計に等しくす
るようになっている。

【０１１６】加算回路２５の出力部Ｓは、レジスタ２６
の入力部Ｅに接続される。レジスタ２６はまた、出力部
Ｓ、インバータ１１の出力部に接続された制御入力部
Ｃ、およびリセット入力部Ｒも有する。

【０１１７】レジスタ２６はまた、公知の回路であり、
それゆえ、ここで詳しく説明されることはない。レジス
タ２６は、その入力部Ｒが「１」状態にある間、その出
力部Ｓをすべて、「０」状態に保つようになっている。
さらに、この入力部Ｒが「０」状態にあるときに、レジ
スタ２６の出力部Ｓは、「１」状態から「０」状態への
制御入力部Ｃの移行に応答して、その入力部Ｅと同じ状
態を取る。言い替えれば、その制御入力部Ｃが「１」状
態から「０」状態に移ると、レジスタ２６の出力部Ｓの
「０」状態と「１」状態によって形成された２進数が、
その入力部Ｅの「０」状態と「１」状態によって形成さ
れた２進数に等しくなる。後で、明らかになる通り、レ
ジスタ２６の出力部Ｓの「０」状態または「１」状態に
よって形成された２進数は、上に定義された数Ｍであ
る。

【０１１８】レジスタ２６の出力部Ｓは、一方では、加
算回路２５の入力部Ｅ２に接続され、また他方では、比
較回路２７の入力部Ｅに接続される。比較回路２７には
出力部Ｓもあり、この出力部Ｓは、選択回路２４の制御
入力部Ｃにも、フリップフロップ１０のデータ入力部Ｄ
にも接続される。比較回路２７も公知の回路であるか
ら、この回路も、詳しく説明されることはない。比較回
路２７は、その入力部Ｅの「０」状態と「１」状態によ
って形成された２進数（すなわち、数Ｍ）がゼがロより
も大きいときに、その出力部Ｓが「０」の論理状態とな
るように、また２進数Ｍがゼロ以下であるときに、出力
部Ｓが「１」状態となるように構成されている。

【０１１９】図１の装置の動作の説明の場合と同じく、
信号２ｃが「１」状態から「０」状態に移る時点をＴと
呼ぶ。特に、２つの信号２ａと２ｂも「０」状態に移る
時点Ｔ、すなわち駆動パルスの開始の時点を時点Ｔ０と
呼ぶ。

【０１２０】同様に、信号２ｃが、再度、「０」状態か
ら「１」状態に移る時点を時点Ｊと呼ぶ。

【０１２１】時点Ｔ０の直前では、フリップフロップ３
の出力部Ｑは「０」状態にあって、レジスタ２６のＲ入
力部が「１」状態にあるようにしている。したがって、
レジスタ２６の出力部Ｓはすべて「０」状態にあって、
出力部のこれらの状態によって形成された数Ｍがゼロに
等しくなるようにしている。この数Ｍはなお、時点Ｔ０
においてゼロ値を持つことが容易に理解される。したが
って、この数ＭをＭ０と呼ぶ。

【０１２２】数Ｍ０はゼロであるから、再度、時点Ｔ０
の直前では、比較回路２７の出力部Ｓとフリップフロッ
プ１０のデータ入力部Ｄは、「１」状態にある。さら
に、選択回路２４は、その入力部Ｅ２を、その出力部Ｓ
に接続して、数Ｎ３が、加算回路２５の入力部Ｅ１に現
れるようにしている。加算回路２５の入力部Ｅ２に現れ
る数Ｍ０はゼロであるから、加算回路２５の出力部Ｓに
現れ、したがって、レジスタ２６の入力部Ｅに現れるも
のも、数Ｎ３である。

【０１２３】図１の装置の場合と同じく、再度、時点Ｔ
０の直前では、フリップフロップ４の出力部Ｑは「１」
状態にあると想定される。

【０１２４】図１の例の場合と同じく、それぞれの駆動
パルスは、１２８の基本期間に細分されることが容易に
理解される。コイル１４が電源１５に接続される必要の
あるこれらの基本期間の数Ｎ１が、この例では９０に等
しいか、あるいは、結局同じことになるが、決定回路２
３の出力部Ｓ１に現れる数（−Ｎ１）が（−９０）に等
しいことが、任意に、また具体的な例として、想定され
る。故に、決定回路２３の出力部Ｓ２に現れる数Ｎ３
は、この例において（１２８−９０）、すなわち３８に
等しくなる。この場合に、所望のチョッピング率Ｈｃは
９０／１２８（すなわち、ほとんど０．７）に等しく、
すなわち、図１の例の場合と同じ値を持つことがわか
る。

