电子时钟的制作方法

文档序号:6256615阅读:389来源:国知局
专利名称:电子时钟的制作方法
技术领域
本发明涉及具有步进电机的电子时钟。
背景技术
以往,电子时钟中为了减少消费电流,采用准备多个通常驱动脉冲,总是从中选择能够用最小的能量驱动的通常驱动脉冲驱动电机的方法。对该选择方法简单地说明,首先输出通常驱动脉冲,然后判定电机是否旋转。在未旋转的情况下立刻输出补正驱动脉冲使转子可靠地旋转,并且在下一次输出通常驱动脉冲时切换为具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲输出。另外,在电机旋转的情况下在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次相同的通常驱动脉冲。以一定次数输出相同的驱动脉冲后,切换为小一级的驱动力的通常驱动脉冲。以这样的方法选择通常驱动脉冲。其中现有的方式中的转子的旋转/不旋转的检测,较多地使用的方式是,在通常驱动脉冲施加结束后,输出检测脉冲使步进电机的线圈的阻抗值急剧变化,在线圈端检测线圈发生的诱发电压,判定转子的自由振动的模式。例如使与线圈的两端分别连接的2个驱动逆变器的一方首先作为第一检测模式动作输出检测脉冲,产生旋转检测信号时停止第一检测模式,同时使另一个驱动逆变器作为第二检测模式动作输出检测脉冲,在第二检测模式时发生旋转检测信号的情况下,判定旋转成功。第二检测模式是检测出旋转成功,即转子超过磁势的峰值的模式,而在第二检测模式之前实行第一检测模式,是为了防止较弱地驱动的情况下,转子完全超过磁势的峰值之前产生的错误的检测信号的检测而实行的检测,防止虽然转子的旋转还未结束,但是后述图25的电流波形c2的波形被误检测为超过磁势的信号。因此可知在第二检测模式之前实行第一检测,是为了更可靠地实行旋转检测而有效的技术。(例如,参照专利文献1和专利文献2)以下,使用


现有的技术。图23是表示现有的电子时钟的电路结构的框图,图M是现有的电子时钟的电路产生的脉冲波形图,图25是转子能够旋转的情况下线圈产生的电流波形以及电压波形图,图沈是转子不能旋转的情况下线圈产生的电流波形和电压波形图的一例。图23中,20是由线圈9和转子10构成的步进电机,1是振荡电路,2是分频电路, 3是通常驱动脉冲发生电路,通常驱动脉冲发生电路3基于分频电路2的信号如图M (a)所示在每整秒在^is宽度中按每隔0. 5ms输出通常驱动脉冲SP。此处没有产生转子10的旋转检测信号而判定为旋转失败的情况下,从通常驱动脉冲发生电路3如图所示切换为具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2输出。4是补正驱动脉冲发生电路,基于分频电路2的信号如图M(d)所示输出7ms的补正驱动脉冲FP。该补正驱动脉冲FP,在没有产生转子10的旋转检测信号而判定为旋转失败的情况下,在从整秒经过32ms后进行输出。5是第一检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号输出第一检测模式下使用的检测脉冲B5 B12。检测脉冲B5 B12如图24(b)所示为0. 125ms宽度的脉冲,从整秒起 5ms后到12ms按每隔Ims输出。6是第二检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号输出第二检测模式下使用的检测脉冲F7 F14。检测脉冲F7 F14如图24(c)所示为0. 125ms 宽度的脉冲,从整秒起7ms后到Hms按每隔Ims输出。7是脉冲选择电路,将从通常驱动脉冲发生电路3、补正驱动脉冲发生电路4、第一检测脉冲发生电路5、第二检测脉冲发生电路6输出的信号基于后述的第一检测模式判定电路12和第二检测模式判定电路13的判定结果选择输出。8是驱动电路,将脉冲选择电路 7的信号输出到线圈9,使转子10旋转驱动的同时进行旋转检测的控制。驱动电路8将各脉冲每隔1秒交替地从端子01、端子02输出。关于驱动电路8的内部结构,由于与后述的专利文献(专利文献1的图1、专利文献2的第一附图中的驱动电路17+检测电阻R1、R2+M0S 晶体管Trl、Tr2)为相同的结构,所以省略其详细说明。11是检测电路,检测线圈9中发生的诱发电压。12是基于检测电路11的检测信号实行第一检测模式的判定的第一检测模式判定电路,13是基于检测电路11的检测信号实行第二检测模式的判定的第二检测模式判定电路。其中检测脉冲B5 B12被输出到与输出通常驱动脉冲SP的相反一侧的端子,通过使包括线圈9的闭环的阻抗急剧变化,使因施加通常驱动脉冲SP后的转子10的自由振动而发生的反电动势放大由检测电路11检测。此外检测脉冲F7 F14被输出到与输出通常驱动脉冲SP相同一侧的端子,通过使包括线圈9的闭环的阻抗急剧变化,使因施加通常驱动脉冲SP后的转子10的自由振动而产生的反电动势放大由检测电路11检测。接着说明上述结构的动作。脉冲选择电路7选择在整秒的时刻从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲SP驱动步进电机20。然后从整秒起5ms后开始第一检测模式。第一检测模式中脉冲选择电路7选择从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲B5 B12并输出,控制步进电机20使线圈9的阻抗变化。然后检测电路11进行通过检测脉冲 B5 B12而在线圈9发生的诱发电压的检测。另一方面,脉冲选择电路7对第一检测模式判定电路12指示开始判定动作。第一检测模式判定电路12,根据来自检测电路11的检测信号的输入次数实行有无第一检测模式下的检测信号的判定,检测电路11的检测信号发生2次的情况下判定为检测到信号,立刻停止从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲, 同时通知脉冲选择电路7结束第一检测模式的动作,并且通过指示第二检测模式判定电路 13开始动作来转移至第二检测模式。但是通过检测脉冲B5 B12没有产生任何检测信号, 或者只发生了一个检测信号的情况下判定为旋转失败,结束第一检测模式的动作,并且不转移至第二检测模式,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。第二检测模式下,脉冲选择电路7选择第二检测脉冲发生电路6发生的检测脉冲 F7 F14并输出,进行步进电机20的控制。然后检测电路11进行因检测脉冲F7 F14 而在线圈9发生的诱发电压的检测。第二检测模式判定电路13接受检测电路11的检测信号,检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功,立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲并结束第二检测模式的动作,并且控制脉冲选择电路7不输出补正脉冲FP。但是,通过检测脉冲F7 F14发生的检测信号最多检测6次结束,其间没有发生一个检测信号,或者只发生一个检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。对于上述动作中的实际的旋转检测的方法使用图25和图M的波形图说明。首先说明转子10正常地旋转的情况。图25(a)是转子10旋转的情况下线圈9感应的电流波形, 图25(b)是第二检测模式下线圈9的一方的端子01发生的电压波形,图25(c)是第一检测模式下线圈9的另一方的端子02发生的电压波形。其中,端子01和02的发生波形是按每隔1秒相位相反的交变脉冲。首先对线圈9的端子01施加图所示的通常驱动脉冲SP,转子10旋转。此时的电流波形是图25(a)的波形Cl。通常驱动脉冲SP结束时转子10成为自由振动状态, 电流波形成为c2、c3、c4所示的感应电流波形。在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9 施加图M(b)所示的检测脉冲B5。如图25(a)所示5ms时电流波形位于电流波形c2的区域,电流值是负方向。所以如图25(c)所示通过检测脉冲B5而产生的诱发电压V5没有超过检测电路的阈值Vth(以下简称为阈值Vth)。但是到7ms时电流波形为电流波形c3的区域,电流值变化为正方向。所以如图25(c)所示通过检测脉冲B7而产生的诱发电压V7成为超过阈值Vth的检测信号。同样在8ms时电流波形位于电流波形c3的区域,通过检测脉冲B8而产生的诱发电压V8成为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过阈值Vth,切换到第二检测模式。通过因诱发电压V8而成为第二检测模式,对线圈9施加下一个定时的检测脉冲、 即图M (c)所示的9ms的时刻的检测脉冲F9。如图25 (a)所示在9ms时电流波形位于电流波形c3的区域,电流值为正方向,所以如图25(b)所示通过检测脉冲F9而产生的诱发电压 V9没有超过阈值Vth。进而通过检测脉冲FlO而产生的诱发电压VlO也位于电流波形c3 的区域,没有超过阈值Vth。但是到Ilms时电流波形如图25(a)所示成为电流波形c4的区域,电流值变为负方向,如图25(b)所示通过检测脉冲F11、F12而产生的诱发电压V11、V12 成为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压VII、V12这两个检测信号超过了阈值Vth, 第二检测模式判定电路13判定旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP。接着使用图沈和图M的波形图说明转子10不能旋转的情况。图^(a)是驱动电路8的动作电压下降等,步进电机20的驱动力降低,转子10不能旋转的情况下线圈9中感应的电流波形,图26(b)是此时在线圈9的一方的端子01发生的电压波形,图26(c)是在线圈9的另一方端子02发生的电压波形。不能旋转的情况下在线圈发生的电流波形为图26(a)所示的电流波形。即,电流波形Cl以前表示出与上述能够旋转的情况大致相同的电流波形,而之后的电流波形成为电流波形c2、c5、c6所示的电流波形。不能旋转的情况下线圈9中发生的电流波形与能够旋转时相比如电流波形c5所示为较长的平缓的波形。