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JP7709350B2 - Stepping motor control device, movement, timepiece, and stepping motor control method - Google Patents
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JP7709350B2 - Stepping motor control device, movement, timepiece, and stepping motor control method - Google Patents

Stepping motor control device, movement, timepiece, and stepping motor control method

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JP7709350B2 JP2021159512A JP2021159512A JP7709350B2 JP 7709350 B2 JP7709350 B2 JP 7709350B2 JP 2021159512 A JP2021159512 A JP 2021159512A JP 2021159512 A JP2021159512 A JP 2021159512A JP 7709350 B2 JP7709350 B2 JP 7709350B2
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Description

本発明は、ステッピングモータ制御装置、ムーブメント、時計及びステッピングモータ制御方法に関する。 The present invention relates to a stepping motor control device, a movement, a timepiece, and a stepping motor control method.

従来、時計の指針の位置を検出する手法があった。例えば、通常駆動時の駆動パルスでステッピングモータを駆動し、ロータの回転状態を誘起電圧により検出する技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。 Conventionally, there have been methods for detecting the position of the hands of a watch. For example, a technology has been proposed in which a stepping motor is driven by a drive pulse during normal operation, and the rotation state of the rotor is detected by the induced voltage (see, for example, Patent Document 1).

特開昭62-291591号公報Japanese Patent Application Publication No. 62-291591

特許文献1に記載のような従来技術によると、ロータの回転状態の検出には、ステッピングモータに通常駆動パルスを印加した後、ロータが一定以上の速度で振動し、所定の閾値電圧以上の誘起電圧を発生させることを要する。しかしながら、モータによっては誘起電圧が発生しにくく、回転状態の検出が困難となる場合があるという問題が生じていた。 According to conventional technology such as that described in Patent Document 1, in order to detect the rotation state of the rotor, after applying a normal drive pulse to the stepping motor, it is necessary for the rotor to vibrate at a certain speed or higher and generate an induced voltage equal to or higher than a predetermined threshold voltage. However, there is a problem in that, depending on the motor, it is difficult to generate an induced voltage, making it difficult to detect the rotation state.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、指針の位置の検出を行うことを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to detect the position of the pointer.

本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置は、指針を回転させるロータ、および前記ロータを回転させるための磁束を発生させるコイル、を備えるステッピングモータを駆動する駆動部と、前記ロータを回転させるための駆動パルス、および前記ロータを揺動させるための揺動パルス、を前記駆動部に出力する制御部と、前記ロータが振動した場合に前記コイルに発生する誘起電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部が検出する結果に基づいて、前記ロータが受ける機械的負荷を判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記駆動パルスを出力する前に、対応する前記揺動パルスを出力し、前記判定部は、前記揺動パルスが出力されたことに伴う回転を検出した結果に基づいて、前記機械的負荷を判定する A stepping motor control device according to one embodiment of the present invention comprises a drive unit that drives a stepping motor having a rotor that rotates a pointer and a coil that generates a magnetic flux to rotate the rotor, a control unit that outputs a drive pulse for rotating the rotor and a swing pulse for swinging the rotor to the drive unit, a voltage detection unit that detects an induced voltage generated in the coil when the rotor vibrates, and a judgment unit that judges the mechanical load received by the rotor based on the result detected by the voltage detection unit , wherein the control unit outputs a corresponding swing pulse before outputting the drive pulse, and the judgment unit judges the mechanical load based on the result of detecting the rotation associated with the output of the swing pulse .

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、前記揺動パルスを出力した後、所定期間経過後に前記駆動パルスを出力する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the control unit outputs the drive pulse after a predetermined period of time has elapsed after outputting the oscillation pulse.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記判定部は、前記ロータの回転に基づいて回転する第1歯車が、負荷歯を有する第2歯車の前記負荷歯に接触しているか否かを前記機械的負荷として判定する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the determination unit determines whether a first gear, which rotates based on the rotation of the rotor, is in contact with a load tooth of a second gear having load teeth, as the mechanical load.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、前記判定部により判定された前記機械的負荷に応じて、前記ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the control unit controls the energy for driving the stepping motor in accordance with the mechanical load determined by the determination unit.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、前記駆動パルスの出力時間を制御することにより、前記ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the control unit controls the energy for driving the stepping motor by controlling the output time of the drive pulse.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、前記ステッピングモータの励磁方法を制御することにより、前記ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the control unit controls the energy used to drive the stepping motor by controlling the excitation method of the stepping motor.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、前記駆動パルスのデューティ比を制御することにより、前記ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the control unit controls the energy for driving the stepping motor by controlling the duty ratio of the drive pulse.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、前記駆動パルスの電圧を制御することにより、前記ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the control unit controls the energy for driving the stepping motor by controlling the voltage of the drive pulse.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記揺動パルスは、前記ロータを第1回転方向に回転させるエネルギを有し、前記ロータを揺動させる第1揺動パルス、または、前記第1揺動パルスを出力した後に前記ロータを第2回転方向に回転させるエネルギを有し、前記ロータを揺動させる第2揺動パルス、のいずれかである。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the oscillation pulse is either a first oscillation pulse having energy for rotating the rotor in a first rotation direction and for oscillating the rotor, or a second oscillation pulse having energy for rotating the rotor in a second rotation direction after outputting the first oscillation pulse and for oscillating the rotor.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記第1回転方向とは正転方向であり、前記第2回転方向とは前記第1回転方向とは逆方向である。 In addition, in a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the first rotation direction is a forward rotation direction, and the second rotation direction is a direction opposite to the first rotation direction.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、前記駆動パルスが出力される所定の周期に応じて前記揺動パルスを出力する場合には前記第1揺動パルスを出力し、前記駆動パルスが出力される所定の周期に応じない所定のタイミングで前記揺動パルスを出力する場合には前記第1揺動パルス及び前記第2揺動パルスを出力する。 In addition, in a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the control unit outputs the first oscillation pulse when the oscillation pulse is output in accordance with a predetermined cycle in which the drive pulse is output, and outputs the first oscillation pulse and the second oscillation pulse when the oscillation pulse is output at a predetermined timing that does not correspond to the predetermined cycle in which the drive pulse is output.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記判定部は、前記電圧検出部が検出する電圧値が所定の閾値を超えたか否かに基づいて、前記ロータが受ける前記機械的負荷を判定する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the determination unit determines the mechanical load received by the rotor based on whether the voltage value detected by the voltage detection unit exceeds a predetermined threshold value.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記判定部は、前記電圧検出部が検出する電圧値の発生タイミングが所定の期間内であるか否かに基づいて、前記ロータが受ける前記機械的負荷を判定する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the determination unit determines the mechanical load received by the rotor based on whether the timing of occurrence of the voltage value detected by the voltage detection unit is within a predetermined period.

本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、前記揺動パルスを出力する揺動パルス出力モードと、前記揺動パルスを出力しない揺動パルス非出力モードとを有する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the control unit has a swing pulse output mode in which the swing pulse is output, and a swing pulse non-output mode in which the swing pulse is not output.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記駆動部は、前記制御部から前記駆動パルスが出力された場合には第1の電圧により前記ステッピングモータを駆動し、前記制御部から前記揺動パルスが出力された場合には前記第1の電圧より低い第2の電圧により前記ステッピングモータを駆動する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the drive unit drives the stepping motor with a first voltage when the drive pulse is output from the control unit, and drives the stepping motor with a second voltage lower than the first voltage when the oscillation pulse is output from the control unit.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、前記判定部により判定された前記ロータが受ける前記機械的負荷が所定の閾値より小さい場合、エネルギが異なる複数のランクの前記駆動パルスのうち、直前に印加した前記駆動パルスより大きいランクの前記駆動パルスを印加し、前記判定部により判定された前記ロータが受ける前記機械的負荷が所定の閾値より大きい結果を連続して所定の回数以上得られた場合、エネルギが異なる複数のランクの前記駆動パルスのうち、直前に印加した前記駆動パルスより小さいランクの前記駆動パルスを印加する。 In addition, in a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, when the mechanical load received by the rotor as determined by the determination unit is smaller than a predetermined threshold value, the control unit applies a drive pulse of a higher rank than the drive pulse applied immediately before from among the drive pulses of multiple ranks having different energies, and when the mechanical load received by the rotor as determined by the determination unit is greater than the predetermined threshold value a predetermined number of times in succession, the control unit applies a drive pulse of a lower rank than the drive pulse applied immediately before from among the drive pulses of multiple ranks having different energies.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、負荷歯を有する歯車が1周した場合に、前記判定部により前記ロータが受ける前記機械的負荷が所定の閾値より大きいと判定された回数に基づいて、エネルギが異なる複数のランクの前記揺動パルスのうち、いずれのランクの前記揺動パルスを印加するかを選択する。 In a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the control unit selects which rank of the oscillation pulse to apply from among a plurality of ranks of the oscillation pulses with different energy levels, based on the number of times that the determination unit determines that the mechanical load received by the rotor is greater than a predetermined threshold value when a gear having loaded teeth makes one revolution.

また、本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、前記揺動パルスのランクを制御している間は、前記駆動パルスの制御を行わない。 In addition, in a stepping motor control device according to one aspect of the present invention, the control unit does not control the drive pulse while controlling the rank of the oscillation pulse.

本発明の一態様に係るムーブメントは、上述したステッピングモータ制御装置と、前記ステッピングモータと、を備える。 A movement according to one aspect of the present invention includes the stepping motor control device described above and the stepping motor.

本発明の一態様に係る時計は、上述したムーブメントを備える。 A watch according to one aspect of the present invention is equipped with the movement described above.

本発明の一態様に係るステッピングモータ制御方法は、指針を回転させるロータ、および前記ロータを回転させるための磁束を発生させるコイル、を備えるステッピングモータに駆動パルスを印加することによって前記ロータを回転させ、及び前記ステッピングモータに揺動パルスを印加することによって前記ロータを揺動させ、前記ロータが振動した場合に前記コイルに発生する誘起電圧を検出し、検出された結果に基づいて、前記ロータが受ける機械的負荷を判定し、前記駆動パルスを出力する前に、対応する前記揺動パルスを出力し、前記揺動パルスが出力されたことに伴う回転を前記電圧検出部が検出した結果に基づいて、前記機械的負荷を判定する。
A stepping motor control method according to one embodiment of the present invention includes a stepping motor having a rotor that rotates a pointer and a coil that generates a magnetic flux to rotate the rotor, and the stepping motor is configured to rotate the rotor by applying a drive pulse to the stepping motor, and the rotor is oscillated by applying an oscillation pulse to the stepping motor, detect an induced voltage generated in the coil when the rotor vibrates, determine a mechanical load received by the rotor based on the detected result, output a corresponding oscillation pulse before outputting the drive pulse, and determine the mechanical load based on a result detected by the voltage detection unit of the rotation resulting from the output of the oscillation pulse.

本発明によれば、指針の位置の検出を行うことができる。 The present invention makes it possible to detect the position of the pointer.

第1実施形態に係る時計の外観図である。1 is an external view of a timepiece according to a first embodiment. FIG. 第1実施形態に係るムーブメント表側の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the front side of the movement according to the first embodiment. 第1実施形態に係るムーブメント裏側の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the back side of the movement according to the first embodiment. 第1実施形態に係るムーブメントの一部を示す平面図であって、第1輪列群を表側から見た図である。FIG. 2 is a plan view showing a part of the movement according to the first embodiment, in which the first wheel train group is seen from the front side. 第1実施形態に係る24時歯車の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the 24-hour gear according to the first embodiment. 第1実施形態に係る時計の機能構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a timepiece according to a first embodiment. 第1実施形態に係る指針駆動部の構成の一例を示す図である。3 is a diagram showing an example of the configuration of a pointer drive unit according to the first embodiment; FIG. 第1実施形態における揺動パルスと駆動パルスの一例を示す図である。5A and 5B are diagrams illustrating an example of a rocking pulse and a driving pulse in the first embodiment. 第1実施形態における負荷歯とかなが噛み合う場合の振動と、標準歯とかなが噛み合う場合の振動の一例を示す図である。5A and 5B are diagrams illustrating an example of vibration when a load tooth and a pinion mesh with each other in the first embodiment and a vibration when a standard tooth and a pinion mesh with each other. 第1実施形態におけるステッピングモータ制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of an operation of the stepping motor control device in the first embodiment. 第2実施形態におけるムーブメント表側の平面図である。FIG. 11 is a plan view of the front side of the movement in the second embodiment. 第2実施形態における指針駆動部の構成の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of a pointer drive unit in a second embodiment. 第2実施形態における揺動パルスと駆動パルスの一例を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating an example of a rocking pulse and a driving pulse in the second embodiment. 第2実施形態における揺動パルスと駆動パルスの変形例を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating modified examples of a rocking pulse and a driving pulse in the second embodiment. 第3実施形態における駆動パルスの出力時間を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating an example of a case in which the energy for driving a stepping motor is controlled by controlling the output time of a drive pulse in the third embodiment. 第3実施形態におけるステッピングモータの励磁方法を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例を示す図である。13 is a diagram showing an example of a case where the energy for driving the stepping motor is controlled by controlling the excitation method of the stepping motor in the third embodiment. FIG. 第3実施形態における駆動パルスのデューティ比を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating an example of a case in which the energy for driving a stepping motor is controlled by controlling the duty ratio of a drive pulse in the third embodiment. 第3実施形態における駆動パルスの電圧を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating an example of a case in which the energy for driving a stepping motor is controlled by controlling the voltage of a drive pulse in the third embodiment. 第4実施形態における揺動パルスと駆動パルスの一例を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating an example of a rocking pulse and a driving pulse in the fourth embodiment. 第5実施形態における駆動パルスと揺動パルスの電圧を変化させた場合の誘起電圧の検出有無を示す図である。13 is a diagram showing whether or not an induced voltage is detected when the voltages of the drive pulse and the oscillation pulse are changed in the fifth embodiment. FIG. 第6実施形態における駆動パルスランク制御について説明する図である。13A to 13C are diagrams illustrating drive pulse rank control in the sixth embodiment. 第7実施形態における揺動パルスランク制御について説明する図である。23A to 23C are diagrams illustrating oscillation pulse rank control in the seventh embodiment. 第8実施形態における駆動パルスランク制御及び揺動パルス制御を組み合わせた場合の一例について説明する図である。13A to 13C are diagrams illustrating an example of a case where the drive pulse rank control and the oscillation pulse control in the eighth embodiment are combined.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. In the following description, components having the same or similar functions are given the same reference numerals. Furthermore, duplicate descriptions of those components may be omitted.

[第1実施形態]
一般に、時計の駆動部分を含む機械体を「ムーブメント」と称する。このムーブメントに文字板、針を取り付けて、時計ケースの中に入れて完成品にした状態を時計の「コンプリート」と称する。時計の基板を構成する地板の両側のうち、時計ケースのガラスのある方の側(すなわち、文字板のある方の側)をムーブメントの「裏側」と称する。また、地板の両側のうち、時計ケースのケース裏蓋のある方の側(すなわち、文字板と反対の側)をムーブメントの「表側」と称する。
[First embodiment]
Generally, the mechanical body that includes the driving parts of a watch is called the "movement". When the dial and hands are attached to this movement and it is placed inside a watch case to complete the product, the watch is called "complete". Of the two sides of the base plate that constitutes the base of the watch, the side where the glass of the watch case is located (i.e. the side where the dial is located) is called the "back side" of the movement. Also, of the two sides of the base plate, the side where the case back of the watch case is located (i.e. the side opposite the dial) is called the "front side" of the movement.

図1は、第1実施形態に係る時計の外観図である。
図1に示すように、本実施形態の時計1のコンプリートは、図示しないケース裏蓋およびガラス3からなる時計ケース2内に、ムーブメント4(時計用ムーブメント)と、目盛りを有する文字板5と、時針6(指針)、分針7、秒針8および24時針9と、を備えている。文字板5には、後述する日車46に表示された日文字46aを明示させる日窓5aが開口している。これにより、時計1は、時刻に加え、日付を確認することが可能とされている。
FIG. 1 is an external view of a timepiece according to a first embodiment.
As shown in Fig. 1, the complete timepiece 1 of this embodiment is equipped with a movement 4 (timepiece movement), a dial 5 with a scale, an hour hand 6 (hand), a minute hand 7, a second hand 8, and a 24-hour hand 9, all housed within a watch case 2 consisting of a case back cover and a glass 3 (not shown). The dial 5 has a date window 5a that displays a date character 46a displayed on a date wheel 46 (described later). This makes it possible to check the date in addition to the time on the watch 1.

図2は、第1実施形態に係るムーブメント表側の平面図である。図3は、第1実施形態に係るムーブメント裏側の平面図である。
図2および図3に示すように、ムーブメント4は、地板11と、日車押さえ13と、第1モータ20Aと、第2モータ20Bと、第1輪列群30と、第2輪列群50と、を備える。地板11は、ムーブメント4の基板を構成する。日車押さえ13は、地板11の裏側に配置されている。
Fig. 2 is a plan view of the front side of the movement according to the first embodiment. Fig. 3 is a plan view of the back side of the movement according to the first embodiment.
2 and 3, the movement 4 includes a main plate 11, a date indicator holder 13, a first motor 20A, a second motor 20B, a first gear train group 30, and a second gear train group 50. The main plate 11 constitutes the base plate of the movement 4. The date indicator holder 13 is disposed on the back side of the main plate 11.

図2に示すように、第1モータ20Aおよび第2モータ20Bは、それぞれステータ21およびロータ22を有するステッピングモータである。第1モータ20Aおよび第2モータ20Bのそれぞれは、1ステップでロータ22を180°回転させる。第1モータ20Aは、時針6、24時針9および日車46(いずれも図1参照)を回転させる動力を発生させる。第2モータ20Bは、分針7および秒針8(いずれも図1参照)を回転させる動力を発生させる。第1モータ20Aおよび第2モータ20Bそれぞれのロータ22には、かなが形成されている。 As shown in FIG. 2, the first motor 20A and the second motor 20B are stepping motors each having a stator 21 and a rotor 22. Each of the first motor 20A and the second motor 20B rotates the rotor 22 180° in one step. The first motor 20A generates power to rotate the hour hand 6, the 24-hour hand 9, and the date wheel 46 (all see FIG. 1). The second motor 20B generates power to rotate the minute hand 7 and the second hand 8 (all see FIG. 1). A pinion is formed on the rotor 22 of each of the first motor 20A and the second motor 20B.

図4は、第1実施形態に係るムーブメントの一部を示す平面図であって、第1輪列群を表側から見た図である。
図3および図4に示すように、第1輪列群30は、第1モータ20Aのロータ22の回転に基づいて回転する歯車を有する。第1輪列群30は、第1モータ20Aのロータ22の回転を時針6に伝達する時輪列31と、第1モータ20Aのロータ22の回転を24時針9(図1参照)および日車46に伝達するカレンダ輪列41と、を備える。
FIG. 4 is a plan view showing a part of the movement according to the first embodiment, in which the first wheel train group is seen from the front side.
3 and 4, the first wheel train group 30 has gears that rotate based on the rotation of the rotor 22 of the first motor 20A. The first wheel train group 30 includes an hour wheel train 31 that transmits the rotation of the rotor 22 of the first motor 20A to the hour hand 6, and a calendar wheel train 41 that transmits the rotation of the rotor 22 of the first motor 20A to the 24-hour hand 9 (see FIG. 1) and a date indicator 46.

図4に示すように、時輪列31は、第1時中間車32と、第2時中間車33と、第3時中間車34と、筒車35と、を有する。
第1時中間車32は、地板11(図2参照)に回転可能に支持されている。第1時中間車32は、第1時中間歯車32aと第1時中間かな32bとを有する。第1時中間歯車32aは、第1モータ20Aのロータ22のかなと噛み合っている。第1時中間車32は、ロータ22に対して減速比6で回転する。すなわち、第1時中間車32は、第1モータ20Aのロータ22が6回転する毎に1回転する。
As shown in FIG. 4 , the hour wheel train 31 has a first hour intermediate wheel 32 , a second hour intermediate wheel 33 , a third hour intermediate wheel 34 , and a hour wheel 35 .
The first hour intermediate wheel 32 is rotatably supported by the main plate 11 (see FIG. 2). The first hour intermediate wheel 32 has a first hour intermediate gear 32a and a first hour intermediate pinion 32b. The first hour intermediate gear 32a meshes with the pinion of the rotor 22 of the first motor 20A. The first hour intermediate wheel 32 rotates at a reduction ratio of 6 relative to the rotor 22. In other words, the first hour intermediate wheel 32 rotates once every six rotations of the rotor 22 of the first motor 20A.

第2時中間車33は、地板11に回転可能に支持されている。第2時中間車33は、第2時中間歯車33aと第2時中間かな33bとを有する。第2時中間歯車33aは、第1時中間車32の第1時中間かな32bと噛み合っている。第2時中間車33は、第1時中間車32に対する従動歯車である。第2時中間車33は、第1時中間車32に対して減速比7.5で回転する。すなわち、第2時中間車33は、第1モータ20Aのロータ22に対して減速比45で回転する。 The second hour intermediate wheel 33 is rotatably supported by the main plate 11. The second hour intermediate wheel 33 has a second hour intermediate gear 33a and a second hour intermediate pinion 33b. The second hour intermediate gear 33a meshes with the first hour intermediate pinion 32b of the first hour intermediate wheel 32. The second hour intermediate wheel 33 is a driven gear for the first hour intermediate wheel 32. The second hour intermediate wheel 33 rotates with a reduction ratio of 7.5 relative to the first hour intermediate wheel 32. In other words, the second hour intermediate wheel 33 rotates with a reduction ratio of 45 relative to the rotor 22 of the first motor 20A.

第3時中間車34は、地板11に回転可能に支持されている。第3時中間車34は、第3時中間歯車34aと第3時中間かな34b(第1歯車)とを有する。第3時中間歯車34aは、第2時中間車33の第2時中間かな33bと噛み合っている。第3時中間車34は、第2時中間車33に対する従動歯車である。第3時中間車34は、第2時中間車33に対して減速比8で回転する。すなわち、第3時中間車34は、第1モータ20Aのロータ22に対して減速比360で回転する。 The third hour intermediate wheel 34 is rotatably supported by the main plate 11. The third hour intermediate wheel 34 has a third hour intermediate gear 34a and a third hour intermediate pinion 34b (first gear). The third hour intermediate gear 34a meshes with the second hour intermediate pinion 33b of the second hour intermediate wheel 33. The third hour intermediate wheel 34 is a driven gear for the second hour intermediate wheel 33. The third hour intermediate wheel 34 rotates with a reduction ratio of 8 relative to the second hour intermediate wheel 33. In other words, the third hour intermediate wheel 34 rotates with a reduction ratio of 360 relative to the rotor 22 of the first motor 20A.

筒車35は、地板11に保持された中心パイプ(不図示)に回転可能に外挿されている。筒車35は、日車押さえ13(図3参照)に裏側から針座を介して押さえられている。筒車35の裏側の端部は、日車押さえ13から裏側へ突出している。筒車35の裏側の端部には、時針6(図1参照)が取り付けられる。筒車35は、筒歯車35aを有する。筒歯車35aは、第3時中間車34の第3時中間歯車34aと噛み合っている。筒車35は、第3時中間車34に対する従動歯車である。筒車35は、第3時中間車34に対して減速比1で回転する。すなわち、筒車35は、第1モータ20Aのロータ22に対して減速比360で回転する。 The hour wheel 35 is rotatably inserted on a central pipe (not shown) held by the main plate 11. The hour wheel 35 is held by the date dial holder 13 (see FIG. 3) from the back side via a hand seat. The back end of the hour wheel 35 protrudes from the date dial holder 13 to the back side. The hour hand 6 (see FIG. 1) is attached to the back end of the hour wheel 35. The hour wheel 35 has a barrel gear 35a. The barrel gear 35a meshes with the third hour intermediate gear 34a of the third hour intermediate wheel 34. The hour wheel 35 is a driven gear for the third hour intermediate wheel 34. The hour wheel 35 rotates with a reduction ratio of 1 relative to the third hour intermediate wheel 34. In other words, the hour wheel 35 rotates with a reduction ratio of 360 relative to the rotor 22 of the first motor 20A.

