JPH11271472A - 電子時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動力が非常に大きい場合の電流波形と通常
の場合の駆動力の電流波形を判別し駆動パルスを最適に
制御する。 【解決手段】 発電手段と、電圧変動を伴う蓄電手段
と、誘起電圧からローターの運動を判定する判定手段
と、前記誘起電圧を検出するためのストローブパルスを
作成するストローブパルス作成手段と、前記判定手段に
より制御される駆動パルス制御手段を有する電子時計に
おいて、前記誘起電圧を検出する検出抵抗は駆動電圧が
高いときに前記誘起電圧の検出レベルを鈍くするように
前記コイルの抵抗値の３０倍以下に設定されていること
を特徴とする電子時計。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は駆動パルスを複数用
意し、常に最適な駆動パルスを選択して出力する電子時
計の駆動パルスの選択方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子時計では消費電流を少なくす
るため駆動パルスを複数用意し、その中から常に最小の
エネルギーで駆動し得る駆動パルスを選択してモーター
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駆動パルスを出力し、続いてモー
ター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する。そして次
の駆動パルスの出力時には前回よりも１ランク大きな駆
動力を有する駆動パルスに切り替えて出力する。またモ
ーターが回転した場合には次の駆動パルスの出力時には
前回と同じ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駆動
パルスに切り替えられるという方法で駆動パルスを選択
していた。

【０００３】しかしながら上記の方法では初めに必要以
上に駆動力の大きなパルスが選択された場合には最適な
駆動パルスが選択されるまで長時間に渡り必要以上の消
費電流の駆動パルスが出力され続けるという問題があっ
た。この問題を解決するアナログ電子時計のモーター負
荷補償回路が特公平５―５７８４０号広報に提案されて
る。特公平５―５７８４０号広報のアナログ電子時計の
モーター負荷補償回路による駆動パルス選択方法を図に
よって説明する。

【０００４】図８は従来例の動作を示す波形図である。
図８（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）においてＩｍは電
流波形、Ｐｍは駆動パルス、Ｐｓ１、Ｐｓ２はストロー
ブパルス、Ｐｖ１及びＰｖ２は誘起電圧パルス、Ｐ１は
誘起電圧パルスＰｖ１でセットされ誘起電圧パルスＰｖ
２でリセットされる信号である。なお電流波形Ｉｍの駆
動パルスＰｍによる電流波形の山Ｉｐにおいて駆動パル
スＰｍのチョッパーによるノコギリ状の形状は説明上必
要ではなく省略している。ストローブパルスＰｓ１は駆
動パルスＰｍと同じ側に出力され、ストローブパルスＰ
ｓ２は逆側に出力される。誘起電圧パルスＰｖ１及びＰ
ｖ２はそれぞれストローブパルスＰｓ１、Ｐｓ２と論理
積がとられる。そしてコイルに生じた誘起電圧を検出し
ている。よって図８において電流波形Ｉｍが検出レベル
Ｎより下にあれば誘起電圧パルスＰｖ１が出力され、電
流波形Ｉｍが検出レベルＮより上にあれば誘起電圧パル
スＰｖ２が出力されることになる。

【０００５】図８（イ）は特公平５―５７８４０の第４
図（２）に相当する図である。図８（イ）において電流
波形の山Ｉｙは駆動パルスＰｍによる電流波形の山Ｉｐ
よりかなり遅れて出現しているがこれは駆動力が弱い時
の電流波形である。このときまずタイミングａ１では電
流波形の山Ｉｐの直後であり電流波形Ｉｍは検出レベル
Ｎより上になり誘起電圧パルスＰｖ１は出力されない。
しかしタイミングａ２からタイミングａ７までは電流波
形Ｉｍは検出レベルＮより下になり誘起電圧パルスＰｖ
１が出力される。しかし次のタイミングａ８では電流波
形Ｉｍは山Ｉｙにかかり検出レベルＮより上になるため
誘起電圧パルスＰｖ１は出力されない。一方誘起電圧パ
ルスＰｖ２が出力されるのは電流波形Ｉｍが電流波形の
山Ｉｙとなり検出レベルＮより上になるタイミングｂ１
からである。よって電流波形の山Ｉｙの間にタイミング
ｂ１、ｂ２、ｂ３で誘起電圧パルスＰｖ２が出力され
る。しかしタイミングｂ４では電流波形の山Ｉｙが終わ
って電流波形の谷Ｉｔになり誘起電圧パルスＰｖ２は出
力されない。またタイミングｃ１では電流波形の谷Ｉｔ
であるため誘起電圧パルスＰｖ１が出力される。信号Ｐ
１はタイミングａ１でセットされタイミングｂ１でリセ
ットされ再度タイミングｃ１でセットされる。よってＰ
１のセット回数は２回、Ｔ１は１、Ｔ２は７となり、こ
のときの判定は判定番号３であり次の駆動パルスは１ラ
ンク大きな駆動パルスが出力される。

【０００６】また図８（ロ）は特公平５―５７８４０の
第４図（３）に相当する図である図８（ロ）では電流波
形Ｉｍの山Ｉｙは図８（イ）よりも左に寄っている。こ
れは図８（イ）よりも駆動力がやや強くなった電流波形
である。タイミングａ１では電流波形Ｉｍは検出レベル
Ｎより上であり誘起電圧パルスＰｖ１は出力されない。
しかしタイミングａ２からタイミングａ４までは電流波
形Ｉｍは検出レベルＮより下となり誘起電圧パルスＰｖ
１が出力される。しかし次のタイミングａ５では電流波
形の山Ｉｙにかかるため検出レベルＮより上になり誘起
電圧パルスＰｖ１は出力されない。一方誘起電圧パルス
Ｐｖ２が出力されるのは電流波形Ｉｍが検出レベルＮよ
り上になるタイミングｂ１からである。そして電流波形
の山Ｉｙの間にタイミングｂ１〜ｂ５で誘起電圧パルス
Ｐｖ２が出力される。しかしタイミングｂ６では電流波
形の山Ｉｙが終わって電流波形の谷Ｉｔになるため誘起
電圧パルスＰｖ２は出力されない。またタイミングｃ１
では電流波形の谷Ｉｔであるため誘起電圧パルスＰｖ１
が出力される。信号Ｐ１はタイミングａ１でセットされ
タイミングｂ１でリセットされ再度タイミングｃ１でセ
ットされる。よってＰ１のセット回数２回、Ｔ１は１、
Ｔ２は３となり、このときの判定は判定番号２であり最
適状態と見なされ次の駆動パルスも同じ駆動パルスが出
力される。