旋转检测的方法在不能旋转的情况下也是相同的。首先,在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加检测脉冲B5。如图 26(a)所示在5ms时电流波形位于电流波形c2的区域,电流值是负方向。所以如图沈(() 所示诱发电压V5没有超过阈值Vth。但是到8ms时电流波形成为电流波形c5的区域,电流值变为正方向。所以如图26(c)所示诱发电压V8成为超过阈值Vth的检测信号。同样在9ms时电流波形位于电流波形c5的区域,诱发电压V9为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V8、V9这两个检测信号超过阈值Vth,切换到第二检测模式。通过诱发电压V9而成为第二检测模式,由此对线圈9施加下一个定时的检测脉冲、即图M(C)所示的IOms的时刻的检测脉冲F10。如图26(a)所示在IOms时电流波形位于电流波形c5的区域,电流值位于正方向。所以如图沈…)所示诱发电压VlO没有超过阈值Vth。此外通过检测脉冲FlO F14而产生的诱发电压VlO V14也位于电流波形c5的区域,在诱发电压VlO至V14的检测期间内没有检测到超过阈值的检测信号。所以第二检测模式判定电路13判定为旋转失败,停止判定,结果脉冲选择电路7选择补正驱动脉冲FP 驱动步进电机20使转子10可靠地旋转。如上所述地进行旋转、不旋转的检测,在不能旋转的情况下能够适当地输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时能够输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。像这样步进电机20没有正常地旋转的情况下,通过输出足够大的有效电力的补正驱动脉冲能够使步进电机20可靠地旋转,并且增大通常驱动脉冲的有效电力,以尽量低的电力驱动步进电机20。但是,上述的技术中存在对于指针等使用惯性矩较大的指针的情况下电流波形紊乱、检测不能顺利进行的情况。对于上述问题基于图27和图M的波形图说明。图27是在现有的电子时钟上安装惯性矩较大的指针的情况下转子10旋转时的电流波形和电压波形图。图27(a)是安装有惯性矩较大的指针的情况下线圈9中感应的电流波形,图27(b)是此时线圈9的一方的端子01发生的电压波形,图27 (c)是线圈9的另一方的端子02发生的电压波形。对通常的驱动电路安装惯性矩较大的指针的情况下电流波形为图27(a)所示的电流波形。即,接着电流波形cl之后成为感应电流波形c2、c3、c4所示的波形形状。与图 25(a)所示的电流波形相比电流波形c3的期间更长,电流波形c4成为被破坏(- $ Λ 3 ) 的状态。这是由于转子10的自由振动由于指针的惯性矩受到限制而产生的。以下说明该情况下的检测动作。首先,在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加检测脉冲Β5。如图 27(a)所示在6ms时电流波形位于电流波形c2的区域,电流值是负方向。所以如图27(c) 所示诱发电压V6没有超过阈值Vth。但是到7ms时电流波形变为电流波形c3的区域,电流值变为正方向。所以如图27(c)所示诱发电压V7成为超过阈值Vth的检测信号。同样在8ms电流波形位于电流波形c3的区域,诱发电压V8为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过阈值Vth,切换到第二检测模式。通过诱发电压V8成为第二检测模式,由此对线圈9施加下一个定时的检测脉冲、 即9ms的时刻的检测脉冲F9。如图27(a)所示在9ms时电流波形位于电流波形c3的区域, 电流值位于正方向。所以如图27(b)所示诱发电压V9没有超过阈值Vth。同样诱发电压 V10、Vll也位于电流波形c3的区域,没有超过阈值Vth。到12ms时电流波形成为电流波形c4的区域,电流值变为负方向。所以如图27(b)所示通过检测脉冲F12而产生的诱发电压V12成为超过阈值Vth的检测信号。但是在13ms时虽然是电流波形c4的区域,电流值是负方向,然而因惯性矩较大的指针的影响使电流波形紊乱,从而通过检测脉冲F13产生的诱发电压V13没有获得超过阈值Vth的诱发电压。此外通过检测脉冲F14产生的诱发电压V14离开了电流波形c4的区域所以没有超过阈值Vth。因此从诱发电压V9至诱发电压 V14的6次检测期间内没有检测到2次超过阈值的检测信号。所以第二检测模式判定电路13判定为旋转失败,脉冲选择电路7选择补正驱动脉冲FP并输出。即发生虽然能够旋转, 但由于误判定输出了补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2,无谓地增加了消费电流的现象,电池寿命会大幅减少。为了解决上述问题考虑增大检测脉冲的宽度的对策。上述检测脉冲在实行转子10 的旋转检测的同时起到抑制转子的电磁制动的作用。即,输出检测脉冲时由于使步进电机的线圈的阻抗值急剧变化,使包括线圈9的闭环的状态成为高阻抗的状态。此外,专利文献2的第二页所示的开放端子01、02使闭环成为高阻抗的状态的情况以外,也有将开放的端子01、02与检测电阻Rl、R2连接的情况,检测电阻Rl、R2 (IOOkQ 左右)的电阻值比线圈的电阻值(数kQ)大,能够获得与使其成为高阻抗的情况相同的效果。本说明书中,将双方的状态称为高阻抗。成为高阻抗的状态的瞬间,检测到因转子10的自由振动而在线圈发生的诱发电压,根据该检测信号进行转子10的旋转检测,而通过持续高阻抗的状态,在线圈9中在妨碍因转子10的自由振动而发生的磁通的变化的方向上发生磁场的感应电动势、即电磁制动不会再产生,因此能够在一定程度上容许转子10的自由振动急速地减速。于是对于增大检测脉冲的宽度的情况基于图观和图四的波形图进行说明。图观是使检测脉冲的宽度从0. 125ms变更为0. 25ms,对现有的电子时钟安装惯性矩较大的指针的情况下转子10旋转时的电流波形和电压波形图。图观仏)是安装有惯性矩较大的指针的情况下线圈9中感应的电流波形,图^(b)是此时在线圈9的一方的端子01发生的电压波形,图观(c)是在线圈9的另一方的端子02发生的电压波形。对通常的驱动电路安装惯性矩较大的指针,进而使检测脉冲的宽度从0. 125ms变更为0. 25ms的情况下电流波形为图^(a)所示的电流波形。即,接着电流波形cl之后成为感应电流波形c2、c3、c4所示的波形形状。与图27(a)所示的电流波形相比抑制了电磁制动,转子10的自由振动增大,电流波形c4成为放大的状态。以下对于该情况的检测动作进行说明。首先,在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加检测脉冲B5。如图^(a) 所示在6ms时电流波形位于电流波形c2的区域,电流值是负方向。所以如图27(c)所示诱发电压V6没有超过阈值Vth。但是到7ms时电流波形成为电流波形c3的区域,电流值变为正方向。所以如图观((3)所示诱发电压V7成为超过阈值Vth的检测信号。同样在8ms时电流波形位于电流波形c3的区域,诱发电压V8为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过了阈值Vth,切换到第二检测模式。通过诱发电压V8成为第二检测模式,由此对线圈9施加下一个定时的检测脉冲、 即9ms的时刻的检测脉冲F9。如图^(a)所示在9ms时电流波形位于电流波形c3的区域, 电流值位于正方向。所以如图28(b)所示诱发电压V9没有超过阈值Vth。同样诱发电压 V10,Vll也位于电流波形c3的区域,没有超过阈值Vth。但是到12ms时电流波形变为电流波形c4的区域,电流值变为负方向,如图28(b)所示通过检测脉冲F12、F13而发生的诱发电压V12、V13成为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V12、V13这两个检测信号超过阈值Vth,第二检测模式判定电路13判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次相同的驱动力的通常驱动脉冲SP。即,不会发生无谓地增加消费电流的现象,电池寿命不会大幅减少。
8
专利文献3中,记载了像这样通过使检测脉冲的宽度可变,对该检测脉冲的宽度根据惯性矩不同的指针相应地进行调整,改变制动量。专利文献1 日本特开平7-120567号公报(段落0018 0024,图6)专利文献2 日本特公平8-33457号公报(第3页第6栏第沈行 第4页第7栏第39行,第4图 第6图)专利文献3 日本专利第4165092号公报(段落0063)

发明内容
但是由于会发生下述的其他问题,上述对策并不充分。对于该问题基于图30和图 29的波形图说明。图30是使检测脉冲的宽度增大至0. 25ms,因日历等急剧的负载使步进电机20的驱动力比图沈时更弱,转子10不能旋转的情况的波形图。图30(a)是转子10 不能旋转时线圈9中感应的电流波形,图30(b)是此时在线圈9的一方的端子01发生的电压波形,图30 (c)是在线圈9的另一方的端子02发生的电压波形。使检测脉冲的宽度增大至0. 25ms,因日历等急剧的负载使驱动力进一步变弱而不能旋转的情况下的线圈中发生的电流波形如图30(a)所示。即在接着电流波形Cl之后成为电流波形c5、c6所示的电流波形。与图26(a)的电流波形相比,成为没有出现电流波形 c2,接着电流波形cl之后出现电流波形c5,电流波形c5在较早的时刻结束,出现电流波形 c6的电流波形。以下说明该情况下的检测动作。首先,在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加检测脉冲B5。如图30 (a)所示在5ms时电流波形位于电流波形c5的区域,电流值是正方向。如图30(c)所示诱发电压V5成为超过阈值Vth的检测信号。进而在6ms时电流波形也位于电流波形c5的区域,诱发电压V6为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V5、V6这两个检测信号超过阈值Vth,转移至第二检测模式。通过诱发电压V6而成为第二检测模式,由此对线圈9施加下一个定时的检测脉冲、即7ms的时刻的检测脉冲F7。如图30(a)所示在7ms时电流波形位于电流波形c5的区域,电流值位于正方向,所以如图30(b)所示诱发电压V7没有超过阈值Vth。进而诱发电压V8 VlO也位于电流波形c5的区域,没有超过阈值Vth。但是在第二检测模式下第 5次检测即Ilms时电流波形如图30(a)所示变为电流波形c6的区域,电流值变为负方向。 所以如图30(b)所示诱发电压Vll成为超过阈值Vth的检测信号。此时虽然不能旋转,但是第二检测模式判定电路13误判定为旋转成功,由于脉冲选择电路7没有选择输出补正驱动脉冲FP,转子10不旋转。如上所述单纯地增大检测脉冲的宽度时,不能抑制不旋转时转子10的自由振动,会发生因误判定导致步进电机停止、发生时刻延迟这样对于电子时钟而言严重的问题。本发明的目的在于消除上述缺点,提供具有能够对应惯性矩比通常大的指针,而且在步进电机的驱动力较低的情况下也能够适应的旋转检测单元的电子时钟。此外,在前文的说明中,以在第一检测模式和第二检测模式下,对线圈9施加检测脉冲的端子01、02按每种检测模式而不同,用于通过所获得的诱发电压得到检测信号的阈值Vth的正负在检测模式之间相同的结构为例进行说明,但不仅限于此。在各检测模式下, 使施加检测脉冲的线圈的端子为共用,按每个检测模式使阈值Vth的正负或值不同也没有任何影响。