カレンダ輪列41は、上述した第1時中間車32、第2時中間車33および第3時中間車34と、24時車42と、日回し中間車43と、を備える。
24時車42は、地板11に回転可能に支持されている。24時車42の軸部は、日車押さえ13から裏側へ突出している。軸部の裏側の端部には、24時針9(図1参照)が取り付けられる。24時車42は、24時歯車42a(第2歯車)を有する。24時歯車42aは、第3時中間車34の第3時中間かな34bと噛み合っている。24時車42は、第3時中間車34に対する従動歯車である。24時車42は、第3時中間車34に対して減速比2で回転する。すなわち、24時車42は、第1モータ20Aのロータ22に対して減速比720で回転する。
The calendar train wheel 41 includes the above-mentioned first hour intermediate wheel 32 , second hour intermediate wheel 33 , and third hour intermediate wheel 34 , as well as a 24-hour wheel 42 and a date-turning intermediate wheel 43 .
The 24-hour wheel 42 is rotatably supported by the main plate 11. The shaft portion of the 24-hour wheel 42 protrudes from the date wheel holder 13 to the rear side. The 24-hour hand 9 (see FIG. 1) is attached to the rear end of the shaft portion. The 24-hour wheel 42 has a 24-hour gear 42a (second gear). The 24-hour gear 42a meshes with the third hour intermediate pinion 34b of the third hour intermediate wheel 34. The 24-hour wheel 42 is a driven gear for the third hour intermediate wheel 34. The 24-hour wheel 42 rotates with a reduction ratio of 2 relative to the third hour intermediate wheel 34. In other words, the 24-hour wheel 42 rotates with a reduction ratio of 720 relative to the rotor 22 of the first motor 20A.

日回し中間車43は、地板11に回転可能に支持されている。日回し中間車43の回転中心は、24時車42の回転中心回りに、第3時中間車34の回転中心から180°未満の角度ずれた位置に設けられている。つまり、日回し中間車43の回転中心は、平面視で24時車42の回転中心および第3時中間車34の回転中心を通る直線上から外れた位置に設けられている。日回し中間車43は、日回し中間歯車43aと円板車43bとを有する。日回し中間歯車43aは、24時中間歯車42aと噛み合っている。日回し中間車43は、24時車42に対する従動車である。日回し中間車43は、24時車42に対して減速比1で回転する。すなわち、日回し中間車43は、第1モータ20Aのロータ22に対して減速比720で回転する。円板車43bは、日回し中間歯車43aに重なっている。円板車43bは、送り歯43cを備える。送り歯43cは、円板車43bの外周面から径方向外側に突出している。 The intermediate date wheel 43 is rotatably supported by the main plate 11. The center of rotation of the intermediate date wheel 43 is located around the center of rotation of the 24-hour wheel 42 at a position offset from the center of rotation of the third intermediate date wheel 34 by an angle of less than 180°. In other words, the center of rotation of the intermediate date wheel 43 is located at a position that is off the straight line passing through the center of rotation of the 24-hour wheel 42 and the center of rotation of the third intermediate date wheel 34 in a plan view. The intermediate date wheel 43 has an intermediate date gear 43a and a disk wheel 43b. The intermediate date gear 43a is engaged with the 24-hour intermediate gear 42a. The intermediate date wheel 43 is a driven wheel for the 24-hour wheel 42. The intermediate date wheel 43 rotates with respect to the 24-hour wheel 42 at a reduction ratio of 1. In other words, the intermediate date wheel 43 rotates with respect to the rotor 22 of the first motor 20A at a reduction ratio of 720. The disc wheel 43b overlaps with the intermediate date gear 43a. The disc wheel 43b is equipped with a feed tooth 43c. The feed tooth 43c protrudes radially outward from the outer circumferential surface of the disc wheel 43b.

日回し車44は、地板11に回転可能に支持されている。日回し車44は、日回し歯車44aを有する。日回し歯車44aは、日回し中間車43の送り歯43cと噛み合い可能に形成されている。日回し車44は、日回し中間車43の送り歯43cが日回し歯車44aの回転軌跡に進入して噛み合うことで回転する。このため、日回し車44は、日回し中間車43の回転によって間欠的に回転する。日回し車44は、日車46を回転させる。 The date driving wheel 44 is rotatably supported on the main plate 11. The date driving wheel 44 has a date driving gear 44a. The date driving gear 44a is formed so that it can mesh with the feed tooth 43c of the intermediate date driving wheel 43. The date driving wheel 44 rotates when the feed tooth 43c of the intermediate date driving wheel 43 enters the rotation trajectory of the date driving gear 44a and meshes with it. Therefore, the date driving wheel 44 rotates intermittently due to the rotation of the intermediate date driving wheel 43. The date driving wheel 44 rotates the date wheel 46.

日車46は、地板11に対して回転可能に取付けられたリング状の部材である。日車46は、日車押さえ13によって裏側から押さえられている(図3参照)。日車46の裏面には、周方向に沿って日付情報である日文字46a(図1参照)が表示されている。日車46は、文字板5の日窓5aを通じて日文字46aを露出させることで、日付情報を表示する。日車46の内周縁には、全周に亘って複数の内歯46bが形成されている。内歯46bは、日回し歯車44aと噛み合っている。日車46は、日回し車44の回転に連動して回転する。このため、日車46は、日回し中間車43の回転によって間欠的に回転する。日車46は、ジャンパ47によって回転方向の位置を規正されている。ジャンパ47は、先端の爪を日車46の内歯46bに係合させることで日車46の回転を規制する。 The date wheel 46 is a ring-shaped member rotatably attached to the main plate 11. The date wheel 46 is held down from the back side by the date wheel holder 13 (see FIG. 3). The date characters 46a (see FIG. 1), which are date information, are displayed along the circumferential direction on the back side of the date wheel 46. The date wheel 46 displays the date information by exposing the date characters 46a through the date window 5a of the dial 5. A plurality of internal teeth 46b are formed around the entire inner peripheral edge of the date wheel 46. The internal teeth 46b are engaged with the date driving gear 44a. The date wheel 46 rotates in conjunction with the rotation of the date driving wheel 44. Therefore, the date wheel 46 rotates intermittently with the rotation of the intermediate date driving wheel 43. The position of the date wheel 46 in the rotation direction is regulated by the jumper 47. The jumper 47 restricts the rotation of the date wheel 46 by engaging the claw at the tip with the internal teeth 46b of the date wheel 46.

図2に示すように、第2輪列群50は、第2モータ20Bのロータ22の回転に基づいて回転する歯車を有する。第2輪列群50は、第2モータ20Bのロータ22の回転を秒針8および分針7(いずれも図1参照)に伝達する表輪列51を備える。表輪列51は、四番中間車52と、四番車53と、三番車54と、二番車55と、を備える。 As shown in FIG. 2, the second wheel train group 50 has gears that rotate based on the rotation of the rotor 22 of the second motor 20B. The second wheel train group 50 includes a front wheel train 51 that transmits the rotation of the rotor 22 of the second motor 20B to the second hand 8 and minute hand 7 (both see FIG. 1). The front wheel train 51 includes a fourth intermediate wheel 52, a fourth wheel 53, a third wheel 54, and a second wheel 55.

四番中間車52は、地板11に回転可能に支持されている。四番中間車52は、四番中間歯車52aと四番中間かな52bとを有する。四番中間歯車52aは、第2モータ20Bのロータ22のかなと噛み合っている。四番中間車52は、第2モータ20Bのロータ22に対して減速比6で回転する。 The fourth intermediate wheel 52 is rotatably supported on the base plate 11. The fourth intermediate wheel 52 has a fourth intermediate gear 52a and a fourth intermediate pinion 52b. The fourth intermediate gear 52a meshes with the pinion of the rotor 22 of the second motor 20B. The fourth intermediate wheel 52 rotates with a reduction ratio of 6 relative to the rotor 22 of the second motor 20B.

四番車53は、地板11に対して回転可能に配置されている。四番車53は、四番真(不図示)と、四番真に組み付けられた四番歯車53bと、四番真に形成された四番かな(不図示)と、を有する。四番真は、後述する二番真の内側に挿入されている。四番真の裏側の端部は、秒針8(図1参照)が取り付けられる。四番歯車53bは、四番中間かな52bと噛み合っている。四番車53は、四番中間車52に対する従動歯車である。四番車53は、四番中間車52に対して減速比10で回転する。すなわち、四番車53は、第2モータ20Bのロータ22に対して減速比60で回転する。 The fourth wheel 53 is arranged rotatably relative to the main plate 11. The fourth wheel 53 has a fourth arbor (not shown), a fourth gear 53b assembled to the fourth arbor, and a fourth pinion (not shown) formed on the fourth arbor. The fourth arbor is inserted inside the second arbor, which will be described later. The back end of the fourth arbor is attached to the second hand 8 (see FIG. 1). The fourth gear 53b meshes with the fourth intermediate pinion 52b. The fourth wheel 53 is a driven gear for the fourth intermediate wheel 52. The fourth wheel 53 rotates with a reduction ratio of 10 relative to the fourth intermediate wheel 52. In other words, the fourth wheel 53 rotates with a reduction ratio of 60 relative to the rotor 22 of the second motor 20B.

三番車54は、地板11に回転可能に支持されている。三番車54は、三番歯車54aと三番かな(不図示)と、を備える。三番歯車54aは、四番かなと噛み合っている。三番車54は、四番車53に対する従動歯車である。三番車54は、四番車53に対して減速比20で回転する。すなわち、三番車54は、第2モータ20Bのロータ22に対して減速比400で回転する。 The third wheel 54 is rotatably supported by the main plate 11. The third wheel 54 includes a third gear 54a and a third pinion (not shown). The third gear 54a meshes with the fourth pinion. The third wheel 54 is a driven gear for the fourth wheel 53. The third wheel 54 rotates with respect to the fourth wheel 53 at a reduction ratio of 20. In other words, the third wheel 54 rotates with respect to the rotor 22 of the second motor 20B at a reduction ratio of 400.

二番車55は、中心パイプ(不図示)により回転可能に支持されている。二番車55は、二番真(不図示)と、二番真に組み付けられた二番歯車55bと、を有する。二番真は、円筒状に形成され、中心パイプの内側に挿入されている。二番真の裏側の端部には、分針7(図1参照)が取り付けられる。二番歯車55bは、三番かなと噛み合っている。二番車55は、三番車54に対する従動歯車である。二番車55は、三番車54に対して減速比9で回転する。すなわち、二番車55は、第2モータ20Bのロータ22に対して減速比3600で回転する。 The center wheel 55 is rotatably supported by a central pipe (not shown). The center wheel 55 has a center arbor (not shown) and a center gear 55b assembled to the center arbor. The center arbor is formed in a cylindrical shape and is inserted inside the central pipe. The minute hand 7 (see FIG. 1) is attached to the rear end of the center arbor. The center gear 55b meshes with the third pinion. The center wheel 55 is a driven gear for the third wheel 54. The center wheel 55 rotates with a reduction ratio of 9 relative to the third wheel 54. In other words, the center wheel 55 rotates with a reduction ratio of 3600 relative to the rotor 22 of the second motor 20B.

図5は、第1実施形態に係る24時歯車の平面図である。
図5に示すように、24時歯車42aは、複数の歯60と、弾性部65と、を有する。複数の歯60は、標準歯61と、負荷歯62としての第1負荷歯62Aと、を含む。標準歯61は、複数の歯60のうち第1負荷歯62Aを除く全ての歯である。標準歯61は、一般的な歯車の歯であって、円弧歯形やインボリュート歯形、サイクロイド歯形等に形成された歯である。第1負荷歯62Aは、それぞれ24時歯車42aの有する複数の歯60のうち1つの歯である。第1負荷歯62Aは、24時歯車42aを回転させた際に第3時中間かな34bに等間隔で接触しないように、24時歯車42aの外周の片側に配置されている。第1負荷歯62Aは、弾性部65に支持されることによって、弾性的に変位可能に形成されている。
FIG. 5 is a plan view of the 24-hour gear according to the first embodiment.
As shown in FIG. 5, the 24-hour gear 42a has a plurality of teeth 60 and an elastic portion 65. The plurality of teeth 60 includes a standard tooth 61 and a first loaded tooth 62A as a loaded tooth 62. The standard tooth 61 is all teeth of the plurality of teeth 60 except the first loaded tooth 62A. The standard tooth 61 is a tooth of a general gear, and is a tooth formed in a circular tooth shape, an involute tooth shape, a cycloid tooth shape, or the like. The first loaded tooth 62A is one tooth of the plurality of teeth 60 of the 24-hour gear 42a. The first loaded tooth 62A is arranged on one side of the outer circumference of the 24-hour gear 42a so as not to come into contact with the third hour intermediate pinion 34b at equal intervals when the 24-hour gear 42a is rotated. The first loaded tooth 62A is formed to be elastically displaceable by being supported by the elastic portion 65.

弾性部65は、負荷歯62毎に設けられている。弾性部65は、先端に負荷歯62を有し、撓み変形可能に形成された片持ち梁である。弾性部65は、第1負荷歯62Aを有する第1弾性部65Aを備える。第1弾性部65Aは、24時歯車42aに形成された第1スリット67および第2スリット68の間の部分である。第1スリット67は、第1負荷歯62Aに隣接する一方の歯溝から径方向内側に向かって延びた後、周方向の一方側に向かって延びている。第2スリット68は、第1負荷歯62Aに隣接する他方の歯溝から第1スリット67に沿って延びている。これにより、第1弾性部65Aは、略一定の幅で延在し、先端の第1負荷歯62Aを径方向に変位させるように弾性変形可能に形成されている。 The elastic portion 65 is provided for each load tooth 62. The elastic portion 65 is a cantilever beam having a load tooth 62 at its tip and formed to be capable of bending. The elastic portion 65 includes a first elastic portion 65A having a first load tooth 62A. The first elastic portion 65A is a portion between a first slit 67 and a second slit 68 formed in the 24-hour gear 42a. The first slit 67 extends radially inward from one tooth groove adjacent to the first load tooth 62A, and then extends toward one side in the circumferential direction. The second slit 68 extends along the first slit 67 from the other tooth groove adjacent to the first load tooth 62A. As a result, the first elastic portion 65A extends with a substantially constant width and is formed to be elastically deformable so as to displace the first load tooth 62A at the tip in the radial direction.

ここで、複数の標準歯61のうち第1標準歯61A、第2標準歯61Bを以下のように定義する。第1標準歯61Aは、第1負荷歯62Aに対して24時歯車42aの正転方向N(所定の回転方向)の下流側で隣り合う。第2標準歯61Bは、第1負荷歯62Aに対して正転方向Nの上流側で隣り合う。 Here, the first standard tooth 61A and the second standard tooth 61B of the multiple standard teeth 61 are defined as follows. The first standard tooth 61A is adjacent to the first load tooth 62A on the downstream side in the forward rotation direction N (predetermined rotation direction) of the 24-hour gear 42a. The second standard tooth 61B is adjacent to the first load tooth 62A on the upstream side in the forward rotation direction N.

第1負荷歯62Aと第1標準歯61Aとの間隔は、第1負荷歯62Aと第2標準歯61Bとの間隔よりも狭くなっている。第1負荷歯62Aと第1標準歯61Aとの間の歯溝の幅は、第3時中間かな34bの歯の歯厚よりも小さい。なお、隣り合う一対の歯60の間の歯溝の幅は、24時歯車42aのピッチ円上での一対の歯60間の距離である。歯60の歯厚は、24時歯車42aのピッチ円上での歯60の厚さである。これにより、第3時中間かな34bの歯は、第1負荷歯62Aと第1標準歯61Aとの間の歯溝に入り込むと、第1負荷歯62Aに接触する。第1負荷歯62Aと第2標準歯61Bとの間の歯溝の幅は、第3時中間かな34bの歯の歯厚よりも大きい。これにより、第3時中間かな34bの歯は、第1負荷歯62Aに接触せずに、第1負荷歯62Aと第2標準歯61Bとの間の歯溝に入り込むことができる。 The interval between the first load tooth 62A and the first standard tooth 61A is narrower than the interval between the first load tooth 62A and the second standard tooth 61B. The width of the tooth gap between the first load tooth 62A and the first standard tooth 61A is smaller than the tooth thickness of the teeth of the third hour center pinion 34b. The width of the tooth gap between a pair of adjacent teeth 60 is the distance between the pair of teeth 60 on the pitch circle of the 24-hour gear 42a. The tooth thickness of the teeth 60 is the thickness of the teeth 60 on the pitch circle of the 24-hour gear 42a. As a result, when the teeth of the third hour center pinion 34b enter the tooth gap between the first load tooth 62A and the first standard tooth 61A, they come into contact with the first load tooth 62A. The width of the tooth gap between the first load tooth 62A and the second standard tooth 61B is larger than the tooth thickness of the teeth of the third hour center pinion 34b. This allows the teeth of the third hour center pinion 34b to enter the tooth gap between the first load tooth 62A and the second standard tooth 61B without coming into contact with the first load tooth 62A.

ここで、負荷歯62の作用について説明する。なお、以下の説明において特に記載のない限り、24時歯車42aは正転方向Nに回転しているものとする。24時歯車42aの各歯60には、第3時中間かな34bの歯が正転方向Nの上流側から接触する。 The action of the load tooth 62 will now be explained. In the following explanation, unless otherwise specified, it is assumed that the 24-hour gear 42a rotates in the forward direction N. The teeth of the third hour intermediate pinion 34b contact each tooth 60 of the 24-hour gear 42a from the upstream side of the forward direction N.

第3時中間かな34bに係合する歯60が第1標準歯61Aに交替する際、第3時中間かな34bの歯は、第1標準歯61Aと第1負荷歯62Aとの間の歯溝に入り込む。このとき、第3時中間かな34bの歯は、第1標準歯61Aとの接触に前後して第1負荷歯62Aに接触し、第1標準歯61Aと第1負荷歯62Aとの間の歯溝の幅を広げるように第1負荷歯62Aを弾性的に変位させる。これにより、カレンダ輪列41には、第1負荷歯62Aの弾性変位に伴うエネルギ損失が生じる。その後、第3時中間かな34bに係合する歯60が第1負荷歯62Aに交替すると、第1負荷歯62Aは初期位置に向けて徐々に復帰する。そして、第3時中間かな34bに係合する歯60が第1負荷歯62Aから第2標準歯61Bに交替する際、第3時中間かな34bの歯が第1負荷歯62Aと第2標準歯61Bとの間の歯溝において第1負荷歯62Aから完全に離間し、第1負荷歯62Aは初期位置に復帰する。 When the tooth 60 engaging with the third-hour center pinion 34b is replaced by the first standard tooth 61A, the tooth of the third-hour center pinion 34b enters the tooth gap between the first standard tooth 61A and the first load tooth 62A. At this time, the tooth of the third-hour center pinion 34b contacts the first load tooth 62A before and after contact with the first standard tooth 61A, elastically displacing the first load tooth 62A so as to widen the tooth gap between the first standard tooth 61A and the first load tooth 62A. As a result, energy loss occurs in the calendar gear train 41 due to the elastic displacement of the first load tooth 62A. After that, when the tooth 60 engaging with the third-hour center pinion 34b is replaced by the first load tooth 62A, the first load tooth 62A gradually returns to its initial position. Then, when the tooth 60 that engages with the third hour center pinion 34b changes from the first load tooth 62A to the second standard tooth 61B, the tooth of the third hour center pinion 34b completely separates from the first load tooth 62A in the tooth gap between the first load tooth 62A and the second standard tooth 61B, and the first load tooth 62A returns to its initial position.

上述したように、24時歯車42aの第1負荷歯62Aが第3時中間かな34bに接触する際、カレンダ輪列41にはエネルギ損失が生じる。すわなち、24時歯車42aが1回転する毎に2回、カレンダ輪列41にエネルギ損失が生じる。カレンダ輪列41にエネルギ損失が生じると、第1モータ20Aのロータ22が受ける負荷が変動する。これにより、負荷歯62は、ロータ22が受ける負荷に変動を与えることができる。なお、負荷歯62が与える負荷の変動は、標準歯61が第3時中間かな34bに接触する際の負荷と異なっていればよい。以下、ロータ22が受ける負荷を回転負荷と称する場合がある。 As described above, when the first load tooth 62A of the 24-hour gear 42a contacts the third hour center pinion 34b, energy loss occurs in the calendar gear train 41. In other words, energy loss occurs in the calendar gear train 41 twice for each rotation of the 24-hour gear 42a. When energy loss occurs in the calendar gear train 41, the load received by the rotor 22 of the first motor 20A fluctuates. This allows the load tooth 62 to vary the load received by the rotor 22. Note that the variation in the load provided by the load tooth 62 only needs to be different from the load when the standard tooth 61 contacts the third hour center pinion 34b. Hereinafter, the load received by the rotor 22 may be referred to as the rotational load.

[時計の機能構成]
図6は、第1実施形態に係る時計の機能構成の一例を示す図である。同図を参照しながら、時計1の機能構成について説明する。時計1は、発振回路101と、分周回路102と、制御回路(制御部)103と、判定回路(判定部)104と、電圧検出回路(電圧検出部)105と、モータ駆動回路(駆動部)106と、ステッピングモータ107と、時計ケース2と、ムーブメント4と、時針6、分針7、秒針8と、日窓5aとを備える。
以後、発振回路101と、分周回路102と、制御回路103と、判定回路104と、電圧検出回路105と、モータ駆動回路106とをステッピングモータ制御回路(ステッピングモータ制御装置)100とも記載する。また、ステッピングモータ制御回路100と、ステッピングモータ107とを、指針駆動部110とも記載する。
[Functional configuration of the clock]
6 is a diagram showing an example of the functional configuration of the timepiece according to the first embodiment. The functional configuration of the timepiece 1 will be described with reference to the diagram. The timepiece 1 includes an oscillator circuit 101, a frequency divider circuit 102, a control circuit (controller) 103, a judgment circuit (judgment unit) 104, a voltage detection circuit (voltage detection unit) 105, a motor drive circuit (drive unit) 106, a stepping motor 107, a watch case 2, a movement 4, an hour hand 6, a minute hand 7, a second hand 8, and a date window 5a.
Hereinafter, the oscillator circuit 101, the frequency divider circuit 102, the control circuit 103, the determination circuit 104, the voltage detection circuit 105, and the motor drive circuit 106 will be collectively referred to as a stepping motor control circuit (stepping motor control device) 100. The stepping motor control circuit 100 and the stepping motor 107 will be collectively referred to as a needle drive unit 110.

発振回路101は、所定の周波数を有する信号を発生させ、発生した信号を分周回路102に送信する。分周回路102は、発振回路101から受信した信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生させ、発生した時計信号を制御回路103に送信する。制御回路103は、分周回路102から受信した時計信号等に基づいて、時計1の各部に制御信号を送信し、時計1の各部の動作を制御する。 The oscillator circuit 101 generates a signal having a predetermined frequency and transmits the generated signal to the frequency divider circuit 102. The frequency divider circuit 102 divides the signal received from the oscillator circuit 101 to generate a clock signal that serves as a reference for timekeeping, and transmits the generated clock signal to the control circuit 103. The control circuit 103 transmits control signals to each part of the clock 1 based on the clock signal received from the frequency divider circuit 102, etc., and controls the operation of each part of the clock 1.

モータ駆動回路106は、制御回路103から制御信号を取得し、取得した制御信号に基づきステッピングモータ107を駆動する。ステッピングモータ107は、モータ駆動回路106により駆動され、輪列を介して時針6、分針7、秒針8を回転させる。
電圧検出回路105は、ステッピングモータ107が振動した場合にコイルに発生する誘起電圧を検出する。電圧検出回路105は、検出した誘起電圧を判定回路104に送信する。
判定回路104は、電圧検出回路105により検出された誘起電圧の値に基づいて、ステッピングモータ107に備えられるロータが受ける機械的負荷を判定する。例えば、判定回路104は、電圧検出回路105が検出する電圧値が所定の閾値を超えたか否かに基づいて、ロータが受ける機械的負荷を判定する。
The motor drive circuit 106 receives a control signal from the control circuit 103, and drives the stepping motor 107 based on the received control signal. The stepping motor 107 is driven by the motor drive circuit 106 to rotate the hour hand 6, minute hand 7, and second hand 8 via a wheel train.
The voltage detection circuit 105 detects an induced voltage generated in a coil when the stepping motor 107 vibrates. The voltage detection circuit 105 transmits the detected induced voltage to the determination circuit 104.
The determination circuit 104 determines the mechanical load applied to the rotor included in the stepping motor 107 based on the value of the induced voltage detected by the voltage detection circuit 105. For example, the determination circuit 104 determines the mechanical load applied to the rotor based on whether or not the voltage value detected by the voltage detection circuit 105 exceeds a predetermined threshold value.

