步进电机控制电路以及模拟电子钟表的制作方法

专利名称：步进电机控制电路以及模拟电子钟表的制作方法
技术领域：
本发明涉及步进电机控制电路以及使用了所述步进电机控制电路的模拟电子钟表。
背景技术：
一直以来，在模拟电子钟表等中使用如下这样的步进电机该步进电机具有定 子，其具有转子收容孔以及确定转子停止位置的定位部；配置在所述转子收容孔内的转子； 以及线圈，该步进电机向所述线圈提供交变信号来使所述定子产生磁通，由此使所述转子 旋转，并且使所述转子停止在与所述定位部对应的位置处。作为所述步进电机的控制方式，使用过如下的校正驱动方式，即在利用主驱动脉 冲来驱动步进电机时，通过检测因所述步进电机的旋转自由振动而产生的感应信号来检测 是否发生了旋转，根据是否发生了旋转，或者变更成脉宽不同的主驱动脉冲来进行驱动，或 者利用脉宽比主驱动脉冲大的校正驱动脉冲来进行强制旋转(例如参照专利文献1)。另外，在专利文献2中，还设置了这样的单元其在检测所述步进电机的旋转时， 除了检测感应信号以外，还将检测时刻与基准时间进行比较判别，在用主驱动脉冲P11对 步进电机进行了旋转驱动之后，如果感应信号低于规定的基准阈值电压Vcomp，则输出校正 驱动脉冲P2，下一个主驱动脉冲P1变更成能量比所述主驱动脉冲P11更大的主驱动脉冲 P12来进行驱动。如果利用主驱动脉冲P12进行旋转时的检测时刻比基准时间提前，则通过 从主驱动脉冲P12变更成主驱动脉冲P11来利用与驱动时的负荷对应的主驱动脉冲P1进 行旋转，降低了消耗电流。然而，基于转子自由振动的感应信号的峰值产生时刻具有这样的趋势如果驱动 能量比负荷大，则峰值产生时刻提前，而如果驱动能量比负荷小，则峰值产生时刻滞后。另 外，受到轮系负荷变动的影响，存在峰值电压的偏差与时间经过成比例地增大的问题。另 外，由于各个机芯也存在负荷偏差，因此，存在难以根据感应信号的峰值产生时刻来进行稳 定的驱动脉冲控制的问题。专利文献1 日本特公昭61-15385号公报专利文献2 :W02005/119377号公报

发明内容
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其课题在于，准确地判别驱动余力而进行基 于恰当的驱动脉冲的驱动控制。根据本发明，提供一种步进电机控制电路，其特征在于，该步进电机控制电路具 有旋转检测单元，其检测因步进电机的转子旋转而产生的感应信号，根据所述感应信号是 否在规定的检测区间内超过规定的基准阈值电压，来检测所述步进电机的旋转状况；以及 控制单元，其根据所述旋转检测单元的检测结果，利用能量彼此不同的多个主驱动脉冲中 的某一个或能量比所述各主驱动脉冲大的校正驱动脉冲对所述步进电机进行驱动控制，将所述检测区间划分成紧接在主驱动脉冲的驱动之后的第1区间、所述第1区间之后的第2 区间、所述第2区间之后的第3区间以及所述第3区间之后的第4区间，当所述旋转检测单 元在所述第2区间内检测到超过所述基准阈值电压的感应信号时，所述控制单元将所述第 1区间和第2区间中的至少一个区间延长。将检测区间划分成紧接在主驱动脉冲的驱动之后的第1区间、所述第1区间之后 的第2区间、所述第2区间之后的第3区间以及所述第3区间之后的第4区间，当旋转检测 单元在所述第2区间内检测到超过基准阈值电压的感应信号时，所述控制单元将所述第1 区间和第2区间中的至少一个区间延长。这里，可以构成为当所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准 阈值电压的感应信号时，所述控制单元在下次及以后的驱动中，将所述第1区间和第2区间 中的至少一个区间延长。