本发明为了达成上述目的,使用以下的结构。即,在本发明第一方面的结构中,在电子时钟中具有包括转子和线圈的步进电机;驱动该步进电机的电机驱动器;输出各种定时信号的基准信号生成电路;接受该基准信号生成电路输出的各种定时信号,生成用于驱动上述步进电机的各种脉冲信号的脉冲成形电路;选择来自该脉冲成形电路的各种脉冲输出到上述电机驱动器的脉冲选择电路;和根据由于上述转子的自由振动而产生的反电动势检测上述转子的旋转、不旋转的旋转检测电路,并且,上述脉冲成形电路具有在上述步进电机驱动定时输出通常驱动脉冲的通常驱动脉冲发生电路;输出用于在该驱动脉冲输出后的规定定时使上述旋转检测电路进行旋转检测的检测脉冲的检测脉冲发生电路;和在由上述旋转检测电路检测为不旋转的情况下进行输出的补正驱动脉冲发生电路,上述电子时钟的特征在于具有检测要改变上述检测脉冲的脉冲宽度或者脉冲频率的原因,输出检测信号的检测脉冲改变原因检测单元,上述检测脉冲发生电路能够改变上述检测脉冲的脉冲宽度或者频率,上述检测脉冲发生电路,根据上述检测脉冲改变原因检测单元的检测信号, 改变输出的上述检测脉冲的脉冲宽度或者脉冲频率。另外,本发明第二方面的结构的特征在于上述电机驱动器具有输出上述各种脉冲用以驱动上述步进电机的驱动端子,上述旋转检测电路输入该驱动端子的信号,该驱动端子通过上述检测脉冲而成为高阻抗,由此能够进行反电动势的检测。另外,本发明第三方面的结构的特征在于上述检测脉冲改变原因检测单元是测定从上述通常驱动脉冲的输出定时起的经过时间,并且在已经过规定时间的情况下输出检测信号的经过时间计数器。另外,本发明第四方面的结构的特征在于上述检测脉冲改变原因检测单元是上述旋转检测单元,上述控制电路根据上述旋转检测单元的检测状态选择上述检测脉冲的脉冲宽度或者脉冲频率。另外,本发明第五方面的结构的特征在于具有电源和检测该电源的输出电压的电源电压检测电路,上述检测脉冲改变原因检测单元是上述电源电压检测电路。另外,本发明第六方面的结构的特征在于上述通常驱动脉冲发生电路能够输出多种通常驱动脉冲,上述控制电路具有通常驱动脉冲宽度选择单元,该通常驱动脉冲宽度选择单元输出选择适当的脉冲宽度的通常驱动脉冲的通常驱动脉冲宽度选择信号,上述检测脉冲改变原因检测单元是上述通常驱动脉冲宽度选择单元,上述检测脉冲发生电路接受上述通常驱动脉冲宽度选择信号,改变检测脉冲的脉冲宽度。另外,在本发明第七方面的结构中,上述检测脉冲发生电路能够产生脉冲宽度根据来自上述经过时间计数器的检测信号而被改变的第一检测脉冲;和脉冲宽度不变的第二检测脉冲。另外,在本发明第八方面的结构中,上述旋转检测单元根据从上述通常驱动脉冲的输出后至预先确定的定时为止的检测状态输出检测信号,上述检测脉冲发生电路能够产生脉冲宽度根据来自上述旋转检测单元的检测信号而被改变的第一检测脉冲;和脉冲宽度不变的第二检测脉冲。另外,在本发明第九方面的结构中,上述旋转检测单元基于上述第二检测脉冲输出检测信号。另外,在本发明第十方面的结构中,上述旋转检测单元根据从上述通常驱动脉冲的输出后至预先确定的定时为止的检测状态输出检测信号,上述检测脉冲发生电路能够产生脉冲频率根据来自上述旋转检测单元的检测信号而被改变的第一检测脉冲;和脉冲频率不变的第二检测脉冲。另外,在本发明第十一方面的结构中,上述检测脉冲发生电路在基于上述第一检测脉冲的旋转检测结束后,根据来自上述旋转检测单元的检测信号,进一步输出脉冲宽度改变后的第一检测脉冲。另外,在本发明第十二方面的结构中,上述第一检测脉冲在上述驱动脉冲输出后的第一检测模式下使用,上述第二检测脉冲在该第一检测模式后的第二检测模式下使用。另外,在本发明第十三方面的结构中,上述第一检测脉冲根据上述驱动脉冲输出后的第一检测模式下的检测结果脉冲宽度被改变,在该第一检测模式后的第二检测模式下使用。另外,在本发明第十四方面的结构中,上述检测脉冲发生电路能够产生使上述驱动端子成为高阻抗但是不用于检测的虚拟脉冲,上述检测脉冲发生电路基于上述检测脉冲改变原因检测单元的检测结果,确定有无该虚拟脉冲的输出。如上所述,根据本发明,通过设置多个检测脉冲的宽度不同的期间,能够在各期间改变电磁制动,适当地进行控制。由此,想要使反电动势更容易检测到的情况下,通过增加检测脉冲的宽度减弱电磁制动而使电流波形容易出现,相反,为了防止误检测,想要使反电动势更不易检测到的情况下,通过缩小检测脉冲的宽度增强电磁制动而使电流波形难以出现,以上这些能够在一次的检测工序中进行。从而,具有即使使用现有技术中难以进行正确的旋转检测的惯性矩较大的指针,也能够进行比以往更准确的旋转、不旋转的判定。此外, 仅通过调节具有旋转检测和抑制电磁制动的作用的检测脉冲的宽度,就能够进行正确的旋转检测,所以无需进行较大的电路结构的改变就能够容易地将本发明应用到现有的产品中。进而,能够使用惯性矩较大的指针,对成品时钟也是有效的,进而在时钟的机芯销售中客户能够使用的指针的自由度增加了,在设计方面也是非常有利的技术。

图1是表示本发明的基本概念的电路结构的框线图。图2是本发明的基本概念的流程图。图3是表示本发明的第一实施方式的电路结构的框线图。图4是表示本发明的第一实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图5是表示本发明的第一实施方式的电子时钟的流程图。图6是本发明的第一实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图7是本发明的第一实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图8是表示本发明的第二实施方式的电路结构的框线图。图9是本发明的第二实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图10是本发明的第二实施方式的电子时钟的流程图。
图11是本发明的第二实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图12是本发明的第二实施方式、第五实施方式以及第九实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图13是表示本发明的第三实施方式的电路结构的框线图。图14是本发明的第三和第四实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图15是本发明的第三实施方式的电子时钟的流程图。图16是本发明的第三和第四实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图17是表示本发明的第四实施方式的电路结构的框图。图18是本发明的第四实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图19是本发明的第四实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图20是本发明的第四实施方式的电子时钟的流程图。图21是本发明的第四实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图22是本发明的第四实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图23是表示现有的电子时钟的电路结构的框线图。图M是表示现有的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图25是现有的电子时钟的转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图沈是现有的电子时钟的转子不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图27是在现有的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图观是在现有的和本发明的第三实施方式的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图四是现有的和本发明的第三实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图30是在现有的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针时转子不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图31是表示本发明的第五实施方式的电路结构的框线图。图32是本发明的第五实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图33是本发明的第五实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图34是本发明的第五实施方式的电子时钟的流程图。