[指針駆動部の構成]
図7は、第1実施形態に係る指針駆動部110の構成の一例を示す図である。
ステッピングモータ107は、ステータ201と、ロータ202と、ロータ収容用貫通孔203と、内ノッチ204と、内ノッチ205と、外ノッチ206と、外ノッチ207と、磁心208と、コイル209とを備える。以降、ロータ収容用貫通孔203をロータ用貫通孔とも記載する。
[Configuration of the needle drive unit]
FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the pointer drive unit 110 according to the first embodiment.
The stepping motor 107 includes a stator 201, a rotor 202, a rotor-accommodating through hole 203, inner notches 204, inner notches 205, outer notches 206, outer notches 207, a magnetic core 208, and a coil 209. Hereinafter, the rotor-accommodating through hole 203 will also be referred to as a rotor through hole.

磁心208は、磁性材料で作製されている部材であり、ステータ201の両端と接合されている。コイル209は、磁心208に巻き付けられており、端子ОUT1に一端が接続されており、端子ОUT2に他端が接続されている。コイル209は、駆動電流iが流されることにより磁束を発生させる。ステータ201は、磁性材料で作製されている部材である。ステータ201は、コイル209が発生させる磁束をロータ202に与える。 The magnetic core 208 is a member made of a magnetic material and is joined to both ends of the stator 201. The coil 209 is wound around the magnetic core 208, with one end connected to the terminal OUT1 and the other end connected to the terminal OUT2. The coil 209 generates magnetic flux when a driving current i is passed through it. The stator 201 is a member made of a magnetic material. The stator 201 provides the magnetic flux generated by the coil 209 to the rotor 202.

ロータ202は、円柱状に形成されており、ステータ201に形成されたロータ収容用貫通孔203に対して回転可能な状態で挿入されている。つまり、ステッピングモータ107は、ロータ収容用貫通孔203が設けられたステータ201と、ロータ収容用貫通孔203内に回転可能に配設されたロータ202と、ステータ201に設けられたコイル209とを備える。また、ロータ202は、着磁されているため、N極及びS極を有する。以下の説明において、ロータ202のS極からN極に向かう軸を磁極軸Aとも称し、磁極軸AのS極からN極へ向かう方向を磁極軸Aの正の方向(又は単に磁極軸Aの方向)とも称する。 The rotor 202 is formed in a cylindrical shape and is rotatably inserted into the rotor-accommodating through-hole 203 formed in the stator 201. In other words, the stepping motor 107 includes the stator 201 with the rotor-accommodating through-hole 203, the rotor 202 rotatably disposed in the rotor-accommodating through-hole 203, and the coil 209 provided on the stator 201. The rotor 202 is magnetized and has a north pole and a south pole. In the following description, the axis extending from the south pole to the north pole of the rotor 202 is also referred to as the magnetic pole axis A, and the direction extending from the south pole to the north pole of the magnetic pole axis A is also referred to as the positive direction of the magnetic pole axis A (or simply the direction of the magnetic pole axis A).

ロータ202は、正転方向に回転することにより輪列を介して指針155を時計周りに回転させ、逆転方向に回転することにより輪列を介して指針155を反時計周りに回転させる。すなわち、ロータ202は、指針155を時計回りに回転させる正転方向及び指針155を正転方向とは反対の方向である逆転方向に回転させる。 The rotor 202 rotates in a forward direction to rotate the pointer 155 clockwise via the wheel train, and rotates in a reverse direction to rotate the pointer 155 counterclockwise via the wheel train. That is, the rotor 202 rotates the pointer 155 in a forward direction that rotates the pointer 155 clockwise, and in a reverse direction that is opposite to the forward direction.

内ノッチ204及び内ノッチ205は、ロータ収容用貫通孔203の壁面に形成された切り欠きであり、ステータ201に対するロータ202の停止位置を決定している。すなわち、例えば、ロータ202は、コイル209が励磁されていない場合、磁極軸が内ノッチ204と内ノッチ205とを結ぶ線分と直交する位置で静止する。 The inner notch 204 and the inner notch 205 are notches formed in the wall surface of the rotor-accommodating through hole 203, and determine the stopping position of the rotor 202 relative to the stator 201. That is, for example, when the coil 209 is not excited, the rotor 202 stops at a position where the magnetic pole axis is perpendicular to the line segment connecting the inner notch 204 and the inner notch 205.

外ノッチ206及び外ノッチ207は、それぞれ湾曲しているステータ201の内側及び外側に形成されている切り欠きである。外ノッチ206と、ロータ収容用貫通孔203との間には、可飽和部210が形成され、外ノッチ207とロータ収容用貫通孔203との間には、可飽和部211が形成される。可飽和部210及び可飽和部211は、ロータ202の磁束により磁気飽和せず、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部分である。 The outer notch 206 and the outer notch 207 are notches formed on the inside and outside of the curved stator 201, respectively. A saturable portion 210 is formed between the outer notch 206 and the rotor-accommodating through hole 203, and a saturable portion 211 is formed between the outer notch 207 and the rotor-accommodating through hole 203. The saturable portions 210 and 211 are not magnetically saturated by the magnetic flux of the rotor 202, but are magnetically saturated when the coil 209 is excited, increasing the magnetic resistance.

[ステッピングモータの駆動]
モータ駆動回路106は、コイル209の端子(第1端子OUT1及び第2端子OUT2)間に駆動パルスを印加することにより、駆動電流iを生じさせる。
ステッピングモータ制御装置100は、ロータ202の停止位置における磁極軸Aの方向に応じて、コイル209に供給する駆動電流iの方向を反転させることにより、ロータ202を一定の方向(例えば、正転方向)に回転させる。
[Stepping motor drive]
The motor drive circuit 106 generates a drive current i by applying a drive pulse between the terminals (first terminal OUT1 and second terminal OUT2) of the coil 209.
The stepping motor control device 100 rotates the rotor 202 in a fixed direction (for example, the forward direction) by reversing the direction of the drive current i supplied to the coil 209 depending on the direction of the magnetic pole axis A at the stop position of the rotor 202.

一例として正転方向の駆動について説明する。ステッピングモータ制御装置100が駆動パルスをコイル209の第1端子OUT1と第2端子OUT2との間に供給すると、ステータ201には、磁束が発生する。これにより、可飽和部210及び可飽和部211が飽和して磁気抵抗が大きくなり、その後、ステータ201に生じる磁極とロータ202の磁極との相互作用によって、ロータ202は、反時計回りに180度回転し、安定的に停止する。この約180度の回転により、時計1の指針155は規定量のひと目盛り分を移動することができる。当該規定量の動作を1ステップと称する場合もある。当該規定量の動作となるように、ロータ202と指針155との間には適当な減速比を備える輪列が適宜配置されている。本実施形態の一例では、1ステップの動作によって指針155が1秒分移動する。 As an example, the driving in the forward direction will be described. When the stepping motor control device 100 supplies a driving pulse between the first terminal OUT1 and the second terminal OUT2 of the coil 209, a magnetic flux is generated in the stator 201. As a result, the saturable portion 210 and the saturable portion 211 are saturated and the magnetic resistance increases, and then, due to the interaction between the magnetic pole generated in the stator 201 and the magnetic pole of the rotor 202, the rotor 202 rotates 180 degrees counterclockwise and stops stably. This rotation of about 180 degrees allows the hand 155 of the clock 1 to move one graduation of a specified amount. The movement of the specified amount may be called one step. In order to move the specified amount, a wheel train with an appropriate reduction ratio is appropriately arranged between the rotor 202 and the hand 155. In one example of this embodiment, the movement of one step moves the hand 155 by one second.

ロータ202が図7に示す状態にある場合に、ステッピングモータ制御装置100が、駆動パルスをコイル209の第1端子OUT1と第2端子OUT2との間に供給すると、コイル209には、電流が流れる。この一例において、第1端子OUT1が高電位であり第2端子OUT2が低電位である(以下、正方向と記載する。)パルスを印加した場合、電流iの方向に電流が流れる。コイル209に電流が流れると、ステータ201には磁束が発生する。この磁束によりロータ202は、反時計回りに略180度回転し、安定的に停止する。 When the rotor 202 is in the state shown in FIG. 7, if the stepping motor control device 100 supplies a drive pulse between the first terminal OUT1 and the second terminal OUT2 of the coil 209, a current flows through the coil 209. In this example, when a pulse is applied in which the first terminal OUT1 is at a high potential and the second terminal OUT2 is at a low potential (hereinafter referred to as the positive direction), a current flows in the direction of current i. When a current flows through the coil 209, a magnetic flux is generated in the stator 201. This magnetic flux causes the rotor 202 to rotate approximately 180 degrees counterclockwise and come to a stable stop.

ロータ202が図7の状態から略180度回転した状態にある場合に、ステッピングモータ制御装置100が、第1端子OUT1が低電位であり第2端子OUT2が高電位である(以下、負方向と記載する。)パルスを印加した場合、ステータ201には、正方向のパルスを印加した場合とは逆向きの磁束が発生する。これにより、可飽和部210及び可飽和部211が先ず飽和し、その後、ステータ201に生じる磁極とロータ202の磁極との相互作用によって、ロータ202は、反時計回りに略180度回転し、安定的に停止する。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、ロータ202は、反時計回りに略180度ずつ連続的に回転する。 When the rotor 202 is in a state rotated approximately 180 degrees from the state shown in FIG. 7, if the stepping motor control device 100 applies a pulse in which the first terminal OUT1 is at a low potential and the second terminal OUT2 is at a high potential (hereinafter referred to as the negative direction), a magnetic flux is generated in the stator 201 in the opposite direction to when a positive pulse is applied. As a result, the saturable portion 210 and the saturable portion 211 are first saturated, and then, due to the interaction between the magnetic poles generated in the stator 201 and the magnetic poles of the rotor 202, the rotor 202 rotates approximately 180 degrees counterclockwise and stops stably. In this way, by supplying signals of different polarities (alternating signals) to the coil 209, the rotor 202 continuously rotates approximately 180 degrees counterclockwise.

[揺動パルスと駆動パルス]
図8は、第1実施形態における揺動パルスと駆動パルスの一例を示す図である。図8(A)は、揺動パルスと駆動パルスとが印加されるタイミングを説明するためのタイミングチャートを示す図であり、図8(B)は、ロータ202の角度について説明するための図である。図8(A)の説明において横軸は時刻を示し、“Out1”は、各時刻における第1端子OUT1に印加される電圧の大きさを示し、“Out2”は、各時刻における第2端子OUT2に印加される電圧の大きさを示す。
また、図8(B)の説明において、図7に置いて説明した磁極軸Aの位置を0度として、磁極軸Aが反時計回りに回転する角度を正の回転角度としてロータ202の回転位置について説明する。時刻t11から時刻t21における制御は、ロータ202を0度から180度まで時計回りに回転させる制御であり、時刻t21から時刻t29における制御は、ロータ202を180度から0度まで時計回りに回転させる制御である。
[Oscillation pulse and drive pulse]
Fig. 8 is a diagram showing an example of a swing pulse and a drive pulse in the first embodiment. Fig. 8(A) is a diagram showing a timing chart for explaining the timing at which the swing pulse and the drive pulse are applied, and Fig. 8(B) is a diagram for explaining the angle of the rotor 202. In the explanation of Fig. 8(A), the horizontal axis indicates time, "Out1" indicates the magnitude of the voltage applied to the first terminal OUT1 at each time, and "Out2" indicates the magnitude of the voltage applied to the second terminal OUT2 at each time.
8B, the rotational position of rotor 202 will be described assuming that the position of magnetic pole axis A described in FIG. 7 is 0 degree, and the angle by which magnetic pole axis A rotates counterclockwise is a positive rotation angle. The control from time t11 to time t21 is control for rotating rotor 202 clockwise from 0 degrees to 180 degrees, and the control from time t21 to time t29 is control for rotating rotor 202 clockwise from 180 degrees to 0 degree.

制御回路103は、モータ駆動回路106に駆動パルスを出力することによってロータ202を回転させ、モータ駆動回路106に揺動パルスを出力することによってロータ202を揺動させる。以下、揺動パルスと、駆動パルスとについて、それぞれ説明する。 The control circuit 103 rotates the rotor 202 by outputting a drive pulse to the motor drive circuit 106, and oscillates the rotor 202 by outputting an oscillation pulse to the motor drive circuit 106. The oscillation pulse and the drive pulse are each described below.

時刻t11から時刻t12において、ステッピングモータ制御装置100は、第2端子OUT2に正方向のパルスを印加する。第2端子OUT2に正方向のパルスが印加し続けられると、ロータ202は-45度回転した位置で静止する。ステッピングモータ制御装置100は、時刻t12において、パルスの印加を止めると、ロータ202は0度の位置に引き戻されて静止する。ここで、ロータ202は、-45度の位置から0度の位置に戻る際に、慣性により少なくとも一度、反時計回りに正の回転角度の位置まで回転し、時計回りに負の回転角度の位置まで回転する。ロータ202は、反時計回りに回転することと時計回りに回転することを繰り返す。すなわち、ロータ202は、振動し、振動が減衰することにより0度の位置で静止する。 From time t11 to time t12, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse to the second terminal OUT2. As the positive pulse continues to be applied to the second terminal OUT2, the rotor 202 stops at a position rotated -45 degrees. When the stepping motor control device 100 stops applying the pulse at time t12, the rotor 202 is pulled back to the 0 degree position and stops. Here, when the rotor 202 returns from the -45 degree position to the 0 degree position, it rotates counterclockwise at least once to a position of a positive rotation angle and clockwise to a position of a negative rotation angle due to inertia. The rotor 202 repeatedly rotates counterclockwise and clockwise. That is, the rotor 202 vibrates, and as the vibrations attenuate, it stops at the 0 degree position.

なお、時刻t11から時刻t12において印加されるパルスは、ロータ202が、略180度回転することを目的としたパルスではなく、ロータ202を振動させることにより、ロータ202の振動状態を検出することを目的とするパルスである。以後、ロータ202を振動させることを目的とするパルスを、通常の駆動パルスとは区別し、揺動パルスと記載する。 The pulse applied from time t11 to time t12 is not intended to rotate the rotor 202 by approximately 180 degrees, but is intended to vibrate the rotor 202 and thereby detect the vibration state of the rotor 202. Hereinafter, the pulse intended to vibrate the rotor 202 will be referred to as a swing pulse, to distinguish it from a normal drive pulse.

なお、揺動パルスが印加される時間は、ロータ202が振動するに足りる時間であればよく、ロータ202が-45度の回転位置で静止するまでパルスが印加されることを要しない。 The time for which the oscillation pulse is applied only needs to be long enough for the rotor 202 to vibrate, and it is not necessary for the pulse to be applied until the rotor 202 stops at the -45 degree rotation position.

時刻t12から時刻t15において、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ202が受ける機械的負荷を判定する。具体的には、電圧検出回路105が検出した電圧に基づき、判定回路104は、ロータ202が受ける機械的負荷を判定する。
なお、判定回路104は、電圧検出回路105が検出した電圧の大きさに加え、もしくは電圧検出回路105が検出した電圧の大きさに代えて、電圧検出回路105が予め定められた所定の電圧値を超える電圧値を検出するタイミングに基づいて、ロータ202が受ける機械的負荷を判定してもよい。例えば、判定回路104は、電圧検出回路105が検出する電圧値の発生タイミングが予め定められた所定の期間内であるか否かに基づいて、ロータ202が受ける機械的負荷を判定してもよい。
From time t12 to time t15, the stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 202 receives due to the application of the oscillation pulse. Specifically, the determination circuit 104 determines the mechanical load that the rotor 202 receives based on the voltage detected by the voltage detection circuit 105.
Note that the determination circuit 104 may determine the mechanical load applied to the rotor 202 based on the timing at which the voltage detection circuit 105 detects a voltage value exceeding a predetermined voltage value, in addition to or instead of the magnitude of the voltage detected by the voltage detection circuit 105. For example, the determination circuit 104 may determine the mechanical load applied to the rotor 202 based on whether the occurrence timing of the voltage value detected by the voltage detection circuit 105 is within a predetermined period.

時刻t15から時刻t16において、ステッピングモータ制御装置100は、第1端子OUT1に正方向のパルスを印加する。第1端子OUT1に正方向のパルスが印加し続けられると、ロータ202は135度回転した位置で静止する。ステッピングモータ制御装置100は、時刻t16において、パルスの印加を停止すると、ロータ202は180度の位置に引かれて、静止する。時刻t15から時刻t16において印加されるパルスは、ロータ202を略180度回転させるためのパルスであるため、駆動パルスである。駆動パルスは、制御回路103により出力される。すなわち、制御回路103は、揺動パルスを出力した後、所定期間経過後に駆動パルスを出力する。 From time t15 to time t16, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse to the first terminal OUT1. If the positive pulse continues to be applied to the first terminal OUT1, the rotor 202 stops at a position rotated 135 degrees. When the stepping motor control device 100 stops applying the pulse at time t16, the rotor 202 is pulled to a position of 180 degrees and stops. The pulse applied from time t15 to time t16 is a drive pulse because it is a pulse for rotating the rotor 202 approximately 180 degrees. The drive pulse is output by the control circuit 103. That is, the control circuit 103 outputs the drive pulse after a predetermined period has elapsed after outputting the oscillation pulse.

なお、駆動パルスが印加される時間(駆動パルスのパルス幅)は、ロータ202が180度回転するに足りる時間であればよく、ロータ202が135度の回転位置で静止するまでパルスが印加されることを要しない。
なお、駆動パルスが印加される時間は、判定回路104により判定された機械的負荷に応じて決定されてもよい。その場合、制御回路103は、判定回路104により判定された機械的負荷に応じて、駆動パルスの出力時間を制御する。
The time for which the drive pulse is applied (the pulse width of the drive pulse) need only be long enough for the rotor 202 to rotate 180 degrees, and the pulse does not need to be applied until the rotor 202 stops at the 135 degree rotation position.
The time for which the drive pulse is applied may be determined according to the mechanical load determined by the determination circuit 104. In this case, the control circuit 103 controls the output time of the drive pulse according to the mechanical load determined by the determination circuit 104.

時刻t21から時刻t22において、ステッピングモータ制御装置100は、第1端子OUT1に正方向のパルス、すなわち揺動パルスを印加する。第1端子OUT1に正方向のパルスが印加し続けられると、ロータ202は135度回転した位置で静止する。ステッピングモータ制御装置100は、時刻t22において、パルスの印加を止めると、ロータ202は180度の位置に引き戻されて静止する。ここで、ロータ202は、135度の位置から180度の位置に戻る際に振動し、振動が減衰することにより180度の位置で静止する。 From time t21 to time t22, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse, i.e., an oscillation pulse, to the first terminal OUT1. As the positive pulse continues to be applied to the first terminal OUT1, the rotor 202 stops at a position rotated 135 degrees. When the stepping motor control device 100 stops applying the pulse at time t22, the rotor 202 is pulled back to the 180 degree position and stops. Here, the rotor 202 vibrates when returning from the 135 degree position to the 180 degree position, and stops at the 180 degree position as the vibration dampens.

時刻t22から時刻t25において、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ202が受ける機械的負荷を判定する。具体的には、電圧検出回路105が検出した電圧に基づき、判定回路104は、ロータ202が受ける機械的負荷を判定する。 From time t22 to time t25, the stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 202 receives due to the application of the oscillation pulse. Specifically, the determination circuit 104 determines the mechanical load that the rotor 202 receives based on the voltage detected by the voltage detection circuit 105.

時刻t25から時刻t26において、ステッピングモータ制御装置100は、第2端子OUT2に正方向のパルス、すなわち駆動パルスを印加する。第2端子OUT2に正方向のパルスが印加し続けられると、ロータ202は315度回転した位置で静止する。ステッピングモータ制御装置100は、時刻t26において、パルスの印加を停止すると、ロータ202は0度の位置に引かれて、静止する。 From time t25 to time t26, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse, i.e., a drive pulse, to the second terminal OUT2. If the positive pulse continues to be applied to the second terminal OUT2, the rotor 202 stops at a position rotated 315 degrees. When the stepping motor control device 100 stops applying the pulse at time t26, the rotor 202 is pulled to the 0 degree position and stops.

図9は、第1実施形態における負荷歯とかなが噛み合う場合の振動と、標準歯とかなが噛み合う場合の振動の一例を示す図である。同図を参照しながら、負荷歯とかなが噛み合う場合の振動と、標準歯とかなが噛み合う場合の振動とについて、説明する。
図の上段は、標準歯とかなが噛み合う場合の一例であり、図の下段は、負荷歯とかなが噛み合う場合の一例である。具体的には、負荷歯62を有する四番歯車53bと、四番中間かな52bとが噛み合う場合の一例について説明する。同図における説明において、四番歯車53bを単に歯車(又は第2歯車)と、四番中間かな52bを単にかな(又は第1歯車)と記載する場合がある。第1歯車は、ロータ202の回転に基づいて回転する歯車であり、第2歯車は、負荷歯を有する歯車である。
図の左側は、歯車とかなの噛み合いの状態を示す図である。図の右側は、揺動パルスを印加するタイミングと、誘起電圧が発生するタイミングとを示す図である。
9 is a diagram showing an example of vibration when the loaded teeth and pinion mesh with each other in the first embodiment, and vibration when the standard teeth and pinion mesh with each other. With reference to the drawing, the vibration when the loaded teeth and pinion mesh with each other and the vibration when the standard teeth and pinion mesh with each other will be described.
The upper part of the figure shows an example of a case where the standard teeth and the pinion mesh, and the lower part of the figure shows an example of a case where the load teeth and the pinion mesh. Specifically, an example of a case where the fourth gear 53b having the load teeth 62 meshes with the fourth intermediate pinion 52b will be described. In the description of the figure, the fourth gear 53b may be simply referred to as the gear (or the second gear), and the fourth intermediate pinion 52b may be simply referred to as the pinion (or the first gear). The first gear is a gear that rotates based on the rotation of the rotor 202, and the second gear is a gear having load teeth.
The left side of the figure shows the state of meshing between the gears and the pinions, while the right side of the figure shows the timing of applying the oscillation pulse and the timing of generating the induced voltage.

まず、上段の標準歯60とかなが噛み合う場合の一例について説明する。上段左側の図に示すように、揺動パルスを印加することによりかなを駆動するロータ202が振動すると、ロータ202の振動によりかなが振動する。ロータ202が振動することのできる範囲は、歯車とかなとの間のバックラッシ(バックラッシュ)の大きさにより異なる。標準歯60とかなが噛み合った状態では、バックラッシは大きいため、ロータ202が振動することのできる範囲も広い。
上段右側の図に示すように、時刻t31から時刻t32において、揺動パルスが印加される。印加された揺動パルスに基づいて、ロータ202が振動し、時刻t33から時刻t35において、誘起電圧が発生する。標準歯60とかなが噛み合った状態では、ロータ202が振動することのできる範囲が広いため、発生する誘起電圧も大きくなる。同図に示す一例では、時刻t34において、電圧v1が発生している。判定回路104は、かな(第1歯車)が、歯車(第2歯車)の負荷歯に接触しているか否かを機械的負荷として判定する。
First, an example of the case where the pinion meshes with the standard teeth 60 in the upper row will be described. As shown in the diagram on the left side of the upper row, when the rotor 202 that drives the pinion vibrates by applying an oscillation pulse, the pinion vibrates due to the vibration of the rotor 202. The range over which the rotor 202 can vibrate varies depending on the amount of backlash between the gear and the pinion. When the standard teeth 60 and the pinion mesh, the backlash is large, so the range over which the rotor 202 can vibrate is also wide.
As shown in the diagram on the upper right side, an oscillation pulse is applied from time t31 to time t32. The rotor 202 vibrates based on the applied oscillation pulse, and an induced voltage is generated from time t33 to time t35. When the standard teeth 60 and the pinion are engaged, the range over which the rotor 202 can vibrate is wide, and the induced voltage generated is also large. In the example shown in the diagram, a voltage v1 is generated at time t34. The determination circuit 104 determines whether the pinion (first gear) is in contact with the loaded tooth of the gear (second gear) as a mechanical load.