【０００７】図８（ハ）は特公平５―５７８４０の第４
図（１）に相当する図である。図８（ハ）において電流
波形の山Ｉｙはさらに左に寄っている。そして駆動パル
スＰｍによる電流波形の山Ｉｐと融合しており駆動力が
強い時の電流波形である。よって検出開始時には電流波
形Ｉｍは検出レベルＮより上になりタイミングｂ１〜ｂ
３で誘起電圧パルスＰｖ２が出力される。しかし次のタ
イミングｂ４では電流波形Ｉｍの山Ｉｙは終わり誘起電
圧パルスＰｖ２は出力されない。一方、誘起電圧パルス
Ｐｖ１が出力されるのは電流波形の谷Ｉｔが始まり電流
波形Ｉｍが検出レベルＮより下になるタイミングａ１か
らである。そしてタイミングａ５まで誘起電圧パルスＰ
ｖ１が出力される。しかしタイミングａ６では電流波形
の山Ｉｙ２になり誘起電圧パルスＰｖ１は出力されな
い。また電流波形の山Ｉｙ２によってタイミングｄ１、
ｄ２、ｄ３で誘起電圧パルスＰｖ２が出力され、タイミ
ングｄ４では電流波形の谷Ｉｔ２になるため誘起電圧パ
ルスＰｖ２は出力されない。よって信号Ｐ１はタイミン
グａ１でセットされタイミングｂ１でリセットされるが
再度セットされることはない。よってＰ１のセット回数
１回、Ｔ１は３、Ｔ２は３となり、このときの判定は判
定番号６であり次の駆動パルスは２ランク以上小さな駆
動パルスが出力される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら近年ソー
ラー時計など発電手段と電圧変動を伴う二次電池とを用
いた二次電池使用の電子時計が商品化されている。この
二次電池使用の電子時計では電圧変動に対応するため通
常の電池を用いた電子時計よりも多数の駆動力の異なる
複数の駆動パルスを用意している。二次電池使用の電子
時計ではカレンダーを送り終わった直後やしばらく磁界
中に置かれた後磁界から出された場合には図８（ハ）よ
りも駆動力の大きい場合の電流波形を示す場合がある。
図８（ニ）はその場合を示す波形図である。図８（ニ）
において電流波形の山Ｉｙはさらに左に寄ってしまい駆
動パルスＰｍによる電流波形の山Ｉｐと完全に融合して
しまい区別は付かない状態である。ところでこのときの
検出を上記の例に当てはめてみると以下のようになる。
検出開始時タイミングａ１では電流波形Ｉｍは検出レベ
ルＮより上であり誘起電圧パルスＰｖ１は出力されな
い。しかしタイミングａ２〜ａ４では電流波形の谷Ｉｔ
であり電流波形Ｉｍは検出レベルＮより下であるため誘
起電圧パルスＰｖ１が出力される。しかし次のタイミン
グａ５では電流波形Ｉｍは電流波形の山Ｉｙ２にかかり
検出レベルＮより上になり誘起電圧パルスＰｖ１は出力
されない。一方誘起電圧パルスＰｖ２が出力されるのは
電流波形の山Ｉｍが電流波形の山Ｉｙ２にかかって検出
レベルＮより上になるタイミングｂ１からである。よっ
て電流波形の山Ｉｙ２の間にタイミングｂ１〜ｂ５で誘
起電圧パルスＰｖ２が出力される。また電流波形の山Ｉ
ｙ２が終わり電流波形の谷Ｉｔ２になるとタイミングｃ
１で誘起電圧パルスＰｖ１が出力される。信号Ｐ１はタ
イミングａ１でセットされタイミングｂ１でリセットさ
れ再度タイミングｃ１でセットされる。よってＰ１のセ
ット回数２回、Ｔ１は１、Ｔ２は３である。これは図８
（ロ）の場合と全く同じ判定結果となってしまい次の駆
動パルスも同じ駆動パルスが出力されることになる。と
ころがこの駆動パルスは非常に駆動力が大きく消費電流
も大変大きなものである。即ち適切でない駆動パルスで
あるにも関わらずそれを判定できず最適の駆動パルスで
あると誤判定してしまい消費電流が大きな駆動パルスが
出続けるため直ぐに電池を消費してしまうことになる。
本発明の目的は上記の問題を解決し非常に強い駆動パル
スにおいても誤判定しない電子時計を提案する事にあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る電子時計は、発電手段と、電圧変動
を伴う蓄電手段と、コイルとステーターとロータからな
るステップモーターと、前記ローターの運動時に前記コ
イルに発生する誘起電圧を検出する検出手段と、前記検
出手段の検出結果をもとに前記ローターの運動を判定す
る判定手段と、前記誘起電圧を検出するための第一のス
トローブパルス群と第二のストローブパルス群とを作成
するストローブパルス作成手段と、前記誘起電圧の検出
レベルを決めるための検出抵抗と、前記判定手段の判定
結果により前記ステップモーターを駆動するための駆動
パルスを制御する駆動パルス制御手段を有する電子時計
において、前記検出抵抗は前記ステップモーターを駆動
するための駆動電圧が高いときに前記誘起電圧の検出レ
ベルを鈍くするように前記コイルの抵抗値の２倍以上３
０倍以下に設定されていることを特徴とする。

【００１０】前記判定手段は判定結果を得るまで前記第
一のストローブパルス群と第二のストローブパルス群の
出力を交互に切り替えることを特徴とする。

【００１１】前記駆動パルス制御手段は前記判定手段の
判定結果によって前記駆動パルスを用意された駆動パル
スの中から常に最小のエネルギーにて駆動し得る駆動パ
ルスを選択することを特徴とする。

【００１２】前記駆動パルス制御手段は前記判定手段の
判定結果によって前記駆動パルスを用意された駆動パル
スの中から常に最小のエネルギーにて駆動し得る駆動パ
ルスよりも数段大きな駆動パルスを選択することを特徴
とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて詳述する。図２は本発明の第一の実施例の電子時
計の回路構成を示す回路構成図である。１は発電手段で
あるソーラーセル、２は蓄電手段である二次電池であ
る。１００は時計回路であり、発振分周回路３と駆動パ
ルス発生回路１０とモータードライバー回路５０と負荷
検出制御回路２０より構成される。時計回路１００は二
次電池２から電力の供給を受けて動作する。駆動パルス
発生回路１０は発振分周回路３からの信号を基に、チョ
ッパー比の異なる複数の駆動パルスＰｍを作成する駆動
パルス作成回路１１と、駆動パルス作成回路１１の作成
する複数の駆動パルスＰｍの中からひとつを選択する駆
動パルス選択回路１３と、モーターが回転できなかった
と判定された場合に出力される補正駆動パルスＰｆを作
成する補正駆動パルス作成回路１２と、モーターが回転
できなかったと判定された場合に補正駆動パルスＰｆを
通すためのＡＮＤゲート１５と、駆動パルスＰｍまたは
補正駆動パルスＰｆをモータードライバー回路５０に出
力するＯＲゲート１４から構成されている。

【００１４】モータードライバー回路５０は駆動パルス
Ｐｍを出力端子ＯＵＴ１若しくはＯＵＴ２から出力する
かを交互に切り替えるためのフリップフロップ５１と、
ＡＮＤゲート５２ａ〜５２ｆと、ＯＲゲート５３ａ、５
３ｂと、プリドライバ５４ａ〜５４ｄと、ドライバー用
トランジスタ５５ａ〜５５ｄと、誘起電圧を検出するた
めの検出インバーター５８ａ、５８ｂと、検出レベルを
設定するための検出抵抗５７ａ〜５７ｆ及び検出抵抗５
７ａ〜５７ｆを選択するための抵抗選択用トランジスタ
５９ａ〜５９ｆより構成されている。ドライバー用トラ
ンジスタ５５ａ、５５ｃはＰチャンネルトランジスタで
あり、ドライバー用トランジスタ５５ｂ、５５ｄはＮチ
ャンネルトランジスタである。そしてドライバー用トラ
ンジスタ５５ａと５５ｂ及びドライバー用トランジスタ
５５ｃと５５ｄのドレイン同士を接続してそれぞれ出力
端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２としている。

【００１５】またモータードライバー回路５０の出力端
子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２にはコイル６０が接続されてい
る。コイル６０は通常の電子時計と同じく約２ｋΩの値
である。また検出抵抗として検出抵抗５７ａと５７ｄが
１０ｋΩ、検出抵抗５７ｂと５７ｅが２５ｋΩ、検出抵
抗５７ｃと５７ｆが５０ｋΩでありこの３種類の検出抵
抗の中からひとつを選択できるようになっている。本実
施例では抵抗選択用トランジスタ５９ｂ、５９ｅをスト
ローブパルス作成回路２２によって制御し、他の抵抗選
択用トランジスタ５９ａ、５９ｃ、５９ｄ、５９ｆをＯ
ＦＦとすることで検出抵抗５７ｂと５７ｅの２５ｋΩを
選択されている。またコイル６０に発生する磁力はステ
ーター（図示せず）によってロータ７０に導かれロータ
７０が回転する。

【００１６】負荷検出回路２０はストローブパルスＰｓ
１、Ｐｓ２を作成するストローブパルス作成回路２２
と、ＡＮＤゲート２３、２４と、ＡＮＤゲート２３、２
４の出力する誘起電圧パルスＰｖ１、Ｐｖ２を基にモー
ターの駆動状態を判定する判定回路２１より構成されて
いる。なお判定回路の判定方法については後述する。

【００１７】続いて回路動作について説明する。図６は
駆動パルス作成回路１１の作成する駆動パルスＰｍと、
補正駆動パルス作成回路１２の作成する補正駆動パルス
Ｐｆと、ストローブパルス作成回路の作成するストロー
ブパルスＰｓ１、Ｐｓ２の波形図である。駆動パルス作
成回路１１は図６に示す５ｍｓの幅の駆動パルスＰｍを
作成する。駆動パルスＰｍはチョッパー状のパルスであ
り、チョッパー比を異ならせることで駆動力の異なる複
数の駆動パルスＰｍを作成している。駆動パルス選択回
路１３は判定回路２１の判定結果を元に複数の駆動パル
スＰｍの中からひとつを選択して出力する。

【００１８】補正駆動パルス作成回路１２は駆動パルス
Ｐｍ出力開始後３０ｍｓに図６に示す補正駆動パルスＰ
ｆを作成し出力する。補正駆動パルスＰｆは全体の長さ
は１２ｍｓであり前半に６ｍｓのフルパルス部Ｐｆ１
を、後半にチョッパーパルス部Ｐｆ２を有している。補
正駆動パルスＰｆの出力方法について説明する。判定回
路２１よりＡＮＤゲート１５にモーターが回転した場合
は“Ｌ”、回転しなかった場合は“Ｈ”の信号が出力さ
れる。よって回転しなかったた場合のみ補正駆動パルス
ＰｆがＡＮＤゲート１５から出力される。そしてＯＲゲ
ート１４により駆動パルスＰｍまたは補正駆動パルスＰ
ｆがモータードライバー回路５０のＡＮＤゲート５２
ａ、５２ｂに出力される。