另外，可以构成为在所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准 阈值电压的感应信号而由所述控制单元延长了所述第1区间和第2区间中的至少一个区间 时，所述控制单元将所述第3区间缩短。另外，可以构成为在所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准 阈值电压的感应信号而由所述控制单元变更了区间长度之后，如果所述旋转检测单元在所 述第2区间内未再检测到超过所述基准阈值电压的感应信号，则所述控制单元将变更后的 区间恢复为原来的长度。另外，根据本发明，提供一种模拟电子钟表，该模拟电子钟表具有对时刻指针进 行旋转驱动的步进电机；以及对所述步进电机进行控制的步进电机控制电路，该模拟电子 钟表的特征在于，使用上述任意一个方面记载的步进电机控制电路作为所述步进电机控制 电路。根据本发明的步进电机控制电路，能够准确地判别驱动余力而进行基于恰当的驱 动脉冲的驱动控制。另外，能够进行高效的校正驱动脉冲控制，因此能够实现低功耗。另外，根据本发明的模拟电子钟表，能够准确地判别驱动余力而进行基于恰当的 驱动脉冲的驱动控制，因此能够进行准确的计时动作，而且能够实现低功耗。


图1是本发明的实施方式的模拟电子钟表的框图。图2是本发明的实施方式的模拟电子钟表所使用的步进电机的结构图。图3是用于说明本发明的实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子钟表的动 作的时序图。图4是说明本发明的实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子钟表的动作的 判定表。标号说明101振荡电路；102分频电路；103控制电路；104驱动脉冲选择电路；105步进电 机；106模拟显示部；107时针；108分针；109秒针；110旋转检测电路；111检测区间判别电 路；201定子；202转子；203转子收容用贯通孔；204、205缺口部(内部切口)；206、207缺 口部(外部切口)；208磁芯；209线圈；210、211饱和部；0UT1第1端子；0UT2第2端子。
具体实施例方式下面，使用附图来对本发明的实施方式的电机控制电路以及模拟电子钟表进行说 明。并且，在各图中，对相同部分标注了相同符号。图1是本发明的实施 方式的使用了步进电机控制电路的模拟电子钟表的框图，其 示出了模拟电子手表的例子。首先，说明本实施方式的概要，从紧接在主驱动脉冲Pl的驱动之后的第1区间Tla 起，将检测步进电机旋转的区间T依次划分为第2区间Tib、第3区间T2、以及第4区间T3 这4个区间。在通常负荷状态下，第1区间Tla是在以步进电机的转子为中心的XY坐标空间的 第3象限中检测所述转子的正向旋转状况的区间，第2区间Tlb是在所述第3象限中检测 所述转子的正向旋转状况以及最初的逆向旋转状况的区间，第3区间T2是检测所述第3象 限中所述转子的最初的逆向旋转状况的区间，第4区间T3是检测所述第3象限中所述转子 的最初的逆向旋转后的旋转状况的区间。对于因步进电机的旋转自由振动产生的感应信号VRs，在主驱动脉冲Pl的驱动能 量为通常驱动能量的情况下，主驱动脉冲切断后的转子旋转角经过了第2象限II，因此，超 过规定基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs不会出现在第1区间Tla、第2区间Tlb中，而 是出现在第3区间T12以后。另外，在转子的旋转失去余力的情况下，主驱动脉冲切断后的转子旋转振动出现 在第2象限II的区域(图2的区域a)中，并且感应信号VRs出现在第1区间Tla、第1区 间Tlb中，表示旋转余力减少的状态。正是基于这样的特征来准确地判别驱动余力而进行基于恰当的驱动脉冲的驱动 控制。