次に、下段の負荷歯62とかなが噛み合う場合の一例について説明する。下段左側の図に示すように、揺動パルスを印加することによりかなを駆動するロータ202が振動すると、ロータ202の振動によりかなが振動する。しかし、負荷歯62とかなが噛み合った状態では、バックラッシが小さいため、ロータ202が振動することのできる範囲も狭い。
下段右側の図に示すように、時刻t41から時刻t42において、揺動パルスが印加される。印加された揺動パルスに基づいて、ロータ202が振動し、時刻t43から時刻t45において、誘起電圧が発生する。しかし、負荷歯62とかなが噛み合った状態では、ロータ202が振動することのできる範囲が狭いため、発生する誘起電圧も小さくなる。同図に示す一例では、時刻t44において、電圧v2が発生している。電圧v2は、電圧v1と比較し、小さい。
Next, an example of the case where the pinion meshes with the lower loaded teeth 62 will be described. As shown in the lower left diagram, when the rotor 202 that drives the pinion vibrates by applying an oscillation pulse, the pinion vibrates due to the vibration of the rotor 202. However, when the loaded teeth 62 and the pinion mesh, the backlash is small, so the range in which the rotor 202 can vibrate is also narrow.
As shown in the diagram on the lower right side, an oscillation pulse is applied from time t41 to time t42. The rotor 202 vibrates based on the applied oscillation pulse, and an induced voltage is generated from time t43 to time t45. However, when the load teeth 62 and the pinion are engaged, the range in which the rotor 202 can vibrate is narrow, so the induced voltage generated is also small. In the example shown in the diagram, a voltage v2 is generated at time t44. Voltage v2 is smaller than voltage v1.

なお、負荷歯62と第1標準歯61Aとの間にかなが噛み合う場合は振動が小さくなるのに対し、負荷歯62と第2標準歯61Bとの間にかなが噛み合う場合は振動が大きくなる。これら両方の振動と、標準歯60とかなが噛み合う場合の振動とを比較して、指針の位置を検出するよう構成してもよい。 When the pinion meshes between the load teeth 62 and the first standard teeth 61A, the vibration is small, whereas when the pinion meshes between the load teeth 62 and the second standard teeth 61B, the vibration is large. The position of the pointer can be detected by comparing both of these vibrations with the vibration when the pinion meshes with the standard teeth 60.

図10は、第1実施形態におけるステッピングモータ制御装置100の動作の一例を示すフローチャートである。同図を参照しながら、ステッピングモータ制御装置100の一連の動作について説明する。 Figure 10 is a flowchart showing an example of the operation of the stepping motor control device 100 in the first embodiment. A series of operations of the stepping motor control device 100 will be described with reference to the figure.

(ステップS110)制御回路103は、モータ駆動回路106に揺動パルスを出力する。モータ駆動回路106は、取得した揺動パルスに基づいて、ステッピングモータ107を駆動する。 (Step S110) The control circuit 103 outputs a swing pulse to the motor drive circuit 106. The motor drive circuit 106 drives the stepping motor 107 based on the acquired swing pulse.

(ステップS120)電圧検出回路105は、ロータ202が振動することに起因する誘起電圧を検出する。判定回路104は、検出された誘起電圧の値又は誘起電圧が検出されるタイミングに基づき、ロータ202の機械的負荷を判定する。 (Step S120) The voltage detection circuit 105 detects the induced voltage caused by the vibration of the rotor 202. The determination circuit 104 determines the mechanical load of the rotor 202 based on the value of the detected induced voltage or the timing at which the induced voltage is detected.

(ステップS130)揺動パルスを出力してから所定時間が経過した場合(ステップS130;YES)、制御回路103は、処理をステップS140に進める。揺動パルスを出力してから所定時間が経過していない場合(ステップS130;NO)、電圧検出回路105は、ステップS120を繰り返す。 (Step S130) If a predetermined time has elapsed since the oscillation pulse was output (Step S130; YES), the control circuit 103 advances the process to Step S140. If a predetermined time has not elapsed since the oscillation pulse was output (Step S130; NO), the voltage detection circuit 105 repeats Step S120.

(ステップS140)制御回路103は、モータ駆動回路106に駆動パルスを出力する。駆動パルスの大きさ(電圧及び時間)は、予め定められた所定の値であってもよいし、ステップS120において判定されたロータ202の機械的負荷に基づいた値であってもよい。 (Step S140) The control circuit 103 outputs a drive pulse to the motor drive circuit 106. The magnitude (voltage and time) of the drive pulse may be a predetermined value, or may be a value based on the mechanical load of the rotor 202 determined in step S120.

[第2実施形態]
図11は、第2実施形態におけるムーブメント表側の平面図である。同図を参照しながら、第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る時計1-2は、第1実施形態における第2モータ20Bに代えて、第2モータ20B-2をそなえる点において異なる。第2モータ20Bは1コイルモータであるのに対し、第2モータ20B-2は2コイルモータである。すなわち、第2実施形態とは、時計1-2が2コイルモータを備える場合の一例である。第1実施形態と同様の構成については、第1実施形態と同様の符号を付すことにより、説明を省略する場合がある。
[Second embodiment]
11 is a plan view of the front side of the movement in the second embodiment. The second embodiment will be described with reference to this figure. A timepiece 1-2 according to the second embodiment differs from the first embodiment in that it has a second motor 20B-2 instead of the second motor 20B in the first embodiment. The second motor 20B is a one-coil motor, whereas the second motor 20B-2 is a two-coil motor. In other words, the second embodiment is an example of a timepiece 1-2 that has a two-coil motor. Configurations similar to those in the first embodiment may be denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and description thereof may be omitted.

図12は、第2実施形態における指針駆動部110Aの構成の一例を示す図である。
ステッピングモータ107Aは、第2モータ20B-2の一例である。すなわち、ステッピングモータ107Aは、2コイルモータである。ステッピングモータ107Aは、ロータ収容孔125を有するステータ120と、径方向に2極に着磁されることにより磁気的な極性を有し、ロータ収容孔125に回転可能に配設されたロータ130と、を備えている。ステッピングモータ107Aは、単位ステップ毎に動作し、指針を回転させる。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of a pointer drive unit 110A in the second embodiment.
The stepping motor 107A is an example of the second motor 20B-2. That is, the stepping motor 107A is a two-coil motor. The stepping motor 107A includes a stator 120 having a rotor housing hole 125, and a rotor 130 having magnetic polarity by being magnetized into two poles in the radial direction and rotatably disposed in the rotor housing hole 125. The stepping motor 107A operates in unit steps to rotate the pointer.

ステータ120は、ステータ本体121と、ステータ本体121と磁気的に接合された第1磁心(第1端)140Aと、第2磁心(第2端)140Bと、第1磁心140Aに巻回された第1コイル150Aと、第2磁心140Bに巻回された第2コイル150Bと、を備えている。 The stator 120 includes a stator body 121, a first magnetic core (first end) 140A magnetically joined to the stator body 121, a second magnetic core (second end) 140B, a first coil 150A wound around the first magnetic core 140A, and a second coil 150B wound around the second magnetic core 140B.

ステータ本体121は、例えばパーマロイ等の高透磁率材料を用いた板材により形成されている。ステータ本体121は、T字状の第1ヨーク122と、一対の第2ヨーク123及び第2ヨーク124とを有し、平面視H状に形成されている。すなわち、T字状の第1ヨーク122は、所定の第1方向に延びる直状部122a、及び直状部122aの一端部から第1方向に直交する第2方向の両側に張り出した一対の張出部122b及び張出部122cを備える。そして、第2ヨーク123は、直状部122aの他端部から張出部122bと同じ側に張り出すように設けられており、第2ヨーク124は、直状部122aの他端部から張出部122cと同じ側に張り出すように設けられている。このような第1ヨーク122、第2ヨーク123、及び第2ヨーク124の構成により、ステータ本体121は、平面視H状に形成されている。なお、第1ヨーク122、第2ヨーク123及び第2ヨーク124は、一体形成されている。 The stator body 121 is formed of a plate material using a high magnetic permeability material such as permalloy. The stator body 121 has a T-shaped first yoke 122 and a pair of second yokes 123 and 124, and is formed in an H-shape in a plan view. That is, the T-shaped first yoke 122 has a straight portion 122a extending in a predetermined first direction, and a pair of protruding portions 122b and 122c protruding from one end of the straight portion 122a to both sides in a second direction perpendicular to the first direction. The second yoke 123 is provided so as to protrude from the other end of the straight portion 122a to the same side as the protruding portion 122b, and the second yoke 124 is provided so as to protrude from the other end of the straight portion 122a to the same side as the protruding portion 122c. With this configuration of the first yoke 122, the second yoke 123, and the second yoke 124, the stator body 121 is formed in an H-shape in plan view. The first yoke 122, the second yoke 123, and the second yoke 124 are integrally formed.

ステータ本体121の第1ヨーク122と、第2ヨーク123と、第2ヨーク124との交点には、上述した円孔状のロータ収容孔125が形成されている。ロータ収容孔125の内周面には、一対の切欠部125aが第2方向に並んで互いに対向するように形成されている。切欠部125aは、円弧状に切り欠かれている。これら切欠部125aは、ロータ130の停止位置を決めるための位置決め部として構成されている。ロータ130は、その磁極軸が一対の切欠部125aを結ぶ線分と直交する位置、すなわち磁極軸が第1方向に沿う位置にあるときに、最もポテンシャルエネルギーが低くなり、安定して停止する。以下、ロータ130の磁極軸が第1方向に沿い、かつロータ130のN極が第1ヨーク122側を向くときのロータ130の停止位置(図12に示す位置)を第1停止位置という。また、ロータ130の磁極軸が第1方向に沿い、かつロータ130のS極が第1ヨーク122側を向くときのロータ130の停止位置を第2停止位置という。 At the intersection of the first yoke 122, the second yoke 123, and the second yoke 124 of the stator body 121, the rotor accommodation hole 125 in the shape of a circular hole as described above is formed. A pair of notches 125a are formed on the inner circumferential surface of the rotor accommodation hole 125 so as to face each other in the second direction. The notches 125a are cut in an arc shape. These notches 125a are configured as positioning parts for determining the stop position of the rotor 130. When the magnetic pole axis of the rotor 130 is at a position perpendicular to the line segment connecting the pair of notches 125a, that is, when the magnetic pole axis is at a position along the first direction, the potential energy of the rotor 130 becomes the lowest and the rotor 130 stops stably. Hereinafter, the stop position of the rotor 130 when the magnetic pole axis of the rotor 130 is along the first direction and the N pole of the rotor 130 faces the first yoke 122 side (the position shown in FIG. 12) is referred to as the first stop position. In addition, the stop position of the rotor 130 when the magnetic pole axis of the rotor 130 is aligned along the first direction and the south pole of the rotor 130 faces the first yoke 122 side is called the second stop position.

また、ステータ本体121におけるロータ収容孔125の周囲には、平面視におけるステータ本体121の外周縁からロータ収容孔125に向かって切り欠かれた切欠部126が3箇所に形成されている。各切欠部126は、第1ヨーク122と第2ヨーク123とが接続する隅部と、第1ヨーク122と第2ヨーク124とが接続する隅部と、第2ヨーク123と第2ヨーク124とが接続する部分と、に形成されている。各切欠部126は、円弧状に切り欠かれている。 In addition, around the rotor accommodating hole 125 in the stator body 121, three notches 126 are formed, cut from the outer periphery of the stator body 121 in a plan view toward the rotor accommodating hole 125. Each notch 126 is formed at a corner where the first yoke 122 and the second yoke 123 are connected, at a corner where the first yoke 122 and the second yoke 124 are connected, and at a portion where the second yoke 123 and the second yoke 124 are connected. Each notch 126 is cut in an arc shape.

ステータ本体121におけるロータ収容孔125の周囲は、各切欠部126によって局所的に狭くなっている(以下、局所的に狭くなっている部分を狭小部と称する場合がある。)。狭小部はステータ本体121の他の部分と比較して磁気飽和しやすくなっており、狭小部の磁気飽和によって、ステータ本体121はロータ収容孔125の周囲において磁気的に3つに分割される。ステータ本体121は、ロータ130の周囲における第2ヨーク123に対応する位置に配設された第1磁極部120Aと、ロータ130の周囲における第2ヨーク124に対応する位置に配設された第2磁極部120Bと、ロータ130の周囲における第1ヨーク122の直状部122aに対応する位置に配設された第3磁極部120Cと、を有している。 The periphery of the rotor accommodating hole 125 in the stator body 121 is locally narrowed by each notch 126 (hereinafter, the locally narrowed portion may be referred to as the narrow portion). The narrow portion is more susceptible to magnetic saturation than other portions of the stator body 121, and the stator body 121 is magnetically divided into three around the rotor accommodating hole 125 due to the magnetic saturation of the narrow portion. The stator body 121 has a first magnetic pole portion 120A arranged at a position corresponding to the second yoke 123 around the rotor 130, a second magnetic pole portion 120B arranged at a position corresponding to the second yoke 124 around the rotor 130, and a third magnetic pole portion 120C arranged at a position corresponding to the straight portion 122a of the first yoke 122 around the rotor 130.

ここで、磁極軸Aと、直交する直線Bとによりロータ130の各部を符号130Aから符号130Dに区分する。第1磁極部120Aのうち、第2ヨーク123と第2ヨーク124とが接続する部分に形成された切欠部126から、第2ヨーク123に形成された切欠部125aにかけてロータ収容孔125に沿う部分は、第1停止位置に位置するロータ130の符号130Aに示される部分(第2停止位置に位置するロータ130の符号130Cに示される部分)と対向配置されている。第2磁極部120Bのうち、第2ヨーク123と第2ヨーク124とが接続する部分に形成された切欠部126から、第2ヨーク124に形成された切欠部125aにかけてロータ収容孔125に沿う部分は、第1停止位置に位置するロータ130の符号130Bに示される部分(第2停止位置に位置するロータ130の符号130Dに示される部分)と対向配置されている。
第3磁極部120Cは、第1停止位置に位置するロータ130のN極(第2停止位置に位置するロータ130のS極)に対向配置されている。
Here, each portion of the rotor 130 is divided into the portions indicated by reference numerals 130A to 130D by the magnetic pole axis A and a straight line B that intersects at right angles. Of the first magnetic pole portion 120A, the portion that runs along the rotor accommodating hole 125 from the notch 126 formed in the portion where the second yoke 123 and the second yoke 124 are connected to the notch 125a formed in the second yoke 123 is disposed opposite the portion indicated by reference numeral 130A of the rotor 130 located at the first stop position (the portion indicated by reference numeral 130C of the rotor 130 located at the second stop position). The portion of the second magnetic pole portion 120B that runs along the rotor accommodating hole 125 from the notch 126 formed at the connection between the second yoke 123 and the second yoke 124 to the notch 125a formed in the second yoke 124 is positioned opposite the portion indicated by the reference symbol 130B of the rotor 130 positioned in the first stop position (the portion indicated by the reference symbol 130D of the rotor 130 positioned in the second stop position).
The third magnetic pole portion 120C is disposed to face the N pole of the rotor 130 located at the first stop position (the S pole of the rotor 130 located at the second stop position).

第1磁心140A及び第2磁心140Bの各磁心は、例えばパーマロイ等の高透磁率材料により形成されている。第1磁心140Aは、張出部122cの先端部と、第2ヨーク124の先端部と、に磁気的に接続されている。第2磁心140Bは、張出部122bの先端部と、第2ヨーク123の先端部と、に磁気的に接続されている。第1磁心140A及び第2磁心140Bの各磁心の両端部は、ステータ本体121に対して例えばビス止め等により連結されている。 Each of the first magnetic core 140A and the second magnetic core 140B is formed of a high magnetic permeability material such as permalloy. The first magnetic core 140A is magnetically connected to the tip of the protruding portion 122c and the tip of the second yoke 124. The second magnetic core 140B is magnetically connected to the tip of the protruding portion 122b and the tip of the second yoke 123. Both ends of each of the first magnetic core 140A and the second magnetic core 140B are connected to the stator body 121, for example, by screws.

第1コイル150Aは、第1磁心140Aに巻回され、第2磁極部120B及び第3磁極部120Cに磁気的に結合している。第1コイル150Aは、第1端子150Aa及び第2端子150Abを有している。第1コイル150Aは、第1端子150Aaから第2端子150Abに向けて電流を流したときに、第1コイル150A内に張出部122c側から第2ヨーク124側に向かう磁界が発生するように巻回されている。 The first coil 150A is wound around the first magnetic core 140A and is magnetically coupled to the second magnetic pole portion 120B and the third magnetic pole portion 120C. The first coil 150A has a first terminal 150Aa and a second terminal 150Ab. The first coil 150A is wound so that when a current flows from the first terminal 150Aa to the second terminal 150Ab, a magnetic field is generated within the first coil 150A that is directed from the protruding portion 122c side to the second yoke 124 side.

第2コイル150Bは、第2磁心140Bに巻回され、第1磁極部120A及び第3磁極部120Cに磁気的に結合している。第2コイル150Bは、第1端子150Ba及び第2端子150Bbを有している。第2コイル150Bは、第1端子150Baから第2端子150Bbに向けて電流を流したときに、第2コイル150B内に第2ヨーク123側から張出部122b側に向かう磁界が発生するように巻回されている。 The second coil 150B is wound around the second magnetic core 140B and is magnetically coupled to the first magnetic pole portion 120A and the third magnetic pole portion 120C. The second coil 150B has a first terminal 150Ba and a second terminal 150Bb. The second coil 150B is wound so that when a current flows from the first terminal 150Ba to the second terminal 150Bb, a magnetic field is generated within the second coil 150B that flows from the second yoke 123 side to the protruding portion 122b side.

第1コイル150Aの導線の線径は、第2コイル150Bの導線の線径と同じとなっている。また、第1コイル150Aの巻線回数は、第2コイル150Bの巻線回数と同じとなっている。第1コイル150A及び第2コイル150Bの端子は、ステッピングモータ制御装置100に接続されている。以下の説明では、第1コイル150Aの第1端子150Aaの電位をout1とし、第1コイル150Aの第2端子150Abの電位をout2とし、第2コイル150Bの第1端子150Baの電位をout3とし、第2コイル150Bの第2端子150Bbの電位をout4とする。 The wire diameter of the conductor of the first coil 150A is the same as that of the conductor of the second coil 150B. The number of windings of the first coil 150A is the same as that of the second coil 150B. The terminals of the first coil 150A and the second coil 150B are connected to the stepping motor control device 100. In the following description, the potential of the first terminal 150Aa of the first coil 150A is out1, the potential of the second terminal 150Ab of the first coil 150A is out2, the potential of the first terminal 150Ba of the second coil 150B is out3, and the potential of the second terminal 150Bb of the second coil 150B is out4.

このように構成されたステータ120は、第1コイル150A又は第2コイル150Bから磁束が生じると、第1磁心140A及び第2磁心140Bの各磁心と、ステータ本体121とに沿って磁束が流れる。そして、第1コイル150A又は第2コイル150Bへの通電状態に応じて、上述した第1磁極部120A、第2磁極部120B及び第3磁極部120Cの極性が切り替えられる。 When magnetic flux is generated from the first coil 150A or the second coil 150B in the stator 120 configured in this manner, the magnetic flux flows along the first magnetic core 140A and the second magnetic core 140B and the stator body 121. Then, the polarity of the first magnetic pole portion 120A, the second magnetic pole portion 120B, and the third magnetic pole portion 120C described above is switched depending on the state of current flow through the first coil 150A or the second coil 150B.

すなわち、ステッピングモータ107Aは、ロータ130と、ステータ120と、第1コイル150Aと、第2コイル150Bとを備える。ステータ120は、ロータ130に対して回転力を生じさせる磁束を与える。ロータ130は、N極とS極との少なくとも2極に着磁され、指針を回転させる。第1コイル150Aは、ステータ120の両端のうち第1磁心140Aに磁束を供給する。第2コイル150Bは、ステータ120の両端のうち第2磁心140Bに磁束を供給する。
制御回路103が出力する駆動パルスは、第1コイル150Aと第2コイル150Bとを励磁することにより、ロータ130を極数に応じた基準回転角度だけ駆動させる。
That is, the stepping motor 107A includes a rotor 130, a stator 120, a first coil 150A, and a second coil 150B. The stator 120 provides a magnetic flux that generates a rotational force to the rotor 130. The rotor 130 is magnetized with at least two poles, an N pole and an S pole, and rotates the pointer. The first coil 150A supplies magnetic flux to the first magnetic core 140A at both ends of the stator 120. The second coil 150B supplies magnetic flux to the second magnetic core 140B at both ends of the stator 120.
The drive pulse output by the control circuit 103 excites the first coil 150A and the second coil 150B, thereby driving the rotor 130 by a reference rotation angle according to the number of poles.

なお、ここでいう極数に応じた基準回転角度とは、ロータ130の1回転の角度を、ロータが着磁されている極数により除算した角度であってもよい。例えば、極数に応じた基準回転角度とは、ロータ130が2極に例示されている場合、1回転の角度を2で除算した角度(180°)である。また、ロータ130が4極に例示されている場合、極数に応じた基準回転角度とは、1回転の角度を4で除算した角度(90°)である。 The reference rotation angle according to the number of poles may be the angle of one rotation of the rotor 130 divided by the number of poles to which the rotor is magnetized. For example, if the rotor 130 is exemplified as having two poles, the reference rotation angle according to the number of poles is the angle of one rotation divided by two (180°). If the rotor 130 is exemplified as having four poles, the reference rotation angle according to the number of poles is the angle of one rotation divided by four (90°).

図13は、第2実施形態における揺動パルスと駆動パルスの一例を示す図である。同図の説明において横軸は時刻を示し、“Out1”は、各時刻における第1端子OUT1に印加される電圧の大きさを示し、“Out2”は、各時刻における第2端子OUT2に印加される電圧の大きさを示し、“Out3”は、各時刻における第3端子OUT3に印加される電圧の大きさを示し、“Out4”は、各時刻における第4端子OUT4に印加される電圧の大きさを示す。
また、各時刻におけるロータの位置を、図12に置いて説明した第2停止位置を0度として、ロータ202の回転位置について説明する。時刻t51から時刻t61における制御は、ロータ202を0度から180度まで反時計回りに回転させる制御であり、時刻t61から時刻t69における制御は、ロータ202を180度から0度まで反時計回りに回転させる制御である。
13 is a diagram showing an example of a swing pulse and a drive pulse in the second embodiment. In the explanation of the figure, the horizontal axis indicates time, "Out1" indicates the magnitude of the voltage applied to the first terminal OUT1 at each time, "Out2" indicates the magnitude of the voltage applied to the second terminal OUT2 at each time, "Out3" indicates the magnitude of the voltage applied to the third terminal OUT3 at each time, and "Out4" indicates the magnitude of the voltage applied to the fourth terminal OUT4 at each time.
12 is defined as 0 degrees, the rotational position of the rotor 202 will be described. The control from time t51 to time t61 is control for rotating the rotor 202 counterclockwise from 0 degrees to 180 degrees, and the control from time t61 to time t69 is control for rotating the rotor 202 counterclockwise from 180 degrees to 0 degrees.

時刻t51から時刻t52において、ステッピングモータ制御装置100は、第4端子OUT4に正方向のパルスを印加する。第4端子OUT4に正方向のパルスが印加し続けられると、ロータ130は45度回転した位置で静止する。ステッピングモータ制御装置100は、時刻t52において、パルスの印加を止めると、ロータ130は0度の位置に引き戻されて静止する。ここで、ロータ130は、45度の位置から0度の位置に戻る際に、慣性により少なくとも一度、反時計回りに負の回転角度の位置まで回転し、時計回りに正の回転角度の位置まで回転することを繰り返す。すなわち、ロータ130は、振動し、振動が減衰することにより0度の位置で静止する。 From time t51 to time t52, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse to the fourth terminal OUT4. As the positive pulse continues to be applied to the fourth terminal OUT4, the rotor 130 stops at a position rotated 45 degrees. When the stepping motor control device 100 stops applying the pulse at time t52, the rotor 130 is pulled back to the 0 degree position and stops. Here, when the rotor 130 returns from the 45 degree position to the 0 degree position, it rotates counterclockwise at least once due to inertia to a position of negative rotation angle and then clockwise to a position of positive rotation angle, repeating this process. In other words, the rotor 130 vibrates, and as the vibrations attenuate, it stops at the 0 degree position.

時刻t52から時刻t55において、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。具体的には、電圧検出回路105が検出した電圧に基づき、判定回路104は、ロータ130が受ける機械的負荷を判定する。 From time t52 to time t55, the stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the oscillation pulse. Specifically, the determination circuit 104 determines the mechanical load that the rotor 130 receives based on the voltage detected by the voltage detection circuit 105.