图35是表示本发明的第六实施方式、第八实施方式以及第九实施方式的电路结构的框线图。图36是本发明的第六实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图37是本发明的第六实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图38是本发明的第六实施方式和第八实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图39是本发明的第六实施方式的电子时钟的流程图。图40是表示本发明的第七实施方式的电路结构的框线图。图41是本发明的第七实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图42是本发明的第七实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图43是本发明的第七实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形。图44是本发明的第七实施方式的电子时钟的流程图。图45是本发明的第八实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图46是本发明的第八实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图47是本发明的第八实施方式的电子时钟的流程图。图48是本发明的第九实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图。图49是本发明的第九实施方式中安装有惯性矩较大的指针时转子能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。图50是本发明的第九实施方式的电子时钟的流程图。
具体实施例方式[基本概念]以下,基于附图详细说明本发明的基本概念。图1是表示本发明的基本概念的电路结构的框图,图2是本发明的基本概念的流程图。其中对于与现有例中已说明的部分相同的结构要素附加相同的编号并省略说明。与现有技术的区别如下所示,其他结构要素与现有技术大致相同。(1)将第一检测脉冲发生电路5和第二检测脉冲发生电路6制作为能够发生脉冲宽度不同的多种检测脉冲的电路。(2)具有检测改变检测脉冲的宽度的原因,输出改变原因检测信号Hl的检测脉冲改变原因检测电路140 ;和接受改变原因检测信号Hl,对第一检测脉冲发生电路5和第二检测脉冲发生电路6指示最佳的脉冲宽度的检测脉冲选择电路150。检测脉冲改变原因检测电路140,为了实现最佳的电磁制动,检测出要改变检测脉冲宽度的原因,作为改变原因检测信号Hl输出到检测脉冲选择电路150。检测脉冲选择电路150,基于改变原因检测信号H1,在各检测定时,选择能够实现进行正确的旋转检测的最佳的电磁制动的、最佳的检测脉冲宽度,对第1检测脉冲发生电路5和第二检测脉冲发生电路6发出指示。使用流程图说明该基本概念的动作。图2是表示基本概念的电子时钟中转子10的旋转检测方法的流程图,表示每一个整秒的动作。
在整秒的定时输出通常驱动脉冲SP (步骤STl),从整秒起规定时间后开始旋转检测。此时,判断是否已检测到规定的检测脉冲改变原因(步骤ST2),在已检测到的情况下 (ST2 是)将检测脉冲的宽度或者频率设定为A(步骤ST!3),在未检测到的情况下(ST2 否) 设定为B (步骤ST4)。然后,判定规定期间内是否检测到检测信号(步骤SI^),在规定期间内检测到检测信号的情况下(ST5 是),判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP(步骤ST6)。在规定期间内没有检测到检测信号的情况下(ST5 否),判定为旋转失败,在输出补正驱动脉冲FP的同时输出具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲(步骤ST7)。由此结束这一秒的动作等待下一个整秒重新从最初开始。以下,基于例示的实施方式,详细说明本发明。并且,在以下的实施方式中,为了使说明简单,检测脉冲宽度的改变条件为一个至两个,检测脉冲的宽度为0. 0625ms和0. 25ms这两种,当然,不限于此。改变条件也可以为3个以上的多个。与此相伴,要改变检测脉冲的区间成为3个以上,而也可以在所有的区间使检测脉冲的宽度不同。当然,检测脉冲宽度也不限于上述数值。[第一实施方式根据时间进行的改变]以下,基于附图详细说明本发明的第一实施方式。第一实施方式是在检测期间中检测脉冲的宽度不同的例子。输出通常驱动脉冲后的第一检测模式期间中由于转子具有运动趋势,反电动势电流较大,接在第一检测模式之后的第二检测模式期间中,与第一检测模式期间中相比反电动势电流较小。于是,在与反电动势电流较大的第一检测模式期间中相当的时间段缩小检测脉冲的宽度,增强电磁制动,抑制反电动势电流,反电动势电流较小的第二检测模式期间中增加检测脉冲的宽度,减弱电磁制动,使反电动势电流容易出现,进行更加正确的旋转检测。图3是表示本发明的第一实施方式的电子时钟的电路结构的框线图,图4是本发明的第一实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图,图5是本发明的第一实施方式的电子时钟的流程图,图6是在本发明的第一实施方式的电子时钟中安装惯性矩较大的指针的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图,图7是本发明的第一实施方式的电子时钟从图6的状态因日历等急剧的负载使步进电机20的驱动力减弱、转子10不能旋转的情况下的电流波形和电压波形图。其中对于与现有例说明的部分相同的结构要素标注相同的编号并省略说明。在图3中,20是由线圈9和转子10构成的步进电机,1是振荡电路,2是分频电路, 3是通常驱动脉冲发生电路,4是补正驱动脉冲发生电路,这些与现有技术相同。5是第一检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号输出在第一检测模式使用的检测脉冲B5 B12。第一检测脉冲发生电路5,如图4 (b)所示,构成为以Ilms为分界,Ilms 之前的检测脉冲B5 Bll是宽度0. 0625ms的脉冲,Ilms之后的B12是宽度0. 25ms的脉冲,从整秒起5ms后到12ms每隔Ims进行输出。6是第二检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号输出在第二检测模式使用的检测脉冲F7 F14。第二检测脉冲发生电路6,如图4 (c)所示,构成为以Ilms为分界,Ilms 之前的检测脉冲F7 Fll是宽度0. 0625ms的脉冲,Ilms之后的F12 F14是宽度0. 25ms 的脉冲,从整秒起7ms后到Hms每隔Ims进行输出。7是脉冲选择电路,8是驱动电路,9是线圈,10是转子,11是检测电路,12是基于检测电路11的检测信号进行第一检测模式的判定的第一检测模式判定电路,13是基于检测电路11的检测信号进行第二检测模式的判定的第二检测模式判定电路,这些与现有技术相同。14是计时计数器,对从SP输出之后的经过时间进行计数。在本实施方式中,计时计数器14相当于检测脉冲改变原因检测电路140。151是检测脉冲选择电路,按照基于计时计数器14的计数信号选择由第一检测脉冲发生电路5和第二检测脉冲发生电路6发生的脉冲宽度不同的检测脉冲并进行输出的方式进行控制。即,检测脉冲选择电路151,是控制第一检测脉冲发生电路5和第二检测脉冲发生电路6使检测脉冲的宽度能够在旋转检测期间改变的检测脉冲控制单元。第一检测脉冲发生电路5、第二检测脉冲发生电路6,均能够输出宽度0. 0625ms的脉冲和宽度0. 25ms的脉冲,构成为计时计数器14的计数信号输入前(Ilms前)选择输出宽度0. 0625ms的脉冲,计时计数器14的计数信号输入后(Ilms后)选择输出宽度0. 25ms 的脉冲。接着说明上述结构的动作。脉冲选择电路7,选择在整秒的时刻从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲SP驱动步进电机20。然后从整秒起5ms后开始第一检测模式。在第一检测模式脉冲选择电路7基于检测脉冲选择电路151的信号将从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲B5 B12输出,控制步进电机20使线圈9的阻抗变化。然后检测电路11进行通过检测脉冲B5 B12而在线圈9发生的诱发电压的检测,当检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。另一方面,脉冲选择电路7对于第一检测模式判定电路12指示开始判定动作。第一检测模式判定电路12根据来自检测电路11的检测信号的输入而进行第一检测模式下有无检测信号的判定,从检测电路11发生2次检测信号的情况下判定为检测到信号,立刻停止从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,结束第一检测模式的动作,同时通知脉冲选择电路7不发生补正驱动脉冲FP,通过指示第二检测模式判定电路13开始动作而转移至第二检测模式。但是通过检测脉冲B6 B12 —个检测信号都没有发生,或者只发生一个检测信号的情况下判定为旋转失败,结束第一检测模式的动作并且不转移至第二检测模式,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。转移至第二检测模式时,脉冲选择电路7基于检测脉冲选择电路151的信号将从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲F7 F14输出,进行步进电机20的控制。然后检测电路11进行通过检测脉冲而在线圈9发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。第二检测模式判定电路13接受检测电路11的检测信号,检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功,立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲并停止第二检测模式的动作,同时控制脉冲选择电路7不输出补正驱动脉冲FP。但是通过检测脉冲F7 F14发生的检测信号最多检测6次后结束,其间没有发生一个检测信号, 或者只发生一个检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP。
