JP2014096900A

JP2014096900A - Stepping motor control circuit, movement and analog electronic timepiece

Info

Publication number: JP2014096900A
Application number: JP2012246587A
Authority: JP
Inventors: Saburo Manaka; 三郎間中
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2014-05-22

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a braking force in driving a stepping motor with a comb of driving pulses.SOLUTION: A stepping motor control circuit includes a rotation detection circuit 108 for detecting a rotational status of a stepping motor 107, and a control section for rotatively driving the stepping motor 107 with a comb of driving pulses P1 having energy depending on the rotational status of the stepping motor 107 detected by the rotation detection circuit 108 and comprising alternate repetition of a supply state to supply a driving current from a power supply to a driving coil 209 of the stepping motor 107 and a supply stop state not to supply the driving current to the driving coil 209. In the supply stop state, the control section forms a closed circuit including an impedance element having a predetermined impedance and the driving coil 209 to reduce a braking force.

Description

本発明は、ステッピングモータ制御回路、前記ステッピングモータ制御回路を備えたムーブメント及び前記ムーブメントを用いたアナログ電子時計に関する。 The present invention relates to a stepping motor control circuit, a movement provided with the stepping motor control circuit, and an analog electronic timepiece using the movement.

従来から、ロータ収容用貫通孔及びロータの安定静止位置を決める複数の位置決め部を有するステータと、前記ロータ収容用貫通孔内に配設されたロータと、前記ステータに巻回された駆動コイルとを有するステッピングモータがアナログ電子時計等に使用されている。
前記ステッピングモータを回転駆動する駆動パルスの一種として、櫛歯状の駆動パルスが用いられている（例えば、特許文献１参照）。櫛歯状の駆動パルスは、電源からの駆動電流をステッピングモータの駆動コイルに供給する供給状態と前記駆動電流を前記駆動コイルに供給しない供給停止状態とを所定周期で交互に繰り返すことで構成される駆動パルスであり、矩形波の駆動パルスに比べて低消費電力化が可能である。 Conventionally, a stator having a plurality of positioning portions for determining a rotor housing through hole and a stable stationary position of the rotor, a rotor disposed in the rotor housing through hole, a drive coil wound around the stator, Stepping motors having the above are used in analog electronic watches and the like.
A comb-like drive pulse is used as one type of drive pulse for rotationally driving the stepping motor (see, for example, Patent Document 1). The comb-shaped drive pulse is configured by alternately repeating a supply state in which a drive current from a power source is supplied to a drive coil of a stepping motor and a supply stop state in which the drive current is not supplied to the drive coil at a predetermined cycle. The driving pulse can be reduced in power consumption as compared with the rectangular driving pulse.

しかしながら、特許文献１の図２から明らかなように、前記供給停止状態では、駆動コイル４とトランジスタ６ａ、７ａによって閉回路が形成され実質的に駆動コイル４が短絡されるため、ロータ１に大きな制動力が働き、ロータの滑らかな回転が妨げられ、ロータの回転が低速化するという問題がある。
また、このため、ロータ速度が周期的に低下を繰り返すことになり、見かけ上負荷となって低消費電力化の妨げになるという問題がある。 However, as apparent from FIG. 2 of Patent Document 1, in the supply stop state, a closed circuit is formed by the drive coil 4 and the transistors 6a and 7a, and the drive coil 4 is substantially short-circuited. There is a problem that the braking force works, the smooth rotation of the rotor is hindered, and the rotation of the rotor is slowed down.
Further, for this reason, the rotor speed is periodically decreased repeatedly, and there is a problem that it becomes an apparent load and hinders a reduction in power consumption.

特開平５−２２９９６号公報JP-A-5-22996

本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、櫛歯状の駆動パルスでステッピングモータを駆動する際の制動力を低減することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce the braking force when driving a stepping motor with comb-like drive pulses.

本発明の第１の視点によれば、ステッピングモータの回転状況を検出する回転検出部と、前記回転検出部が検出した前記ステッピングモータの回転状況に応じたエネルギを有し、電源からの駆動電流を前記ステッピングモータの駆動コイルに供給する供給状態と前記駆動電流を前記駆動コイルに供給しない供給停止状態とを交互に繰り返すことで構成される櫛歯状の駆動パルスにより前記ステッピングモータを回転駆動する制御部とを備え、前記制御部は、前記供給停止状態において、所定のインピーダンスを有するインピーダンス素子と前記駆動コイルを含む閉回路を形成することを特徴とするステッピングモータ制御回路が提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotation detection unit that detects a rotation state of a stepping motor, and energy corresponding to the rotation state of the stepping motor detected by the rotation detection unit, and a drive current from a power source. The stepping motor is rotationally driven by a comb-like drive pulse configured by alternately repeating a supply state in which the drive current is supplied to the drive coil of the stepping motor and a supply stop state in which the drive current is not supplied to the drive coil. A stepping motor control circuit is provided, wherein the control unit forms a closed circuit including an impedance element having a predetermined impedance and the drive coil in the supply stop state.

また、本発明の第２の視点によれば、前記ステッピングモータ制御回路を備えて成ることを特徴とするムーブメントが提供される。
また、本発明の第３の視点によれば、前記ムーブメントを備えて成ることを特徴とするアナログ電子時計が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a movement comprising the stepping motor control circuit.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an analog electronic timepiece comprising the movement.

本発明に係るステッピングモータ制御回路によれば、櫛歯状の駆動パルスでステッピングモータを駆動する際の制動力を低減することができ、低消費電力化が可能になる。
本発明に係るムーブメントによれば、櫛歯状の駆動パルスでステッピングモータを駆動する際の制動力を低減可能なアナログ電子時計を構築することができ、低消費電力化が可能になる。
また、本発明に係るアナログ電子時計によれば、櫛歯状の駆動パルスでステッピングモータを駆動する際の制動力を低減すること等が可能になる。 According to the stepping motor control circuit of the present invention, it is possible to reduce the braking force when driving the stepping motor with the comb-like drive pulse, and to reduce the power consumption.
According to the movement of the present invention, it is possible to construct an analog electronic timepiece capable of reducing the braking force when driving the stepping motor with comb-like drive pulses, and it is possible to reduce power consumption.
Further, according to the analog electronic timepiece of the invention, it is possible to reduce the braking force when the stepping motor is driven by the comb-like drive pulse.

本発明の各実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント、アナログ電子時計に共通するブロック図である。It is a block diagram common to a stepping motor control circuit, a movement, and an analog electronic timepiece according to each embodiment of the present invention. 本発明の各実施の形態に係るアナログ電子時計に使用するステッピングモータの構成図である。It is a block diagram of the stepping motor used for the analog electronic timepiece which concerns on each embodiment of this invention. 本発明の各実施の形態に共通するタイミング図である。It is a timing diagram common to each embodiment of this invention. 本発明の各実施の形態に共通する部分詳細回路図である。It is a partial detailed circuit diagram common to each embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施の形態のタイミング図である。FIG. 3 is a timing diagram of the first embodiment of the present invention. 本発明の第２の実施の形態のタイミング図である。It is a timing diagram of the 2nd Embodiment of this invention.

図１は、本発明の各実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、前記ステッピングモータ制御回路を備えたムーブメント、前記ムーブメントを備えたアナログ電子時計に共通するブロック図で、アナログ電子腕時計の例を示している。
図１において、アナログ電子時計は、所定周波数の信号を発生する発振回路１０１、発振回路１０１で発生した信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生する分周回路１０２、前記時計信号の計時動作やアナログ電子時計を構成する各電子回路要素の制御あるいは駆動パルスを変更制御するパルス制御等の各種制御を行う制御回路１０３を備えている。 FIG. 1 is a block diagram common to a stepping motor control circuit according to each embodiment of the present invention, a movement including the stepping motor control circuit, and an analog electronic timepiece including the movement, and shows an example of an analog electronic wristwatch. ing.
In FIG. 1, an analog electronic timepiece includes an oscillation circuit 101 that generates a signal of a predetermined frequency, a frequency divider circuit 102 that divides the signal generated by the oscillation circuit 101 and generates a clock signal that serves as a time reference, and the clock signal. And a control circuit 103 that performs various controls such as the time counting operation, control of each electronic circuit element constituting the analog electronic timepiece, or pulse control for changing and controlling the drive pulse.