時刻t55から時刻t57において、ステッピングモータ制御装置100は、駆動パルスを印加する。時刻t55から時刻t56において第4端子OUT4に印加される正方向のパルスを第1駆動パルスと記載する。時刻t56から時刻t57において第2端子OUT2に印加される正方向のパルスを第2駆動パルスと記載する。第2端子OUT2に正方向のパルスが印加し続けられると、ロータ130は135度回転した位置で静止する。ステッピングモータ制御装置100は、時刻t57において、パルスの印加を停止すると、ロータ130は180度の位置に引かれて、静止する。 From time t55 to time t57, the stepping motor control device 100 applies a drive pulse. The positive pulse applied to the fourth terminal OUT4 from time t55 to time t56 is referred to as the first drive pulse. The positive pulse applied to the second terminal OUT2 from time t56 to time t57 is referred to as the second drive pulse. When the positive pulse continues to be applied to the second terminal OUT2, the rotor 130 stops at a position rotated 135 degrees. When the stepping motor control device 100 stops applying the pulse at time t57, the rotor 130 is pulled to the 180 degree position and stops.

時刻t61から時刻t62において、ステッピングモータ制御装置100は、第3端子OUT3に正方向のパルス、すなわち揺動パルスを印加する。第3端子OUT3に正方向のパルスが印加し続けられると、ロータ130は225度回転した位置で静止する。ステッピングモータ制御装置100は、時刻t62において、パルスの印加を止めると、ロータ130は180度の位置に引き戻されて静止する。ここで、ロータ130は、225度の位置から180度の位置に戻る際に振動し、振動が減衰することにより180度の位置で静止する。 From time t61 to time t62, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse, i.e., an oscillation pulse, to the third terminal OUT3. As the positive pulse continues to be applied to the third terminal OUT3, the rotor 130 stops at a position rotated 225 degrees. When the stepping motor control device 100 stops applying the pulse at time t62, the rotor 130 is pulled back to the 180 degree position and stops. Here, the rotor 130 vibrates when returning from the 225 degree position to the 180 degree position, and stops at the 180 degree position as the vibration dampens.

時刻t62から時刻t65において、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。具体的には、電圧検出回路105が検出した電圧に基づき、判定回路104は、ロータ130が受ける機械的負荷を判定する。 From time t62 to time t65, the stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the oscillation pulse. Specifically, the determination circuit 104 determines the mechanical load that the rotor 130 receives based on the voltage detected by the voltage detection circuit 105.

時刻t65から時刻t67において、ステッピングモータ制御装置100は、駆動パルスを印加する。具体的には、ステッピングモータ制御装置100は、時刻t65から時刻t66において、第1駆動パルスとして第3端子OUT3に正方向のパルスを印加し、時刻t66から時刻t67において、第2駆動パルスとして第1端子OUT1に正方向のパルスを印加する。第1端子OUT1に正方向のパルスが印加し続けられると、ロータ130は315度回転した位置で静止する。ステッピングモータ制御装置100は、時刻t66において、パルスの印加を停止すると、ロータ130は0度の位置に引かれて、静止する。 From time t65 to time t67, the stepping motor control device 100 applies a drive pulse. Specifically, from time t65 to time t66, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse to the third terminal OUT3 as the first drive pulse, and from time t66 to time t67, it applies a positive pulse to the first terminal OUT1 as the second drive pulse. When the positive pulse continues to be applied to the first terminal OUT1, the rotor 130 stops at a position rotated 315 degrees. When the stepping motor control device 100 stops applying the pulse at time t66, the rotor 130 is pulled to the 0 degree position and stops.

図14は、第2実施形態における揺動パルスと駆動パルスの変形例を示す図である。同図に示す変形例では、静止位置から正転方向に所定角度回転させる揺動パルス(第1揺動パルス)と、静止位置から逆転方向に所定角度回転させる揺動パルス(第2揺動パルス)とを備える点において、図13において説明した一例とは異なる。同図の説明において横軸は時刻を示し、“Out1”は、各時刻における第1端子OUT1に印加される電圧の大きさを示し、“Out2”は、各時刻における第2端子OUT2に印加される電圧の大きさを示し、“Out3”は、各時刻における第3端子OUT3に印加される電圧の大きさを示し、“Out4”は、各時刻における第4端子OUT4に印加される電圧の大きさを示す。
また、各時刻におけるロータの位置を、図12に置いて説明した第2停止位置を0度として、ロータ202の回転位置について説明する。時刻t51から時刻t61における制御は、ロータ202を0度から180度まで反時計回りに回転させる制御であり、時刻t61から時刻t69における制御は、ロータ202を180度から0度まで反時計回りに回転させる制御である。
Fig. 14 is a diagram showing a modified example of the oscillation pulse and the drive pulse in the second embodiment. The modified example shown in the figure is different from the example described in Fig. 13 in that it includes an oscillation pulse (first oscillation pulse) for rotating a predetermined angle in the forward direction from the rest position, and an oscillation pulse (second oscillation pulse) for rotating a predetermined angle in the reverse direction from the rest position. In the explanation of the figure, the horizontal axis indicates time, "Out1" indicates the magnitude of the voltage applied to the first terminal OUT1 at each time, "Out2" indicates the magnitude of the voltage applied to the second terminal OUT2 at each time, "Out3" indicates the magnitude of the voltage applied to the third terminal OUT3 at each time, and "Out4" indicates the magnitude of the voltage applied to the fourth terminal OUT4 at each time.
12 is defined as 0 degrees, the rotational position of the rotor 202 will be described. The control from time t51 to time t61 is control for rotating the rotor 202 counterclockwise from 0 degrees to 180 degrees, and the control from time t61 to time t69 is control for rotating the rotor 202 counterclockwise from 180 degrees to 0 degrees.

時刻t71から時刻t74において、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスを印加する。具体的には、時刻t71から時刻t72において、ステッピングモータ制御装置100は、第4端子OUT4に正方向のパルス(第1揺動パルス)を印加する。第4端子OUT4に正方向のパルスが印加されると、ロータ130は45度の位置に向かって回転を始める。ステッピングモータ制御装置100は、時刻t72において、パルスの印加を止めると、ロータ130は0度の位置に向かって回転を始める。次に、ステッピングモータ制御装置100は、第1端子OUT1に正方向のパルス(第2揺動パルス)を印加する。第1端子OUT1に正方向のパルスが印加されると、ロータ130は315度の位置に向かって回転を始める。ここで、ロータ130は、一度45度の位置に引っ張られた後に、315度の位置に引っ張られるため、慣性により大きく振動する。ロータ130は、振動が減衰することにより0度の位置で静止する。 From time t71 to time t74, the stepping motor control device 100 applies a swing pulse. Specifically, from time t71 to time t72, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse (first swing pulse) to the fourth terminal OUT4. When the positive pulse is applied to the fourth terminal OUT4, the rotor 130 starts to rotate toward the 45 degree position. When the stepping motor control device 100 stops applying the pulse at time t72, the rotor 130 starts to rotate toward the 0 degree position. Next, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse (second swing pulse) to the first terminal OUT1. When the positive pulse is applied to the first terminal OUT1, the rotor 130 starts to rotate toward the 315 degree position. Here, the rotor 130 is pulled to the 45 degree position once, and then pulled to the 315 degree position, so that it vibrates greatly due to inertia. The rotor 130 stops at the 0 degree position as the vibration dampens.

時刻t74から時刻t75において、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。具体的には、電圧検出回路105が検出した電圧に基づき、判定回路104は、ロータ130が受ける機械的負荷を判定する。 From time t74 to time t75, the stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the oscillation pulse. Specifically, the determination circuit 104 determines the mechanical load that the rotor 130 receives based on the voltage detected by the voltage detection circuit 105.

時刻t75から時刻t81における制御は、図13において説明した時刻t55から時刻t61における制御と同様のため、説明を省略する。 The control from time t75 to time t81 is similar to the control from time t55 to time t61 described in FIG. 13, so a description thereof will be omitted.

時刻t81から時刻t84において、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスを印加する。具体的には、時刻t81から時刻t82において、ステッピングモータ制御装置100は、第3端子OUT3に正方向のパルス(第1揺動パルス)を印加する。第3端子OUT3に正方向のパルスが印加されると、ロータ130は225度の位置に向かって回転を始める。ステッピングモータ制御装置100は、時刻t82において、パルスの印加を止めると、ロータ130は180度の位置に向かって回転を始める。次に、ステッピングモータ制御装置100は、第2端子OUT2に正方向のパルス(第2揺動パルス)を印加する。第2端子OUT2に正方向のパルスが印加されると、ロータ130は135度の位置に向かって回転を始める。ここで、ロータ130は、一度225度の位置に引っ張られた後に、135度の位置に引っ張られるため、慣性により大きく振動する。ロータ130は、振動が減衰することにより180度の位置で静止する。 From time t81 to time t84, the stepping motor control device 100 applies a swing pulse. Specifically, from time t81 to time t82, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse (first swing pulse) to the third terminal OUT3. When the positive pulse is applied to the third terminal OUT3, the rotor 130 starts to rotate toward the 225 degree position. When the stepping motor control device 100 stops applying the pulse at time t82, the rotor 130 starts to rotate toward the 180 degree position. Next, the stepping motor control device 100 applies a positive pulse (second swing pulse) to the second terminal OUT2. When the positive pulse is applied to the second terminal OUT2, the rotor 130 starts to rotate toward the 135 degree position. Here, the rotor 130 is pulled to the 225 degree position once, and then pulled to the 135 degree position, so that it vibrates greatly due to inertia. The rotor 130 stops at the 180 degree position as the vibrations dampen.

時刻t84から時刻t85において、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。具体的には、電圧検出回路105が検出した電圧に基づき、判定回路104は、ロータ130が受ける機械的負荷を判定する。 From time t84 to time t85, the stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the oscillation pulse. Specifically, the determination circuit 104 determines the mechanical load that the rotor 130 receives based on the voltage detected by the voltage detection circuit 105.

時刻t85から時刻t89における制御は、図13において説明した時刻t65から時刻t69における制御と同様のため、説明を省略する。 The control from time t85 to time t89 is similar to the control from time t65 to time t69 described in FIG. 13, so a description thereof will be omitted.

なお、上述した変形例に示した一例では、制御回路103は、ロータ130を正転方向に回転させるエネルギのパルスを出力することによりロータ130を揺動させる第1揺動パルスと、第1揺動パルスを出力した後にロータ130を正転方向とは逆方向に回転させるエネルギのパルスを出力することによりロータ130を揺動させる第2揺動パルスのいずれも出力することにより、ロータ130を大きく振動させることができる。制御回路103は、第2実施形態の一例のように第1揺動パルスのみを揺動パルスとして出力してもよいし、第2実施形態の変形例のように第1揺動パルス及び第2揺動パルスを揺動パルスとして出力してもよい。 In the example shown in the modified example described above, the control circuit 103 outputs both a first oscillation pulse that oscillates the rotor 130 by outputting a pulse of energy that rotates the rotor 130 in the forward direction, and a second oscillation pulse that oscillates the rotor 130 by outputting a pulse of energy that rotates the rotor 130 in the opposite direction to the forward direction after outputting the first oscillation pulse, thereby making it possible to greatly vibrate the rotor 130. The control circuit 103 may output only the first oscillation pulse as an oscillation pulse as in an example of the second embodiment, or may output both the first oscillation pulse and the second oscillation pulse as an oscillation pulse as in the modified example of the second embodiment.

第1揺動パルス及び第2揺動パルスのいずれも出力する場合、ロータ130を大きく振動させることができる一方、検出のために要する時間が長くなってしまう場合がある。したがって、駆動パルスが出力される所定の周期に応じて揺動パルスを出力する場合には、第1揺動パルスのみを出力するよう構成してもよい。また、駆動パルスが出力される所定の周期に応じない所定のタイミングで揺動パルスを出力する場合には、第1揺動パルス及び第2揺動パルスのいずれも出力するよう構成してもよい。 When both the first and second oscillation pulses are output, the rotor 130 can be vibrated greatly, but the time required for detection may become longer. Therefore, when the oscillation pulse is output according to a predetermined cycle in which the drive pulse is output, it may be configured to output only the first oscillation pulse. Also, when the oscillation pulse is output at a predetermined timing that does not correspond to the predetermined cycle in which the drive pulse is output, it may be configured to output both the first and second oscillation pulses.

なお、制御部103は、揺動パルスを出力する揺動パルス出力モードと、揺動パルスを出力しない揺動パルス非出力モードとを有するよう構成してもよい。 The control unit 103 may be configured to have a rocking pulse output mode in which a rocking pulse is output, and a rocking pulse non-output mode in which a rocking pulse is not output.

[実施形態の効果のまとめ]
上述した実施形態に拠れば、ステッピングモータ制御装置100は、駆動パルス及び揺動パルスを出力する制御回路103と、ロータの振動を検出する電圧検出回路105と、検出した電圧に基づいてロータが受ける機械的負荷を判定する判定回路104を備えることにより、揺動パルスを出力した際のロータの振動を検出する。したがって、本実施形態によれば、モータによってロータの振動が小さい場合であっても、ロータを振動させることができ、誘起電圧が発生するため、ロータの回転状態の検出をすることができ、ロータの機械的負荷を判定することができる。
[Summary of Effects of the Embodiments]
According to the above-described embodiment, the stepping motor control device 100 includes a control circuit 103 that outputs a drive pulse and a swing pulse, a voltage detection circuit 105 that detects the vibration of the rotor, and a determination circuit 104 that determines the mechanical load on the rotor based on the detected voltage, thereby detecting the vibration of the rotor when the swing pulse is output. Therefore, according to this embodiment, even if the vibration of the rotor is small due to the motor, the rotor can be vibrated and an induced voltage is generated, so that the rotation state of the rotor can be detected and the mechanical load on the rotor can be determined.

従来、モータ構成が2コイルモータの場合、2つのコイルに誘起電圧が分散し、またコイルによる電磁ブレーキの効果が強まるため、通常駆動におけるロータの振動は小さくなってしまっていた。しかしながら、本実施形態によれば、ロータを振動させるための揺動パルスを印加するため、確実にロータの回転状態の検出をすることができ、ロータの機械的負荷を判定することができる。
また、モータによってはロータの慣性が小さく、又はステータの磁気保持力が小さい場合があった。このような場合、通常駆動におけるロータの振動は小さくなり、ロータの回転状態の検出をすることが困難であった。しかしながら、本実施形態によれば、ロータを振動させるための揺動パルスを印加するため、ロータの回転状態の検出を確実にすることができ、ロータの機械的負荷を判定することができる。
Conventionally, when the motor is a two-coil motor, the induced voltage is distributed to the two coils, and the effect of the electromagnetic brake by the coils is strengthened, so that the vibration of the rotor during normal operation is small. However, according to this embodiment, since an oscillation pulse is applied to vibrate the rotor, it is possible to reliably detect the rotation state of the rotor and to determine the mechanical load of the rotor.
In addition, depending on the motor, the inertia of the rotor may be small, or the magnetic holding force of the stator may be small. In such cases, the vibration of the rotor during normal driving is small, making it difficult to detect the rotation state of the rotor. However, according to this embodiment, since a vibration pulse is applied to vibrate the rotor, it is possible to reliably detect the rotation state of the rotor and determine the mechanical load of the rotor.

なお、ステッピングモータ制御装置100が判定する機械的負荷とは、歯車が負荷歯を備える場合の一例に限定されず、日回し歯車を回転させる場合に生じる負荷等を広く含む。 The mechanical load determined by the stepping motor control device 100 is not limited to the example of a gear having load teeth, but broadly includes loads that occur when rotating a date wheel.

上述した実施形態に拠れば、制御回路103は、揺動パルスを出力した後、所定期間経過後に駆動パルスを出力する。したがって、制御回路103は、揺動パルスによるロータの振動が十分に減衰したのちに駆動パルスを出力するため、揺動パルスによる振動が原因となり、脱調することを抑止することができる。
なお、揺動パルス出力から駆動パルス出力までの所定期間とは、揺動パルスによるロータの振動が減衰するのに十分な時間であって、ロータの慣性に基づいて定められていてもよい。
According to the embodiment described above, the control circuit 103 outputs a drive pulse after a predetermined period of time has elapsed after outputting a swing pulse. Therefore, the control circuit 103 outputs a drive pulse after the vibration of the rotor caused by the swing pulse has sufficiently attenuated, so that it is possible to prevent loss of synchronization caused by the vibration caused by the swing pulse.
The predetermined period from the output of the oscillation pulse to the output of the drive pulse is a period of time sufficient for the vibration of the rotor caused by the oscillation pulse to attenuate, and may be determined based on the inertia of the rotor.

上述した実施形態に拠れば、ステッピングモータ制御装置100は、かなと負荷歯とが噛み合っている状態を、機械的負荷として検出する。したがって、本実施形態によれば、基準指針位置を特定することができる。 According to the embodiment described above, the stepping motor control device 100 detects the state in which the pinion and the load teeth are engaged as a mechanical load. Therefore, according to this embodiment, the reference pointer position can be identified.

上述した実施形態に拠れば、制御回路103は、判定回路104により判定された機械的負荷に応じて、駆動パルスの出力時間を制御する。したがって、機械的負荷が大きくなった場合は、駆動パルスを印加する時間を長くする(すなわち、大きなエネルギを与える)ことにより、ステッピングモータが脱調することを抑止することができる。
例えば、カレンダを駆動する際には、負荷が大きくなるため、通常より大きなエネルギによりロータを回転させることが好適である。本実施形態によれば、このような場合であっても、負荷に応じて、与えるエネルギを可変させることができる。
According to the embodiment described above, the control circuit 103 controls the output time of the drive pulse in response to the mechanical load determined by the determination circuit 104. Therefore, when the mechanical load increases, the time for which the drive pulse is applied is lengthened (i.e., a large amount of energy is applied), thereby preventing the stepping motor from losing synchronization.
For example, when driving a calendar, the load is large, so it is preferable to rotate the rotor with more energy than usual. According to this embodiment, even in such a case, the energy to be applied can be varied according to the load.

上述した実施形態に拠れば、ステッピングモータ制御装置100は、第1揺動パルスと、第2揺動パルスとを備える。ここで、ステッピングモータを駆動する場合、駆動の速さと、連結される負荷の大きさによっては、第1揺動パルスのみを与えることが好適な場合と、第1揺動パルス及び第2揺動パルスを与えることが好適な場合とがある。本実施形態によれば、ステッピングモータの駆動の速さや連結される負荷の大きさに応じて、好適な揺動パルスを与えることができる。 According to the above-described embodiment, the stepping motor control device 100 includes a first oscillation pulse and a second oscillation pulse. Here, when driving the stepping motor, depending on the driving speed and the size of the connected load, there are cases where it is preferable to provide only the first oscillation pulse, and cases where it is preferable to provide both the first oscillation pulse and the second oscillation pulse. According to this embodiment, it is possible to provide a suitable oscillation pulse depending on the driving speed of the stepping motor and the size of the connected load.

上述した実施形態に拠れば、ステッピングモータ制御装置100は、通常運針の場合は、第1揺動パルス及び第2揺動パルスを印加することにより、機械的負荷の誤検出を抑止することができる。また、ステッピングモータ制御装置100は、指針を高速駆動等する場合には、第1揺動パルスのみを与えることにより、検出時間を短くし、指針を高速駆動させることができる。 According to the above-described embodiment, the stepping motor control device 100 can prevent erroneous detection of mechanical load by applying the first and second oscillation pulses in the case of normal hand movement. Furthermore, when driving the hands at high speed, the stepping motor control device 100 can shorten the detection time and drive the hands at high speed by applying only the first oscillation pulse.

上述した実施形態に拠れば、判定回路104は、電圧検出回路105により検出された電圧の値が閾値を超えたか否かに基づいて、機械的負荷を判定する。したがって、本実施形態によれば、容易にロータの機械的負荷を検出することができる。 According to the above-described embodiment, the determination circuit 104 determines the mechanical load based on whether the voltage value detected by the voltage detection circuit 105 exceeds a threshold value. Therefore, according to this embodiment, the mechanical load of the rotor can be easily detected.

上述した実施形態に拠れば、判定回路104は、揺動パルスが与えられた後、ロータの振動により誘起電圧が発生するであろうタイミングにおいて、誘起電圧が発生しているか否かを判定する。したがって、本実施形態によれば、外的負荷により一時的に負荷が大きくなってしまった場合に発生するような誤検出を抑止することできる。 According to the embodiment described above, the judgment circuit 104 judges whether or not an induced voltage is occurring at the timing when an induced voltage is expected to occur due to the vibration of the rotor after the oscillation pulse is given. Therefore, according to this embodiment, it is possible to prevent erroneous detection that occurs when the load temporarily increases due to an external load.

上述した実施形態に拠れば、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスを出力するモードと、揺動パルスを出力しないモードとを備える。したがって、本実施形態によれば、揺動パルスが不要な場合には、揺動パルスを出力しないことにより、消費電力を低減させることができる。 According to the above-described embodiment, the stepping motor control device 100 has a mode in which a rocking pulse is output and a mode in which a rocking pulse is not output. Therefore, according to this embodiment, when a rocking pulse is not required, the rocking pulse is not output, thereby reducing power consumption.

[第3実施形態]
次に、図15から図18を参照しながら、第3実施形態について説明する。上述した実施形態においては、ステッピングモータ制御装置100により駆動パルスのエネルギを変更する場合の一例について説明した。具体的には、制御回路103は、判定回路104により判定された機械的負荷に応じて、駆動パルスの出力時間を制御することにより、駆動パルスのエネルギを制御する場合の一例について説明した。第3の実施形態においては、様々な方法によりステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する場合の具体的な一例について説明する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to Fig. 15 to Fig. 18. In the above-mentioned embodiment, an example of a case where the energy of the drive pulse is changed by the stepping motor control device 100 has been described. Specifically, an example of a case where the control circuit 103 controls the output time of the drive pulse in accordance with the mechanical load determined by the determination circuit 104, thereby controlling the energy of the drive pulse has been described. In the third embodiment, a specific example of a case where the energy for driving the stepping motor 107 is controlled by various methods will be described.

なお、図15から図18を参照しながら説明する一例においては、ステッピングモータが2コイルモータである場合の一例について説明する。しかしながら、第3の実施形態は、2コイルモータの一例に限定されるものではない。時計1が、2コイルモータに代えて1コイルモータを備える場合であっても、後述する処理と同様の処理を適用することができる。 In the example described with reference to Figures 15 to 18, an example will be described in which the stepping motor is a two-coil motor. However, the third embodiment is not limited to the two-coil motor example. Even if the watch 1 has a one-coil motor instead of a two-coil motor, the same processing as described below can be applied.

図15は、第3実施形態における駆動パルスの出力時間を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例を示す図である。同図を参照しながら、駆動パルスの出力時間を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例について説明する。図15(A)は、誘起電圧検出ができた場合の一例について、図15(B)は、誘起電圧検出ができなかった場合の一例について、それぞれ示す。 Figure 15 is a diagram showing an example of controlling the energy for driving a stepping motor by controlling the output time of a drive pulse in the third embodiment. With reference to the figure, an example of controlling the energy for driving a stepping motor by controlling the output time of a drive pulse will be described. Figure 15 (A) shows an example of a case where induced voltage detection was possible, and Figure 15 (B) shows an example of a case where induced voltage detection was not possible.

図15の説明において横軸は時刻を示し、“Out1”は、各時刻における第1端子OUT1に印加される電圧の大きさを示し、“Out2”は、各時刻における第2端子OUT2に印加される電圧の大きさを示し、“Out3”は、各時刻における第3端子OUT3に印加される電圧の大きさを示し、“Out4”は、各時刻における第4端子OUT4に印加される電圧の大きさを示す。 In the explanation of FIG. 15, the horizontal axis indicates time, "Out1" indicates the magnitude of the voltage applied to the first terminal OUT1 at each time, "Out2" indicates the magnitude of the voltage applied to the second terminal OUT2 at each time, "Out3" indicates the magnitude of the voltage applied to the third terminal OUT3 at each time, and "Out4" indicates the magnitude of the voltage applied to the fourth terminal OUT4 at each time.

まず、図15(A)を参照しながら、誘起電圧検出ができた場合の一例について説明する。
時刻t111において、ステッピングモータ制御装置100は、“Out4”を制御することにより、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。電圧検出回路105は、“Out4”に発生する誘起電圧を検出する。判定回路104は、電圧検出回路105が検出した電圧に基づいて、ロータ130が受ける機械的負荷を判定する。具体的には、判定回路104は、誘起電圧が所定の閾値TH以上であるため、正常に誘起電圧が検出できたと判定する。
First, an example of a case where an induced voltage can be detected will be described with reference to FIG.
At time t111, the stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107 by controlling "Out4". The stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the swing pulse. The voltage detection circuit 105 detects the induced voltage generated in "Out4". The judgment circuit 104 determines the mechanical load that the rotor 130 receives based on the voltage detected by the voltage detection circuit 105. Specifically, the judgment circuit 104 determines that the induced voltage has been normally detected because the induced voltage is equal to or greater than a predetermined threshold value TH.