【０１２５】時点Ｔ０では、タイムベース２で供給され
る信号２ａが「０」状態に移り、フリップフロップ３の
出力部Ｑを「１」状態に遷移させる。同時に、信号２ｃ
も「０」状態に移る。次に、フリップフロップ１０の入
力部Ｄは「１」状態にあるから、フリップフロップ１０
の出力部Ｑも「１」状態に移る。図１の場合と同じく、
このとき、整形回路１２は、モータ１３のコイル１４を
電源１５に接続して、コイル１４に電流が流れるように
している。

【０１２６】時点Ｔ０の直後の時点Ｊ１では、信号２ｃ
は、「１」状態に移って、レジスタ２６の入力部Ｃが
「０」状態に移るようにしている。このような移行に応
答して、レジスタ２６の出力部Ｓは、このレジスタの入
力部Ｅの状態を取る。言い替えれば、数Ｍは、数Ｎ３
（すなわち、この例では３８）に等しい値Ｍ１を取る。
ここで、この数Ｍ１はゼロよりも大きいので、比較回路
２７の出力部Ｓは、フリップフロップ１０の入力部Ｄの
通りに、「０」状態を取る。さらに、選択回路２４は、
ここで、その入力部Ｅ１に現れる数（−Ｎ１）を選択
し、この数（−Ｎ１）が加算回路２５の入力部Ｅ１に加
えられるようにしている。したがって、この加算回路２
５の出力部Ｓは、ここで、Ｎ３＋（−Ｎ１）に等しい
数、すなわち、この例では（３８−９０）に等しい数、
すなわち（−５２）を持つ。

【０１２７】時点Ｊ１の後の時点Ｔ１では、信号２ｃ
は、再度、「０」状態に移る。入力部Ｄが、ここで
「０」状態にあるフリップフロップ１０の出力部Ｑも
「０」状態を取り、整形回路１２が、電源１５からコイ
ル１４を切離すようにしている。次の時点Ｊ、すなわち
時点Ｊ２では、信号２ｃは、再度、「１」状態に移り、
レジスタ２６の入力部Ｃが「０」状態に移るようにして
いる。したがって、数Ｍは、このレジスタの入力部Ｅに
おいて、この時点に現れる数の値、すなわち、この例で
は（−５２）である値Ｍ２を取る。

【０１２８】この値Ｍ２はゼロよりも小さいから、比較
回路２７の出力部Ｓは、フリップフロップ１０の入力部
Ｄと同様、再度、「１」状態を取る。したがって、数Ｎ
３が、再度、選択回路２４により選択され、かつ加算回
路２５の入力部Ｅ１に加えられる。

【０１２９】したがって、加算回路２５の出力部Ｓに現
れる数は、Ｍ２＋Ｎ３に等しい値、すなわち、この例で
は（−５２＋３８）、すなわち（−１４）である。

【０１３０】次の時点Ｔ、すなわち時点Ｔ２では、信号
２ｃは、再度、「０」状態を取り、入力部Ｄが、ここで
「１」状態にあるフリップフロップ１０の出力部Ｑも
「１」状態を取るようにしている。したがって、整形回
路１２は、再度、コイル１４を電源１５に接続する。

【０１３１】次の時点Ｊ、すなわち時点Ｊ３では、レジ
スタ２６の入力部Ｃは、再度、「０」状態に移り、数Ｍ
が、加算回路２５の出力部Ｓに現れる数の値、すなわ
ち、この例では（−１４）に等しい値Ｍ３を取るように
している。

【０１３２】数Ｍはなお負であるから、再度、数Ｎ３が
加算回路２５の入力部Ｅ１に加えられ、加算回路２５の
出力部Ｓが、ここで、（−１４＋３８）に等しい数、す
なわち２４を持つようにしている。

【０１３３】同じ理由で、フリップフロップ１０の出力
部Ｑは、次の時点Ｔ（すなわち時点Ｔ３）でも「１」状
態にとどまって、引続きコイル１４を電源１５に接続し
ておく。

【０１３４】時点Ｊ４では、数Ｍは、値Ｍ４（この例で
は２４に等しい）を取る。この値は正であるから、ここ
で、数（−Ｎ１）が加算回路２５の入力部Ｅ１に加えら
れ、その加算回路の出力部Ｓが、（２４−９０）、すな
わち（−６６）に等しい数を持つようにしている。