また、アナログ電子時計は、制御回路１０３からの主駆動パルス制御信号に対応する主駆動パルスＰ１を出力する主駆動パルス発生回路１０４、制御回路１０３からの補正駆動パルス制御信号に応答して主駆動パルスＰ１よりもエネルギが大きい補正駆動パルスＰ２を出力する補正駆動パルス発生回路１０５を備えている。
主駆動パルスＰ１として１種類の主駆動パルスＰ１を用いる場合には、制御回路１０３は単に主駆動パルスＰ１で駆動させるための主駆動パルス制御信号を主駆動パルス発生回路１０４に出力し、主駆動パルス発生回路１０４は前記主駆動パルス制御信号に応答して１種類の主駆動パルスＰ１を出力する。この場合、通常時（ステッピングモータ１０７が正常に回転する時）にステッピングモータ１０７を１種類の主駆動パルスＰ１で回転駆動し、主駆動パルスＰ１で回転できなかった場合に補正駆動パルスＰ２を用いてステッピングモータ１０７を強制的に回転させる。 The analog electronic timepiece outputs a main drive pulse P1 corresponding to the main drive pulse control signal from the control circuit 103, and the main drive pulse in response to the corrected drive pulse control signal from the control circuit 103. A correction drive pulse generation circuit 105 that outputs a correction drive pulse P2 having energy larger than that of the pulse P1 is provided.
When one kind of main drive pulse P1 is used as the main drive pulse P1, the control circuit 103 simply outputs a main drive pulse control signal for driving with the main drive pulse P1 to the main drive pulse generation circuit 104, and the main drive pulse P1 is output. The pulse generation circuit 104 outputs one type of main drive pulse P1 in response to the main drive pulse control signal. In this case, the stepping motor 107 is rotationally driven with one type of main drive pulse P1 during normal times (when the stepping motor 107 rotates normally), and the correction drive pulse P2 is used when the stepping motor 107 cannot be rotated with the main drive pulse P1. Thus, the stepping motor 107 is forcibly rotated.

また、主駆動パルスＰ１として相互にエネルギの異なる複数種類（即ち複数ランク）の主駆動パルスＰ１を用いる場合には、制御回路１０３は回転状況に応じたエネルギの主駆動パルスＰ１を選択して駆動させるための主駆動パルス制御信号を主駆動パルス発生回路１０４に出力し、主駆動パルス発生回路１０４は前記主駆動パルス制御信号に対応するエネルギの主駆動パルスＰ１を出力する。尚、補正駆動パルスＰ２は各主駆動パルスＰ１よりも大きいエネルギを有する駆動パルスである。 When a plurality of types (ie, a plurality of ranks) of main drive pulses P1 having different energies are used as the main drive pulse P1, the control circuit 103 selects and drives the main drive pulse P1 having energy corresponding to the rotation state. A main drive pulse control signal for output is output to the main drive pulse generation circuit 104, and the main drive pulse generation circuit 104 outputs a main drive pulse P1 of energy corresponding to the main drive pulse control signal. The correction drive pulse P2 is a drive pulse having energy larger than each main drive pulse P1.

また、アナログ電子時計は、主駆動パルス発生回路１０４からの主駆動パルスＰ１、補正駆動パルス発生回路１０５からの補正駆動パルスＰ２に基づいてステッピングモータ１０７を回転駆動するモータドライバ回路１０６を備えている。
また、アナログ電子時計は、モータドライバ回路１０６によって回転駆動されるステッピングモータ１０７、ステッピングモータ１０７によって回転駆動される時刻表示用の時刻針（時針１１４、分針１１５、秒針１１６）やカレンダ表示部等（図示せず）を有するアナログ表示部１１２、所定の検出期間Ｔにおいてステッピングモータ１０７が発生する誘起信号ＶＲｓを検出して回転状況を表す検出信号Ｖｓを出力する回転検出回路１０８を備えている。 The analog electronic timepiece also includes a motor driver circuit 106 that rotationally drives the stepping motor 107 based on the main drive pulse P1 from the main drive pulse generation circuit 104 and the correction drive pulse P2 from the correction drive pulse generation circuit 105. .
The analog electronic timepiece includes a stepping motor 107 that is driven to rotate by a motor driver circuit 106, a time display time hand (hour hand 114, minute hand 115, second hand 116) that is driven to rotate by the stepping motor 107, a calendar display unit, and the like ( And an analog display unit 112 having a rotation detection circuit 108 that detects an induced signal VRs generated by the stepping motor 107 in a predetermined detection period T and outputs a detection signal Vs representing a rotation state.

また、アナログ電子時計は時計ケース１１１を備えており、時計ケース１１１の外面側にアナログ表示部１１２が配設され又、時計ケース１１１の内部にはムーブメント１１３が配設されている。
少なくとも発振回路１０１、分周回路１０２、制御回路１０３、主駆動パルス発生回路１０４、補正駆動パルス発生回路１０５、モータドライバ回路１０６、ステッピングモータ１０７、回転検出回路１０８はムーブメント１１３の構成要素である。
一般に、時計の動力源、時間基準などの装置からなる時計の機械体をムーブメントと称する。電子式のものをモジュールと呼ぶことがある。時計としての完成状態では、ムーブメントには文字板、針が取り付けられ、時計ケースの中に収容される。 The analog electronic timepiece includes a watch case 111, an analog display unit 112 is provided on the outer surface side of the watch case 111, and a movement 113 is provided inside the watch case 111.
At least the oscillation circuit 101, the frequency dividing circuit 102, the control circuit 103, the main drive pulse generation circuit 104, the correction drive pulse generation circuit 105, the motor driver circuit 106, the stepping motor 107, and the rotation detection circuit 108 are components of the movement 113.
In general, a timepiece mechanical body composed of devices such as a timepiece power source and a time reference is called a movement. Electronic devices are sometimes called modules. When the watch is completed, a dial and hands are attached to the movement and housed in a watch case.

ここで、発振回路１０１及び分周回路１０２は信号発生部を構成し、アナログ表示部１１２は表示部を構成している。回転検出回路１０８は回転検出部を構成している。主駆動パルス発生回路１０４および補正駆動パルス発生回路１０５は駆動パルス発生部を構成している。主駆動パルス発生回路１０４、補正駆動パルス発生回路１０５およびモータドライバ回路１０６は駆動部を構成している。また、発振回路１０１、分周回路１０２、制御回路１０３、主駆動パルス発生回路１０４、補正駆動パルス発生回路１０５及びモータドライバ回路１０６は制御部を構成している。また、発振回路１０１、分周回路１０２、制御回路１０３、主駆動パルス発生回路１０４、補正駆動パルス発生回路１０５、モータドライバ回路１０６、回転検出回路１０８はステッピングモータ制御回路を構成している。 Here, the oscillation circuit 101 and the frequency dividing circuit 102 constitute a signal generation unit, and the analog display unit 112 constitutes a display unit. The rotation detection circuit 108 constitutes a rotation detection unit. The main drive pulse generation circuit 104 and the correction drive pulse generation circuit 105 constitute a drive pulse generation unit. The main drive pulse generation circuit 104, the correction drive pulse generation circuit 105, and the motor driver circuit 106 constitute a drive unit. The oscillation circuit 101, the frequency dividing circuit 102, the control circuit 103, the main drive pulse generation circuit 104, the correction drive pulse generation circuit 105, and the motor driver circuit 106 constitute a control unit. The oscillation circuit 101, the frequency dividing circuit 102, the control circuit 103, the main drive pulse generating circuit 104, the correction drive pulse generating circuit 105, the motor driver circuit 106, and the rotation detecting circuit 108 constitute a stepping motor control circuit.

図１において時刻表示動作を概略説明すると、発振回路１０１は所定周波数の信号を発生し、分周回路１０２は発振回路１０１で発生した前記信号を分周して計時の基準となる時計信号（例えば１秒周期の信号）を発生し、制御回路１０３に出力する。
制御回路１０３は、前記時計信号を計数して所定周期で、ステッピングモータ１０７が前回の駆動時に正常に回転したか否かを表す回転状況に応じたエネルギの主駆動パルスＰ１で回転駆動するように主駆動パルス発生回路１０４に主駆動パルス制御信号を出力する。 In FIG. 1, the time display operation is schematically described. The oscillation circuit 101 generates a signal having a predetermined frequency, and the frequency dividing circuit 102 divides the signal generated by the oscillation circuit 101 to provide a clock signal (for example, a time reference). 1 second cycle signal) is generated and output to the control circuit 103.
The control circuit 103 counts the clock signal and rotates at a predetermined cycle with a main drive pulse P1 of energy corresponding to a rotation state indicating whether or not the stepping motor 107 has rotated normally during the previous drive. A main drive pulse control signal is output to the main drive pulse generation circuit 104.

主駆動パルス発生回路１０４は、制御回路１０３からの主駆動パルス制御信号に対応する主駆動パルスＰ１をモータドライバ回路１０６に出力する。モータドライバ回路１０６は前記主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０７を回転駆動する。ステッピングモータ１０７は前記主駆動パルスＰ１によって回転駆動されて、アナログ表示部１１２の時刻針１１４〜１１６を回転駆動する。これにより、ステッピングモータ１０７が正常に回転した場合には、アナログ表示部１１２では時刻針１１４〜１１６による現在時刻表示が行われる。 The main drive pulse generation circuit 104 outputs a main drive pulse P 1 corresponding to the main drive pulse control signal from the control circuit 103 to the motor driver circuit 106. The motor driver circuit 106 rotationally drives the stepping motor 107 by the main drive pulse P1. The stepping motor 107 is rotationally driven by the main drive pulse P1, and rotationally drives the time hands 114 to 116 of the analog display unit 112. As a result, when the stepping motor 107 rotates normally, the analog display unit 112 displays the current time by the time hands 114 to 116.