次に、図15(B)を参照しながら、誘起電圧検出ができなかった場合の一例について説明する。
時刻t121において、ステッピングモータ制御装置100は、“Out4”を制御することにより、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。電圧検出回路105は、“Out4”に発生する誘起電圧を検出する。判定回路104は、誘起電圧が所定の閾値TH以下であるため、正常に誘起電圧が検出できなかったと判定する。この場合、制御回路103は、駆動パルスの出力時間を制御することにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する。具体的には、制御回路103は、時刻125において“Out1”に印加する駆動パルスの出力時間及び時刻127において“Out3”に印加する駆動パルスの出力時間を長く制御することにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギが大きくなるよう制御する。
Next, an example of a case where an induced voltage cannot be detected will be described with reference to FIG.
At time t121, the stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107 by controlling "Out4". The stepping motor control device 100 judges the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the swing pulse. The voltage detection circuit 105 detects the induced voltage generated at "Out4". The judgment circuit 104 judges that the induced voltage is not detected normally because it is equal to or less than a predetermined threshold value TH. In this case, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the output time of the drive pulse. Specifically, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 to be larger by lengthening the output time of the drive pulse applied to "Out1" at time 125 and the output time of the drive pulse applied to "Out3" at time 127.

図16は、第3実施形態におけるステッピングモータの励磁方法を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例を示す図である。同図を参照しながら、ステッピングモータの励磁方法を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例について説明する。図16(A)は、誘起電圧検出ができた場合の一例について、図16(B)は、誘起電圧検出ができなかった場合の一例について、それぞれ示す。 Figure 16 is a diagram showing an example of controlling the energy for driving a stepping motor by controlling the excitation method of the stepping motor in the third embodiment. With reference to the figure, an example of controlling the energy for driving a stepping motor by controlling the excitation method of the stepping motor will be described. Figure 16 (A) shows an example of a case where induced voltage detection was possible, and Figure 16 (B) shows an example of a case where induced voltage detection was not possible.

図16の説明において横軸は時刻を示し、“Out1”は、各時刻における第1端子OUT1に印加される電圧の大きさを示し、“Out2”は、各時刻における第2端子OUT2に印加される電圧の大きさを示し、“Out3”は、各時刻における第3端子OUT3に印加される電圧の大きさを示し、“Out4”は、各時刻における第4端子OUT4に印加される電圧の大きさを示す。 In the explanation of FIG. 16, the horizontal axis indicates time, "Out1" indicates the magnitude of the voltage applied to the first terminal OUT1 at each time, "Out2" indicates the magnitude of the voltage applied to the second terminal OUT2 at each time, "Out3" indicates the magnitude of the voltage applied to the third terminal OUT3 at each time, and "Out4" indicates the magnitude of the voltage applied to the fourth terminal OUT4 at each time.

次に、図16(A)を参照しながら、誘起電圧検出ができた場合の一例について説明する。
時刻t211において、ステッピングモータ制御装置100は、“Out4”を制御することにより、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。電圧検出回路105は、“Out4”に発生する誘起電圧を検出する。判定回路104は、電圧検出回路105が検出した電圧に基づいて、ロータ130が受ける機械的負荷を判定する。具体的には、判定回路104は、誘起電圧が所定の閾値TH以上であるため、正常に誘起電圧が検出できたと判定する。
図16(A)に示す一例においては、制御回路103は、1相励磁によりステッピングモータ107を制御している。
Next, an example of a case where an induced voltage can be detected will be described with reference to FIG.
At time t211, the stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107 by controlling "Out4". The stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the swing pulse. The voltage detection circuit 105 detects the induced voltage generated in "Out4". The judgment circuit 104 determines the mechanical load that the rotor 130 receives based on the voltage detected by the voltage detection circuit 105. Specifically, the judgment circuit 104 determines that the induced voltage has been normally detected because the induced voltage is equal to or greater than a predetermined threshold value TH.
In the example shown in FIG. 16A, the control circuit 103 controls the stepping motor 107 by one-phase excitation.

次に、図16(B)を参照しながら、誘起電圧検出ができなかった場合の一例について説明する。
時刻t221において、ステッピングモータ制御装置100は、“Out4”を制御することにより、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。電圧検出回路105は、“Out4”に発生する誘起電圧を検出する。判定回路104は、誘起電圧が所定の閾値TH以下であるため、正常に誘起電圧が検出できなかったと判定する。この場合、制御回路103は、ステッピングモータ107の励磁方法を制御することにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する。具体的には、制御回路103は、ステッピングモータ107の励磁方法を1相励磁から2相励磁に制御することにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する。より具体的には、制御回路103は、時刻225において“Out1”及び“Out3”を印加し、時刻227においてのみ“Out3”を印加することにより、2相励磁駆動とし、ステッピングモータ107を駆動するエネルギが大きくなるよう制御する。
Next, an example of a case where an induced voltage cannot be detected will be described with reference to FIG.
At time t221, the stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107 by controlling "Out4". The stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the swing pulse. The voltage detection circuit 105 detects the induced voltage generated at "Out4". The determination circuit 104 determines that the induced voltage is not normally detected because the induced voltage is equal to or less than a predetermined threshold value TH. In this case, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the excitation method of the stepping motor 107. Specifically, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the excitation method of the stepping motor 107 from one-phase excitation to two-phase excitation. More specifically, the control circuit 103 applies “Out1” and “Out3” at time 225, and applies “Out3” only at time 227, thereby performing two-phase excitation drive and controlling so that the energy used to drive the stepping motor 107 is increased.

図17は、第3実施形態における駆動パルスのデューティ比を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例を示す図である。同図を参照しながら、駆動パルスのデューティ比を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例について説明する。図17(A)は、誘起電圧検出ができた場合の一例について、図17(B)は、誘起電圧検出ができなかった場合の一例について、それぞれ示す。
なお、同図に示す一例においては、制御回路103は、駆動パルスとして、PWM信号を印加することによりステッピングモータ107を制御している。
Fig. 17 is a diagram showing an example of a case where the energy for driving a stepping motor is controlled by controlling the duty ratio of a drive pulse in the third embodiment. With reference to the figure, an example of a case where the energy for driving a stepping motor is controlled by controlling the duty ratio of a drive pulse will be described. Fig. 17(A) shows an example of a case where induced voltage detection is possible, and Fig. 17(B) shows an example of a case where induced voltage detection is not possible.
In the example shown in the figure, the control circuit 103 controls the stepping motor 107 by applying a PWM signal as a drive pulse.

図17の説明において横軸は時刻を示し、“Out1”は、各時刻における第1端子OUT1に印加される電圧の大きさを示し、“Out2”は、各時刻における第2端子OUT2に印加される電圧の大きさを示し、“Out3”は、各時刻における第3端子OUT3に印加される電圧の大きさを示し、“Out4”は、各時刻における第4端子OUT4に印加される電圧の大きさを示す。 In the explanation of FIG. 17, the horizontal axis indicates time, "Out1" indicates the magnitude of the voltage applied to the first terminal OUT1 at each time, "Out2" indicates the magnitude of the voltage applied to the second terminal OUT2 at each time, "Out3" indicates the magnitude of the voltage applied to the third terminal OUT3 at each time, and "Out4" indicates the magnitude of the voltage applied to the fourth terminal OUT4 at each time.

次に、図17(A)を参照しながら、誘起電圧検出ができた場合の一例について説明する。
時刻t311において、ステッピングモータ制御装置100は、“Out4”を制御することにより、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。電圧検出回路105は、“Out4”に発生する誘起電圧を検出する。判定回路104は、電圧検出回路105が検出した電圧に基づいて、ロータ130が受ける機械的負荷を判定する。具体的には、判定回路104は、誘起電圧が所定の閾値TH以上であるため、正常に誘起電圧が検出できたと判定する。
図17(A)に示す一例においては、制御回路103は、時刻315及び時刻317において、駆動パルスとしてPWM信号を印加することによりステッピングモータ107を制御している。
Next, an example of a case where an induced voltage can be detected will be described with reference to FIG.
At time t311, the stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107 by controlling "Out4". The stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the swing pulse. The voltage detection circuit 105 detects the induced voltage generated in "Out4". The judgment circuit 104 determines the mechanical load that the rotor 130 receives based on the voltage detected by the voltage detection circuit 105. Specifically, the judgment circuit 104 determines that the induced voltage has been normally detected because the induced voltage is equal to or greater than a predetermined threshold value TH.
In the example shown in FIG. 17A, the control circuit 103 controls the stepping motor 107 by applying a PWM signal as a drive pulse at times 315 and 317 .

次に、図17(B)を参照しながら、誘起電圧検出ができなかった場合の一例について説明する。
時刻t321において、ステッピングモータ制御装置100は、“Out4”を制御することにより、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。電圧検出回路105は、“Out4”に発生する誘起電圧を検出する。判定回路104は、誘起電圧が所定の閾値TH以下であるため、正常に誘起電圧が検出できなかったと判定する。この場合、制御回路103は、駆動パルスのデューティ比を制御することにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する。具体的には、制御回路103は、時刻325及び時刻327において印加する駆動パルスのデューティ比を、時刻315及び時刻317において印加した駆動パルスのデューティ比より大きくすることにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギが大きくなるよう制御する。
Next, an example of a case where an induced voltage cannot be detected will be described with reference to FIG.
At time t321, the stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107 by controlling "Out4". The stepping motor control device 100 judges the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the swing pulse. The voltage detection circuit 105 detects the induced voltage generated at "Out4". The judgment circuit 104 judges that the induced voltage is not detected normally because it is equal to or less than a predetermined threshold value TH. In this case, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the duty ratio of the drive pulse. Specifically, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 to be larger by making the duty ratio of the drive pulse applied at time 325 and time 327 larger than the duty ratio of the drive pulse applied at time 315 and time 317.

図18は、第3実施形態における駆動パルスの電圧を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例を示す図である。同図を参照しながら、駆動パルスのデューティ比を制御することにより、ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する場合の一例について説明する。図18(A)は、誘起電圧検出ができた場合の一例について、図18(B)は、誘起電圧検出ができなかった場合の一例について、それぞれ示す。
なお、本実施形態においてモータ駆動回路106は不図示のDC/DCコンバータやLDO(Low Dropout)等の電圧コンバータを備え、ステッピングモータ107に印加する電圧を選択可能な構成を有する。
Fig. 18 is a diagram showing an example of a case where the energy for driving a stepping motor is controlled by controlling the voltage of a drive pulse in the third embodiment. With reference to the figure, an example of a case where the energy for driving a stepping motor is controlled by controlling the duty ratio of the drive pulse will be described. Fig. 18(A) shows an example of a case where induced voltage detection is possible, and Fig. 18(B) shows an example of a case where induced voltage detection is not possible.
In this embodiment, the motor drive circuit 106 includes a voltage converter such as a DC/DC converter or an LDO (Low Dropout), not shown, and is configured to be able to select the voltage to be applied to the stepping motor 107 .

図18の説明において横軸は時刻を示し、“Out1”は、各時刻における第1端子OUT1に印加される電圧の大きさを示し、“Out2”は、各時刻における第2端子OUT2に印加される電圧の大きさを示し、“Out3”は、各時刻における第3端子OUT3に印加される電圧の大きさを示し、“Out4”は、各時刻における第4端子OUT4に印加される電圧の大きさを示す。 In the explanation of FIG. 18, the horizontal axis indicates time, "Out1" indicates the magnitude of the voltage applied to the first terminal OUT1 at each time, "Out2" indicates the magnitude of the voltage applied to the second terminal OUT2 at each time, "Out3" indicates the magnitude of the voltage applied to the third terminal OUT3 at each time, and "Out4" indicates the magnitude of the voltage applied to the fourth terminal OUT4 at each time.

次に、図18(A)を参照しながら、誘起電圧検出ができた場合の一例について説明する。
時刻t411において、ステッピングモータ制御装置100は、“Out4”を制御することにより、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。電圧検出回路105は、“Out4”に発生する誘起電圧を検出する。判定回路104は、電圧検出回路105が検出した電圧に基づいて、ロータ130が受ける機械的負荷を判定する。具体的には、判定回路104は、誘起電圧が所定の閾値TH以上であるため、正常に誘起電圧が検出できたと判定する。
図17(A)に示す一例においては、制御回路103は、時刻415及び時刻417において、駆動パルスとして電圧V1を印加することによりステッピングモータ107を制御している。
Next, an example of a case where an induced voltage can be detected will be described with reference to FIG.
At time t411, the stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107 by controlling "Out4". The stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the swing pulse. The voltage detection circuit 105 detects the induced voltage generated in "Out4". The judgment circuit 104 determines the mechanical load that the rotor 130 receives based on the voltage detected by the voltage detection circuit 105. Specifically, the judgment circuit 104 determines that the induced voltage has been normally detected because the induced voltage is equal to or greater than a predetermined threshold value TH.
In the example shown in FIG. 17A, the control circuit 103 controls the stepping motor 107 by applying a voltage V1 as a drive pulse at times 415 and 417.

次に、図18(B)を参照しながら、誘起電圧検出ができなかった場合の一例について説明する。
時刻t421において、ステッピングモータ制御装置100は、“Out4”を制御することにより、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスの印加によりロータ130が受ける機械的負荷を判定する。電圧検出回路105は、“Out4”に発生する誘起電圧を検出する。判定回路104は、誘起電圧が所定の閾値TH以下であるため、正常に誘起電圧が検出できなかったと判定する。この場合、制御回路103は、駆動パルスの電圧を制御することにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する。具体的には、制御回路103は、時刻415及び時刻417において印加する駆動パルスの電圧を電圧V1より大きい電圧V2とすることにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギが大きくなるよう制御する。
例えば、電圧V1は電圧コンバータにより生成された電圧であり、電圧V2は、電池の電源電圧であってもよい。
Next, an example of a case where an induced voltage cannot be detected will be described with reference to FIG.
At time t421, the stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107 by controlling "Out4". The stepping motor control device 100 determines the mechanical load that the rotor 130 receives due to the application of the swing pulse. The voltage detection circuit 105 detects the induced voltage generated at "Out4". The determination circuit 104 determines that the induced voltage is equal to or lower than a predetermined threshold value TH and therefore the induced voltage has not been detected normally. In this case, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the voltage of the drive pulse. Specifically, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 to be large by setting the voltage of the drive pulse applied at time 415 and time 417 to voltage V2, which is higher than voltage V1.
For example, voltage V1 may be a voltage generated by a voltage converter, and voltage V2 may be a battery power supply voltage.

[第3実施形態の効果のまとめ]
上述した実施形態によれば、ステッピングモータ制御装置100は、制御回路103を備えることにより、判定回路104により判定された機械的負荷に応じてステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する。したがって、本実施形態によれば、機械的負荷が大きくなった場合は、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを大きくすることにより、ステッピングモータが脱調することを抑止することができる。
[Summary of Effects of Third Embodiment]
According to the embodiment described above, the stepping motor control device 100 includes the control circuit 103, and thereby controls the energy for driving the stepping motor 107 in accordance with the mechanical load determined by the determination circuit 104. Therefore, according to this embodiment, when the mechanical load increases, the energy for driving the stepping motor 107 is increased, thereby making it possible to prevent the stepping motor from losing synchronization.

また、上述した実施形態によれば、判定回路104により正常に誘起電圧が検出できなかったと判定された場合、制御回路103は、駆動パルスの出力時間を制御することにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する。制御回路103は、駆動パルスの出力時間を制御することによりステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御するため、エネルギを可変させるための新たなハードウェアを用いることなく、容易にステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御することができる。 In addition, according to the above-described embodiment, when the determination circuit 104 determines that the induced voltage could not be detected normally, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the output time of the drive pulse. Since the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the output time of the drive pulse, it is possible to easily control the energy for driving the stepping motor 107 without using new hardware for varying the energy.

また、上述した実施形態によれば、判定回路104により正常に誘起電圧が検出できなかったと判定された場合、制御回路103は、ステッピングモータ107の励磁方法を制御することにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する。制御回路103は、ステッピングモータ107の励磁方法を制御することによりステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御するため、エネルギを可変させるための新たなハードウェアを用いることなく、容易にステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御することができる。また、制御回路103は、確実にステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御することができる。 Furthermore, according to the above-described embodiment, when the determination circuit 104 determines that the induced voltage could not be detected normally, the control circuit 103 controls the excitation method of the stepping motor 107, thereby controlling the energy that drives the stepping motor 107. Since the control circuit 103 controls the energy that drives the stepping motor 107 by controlling the excitation method of the stepping motor 107, it is possible to easily control the energy that drives the stepping motor 107 without using new hardware for varying the energy. Furthermore, the control circuit 103 can reliably control the energy that drives the stepping motor 107.

また、上述した実施形態によれば、判定回路104により正常に誘起電圧が検出できなかったと判定された場合、制御回路103は、駆動パルスのデューティ比を制御することにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する。制御回路103は、駆動パルスのデューティ比を制御することによりステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御するため、駆動パルスをPWM駆動する場合であっても、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御することができる。 In addition, according to the above-described embodiment, when the determination circuit 104 determines that the induced voltage could not be detected normally, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the duty ratio of the drive pulse. Since the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the duty ratio of the drive pulse, it is possible to control the energy for driving the stepping motor 107 even when the drive pulse is PWM driven.

また、上述した実施形態によれば、判定回路104により正常に誘起電圧が検出できなかったと判定された場合、制御回路103は、駆動パルスの電圧を制御することにより、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御する。制御回路103は、駆動パルスの電圧を制御することによりステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御するため、駆動パルスを印加することができる時間の時間的制約がある場合であっても、ステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御することができる。 In addition, according to the above-described embodiment, when the determination circuit 104 determines that the induced voltage could not be detected normally, the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the voltage of the drive pulse. Since the control circuit 103 controls the energy for driving the stepping motor 107 by controlling the voltage of the drive pulse, it is possible to control the energy for driving the stepping motor 107 even when there is a time constraint on the time during which the drive pulse can be applied.

なお、本実施形態においては、上述した方法を組み合わせることもできる。例えば、駆動パルスの印加時間と電圧の両方を同時に変更するよう制御してもよいし、PWMのデューティ比と電圧の両方を同時に変更するよう制御してもよい。また、2相励磁に変更する際に、駆動パルスの印加時間と電圧の少なくとも一方を同時に変更するよう制御してもよい。
これらを組み合わせることにより、より高い分解能によりステッピングモータ107を駆動するエネルギを制御することができる。
In this embodiment, the above-mentioned methods can be combined. For example, both the application time and voltage of the drive pulse may be controlled to be changed simultaneously, or both the duty ratio and voltage of the PWM may be controlled to be changed simultaneously. Furthermore, when changing to two-phase excitation, at least one of the application time and voltage of the drive pulse may be controlled to be changed simultaneously.
By combining these, the energy for driving the stepping motor 107 can be controlled with higher resolution.

[第4実施形態]
次に、図19を参照しながら、第4実施形態について説明する。上述した実施形態において、図14を参照しながら揺動パルスの変形例について説明した。第4の実施形態においては、図14を参照しながら説明した揺動パルスの変形例を補足的に説明するものである。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to Fig. 19. In the above-mentioned embodiment, a modified example of the oscillation pulse has been described with reference to Fig. 14. The fourth embodiment will supplement the modified example of the oscillation pulse described with reference to Fig. 14.

図19は、第4実施形態における揺動パルスと駆動パルスの一例を示す図である。同図を参照しながら説明する一例は、揺動パルスの回転方向を限定しない点において、図14を参照しながら説明した一例とは異なる。
図14を参照しながら説明した一例においては、第1揺動パルスによりロータ130を正転方向に回転させた後に、第2揺動パルスにより逆転方向に回転させた。しかしながら、本実施形態においては、第1揺動パルスによりロータ130を逆転方向に回転させた後に、第2揺動パルスにより逆転方向に回転させてもよい。
Fig. 19 is a diagram showing an example of a rocking pulse and a driving pulse in the fourth embodiment. The example described with reference to this figure differs from the example described with reference to Fig. 14 in that the rotation direction of the rocking pulse is not limited.
14, the rotor 130 is rotated in the forward direction by the first oscillation pulse, and then rotated in the reverse direction by the second oscillation pulse. However, in this embodiment, the rotor 130 may be rotated in the reverse direction by the first oscillation pulse, and then rotated in the reverse direction by the second oscillation pulse.

本実施形態において、揺動パルスは、第1揺動パルス又は第2揺動パルスのいずれかである点において、図14を参照しながら説明した一例と相違はない。しかしながら、本実施形態においては、第1揺動パルス又は第2揺動パルスの回転方向を限定しない点において、図14を参照しながら説明した一例と異なる。すなわち、第1揺動パルスは、ロータ130を第1回転方向に回転させるエネルギを有し、ロータ130を揺動させる。第2揺動パルスは、第1揺動パルスを出力した後に印加する揺動パルスであり、ロータ130を第2回転方向に回転させるエネルギを有し、ロータ130を揺動させる。 In this embodiment, the oscillation pulse is either the first oscillation pulse or the second oscillation pulse, which is the same as the example described with reference to FIG. 14. However, in this embodiment, the rotation direction of the first oscillation pulse or the second oscillation pulse is not limited, which is different from the example described with reference to FIG. 14. That is, the first oscillation pulse has energy that rotates the rotor 130 in the first rotation direction, and causes the rotor 130 to oscillate. The second oscillation pulse is an oscillation pulse that is applied after the first oscillation pulse is output, has energy that rotates the rotor 130 in the second rotation direction, and causes the rotor 130 to oscillate.

具体的には、第1回転方向とは正転方向であり、第2回転方向とは第1回転方向とは逆方向の逆転方向であってもよい。また、第1回転方向とは逆転方向であり、第2回転方向とは第1回転方向とは逆方向の正転方向であってもよい。 Specifically, the first rotation direction may be a forward direction, and the second rotation direction may be a reverse direction opposite to the first rotation direction. Also, the first rotation direction may be a reverse direction, and the second rotation direction may be a forward direction opposite to the first rotation direction.

[第4実施形態の効果のまとめ] [Summary of the effects of the fourth embodiment]

上述した実施形態によれば、制御回路103は、駆動パルスとして、第1揺動パルス及び第2揺動パルスを印加し、第1揺動パルス及び第2揺動パルスの回転方向は任意である。したがって、本実施形態によれば、好適にステッピングモータ107のロータを好適に揺動させることができる。 According to the embodiment described above, the control circuit 103 applies a first oscillation pulse and a second oscillation pulse as drive pulses, and the rotation direction of the first oscillation pulse and the second oscillation pulse is arbitrary. Therefore, according to this embodiment, the rotor of the stepping motor 107 can be suitably oscillated.

[第5実施形態]
次に、第5実施形態について、説明する。まず、第5実施形態が解決すべき課題について説明する。上述した実施形態において説明した揺動パルスは、負荷歯と噛み合っているときにはロータが大きく振動せず、通常歯と噛み合っているときにはロータが揺動するのに好適なエネルギを与えることが必要とされる。
例えば、揺動パルスのエネルギが大きすぎると負荷歯であっても揺動してしまうし、揺動パルスのエネルギが小さすぎると通常歯であっても揺動しない場合がある。すなわち、歯車の負荷によって揺動パルスのエネルギを好適に調整することが望まれている。本実施形態においては、揺動パルスのエネルギを好適に調整することを目的とする。
[Fifth embodiment]
Next, the fifth embodiment will be described. First, the problem to be solved by the fifth embodiment will be described. The oscillation pulse described in the above embodiment is required to provide energy suitable for preventing the rotor from vibrating significantly when meshing with the load teeth and for the rotor to oscillate when meshing with the normal teeth.
For example, if the energy of the oscillation pulse is too large, even a loaded tooth will oscillate, and if the energy of the oscillation pulse is too small, even a normal tooth may not oscillate. In other words, it is desirable to suitably adjust the energy of the oscillation pulse according to the load of the gear. In this embodiment, the object is to suitably adjust the energy of the oscillation pulse.

図20は、第5実施形態における駆動パルスと揺動パルスの電圧を変化させた場合の誘起電圧の検出有無を示す図である。図中左側には負荷歯のばね力が強い場合の一例を“高負荷”として示す。図中左側には負荷歯のばね力が弱い場合の一例を“低負荷”として示す。“高負荷”及び“低負荷”それぞれの場合について、揺動パルスの印加電圧を“3.0[V]”にした場合の一例と、“1.8[V]”にした場合の一例とをそれぞれ示す。3.0[V]は電源電圧を想定し、1.8[V]はDC/DCコンバータやLDO等によって電源電圧から生成した電圧を想定している。 Figure 20 is a diagram showing whether or not an induced voltage is detected when the voltage of the drive pulse and the oscillation pulse are changed in the fifth embodiment. On the left side of the figure, an example of a case where the spring force of the load tooth is strong is shown as "high load". On the left side of the figure, an example of a case where the spring force of the load tooth is weak is shown as "low load". For each of the cases of "high load" and "low load", an example of a case where the applied voltage of the oscillation pulse is "3.0 [V]" and "1.8 [V]" are shown. 3.0 [V] is assumed to be the power supply voltage, and 1.8 [V] is assumed to be a voltage generated from the power supply voltage by a DC/DC converter, LDO, etc.