15
如上所述,在从通常驱动脉冲输出后的经过期间中具有检测脉冲的宽度不同的两个旋转检测期间。即,前半的旋转检测期间中检测脉冲的宽度是0. 0625ms,使检测脉冲的宽度较小,发生电磁制动,抑制转子10的自由振动,在后半的旋转检测期间中检测脉冲的宽度是0. 25ms,使检测脉冲的宽度较大,抑制电磁制动,增大转子10的自由振动。对于通过上述动作实际进行的旋转检测的方法使用图6和图4的波形图说明。首先说明安装有惯性矩较大的指针的情况。图6 (a)与现有例的图27(a)相同,是安装有惯性矩较大的指针的情况下线圈9中感应的电流波形,图6 (b)是此时在线圈9的一方的端子01 发生的电压波形,图6 (c)是在线圈9的另一方的端子02发生的电压波形。首先对线圈9的端子01施加如图4(a)所示的通常驱动脉冲SP,转子10旋转,发生图6 (a)所示的电流波形Cl。通常驱动脉冲SP结束时转子10成为自由振动状态,电流波形成为c2、c3、c4所示的电流波形。在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加图4(b) 所示的检测脉冲B5。如图6(a)所示在5ms时电流波形位于电流波形c2的区域,电流值是负方向。所以如图6(c)所示通过检测脉冲B5而产生的诱发电压V5没有超过阈值Vth。但是到7ms时电流波形变为电流波形c3的区域,电流值变为正方向。所以如图6(c)所示通过检测脉冲B7而产生的诱发电压V7成为超过阈值Vth的检测信号。同样在8ms时电流波形也位于电流波形c3的区域,通过检测脉冲B8而产生的诱发电压V8成为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过阈值Vth,而切换至第二检测模式。通过检测脉冲B8产生的诱发电压V8变为第二检测模式,由此对线圈9施加下一个定时的检测脉冲、即9ms的时刻的检测脉冲F9。如图6(a)所示在9ms时电流波形位于电流波形c3的区域,电流值位于正方向。所以如图6(b)所示诱发电压V9没有超过阈值Vth。 同样诱发电压V10、V11也位于电流波形c3的区域,没有超过阈值Vth。但是到12ms时,检测脉冲的宽度从0. 0625ms变为0. 25ms,由于检测脉冲的宽度增大抑制了电磁制动,转子10 的自由振动不容易衰减。由于自由振动变得不容易衰减,电流波形成为电流波形c4的区域,电流值变为负方向。所以如图6(b)所示诱发电压V12成为超过阈值Vth的检测信号。 通过检测脉冲F13而产生的诱发电压V13也成为超过阈值Vth的检测信号,由于诱发电压 V12、V13这两个检测信号超过阈值Vth,第二检测模式判定电路13判定为正常地旋转成功, 不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP。接着使用图7和图4的波形图说明因日历等的急剧的负载使转子10不能旋转的情况。图7(a)与现有例的图30(a)相同,是转子10不能旋转时线圈9中感应的电流波形, 图7 (b)是此时在线圈9的一方的端子01发生的电压波形,图7 (c)是在线圈9的另一方的端子02发生的电压波形。首先在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加检测脉冲B5。如图7 (a)所示在5ms时电流波形位于电流波形c5的区域,电流值位于正方向。所以如图7(c)所示诱发电压V5成为超过阈值Vth的检测信号。进而在6ms时电流波形位于电流波形c5的区域, 诱发电压V6成为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V5、V6这两个检测信号超过阈值Vth,转移至第二检测模式。通过诱发电压V6成为第二检测模式,由此对线圈9施加下一个定时的检测脉冲、 即7ms的时刻的检测脉冲F7。如图7(a)所示7ms时电流波形位于电流波形c5的区域,电流值位于正方向,所以如图7(b)所示诱发电压V5没有超过阈值Vth。进而诱发电压V7 Vll也位于电流波形c5的区域,没有超过阈值Vth。此外第二检测模式下在作为第6次检测的12ms时,检测脉冲的宽度从0. 0625ms变为0. 25ms,而由于转子10已经为完全停止的状态,虽然检测脉冲的宽度增大,但是不存在转子发生自由振动的原因,通过检测脉冲F12产生的诱发电压V12没有超过阈值Vth。第二检测模式在该第6次检测后停止。所以,第二检测模式判定电路13正确地判定旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。 因此时钟不会停止。如上所述,在第一实施方式中通过在旋转检测期间中设置检测脉冲的宽度较小的期间和较大的期间两个期间来控制转子的自由振动,能够正常地判定旋转和不旋转。对于以上的动作使用流程图说明。图5是表示第一实施方式的电子时钟中转子10 的旋转检测方法的流程图,表示每个整秒的动作。在整秒的定时输出通常驱动脉冲SP(步骤STl),从整秒起5ms后开始旋转检测(步骤SD)。在检测期间中判定是否不到12. Oms (步骤SB),如果检测期间不到12. Oms则输出宽度0. 0625ms的检测脉冲(步骤ST4),如果检测期间为12. Oms以上则输出宽度0. 25ms的检测脉冲(步骤ST5)。ST3 ST5的过程反复进行直至第二检测模式结束(步骤ST6)。然后判定规定期间内是否检测到检测信号(步骤 ST7)。在规定期间内检测到检测信号的情况下判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP(步骤ST8)。在规定期间内没有检测到检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,同时输出具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲(步骤ST9)。由此结束这一秒的动作,等待下一个整秒重新从最初开始。其中,上述说明表示本实施方式的一例,例如,还可以如下所述进行变形。(1)本实施方式中,以Ilms以前和之后这两个区间改变检测脉冲的宽度,也可以分为3个以上的时间段改变检测脉冲的宽度。可以在各区间改变脉冲宽度,也可以在一部分的区间为相同的脉冲宽度。这样,能够实现更精细的电磁制动控制,实现更正确的旋转检测。(2)检测脉冲宽度(0. 0625ms,0. 25ms)和计时计数值(Ilms)等,各数值不限于上述数值,应该配合电机和安装的显示体(指针、日期板等)而优化。(3)在时间段的脉冲宽度控制中,除了通过计时计数器14控制之外,还可以是将检测脉冲改进为图4(b)、(c)的方式的方法。该情况下,不需要计时计数器14,能够减小电路。但是,例如,电机改变,改变检测脉冲宽度的改变时间段的情况下,每当此时都需要改变第一检测脉冲发生电路5、第二检测脉冲发生电路6,增大了设计负载,所以考虑到应用于多机型的情况下,使用计时计数器14的本实施方式的例子更为优选。[第二实施方式根据第一检测模式的检测状况进行改变]接着,基于附图详细说明本发明的第二实施方式。第二实施方式是根据第一检测模式的检测条件,改变第二检测模式的检测脉冲的宽度的例子。旋转成功的情况和旋转失败的情况下,第一检测模式的检测状态不同的情况较多。本实施方式利用这一点,在旋转成功的可能性较高的情况下增加第二检测模式的检测脉冲的宽度,减弱电磁制动,使反电动势电流易于被检测到,相反在不旋转的可能性较高的情况下,缩小在第二检测模式的检测脉冲的宽度,增强电磁制动,使反电动势电流难以被检测到,防止误检测。图8是表示第二实施方式的电子时钟的电路结构的框图,图9是第二实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图,图10是第二实施方式的电子时钟的流程图,图11是在本发明的第二实施方式的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图,图12是本发明的第二实施方式的电子时钟从图11的状态因日历等的急剧的负载使步进电机20的驱动力减弱、转子10不能旋转的情况下的电流波形和电压波形图。其中对于与现有例和第一实施方式的说明相同的结构要素附加相同的编号并省略说明。图8中,20是由线圈9和转子10构成的步进电机,1是振荡电路,2是分频电路, 3是通常驱动脉冲发生电路,4是补正驱动脉冲发生电路,5是第一检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号输出用于实行第一检测模式的检测脉冲B5 B12。检测脉冲B5 B12如图9 (b)所示是宽度0. 0625ms的脉冲,从整秒起5ms后到12ms每隔Ims进行输出。6是第二检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号将第二检测模式下使用的检测脉冲F7 F14 或者检测脉冲f7 fl4基于后述的检测脉冲选择电路152的信号进行输出。如图9 (cl) 所示,检测脉冲F7 F14是宽度0. 25ms的脉冲,如图9 (c2)所示,检测脉冲f7 fl4是宽度0. 0625ms的脉冲,构成为从整秒起7ms后到Hms每隔Ims进行输出。7是脉冲选择电路,8是驱动电路,9是线圈,10是转子,11是检测电路,12是基于检测电路11的检测信号进行第一检测模式的判定的第一检测模式判定电路,13是基于检测电路11的检测信号进行第二检测模式的判定的第二检测模式判定电路,152是检测脉冲选择电路,按照基于第一检测模式判定电路12的判定结果选择第二检测脉冲发生电路6发生的脉冲宽度不同的检测脉冲并输出的方式进行控制。即,检测脉冲选择电路152,是控制第二检测脉冲发生电路6使检测脉冲的宽度能够因第一检测模式判定电路12的判定结果而改变的检测脉冲控制单元。即,本实施方式中,为第一检测模式判定电路12兼用作检测脉冲改变原因检测电路140的结构。