回転検出回路１０８は、駆動直後に設けられた所定の検出期間Ｔにおいて、ステッピングモータ１０７の回転自由振動によって発生する誘起信号ＶＲｓのうち所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える検出信号ＶＲｓを検出する。
回転検出回路１０８は、ステッピングモータ１０７が回転した場合等のようにステッピングモータ１０８のロータ（図示せず）が一定の速い動きを行う場合には所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを越える検出信号ＶＲｓを検出し、ステッピングモータ１０８が回転しない場合等のように前記ロータが一定の速い動きを行わない場合には検出信号ＶＲｓは基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを越えないように基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐが設定されている。 The rotation detection circuit 108 detects a detection signal VRs exceeding a predetermined reference threshold voltage Vcomp among the induced signals VRs generated by the free rotation vibration of the stepping motor 107 in a predetermined detection period T provided immediately after driving.
The rotation detection circuit 108 generates a detection signal VRs that exceeds a predetermined reference threshold voltage Vcomp when the rotor (not shown) of the stepping motor 108 performs a certain fast movement, such as when the stepping motor 107 rotates. When the rotor does not move at a constant high speed, such as when the stepping motor 108 does not rotate, the detection threshold value Vcomp is set so that the detection signal VRs does not exceed the reference threshold voltage Vcomp. Yes.

後述するように本発明の各実施の形態では、ステッピングモータ１０８の回転状況を検出する検出期間Ｔを、回転状況の判定に用いない期間（マスク区間）Ｔ１と回転状況の判定に用いる期間（検出区間）Ｔ２に区分している。
マスク区間Ｔ１は、ステッピングモータ１０７の回転によって生じるノイズの影響を排除等するために設けられた区間であり、マスク区間Ｔ１内で発生する誘起信号ＶＲｓは回転状況の判定には用いられない。検出区間Ｔ２は実質的な検出期間であり、検出区間Ｔ２で発生する誘起信号ＶＲｓに基づいて回転状況の判定が行われる。 As will be described later, in each embodiment of the present invention, a detection period T for detecting the rotation state of the stepping motor 108 is a period (mask interval) T1 that is not used for determining the rotation state and a period (detection) that is used for determining the rotation state. Section) is divided into T2.
The mask section T1 is a section provided to eliminate the influence of noise caused by the rotation of the stepping motor 107, and the induced signal VRs generated in the mask section T1 is not used for determining the rotation state. The detection section T2 is a substantial detection period, and the rotation state is determined based on the induced signal VRs generated in the detection section T2.

制御回路１０３は、回転検出回路１０８が検出区間Ｔ２において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出したときはステッピングモータ１０７が回転したと判定し、回転検出回路１０３が検出区間Ｔ２において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出しなかったときはステッピングモータ１０７が回転しなかったと判定する。
制御回路１０３は、回転状況の判定結果に基づいて、１種類の主駆動パルスＰ１を用いる場合には主駆動パルスＰ１の維持あるいは補正駆動パルスＰ２による駆動といったパルス制御動作を行い、又、複数種類の主駆動パルスＰ１を用いる場合には主駆動パルスＰ１の維持、変更あるいは補正駆動パルスＰ２による駆動といったパルス制御動作を行う。 The control circuit 103 determines that the stepping motor 107 has rotated when the rotation detection circuit 108 detects the induced signal VRs exceeding the reference threshold voltage Vcomp in the detection section T2, and the rotation detection circuit 103 performs the reference in the detection section T2. When the induced signal VRs exceeding the threshold voltage Vcomp is not detected, it is determined that the stepping motor 107 has not rotated.
Based on the determination result of the rotation state, the control circuit 103 performs a pulse control operation such as maintaining the main drive pulse P1 or driving with the correction drive pulse P2 when one type of main drive pulse P1 is used. When the main drive pulse P1 is used, a pulse control operation such as maintaining or changing the main drive pulse P1 or driving with the correction drive pulse P2 is performed.

図２は、本発明の各実施の形態で使用するステッピングモータ１０７の構成図で、アナログ電子時計で一般に用いられている時計用ステッピングモータの例を示している。
図２において、ステッピングモータ１０７は、ロータ収容用貫通孔２０３を有するステータ２０１、ロータ収容用貫通孔２０３に回転可能に配設されたロータ２０２、ステータ２０１と接合された磁心２０８、磁心２０８に巻回されたコイル２０９を備えている。ステッピングモータ１０７をアナログ電子時計に用いる場合には、ステータ２０１及び磁心２０８はネジ（図示せず）によって地板（図示せず）に固定され、互いに接合される。コイル２０９は、第１端子ＯＵＴ１、第２端子ＯＵＴ２を有している。 FIG. 2 is a configuration diagram of the stepping motor 107 used in each embodiment of the present invention, and shows an example of a timepiece stepping motor generally used in an analog electronic timepiece.
In FIG. 2, a stepping motor 107 includes a stator 201 having a rotor accommodating through hole 203, a rotor 202 rotatably disposed in the rotor accommodating through hole 203, a magnetic core 208 joined to the stator 201, and a winding around the magnetic core 208. A rotated coil 209 is provided. When the stepping motor 107 is used in an analog electronic timepiece, the stator 201 and the magnetic core 208 are fixed to a base plate (not shown) with screws (not shown) and joined to each other. The coil 209 has a first terminal OUT1 and a second terminal OUT2.

ロータ２０２は、２極（Ｓ極及びＮ極）に着磁されている。磁性材料によって形成されたステータ２０１の外端部には、ロータ収容用貫通孔２０３を挟んで対向する位置に複数（本実施の形態では２個）の切り欠き部（外ノッチ）２０６、２０７が設けられている。各外ノッチ２０６、２０７とロータ収容用貫通孔２０３間には可飽和部２１０、２１１が設けられている。 The rotor 202 is magnetized to two poles (S pole and N pole). A plurality of (two in this embodiment) notch portions (outer notches) 206 and 207 are provided at positions facing each other across the rotor accommodating through hole 203 at the outer end portion of the stator 201 formed of a magnetic material. Is provided. Saturable portions 210 and 211 are provided between the outer notches 206 and 207 and the rotor accommodating through hole 203.

可飽和部２１０、２１１は、ロータ２０２の磁束によっては磁気飽和せず、コイル２０９が励磁されたときに磁気飽和して磁気抵抗が大きくなるように構成されている。ロータ収容用貫通孔２０３は、輪郭が円形の貫通孔の対向部分に複数（本実施の形態では２つ）の半月状の切り欠き部（内ノッチ）２０４、２０５を一体形成した円孔形状に構成されている。 The saturable portions 210 and 211 are configured not to be magnetically saturated by the magnetic flux of the rotor 202 but to be magnetically saturated when the coil 209 is excited to increase the magnetic resistance. The through hole 203 for accommodating the rotor has a circular hole shape in which a plurality of (two in the present embodiment) half-moon-shaped notches (inner notches) 204 and 205 are integrally formed at the opposing portion of the through hole having a circular outline. It is configured.

切り欠き部２０４、２０５は、ロータ２０２の停止位置を決めるための位置決め部を構成している。コイル２０９が励磁されていない状態では、ロータ２０２は、図２に示すように前記位置決め部に対応する位置、換言すれば、ロータ２０２の磁極軸Ａが、切り欠き部２０４、２０５を結ぶ線分と直交するような位置（角度θ0位置）に安定して停止している。ロータ２０２の回転軸（回転中心）を中心とするＸＹ座標空間を４つの象限（第１象限Ｉ〜第４象限ＩＶ）に区分している。 The notches 204 and 205 constitute a positioning part for determining the stop position of the rotor 202. In a state where the coil 209 is not excited, the rotor 202 has a position corresponding to the positioning portion as shown in FIG. 2, in other words, a line segment connecting the notches 204 and 205 with the magnetic pole axis A of the rotor 202. Is stably stopped at a position (angle θ0 position) perpendicular to the angle. An XY coordinate space centered on the rotation axis (rotation center) of the rotor 202 is divided into four quadrants (first quadrant I to fourth quadrant IV).

いま、モータドライバ回路１０６から矩形波の駆動パルスをコイル２０９の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２間に供給して（例えば、第１端子ＯＵＴ１側を正極、第２端子ＯＵＴ２側を負極）、図２の矢印方向に電流ｉを流すと、ステータ２０１には破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部２１０、２１１が飽和して磁気抵抗が大きくなり、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は図２の矢印方向に１８０度回転し、磁極軸が角度θ1位置で安定的に停止する。尚、ステッピングモータ１０８を回転駆動することによって通常動作（本実施の形態ではアナログ電子時計であるため運針動作）を行わせるための回転方向（図２では反時計回り方向）を正方向とし、その逆（時計回り方向）を逆方向としている。 Now, a rectangular-wave drive pulse is supplied from the motor driver circuit 106 between the terminals OUT1 and OUT2 of the coil 209 (for example, the first terminal OUT1 side is positive and the second terminal OUT2 side is negative), and the direction of the arrow in FIG. When a current i is passed through the stator 201, a magnetic flux is generated in the stator 201 in the direction of the broken arrow. As a result, the saturable portions 210 and 211 are saturated and the magnetic resistance is increased, and then the rotor 202 rotates 180 degrees in the direction of the arrow in FIG. 2 due to the interaction between the magnetic pole generated in the stator 201 and the magnetic pole of the rotor 202. Then, the magnetic pole axis stably stops at the angle θ1 position. The rotation direction (counterclockwise direction in FIG. 2) for normal operation (in this embodiment, since it is an analog electronic timepiece) by rotating the stepping motor 108 is the positive direction. The reverse (clockwise direction) is the reverse direction.