図中縦軸は、揺動パルスのエネルギの大きさを示し、上側に行くほどエネルギが小さく、下側に行くほどエネルギが大きいことを示す。図中に示す一例においては、例えば、揺動パルスを印加する時間を変化させることにより、エネルギを異ならせている。なお、“3.0[V]”にした場合の一例と、“1.8[V]”にした場合の一例とでは、エネルギが異なる。
また、図中横軸は、ステップを示しており、1セルが1ステップを示す。同図においては、360ステップで1周する歯車のうち、負荷歯を中心とする11ステップを示している。
図中の網掛けがされているセルは、負荷歯として検出されたことを示す。図中の網掛けがされていないセルは、通常歯として検出されたことを示す。網掛けがされているセルと、網掛けがされていないセルの境界は、揺動パルスの最小エネルギ量と最大エネルギ量とを示す。すなわち、最小エネルギ量と最大エネルギ量との間のエネルギ量を揺動パルスとして印加することにより、通常歯と負荷歯とを好適に検出することができる。
The vertical axis in the figure indicates the magnitude of the energy of the oscillation pulse, with the energy decreasing toward the top and increasing toward the bottom. In the example shown in the figure, the energy is varied by changing the time for which the oscillation pulse is applied. Note that the energy differs between an example where the oscillation pulse is set to "3.0 [V]" and an example where the oscillation pulse is set to "1.8 [V]".
In the figure, the horizontal axis indicates steps, with one cell representing one step. In the figure, 11 steps are shown, centered on the load tooth, out of the 360 steps in one rotation of the gear.
Shaded cells in the figure indicate that a tooth has been detected as a loaded tooth. Non-shaded cells in the figure indicate that a tooth has been detected as a normal tooth. The boundaries between the shaded cells and the non-shaded cells indicate the minimum and maximum energy amounts of the oscillation pulse. In other words, by applying an energy amount between the minimum and maximum energy amounts as an oscillation pulse, normal teeth and loaded teeth can be suitably detected.

“高負荷”の場合の一例を見てみると、揺動パルスを3.0[V]で駆動した場合、最小エネルギ量と最大エネルギ量との差(すなわち、パルスの印加時間の差)は、0.27[ms]である。揺動パルスを1.8[V]で駆動した場合、最小エネルギ量と最大エネルギ量との差は、0.78[ms]である。
“低負荷”の場合の一例を見てみると、揺動パルスを3.0[V]で駆動した場合、最小エネルギ量と最大エネルギ量との差は、0.18[ms]である。揺動パルスを1.8[V]で駆動した場合、最小エネルギ量と最大エネルギ量との差は、0.56[ms]である。
As an example of the "high load" case, when the oscillation pulse is driven at 3.0 [V], the difference between the minimum and maximum energy amounts (i.e., the difference in the pulse application time) is 0.27 [ms]. When the oscillation pulse is driven at 1.8 [V], the difference between the minimum and maximum energy amounts is 0.78 [ms].
As an example of the "low load" case, when the oscillation pulse is driven at 3.0 [V], the difference between the minimum and maximum energy amounts is 0.18 [ms]. When the oscillation pulse is driven at 1.8 [V], the difference between the minimum and maximum energy amounts is 0.56 [ms].

“高負荷”の場合においても、“低負荷”の場合においても、揺動パルスを1.8[V]で駆動した場合の方が、最小エネルギ量と最大エネルギ量との差は、大きい。すなわち、揺動パルスを駆動パルスより小さい電圧とすることにより、高い分解能で揺動パルスのエネルギを制御することができる。 In both the "high load" and "low load" cases, the difference between the minimum and maximum energy amounts is greater when the oscillation pulse is driven at 1.8 V. In other words, by setting the oscillation pulse to a voltage lower than the drive pulse, the energy of the oscillation pulse can be controlled with high resolution.

本実施形態においては、揺動パルスのエネルギを高い分解能で制御するため、揺動パルスを駆動パルスより小さい電圧とする。具体的には、モータ駆動回路106は、制御回路103から駆動パルスが出力された場合には第1の電圧(例えば、3.0[V])によりステッピングモータ107を駆動し、制御回路103から揺動パルスが出力された場合には第1の電圧より低い第2の電圧(例えば、1.8[V])によりステッピングモータ107を駆動する。
第1の電圧とは、例えば時計1を駆動する電池の電源電圧であり、第2の電圧とは、例えば電池の電源電圧をDC/DCコンバータやLDO等によって電圧降下させた電圧であってもよい。
In this embodiment, in order to control the energy of the oscillation pulse with high resolution, the oscillation pulse has a voltage smaller than that of the drive pulse. Specifically, when the drive pulse is output from the control circuit 103, the motor drive circuit 106 drives the stepping motor 107 with a first voltage (e.g., 3.0 [V]), and when the oscillation pulse is output from the control circuit 103, the motor drive circuit 106 drives the stepping motor 107 with a second voltage (e.g., 1.8 [V]) lower than the first voltage.
The first voltage may be, for example, the power supply voltage of a battery that drives the timepiece 1, and the second voltage may be, for example, a voltage obtained by lowering the power supply voltage of the battery using a DC/DC converter, LDO, or the like.

[第5実施形態の効果のまとめ]
本実施形態によれば、揺動パルスを駆動パルスより小さい電圧とすることにより、揺動パルスのエネルギを高い分解能で制御することができる。したがって、揺動パルスのエネルギを好適に制御することができる。よって、本実施形態によれば、通常歯と負荷歯を正確に検出することができる。
[Summary of Effects of Fifth Embodiment]
According to this embodiment, the oscillation pulse has a voltage smaller than that of the drive pulse, so that the oscillation pulse energy can be controlled with high resolution. Therefore, the oscillation pulse energy can be suitably controlled. Therefore, according to this embodiment, the normal teeth and the loaded teeth can be accurately detected.

[第6実施形態]
次に、第6実施形態について説明する。まず、第6実施形態に係るステッピングモータ制御装置100が解決しようとする課題について説明する。
時計1が備える複数の輪列群は、長年の使用により負荷が大きくなってしまう場合がある。また、使用期間が短い場合であっても、使用状況や磁場環境によっては、全体として負荷が大きくなってしまう場合がある。本実施形態においては、時計1が備える輪列の負荷が大きくなってしまった場合に、ステッピングモータ107を駆動するエネルギが大きくなるよう制御することにより、脱調等の不具合を抑止しようとするものである。
Sixth Embodiment
Next, a sixth embodiment will be described. First, a problem to be solved by the stepping motor control device 100 according to the sixth embodiment will be described.
The load on the multiple wheel trains of the timepiece 1 may become large after years of use. Even if the time period of use is short, the overall load may become large depending on the usage conditions and magnetic field environment. In this embodiment, when the load on the wheel trains of the timepiece 1 becomes large, the energy for driving the stepping motor 107 is controlled to be increased, thereby preventing problems such as loss of synchronism.

図21は、第6実施形態における駆動パルスランク制御について説明する図である。同図を参照しながら、第6実施形態に係るステッピングモータ制御装置100の一連の動作について説明する。
なお、本実施形態において説明する歯車は、360[step]で一周回転することを前提として説明する。また、本実施形態において説明する処理は、電源投入時において開始され、以後、制御が繰り返される。
21 is a diagram for explaining the drive pulse rank control in the sixth embodiment. A series of operations of the stepping motor control device 100 according to the sixth embodiment will be described with reference to the drawing.
In this embodiment, the gear is assumed to rotate once in 360 steps. The process in this embodiment is started when the power is turned on, and the control is repeated thereafter.

(ステップS211)ステッピングモータ制御装置100は、初期条件として、駆動ランクdrを0に、安定回数NSを0に設定する。駆動ランクdrとは、ステッピングモータ107を駆動するエネルギのランクを示す。駆動ランクdrが大きい程、ステッピングモータ107を駆動するエネルギが大きいことを示す。安定回数NSとは、1ステップごとにインクリメントされるカウンタである。ステッピングモータ制御装置100は、安定回数NSを参照することにより、駆動ランクdrを変更すべきか否かを判定する。 (Step S211) The stepping motor control device 100 sets the drive rank dr to 0 and the stable number NS to 0 as initial conditions. The drive rank dr indicates the rank of the energy that drives the stepping motor 107. The higher the drive rank dr, the greater the energy that drives the stepping motor 107. The stable number NS is a counter that is incremented for each step. The stepping motor control device 100 determines whether or not to change the drive rank dr by referring to the stable number NS.

(ステップS213)ステッピングモータ制御装置100は、電源が投入された後、歯車を1周分(すなわち、360[step])させ、負荷歯の位置を特定する。ステッピングモータ制御装置100は、負荷歯の位置を記憶したら、処理をステップS215に進める。
(ステップS215)ステッピングモータ制御装置100は、記憶した負荷歯の位置であるか否かを判定する。ステッピングモータ制御装置100は、記憶した負荷歯の位置である場合(ステップ215;YES)、処理をステップS217に進める。ステッピングモータ制御装置100は、記憶した負荷歯の位置でない場合(ステップ215;NO)、処理をステップS221に進める。
(Step S213) After the power is turned on, the stepping motor control device 100 moves the gear one revolution (i.e., 360 [steps]) and identifies the position of the load tooth. After storing the position of the load tooth, the stepping motor control device 100 proceeds to step S215.
(Step S215) The stepping motor control device 100 judges whether or not the position of the loaded tooth is a stored one. If the position of the loaded tooth is a stored one (step 215; YES), the stepping motor control device 100 advances the process to step S217. If the position of the loaded tooth is not a stored one (step 215; NO), the stepping motor control device 100 advances the process to step S221.

(ステップS217)ステッピングモータ制御装置100は、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。
(ステップS219)ステッピングモータ制御装置100は、ステッピングモータ107に駆動パルスを印加する。
すなわち、負荷歯の位置では誘起電圧を取得することができないので、駆動ランクの制御は行わない。
(Step S217) The stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107.
(Step S219) The stepping motor control device 100 applies a drive pulse to the stepping motor 107.
That is, since the induced voltage cannot be obtained at the position of the loaded tooth, the drive rank is not controlled.

ステッピングモータ制御装置100は、ステップS221からステップS241の処理を行うことにより、通常歯の誘起電圧VRsを判定した結果に基づき、駆動パルスのランクである駆動ランクdrを制御する。
(ステップS221)ステッピングモータ制御装置100は、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。
(ステップS223)ステッピングモータ制御装置100は、通常歯の誘起電圧VRsが、所定の閾値Vcompより大きいか否かを判定する。ステッピングモータ制御装置100は、通常歯の誘起電圧VRsが所定の閾値Vcompより大きい場合(ステップ223;YES)、処理をステップS225に進める。また、通常歯の誘起電圧VRsが、所定の閾値Vcomp以下である場合(ステップ223;NO)、処理をステップS235に進める。
The stepping motor control device 100 performs the processes from step S221 to step S241 to control the drive rank dr, which is the rank of the drive pulse, based on the result of determining the induced voltage VRs of the normal teeth.
(Step S221) The stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107.
(Step S223) The stepping motor control device 100 judges whether the induced voltage VRs of the normal teeth is greater than a predetermined threshold value Vcomp. If the induced voltage VRs of the normal teeth is greater than the predetermined threshold value Vcomp (Step 223; YES), the stepping motor control device 100 advances the process to Step S225. If the induced voltage VRs of the normal teeth is equal to or less than the predetermined threshold value Vcomp (Step 223; NO), the stepping motor control device 100 advances the process to Step S235.

(ステップS225)ステッピングモータ制御装置100は、駆動ランクdrが0であるか否かを判定する。ステッピングモータ制御装置100は、駆動ランクdrが0である場合(ステップ225;YES)、処理をステップS233に進める。ステッピングモータ制御装置100は、駆動ランクdrが0でない場合(ステップ225;NO)、処理をステップS227に進める。
(ステップS227)ステッピングモータ制御装置100は、安定回数NSに1をインクリメントする。
(ステップS229)ステッピングモータ制御装置100は、安定回数NSが360であるか否かを判定する。ステッピングモータ制御装置100は、安定回数NSが360である場合(ステップ229;YES)、処理をステップS231に進める。ステッピングモータ制御装置100は、安定回数NSが360でない場合(ステップ229;NO)、処理をステップS233に進める。
(Step S225) The stepping motor control device 100 determines whether or not the driving rank dr is 0. If the driving rank dr is 0 (Step 225; YES), the stepping motor control device 100 proceeds to step S233. If the driving rank dr is not 0 (Step 225; NO), the stepping motor control device 100 proceeds to step S227.
(Step S227) The stepping motor control device 100 increments the number of stable times NS by one.
(Step S229) The stepping motor control device 100 determines whether or not the stable number NS is 360. If the stable number NS is 360 (Step 229; YES), the stepping motor control device 100 proceeds to step S231. If the stable number NS is not 360 (Step 229; NO), the stepping motor control device 100 proceeds to step S233.

(ステップS231)ステッピングモータ制御装置100は、駆動ランクdrから1を引く。すなわち、ステッピングモータ制御装置100は、次回以降、より小さなエネルギによりステッピングモータ107を駆動する。ステッピングモータ制御装置100は、安定回数NSを0に設定する。
(ステップS233)ステッピングモータ制御装置100は、駆動ランクdrを維持する。
(ステップS235)ステッピングモータ制御装置100は、駆動ランクdrに1を足す。すなわち、ステッピングモータ制御装置100は、次回以降、より大きなエネルギによりステッピングモータ107を駆動する。ステッピングモータ制御装置100は、安定回数NSを0に設定する。
(ステップS241)ステッピングモータ制御装置100は、ステッピングモータ107に、駆動パルスを印加する。
(Step S231) The stepping motor control device 100 subtracts 1 from the drive rank dr. That is, the stepping motor control device 100 drives the stepping motor 107 with smaller energy from the next time onwards. The stepping motor control device 100 sets the number of stable times NS to 0.
(Step S233) The stepping motor control device 100 maintains the drive rank dr.
(Step S235) The stepping motor control device 100 adds 1 to the drive rank dr. That is, the stepping motor control device 100 drives the stepping motor 107 with greater energy from the next time onwards. The stepping motor control device 100 sets the number of stable times NS to 0.
(Step S241) The stepping motor control device 100 applies a drive pulse to the stepping motor 107.

[第6実施形態の効果のまとめ]
上述した実施形態によれば、ステッピングモータ制御装置100は、制御回路103を備えることにより、誘起電圧Vrsが所定の閾値Vcompより小さい場合、駆動パルスのランクを大きくする。すなわち、制御回路103は、判定回路104により判定されたロータが受ける機械的負荷が所定の閾値より小さい場合、エネルギが異なる複数のランクの駆動パルスのうち、直前に印加した駆動パルスより大きいランクの駆動パルスを印加する。
また、ステッピングモータ制御装置100は、制御回路103を備えることにより、誘起電圧Vrsが所定の閾値Vcompより大きい場合、安定回数NSが歯車約1周分の回数経過した後に、駆動パルスのランクを小さくする。すなわち、制御回路103は、判定回路104により判定されたロータが受ける機械的負荷が所定の閾値より大きい結果を連続して所定の回数以上得られた場合、エネルギが異なる複数のランクの駆動パルスのうち、直前に印加した駆動パルスより小さいランクの駆動パルスを印加する。
[Summary of Effects of the Sixth Embodiment]
According to the embodiment described above, the stepping motor control device 100 increases the rank of the drive pulse when the induced voltage Vrs is smaller than a predetermined threshold Vcomp by including the control circuit 103. That is, when the mechanical load on the rotor determined by the determination circuit 104 is smaller than a predetermined threshold, the control circuit 103 applies a drive pulse of a higher rank than the drive pulse applied immediately before, from among drive pulses of multiple ranks with different energy.
Furthermore, by including the control circuit 103, the stepping motor control device 100 reduces the rank of the drive pulse after the number of stable times NS has reached the number of revolutions of the gear when the induced voltage Vrs is greater than a predetermined threshold Vcomp. That is, when the mechanical load received by the rotor as determined by the determination circuit 104 to be greater than a predetermined threshold is obtained a predetermined number of times in succession, the control circuit 103 applies a drive pulse of a lower rank than the drive pulse applied immediately before, out of drive pulses of multiple ranks with different energies.

上述した実施形態によれば、時計1が備える輪列の負荷が大きくなってしまった場合であっても、ステッピングモータ107を駆動するエネルギが大きくなるよう制御することにより、脱調等の不具合を抑止することができる。
また、駆動パルスのエネルギを小さくする場合には、歯車1周分の負荷を判定した後に、偏向するため、誤って駆動パルスのエネルギを小さくしてしまうことにより脱調等の問題が生じることを抑止することができる。
According to the embodiment described above, even if the load on the wheel train of the timepiece 1 becomes large, problems such as step-out can be prevented by controlling the energy driving the stepping motor 107 to be large.
In addition, when the energy of the drive pulse is reduced, the deflection is performed after determining the load for one revolution of the gear, thereby preventing problems such as loss of synchronism caused by erroneously reducing the energy of the drive pulse.

[第7実施形態]
次に、第7実施形態について説明する。まず、第7実施形態に係るステッピングモータ制御装置100が解決しようとする課題について説明する。
上述してきたように、揺動パルスは、ロータを揺動させることにより、機械的負荷を検出するものである。特に、通常歯と負荷歯とを有する歯車については、機械的負荷の検出により、通常歯と噛み合っているか、負荷歯と噛み合っているかを判定することができる。ここで、揺動パルスのエネルギが大きすぎると、負荷歯と噛み合っている場合であってもロータが揺動してしまう場合がある。また、揺動パルスのエネルギが小さすぎると、通常歯と噛み合っている場合であっても揺動しない場合がある。よって、揺動パルスのエネルギを、適切なエネルギとすることが求められる。本実施形態においては、揺動パルスのエネルギを適切なエネルギに調整するものである。
[Seventh embodiment]
Next, a seventh embodiment will be described. First, a problem to be solved by the stepping motor control device 100 according to the seventh embodiment will be described.
As described above, the oscillation pulse detects the mechanical load by oscillating the rotor. In particular, for a gear having normal teeth and loaded teeth, it is possible to determine whether the gear is meshing with the normal teeth or the loaded teeth by detecting the mechanical load. Here, if the energy of the oscillation pulse is too large, the rotor may oscillate even when it is meshing with the loaded teeth. Also, if the energy of the oscillation pulse is too small, the rotor may not oscillate even when it is meshing with the normal teeth. Therefore, it is required that the energy of the oscillation pulse is an appropriate energy. In this embodiment, the energy of the oscillation pulse is adjusted to an appropriate energy.

図22は、第7実施形態における揺動パルスランク制御について説明する図である。同図を参照しながら、第7実施形態に係るステッピングモータ制御装置100の一連の動作について説明する。
なお、本実施形態において説明する歯車は、粗調のための歯車と、微調のための歯車のそれぞれに負荷歯を1歯ずつ設けた場合について想定している。粗調のための歯車は360[step]で一周回転し、微調のための歯車は45[step]で一周回転することを前提として説明する。すなわち、粗調のための歯車が1周回転する間に、微調のための歯車は8周回転する。
また、本実施形態において説明する処理は、電源投入時において開始され、以後、制御が繰り返される。
22 is a diagram for explaining the oscillation pulse rank control in the seventh embodiment. A series of operations of the stepping motor control device 100 according to the seventh embodiment will be described with reference to the same figure.
In this embodiment, the gears are assumed to have one load tooth each for the coarse adjustment gear and the fine adjustment gear. The description is based on the premise that the coarse adjustment gear rotates once in 360 steps, and the fine adjustment gear rotates once in 45 steps. In other words, while the coarse adjustment gear rotates once, the fine adjustment gear rotates eight times.
The process described in this embodiment is started when the power is turned on, and the control is repeated thereafter.

(ステップS311)ステッピングモータ制御装置100は、初期条件として、揺動ランクsrを0に、運針回数NDを0に、負荷回数NRを0に設定する。揺動ランクsrとは、揺動パルスによりロータを揺動させる際のエネルギのランクを示す。揺動ランクsrが大きい程、エネルギが大きいことを示す。運針回数NDとは、1ステップごとにインクリメントされるカウンタである。運針回数NDは、通常歯も負荷歯も含む点において安定回数NSとは異なる。負荷回数NRとは、歯車が1周する間に負荷歯であると判定された回数である。 (Step S311) The stepping motor control device 100 sets the oscillation rank sr to 0, the number of needle movements ND to 0, and the number of loads NR to 0 as initial conditions. The oscillation rank sr indicates the rank of energy when the rotor is oscillated by an oscillation pulse. The higher the oscillation rank sr, the greater the energy. The number of needle movements ND is a counter that is incremented for each step. The number of needle movements ND differs from the stable number NS in that it includes both normal teeth and loaded teeth. The loaded number NR is the number of times a tooth is determined to be a loaded tooth during one revolution of the gear.

(ステップS313)ステッピングモータ制御装置100は、電源が投入された後、歯車を1周分(すなわち、360[step])回転させ、負荷歯の位置を特定する。ステッピングモータ制御装置100は、負荷歯の位置を記憶したら、処理をステップS315に進める。
(ステップS315)ステッピングモータ制御装置100は、運針回数NDが360であるか否かを判定する。ステッピングモータ制御装置100は、運針回数NDが360である場合(ステップ315;YES)、処理をステップS331に進める。ステッピングモータ制御装置100は、運針回数NDが360でない場合(ステップ315;NO)、処理をステップS317に進める。
(ステップS317)ステッピングモータ制御装置100は、ステッピングモータ107に揺動パルスを印加する。
(Step S313) After the power is turned on, the stepping motor control device 100 rotates the gear one revolution (i.e., 360 [steps]) and identifies the position of the loaded tooth. After storing the position of the loaded tooth, the stepping motor control device 100 proceeds to step S315.
(Step S315) The stepping motor control device 100 determines whether or not the number of hand movements ND is 360. If the number of hand movements ND is 360 (Step 315; YES), the stepping motor control device 100 advances the process to step S331. If the number of hand movements ND is not 360 (Step 315; NO), the stepping motor control device 100 advances the process to step S317.
(Step S317) The stepping motor control device 100 applies a swing pulse to the stepping motor 107.

(ステップS319)ステッピングモータ制御装置100は、誘起電圧VRsが、所定の閾値Vcompより大きいか否かを判定する。ステッピングモータ制御装置100は、誘起電圧VRsが所定の閾値Vcompより大きい場合(ステップ319;YES)、処理をステップS323に進める。また、誘起電圧VRsが、所定の閾値Vcomp以下である場合(ステップ319;NO)、処理をステップS321に進める。
(ステップS321)ステッピングモータ制御装置100は、負荷回数NRをインクリメントする。すなわち、ステッピングモータ制御装置100は、負荷歯と判定された回数をカウントする。
(Step S319) The stepping motor control device 100 determines whether the induced voltage VRs is greater than a predetermined threshold value Vcomp. If the induced voltage VRs is greater than the predetermined threshold value Vcomp (step 319; YES), the stepping motor control device 100 advances the process to step S323. If the induced voltage VRs is equal to or less than the predetermined threshold value Vcomp (step 319; NO), the stepping motor control device 100 advances the process to step S321.
(Step S321) The stepping motor control device 100 increments the load number NR. That is, the stepping motor control device 100 counts the number of times the tooth is determined to be a loaded tooth.

(ステップS323)ステッピングモータ制御装置100は、ステッピングモータ107に駆動パルスを印加する。
(ステップS325)ステッピングモータ制御装置100は、運針回数NDをインクリメントする。
(Step S323) The stepping motor control device 100 applies a drive pulse to the stepping motor 107.
(Step S325) The stepping motor control device 100 increments the number of hand movements ND.