【００１９】ストローブパルス作成回路２２は図６Ｐｓ
１、Ｐｓ２に示すようなストローブパルスＰｓ１、Ｐｓ
２を作成する。なおストローブパルスＰｓ１を上向き
に、ストローブパルスＰｓ２を下向きに図示している。
ストローブパルスＰｓ２は駆動パルスＰｍの出力終了後
１ｍｓ後に最初のストローブパルスが出力され、０．５
ｍｓ毎に７．５ｍｓ間出力される。またストローブパル
スＰｓ１は駆動パルスＰｍの出力終了後１．２５ｍｓ後
に最初のストローブパルスが出力され、０．５ｍｓ毎に
７．７５ｍｓ間出力される。よってストローブパルスＰ
ｓ１とストローブパルスＰｓ２は０．２５ｍｓ位相がず
れている。ストローブパルスＰｓ１はモータードライバ
ー回路５０のＡＮＤゲート５２ｃ、５２ｄに、ストロー
ブパルスＰｓ２はＡＮＤゲート５２ｅ、５２ｆに出力さ
れる。またストローブパルス作成回路２２はストローブ
パルスＰｓ１及びストローブパルスＰｓ２の出力期間中
は信号Ｐｋｒを“Ｌ”とし検出抵抗５９ｂ、５９ｅをＯ
Ｎ状態にする。

【００２０】駆動パルス作成回路１１は駆動パルスＰｍ
を出力すると共に駆動パルスＰｍの出力毎に信号Ｐｒを
出力し、フリップフロップ５１の出力Ｑ、Ｑバーを交互
に切り替える。フリップフロップ５１の出力ＱはＡＮＤ
ゲート５２ａ、５２ｃ、５２ｆに、フリップフロップ５
１の出力ＱバーはＡＮＤゲート５２ｂ、５２ｄ、５２ｅ
に接続されている。よってフリップフロップ５１の出力
Ｑが“Ｈ”ならばＡＮＤゲート５２ａから駆動パルスＰ
ｍが、 ＡＮＤゲート５２ｃからストローブパルスＰｓ
１が、 ＡＮＤゲート５２ｆからストローブパルスＰｓ
２が出力される。そしてプリドライバー５４ａにはＡＮ
Ｄゲート５２ａから駆動パルスＰｍが出力され、プリド
ライバー５４ｂにはＯＲゲート５３ａを介して駆動パル
スＰｍとストローブパルスＰｓ１が出力され、またプリ
ドライバー５４ｄにはＯＲゲート５３ｂを介してストロ
ーブパルスＰｓ２が出力される。

【００２１】さらにプリドライバー５４ａ〜５４ｄはそ
れぞれドライバー用トランジスタ５５ａ〜５５ｄに接続
されている。フリップフロップ５１の出力Ｑが“Ｈ”の
時に、駆動パルスＰｍ出力時ではドライバー用トランジ
スタ５５ａ、５５ｄがＯＮ状態、ドライバー用トランジ
スタ５５ｂ、５５ｃがＯＦＦ状態となる。よってＯＵＴ
１側から駆動パルスＰｍが出力されモーターが駆動され
る。またストローブパルスＰｓ１出力時ではドライバー
用トランジスタ５５ａ、５５ｂ、５５ｃがＯＦＦ状態、
ドライバー用トランジスタ５５ｄがＯＮ状態となりＯＵ
Ｔ１側が高インピーダンス状態となりローター７０の運
動による誘起電圧が検出インバーター５８ａによって検
出される。さらにまたストローブパルスＰｓ２出力時で
はドライバー用トランジスタ５５ａ、５５ｃ、５５ｄが
ＯＦＦ状態、ドライバー用トランジスタ５５ｂがＯＮ状
態となり、ＯＵＴ２側が高インピーダンス状態となりロ
ーター７０の運動による誘起電圧は検出インバーター５
８ｂによって検出される。反対にフリップフロップ５１
の出力Ｑバーが“Ｈ”ならば上記と別のゲートが働き逆
の動作となる。以上のようにして駆動パルスＰｍ、補正
駆動パルスＰｆ、ストローブパルスＰｓ１、Ｐｓ２を出
力端子ＯＵＴ１から出すか、出力端子ＯＵＴ２から出す
かを切り替えている。

【００２２】次に検出抵抗について説明する。通常の電
子時計では約２ｋΩの値であり、また検出抵抗は通常は
無限大（付けない）か、或いは付けたとしてもわずかな
ローターの動きによる誘起電圧を拾わなくするためにコ
イル抵抗の５０倍程度の約１００ｋΩの検出抵抗が１つ
用意されている。しかし本発明では電圧が高い場合に駆
動力が大きすぎる場合を検出するためわざと誘起電圧を
拾いにくいコイル抵抗の２倍以上３０倍以下の抵抗値５
〜５０ｋΩの検出抵抗としている。第一の実施例では時
計間のばらつき等に対応するため１０ｋΩ、２５ｋΩ、
５０ｋΩという３種類の抵抗値の検出抵抗の中からひと
つを選択できるようになっている。本実施例では前述し
たように２５ＫΩの検出抵抗５７ｂ、５７ｅを選択して
いる。

【００２３】ここで検出抵抗の働きについて述べる。検
出抵抗は抵抗値が低いほど誘起電圧の検出レベルが低く
（検出しづらく）なり、逆に検出抵抗が高いほど誘起電
圧の検出レベルは高く（検出しやすく）なる。これはコ
イルに発生した誘起電圧の電流の一部を検出抵抗５７
ｂ、５７ｅに流すことで誘起電圧の電圧を下げることに
より検出レベルを下げる効果によるものである。そのた
め抵抗値が小さい方が電流が流れやすくなり、その分誘
起電圧が下がりやすくなる。以上のことにより検出抵抗
は抵抗値が低いほど誘起電圧の検出レベルが低くなる。
また検出抵抗の抵抗値が固定の場合でも駆動電圧が低い
場合は検出レベルが高くなり、駆動電圧が高いと検出レ
ベルは低くなる。これはロータ７０の回転による誘起電
圧は駆動電圧に関わらずほぼ一定であるのに対し検出イ
ンバーター５８ａ、５８ｂのスレショールド電圧は駆動
電圧に比例して高くなるため相対的に検出レベルが下が
るためである。

【００２４】さらにモータードライバー回路５０につい
て説明を続ける。ＯＲゲート５６は検出インバーター５
８ａ、５８ｂが誘起電圧を検出した場合、誘起電圧パル
スＰｖとして負荷検出制御回路２０に出力する。ＡＮＤ
ゲート２３、２４はそれぞれストローブパルスＰｓ１、
Ｐｓ２との積をとって誘起電圧パルスＰｖ１、Ｐｖ２と
して判定回路２１に出力する。判定回路はこの誘起電圧
パルスＰｖ１、Ｐｖ２から後述する方法によりローター
７０の駆動状態を判定し、駆動力が強い場合は駆動パル
スＰｍを小さくし、駆動力が弱い場合は駆動パルスＰｍ
を大きくするよう駆動パルス選択回路１３を制御し、さ
らに駆動力が弱すぎてモーターが駆動できなかった場合
は駆動パルスＰｍを大きくするよう駆動パルス選択回路
１３を制御すると共に補正駆動パルスＰｆを出力させ
る。