次に、モータドライバ回路１０７から、逆極性の矩形波の駆動パルスをコイル２０９の端子ＯＵＴ１、ＯＵＴ２に供給して（前記駆動とは逆極性となるように、第１端子ＯＵＴ１側を負極、第２端子ＯＵＴ２側を正極）、図２の反矢印方向に電流を流すと、ステータ２０１には反破線矢印方向に磁束が発生する。これにより、可飽和部２１０、２１１が先ず飽和し、その後、ステータ２０１に生じた磁極とロータ２０２の磁極との相互作用によって、ロータ２０２は前記と同一方向（正方向）に１８０度回転し、磁極軸が角度θ0位置で安定的に停止する。 Next, a rectangular-wave drive pulse having a reverse polarity is supplied from the motor driver circuit 107 to the terminals OUT1 and OUT2 of the coil 209 (the first terminal OUT1 side has a negative polarity and a first polarity so that the polarity is opposite to that of the drive). When the current flows in the opposite arrow direction in FIG. 2 when the current flows in the opposite arrow direction in FIG. 2, a magnetic flux is generated in the stator 201 in the opposite arrow direction. Thereby, the saturable portions 210 and 211 are first saturated, and then the rotor 202 rotates 180 degrees in the same direction (positive direction) as described above due to the interaction between the magnetic pole generated in the stator 201 and the magnetic pole of the rotor 202. The magnetic pole axis stops stably at the angle θ0 position.

以後、このように、コイル２０９に対して極性の異なる信号（交番信号）を供給することによって、前記動作が繰り返し行われて、ロータ２０２を１８０度ずつ矢印方向に連続的に回転させることができるように構成されている。
制御回路１０３は、相互に極性の異なる主駆動パルスＰ１で交互に駆動することによってステッピングモータ１０７を回転駆動し、主駆動パルスＰ１で回転できなかった場合には、当該主駆動パルスＰ１と同極性の補正駆動パルスＰ２で回転駆動する。 Thereafter, by supplying signals with different polarities (alternating signals) to the coil 209 in this way, the above operation is repeated, and the rotor 202 can be continuously rotated 180 degrees in the direction of the arrow. It is configured as follows.
The control circuit 103 rotationally drives the stepping motor 107 by alternately driving with the main drive pulses P1 having different polarities. When the stepping motor 107 cannot be rotated with the main drive pulses P1, the control circuit 103 has the same polarity as the main drive pulse P1. Is rotated by the correction driving pulse P2.

図３は、本発明の各実施の形態において、主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０７を駆動した場合のタイミング図で、負荷に対する駆動パルスのエネルギの余裕状態（状態）、ステッピングモータ１０７のロータ２０２の回転位置（回転挙動）、回転状況を表す誘起信号ＶＲｓの発生タイミング（ＶＲｓ出力タイミング）、回転状況の判判及びパルス制御動作をあわせて示している。尚、パルス制御動作において、主駆動パルスＰ１を１つ用いた例と複数用いた例の双方を示している。 FIG. 3 is a timing chart when the stepping motor 107 is driven by the main drive pulse P1 in each embodiment of the present invention. The drive pulse energy margin state with respect to the load, the state of the rotor 202 of the stepping motor 107 is shown. The rotational position (rotational behavior), the generation timing (VRs output timing) of the induction signal VRs representing the rotational state, the judgment of the rotational state, and the pulse control operation are also shown. In the pulse control operation, both an example using one main drive pulse P1 and an example using a plurality of main drive pulses P1 are shown.

図３において、Ｐ１は主駆動パルスＰ１を表すと共にロータ２０２が主駆動パルスＰ１によって回転駆動される駆動期間を表し、又、ａ〜ｅは主駆動パルスＰ１で駆動した際のロータ２０２の回転位置を表す領域である。
主駆動パルスＰ１の駆動終了直後の所定時間を回転状況を検出するための検出期間Ｔとし、前述したように、検出期間Ｔをマスク区間Ｔ１と検出区間Ｔ２に区分している。制御回路１０３は、マスク区間Ｔ１において発生した誘起信号ＶＲｓは回転状況の判定には用いず、検出区間Ｔ２において発生した誘起信号ＶＲｓに基づいて回転状況の判定を行う。 In FIG. 3, P1 represents a main drive pulse P1 and a drive period in which the rotor 202 is rotationally driven by the main drive pulse P1, and a to e are rotational positions of the rotor 202 when driven by the main drive pulse P1. Is a region representing
A predetermined time immediately after the end of driving of the main drive pulse P1 is set as a detection period T for detecting the rotation state. As described above, the detection period T is divided into the mask period T1 and the detection period T2. The control circuit 103 does not use the induced signal VRs generated in the mask section T1 to determine the rotation state, but determines the rotation state based on the induced signal VRs generated in the detection section T2.

ロータ２０２を中心として、その回転によってロータ２０２の磁極軸Ａが位置するＸＹ座標空間を第１象限Ｉ〜第４象限ＩＶに区分した場合、マスク区間Ｔ１と検出区間Ｔ２は次のように表すことができる。
即ち、通常駆動の状態（駆動エネルギが駆動余裕大の回転状態）において、検出区間Ｔ２はロータ２０２を中心とする第３象限内においてロータ２０２の磁極軸Ａが逆方向に最初に回転した以後の回転状況を判定する区間である。また、通常駆動の状態（駆動エネルギが駆動余裕小の回転状態）において、検出区間Ｔ２は第２象限及び第３象限内においてロータ２０２の磁極軸Ａが正方向に最初に回転した以後の回転状況を判定する区間である。 When the XY coordinate space where the magnetic pole axis A of the rotor 202 is located by the rotation of the rotor 202 is divided into the first quadrant I to the fourth quadrant IV, the mask section T1 and the detection section T2 are expressed as follows. Can do.
That is, in the normal drive state (rotation state where the drive energy is large enough to drive), the detection interval T2 is the time after the magnetic pole axis A of the rotor 202 first rotates in the reverse direction in the third quadrant centered on the rotor 202. This is a section for determining the rotation state. Further, in the normal drive state (rotation state where the drive energy is small in drive margin), the detection period T2 is the rotation state after the magnetic pole axis A of the rotor 202 first rotates in the positive direction in the second quadrant and the third quadrant. It is the section which determines.

ここで、通常駆動とは通常時に駆動される負荷を主駆動パルスＰ１で正常に駆動できる状態であり、本実施の形態では、時刻針を負荷として、主駆動パルスＰ１によって正常に駆動できる状態を通常駆動としている。
制御回路１０３は、検出区間Ｔ２において回転検出回路１０８が検出した誘起信号ＶＲｓに基づいてパルス制御動作を行う。 Here, the normal drive is a state in which a load driven at normal time can be normally driven by the main drive pulse P1, and in the present embodiment, a state in which the load can be normally driven by the main drive pulse P1 with the time hand as a load. Normal drive.
The control circuit 103 performs a pulse control operation based on the induced signal VRs detected by the rotation detection circuit 108 in the detection section T2.

図４は、本発明の各実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計に共通する部分詳細回路図で、モータドライバ回路１０６及び回転検出回路１０８の部分詳細回路図である。
動作の詳細は後述するが、スイッチ制御回路３０３は、回転駆動時、主駆動パルス発生回路１０４又は補正駆動パルス発生回路１０５から供給される制御信号Ｖｉに応答して、トランジスタＱ２、Ｑ３を同時にオン状態とする、あるいは、トランジスタＱ１、Ｑ４を同時にオン状態とすることによって駆動コイル２０９に対して正方向あるいは逆方向に電源（図示せず）から駆動電流を供給し、これによってステッピングモータ１０７を回転駆動する。
トランジスタＱ１〜Ｑ６は、開閉スイッチと同様の動作を行う素子であり、オン状態ではオン抵抗のみ（実質的に短絡状態）の低インピーダンス素子である。 FIG. 4 is a partial detailed circuit diagram common to the stepping motor control circuit, the movement, and the analog electronic timepiece according to each embodiment of the present invention, and is a partial detailed circuit diagram of the motor driver circuit 106 and the rotation detection circuit 108.
Although details of the operation will be described later, the switch control circuit 303 simultaneously turns on the transistors Q2 and Q3 in response to the control signal Vi supplied from the main drive pulse generation circuit 104 or the correction drive pulse generation circuit 105 during the rotation drive. By turning the transistors Q1 and Q4 on simultaneously, a drive current is supplied from a power source (not shown) to the drive coil 209 in the forward direction or the reverse direction, thereby rotating the stepping motor 107. To drive.
The transistors Q1 to Q6 are elements that perform the same operation as the open / close switch, and are low-impedance elements having only an on-resistance (substantially short-circuited) in the on state.