接着说明上述结构的动作。脉冲选择电路7,选择在整秒的时刻从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲SP,驱动步进电机20。然后从整秒起5ms后开始第一检测模式。在第一检测模式下,脉冲选择电路7输出从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲B5 B12,控制步进电机20使线圈9的阻抗变化。然后检测电路11进行通过检测脉冲 B5 B12在线圈9中发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。另一方面,脉冲选择电路7对于第一检测模式判定电路12指示开始判定动作。第一检测模式判定电路12根据来自检测电路11的检测信号的输入进行在第一检测模式中有无检测信号的判定,从检测电路11发生2次检测信号的情况下判定为检测到检测信号,立刻停止从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,结束第一检测模式的动作,同时通知脉冲选择电路7不发生补正驱动脉冲FP,通过指示第二检测模式判定电路13的动作开始而转移至第二检测模式。但是因检测脉冲B5 B12 —个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下,判定为旋转失败,结束第一检测模式的动作,并且不转移至第二检测模式,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。
此外,根据第一检测模式的检测结果改变第二检测模式的判定方法。通过检测脉冲B5和检测脉冲B6连续发生2次检测信号的情况下第二检测脉冲发生电路6通过检测脉冲选择电路152选择输出检测脉冲f7 fl4,此外,通过检测脉冲B7之后的检测脉冲发生第二次的检测信号的情况下第二检测脉冲发生电路6通过检测脉冲选择电路152选择输出检测脉冲F7 F14。检测脉冲选择电路152是根据第一检测模式的检测结果改变第二检测模式的检测脉冲宽度的改变单元。首先说明通过检测脉冲B5和检测脉冲B6连续发生2次检测信号,转移至第二检测模式的情况。脉冲选择电路7选择通过检测脉冲选择电路152所选择的第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲f7 Π4并输出,进行步进电机20的控制。然后检测电路11进行通过f7 Π4而在线圈9中发生的诱发电压的检测。第二检测模式判定电路13接受检测电路11的检测信号,检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功,立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲,结束第二检测模式的动作,同时控制脉冲选择电路7不输出补正驱动脉冲FP。但是通过检测脉冲f7 Π4发生的检测信号在最多维持6次检测、即基于检测脉冲Π2的检测之后结束,其间一个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下,判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP。然后在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。接着说明通过脉冲B6未发生第二次检测信号的情况,即检测脉冲B7之后发生第二次的检测信号,转移至第二检测模式的情况。脉冲选择电路7选择通过检测脉冲选择电路152所选择的第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲F7 F14并输出,进行步进电机 20的控制。然后检测电路11进行通过F7 F14而在线圈9中发生的诱发电压的检测。与上述同样地,检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功,立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲并结束第二检测模式的动作,同时控制脉冲选择电路7不输出补正驱动脉冲FP。此外在一个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下,判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP。然后在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。如上所述,第二实施方式中,第二检测脉冲发生电路具有检测脉冲的宽度为 0. 0625ms和0. 25ms这两个系统的脉冲发生电路,从检测脉冲选择电路152选择输出。艮口, 第一检测模式的判定结果在6ms这样较早的时期结束的情况下,在第二检测模式下以检测脉冲的宽度为0. 0625ms的较小宽度进行检测,所以易于发生电磁制动,能够抑制转子10的自由振动,另一方面,第二检测模式的判定结果在7ms之后的较晚的时期结束的情况下,在第二检测模式下以检测脉冲的宽度为0. 25ms的较大宽度进行检测,所以抑制了电磁制动, 能够使转子10的自由振动难以衰减。使用图11和图9的波形图说明通过上述动作进行实际的旋转检测的方法。首先说明安装有惯性矩较大的指针的情况。图11(a)与现有例的图27(a)相同,是安装有惯性矩较大的指针的情况下线圈9中感应的电流波形,图11 (b)是此时在线圈9的一方的端子 01发生的电压波形,图11 (c)是在线圈9的另一方的端子02发生的电压波形。首先对线圈9的端子01施加图11 (b)所示的通常驱动脉冲SP,转子10旋转,发生图11 (a)所示的电流波形Cl。通常驱动脉冲SP结束时转子10成为自由振动状态,电流波形成为c2、c3、c4所示的电流波形。在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加图9(b)所示的检测脉冲B5。如图11 (a)所示在5ms时电流波形位于电流波形c2的区域,电流值是负方向。所以如图11(c)所示通过检测脉冲B5而产生的诱发电压V5没有超过阈值Vth。 但是到7ms时电流波形变为电流波形c3的区域,电流值变为正方向。所以如图11 (c)所示通过检测脉冲B7而产生的诱发电压V7成为超过阈值Vth的检测信号。同样在8ms时电流波形也位于电流波形c3的区域,通过检测脉冲B8而产生的诱发电压V8成为超过阈值Vth 的检测信号。由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过阈值Vth,切换至第二检测模式。通过7ms之后发生的检测脉冲B8而产生的诱发电压V8,变成第二检测模式,检测脉冲选择电路152选择第二检测脉冲发生电路6所输出的检测脉冲宽度为0. 25ms的检测脉冲F7 F14,输出到脉冲选择电路7。由此,用作抑制电磁制动,使转子10的自由振动难以衰减。然后对线圈9施加接着8ms之后的下一个定时的检测脉冲,即图9(cl)所示的9ms 的时刻的检测脉冲F9。如图11 (a)所示在9ms时电流波形位于电流波形c3的区域,电流值位于正方向。所以如图11(b)所示通过检测脉冲F9而产生的诱发电压V9没有超过阈值 Vth0同样通过检测脉冲F10、Fll而产生的诱发电压V10、Vll也位于电流波形c3的区域, 没有超过阈值Vth。但是到12ms时电流波形如图11(a)所示由于自由振动变得难以衰减而成为电流波形c4的区域,电流值变为负方向。所以如图11(c)所示通过检测脉冲F12而产生的诱发电压V12成为超过阈值Vth的检测信号。同样在13ms时电流波形也位于电流波形c4的区域,通过检测脉冲F13而产生的诱发电压V13成为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V12、V13这两个检测信号超过阈值Vth,第二检测模式判定电路13正常地判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP。接着使用图12和图9的波形图说明因日历等的急剧的负载使转子10不能旋转的情况。图12(a)与现有例的图30(a)相同,是转子10不能旋转时线圈9中感应的电流波形, 图12 (b)是此时在线圈9的一方的端子01发生的电压波形,图12 (c)是在线圈9的另一方的端子02发生的电压波形。首先在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加检测脉冲B5。如图12(a)所示在5ms时电流波形位于电流波形c5的区域,电流值位于正方向。所以如图12(c)所示诱发电压V5成为超过阈值Vth的检测信号。进而在6ms时电流波形也位于电流波形c5的区域,诱发电压V6成为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V5、V6这两个检测信号超过阈值Vth,转移至第二检测模式。通过在5ms和6ms发生的检测脉冲B5和B6而产生的诱发电压V5、V6而转变成第二检测模式,检测脉冲选择电路152选择第二检测脉冲发生电路6所输出的检测脉冲宽度为0. 0625ms的检测脉冲f7 f 14,输出到脉冲选择电路7。由此成为易于发生电磁制动的状态,作用为减少转子10的自由振动的振幅。然后对线圈9施加接着6ms的下一个定时的检测脉冲,即图9(c2)所示的7ms的时刻的检测脉冲f7。如图12(a)所示在7ms时电流波形位于电流波形c5的区域,电流值位于正方向,所以如图12(b)所示诱发电压V7没有超过阈值Vth。进而诱发电压V8 Vll也位于电流波形c5的区域,没有超过阈值Vth。此外在第二检测模式下在作为第6次检测的12ms时,通过检测脉冲F12而产生的诱发电压V12没有超过阈值Vth。第二检测模式在进行了第6次检测之后停止。所以,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。所以时钟不