【０１３５】さらに、数Ｍは、なおも時点Ｔ４にて、こ
の正の値Ｍ４を持つから、フリップフロップ１０の出力
部Ｑが、再度、時点Ｔ４で「０」状態に移り、また整形
回路１２が、コイル１４を電源１５から切離す。

【０１３６】図１の場合と同じく、いま説明された処理
は、信号２ｂが、再度、時点Ｔ１２８（すなわち、時点
Ｔ０から７．８ｍｓ後）で「０」状態に移るまで引続き
行われる。

【０１３７】時点Ｔ１２８において、「０」状態に移る
フリップフロップ３の出力部Ｑの効果は、図１の場合と
事実上同じであって、再び説明されることはない。この
時点Ｔ１２８で「１」状態に移るインバータ９の出力部
の効果は、レジスタ２６の出力部Ｓに現れる数Ｍが、再
度、その値Ｍ０（ゼロに等しいことがわかった）を取る
効果であることに単に気づかれよう。

【０１３８】さらに、決定回路２３は、時点Ｔ１２８の
直後に、検出回路１６から受取った検出信号に応答し
て、数Ｎ１と数Ｎ３に、新たな値を与えるが、この新た
な値は、上述のやり方で決定される。

【０１３９】図２に示された本発明による装置は、公知
の装置に関して、図１に示される装置と同じ利点を持ち
ながら、図１に示される装置よりもさらに単純であるこ
とがわかる。

【０１４０】要するに、本発明による方法では、それぞ
れの駆動パルスは、すべて同じ持続時間を有する或る一
定数の基本期間（本発明では１２８）に細分されること
がわかる。さらに、実効チョッピング率Ｈｅが次の基本
期間の初めに取る値を、それぞれの基本期間に、直接ま
たは間接に計算し、さらに、この値を、所望のチョッピ
ング率Ｈｃの値と比較する。最後に、次の基本期間の初
めに、ステッピングモータのコイルは、上記の比較か
ら、実効チョッピング率Ｈｅが所望のチョッピング率Ｈ
ｃ以下であることが示されるかどうか、または、実効チ
ョッピング率Ｈｅが所望のチョッピング率Ｈｃよりも大
きいかどうかにより、装置に電力を供給する電源に接続
されるか、あるいは、電源から切離される。

【０１４１】上述の２つの例を含め、本発明による装置
に対しては、本発明の範囲を逸脱することなく、多数の
変更を行えることが明らかである。したがって、例え
ば、図１の装置の比較回路２１は、実効チョッピング率
Ｈｅから所望のチョッピング率Ｈｃを差し引く減算回路
に取替えることができる。このような場合、装置は、こ
の減算の結果を０と比較して、この結果がゼロ以下であ
る場合には「１」状態、またこの結果がゼロよりも大き
い場合には「０」状態を有する信号を、フリップフロッ
プ１０の入力部Ｄに供給する回路も含まなければならな
い。

【０１４２】また、例示として、ステッピングモータの
コイルに印加される各駆動パルスの持続時間は、上記の
例における各駆動パルスの持続時間とは異なる場合があ
る。同様に、各駆動パルスは、上記の例で用いられたも
のとは異なる数の基本期間に細分される。

【０１４３】さらに、実効チョッピング率Ｈｅの計算
と、実効チョッピング率Ｈｅと所望のチョッピング率Ｈ
ｃとの比較は、上記の例において、各基本期間の真ん中
にある時点Ｊで行われるが、これらは、基本期間の真ん
中でなく、他の所にある別の時点で行ってもかまわな
い。

【０１４４】さらに、所望のチョッピング率Ｈｃを決定
する回路は、モータの回転子の回転または非回転を検出
する回路で供給された信号に応答して、所望のチョッピ
ング率Ｈｃが、上述のものとは異なるやり方で変るよう
にすることができる。

【０１４５】さらに、本発明は、明らかに電子時計以外
の装置でも使用できるが、駆動パルスをモータコイルに
印加させる信号（すなわち、上記の例では信号２ａ）
は、異なる周期性を持つか、あるいは、周期的でない可
能性もかなりある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置の第１の実施形態の回路図で
ある。