尚、本発明の各実施の形態では、主駆動パルスＰ１と補正駆動パルスＰ２は、駆動エネルギを供給する供給状態と駆動エネルギの供給を停止する供給停止状態を所定周期で交互に繰り返す波形の駆動パルス（櫛歯状の駆動パルス）を用いている。
回転検出時は、トランジスタＱ３〜Ｑ６をオン状態、オフ状態、スイッチング状態のいずれかに制御して、検出抵抗３０１又は３０２に誘起信号ＶＲｓが発生するように制御する。コンパレータ３０４は検出区間Ｔ２において、検出抵抗３０１又は３０２で検出した誘起信号ＶＲｓと基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを比較し、比較結果を検出信号Ｖｓとして制御回路１０３に出力する。検出信号Ｖｓはステッピングモータ１０７の回転状況を表す信号である。 In each embodiment of the present invention, the main drive pulse P1 and the correction drive pulse P2 have a waveform drive that alternately repeats a supply state for supplying drive energy and a supply stop state for stopping supply of drive energy at a predetermined cycle. Pulses (comb-like drive pulses) are used.
At the time of rotation detection, the transistors Q3 to Q6 are controlled to be in an on state, an off state, or a switching state so that the induced signal VRs is generated in the detection resistor 301 or 302. In the detection section T2, the comparator 304 compares the induced signal VRs detected by the detection resistor 301 or 302 with the reference threshold voltage Vcomp, and outputs the comparison result to the control circuit 103 as the detection signal Vs. The detection signal Vs is a signal representing the rotation state of the stepping motor 107.

供給停止状態のとき、駆動コイル２０９を含む閉回路内に検出抵抗３０１、３０２の少なくとも一方を含むように構成することにより、駆動コイル２０９の両端が低インピーダンス素子によって実質的に短絡されることがないようにして、ステッピングモータ１０７に対する制動効果を低減するようにしている。
トランジスタＱ１、Ｑ２はモータドライバ回路１０６の構成要素であり又、トランジスタＱ５、Ｑ６及び検出抵抗３０１、３０２は回転検出回路１０８の構成要素である。トランジスタＱ３、Ｑ４はモータドライバ回路１０６及び回転検出回路１０８の双方に兼用される構成要素である。 When the supply is stopped, by configuring the closed circuit including the drive coil 209 to include at least one of the detection resistors 301 and 302, both ends of the drive coil 209 can be substantially short-circuited by the low impedance element. Thus, the braking effect on the stepping motor 107 is reduced.
The transistors Q1 and Q2 are components of the motor driver circuit 106, and the transistors Q5 and Q6 and the detection resistors 301 and 302 are components of the rotation detection circuit 108. The transistors Q3 and Q4 are components that are used as both the motor driver circuit 106 and the rotation detection circuit 108.

検出抵抗３０１は第２検出素子を構成し、検出抵抗３０２は第１検出素子を構成している。また、トランジスタＱ３、Ｑ４、Ｑ６、検出抵抗３０２は第１回路を構成し、トランジスタＱ３、Ｑ４、Ｑ５、検出抵抗３０１は第２回路を構成している。
尚、検出抵抗３０１、３０２は所定のインピーダンスを有するインピーダンス素子であり、トランジスタに比較して高インピーダンスの素子である。各実施の形態では、検出抵抗３０１、３０２として抵抗値が同一の素子を用いている。
図５は、本発明の第１の実施の形態のタイミング図である。 The detection resistor 301 constitutes a second detection element, and the detection resistor 302 constitutes a first detection element. The transistors Q3, Q4, Q6, and the detection resistor 302 constitute a first circuit, and the transistors Q3, Q4, Q5, and the detection resistor 301 constitute a second circuit.
The detection resistors 301 and 302 are impedance elements having a predetermined impedance, and are higher impedance elements than transistors. In each embodiment, elements having the same resistance value are used as the detection resistors 301 and 302.
FIG. 5 is a timing chart of the first embodiment of the present invention.

以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施の形態の動作を詳細に説明する。
先ず、図１に沿って動作の概要を説明すると、発振回路１０１は所定周波数の基準クロック信号を発生し、分周回路１０２は発振回路１０１で発生した前記信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生し、制御回路１０３に出力する。
制御回路１０３は、前記時計信号を計数して計時動作を行い、所定周期で主駆動パルス制御信号を主駆動パルス発生回路１０４に出力する。主駆動パルス発生回路１０４は、主駆動パルス制御信号に対応する主駆動パルスＰ１をモータドライバ回路１０６に出力する。 Hereinafter, the operation of the first exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the outline of the operation will be described with reference to FIG. 1. The oscillation circuit 101 generates a reference clock signal having a predetermined frequency, and the frequency dividing circuit 102 divides the signal generated by the oscillation circuit 101 to obtain a time reference. Is generated and output to the control circuit 103.
The control circuit 103 counts the clock signal and performs a time counting operation, and outputs a main drive pulse control signal to the main drive pulse generation circuit 104 at a predetermined cycle. The main drive pulse generation circuit 104 outputs a main drive pulse P1 corresponding to the main drive pulse control signal to the motor driver circuit 106.

このとき、１種類の主駆動パルスＰ１を用いる場合には、主駆動パルス発生回路１０４は制御回路１０３からの主駆動パルス制御信号に応答して１種類の主駆動パルスＰ１をモータドライバ回路１０６に出力する。また、複数種類の主駆動パルスＰ１を用いる場合には、主駆動パルス発生回路１０４は制御回路１０３からの主駆動パルス制御信号に対応するエネルギランクの主駆動パルスＰ１をモータドライバ回路１０６に出力する。 At this time, when one type of main drive pulse P 1 is used, the main drive pulse generation circuit 104 sends one type of main drive pulse P 1 to the motor driver circuit 106 in response to the main drive pulse control signal from the control circuit 103. Output. When a plurality of types of main drive pulses P 1 are used, the main drive pulse generation circuit 104 outputs the main drive pulse P 1 having an energy rank corresponding to the main drive pulse control signal from the control circuit 103 to the motor driver circuit 106. .

モータドライバ回路１０６は主駆動パルス発生回路１０４からの主駆動パルスＰ１によってステッピングモータ１０７を回転駆動する。ステッピングモータ１０７は主駆動パルスＰ１によって回転駆動されて、アナログ表示部１１２の時刻針１１４〜１１６を回転駆動する。これにより、ステッピングモータ１０７が正常に回転した場合には、アナログ表示部１１２では、時刻針１１４〜１１６によって随時現在時刻が表示される。 The motor driver circuit 106 rotationally drives the stepping motor 107 by the main drive pulse P1 from the main drive pulse generation circuit 104. The stepping motor 107 is rotationally driven by the main drive pulse P1, and rotationally drives the time hands 114 to 116 of the analog display unit 112. As a result, when the stepping motor 107 rotates normally, the analog display unit 112 displays the current time at any time by the time hands 114 to 116.

制御回路１０３は、検出区間Ｔ２において、回転検出回路１０８が所定の基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超えるステッピングモータ１０７の誘起信号ＶＲｓを検出したか否かの判定（回転状況の判定）を行い、判定結果に基づいてパルス制御を行う。
即ち、１種類の主駆動パルスを用いる場合、図３に示すように、制御回路１０３は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出区間Ｔ２内で検出したと判定したときにはステッピングモータ１０７が回転したと判定して、当該サイクルでは他の動作を行うことなく、次のサイクルでは極性の異なる同じエネルギの主駆動パルスＰ１による駆動を行う。 In the detection section T2, the control circuit 103 determines whether or not the rotation detection circuit 108 has detected the induced signal VRs of the stepping motor 107 that exceeds the predetermined reference threshold voltage Vcomp (determination of the rotation state), and the determination result Based on the above, pulse control is performed.
That is, when one type of main drive pulse is used, as shown in FIG. 3, when the control circuit 103 determines that the induced signal VRs exceeding the reference threshold voltage Vcomp is detected within the detection interval T2, the stepping motor 107 is activated. It is determined that the rotation has been performed, and in the current cycle, other operations are not performed, and in the next cycle, driving is performed using the main drive pulse P1 having the same energy with different polarities.

制御回路１０３は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出区間Ｔ２内で検出しなかったと判定したときにはステッピングモータ１０７が回転しなかったと判定して、当該サイクル内で補正駆動パルスＰ２による駆動を行う。この場合、制御回路１０３は当該サイクル内で補正駆動パルス制御信号を補正駆動パルス発生回路１０５に出力し、補正駆動パルス発生回路１０５はモータドライバ回路１０６を介して補正駆動パルスＰ２によってステッピングモータ１０７を強制的に回転させる。この場合も、次のサイクルでは極性の異なる同じエネルギの主駆動パルスＰ１による駆動を行う。 When the control circuit 103 determines that the induced signal VRs exceeding the reference threshold voltage Vcomp has not been detected within the detection section T2, the control circuit 103 determines that the stepping motor 107 has not been rotated, and is driven by the correction drive pulse P2 within the cycle. I do. In this case, the control circuit 103 outputs a correction drive pulse control signal to the correction drive pulse generation circuit 105 within the cycle, and the correction drive pulse generation circuit 105 controls the stepping motor 107 by the correction drive pulse P2 via the motor driver circuit 106. Force to rotate. Also in this case, in the next cycle, driving is performed with the main driving pulse P1 having the same energy and different polarity.