在本实施方式中，在第4区间T3中的感应信号VRs超过规定基准电压Vcomp的情况 下(判定值为“ 1，，的情况)，判定为临界旋转，使主驱动脉冲Pl上升1级，而不进行校正驱 动脉冲P2的驱动。由此，不进行校正驱动脉冲P2的驱动，即可实现高效的校正驱动脉冲控 制，因此能够实现低功耗。另外，在本实施方式中，能够根据第1区间Tla和第2区间Tlb的检测区间中的感 应信号峰值来检测转子的旋转状态，从而判定是保持为驱动能量相同的脉冲还是变更为驱 动能量小的脉冲。例如，根据感应信号VRs与基准阈值电压Vcomp的比较结果，切换为变更了能量的 驱动脉冲。举个具体例，在第1区间Tla的感应信号VRs超过基准阈值电压Vcomp且第3 区间T2的感应信号VRs超过基准阈值电压Vcomp的情况下，不变更主驱动脉冲P1，而是保 持为驱动能量相同的主驱动脉冲Pl。由此，能够区分通常驱动、驱动力略微降低的转子旋转状态以及不具有转子旋转 余力的旋转状态，能够利用可靠的转子旋转判别来防止误判定。另外，能够利用感应电压来 捕捉转子即将不旋转之前的动作，能够高效地控制校正驱动输出，因此，还有助于低功耗。并且，在本实施方式中，当在第2区间Tlb中检测到超过基准阈值电压Vcomp的感 应信号VRs时，将第1区间Tla和第2区间Tlb中的至少一个区间延长，由此来准确地判别 驱动余力而进行基于恰当的驱动脉冲的驱动控制。由此，能够实现高效的校正驱动脉冲控制，还能够实现低功耗。
下面，对本发明的实施方式进行详细的说明。在图1中，模拟电子钟表具有振荡电路101，其产生规定频率的信号；分频电路 102，其对振荡电路101产生的信号进行分频，产生作为计时基准的时钟信号；控制电路 103，其进行构成电子钟表的各电路要素的控制以及驱动脉冲的变更控制等控制；驱动脉冲 选择电路104，其根据来自控制电路103的控制信号，选择并输出电机旋转驱动用的驱动脉 冲；步进电机105，其由来自驱动脉冲选择电路104的驱动脉冲进行旋转驱动；模拟显示部 106，其具有由步进电机105旋转驱动的用于显示时刻的时刻指针(在图1的例子中是时针 107、分针108、秒针109这3种)；旋转检测电路110，其在规定的检测区间内检测表示步进 电机105的旋转状况的感应信号；以及检测时刻判别电路111，其对旋转检测电路110检测 到超过规定的基准阈值电压Vcomp的所述感应信号的时刻与检测区间进行比较，判别是在 哪个区间内检测到所述感应信号。并且，将检测步进电机105的旋转状况的检测期间划分 为4个区间。旋转检测电路110具有与上述专利文献1记载的旋转检测电路相同的结构，判 定因步进电机105的旋转驱动后的自由振动而产生的感应信号的电平，将基准阈值电压 Vcomp设定为，能够根据检测到超过规定电平的感应信号的区间的组合，来进行旋转/未旋 转的判定和驱动脉冲变更控制。另外，振荡电路101以及分频电路102构成信号产生单元，模拟显示部106构成时 刻显示单元。旋转检测电路Iio构成旋转检测单元，控制电路103、驱动脉冲选择电路104、 旋转检测电路110以及检测区间判别电路111构成控制单元。图2是本发明的实施方式中使用的步进电机105的结构图，其示出了在模拟电子 钟表中一般使用的时钟用步进电机的例子。在图2中，步进电机105具有定子201，其具有转子收容用贯通孔203 ；转子202， 其可旋转地配置在转子收容用贯通孔203中；磁芯208，其与定子201接合；以及线圈209， 其缠绕在磁芯208上。在将步进电机105用于模拟电子钟表的情况下，用螺钉(未图示) 将定子201和磁芯208固定到基板(未图示)上，使它们彼此接合。线圈209具有第一端 子OUTl和第二端子0UT2。转子202被磁化出两极(S极和N极)。在由磁性材料形成的定子201的外端部的 隔着转子收容用贯通孔203而彼此相对的位置上，设置有多个(本实施方式中为两个)缺 口部(外部切口)206、207。在各外部切口 206、207与转子收容用贯通孔203之间设有饱和