会停止。如上所述,第二检测脉冲发生电路6具备具有0. 25ms的宽度的检测脉冲和具有 0. 0625ms的宽度的检测脉冲这2个系统的脉冲发生电路,从检测脉冲选择电路152有选择地进行输出。即,第一检测模式的判定结果在6ms这样较早的时期结束的情况下,通过以较小的检测脉冲宽度进行检测,增加发生电磁制动的期间,第一检测模式的判定结果在7ms 之后这样较晚的时期结束的情况下,通过以较大的检测脉冲宽度进行检测,减少发生电磁制动的期间,使旋转检测的模式不同。使用流程图说明以上动作。图10是表示第二实施方式的电子时钟中转子10的旋转检测方法的流程图,表示每个整秒的动作。在整秒的定时输出通常驱动脉冲SP(步骤 STl),从整秒起5ms后开始旋转检测(步骤ST2)。第一检测模式下将检测脉冲的宽度设定为0. 0625ms进行输出(步骤SB)。第一检测模式结束时开始第二检测模式(步骤ST4)。 此处根据在从整秒起6. Oms的时刻第一检测模式是否结束,改变第二检测模式下检测脉冲的宽度的设定(步骤SI^)。第一检测模式在6. Oms的时刻已结束的情况下,在第二检测模式下为了增加发生电磁制动的期间,将检测脉冲的宽度设定为0. 0625ms(步骤ST6),第一检测模式在7. Oms的时刻之后结束的情况下,在第二检测模式下为了减少发生电磁制动的期间,将检测脉冲的宽度设定为0. 25ms进行输出(步骤ST7)。然后判定规定期间内是否检测到检测信号(步骤ST8)。在规定期间内检测到检测信号的情况下判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP(步骤ST9)。在规定期间内没有检测到检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,同时输出具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲(步骤ST10)。由此完成这一秒的动作,等待下一个整秒重新从最初开始。此外,作为改变检测脉冲的宽度的条件的第一检测脉冲的检测位置,当然不限于上述数值,而是应配合电机、所安装的显示体(指针、日期板等)而优化。[第三实施方式根据电源电压进行的改变]接着,基于附图详细说明本发明的第三实施方式。第三实施方式是基于电源的输出电压改变检测脉冲的宽度的例子。由于电机驱动需要较大的电力(电流),用电源直接驱动。因此,在使用电源变动较大的充电类电源的情况下,基于驱动脉冲的驱动能力会发生变动。电源电压较低,在驱动能力较低的情况下,反电动势电流也难以出现。在这样的状况下增加检测脉冲宽度减弱电磁制动的情况下,存在虽然不旋转却判定为旋转的情况。本实施方式是为了防止这样的误检测的技术。图13是表示第三实施方式的电子时钟的电路结构的框图,图四(是与现有例相同的附图)和图14是第三实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图,图15是第三实施方式的电子时钟的流程图,图观是在第三实施方式的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针,电源的输出电压是2. 35V的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图(是与现有例相同的附图),图16是从图观的状态在电源的输出电压变为2. 15V、步进电机20的驱动力减弱、转子10不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图。其中对于与现有例以及第一和第二实施方式中说明的部分相同的结构要素附加相同的编号并省略说明。
21
在图13中,20是由线圈9和转子10构成的步进电机,1是振荡电路,2是分频电路,3是通常驱动脉冲发生电路,4是补正驱动脉冲发生电路,5是第一检测脉冲发生电路, 根据分频电路2的信号将用于实行第一检测模式的检测脉冲B5 B12或者检测脉冲沾 bl2基于后述的检测脉冲选择电路153的信号进行输出。检测脉冲B5 812如图四(13)所示为宽度0. 25ms的脉冲,检测脉冲沾 bl2如图14(b)所示,为宽度0. 0625ms的脉冲,从整秒起5ms后到12ms每隔Ims进行输出。6是第二检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号将第二检测模式下使用的检测脉冲F7 F14或者检测脉冲f7 Π4基于后述的检测脉冲选择电路153的信号进行输出。检测脉冲F7 F14如图^(c)所示为宽度0.25ms的脉冲,检测脉冲f7 f 14如图14 (c)所示为宽度0. 0625ms的脉冲,从整秒起7ms后到Hms 每隔Ims进行输出。7是脉冲选择电路,8是驱动电路,9是线圈,10是转子,11是检测电路,12是基于检测电路11的检测信号进行第一检测模式的判定的第一检测模式判定电路,13是基于检测电路11的检测信号进行第二检测模式的判定的第二检测模式判定电路,16是电源电压检测(以下称为BD)电路,检测电源17的输出电压。153是检测脉冲选择电路,按照基于 BD电路16的输出结果选择由第一检测脉冲发生电路5和第二检测脉冲发生电路6发生的脉冲宽度不同的检测脉冲并输出的方式进行控制。即,检测脉冲选择电路153是控制第一检测脉冲发生电路5和第二检测脉冲发生电路6使检测脉冲的宽度能够根据BD电路的输出结果而改变的检测脉冲控制单元。在本实施方式中,BD电路16相当于检测脉冲改变原因检测电路140。接着说明上述结构的动作。脉冲选择电路7选择在整秒的时刻从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲SP,驱动步进电机20。然后在从正秒起5ms后开始第一检测模式。在第一检测模式下脉冲选择电路7输出从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,控制步进电机20使线圈9的阻抗变化。其中,根据BD电路16的输出结果,从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲发生改变。检测脉冲选择电路153在BD电路16检测出电源17的输出电压为2. 20V以上的情况下,控制第一检测脉冲发生电路5输出B5 B12的检测脉冲。此外BD电路16检测出电源17的输出电压不到2. 20V的情况下,控制第一检测脉冲发生电路5输出沾 bl2的检测脉冲。然后检测电路11进行通过检测脉冲B5 B12或者沾 bl2而在线圈9发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。另一方面,脉冲选择电路7对于第一检测模式判定电路12指示判定动作开始。第一检测模式判定电路12,根据来自检测电路11的检测信号的输入进行第一检测模式下有无检测信号的判定,从检测电路11发生2次检测信号的情况下判定为检测到检测信号,立刻停止从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,结束第一检测模式的动作,同时通知脉冲选择电路7不发生补正驱动脉冲FP,通过指示第二检测模式判定电路13的动作开始而转移至第二检测模式。但是通过检测脉冲B5 B12或者沾 bl2 —个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下,判定为旋转失败,结束第一检测模式的动作,并且不转移至第二检测模式,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。转移至第二检测模式时,脉冲选择电路7输出从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲,进行步进电机20的控制。其中与第一检测模式同样,根据BD电路16的输出结果,从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲发生改变。检测脉冲选择电路153在BD电路16检测出电源17的输出电压为2. 20V以上的情况下,控制第二检测脉冲发生电路6输出 F7 F14的检测脉冲,在BD电路16检测出电源17的输出电压不到2. 20V的情况下,控制第二检测脉冲发生电路6输出f7 Π4的检测脉冲。然后检测电路11进行通过检测脉冲而在线圈9发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。第二检测模式判定电路13接受检测电路11的检测信号,检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功,立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲并停止第二检测模式的动作,同时控制脉冲选择电路7不输出补正驱动脉冲FP。但是通过检测脉冲F7 F14或者 f7 Π4发生的检测信号在执行最多6次检测后结束,其间一个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下,判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP。如上所述,在第三实施方式中,第一检测脉冲发生电路5和第二检测脉冲发生电路6具有检测脉冲的宽度为0. 0625ms和0. 25ms这两个系统的脉冲发生电路,由检测脉冲选择电路153选择输出。即,在电源的输出电压为2. 20V以上,步进电机20的驱动力较高的情况下,以检测脉冲的宽度为0. 25ms的较大宽度进行检测,所以抑制了电磁制动,转子 10的自由振动变得不易衰减,在电源的输出电压不到2. 20V,步进电机20的驱动力较低的情况下,以检测脉冲的宽度为0. 0625ms的较小宽度进行检测,所以易于发生电磁制动,抑制了转子10的自由振动。说明通过上述动作进行实际的旋转检测的方法。首先说明安装有惯性矩较大的指针,电源的输出电压是2. 35V的情况。在该情况下,与现有例的图观和图四的波形图相同,在用BD电路检测出电源的输出电压之后进行相同的旋转检测。即,当用BD电路检测出 2. 35V时,由于输出电压是2. 20V以上,检测脉冲选择电路153为了使转子10的自由振动不易衰减,选择检测脉冲宽度为0. 25ms的B5 B12的检测脉冲。