複数種類の主駆動パルスを用いる場合には図３に示すように、制御回路１０３は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出区間Ｔ２内で検出したと判定したときにはステッピングモータ１０７が回転したと判定して、主駆動パルスＰ１を１ランクエネルギの小さい主駆動パルスＰ１に変更（パルスダウン）し、次のサイクルでは当該パルスダウンしたエネルギで極性の異なる主駆動パルスＰ１による駆動を行う。 When a plurality of types of main drive pulses are used, as shown in FIG. 3, the control circuit 103 rotates the stepping motor 107 when determining that the induced signal VRs exceeding the reference threshold voltage Vcomp is detected within the detection section T2. The main drive pulse P1 is changed to the main drive pulse P1 having a small energy of 1 rank (pulse down), and in the next cycle, the drive is performed with the main drive pulse P1 having a different polarity with the pulse down energy.

制御回路１０３は、基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓを検出区間Ｔ２内で検出しなかったと判定したときにはステッピングモータ１０７が回転しなかったと判定して、主駆動パルスＰ１を１ランクエネルギの大きい主駆動パルスＰ１に変更（パルスアップ）すると共に補正駆動パルスＰ２による駆動を行う。次のサイクルでは当該パルスアップしたエネルギを有し極性が異なる主駆動パルスＰ１による駆動を行う。 When the control circuit 103 determines that the induced signal VRs exceeding the reference threshold voltage Vcomp is not detected within the detection section T2, the control circuit 103 determines that the stepping motor 107 has not rotated, and increases the main drive pulse P1 by one rank energy. The main drive pulse P1 is changed (pulse-up) and driven by the correction drive pulse P2. In the next cycle, driving is performed by the main driving pulse P1 having the pulse-up energy and different polarity.

上述した回転駆動動作及び回転検出動作の詳細を図４、図５に沿って説明する。図４、図５において、ステッピングモータ１０７を回転駆動する場合、スイッチ制御回路３０３は、駆動期間Ｐ１である時刻ｔａ〜ｔｂの間、トランジスタＱ３をオン状態に駆動すると共に、トランジスタＱ２を所定周期でオン状態（供給状態）とオフ状態（供給停止状態）を繰り返すように駆動することにより、櫛歯状の主駆動パルスＰ１で、ステッピングモータ１０７のコイル２０９に矢印方向の駆動電流ｉを電源（図示せず）から流す。 Details of the above-described rotation driving operation and rotation detection operation will be described with reference to FIGS. 4 and 5, when the stepping motor 107 is rotationally driven, the switch control circuit 303 drives the transistor Q3 to the on state during the time ta to tb that is the driving period P1, and causes the transistor Q2 to be driven at a predetermined cycle. By driving so as to repeat the on state (supply state) and the off state (supply stop state), the driving current i in the direction of the arrow is supplied to the coil 209 of the stepping motor 107 by the comb-shaped main drive pulse P1 (see FIG. (Not shown).

同時にスイッチ制御回路３０３は、トランジスタＱ５、Ｑ６をオン状態にする。このときトランジスタＱ１、Ｑ４はオフ状態である。
トランジスタＱ２がオン状態のとき（供給状態のとき）は、ステッピングモータ１０７のコイル２０９に矢印方向の駆動電流ｉが流れる。トランジスタＱ２がオフ状態のとき（供給停止状態のとき）は駆動コイル２０９、検出抵抗３０２及びトランジスタＱ６の直列回路、トランジスタＱ５及び検出抵抗３０１の直列回路によって閉回路が構成される。この場合、閉回路内に高インピーダンスの検出抵抗３０１、３０２が含まれるため、駆動コイル２０９とトランジスタのみによって閉回路が形成される場合よりも制動力が小さくなり、大きな省電力化が図られる。
このようにして主駆動パルスＰ１で駆動することにより、ステッピングモータ１０７が回転する場合は、ロータ２０２が正方向に１８０度回転する。 At the same time, the switch control circuit 303 turns on the transistors Q5 and Q6. At this time, the transistors Q1 and Q4 are off.
When the transistor Q2 is in the on state (in the supply state), the drive current i in the arrow direction flows through the coil 209 of the stepping motor 107. When the transistor Q2 is in the off state (when the supply is stopped), a closed circuit is configured by the series circuit of the drive coil 209, the detection resistor 302 and the transistor Q6, and the series circuit of the transistor Q5 and the detection resistor 301. In this case, since the high-impedance detection resistors 301 and 302 are included in the closed circuit, the braking force is smaller than that in the case where the closed circuit is formed only by the drive coil 209 and the transistor, and a large power saving is achieved.
By driving with the main drive pulse P1 in this manner, when the stepping motor 107 rotates, the rotor 202 rotates 180 degrees in the forward direction.

一方、主駆動パルスＰ１の駆動期間終了後これに続いて検出期間Ｔ（時刻ｔｂ〜ｔｃ）が開始する。
検出期間Ｔにおいて、スイッチ制御回路３０３は、トランジスタＱ２、Ｑ５をオフ状態にすると共に、トランジスタＱ４を所定周期でオン状態とオフ状態を繰り返すようにスイッチング駆動することにより、ステッピングモータ１０７が発生する誘起信号ＶＲｓを検出抵抗３０２で検出する。 On the other hand, after the end of the driving period of the main driving pulse P1, the detection period T (time tb to tc) starts.
In the detection period T, the switch control circuit 303 turns off the transistors Q2 and Q5 and performs switching driving so that the transistor Q4 repeats the on state and the off state at a predetermined cycle, thereby causing an induction generated by the stepping motor 107. The signal VRs is detected by the detection resistor 302.

コンパレータ３０４は、検出抵抗３０２に生じた誘起信号ＶＲｓと基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを比較し、回転状況を表す検出信号Ｖｓを制御回路１０３に出力する。
制御回路１０３は、検出区間Ｔ２において回転検出回路１０８から入力された検出信号Ｖｓに基づいてステッピングモータ１０７の回転状況を判定し、図３に示すパルス制御を行う。即ち、制御回路１０３は、検出区間Ｔ２において基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを超える誘起信号ＶＲｓが検出された（判定値が回転を表す「１」の場合）か否か（判定値が非回転を表す「０」の場合）に基づいて、前述したパルス制御動作を行う。 The comparator 304 compares the induced signal VRs generated in the detection resistor 302 with the reference threshold voltage Vcomp, and outputs a detection signal Vs representing the rotation state to the control circuit 103.
The control circuit 103 determines the rotation state of the stepping motor 107 based on the detection signal Vs input from the rotation detection circuit 108 in the detection section T2, and performs the pulse control shown in FIG. That is, the control circuit 103 determines whether or not the induced signal VRs exceeding the reference threshold voltage Vcomp is detected in the detection section T2 (when the determination value is “1” representing rotation) (the determination value represents “non-rotation”). 0 ”), the above-described pulse control operation is performed.

１種類の主駆動パルスＰ１を用いた駆動の場合、ステッピングモータ１０７が回転したときは主駆動パルスＰ１を維持し、非回転の場合には主駆動パルスＰ１の維持及び補正駆動パルスＰ２による駆動を行う。また、複数種類の主駆動パルスＰ１を用いた駆動の場合、回転したときは主駆動パルスＰ１をパルスダウンし、非回転の場合には主駆動パルスＰ１のパルスアップ及び補正駆動パルスＰ２による駆動を行う。 In the case of driving using one type of main driving pulse P1, the main driving pulse P1 is maintained when the stepping motor 107 rotates, and when the stepping motor 107 is not rotating, the main driving pulse P1 is maintained and the driving by the correction driving pulse P2 is performed. Do. In the case of driving using a plurality of types of main drive pulses P1, the main drive pulse P1 is pulsed down when rotated, and the main drive pulse P1 is pulsed up and driven by the correction drive pulse P2 when not rotated. Do.

図５に示したサイクルの終了後、次のサイクルでも、駆動パルスの極性を変えて前記同様の動作を行うように、各トランジスタＱ１〜Ｑ６が駆動制御される。即ち、トランジスタＱ３の代わりにトランジスタＱ４がオン状態に駆動されると共に、トランジスタＱ２の変わりにトランジスタＱ１がトランジスタＱ２と同じ所定周期でスイッチング駆動され、又、トランジスタＱ５、Ｑ６がオン状態に駆動される。これにより、ステッピングモータ１０７の制動力を低減しながら、櫛歯状の主駆動パルスＰ１による駆動が行われる。
また、検出期間Ｔでは、トランジスタＱ４の代わりにトランジスタＱ３がトランジスタＱ４と同じタイミングでスイッチング駆動される。また、トランジスタＱ６の代わりにトランジスタＱ５がオン状態に駆動され、トランジスタＱ４がオン状態に駆動される。 After the cycle shown in FIG. 5 is completed, the transistors Q1 to Q6 are driven and controlled so that the same operation is performed by changing the polarity of the drive pulse in the next cycle. That is, the transistor Q4 is driven to be turned on instead of the transistor Q3, the transistor Q1 is switched and driven in the same predetermined cycle as the transistor Q2 instead of the transistor Q2, and the transistors Q5 and Q6 are driven to be turned on. . Thereby, the driving by the comb-like main drive pulse P1 is performed while reducing the braking force of the stepping motor 107.
In the detection period T, the transistor Q3 is switched and driven at the same timing as the transistor Q4 instead of the transistor Q4. Further, instead of the transistor Q6, the transistor Q5 is driven to the on state, and the transistor Q4 is driven to the on state.