【図２】本発明による装置の他の実施形態の回路図であ
る。

【符号の説明】

１ 時計、２ タイムベース回路、３，４ フリップフ
ロップ、５，６，７，８ ＡＮＤゲート、１２ 駆動パ
ルス整形回路、１３ ステッピングモータ、１４ コイ
ル、１５ 電源、１６ 検出回路、１７ 決定回路、１
８，１９ カウンタ、２０ 演算回路、２１ 比較回
路。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石と、前記永久磁石に電磁結合さ
   れたコイルとを備えた回転子を含むステッピングモータ
   を制御する方法であって、前記回転子が１ステップ回転
   する必要があるたびに駆動パルスを前記コイルに印加す
   るステップであって、その駆動パルスは、前記コイルを
   電源に接続している接続期間と、前記コイルを前記電源
   から切離している切断期間とを含み、かつその接続期間
   の合計時間と駆動パルスの合計時間の比率を所望のチョ
   ッピング率（Ｈｃ）に等しくしたステップを含む方法で
   あって、 それぞれ決められた時点（Ｔ）から開始し、少なくとも
   ほぼ等しい持続時間を持つ基本期間が第１の数（Ｎ２）
   だけ連続するように前記駆動パルスを細分するステップ
   と、 一方では、前記駆動パルスの開始から経過した基本期間
   で、かつ前記接続期間の一部を成すその基本期間の数で
   ある第２の数（ｎ１）と、他方では、前記駆動パルスの
   開始から経過した前記基本期間の合計数である第３の数
   （ｎ２）との比率に等しい実効チョッピング率（Ｈｅ）
   を、それぞれの決められた時点（Ｔ）で、少なくとも間
   接的に決定するステップと、 前記実効チョッピング率（Ｈｅ）と前記所望のチョッピ
   ング率（Ｈｃ）とを、前記それぞれの決められた時点
   （Ｔ）で、少なくとも間接的に比較するステップと、 前記比較により、前記実効チョッピング率（Ｈｅ）が、
   前記所望のチョッピング率（Ｈｃ）以下であることが示
   される場合に、前記決められた時点（Ｔ）において、前
   記コイル（１４）を前記電源（１５）に接続するステッ
   プと、 前記比較により、前記実効チョッピング率（Ｈｅ）が、
   前記所望のチョッピング率（Ｈｃ）よりも大きいことが
   示される場合に、前記それぞれの決められた時点（Ｔ）
   において、前記コイル（１４）を前記電源（１５）から
   切離すステップと、 を含むことを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 前記第２の数（ｎ１）と前記第３の数
   （ｎ２）は、前記接続期間の一部を形成する基本期間
   と、またすべての基本期間を、それぞれ前記駆動パルス
   の開始からカウントして得、かつ前記実効チョッピング
   率（Ｈｅ）は前記第２の数（ｎ１）を前記第３の数（ｎ
   ２）で割って得ることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】 比較回路（２１）を使って、前記実効チ
   ョッピング率（Ｈｅ）を前記所望のチョッピング率（Ｈ
   ｃ）と直接に比較するステップを含むことを特徴とする
   請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 前記実効チョッピング率（Ｈｅ）と前記
   所望のチョッピング率（Ｈｃ）の引き算を行って、前記
   引き算の結果をゼロと比較するステップを含むことを特
   徴とする請求項２記載の方法。
5. 【請求項５】 常に負である第４の数（−Ｎ１）と、常
   に正またはゼロである第５の数（Ｎ３）を供給するステ
   ップを含み、一方では前記第４の数（−Ｎ１）の絶対値
   （Ｎ１）と、他方では前記絶対値（Ｎ１）と前記第５の
   数（Ｎ３）の合計との比率が前記所望のチョッピング率
   （Ｈｃ）に等しいように、前記第４（−Ｎ１）と第５
   （Ｎ３）の数を定め、 前記実効チョッピング率（Ｈｅ）の前記決定が、前記そ
   れぞれの決められた時点（Ｔ）において、第７の数と第
   ８の数の合計に等しい第６の数（Ｍ）を計算するステッ
   プを含み、前記第７の数を、基本期間の間、前記それぞ
   れの決められた時点（Ｔ）の直前に、前記第６の数
   （Ｍ）が持った値に等しくし、また、前記第８の数を、
   前記第７の数がゼロよりも大きければ前記第４の数（−