部 210,211ο饱和部210、211构成为，不会因转子202的磁通而发生磁饱和，而是当线圈209被 励磁时达到磁饱和而增加其磁阻。转子收容用贯通孔203构成为圆孔形状，且在轮廓为圆 形的贯通孔的相对部分处一体地形成有多个(在本实施方式中为两个)半月状的缺口部 (内部切口 ) 204、205。缺口部204、205构成用于确定转子202的停止位置的定位部。在线圈209未被励 磁的状态下，转子202如图2所示稳定地停止在与所述定位部对应的位置处，换言之，停止 在转子202的磁极轴与连接缺口部204、205的线段垂直的位置(角度θ ^的位置)处。将 以转子202的旋转轴(旋转中心)为中心的XY坐标空间划分为4个象限(第1象限I 第4象限IV)。现在，当从驱动脉冲产生电路104向线圈209的端子0UT1、0UT2之间提供了矩形波驱动脉冲(例如设第1端子OUTl侧为正极、第2端子0UT2侧为负极)而在图2的箭头 方向上流过电流i时，在定子201上沿虚线箭头方向产生磁通。由此，饱和部210、211饱和 而磁阻增大，然后，由于在定子201上产生的磁极与转子202的磁极之间的相互作用，转子 202向正向(图2的逆时针方向)旋转180度，磁极轴稳定地停止在角度θ i的位置处。另 夕卜，设通过对步进电机105进行旋转驱动来进行通常动作(由于在本实施方式中为电子钟 表，因此是指走针动作)的旋转方向为正向、其相反方向为逆向。接着，当从驱动脉冲选择电路104向线圈209的端子0UT1、0UT2提供了相反极性 的矩形波驱动脉冲(为了产生与上述驱动相反的极性而设第1端子OUTl侧为负极、第2端 子0UT2侧为正极)而在图2的反箭头方向上流过电流时，在定子201中沿反虚线箭头方向 产生磁通。由此，首先，饱和部210、211饱和，然后，由于在定子201中产生的磁极与转子 202的磁极之间的相互作用，转子202向与上述相同的方向(正向)旋转180度，磁极轴稳 定地停止在角度θ ^的位置处。然后，以这种方式向线圈209提供极性不同的信号(交变信号)来重复进行上述 动作，从而能够使转子202沿箭头方向以180°的步长连续旋转。并且，如后所述，在本实施 方式中，作为驱动脉冲，使用了能量彼此不同的多个主驱动脉冲PlO Plm以及校正驱动脉 冲Ρ2。图3是本实施方式中用主驱动脉冲Pl对步进电机105进行驱动时的时序图，一并 示出了负荷大小和转子202的旋转位置。在图3中，Pl表示用主驱动脉冲Pl对转子202进行旋转驱动的区间。a c是表 示基于主驱动脉冲Pl的驱动停止后的自由振动的转子202的旋转区域的区间。设紧接在主驱动脉冲Pl的驱动之后的规定时间为第1区间Tla、第1区间Tla之 后的规定时间为第2区间Tb、第2区间之后的规定时间为第3区间T2、第3区间T2之后的 规定时间为第4区间T3。这样，将从主驱动脉冲Pl的驱动之后紧接着开始的整个检测区间 T划分成多个区间(在本实施方式中为4个区间Tla T3)。另外，在本实施方式中，没有 设置不检测感应信号VRs的期间，即屏蔽区间。在把以转子202为中心、转子202的主磁极随转子202的旋转而位于不同位置的 空间区域划分成第1象限I 第4象限IV的情况下，第1区间Tla 第4区间T3可表示 如下。S卩，在负荷为通常驱动负荷(通常负荷)的状态下，第1区间Tla是在第3象限 III中检测转子202的正向(逆时针方向)旋转状况的区间，第2区间Tlb是在第3象限 III中检测转子202的正向旋转状况以及最初的逆向(顺时针方向)旋转状况的区间，第3 区间T2是检测第3象限III中转子202的最初的逆向旋转状况的区间，第4区间T3是检 测第3象限III中转子202的最初的逆向旋转后的旋转状况的区间。