ステッピングモータ１０７の回転によって発生する誘起信号ＶＲｓは検出抵抗３０１によって検出され、コンパレータ３０４は前記誘起信号ＶＲｓと基準しきい電圧Ｖｃｏｍｐを比較して回転状況を表す検出信号Ｖｓを制御回路１０３に出力する。
制御回路１０３は、検出区間Ｔ２において回転検出回路１０８から入力された検出信号Ｖｓに基づいてステッピングモータ１０７の回転状況を判定しパルス制御を行う。
前記２つのサイクルを交互に繰り返すことにより、ステッピングモータ１０７の回転制御が行われる。尚、非回転の場合には、補正駆動パルスＰ２による駆動が行われるが、この場合は回転検出動作は行わない。 The induced signal VRs generated by the rotation of the stepping motor 107 is detected by the detection resistor 301, and the comparator 304 compares the induced signal VRs with the reference threshold voltage Vcomp and outputs a detection signal Vs representing the rotation state to the control circuit 103. .
The control circuit 103 determines the rotation state of the stepping motor 107 based on the detection signal Vs input from the rotation detection circuit 108 in the detection section T2, and performs pulse control.
The rotation of the stepping motor 107 is controlled by alternately repeating the two cycles. In the case of non-rotation, driving by the correction driving pulse P2 is performed, but in this case, the rotation detection operation is not performed.

図６は、本発明の第２の実施の形態に係るステッピングモータ制御回路、ムーブメント及びアナログ電子時計の動作を示すタイミング図である。本第２の実施の形態の構成図やタイミング図等は図１〜図４と同じである。
第１の実施の形態では主駆動パルスＰ１における供給停止状態において２つの検出抵抗３０１、３０２を閉回路内に接続するように構成したが、本第２の実施の形態では１つの検出抵抗３０１又は３０２を閉回路内に接続するように構成している。 FIG. 6 is a timing diagram showing operations of the stepping motor control circuit, the movement, and the analog electronic timepiece according to the second embodiment of the invention. The configuration diagram and timing diagram of the second embodiment are the same as those in FIGS.
In the first embodiment, the two detection resistors 301 and 302 are connected in the closed circuit in the supply stop state in the main drive pulse P1, but in the second embodiment, one detection resistor 301 or 302 is connected. 302 is configured to be connected in a closed circuit.

即ち、図６において、主駆動パルスＰ１駆動期間Ｐ（時刻ｔａ〜ｔｂ）の間、トランジスタＱ５をオフ状態に駆動し、他の動作は図５と同じにする。これにより、供給停止状態では、駆動コイル２０９、検出抵抗３０２及びトランジスタＱ６の直列回路、トランジスタＱ３によって閉回路が構成される。この場合、前記閉回路に沿ったインピーダンスの合計は、前記第１の実施の形態の場合よりも小さくなる。したがって、供給停止状態でステッピングモータ１０７にかかる制動力は第１の実施の形態よりも大きくなり、第１の実施の形態よりも制動力を大きく、第１の実施の形態よりも小さいが省電力化を可能としている。 That is, in FIG. 6, during the main drive pulse P1 drive period P (time ta to tb), the transistor Q5 is driven to an off state, and other operations are the same as those in FIG. Thereby, in the supply stop state, a closed circuit is configured by the drive coil 209, the detection resistor 302, the series circuit of the transistor Q6, and the transistor Q3. In this case, the total impedance along the closed circuit is smaller than in the case of the first embodiment. Therefore, the braking force applied to the stepping motor 107 in the supply stop state is larger than that in the first embodiment, is larger than that in the first embodiment, and is smaller than that in the first embodiment, but saves power. Is possible.

次のサイクルでは、主駆動パルスＰ１駆動期間（時刻ａ〜ｔｂ）において、トランジスタＱ６をオフ状態にすると共に他の動作は第１の実施の形態と同じにする。これにより、供給停止状態では、駆動コイル２０９、検出抵抗３０１及びトランジスタＱ５の直列回路、トランジスタＱ４によって閉回路が構成される。この場合も前記閉回路に沿ったインピーダンスの合計は、第１の実施の形態の場合よりも大きくなる。したがって、供給停止状態でステッピングモータ１０７にかかる制動力は第１の実施の形態よりも小さくなり、より大きな省電力化が可能になる。 In the next cycle, in the main drive pulse P1 drive period (time a to tb), the transistor Q6 is turned off and the other operations are the same as those in the first embodiment. Thereby, in the supply stop state, a closed circuit is configured by the drive coil 209, the detection resistor 301, the series circuit of the transistor Q5, and the transistor Q4. Also in this case, the total impedance along the closed circuit is larger than in the case of the first embodiment. Therefore, the braking force applied to the stepping motor 107 in the supply stop state is smaller than that in the first embodiment, and a greater power saving is possible.

以上述べたように、本発明の各実施の形態に係るステッピングモータ制御回路は、ステッピングモータ１０７の回転状況を検出する回転検出回路１０８と、回転検出回路１０８が検出したステッピングモータ１０７の回転状況に応じたエネルギを有し、電源からの駆動電流をステッピングモータ１０７の駆動コイル２０９に供給する供給状態と前記駆動電流を駆動コイル２０９に供給しない供給停止状態とを交互に繰り返すことで構成される櫛歯状の駆動パルスによりステッピングモータ１０７を回転駆動する制御部とを備え、前記制御部は、前記供給停止状態において、所定のインピーダンスを有するインピーダンス素子と駆動コイル２０９を含む閉回路を形成することを特徴としている。 As described above, the stepping motor control circuit according to each embodiment of the present invention includes the rotation detection circuit 108 that detects the rotation state of the stepping motor 107 and the rotation state of the stepping motor 107 detected by the rotation detection circuit 108. Comb having a corresponding energy and configured by alternately repeating a supply state in which a drive current from a power source is supplied to the drive coil 209 of the stepping motor 107 and a supply stop state in which the drive current is not supplied to the drive coil 209 A control unit that rotationally drives the stepping motor 107 with a tooth-shaped drive pulse, and the control unit forms a closed circuit including an impedance element having a predetermined impedance and a drive coil 209 in the supply stop state. It is a feature.

ここで、回転検出回路１０８は、駆動コイル２０９とステッピングモータ１０７が発生する誘起信号ＶＲｓを検出する検出抵抗３０１又は３０２とを含む閉回路と、駆動コイル２０９を短絡することによって形成される閉回路とを交互に構成することにより誘起信号ＶＲｓを検出抵抗３０１又は３０２によって検出し、誘起信号ＶＲｓに基づいてステッピングモータ１０７の回転状況を検出するようにして成り、前記制御部は、前記供給停止状態において、検出抵抗３０１又は３０２を前記インピーダンス素子として駆動コイル２０９に接続して閉回路を形成するように構成することにより、専用のインピーダンス素子を設ける必要がないため構成が簡単になる。 Here, the rotation detection circuit 108 is a closed circuit formed by short-circuiting the drive coil 209 and a closed circuit including the detection coil 301 or 302 for detecting the induced signal VRs generated by the stepping motor 107. Are alternately detected to detect the induced signal VRs by the detection resistor 301 or 302 and detect the rotation state of the stepping motor 107 based on the induced signal VRs. In this case, the detection resistor 301 or 302 is connected to the drive coil 209 as the impedance element so as to form a closed circuit, so that it is not necessary to provide a dedicated impedance element, thereby simplifying the configuration.

また、回転検出回路１０７は、駆動パルスＰ１の極性に応じて、駆動コイル２０９とステッピングモータ１０７が発生する誘起信号ＶＲｓを検出する第１検出素子とを含む閉回路と、駆動コイル２０９を短絡することによって形成される閉回路とを交互に構成する第１回路または、駆動コイル２０９とステッピングモータ１０７が発生する誘起信号ＶＲｓを検出する第２検出素子とを含む閉回路と、駆動コイル２０９を短絡することによって形成される閉回路とを交互に構成する第２回路を選択的に形成し、
前記選択した第１回路、第２回路に含まれる第１検出素子、第２検出素子で検出した誘起信号ＶＲｓに基づいてステッピングモータ１０７の回転状況を検出して成り、
前記制御部は、前記供給停止状態において、第１、第２検出素子の少なくとも１つを前記インピーダンス素子として駆動コイル２０９に接続して閉回路を形成するように構成することができる。 Further, the rotation detection circuit 107 short-circuits the drive coil 209 with a closed circuit including the drive coil 209 and a first detection element that detects the induced signal VRs generated by the stepping motor 107 in accordance with the polarity of the drive pulse P1. A first circuit that alternately forms a closed circuit formed by this, or a closed circuit that includes a drive coil 209 and a second detection element that detects an induced signal VRs generated by the stepping motor 107, and the drive coil 209 is short-circuited. Selectively forming a second circuit that alternately forms a closed circuit formed by
Detecting the rotation state of the stepping motor 107 based on the first signal selected by the selected first circuit, the first detection element included in the second circuit, and the induced signal VRs detected by the second detection element;
The controller may be configured to form a closed circuit by connecting at least one of the first and second detection elements as the impedance element to the drive coil 209 in the supply stop state.