【００２５】次に判定回路２１によるロータ７０の運動
状態の判定方法について説明する。図１は駆動状態の判
定方法を示すフローチャートである。スタート後まず判
定Ａを行う。判定Ａは誘起電圧パルスＰｖ２の１回目
（駆動パルスＰｍ終了後１ｍｓのタイミング）の判定で
ある。なお図中の判断記号中に示している分数は分母が
検出機会、分子が検出された誘起電圧パルスＰｖ１又は
誘起電圧パルスＰｖ２の個数である。例えば［Ｐｖ１、
２／８］であれば誘起電圧パルスＰｖ１の検出機会８回
のうち２回検出されれば“有”と判定し、０回か１回し
か誘起電圧パルスＰｖ２が検出されなければ“無”と判
定するものである。また上記の場合誘起電圧パルスＰｖ
２が２回検出されればその時点で判定を打ち切り次ぎの
判定へと移行する。判定Ａは［Ｐｖ２、１／１］の判定
であり、誘起電圧パルスＰｖ２が検出されれば判定Ｂに
進む。判定Ｂは［Ｐｖ１、２／６］の判定であり、
“有”と判定された場合（６回の判定機会中誘起電圧パ
ルスＰｖ１が２個検出された場合）は判定結果Ｘ８にな
る。逆に“無”と判定された場合（６回の判定機会中誘
起電圧パルスＰｖ１が１回以下の検出の場合）は判定結
果Ｘ７になる。なお表１に判定結果とロータ７０の駆動
状態、駆動パルスＰｍの制御を示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】一方、判定Ａで“無”と判定された場合は
判定Ｃに移行する。判定Ｃは［Ｐｖ１、１／１］の判定
である。判定Ｃで“有”と判定された場合は判定Ｄに移
行する。判定Ｄは再度誘起電圧パルスＰｖ２を検出する
［Ｐｖ２、１／４］の判定である。判定Ｄで“有”と判
定された場合は判定Ｅに移行する。判定Ｅはもう１度誘
起電圧パルスＰｖ１を検出する［Ｐｖ１、２／８］の判
定である。判定Ｅで“有”と判定された場合は判定結果
Ｘ５になり、“無”と判定された場合は判定結果Ｘ１に
なる。また判定Ｄで“無”と判定された場合は判定Ｈに
移行する。判定Ｈは［Ｐｖ１、１／１］の判定である。
判定Ｈで“有”と判定された場合は判定Ｊに移行する。
判定Ｊは［Ｐｖ２、１／４］の判定である。判定Ｊで
“無”と判定された場合は判定結果Ｘ２になり、“有”
と判定された場合は判定Ｋに移行する。判定Ｋは［Ｐｖ
１、２／８］の判定である。判定Ｋで“有”と判定され
た場合は判定結果Ｘ３になり、“無”と判定された場合
は判定結果Ｘ１２になる。

【００２８】また判定Ｈで“無”と判定された場合は判
定Ｍに移行する。判定Ｍは［Ｐｖ２、１／２］の判定で
ある。判定Ｍで“有”と判定された場合は判定Ｌに移行
し、“無”と判定された場合は判定結果Ｘ９になる。判
定Ｌは［Ｐｖ１、２／８］の判定である。判定Ｌで
“有”と判定された場合は判定結果Ｘ４になり、“無”
と判定された場合は判定結果Ｘ１３になる。また判定Ｃ
で“無”と判定された場合は判定Ｆに移行する。判定Ｆ
は［Ｐｖ２、１／２］の判定である。判定Ｆで“無”と
判定された場合は判定結果Ｘ１０になり、“有”と判定
された場合は判定Ｇに移行する。判定Ｇは［Ｐｖ１、２
／８］の判定である。判定Ｇで“有”と判定された場合
は判定結果Ｘ６になり、“無”と判定された場合は判定
結果Ｘ１１になる。

【００２９】続いて上記のフローチャートの判定方法に
ついて実際の電流波形の例を用いて説明する。図３、図
４、図５は本実施例の動作を示す波形図である。図３〜
図５（イ）〜（カ）においてＩｍは電流波形、 Ｐｖ１
及びＰｖ２は誘起電圧パルスである。Ｎは検出抵抗の無
いときの誘起電圧パルスＰｖ１、Ｐｖ２の検出レベル、
Ｎ１、Ｎ２はそれぞれ検出抵抗の有るときの誘起電圧パ
ルスＰｖ１の検出レベル、検出抵抗の有るときの誘起電
圧パルスＰｖ２の検出レベルである。誘起電圧パルスＰ
ｖ１は図３〜図５において電流波形Ｉｍが検出レベルＮ
１よりも下にあった場合に検出され、誘起電圧パルスＰ
ｖ２は図３〜図５において電流波形Ｉｍが検出レベルＮ
２よりも上にあった場合に検出される。なお電流波形Ｉ
ｍにおいて駆動パルスＰｍのチョッパーによるノコギリ
状の形状は説明上必要ではなく省略している。図３
（イ）はモーターが駆動できなかった時の電流波形、図
３（ロ）は弱い駆動力の時の電流波形である。さらに図
３（ハ）、（ニ）、…となるに連れて段々と駆動力が強
い時の電流波形を示している。まずは図１における各判
定の概略の意味を説明する。初めに駆動パルスＰｍ（図
示せず）終了後１ｍｓ後のタイミングａで判定Ａが行わ
れる。判定Ａはタイミングａにおいて誘起電圧パルスＰ
ｖ２が検出されるかどうかを判定する。逆に誘起電圧パ
ルスＰｖ２が検出される場合は図４（ト）、（チ）、
（リ）のようにタイミングａで電流波形の山Ｉｙが有る
場合で、これは駆動力が強い場合である。誘起電圧パル
スＰｖ２が検出されない場合は図３（イ）の様にモータ
ーが回転できなかった場合と、図３（ロ）〜（ホ）と図
４（ヘ）の様に駆動力が弱い場合からやや強い場合で、
タイミングａではまだ電流波形の山Ｉｙの前の電流波形
の谷Ｉｘである場合と、図５（ヌ）〜（ワ）の様に駆動
力が非常に強い場合で、タイミングａでは電流波形の山
Ｉｙは過ぎてしまい電流波形の谷Ｉｔになっている場合
（或いは検出レベルＮ２を越えない場合）とがある。判
定Ａでは図４（ト）、（チ）、（リ）の様な場合とそれ
以外の場合を判別するためのものである。

【００３０】判定Ｂは図４（ト）、（チ）、（リ）の場
合に誘起電圧パルスＰｖ１によって電流波形の谷Ｉｔを
見つけるための判定である。駆動力が強い場合ほど電流
波形の谷Ｉｔは早いタイミングで現れる。即ち図４では
左側に寄ってくる。ここで判定Ｂの検出機会を多く（８
回）取れば図４（ト）、（チ）、（リ）はすべて同じ検
出結果（誘起電圧パルスＰｖ１を２回検出する）になる
が、検出機会を６回とすることで図４の（ト）の様に誘
起電圧パルスＰｖ１を２回検出できない場合と、図４
（チ）、（リ）の様に誘起電圧パルスＰｖ１を２回検出
する場合で判別できるようにしている。なお誘起電圧パ
ルスＰｖ１を２個検出する様にしているのはより検出を
確実にするためである。また判定Ｃは判定Ａで“無”と
判定された場合に駆動パルスＰｍ終了後１．２５ｍｓの
タイミングｃで誘起電圧パルスＰｖ１を検出するもので
ある。これはタイミングａで誘起電圧パルスＰｖ２が検
出されなかったのが電流波形の谷Ｉｘ又はＩｔによるも
のか、あるいは駆動電圧と検出抵抗の組み合わせによっ
て検出レベルＮ１が上がったため検出できなかったのか
を判定するものである。即ち図３（ロ）〜（ホ）の様に
電流波形の谷Ｉｘが続いていればタイミングｃで誘起電
圧パルスＰｓ１が検出され、図５（ル）の様に検出レベ
ルＮ１が上がったためならばタイミングｃで誘起電圧パ
ルスＰｓ１は検出されない。なお偶然そタイミングａか
らタイミングｃの間で電流波形の谷Ｉｘから電流波形の
山Ｉｙに切り替わった場合は図４（ヘ）として後述す
る。

【００３１】また判定Ｄは判定Ｃで“有”と判定された
場合に電流波形の山Ｉｙを検出するためのものである。
電流波形の山Ｉｙがタイミングｄ５までにあれば誘起電
圧Ｐｖ２が検出されるので判定Ｅに移行する。判定Ｅは
判定Ｄで“有”と判定された場合電流波形の谷Ｉｔを検
出するためのものである。駆動できた場合は図３（ロ）
〜（ホ）の様に電流波形の山Ｉｙの直ぐ後ろに電流波形
の谷Ｉｔが有る。よって誘起電圧パルスＰｖ１が検出さ
れるので判定Ｅは“有”と判定される。また駆動できな
かった場合は図３（イ）の様に電流波形の山Ｉｙｏは大
きくなり電流波形の谷Ｉｔは見られない。よって誘起電
圧パルスＰｖ１は検出されず、判定Ｅは“無”と判定さ
れ判定結果Ｘ１となる。判定結果Ｘ１は回転できなかっ
たという判定である。