另外，在对通常负荷增加了微小负荷的状态下(负荷增量小)，第1区间Tla是在 第2象限II中检测转子202的旋转状况的区间，第2区间Tlb是检测第2象限II中转子 202的旋转状况以及第3象限III中转子202的最初的正向旋转状况的区间，第3区间T2 是检测第3象限III中转子202的最初的正向以及最初的逆向旋转状况的区间，第4区间T3是检测第3象限III中转子202的最初的逆向旋转后的旋转状况的区间。Vcomp是判定由步进电机105产生的感应信号VRs的电平的基准阈值电压，该基 准阈值电压Vcomp被设定为在步进电机105发生了旋转等转子202进行一定程度的较快 动作的情况下，感应信号VRs将超过基准阈值电压Vcomp，而在步进电机105未旋转等转子 202未进行一定程度的较快动作的情况下，感应信号VRs不会超过基准阈值电压Vcomp。例如，在图3中，在本实施方式的步进电机控制电路中，在负荷增量小的状态下， 在第1区间Tla内检测区域a中产生的感应信号VRs，在第3区间T2以及第4区间T3内检 测区域c中产生的感应信号，跨越第2区间Tlb以及第3区间T2检测区域b中产生的感应 信号。
图4是对本实施方式的动作进行总结的判定表。在图4中，将旋转检测电路110检 测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs时的判定值表示为“1”，将旋转检测电路110 未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs时的判定值表示为“O”。另外，“1/0”表 示判定值可以是“ 1 ”、“ O ”中的任何一个。如图4所示，旋转检测电路110检测有无超过基准阈值电压Vcomp的感应信号 VRs，控制电路103以及驱动脉冲选择电路104根据检测时刻判别电路111对所述感应信 号的检测时期进行判定而得到的模式(第1区间Tla的判定值、第2区间Tlb的判定值、第 3区间T2的判定值、第4区间T3的判定值)，参照存储在控制电路103内部的图4的判定 表，进行主驱动脉冲Pl的脉冲上升或脉冲下降或校正驱动脉冲的驱动等驱动脉冲控制，对 步进电机105进行旋转控制。例如，在模式1(1/0，0，0，0)以及模式5(1/0，1，0，0)的情况下，控制电路103判定
为步进电机未旋转，对驱动脉冲选择电路104进行控制，以利用校正驱动脉冲P2来驱动步 进电机105，然后，对驱动脉冲选择电路104进行控制，使得在下次驱动时变更为升高了 1级 的主驱动脉冲Pl来进行驱动。在模式2(1/0，0，0，1)以及模式6(1/0，1，0，1)的情况下，虽然步进电机进行了旋 转，但处于对通常负荷增加了很大负荷的状态(负荷增量大)，因而控制电路103判定为有 可能在下次驱动时变为不旋转，因此不进行校正驱动脉冲P2的驱动，而是提前对驱动脉冲 选择电路104进行控制，使得在下次驱动时变更成升高了 1级的主驱动脉冲Pl来进行驱动。在模式3(0，0，1，0)(图3(A))以及模式4(0，0，1，1)的情况下，步进电机进行旋 转，负荷为通常负荷的状态，因而控制电路103判定为驱动能量具有余力，对驱动脉冲选择 电路104进行控制，使得在下次驱动时变更成降低了 1级的主驱动脉冲Pl来进行驱动。在模式11(1，0，1，0)(图3(B))以及模式12 (1，0，1，1)的情况下，步进电机进行旋 转，负荷为负荷增量小的状态，因而控制电路103判定为驱动能量恰当，对驱动脉冲选择电 路104进行控制，使得在下次驱动时不变更主驱动脉冲Pl来进行驱动。