したがって、櫛歯状の駆動パルスＰ１、Ｐ２でステッピングモータ１０７を駆動する際の制動力を低減することができ又、低消費電力化が可能になる。また、ロータ２０２の回転速度が向上し、誘起電圧ＶＲｓが高く安定した回転検出が可能になる。また、櫛歯状駆動パルスの供給停止状態の間に高インピーダンスの検出抵抗３０１、３０２を接続することで、制動効果を低減させロータ２０２の回転速度の周期的低下を防止することが可能になる。
また、負荷軽減分を慣性力や復元力を大きくするように設計配分することにより、大きなモーメントの時刻針を駆動することが可能になる。また、高負荷カレンダ駆動が可能となる。また、低温による粘性負荷があっても安定した誘起信号ＶＲｓが得られる等の効果が生じる。 Therefore, the braking force when driving the stepping motor 107 with the comb-like drive pulses P1 and P2 can be reduced, and the power consumption can be reduced. In addition, the rotation speed of the rotor 202 is improved, and stable rotation detection is possible with a high induced voltage VRs. Further, by connecting the high-impedance detection resistors 301 and 302 during the supply stop state of the comb-like drive pulse, it becomes possible to reduce the braking effect and prevent the rotation speed of the rotor 202 from periodically decreasing. .
In addition, the time hand having a large moment can be driven by distributing the load reduction by design so as to increase the inertial force and the restoring force. In addition, high-load calendar driving is possible. In addition, even if there is a viscous load due to a low temperature, an effect such as obtaining a stable induced signal VRs occurs.

更に、駆動コイルの低インピーダンス素子による実質的な短絡や、高インピーダンスの検出抵抗３０１、３０２のいずれか一方又は双方の接続を選択することにより、制動力を変えてロータ速度制御が可能になる。即ち、従来の駆動コイル２０９を短絡した閉回路では制動力大であるが、検出抵抗３０１、３０２の一方を接続することにより制動力が弱まって制動力中となり、検出抵抗３０１、３０２の両方を接続することにより更に制動力を弱めて制動力小とすることができる。このようにして、種々の負荷に対応した検出抵抗を選択して接続することにより、最適な低消費電流化を可能にすることができる。 Furthermore, the rotor speed can be controlled by changing the braking force by selecting a substantial short circuit due to the low impedance element of the drive coil or the connection of either or both of the high impedance detection resistors 301 and 302. That is, in the conventional closed circuit in which the drive coil 209 is short-circuited, the braking force is large. However, when one of the detection resistors 301 and 302 is connected, the braking force is weakened and becomes in the braking force. By connecting, the braking force can be further reduced to reduce the braking force. In this manner, by selecting and connecting the detection resistors corresponding to various loads, it is possible to achieve the optimum low current consumption.

また、櫛歯状の駆動パルスでステッピングモータを駆動する際の制動力を低減可能等の効果を有するムーブメントを提供することが可能になる。
また、櫛歯状の駆動パルスでステッピングモータを駆動する際の制動力を低減して省電力化が可能等の効果を有するアナログ電子時計を提供することが可能になり、電源として使用する電池の長寿命化が可能になる。 In addition, it is possible to provide a movement having an effect of reducing the braking force when the stepping motor is driven by the comb-like drive pulse.
In addition, it is possible to provide an analog electronic timepiece having effects such as reducing the braking force when driving a stepping motor with a comb-like drive pulse, thereby enabling power saving and the like of a battery used as a power source. Long service life is possible.

尚、本発明の各実施の形態に係るステッピングモータ制御回路は、時刻針やカレンダ以外のものを駆動するステッピングモータにも適用可能である。
また、ステッピングモータの応用例として電子時計の例で説明したが、モータを使用する電子機器に適用可能である。 The stepping motor control circuit according to each embodiment of the present invention can also be applied to a stepping motor that drives other than the time hand and calendar.
Moreover, although the example of the electronic timepiece has been described as an application example of the stepping motor, it can be applied to an electronic device using the motor.

本発明に係るステッピングモータ制御回路は、ステッピングモータを使用する各種電子機器に適用可能である。
また、本発明に係るムーブメント及びアナログ電子時計は、カレンダ機能付きアナログ電子腕時計、カレンダ機能付きアナログ電子置時計等の各種カレンダ機能付きアナログ電子時計をはじめ、各種のアナログ電子時計に適用可能である。 The stepping motor control circuit according to the present invention is applicable to various electronic devices that use the stepping motor.
The movement and the analog electronic timepiece according to the invention can be applied to various analog electronic timepieces such as an analog electronic timepiece with various calendar functions such as an analog electronic wristwatch with a calendar function and an analog electronic table clock with a calendar function.

１０１・・・発振回路
１０２・・・分周回路
１０３・・・制御回路
１０４・・・主駆動パルス発生回路
１０５・・・補正駆動パルス発生回路
１０６・・・モータドライバ回路
１０７・・・ステッピングモータ
１０８・・・回転検出回路
１１１・・・時計ケース
１１２・・・アナログ表示部
１１３・・・ムーブメント
１１４・・・時針
１１５・・・分針
１１６・・・秒針
２０１・・・ステータ
２０２・・・ロータ
２０３・・・ロータ収容用貫通孔
２０４、２０５・・・切り欠き部（内ノッチ）
２０６、２０７・・・切り欠き部（外ノッチ）
２０８・・・磁心
２０９・・・駆動コイル
２１０、２１１・・・可飽和部
ＯＵＴ１・・・第１端子
ＯＵＴ２・・・第２端子
３０１、３０２・・・検出抵抗
３０３・・・スイッチ制御回路
３０４・・・コンパレータ
Ｑ１〜Ｑ６・・・トランジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Oscillation circuit 102 ... Frequency dividing circuit 103 ... Control circuit 104 ... Main drive pulse generation circuit 105 ... Correction drive pulse generation circuit 106 ... Motor driver circuit 107 ... Stepping motor 108 ... Rotation detection circuit 111 ... Clock case 112 ... Analog display 113 ... Movement 114 ... Hour hand 115 ... Minute hand 116 ... Second hand 201 ... Stator 202 ... Rotor 203 ... Rotor accommodating through holes 204, 205 ... Notch (inner notch)
206, 207 ... Notch (outer notch)
208 ... Magnetic core 209 ... Drive coils 210, 211 ... Saturable portion OUT1 ... First terminal OUT2 ... Second terminals 301, 302 ... Detection resistor 303 ... Switch control circuit 304 ... Comparator Q1-Q6 ... Transistor

Claims

A rotation detector for detecting the rotation status of the stepping motor;
Supply state in which energy corresponding to the rotation state of the stepping motor detected by the rotation detection unit is supplied, and a drive current from a power source is supplied to the drive coil of the stepping motor, and supply in which the drive current is not supplied to the drive coil A control unit that rotationally drives the stepping motor by a comb-like drive pulse configured by alternately repeating a stop state;
The stepping motor control circuit, wherein the control unit forms a closed circuit including an impedance element having a predetermined impedance and the drive coil in the supply stop state.

The rotation detection unit alternately configures a closed circuit including the drive coil and a detection element that detects an induced signal generated by the stepping motor, and a closed circuit formed by short-circuiting the drive coil. The detection signal is detected by the detection element, and the rotation state of the stepping motor is detected based on the induction signal detected by the detection element.
The stepping motor control circuit according to claim 1, wherein the control unit forms a closed circuit by connecting the detection element as the impedance element to the drive coil in the supply stop state.

According to the polarity of the drive pulse, the rotation detector
A first circuit that alternately configures a closed circuit including the drive coil and a first detection element that detects an induced signal generated by the stepping motor, and a closed circuit formed by short-circuiting the drive coil; or A second circuit that alternately configures a closed circuit including the drive coil and a second detection element that detects an induced signal generated by the stepping motor and a closed circuit formed by short-circuiting the drive coil is selected. Forming
Detecting the rotation state of the stepping motor based on the induced signal detected by the first detection element, the second detection element included in the selected first circuit, the second circuit,
3. The control unit according to claim 2, wherein in the supply stop state, at least one of the first and second detection elements is connected to the drive coil as the impedance element to form a closed circuit. Stepping motor control circuit.

A movement comprising the stepping motor control circuit according to any one of claims 1 to 3.

An analog electronic timepiece comprising the movement according to claim 4.