【００３２】判定Ｆは判定Ａ、判定Ｃが両方共に“無”
と判定された場合に、図４（ヘ）の様にタイミングａか
らタイミングｃの間に電流波形Ｉｍが検出レベルＮを横
切ったためか、或いは図５（ル）の様に検出レベルＮ
１、Ｎ２が上がったため検出できなかったのかを判定す
るものである。図４（ヘ）の場合はタイミングｆ１では
電流波形の山Ｉｙであるので誘起電圧パルスＰｖ２が検
出され判定Ｆは“有”と判定される。そして続く判定Ｇ
によって電流波形の谷Ｉｔを検出することによりロータ
７０の動きを検出する。図５（ル）では検出レベルＮ
１、Ｎ２が上がったため検出できなかったもので誘起電
圧パルスＰｖ２は検出されず判定Ｆは“無”と判定さ
れ、判定結果Ｘ１０と判定される。判定結果Ｘ１０は駆
動力が非常に強いという判定である。

【００３３】判定Ｈと判定Ｍは判定Ｄで“無”と判定さ
れた場合に誘起電圧パルスＰｖ２が検出できないのが図
（ロ）、（ハ）、（ニ）の様に電流波形の谷Ｉｘにいる
ためか、或いは図５（ヌ）、（ヲ）の様に検出レベルＮ
１が上がったためかを区別するためのものである。なお
このために判定Ｄの判定機会は４回で打ち切って判定Ｈ
に移行している。また判定Ｊは判定Ｈが“有”と判定さ
れた場合に再度電流波形の山Ｉｙを検出するためのもの
である。判定Ｊが“有”と判定された場合は判定Ｋによ
って電流波形の谷Ｉｔを検出する。判定Ｌは判定Ｈが
“無”と判定された場合に、図３（ニ）の様にタイミン
グｄ４からタイミングｈの間に電流波形Ｉｍが検出レベ
ルＮを横切ったためか、或いは図５（ヌ）、（ヲ）の様
に検出レベルＮ１が上がったため誘起電圧パルスＰｖ１
が検出できなかったのかを判定するものである。図３
（ニ）の場合は判定Ｍで再度電流波形の山Ｉｙを検出し
その後の判定Ｌによって電流波形の谷Ｉｔを検出するこ
とでローター７０の動きを検出する。図５（ヌ）、
（ヲ）では検出レベルＮ１が上がったため誘起電圧パル
スＰｖ１が検出できなかったので判定Ｍは“無”と判定
され、判定結果Ｘ９と判定される。判定結果Ｘ９は駆動
力が非常に強いという判定である。

【００３４】次にそれぞれの駆動状態での判定を詳述す
る。図３（イ）では電流波形Ｉｍはモーターが駆動でき
なかった場合の電流波形を示している。図３（イ）の電
流波形となる場合は負荷のある場合を考慮しても電圧が
有る程度低い場合であり、検出抵抗の有る場合の検出レ
ベルＮ１、Ｎ２は検出抵抗の無い場合の検出レベルＮと
ほぼ同レベルである。（なおこのことは図３（ロ）、
（ハ）、（ニ）についても同様である）。図３（イ）に
おいてタイミングａでは電流波形Ｉｍは電流波形の谷Ｉ
ｘにいるので誘起電圧パルスＰｖ２は発生せず判定Ａは
“無”となり判定Ｃへ移行する。続いてタイミングｃで
はまだ電流波形Ｉｍは電流波形の谷Ｉｘで検出レベルＮ
１より下にいるので誘起電圧パルスＰｖ１が発生し、判
定Ｃは“有”となり判定Ｄに移行する。判定Ｄでタイミ
ングｄ１〜ｄ２ではまだ電流波形Ｉｍは電流波形の谷Ｉ
ｘで検出レベルＮ１より下にいるので誘起電圧パルスＰ
ｖ２は発生しないが、タイミングｄ３になると電流波形
Ｉｍは電流波形の山Ｉｙｏで検出レベルＮ２より上にな
り誘起電圧パルスＰｖ２が発生する。よって判定Ｄは
“有”と判定され判定Ｅに移行する。判定Ｅではタイミ
ングｅ１〜ｅ８まで全て電流波形の山Ｉｙｏの範囲であ
り誘起電圧パルスＰｖ１は発生せず判定Ｅは“無”と判
定され、判定結果Ｘ１と判定される。判定結果Ｘ１はロ
ーター７０が回転できなかったという判定であり、補正
駆動パルスＰｆを発生すると共に次の駆動パルスＰｍは
２ランク大きな駆動力の駆動パルスを選択する。

【００３５】図３（ロ）では電流波形Ｉｍはローター７
０は駆動はできたが駆動力が弱い場合の電流波形を示し
ている。タイミングａにおいては電流波形Ｉｍは電流波
形の谷Ｉｘにいるので誘起電圧パルスＰｖ２は発生せず
判定Ａは“無”と判定され判定Ｃへ移行する。続いてタ
イミングｃではまだ電流波形Ｉｍは電流波形の谷Ｉｘで
検出レベルＮ１より下にいるにいるので誘起電圧パルス
Ｐｖ１が発生し、判定Ｃは“有”と判定され判定Ｄに移
行する。判定Ｄでタイミングｄ１〜ｄ４では全て電流波
形の谷Ｉｘにいるので誘起電圧パルスＰｖ２は発生せず
判定Ｄは“無”と判定され判定Ｈに移行する。タイミン
グｈでは電流波形Ｉｍは電流波形の谷Ｉｘで検出レベル
Ｎ１より下にいるので誘起電圧パルスＰｖ１が発生し判
定Ｈは“有”と判定され判定Ｊに移行する。判定Ｊでは
タイミングｊ１〜ｊ４まで全て電流波形の谷Ｉｘの範囲
であり誘起電圧パルスＰｖ２は発生せず判定Ｊは“無”
と判定され判定結果Ｘ２と判定される。なおタイミング
ｊ４の時点ではまだ電流波形の谷Ｉｔは発生していない
ためモーターは駆動できていない。よってタイミングｊ
４以後に時計に外力等が加わるとモーターが駆動できな
いということは充分に考えられる。よって判定結果Ｘ２
は駆動力が弱く駆動できるかどうか不明であるという判
定であり、補正駆動パルスＰｆを発生して確実に駆動す
る。またこの駆動パルスＰｍでは非常に止まり易く、頻
繁に補正駆動パルスＰｆが出力される恐れがある。よっ
て次の駆動パルスＰｍは１ランク大きな駆動力の駆動パ
ルスを選択する。

【００３６】図３（ハ）では電流波形Ｉｍは（ロ）より
もやや駆動力が強くなった場合の電流波形を示してい
る。この駆動力は補正駆動パルスＰｆも頻発せず、ほぼ
最小のエネルギーで駆動できるものであり通常の駆動に
最適なものである。タイミングａにおいては電流波形Ｉ
ｍは電流波形の谷Ｉｘいるので誘起電圧パルスＰｖ２は
発生せず判定Ａは“無”と判定され判定Ｃへ移行する。
続いてタイミングｃではまだ電流波形Ｉｍは電流波形の
谷Ｉｘで検出レベルＮ１より下にいるので誘起電圧パル
スＰｖ１が発生し、判定Ｃは“有”と判定され判定Ｄに
移行する。判定Ｄでタイミングｄ１〜ｄ４では全て電流
波形の谷Ｉｘにいるので誘起電圧パルスＰｖ２は発生せ
ず判定Ｄは“無”と判定され判定Ｈに移行する。タイミ
ングｈでは電流波形Ｉｍは電流波形の谷Ｉｘで検出レベ
ルＮ１より下にあり誘起電圧パルスＰｖ１が発生し判定
Ｈは“有”と判定され判定Ｊに移行する。判定Ｊではタ
イミングｊ１〜ｊ３までは電流波形の谷Ｉｘの範囲であ
り誘起電圧パルスＰｖ２は発生しない。しかしタイミン
グｊ４では電流波形の山Ｉｙで検出レベルＮ２より上と
なり誘起電圧パルスＰｖ２が発生し判定Ｊは“有”と判
定され判定Ｋへと移行する。判定Ｋではタイミングｋ１
〜ｋ６までは電流波形の山Ｉｙとなり誘起電圧パルスＰ
ｖ１は発生しないがタイミングｋ７、ｋ８では電流波形
の谷Ｉｔで検出レベルＮ１より下となり誘起電圧パルス
Ｐｖ１が発生し判定Ｋは“有”と判定され、判定結果Ｘ
３と判定される。判定結果Ｘ３は駆動力が最小のエネル
ギーで駆動できる最適な駆動パルスであるという判定で
あり、補正駆動パルスＰｆは発生せず、次の駆動パルス
Ｐｍは今と同じランクの駆動パルスを選択する。