另外，也可以构成为将检测区间分割为3个区间(例如将本实施方式的第1区间 Tla和第2区间Tlb结合起来作为1个第1区间Tl，与第2区间T2、第3区间T3合起来为 3个区间)，利用根据这些区间中的检测模式来改变主驱动脉冲Pl的能量的控制方法(该 控制方法为当第1区间的判定值为“1”时，不变更主驱动脉冲Pi的能量而是保持不变，如 果第1区间为“0”且第2区间或第3区间为“1”，则在一定期间内对主驱动脉冲Pl实施脉冲下降，如果第3区间为“1”则实施脉冲上升)，当第1区间为“1”时，保持主驱动脉冲的等 级，由此，能够消除因进行了不必要的脉冲下降而发生不旋转的情况，并且，当第3区间为 “1”时，提前进行等级上升，由此，能够消除发生不旋转的情况，而且，当第1区间为“O”且第 2区间或第3区间为“1”时，能够实施脉冲下降，因此，功耗得到抑制。但是，当由于电源电压下降、低温下油的粘性增加、日历负荷等导致转子旋转速度降低时，对于图2中因转子在第2象限II的正向旋转(区域a)而产生的感应信号VRs，它 的产生出现延迟，因此，有时不仅在第1区间内检测到“1”，在第2区间内也检测到“1”。此 时，即使图2中因转子在第3象限III的逆向旋转(区域c)而产生的感应信号VRs出现在 第3区间，但由于在第1区间以及第2区间内均检测到“1”，因此，误判定为不变更主驱动脉 冲Pl的等级而保持不变，因而，本来应该实现等级上升，但却未实施等级上升，有可能导致 不旋转。在本发明的实施方式中，通过将上述第1区间一分为二，从而将检测区间划分为 第1区间Tla、第2区间Tib、第3区间T2、第4区间T3这4个区间，在进行旋转检测时，如 果旋转检测电路110在第2区间Tlb内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs，则 改变第1区间Tla和第2区间Tlb中的至少一方的长度。作为改变第1区间Tla和第2区间Tlb中的至少一方的长度的方法，例如，既可以 延长第1区间Tla和第2区间Tlb双方的长度，也可以延长第1区间Tla或第2区间Tlb 的一方的长度。在延长了第1区间Tla和第2区间Tlb中的至少一个区间的情况下，可以 以保持检测区间T整体的长度以及第4区间的长度不变的方式，缩短第3区间T2的长度。 另外，在如上地改变区间长度的情况下，可以在第2区间Tlb内检测到“1”时立即进行区间 变更，由此在该驱动脉冲期间中改变区间长度，或者，也可以从下次驱动脉冲起改变区间长 度。在本实施方式中，当在第2区间Tlb内检测到“1”时，立即针对该驱动脉冲P1，以 使检测区间T整体的长度以及第4区间的长度不变的方式，延长第2区间Tlb并缩短第3 区间T2。另外，在延长了第1区间Tla和第2区间Tlb中的至少一方之后，如果在第2区间 Tlb内未再检测到“1”，则在下次驱动时，将改变了长度的区间恢复为原来的长度。由此，能够消除发生如下问题等的可能，所述问题是；因电源电压下降、负荷增大 等导致应在第1区间Tla或第2区间Tlb内产生的“1”的感应信号VRs滞后地产生，从而 在第3区间T2内被检测到，因此被误判定为保持等级不变，不进行等级上升，进而导致不旋 转，引起走针延迟。根据图4说明上述动作，在模式5(1/0，1，0，0)以及模式6 (1/0，1，0，1)的情况下， 旋转检测电路110在第2区间Tlb内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs，因 此，控制电路103使检测时刻判定电路111延长第2区间Tlb的长度，并且，以使第4区间 的长度以及检测区间T整体的长度不变的方式缩短第3区间T2的长度。由此，能够消除发 生如下问题等的可能，所述问题是；因电源电压下降、负荷增大等导致应在第1区间Tla或 第2区间Tlb内产生的“1”的感应信号VRs滞后地产生，从而在第3区间T2内被检测到， 因此被误判定为保持等级不变，不进行等级上升，进而导致不旋转，引起走针延迟。