   Ｎ１）に等しくし、また前記第７の数がゼロ以下であれ
   ば前記第５の数（Ｎ３）に等しくし、 前記実効チョッピング率（Ｈｅ）と前記所望のチョッピ
   ング率（Ｈｃ）との前記比較が、前記第６の数（Ｍ）と
   ゼロとの比較を含む、ことを特徴とする請求項１記載の
   方法。
6. 【請求項６】 前記所望のチョッピング率（Ｈｃ）を決
   定する決定手段（１６、１７；１６、２３）を含む請求
   項１の方法を実施する装置であって前記決められた時点
   （Ｔ）を明確にする周期細分信号（２ｃ）を、前記駆動
   パルスのために発生させる手段（２）と、 前記周期信号（２ｃ）に応答して、前記決められた時点
   （Ｔ）のそれぞれにおいて、前記実効チョッピング率
   （Ｈｅ）を表す変数（Ｈｅ；Ｍ）を、少なくとも間接に
   計算する計算手段（１８〜２０；２４〜２６）と、 前記変数（Ｈｅ；Ｍ）に応答して、前記実効チョッピン
   グ率（Ｈｅ）と前記所望のチョッピング率（Ｈｃ）との
   比較信号を発生させる比較手段（２１；２７）と、 前記比較信号に応答して、前記実効チョッピング率（Ｈ
   ｅ）が前記所望のチョッピング率（Ｈｃ）以下であれ
   ば、前記コイル（１４）を前記電源（１５）に接続し、
   また前記実効チョッピング率が前記所望のチョッピング
   率（Ｈｃ）よりも大きければ、前記コイル（１４）を前
   記電源（１５）から切離す手段（５、６、１０、１２）
   と、を含むことを特徴とする装置。
7. 【請求項７】 前記計算手段（１８〜２０）が、前記周
   期信号（２ｃ）や前記チョッピング信号に応答して前記
   第２の数（ｎ１）を生成する第１のカウンタ（１８）、
   前記周期信号（２ｃ）に応答して前記第３の数（ｎ２）
   を生成する第２のカウンタ（１９）、前記第２の数（ｎ
   １）や前記第３の数（ｎ２）に応答して前記実効チョッ
   ピング率（Ｈｅ）を生成する除算回路（２０）を含むこ
   とを特徴とする請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 前記比較手段（２１）が、前記実効チョ
   ッピング率（Ｈｅ）や前記所望のチョッピング率（Ｈ
   ｃ）に応答して前記比較信号を生成する比較回路（２
   １）を含むことを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 【請求項９】 前記決定手段（２３）が、常に負である
   第４の数（−Ｎ１）と、常に正またはゼロである第５の
   数（Ｎ３）を供給するようになっており、一方では前記
   第４の数（−Ｎ１）の絶対値（Ｎ１）と、他方では前記
   絶対値（Ｎ１）と前記第５の数（Ｎ３）の合計との比率
   が前記所望のチョッピング率（Ｈｃ）に等しいように、
   前記第４（−Ｎ１）と第５（Ｎ３）の数を定め、 前記計算手段（２４〜２６）が、前記第４の数（−Ｎ
   １）を受取る第１の入力部、前記第５の数（Ｎ３）を受
   取る第２の入力部、および、前記比較信号が第１の状態
   または第２の状態を持つかどうかにより、前記第４（−
   Ｎ１）または前記第５（Ｎ３）の数に等しい選択された
   数を取る出力部、を備えた選択回路（２４）、前記選択
   回路（２４）の出力部に接続された第１の入力部、第６
   の数（Ｍ）を受取る第２の入力部、および、それぞれの
   決められた時点（Ｔ）において、第７の数と第８の数の
   合計を持つ出力部であって、前記第７の数を、前記選択
   された数に等しくし、また前記第８の数を、基本期間の
   間、前記決められた時点（Ｔ）の直前に、前記第６の数
   （Ｍ）が持った値に等しくしている出力部、を備えた加
   算回路（２５）、前記加算回路（２５）の出力部に接続
   された入力部と、前記加算回路（２５）の第２の入力部
   に接続された出力部であって、前記周期信号（２ｃ）に
   応答して前記第６の数（Ｍ）を取る出力部とを備えたレ
   ジスタ（２６）、を含み、 前記比較手段（２７）が、前記レジスタ（２６）の出力
   部に接続された入力部と、前記比較信号を供給し、また
   前記第６の数（Ｍ）がゼロ以下であるかどうか、あるい
   は前記第６の数（Ｍ）がゼロよりも大きいかどうかによ
   り、前記比較信号が、その第１の状態または第２の状態
   を取るようになっている出力部とを備えた比較回路（２
   ７）を含む、ことを特徴とする請求項６記載の装置。