【００３７】図３（ニ）では電流波形Ｉｍはモーターは
図３（ロ）よりもやや駆動力が強くなりタイミングｄ４
からタイミングｈの間を電流波形Ｉｍが横切った場合で
ある。この駆動力も図３（ロ）と同様にほぼ最小のエネ
ルギーで駆動できるものであり通常の駆動に最適なもの
である。タイミングａにおいては電流波形Ｉｍは電流波
形の谷Ｉｘいるので誘起電圧パルスＰｖ２は発生せず判
定Ａは“無”と判定され判定Ｃへ移行する。続いてタイ
ミングｃではまだ電流波形Ｉｍは電流波形の谷Ｉｘで検
出レベルＮ１より下にいるので誘起電圧パルスＰｖ１が
発生し、判定Ｃは“有”と判定され判定Ｄに移行する。
判定Ｄでタイミングｄ１〜ｄ４では全て電流波形の谷Ｉ
ｘにいるので誘起電圧パルスＰｖ２は発生せず判定Ｄは
“無”と判定され判定Ｈに移行する。しかしタイミング
ｄ４の直後に電流波形Ｉｍは電流波形の山Ｉｙとなりタ
イミングｈでは誘起電圧パルスＰｖ１が発生せず判定Ｈ
は“無”と判定され判定Ｍに移行する。タイミングｍ１
では電流波形の山Ｉｙであり誘起電圧パルスＰｖ２が発
生し、判定Ｍは“有”と判定され判定Ｌに移行する。判
定Ｌではタイミングｌ１〜ｌ６までは電流波形の山Ｉｙ
の範囲であり誘起電圧パルスＰｖ１は発生しない。しか
しタイミングｌ７、ｌ８では電流波形の谷Ｉｔで検出レ
ベルＮ１より下となり誘起電圧パルスＰｖ１が発生し判
定Ｌは“有”と判定され判定結果Ｘ４と判定される。判
定結果Ｘ４は駆動力が最小のエネルギーで駆動できる最
適な駆動パルスであるという判定であり、補正駆動パル
スＰｆは発生せず、次の駆動パルスＰｍは今と同じラン
クの駆動パルスを選択する。

【００３８】図３（ホ）では電流波形Ｉｍはモーターは
図３（ニ）よりもやや駆動力が強くなった場合の電流波
形を示している。この駆動力もほぼ最小のエネルギーで
駆動できる駆動力である。タイミングａにおいては電流
波形Ｉｍは電流波形の谷Ｉｘいるので誘起電圧パルスＰ
ｖ２は発生せず判定Ａは“無”と判定され判定Ｃへ移行
する。続いてタイミングｃではまだ電流波形Ｉｍは電流
波形の谷Ｉｘで検出レベルＮ１より下にいるので誘起電
圧パルスＰｖ１が発生し、判定Ｃは“有”と判定され判
定Ｄに移行する。判定Ｄでタイミングｄ１では電流波形
の谷Ｉｘにいるので誘起電圧パルスＰｖ２は発生しな
い。しかしタイミングｄ２では電流波形の山Ｉｙで検出
レベルＮ２より上にいるので誘起電圧パルスＰｖ２が発
生し判定Ｄは“有”と判定され判定Ｅに移行する。判定
Ｅではタイミングｅ１〜ｅ６までは電流波形の山Ｉｙの
範囲であり誘起電圧パルスＰｖ１は発生しない。しかし
タイミングｅ７、ｅ８では電流波形の谷Ｉｔで検出レベ
ルＮ１より下となり誘起電圧パルスＰｖ１が発生し判定
Ｅは“有”と判定され判定結果Ｘ５と判定される。判定
結果Ｘ５は駆動力が最小のエネルギーで駆動できる最適
な駆動パルスであるという判定であり、補正駆動パルス
Ｐｆは発生せず、次の駆動パルスＰｍは今と同じランク
の駆動パルスを選択する。

【００３９】図４（ヘ）では電流波形Ｉｍはモーターは
図３（ホ）よりやや駆動力が強くなりタイミングａから
タイミングｃの間を電流波形Ｉｍが横切った場合であ
る。タイミングａにおいては電流波形Ｉｍは電流波形の
谷Ｉｘいるので誘起電圧パルスＰｖ２は発生せず判定Ａ
は“無”と判定され判定Ｃへ移行する。続いてタイミン
グｃで電流波形Ｉｍは電流波形の山Ｉｙになり誘起電圧
パルスＰｖ１は発生せず、判定Ｃは“無”と判定され判
定Ｆに移行する。タイミングｆ１で電流波形Ｉｍは電流
波形の山Ｉｙで検出レベルＮ２より上になり誘起電圧パ
ルスＰｖ２が発生し、判定Ｆは“有”と判定され判定Ｇ
に移行する。判定Ｇでタイミングｇ１〜ｇ５では電流波
形の山Ｉｙにいるので誘起電圧パルスＰｖ１は発生しな
い。しかしタイミングｇ６、ｇ７では電流波形の谷Ｉｔ
で検出レベルＮ１より下にいるので誘起電圧パルスＰｖ
１が発生し判定Ｇは“有”と判定され判定結果Ｘ６と判
定される。判定結果Ｘ６は駆動力がやや強いという判定
であり、補正駆動パルスＰｆは発生せず、次の駆動パル
スＰｍは１ランク小さな駆動力の駆動パルスを選択す
る。ところでこの電流波形Ｉｍでは電流波形の谷Ｉｘは
浅いためタイミングｃにおいて電流波形の谷Ｉｘであっ
ても検出レベルＮ１を越えられず誘起電圧パルスＰｖ１
が発生しない場合がある。しかし電流波形の谷Ｉｔは十
分に大きなものであり誘起電圧パルスＰｖ１が発生す
る。よって上記の判定結果となりやはり次の駆動パルス
Ｐｍは１ランク小さな駆動力の駆動パルスを選択する。

【００４０】図４（ト）では電流波形Ｉｍはモーターは
図４（ヘ）よりもやや駆動力が強くなりタイミングａで
は電流波形の山Ｉｙで検出レベルＮ２より上になった場
合である。よってタイミングａで誘起電圧パルスＰｖ２
が発生し、判定Ａは“有”と判定され判定Ｂへ移行す
る。判定Ｂでタイミングｂ１〜ｂ５では電流波形の山Ｉ
ｙにいるので誘起電圧パルスＰｖ１は発生しないがタイ
ミングｂ６では電流波形の谷Ｉｔで検出レベルＮ１より
下にいるので誘起電圧パルスＰｖ１が発生する。しかし
判定Ｂは６回の検出機会で打ち切られるため誘起電圧パ
ルスＰｖ１は１個しか発生せず判定Ｂは“無”と判定さ
れ判定結果Ｘ７と判定される。判定結果Ｘ７は駆動力が
やや強いという判定であり、補正駆動パルスＰｆは発生
せず、次の駆動パルスＰｍは１ランク小さな駆動力の駆
動パルスを選択する。

【００４１】図４（チ）では電流波形Ｉｍはモーターは
さらに駆動力が強くなり電流波形の山Ｉｙが駆動パルス
Ｐｍによる電流波形の山Ｉｐと一部重なった場合であ
る。タイミングａでは検出レベルＮ２より上にいるため
誘起電圧パルスＰｖ２が発生し、判定Ａは“有”と判定
され判定Ｂへ移行する。判定Ｂでタイミングｂ１〜ｂ４
では電流波形の山Ｉｙにいるので誘起電圧パルスＰｖ１
は発生しない。しかしタイミングｂ５、ｂ６では電流波
形の谷Ｉｔで検出レベルＮ１より下にいるので誘起電圧
パルスＰｖ１が発生する。よって判定Ｂは“有”と判定
され判定結果Ｘ８と判定される。判定結果Ｘ８は駆動力
が強いという判定であり、補正駆動パルスＰｆは発生せ
ず、次の駆動パルスＰｍは２ランク小さな駆動力の駆動
パルスを選択する。

【００４２】図４（リ）では電流波形Ｉｍはモーターは
さらに駆動力が強くなった場合である。タイミングａで
は電流波形の山Ｉｙの後半部分となり検出レベルＮ２よ
り上にいるため誘起電圧パルスＰｖ２が発生し、判定Ａ
は“有”と判定され判定Ｂへ移行する。判定Ｂでタイミ
ングｂ１、ｂ２ではまだ電流波形の山Ｉｙにいるので誘
起電圧パルスＰｖ１は発生しないがタイミングｂ３、ｂ
４では電流波形の谷Ｉｔで検出レベルＮ１より下にいる
ので誘起電圧パルスＰｖ１が発生する。よって判定Ｂは
“有”と判定され判定結果Ｘ８と判定される。判定結果
Ｘ８は駆動力が強いという判定であり、補正駆動パルス
Ｐｆは発生せず、次の駆動パルスＰｍは２ランク小さな
駆動力の駆動パルスを選択する。