图4以模式7(1/0，1，1，0)以及模式8 (1/0，1，1，1)为例进行了图示，但像本实施方式那样，在第2区间Tlb内检测到“1”时立即延长第2区间Tlb的情况下，将不产生模式 7、8。例如，当在图3(B)的状态下负荷增加时，本来应该检测到模式6，但如图3(C)所 示，在第3区间T2内检测到“1”，从而被检测为模式8。在该情况下，本来由于在第4区间 T3内检测到“1”从而应该对主驱动脉冲Pl实施等级上升，但却使等级保持不变。而在本实施方式中，在第2区间Tlb内检测到“1”时，立即延长第2区间Tlb，因 此，第3区间T2中的检测结果为“0”，如图3(D)所示，被判定为模式6，可正常地实施脉冲 上升。 在延长了第2区间Tlb后，当负荷发生减少等、在第2区间Tlb内未再检测到“1” 时(图3(E))，控制电路103对检测时刻判别电路111进行控制，使得第2区间Tlb的长度 等、发生了变更的区间的长度恢复为原来的长度(图3(F))。由此，能够进行正常的等级保 持的检测。当负荷从该状态进一步减小而成为通常负荷时，如图3(G)所示，将第2区间Tlb 的长度恢复为原来长度，因此，因逆向旋转(区域c)而产生的感应信号VRs不会在第2区 间内被检测到，而是在第3区间内被检测到，因此，能够正常地对主驱动脉冲Pl实施脉冲下 降。如上所述，根据本实施方式的步进电机控制电路，当旋转检测电路110在第2区间 Tlb内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs时，控制电路103对检测时刻判别电 路111进行控制，以延长第1区间Tla和第2区间Tlb中的至少一个区间，进行旋转检测动 作。因此，能够准确判别驱动余力而进行基于恰当驱动脉冲的驱动控制。另外，根据本发明实施方式的模拟电子钟表，由于能够准确地判别驱动余力而进 行基于恰当的驱动脉冲的驱动控制，因此，能够进行准确的计时动作，还能够实现低功耗。并且，在上述实施方式中，是使脉宽不同来改变各主驱动脉冲Pl的能量，但也可 以通过改变脉冲电压等来改变驱动能量。另外，也可以构成为，将主驱动脉冲Pi设为梳齿 状的斩波波形，通过改变斩波的个数或占空比，来改变主驱动脉冲Pi的驱动能量。另外，除了可以应用于对时刻指针进行驱动的步进电机之外，还可以应用于对日 历等进行驱动的步进电机。另外，作为步进电机的应用例，以电子钟表为例进行了说明，不过也可以应用于使 用了电机的各种电子设备。产业上的可利用性本发明的步进电机控制电路可应用于使用了步进电机的各种电子设备。另外，关于本发明的电子钟表，以带日历功能的模拟电子手表、带日历功能的模拟 电子座钟等各种带日历功能的模拟电子钟表为代表，可以采用各种模拟电子钟表。
权利要求
一种步进电机控制电路，其特征在于，该步进电机控制电路具有旋转检测单元，其检测因步进电机的转子旋转而产生的感应信号，根据所述感应信号是否在规定的检测区间内超过规定的基准阈值电压，来检测所述步进电机的旋转状况；以及控制单元，其根据所述旋转检测单元的检测结果，利用能量彼此不同的多个主驱动脉冲中的某一个或能量比各所述主驱动脉冲大的校正驱动脉冲对所述步进电机进行驱动控制，将所述检测区间划分成紧接在主驱动脉冲的驱动之后的第1区间、所述第1区间之后的第2区间、所述第2区间之后的第3区间以及所述第3区间之后的第4区间，当所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准阈值电压的感应信号时，所述控制单元将所述第1区间和第2区间中的至少一个区间延长。