(ステップS331)ステッピングモータ制御装置100は、負荷回数NRが負荷回数最大値NRmaxより大きいか否かを判定する。ステッピングモータ制御装置100は、負荷回数NRが負荷回数最大値NRmaxより大きい場合(ステップ331;YES)、処理をステップS341に進める。また、負荷回数NRが負荷回数最大値NRmax以下である場合(ステップ331;NO)、処理をステップS333に進める。
(ステップS333)ステッピングモータ制御装置100は、負荷回数NRが負荷回数最小値NRminより小さいか否かを判定する。ステッピングモータ制御装置100は、負荷回数NRが負荷回数最小値NRminより小さい場合(ステップ333;YES)、処理をステップS343に進める。また、負荷回数NRが負荷回数最小値NRmin以上である場合(ステップ333;NO)、処理をステップS345に進める。
(Step S331) The stepping motor control device 100 judges whether the load count NR is greater than the maximum load count NRmax. If the load count NR is greater than the maximum load count NRmax (step 331; YES), the stepping motor control device 100 advances the process to step S341. If the load count NR is equal to or less than the maximum load count NRmax (step 331; NO), the stepping motor control device 100 advances the process to step S333.
(Step S333) The stepping motor control device 100 judges whether the load count NR is smaller than the minimum load count NRmin. If the load count NR is smaller than the minimum load count NRmin (Step 333; YES), the stepping motor control device 100 advances the process to Step S343. If the load count NR is equal to or greater than the minimum load count NRmin (Step 333; NO), the stepping motor control device 100 advances the process to Step S345.

負荷回数最大値NRmaxは、例えば28であり、負荷回数最小値NRminは、例えば9である。本実施形態において、粗調のための歯車が1周回転する間に、微調のための歯車は8周回転するため、粗調のための歯車が1周回転する間(360[step])に、少なくとも9回の負荷歯を判定することとなる。したがって、負荷回数最小値NRminを9に設定している。また、負荷歯として連続して複数回の誘起電圧を検出する場合があるため、1歯当たり3回程度検出するとして負荷回数最大値NRmaxを28に設定している。
なお、負荷回数最大値NRmaxと、負荷回数最小値NRminの数は任意であり、例えば、負荷歯の歯車のステップ数に応じて決まっていてもよい。
The maximum load count NRmax is, for example, 28, and the minimum load count NRmin is, for example, 9. In this embodiment, since the fine adjustment gear rotates eight times while the coarse adjustment gear rotates once, at least nine loaded teeth are judged while the coarse adjustment gear rotates once (360 [steps]). Therefore, the minimum load count NRmin is set to 9. Also, since there are cases in which induced voltage is detected multiple times consecutively as a loaded tooth, the maximum load count NRmax is set to 28, assuming that about three detections are performed per tooth.
The numbers of maximum load cycles NRmax and minimum load cycles NRmin are arbitrary, and may be determined according to the number of steps of the load tooth gear, for example.

(ステップS341)ステッピングモータ制御装置100は、揺動ランクsrに1を足す。すなわち、ステッピングモータ制御装置100は、次回以降、より大きなエネルギの揺動パルスを印加する。
(ステップS343)ステッピングモータ制御装置100は、揺動ランクsrから1を引く。すなわち、ステッピングモータ制御装置100は、次回以降、より小さなエネルギの揺動パルスを印加する。
(Step S341) The stepping motor control device 100 adds 1 to the oscillation rank sr. That is, the stepping motor control device 100 applies an oscillation pulse with greater energy from the next time onwards.
(Step S343) The stepping motor control device 100 subtracts 1 from the oscillation rank sr. That is, the stepping motor control device 100 applies an oscillation pulse with smaller energy from the next time onwards.

(ステップS345)ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスのエネルギは適切であると判断する。ステッピングモータ制御装置100は、検出した負荷位置を、ステップS313において記憶した負荷位置と、照合する。
(ステップS351)ステッピングモータ制御装置100は、検出した位置と記憶した位置が合致した場合(ステップ351;YES)、処理をステップS361に進める。また、検出した位置と記憶した位置が合致しない場合(ステップ351;NO)、処理をステップS353に進める。
(ステップS353)ステッピングモータ制御装置100は、負荷歯の位置を、記憶した位置から、検出した位置に修正する。
(Step S345) The stepping motor control device 100 determines that the energy of the oscillation pulse is appropriate. The stepping motor control device 100 compares the detected load position with the load position stored in step S313.
(Step S351) If the detected position matches the stored position (step 351; YES), the stepping motor control device 100 advances the process to step S361. If the detected position does not match the stored position (step 351; NO), the stepping motor control device 100 advances the process to step S353.
(Step S353) The stepping motor control device 100 corrects the position of the load tooth from the stored position to the detected position.

(ステップS361)ステッピングモータ制御装置100は、運針回数NDと、負荷回数NRを0に設定する。 (Step S361) The stepping motor control device 100 sets the number of needle movements ND and the number of loads NR to 0.

[第7実施形態の効果のまとめ]
上述した実施形態によれば、ステッピングモータ制御装置100は、制御回路103を備えることにより、歯車が1周回転する間に負荷歯と判定された回数に基づいて、揺動パルスのランクを制御する。すなわち、ステッピングモータ制御装置100は、負荷歯を有する歯車が1周回転した場合に、判定回路104によりロータが受ける機械的負荷が所定の閾値より大きいと判定された回数に基づいて、エネルギが異なる複数のランクの揺動パルスのうち、いずれのランクの揺動パルスを印加するかを選択する。
[Summary of Effects of Seventh Embodiment]
According to the above-described embodiment, the stepping motor control device 100 includes the control circuit 103, and controls the rank of the oscillation pulse based on the number of times that the gear is determined to be a loaded tooth during one rotation of the gear. That is, when a gear having loaded teeth rotates one revolution, the stepping motor control device 100 selects which rank of oscillation pulse to apply from among a plurality of ranks of oscillation pulses with different energy levels, based on the number of times that the determination circuit 104 determines that the mechanical load received by the rotor is greater than a predetermined threshold.

上述した実施形態によれば、ステッピングモータ制御装置100は、時計1が備える輪列の負荷が変動してしまった場合であっても、揺動パルスのエネルギを制御することにより、揺動パルスのエネルギを、適切なエネルギとすることができる。したがって、本実施形態によれば、正確に機械的負荷を判定することができる。 According to the embodiment described above, the stepping motor control device 100 can control the energy of the oscillation pulse to an appropriate energy even if the load on the wheel train of the timepiece 1 fluctuates. Therefore, according to this embodiment, the mechanical load can be accurately determined.

[第8実施形態]
次に、第8実施形態について説明する。第8実施形態においては、第6実施形態において説明した処理と、第7実施形態において説明した処理とを組み合わせて行う。図23を参照しながら、第8の実施形態における処理について説明する。
図23は、第8実施形態における駆動パルスランク制御及び揺動パルス制御を組み合わせた場合の一例について説明する図である。第8の実施形態における処理について、第6実施形態において説明した処理と、第7実施形態において説明した処理と同様の処理については、同様の符号を付すことにより説明を省略する場合がある。第6実施形態において説明した処理については、ステップS200として、第7実施形態において説明した処理については、ステップS300として記載する。
[Eighth embodiment]
Next, an eighth embodiment will be described. In the eighth embodiment, the process described in the sixth embodiment and the process described in the seventh embodiment are performed in combination. The process in the eighth embodiment will be described with reference to FIG. 23 .
23 is a diagram for explaining an example of a case where the drive pulse rank control and the oscillation pulse control in the eighth embodiment are combined. In the eighth embodiment, the same processes as those explained in the sixth embodiment and the seventh embodiment are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof may be omitted. The process explained in the sixth embodiment is described as step S200, and the process explained in the seventh embodiment is described as step S300.

(ステップS411)ステッピングモータ制御装置100は、初期条件として、揺動ランクsrを0に、駆動ランクdrを0に、運針回数NDを0に、負荷回数NRを0に、安定回数NSを0に、サーチSを0に設定する。第8の実施形態においては、サーチSを有する点において、第6実施形態及び第7実施形態において説明した処理と異なる。
揺動パルスのランクを制御している間は、正しく針が合致しているか分からないので、駆動パルスの制御は行わない。すなわち、サーチSとは、揺動パルスのランクと駆動パルスのランクとをいずれも制御する場合において、揺動パルスのランクを制御している期間を示すフラグとしての役割を有する。
(Step S411) The stepping motor control device 100 sets, as initial conditions, the oscillation rank sr to 0, the drive rank dr to 0, the number of hand movements ND to 0, the number of loads NR to 0, the number of stable times NS to 0, and the search S to 0. The eighth embodiment differs from the processes described in the sixth and seventh embodiments in that it has the search S.
While controlling the rank of the rocking pulse, it is not possible to know whether the needle is correctly aligned, so the drive pulse is not controlled. In other words, when controlling both the rank of the rocking pulse and the rank of the drive pulse, the search S serves as a flag indicating the period during which the rank of the rocking pulse is being controlled.

(ステップS421)ステッピングモータ制御装置100は、記憶した負荷位置でない場合、サーチSが0であるか否かを判定する。サーチSが0である場合とは、揺動パルスのランクを判定していない状態を示す。サーチSが0でない場合(すなわち、ステップS421;NO)、処理をステップS319に進め、駆動ランクの制御を行わない。サーチSが0である場合(すなわち、ステップS421;YES)、処理をステップS223に進め、駆動ランクの制御を行う。 (Step S421) If the load position is not one of the stored positions, the stepping motor control device 100 determines whether or not Search S is 0. When Search S is 0, this indicates that the rank of the oscillation pulse has not been determined. When Search S is not 0 (i.e., Step S421; NO), the process proceeds to Step S319, and drive rank control is not performed. When Search S is 0 (i.e., Step S421; YES), the process proceeds to Step S223, and drive rank control is performed.

(ステップS431)ステッピングモータ制御装置100は、負荷回数NRをインクリメントする。すなわち、ステッピングモータ制御装置100は、負荷歯と判定された回数をカウントする。第7実施形態におけるステップS321と同様の処理である。 (Step S431) The stepping motor control device 100 increments the load count NR. That is, the stepping motor control device 100 counts the number of times the tooth is determined to be a loaded tooth. This is the same process as step S321 in the seventh embodiment.

ステッピングモータ制御装置100は、ステップS451からステップ455において、サーチSの設定を行う。
(ステップS451)ステッピングモータ制御装置100は、サーチSを1に設定する。
(ステップS453)ステッピングモータ制御装置100は、サーチSを0に設定する。
(ステップS455)ステッピングモータ制御装置100は、サーチSを0に設定する。
The stepping motor control device 100 sets the search S in steps S451 to S455.
(Step S451) The stepping motor control device 100 sets a search S to 1.
(Step S453) The stepping motor control device 100 sets search S to 0.
(Step S455) The stepping motor control device 100 sets search S to 0.

[第8実施形態の効果のまとめ]
上述した実施形態によれば、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスのランク制御をしている期間はサーチSを1に設定し、サーチSが1である場合には駆動パルスの制御を行わない。すなわち、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスのランクを制御している間は、駆動パルスの制御を行わない。
したがって、上述した実施形態によれば、ステッピングモータ制御装置100は、揺動パルスのランクを制御している間に、誤って駆動パルスのランクを決定してしまうような事態を防ぐことができる。
[Summary of Effects of Eighth Embodiment]
According to the embodiment described above, the stepping motor control device 100 sets search S to 1 during the period in which it is controlling the rank of the oscillation pulse, and does not control the drive pulse when search S is 1. In other words, the stepping motor control device 100 does not control the drive pulse while it is controlling the rank of the oscillation pulse.
Therefore, according to the above-described embodiment, the stepping motor control device 100 can prevent a situation in which the rank of the drive pulse is erroneously determined while controlling the rank of the oscillation pulse.

なお、上述した時計1が備える機能の全部又は一部は、プログラムとしてコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録され、このプログラムがコンピュータシステムにより実行されてもよい。コンピュータシステムは、OS、周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置、インターネット等のネットワーク上のサーバ等が備える揮発性メモリ(Random Access Memory:RAM)である。なお、揮発性メモリは、一定時間プログラムを保持する記録媒体の一例である。 All or part of the functions of the watch 1 described above may be recorded as a program on a computer-readable recording medium, and this program may be executed by a computer system. The computer system includes hardware such as an OS and peripheral devices. Examples of computer-readable recording media include portable media such as flexible disks, optical magnetic disks, ROMs (Read Only Memory), and CD-ROMs, storage devices such as hard disks built into computer systems, and volatile memory (Random Access Memory: RAM) provided on servers on networks such as the Internet. Volatile memory is an example of a recording medium that retains a program for a certain period of time.

また、上述したプログラムは、伝送媒体、例えば、インターネット等のネットワーク、電話回線等の通信回線により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。 The above-mentioned program may also be transmitted to another computer system via a transmission medium, for example, a network such as the Internet, or a communication line such as a telephone line.

また、上記プログラムは、上述した機能の全部又は一部を実現するプログラムであってもよい。なお、上述した機能の一部を実現するプログラムは、上述した機能をコンピュータシステムに予め記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるプログラム、いわゆる差分プログラムであってもよい。 The above program may also be a program that realizes all or part of the above-mentioned functions. Note that the program that realizes part of the above-mentioned functions may be a so-called differential program, which is a program that can realize the above-mentioned functions in combination with a program that is pre-recorded in the computer system.

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、具体的な構成が上述した実施形態に限られるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更等も含まれる。 The above describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to the above-described embodiment, and includes design modifications and the like that do not deviate from the gist of the present invention.

1…時計、4…ムーブメント(時計用ムーブメント)、6…時針(指針)、20A…第1モータ(ステッピングモータ)、22…ロータ、30…第1輪列群(輪列群)、34b…第3時中間かな(第1歯車)、42a…24時歯車(第2歯車)、61A…第1標準歯、61B…第2標準歯、62…負荷歯、62A…第1負荷歯、100…ステッピングモータ制御装置、101…発振回路、102…分周回路、103…制御回路、105…電圧検出回路、106…モータ駆動回路、107…ステッピングモータ、110…指針駆動部、201…ステータ、202…ロータ、203…ロータ収容用貫通孔、204、205…内ノッチ、206、207…外ノッチ、208…磁心、209…コイル 1...watch, 4...movement (watch movement), 6...hour hand (needle), 20A...first motor (stepping motor), 22...rotor, 30...first wheel train group (wheel train group), 34b...third hour intermediate pinion (first gear), 42a...24 hour gear (second gear), 61A...first standard teeth, 61B...second standard teeth, 62...load teeth, 62A...first load teeth, 100...stepping motor control device, 101...oscillating circuit, 102...frequency division circuit, 103...control circuit, 105...voltage detection circuit, 106...motor drive circuit, 107...stepping motor, 110...needle drive unit, 201...stator, 202...rotor, 203...rotor housing through hole, 204, 205...inner notch, 206, 207...outer notch, 208...magnetic core, 209...coil

Claims (21)

指針を回転させるロータ、および前記ロータを回転させるための磁束を発生させるコイル、を備えるステッピングモータを駆動する駆動部と、
前記ロータを回転させるための駆動パルス、および前記ロータを揺動させるための揺動パルス、を前記駆動部に出力する制御部と、
前記ロータが振動した場合に前記コイルに発生する誘起電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部が検出する結果に基づいて、前記ロータが受ける機械的負荷を判定する判定部と、
を備え、
前記制御部は、前記駆動パルスを出力する前に、対応する前記揺動パルスを出力し、
前記判定部は、前記揺動パルスが出力されたことに伴う回転を前記電圧検出部が検出した結果に基づいて、前記機械的負荷を判定する、
ステッピングモータ制御装置。
a driving unit that drives a stepping motor having a rotor that rotates the pointer and a coil that generates a magnetic flux for rotating the rotor;
a control unit that outputs a drive pulse for rotating the rotor and a swing pulse for swinging the rotor to the drive unit;
a voltage detection unit that detects an induced voltage generated in the coil when the rotor vibrates;
a determination unit that determines a mechanical load applied to the rotor based on a result detected by the voltage detection unit;
Equipped with
The control unit outputs the corresponding rocking pulse before outputting the drive pulse,
the determination unit determines the mechanical load based on a result of the voltage detection unit detecting the rotation caused by the output of the oscillation pulse.
Stepping motor control device.
前記制御部は、前記揺動パルスを出力した後、所定期間経過後に前記駆動パルスを出力する、
請求項1に記載のステッピングモータ制御装置。
The control unit outputs the drive pulse after a predetermined period of time has elapsed after outputting the rocking pulse.
2. The stepping motor control device according to claim 1.
前記判定部は、前記ロータの回転に基づいて回転する第1歯車が、負荷歯を有する第2歯車の前記負荷歯に接触しているか否かを前記機械的負荷として判定する、
請求項1又は請求項2に記載のステッピングモータ制御装置。
the determination unit determines, as the mechanical load, whether a first gear that rotates based on rotation of the rotor is in contact with a loaded tooth of a second gear having a loaded tooth;
3. The stepping motor control device according to claim 1 or 2.
前記制御部は、前記判定部により判定された前記機械的負荷に応じて、前記ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置。
The control unit controls energy for driving the stepping motor in accordance with the mechanical load determined by the determination unit.
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 3.
前記制御部は、前記駆動パルスの出力時間を制御することにより、前記ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する、
請求項4に記載のステッピングモータ制御装置。
The control unit controls an output time of the drive pulse to control energy for driving the stepping motor.
5. The stepping motor control device according to claim 4.
前記制御部は、前記ステッピングモータの励磁方法を制御することにより、前記ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する、
請求項4に記載のステッピングモータ制御装置。
The control unit controls an excitation method of the stepping motor to control energy for driving the stepping motor.
5. The stepping motor control device according to claim 4.
前記制御部は、前記駆動パルスのデューティ比を制御することにより、前記ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する、
請求項4に記載のステッピングモータ制御装置。
The control unit controls a duty ratio of the drive pulse to control energy for driving the stepping motor.
5. The stepping motor control device according to claim 4.
前記制御部は、前記駆動パルスの電圧を制御することにより、前記ステッピングモータを駆動するエネルギを制御する、
請求項4に記載のステッピングモータ制御装置。
The control unit controls a voltage of the drive pulse to control energy for driving the stepping motor.
5. The stepping motor control device according to claim 4.
前記揺動パルスは、前記ロータを第1回転方向に回転させるエネルギを有し、前記ロータを揺動させる第1揺動パルス、または、前記第1揺動パルスを出力した後に前記ロータを第2回転方向に回転させるエネルギを有し、前記ロータを揺動させる第2揺動パルス、のいずれかである、
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置。
The oscillation pulse is either a first oscillation pulse having energy for rotating the rotor in a first rotation direction and for oscillating the rotor, or a second oscillation pulse having energy for rotating the rotor in a second rotation direction after outputting the first oscillation pulse and for oscillating the rotor.
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 8.
前記第1回転方向とは正転方向であり、前記第2回転方向とは前記第1回転方向とは逆方向である、
請求項9に記載のステッピングモータ制御装置。
The first rotation direction is a forward rotation direction, and the second rotation direction is a direction opposite to the first rotation direction.
The stepping motor control device according to claim 9.
前記制御部は、前記駆動パルスが出力される所定の周期に応じて前記揺動パルスを出力する場合には前記第1揺動パルスを出力し、前記駆動パルスが出力される所定の周期に応じない所定のタイミングで前記揺動パルスを出力する場合には前記第1揺動パルス及び前記第2揺動パルスを出力する、
請求項10に記載のステッピングモータ制御装置。
The control unit outputs the first rocking pulse when the rocking pulse is output in accordance with a predetermined cycle in which the drive pulse is output, and outputs the first rocking pulse and the second rocking pulse when the rocking pulse is output at a predetermined timing that does not correspond to the predetermined cycle in which the drive pulse is output.
The stepping motor control device according to claim 10.
前記判定部は、前記電圧検出部が検出する電圧値が所定の閾値を超えたか否かに基づいて、前記ロータが受ける前記機械的負荷を判定する、
請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置。
the determination unit determines the mechanical load applied to the rotor based on whether or not a voltage value detected by the voltage detection unit exceeds a predetermined threshold.
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 11.
前記判定部は、前記電圧検出部が検出する電圧値の発生タイミングが所定の期間内であるか否かに基づいて、前記ロータが受ける前記機械的負荷を判定する、
請求項1から請求項12のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置。
the determination unit determines the mechanical load applied to the rotor based on whether or not a generation timing of the voltage value detected by the voltage detection unit is within a predetermined period.
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 12.
前記制御部は、前記揺動パルスを出力する揺動パルス出力モードと、前記揺動パルスを出力しない揺動パルス非出力モードとを有する、
請求項1から請求項13のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置。
The control unit has a rocking pulse output mode in which the rocking pulse is output, and a rocking pulse non-output mode in which the rocking pulse is not output.
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 13.
前記駆動部は、前記制御部から前記駆動パルスが出力された場合には第1の電圧により前記ステッピングモータを駆動し、前記制御部から前記揺動パルスが出力された場合には前記第1の電圧より低い第2の電圧により前記ステッピングモータを駆動する、
請求項1から請求項14のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置。
the drive unit drives the stepping motor with a first voltage when the drive pulse is output from the control unit, and drives the stepping motor with a second voltage lower than the first voltage when the swing pulse is output from the control unit.
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 14.
前記制御部は、前記判定部により判定された前記ロータが受ける前記機械的負荷が所定の閾値より小さい場合、エネルギが異なる複数のランクの前記駆動パルスのうち、直前に印加した前記駆動パルスより大きいランクの前記駆動パルスを印加し、前記判定部により判定された前記ロータが受ける前記機械的負荷が所定の閾値より大きい結果を連続して所定の回数以上得られた場合、エネルギが異なる複数のランクの前記駆動パルスのうち、直前に印加した前記駆動パルスより小さいランクの前記駆動パルスを印加する、
請求項1から請求項15のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置。
the control unit applies, when the mechanical load received by the rotor determined by the determination unit is smaller than a predetermined threshold, a drive pulse of a higher rank than the drive pulse applied immediately before, among the drive pulses of a plurality of ranks having different energies, and when the mechanical load received by the rotor determined by the determination unit is larger than the predetermined threshold a predetermined number of times in succession, applies, when the mechanical load received by the rotor determined by the determination unit is larger than the predetermined threshold, a drive pulse of a lower rank than the drive pulse applied immediately before, among the drive pulses of a plurality of ranks having different energies.
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 15.
前記制御部は、負荷歯を有する歯車が1周した場合に、前記判定部により前記ロータが受ける前記機械的負荷が所定の閾値より大きいと判定された回数に基づいて、エネルギが異なる複数のランクの前記揺動パルスのうち、いずれのランクの前記揺動パルスを印加するかを選択する、
請求項1から請求項16のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置。
the control unit selects which rank of the oscillation pulse to apply from among the oscillation pulses of a plurality of ranks having different energy levels, based on the number of times that the determination unit determines that the mechanical load received by the rotor is greater than a predetermined threshold value when a gear having loaded teeth has made one revolution.
The stepping motor control device according to any one of claims 1 to 16.
前記制御部は、前記揺動パルスのランクを制御している間は、前記駆動パルスの制御を行わない、
請求項17に記載のステッピングモータ制御装置。
The control unit does not control the drive pulse while controlling the rank of the rocking pulse.
18. The stepping motor control device according to claim 17.
請求項1から請求項18のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置と、
前記ステッピングモータと、
を備えるムーブメント。
A stepping motor control device according to any one of claims 1 to 18,
The stepping motor;
A movement equipped with.
請求項19に記載のムーブメントを備える時計。 A watch equipped with the movement described in claim 19. 指針を回転させるロータ、および前記ロータを回転させるための磁束を発生させるコイル、を備えるステッピングモータに駆動パルスを印加することによって前記ロータを回転させ、及び前記ステッピングモータに揺動パルスを印加することによって前記ロータを揺動させ、
前記ロータが振動した場合に前記コイルに発生する誘起電圧を検出し、
検出された結果に基づいて、前記ロータが受ける機械的負荷を判定し、
前記駆動パルスを出力する前に、対応する前記揺動パルスを出力し、
前記揺動パルスが出力されたことに伴う回転を前記電圧検出部が検出した結果に基づいて、前記機械的負荷を判定する、
ステッピングモータ制御方法。
a stepping motor including a rotor for rotating a pointer and a coil for generating a magnetic flux for rotating the rotor, wherein a drive pulse is applied to the stepping motor to rotate the rotor, and a swing pulse is applied to the stepping motor to swing the rotor;
detecting an induced voltage generated in the coil when the rotor vibrates;
determining a mechanical load applied to the rotor based on the detected result;
outputting the corresponding rocking pulse before outputting the driving pulse;
determining the mechanical load based on a result of the rotation caused by the output of the oscillation pulse detected by the voltage detection unit;
Stepping motor control method.
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