【００４３】図５（ヌ）では電流波形Ｉｍはさらに駆動
力が強くなった場合である。電流波形の山Ｉｙは完全に
駆動パルスＰｍによる電流波形の山Ｉｐと重なってい
る。タイミングａでは既に電流波形の谷Ｉｔにいるので
誘起電圧パルスＰｖ２は発生せず判定Ａは“無”と判定
され判定Ｃへ移行する。続いてタイミングｃではまだ電
流波形Ｉｍは電流波形の谷Ｉｔで検出レベルＮ１より下
にいるので誘起電圧パルスＰｖ１が発生し、判定Ｃは
“有”判定され判定Ｄに移行する。判定Ｄでタイミング
ｄ１〜ｄ４では全て電流波形の谷Ｉｘにいるので誘起電
圧パルスＰｖ２は発生せず判定Ｄは“無”と判定され判
定Ｈに移行する。タイミングｈでは電流波形Ｐｍは検出
レベルＮの近くであり、また電流波形の山Ｉｙ２にかか
る位置であり検出レベルＮ１を越えることができない。
よって誘起電圧パルスＰｖ１は発生せず判定Ｈは“無”
と判定され判定Ｍに移行する。タイミングｍ１、ｍ２で
は電流波形の谷Ｉｔから電流波形の山Ｉｙに掛かる範囲
であり検出レベルＮ１を越えることができないため誘起
電圧パルスＰｖ１は発生しない。よって判定Ｍは“無”
と判定され、判定結果Ｘ９と判定される。判定結果Ｘ９
は駆動力が非常に強い駆動パルスであるという判定であ
り、補正駆動パルスＰｆは発生せず、次の駆動パルスＰ
ｍは３ランク小さな駆動力の駆動パルスを選択する。

【００４４】図５（ル）では電流波形Ｉｍはモーターは
図５（ヌ）とほぼ同じであるが検出レベルＮ１、Ｎ２が
さらに高くなり電流波形の谷Ｉｔが検出ができなくなっ
た場合である。タイミングａにおいては電流波形Ｉｍは
電流波形の谷Ｉｘいるので誘起電圧パルスＰｖ２は発生
せず判定Ａは“無”となり判定Ｃへ移行する。続いてタ
イミングｃで電流波形Ｉｍは電流波形の谷Ｉｔにいるが
検出レベルＮ１を越えることができずに誘起電圧パルス
Ｐｖ１は発生せず、判定Ｃは“無”と判定され判定Ｆに
移行する。しかしタイミングｆ１、ｆ２共に電流波形の
谷Ｉｔにいるので誘起電圧パルスＰｖ２は発生せず判定
Ｆは“無”と判定され判定結果Ｘ１０と判定される。判
定結果Ｘ１０はは電圧が高い場合で駆動力が非常に強い
駆動パルスであるという判定であり、補正駆動パルスＰ
ｆは発生せず、次の駆動パルスＰｍは３ランク小さな駆
動力の駆動パルスを選択する。

【００４５】図５（ヲ）では電流波形Ｉｍはさらに駆動
力が強くなった場合である。この場合も図５（ヌ）、
（ル）と比べて電流波形Ｉｙ３が大きくなっているが判
定は図５（ヌ）又は（ル）と全く同様の判定となる。よ
って電流波形の山Ｉｙ３が検出レベルＮ２を越える以前
に判定を終了しているため問題とはならない。そして上
記と同じく補正駆動パルスＰｆは発生せず、次の駆動パ
ルスＰｍは３ランク小さな駆動力の駆動パルスを選択す
る。なお図５（ヲ）は図５（ヌ）と同じ判定をした場合
の例を示している。また同様に図５（ワ）についても図
５（ヌ）又は（ル）と全く同様の判定となる。

【００４６】図５（カ）は図５（ヲ）よりもさらに駆動
力が強くなった場合のもうひとつの電流波形Ｉｍの例で
ある。この電流波形では駆動パルスＰｍによる電流波形
の山Ｉｐの直後に電流波形の谷は見られない。よってタ
イミングａでは検出レベルＮ２を越えているため誘起電
圧パルスＰｖ２が発生し、判定Ａは“有”と判定され判
定Ｂへ移行する。判定Ｂでタイミングｂ１〜ｂ６では電
流波形の山Ｉｙにいるか、或いは検出レベルＮ１を越え
ることができず誘起電圧パルスＰｖ１は発生しない。よ
って判定Ｂは“無”と判定され判定結果Ｘ７と判定され
る。判定結果Ｘ７は図４（ト）と同じ判定結果であり、
補正駆動パルスＰｆは発生せず、次の駆動パルスＰｍは
１ランク小さな駆動力の駆動パルスを選択するものであ
る。この場合の判定結果では非常に駆動力の強い駆動パ
ルスＰｍであるが１ランクだけ小さくする。ただし１ラ
ンクでも駆動パルスＰｍを小さくするよう選択している
ので最適な駆動パルスＰｍとなるまでやや時間が掛かる
が実使用上問題はない。

【００４７】また上記の説明に現れなかった判定結果Ｘ
１１、Ｘ１３、Ｘ１２については通常では考えられない
異常な電流波形の場合でありローター７０が回転しなて
いないことが考えられるので補正駆動パルスＰｆを発生
せる。また駆動力を異ならせるため次の駆動パルスＰｍ
は１ランク大きな駆動力の駆動パルスを選択する。以上
の様にして検出抵抗によって駆動電圧が高い時に検出レ
ベルＮ１、Ｎ２を鈍くして電流波形の判定を適切に行
い、最適な駆動パルスＰｍを選択するようにしている。

【００４８】続いて第二の実施例について説明する。第
二の実施例は本発明を高速駆動パルスに応用した例であ
る。第一の実施例の駆動パルスＰｍが消費電流を最も少
なくするよう制御していたのに対し、高速駆動パルスは
ある程度消費電流を増やしてでも駆動力の強い駆動パル
スを出力する。これは駆動パルスＰｍの場合ではもし回
転できなかったとしても続く３２ｍｓ後に出力される補
正駆動パルスＰｆによって確実に駆動されるのに対し、
高速駆動パルスでは６４Ｈｚといった高速で駆動しなけ
ればならないため補正駆動パルスを設ける時間的余裕が
無く、高速駆動パルスのみで確実に駆動する必要がある
ためである。従来銀電池を用いた電子時計では電圧が一
定であるため高速駆動パルスは１つの高速駆動パルスを
用意すれば良かった。しかし電圧変動を伴う蓄電手段を
有する電子時計では１つの高速駆動パルスでは電圧が低
いときは駆動力が弱くなり、電圧が高くなると駆動力が
強すぎてオーバーランを起こし時刻が狂ってしまうとい
う問題が生じる。第二の実施例はこの問題を解決するた
めの例である。

【００４９】第二の実施例について図面を基に詳述す
る。図７は本発明の第二の実施例の電子時計の回路構成
を示す回路構成図である。第一の実施例と同一構成要素
は同一番号を付し説明を省略する。第一の実施例との主
な相違点は駆動パルス発生回路１０が高速駆動パルス発
生回路１１０に置き換わり、電圧検出回路８０と、抵抗
選択トランジスタ５９ａ〜５９ｆを制御する検出抵抗制
御回路８１が追加されたことで他の構成要素は第一の実
施例と全く同じである。

【００５０】第一の実施例との相違点についてさらに詳
述する。高速駆動パルス発生回路１１０は発振分周回路
３からの信号を基に、チョッパー比の異なる複数の高速
駆動パルスＰｋを作成する高速駆動パルス作成回路１１
１と、高速駆動パルス作成回路１１１の作成する複数の
高速駆動パルスＰｋの中からひとつを選択する高速駆動
パルス選択回路１１３と、モーターが回転できなかった
と判定された場合に出力される補正駆動パルスＰｆを作
成する補正駆動パルス作成回路１１２と、モーターが回
転できなかったと判定された場合に補正駆動パルスＰｆ
を通すためのＡＮＤゲート１１５と、高速駆動パルスＰ
ｋまたは補正駆動パルスＰｆをモータードライバー回路
５０に出力するＯＲゲート１１４から構成されている。
高速駆動パルス作成回路１１１の作成する高速駆動パル
スＰｋは第一の実施例の駆動パルスＰｍと全く同じパル
スである。また補正駆動パルス作成回路１１２の作成す
る補正駆動パルスＰｆとストローブパルス作成回路２１
の作成するストローブパルスＰｓ１、Ｐｓ２についても
全く同じパルスである。