2.根据权利要求1所述的步进电机控制电路，其特征在于，当所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准阈值电压的感应信号时， 所述控制单元在下次及之后的驱动中，将所述第1区间和第2区间中的至少一个区间延长。
3.根据权利要求1所述的步进电机控制电路，其特征在于，当所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准阈值电压的感应信号而 由所述控制单元延长了所述第1区间和第2区间中的至少一个区间时，所述控制单元将所 述第3区间缩短。
4.根据权利要求2所述的步进电机控制电路，其特征在于，当所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准阈值电压的感应信号而 由所述控制单元延长了所述第1区间和第2区间中的至少一个区间时，所述控制单元将所 述第3区间缩短。
5.根据权利要求1所述的步进电机控制电路，其特征在于，在所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准阈值电压的感应信号而 由所述控制单元变更了区间长度之后，如果所述旋转检测单元在所述第2区间内未再检测 到超过所述基准阈值电压的感应信号，则所述控制单元将变更后的区间恢复为原来的长度。
6.根据权利要求2所述的步进电机控制电路，其特征在于，在所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准阈值电压的感应信号而 由所述控制单元变更了区间长度之后，如果所述旋转检测单元在所述第2区间内未再检测 到超过所述基准阈值电压的感应信号，则所述控制单元将变更后的区间恢复为原来的长度。
7.根据权利要求3所述的步进电机控制电路，其特征在于，在所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准阈值电压的感应信号而 由所述控制单元变更了区间长度之后，如果所述旋转检测单元在所述第2区间内未再检测 到超过所述基准阈值电压的感应信号，则所述控制单元将变更后的区间恢复为原来的长度。
8.根据权利要求4所述的步进电机控制电路，其特征在于，在所述旋转检测单元在所述第2区间内检测到超过所述基准阈值电压的感应信号而 由所述控制单元变更了区间长度之后，如果所述旋转检测单元在所述第2区间内未再检测 到超过所述基准阈值电压的感应信号，则所述控制单元将变更后的区间恢复为原来的长度。
9.一种模拟电子钟表，该模拟电子钟表具有对时刻指针进行旋转驱动的步进电机； 以及对所述步进电机进行控制的步进电机控制电路，该模拟电子钟表的特征在于，使用权利要求1所述的步进电机控制电路作为所述步进电机控制电路。
10.一种模拟电子钟表，该模拟电子钟表具有对时刻指针进行旋转驱动的步进电机； 以及对所述步进电机进行控制的步进电机控制电路，该模拟电子钟表的特征在于，使用权利要求2所述的步进电机控制电路作为所述步进电机控制电路。
全文摘要
本发明提供步进电机控制电路以及模拟电子钟表，其准确地判别驱动余力而进行基于恰当的驱动脉冲的驱动控制。当旋转检测电路(110)在第2区间(T1b)内检测到超过基准阈值电压(Vcomp)的感应信号(VRs)时，控制电路(103)对检测时刻判别电路(111)进行控制，使得第1区间(T1a)和第2区间(T1b)中的至少一个区间变长而进行旋转检测动作。
文档编号G04C3/14GK101873098SQ20101016736
公开日2010年10月27日 申请日期2010年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者佐久本和实, 加藤一雄, 小笠原健治, 山本幸祐, 本村京志, 长谷川贵则, 间中三郎, 高仓昭 申请人:精工电子有限公司