【００５１】次に電圧検出回路８０の働きについて説明
する。二次電池２は通常使用では１．２Ｖ〜２．８Ｖの
範囲で電圧変動を起こす。電圧検出回路８０は二次電池
２の電圧を検出し１．２Ｖ〜１．６Ｖと１．６Ｖ〜２．
４Ｖと２．４Ｖ〜２．８Ｖの３つの範囲のどの電圧範囲
にあるかを検出抵抗制御回路８１に送信する。検出抵抗
制御回路８１は電圧検出回路８０の検出結果によって抵
抗選択用トランジスタ５９ａ〜５９ｆを制御し検出抵抗
５７ａ〜５７ｆを選択する。即ち二次電池２の電圧が
１．２Ｖ〜１．６Ｖの時は信号８１ｃを“Ｌ”、信号８
１ａ、８１ｂを“Ｈ”とすることで抵抗選択用トランジ
スタ５９ｃ、５９ｆをＯＮ、抵抗選択用トランジスタ５
９ａ、５９ｂ、５９ｄ、５９ｅをＯＦＦとし５０ｋΩの
検出抵抗５７ｃ、５７ｆを選択する。同様に１．６Ｖ〜
２．４Ｖの時は信号８１ｂを“Ｌ”、信号８１ａ、８１
ｃを“Ｈ”とすることで抵抗選択用トランジスタ５９
ｂ、５９ｅをＯＮ、抵抗選択用トランジスタ５９ａ、５
９ｃ、５９ｄ、５９ｆをＯＦＦとし２５ｋΩの検出抵抗
５７ｂ、５７ｅを選択する。また２．４Ｖ〜２．８Ｖの
時は信号８１ａを“Ｌ”、信号８１ｂ、８１ｃを“Ｈ”
とすることで抵抗選択用トランジスタ５９ａ、５９ｄを
ＯＮ、抵抗選択用トランジスタ５９ｂ、５９ｃ、５９
ｅ、５９ｆをＯＦＦとし１０ｋΩの検出抵抗５７ａ、５
７ｄを選択する。よって電圧の高いときにはより小さな
抵抗値の検出抵抗を５７ａ、５７ｄを選択することによ
りローター７０の回転検出能力を向上している。また電
圧検出回路８０は高速駆動パルス選択回路１１３を制御
して３つの電圧範囲でそれぞれ必要な高速駆動パルスＰ
ｋを選択し、不必要に小さすぎる高速駆動パルスＰｋや
大きすぎる高速駆動パルスＰｋは選択しないように制御
している。

【００５２】続いて判定方法と高速駆動パルスＰｋの制
御について述べる。高速駆動パルスＰｋで駆動した場合
も電流波形は図３（イ）〜（ホ）、図４（ヘ）〜
（リ）、図５（ヌ）〜（カ）に示す電流波形Ｉｍと全く
同じ波形になり判定方法についても図１に示すフローチ
ャートを使用した全く同じ検出方法である。ただし判定
結果とそれに続く高速駆動パルスＰｋの制御が第一の実
施例と異なる。以下に例を挙げて説明する。図３（イ）
は回転できなかった場合であり、第一の実施例と同様に
判定結果Ｘ１と判定される。この場合は高速駆動を一時
停止して補正駆動パルスＰｆを発生すると共に次の高速
駆動パルスＰｋは３ランク大きな駆動力の高速駆動パル
スを選択する。なお表２に第二の実施例の検出結果とロ
ーター７０の駆動状態と高速駆動パルスＰｋの制御を示
す。

【００５３】

【表２】

【００５４】図３（ロ）は駆動はできたが駆動力が弱い
場合の電流波形である。この場合は判定結果Ｘ２と判定
される。この場合も高速駆動を一時停止して補正駆動パ
ルスＰｆを発生すると共に次の高速駆動パルスＰｋは２
ランク大きな駆動力の高速駆動パルスを選択する。また
図３（ハ）〜（ホ）、図４（ヘ）、（ト）についても回
転はできても高速駆動ではやや駆動力が弱いものであ
る。よって図３（ハ）、（ニ）の判定結果Ｘ３、Ｘ４で
は補正駆動パルスＰｆは発生せず、次の高速駆動パルス
Ｐｋは２ランク大きな駆動力の高速駆動パルスを選択す
る。図３（ホ）、図４（へ）、（ト）の判定結果Ｘ５、
Ｘ６、Ｘ７では補正駆動パルスＰｆは発生せず、次の高
速駆動パルスＰｋは１ランク大きな駆動力の高速駆動パ
ルスを選択する。

【００５５】図４（チ）、（リ）は高速駆動として充分
に駆動力があり最適なものである。よって図４（チ）、
（リ）の判定結果Ｘ８では補正駆動パルスＰｆは発生せ
ず、次の高速駆動パルスＰｋも今と同じランクの高速駆
動パルスを選択する。しかし図５（ヌ）、（ル）、
（ヲ）はさらに駆動力が大きくなり必要以上に駆動力が
強すぎるものである。よって図５（ヌ）、（ル）、
（ヲ）の判定結果Ｘ９、Ｘ１０では補正駆動パルスＰｆ
は発生せず、次の高速駆動パルスＰｋは１ランク小さな
駆動力の高速駆動パルスを選択する。なお図５（ワ）、
（カ）の様に非常に強すぎる駆動力を有する高速駆動パ
ルスＰｋは電圧検出回路８０によって高速駆動パルス選
択回路が制御されるため出現しない。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明は電
圧変動を伴う蓄電手段を有する電子時計において、検出
抵抗を通常の電子時計よりも大きな値とする事でロータ
ーの運動をより詳しく判定する事ができる。よって第一
の実施例に示す様に駆動パルスを常に最低のエネルギー
で駆動できるように制御することや、第二の実施例に示
すように高速駆動パルスを最適な駆動力を有する様に制
御することが可能となる。また第二の実施例で電圧によ
って検出抵抗を選択する例を示したが、駆動パルスの大
きさによって検出抵抗を選択することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の判定方法を示すフローチャー
トである。

【図２】本発明の第一の実施例の回路構成図である。

【図３】本発明の第一の実施例の動作を示す波形図であ
る。

【図４】本発明の第一の実施例の動作を示す波形図であ
る。

【図５】本発明の第一の実施例の動作を示す波形図であ
る。

【図６】本発明の第一の実施例の駆動パルスＰｍと補正
駆動パルスＰｆとストローブパルスＰｓ１、Ｐｓ２を示
す波形図である。

【図７】本発明の第二の実施例の回路構成図である。

【図８】従来例の動作を示す波形図である。

【符号の説明】

１ ソーラーセル ２ 二次電池 １０ 駆動パルス発生回路 １１ 駆動パルス作成回路 １２ 補正駆動パルス作成回路 １３ 駆動パルス選択回路 ２０ 負荷検出制御回路 ２１ 判定回路 ２２ ストローブパルス作成回路 ５０ モータードライバー回路 ５７ａ〜５７ｆ 検出抵抗 ６０ コイル ７０ ローター ８０ 電圧検出回路 ８１ 検出抵抗制御回路 １１０ 高速駆動パルス発生回路 Ｉｍ 電流波形 Ｎ、Ｎ１、Ｎ２ 検出レベル Ｐｖ１、Ｐｖ２ 誘起電圧パルス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電手段と、電圧変動を伴う蓄電手段
   と、コイルとステーターとロータからなるステップモー
   ターと、前記ローターの運動時に前記コイルに発生する
   誘起電圧を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結
   果をもとに前記ローターの運動を判定する判定手段と、
   前記誘起電圧を検出するための第一のストローブパルス
   群と第二のストローブパルス群とを作成するストローブ
   パルス作成手段と、前記誘起電圧の検出レベルを決める
   ための検出抵抗と、前記判定手段の判定結果により前記
   ステップモーターを駆動するための駆動パルスを制御す
   る駆動パルス制御手段を有する電子時計において、前記
   検出抵抗は前記ステップモーターを駆動するための駆動
   電圧が高いときに前記誘起電圧の検出レベルを鈍くする
   ように前記コイルの抵抗値の２倍以上３０倍以下に設定
   されていることを特徴とする電子時計。
2. 【請求項２】 前記判定手段は判定結果を得るまで前記
   第一のストローブパルス群と第二のストローブパルス群
   の出力を交互に切り替えることを特徴とする請求項１記
   載の電子時計。
3. 【請求項３】 前記駆動パルス制御手段は前記判定手段
   の判定結果によって前記駆動パルスを用意された駆動パ
   ルスの中から常に最小のエネルギーにて駆動し得る駆動
   パルスを選択することを特徴とする請求項１記載または
   ２記載の電子時計。
4. 【請求項４】 前記駆動パルス制御手段は前記判定手段
   の判定結果によって前記駆動パルスを用意された駆動パ
   ルスの中から常に最小のエネルギーにて駆動し得る駆動
   パルスよりも数段大きな駆動パルスを選択することを特
   徴とする請求項１または２項の電子時計。