然后在第一检测模式下,如图^(a)所示到7ms和8ms时,电流波形变为电流波形c3的区域,通过检测脉冲B7、B8而产生的诱发电压V7、V8成为超过阈值Vth的检测信号,由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过阈值Vth,切换到第二检测模式。在第二检测模式下同样用BD电路检测出2. 35V,所以检测脉冲选择电路153为了使转子10的自由振动不易衰减,选择检测脉冲宽度为0. 25ms 的F7 F14的检测脉冲。如图^(a)所示到12ms和13ms时,电流波形变为电流波形c4 的区域,电流值变为负方向。通过检测脉冲F12、F13而产生的诱发电压V12、V13这两个检测信号超过阈值Vth,所以第二检测模式判定电路13正常地判定为旋转成功,控制脉冲选择电路7不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP。接着使用图16和图14的波形图说明由于作为电源的电池的劣化和电压降低使输出电压降低到2. 15V,转子10不能旋转的情况。图16(a)与现有例的图30 (a)相同,是转子10不能旋转时线圈9中感应的电流波形,图16(b)是此时在线圈9的一方的端子01发生的电压波形,图16(c)是在线圈9的另一方的端子02发生的电压波形。首先在第一检测模式下当用BD电路检测出2. 15V时,由于输出电压不到2.20V,检测脉冲选择电路153为了抑制转子10的自由振动,选择检测脉冲宽度为0. 0625ms的沾 bl2的检测脉冲。选择检测脉冲后,在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加检测脉冲沾。如图16(a)所示,到7ms时位于电流波形c5的区域,电流值成为正方向。所以如图16(c)所示诱发电压V7成为超过阈值Vth的检测信号。进而在8ms时电流波形也位于电流波形c5的区域,诱发电压V8为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过阈值Vth,转移至第二检测模式。通过诱发电压V8变成第二检测模式时,由于BD 电路检测出2. 15V,输出电压不到2. 20V,所以检测脉冲选择电路153为了抑制转子10的自由振动而选择检测脉冲宽度为0. 0625ms的f7 Π4的检测脉冲。在选择检测脉冲后,在 9ms的时刻对线圈9施加检测脉冲f9。如图16(a)所示,在9ms时电流波形位于电流波形 c5的区域,电流值位于正方向,所以如图16(b)所示,诱发电压V9没有超过阈值Vth。进而诱发电压VlO V13也位于电流波形c5的区域,没有超过阈值Vth。此外在第二检测模式下作为第6次检测的Hms时,通过检测脉冲F14而产生的诱发电压V14也没有超过阈值。 第二检测模式在执行该第6次检测后停止。所以,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路 3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。所以时钟不会停止。如果在第二检测模式下不根据输出电压切换检测脉冲的宽度,与输出电压2. 20V 以上的情况同样地由检测脉冲选择电路153选择检测脉冲的宽度为0. 25ms的F7 F14的检测脉冲,则如图16(a)所示电流波形从IOms之后表现为虚线所示的波形。S卩,接着电流波形cl之后出现感应电流波形c2、c5、c6表示的波形形状。这是由于检测脉冲F13、F14的脉冲宽度变大而使电磁制动缓和,结果,与宽度较窄的脉冲宽度的情况相比不能抑制转子 10的自由振动,反电动势电流变得易于出现而导致的。在该情况下,在第二检测模式下在13ms和Hms的时刻,通过检测脉冲F13、F14而产生的诱发电压V13、V14如图16(a)所示为电流波形c6的区域,电流值成为负方向。所以如图16(b)所示诱发电压V13、V14成为超过阈值Vth的检测信号。此时虽然不能旋转,但是第二检测模式判定电路13误判定为旋转成功,由于脉冲选择电路7没有选择输出补正驱动脉冲FP,转子10不会旋转。如上所述单纯地增大检测脉冲的宽度时,不能抑制不旋转时转子10的自由振动,会发生因误判定导致步进电机停止、发生时刻延迟这样的对于电子时钟而言致命的问题。如上所述,在第三实施方式中通过根据电源的输出电压来切换检测脉冲的宽度, 在电源的输出电压较高、步进电机20的驱动力足够高的情况下,即使安装有惯性矩较大的指针也不会无谓地增加消费电流,同时在电源的输出电压较低、步进电机20的驱动力较低、转子10不能旋转的情况下,也能够正确地判定旋转失败。使用流程图说明以上动作。图15是表示第三实施方式的电子时钟中转子10的旋转检测方法的流程图,表示每个整秒的动作。在整秒的定时输出通常驱动脉冲SP(步骤 STl),判定电源的输出电压是否不到2. 20V (步骤ST2)。如果电源的输出电压不到2. 20V,则在第一检测模式、第二检测模式下,为了增加发生电磁制动的期间,将检测脉冲的宽度设定为0. 0625ms (步骤SB),如果电源的输出电压为2. 20V以上,则在第一检测模式、第二检测模式下,为了减少发生电磁制动的期间,将检测脉冲的宽度设定为0. 25ms (步骤ST4)。然后从整秒起5ms后开始旋转检测(步骤SI^)。判定在规定期间内是否检测到检测信号(步骤 ST6)。在规定期间内检测到检测信号的情况下,判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP, 在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP (步骤ST7)。在规定期间内没有检测到检测信号的情况下,判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,同时输出具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲(步骤ST8)。由此完成这一秒的动作,等待下一个整秒重新从最初开始。此外,上述说明表示本实施方式的一例,例如,还可以如下所述进行变形。(1)在上述说明中,判定电压为2. 20V这一个级别,也可以设定多个级别在3个以上的多个电压区间改变检测脉冲的宽度。(2)判定电压水平的数值当然不限定于2. 20V,应配合电机、所安装的显示体(指针、日期板等)、电源的种类而优化。电压水平的个数也是同样的。[第四实施方式使电源电压和驱动脉冲宽度双方配合进行的改变]接着,说明本发明的第四实施方式。第四实施方式是根据电源的输出电压并且同时根据预先准备的多个驱动力不同的通常驱动脉冲改变检测脉冲的宽度的例子。近年来, 为了应对低消费电力化和作为电源使用充电类电池的情况下电源电压的变动,采用准备多个驱动力不同的通常驱动脉冲,从中总是选择能够用最小的能量驱动的通常驱动脉冲来驱动电机的方法。在该情况下,通常由于驱动力最低的通常驱动脉冲的设定以该电源的电压范围的上限电压进行,所以电源的输出电压降低的情况下,当选择驱动力最低的通常驱动脉冲时,使用该通常驱动脉冲因驱动力低而不能旋转,立刻输出驱动力足够高的补正驱动脉冲使旋转可靠地进行。第三实施方式中表示了基于电源的输出电压而改变检测脉冲的宽度的例子,在输出电压较低的情况下减小检测脉冲的宽度,使电磁制动发生,能够正常地进行不旋转的判定。但是,如果对于所有的通常驱动脉冲使检测脉冲的宽度为较小的宽度,则在安装有惯性矩较大的指针的情况下,由于电磁制动抑制了自由振动,不能应对电流波形的紊乱,即使存在能够以最小的能量驱动的通常驱动脉冲,也会误判定为旋转失败,输出消费电流较大的补正驱动脉冲。所以,为了在正确的旋转检测的同时,像充电类电池那样电源电压变动的情况下也能够实行低消费电力化,需要与驱动力不同的通常驱动脉冲相应地分别设定检测脉冲的宽度。以下基于附图详细说明。图17是表示第四实施方式的电子时钟的电路结构的框图,图14(是与第三实施方式相同的附图)、图18和图19是第四实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图,图20 是第四实施方式的电子时钟的流程图,图16是在第四实施方式的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针,电源的输出电压为2. 15V,步进电机20的驱动力较弱、转子10不能旋转的情况下,在线圈中发生的电流波形和电压波形图(是与第三实施方式相同的附图),图21是从图16的状态变为具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲的情况下在线圈中发生的电流波形和电压波形图,图22是从图21的状态使检测脉冲的宽度从0. 0625ms增大至0. 25ms的情况下在线圈中发生的电流波形和电压波形图。此外,对于与现有例和第一、第二、第三实施方式中已说明的部分相同的结构要素附加相同的编号并省略说明。图17中20是由线圈9和转子10构成的步进电机,1是振荡电路,2是分频电路,3 是通常驱动脉冲发生电路,如图14(a)所示在每个整秒输出在細8的宽度中每隔0. 5ms的 Dutyl6/32的通常驱动脉冲SP。此处在没有发生转子10的旋转检测信号、判定为旋转失败的情况下,从通常驱动脉冲发生电路3切换为图14(a)所示的具有比上一次大一级的驱动力的Duty24/32的通常驱动脉冲SP2进行输出。进一步在使用通常驱动脉冲SP2也没有发生转子10的旋转检测信号、判定为旋转失败的情况下,从通常驱动脉冲发生电路3切换为图19(a)所示的具有比上一次大一级的驱动力的Duty32/32的通常驱动脉冲SP3进行输出。4是补正驱动脉冲发生电路,5是第一检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号将用于实行第一检测模式的检测脉冲B5 B12或者检测脉冲1^5 bl2根据后述的检测脉冲选择电路154的信号进行输出。检测脉冲B5 B12如图18(b)所示为宽度0. 25ms的脉冲, 检测脉冲b5 bl2如图14(b)或者图19(b)所示为宽度0. 0625ms的脉冲,从整秒起5ms 后到12ms每隔Ims进行输出。6是第二检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号将第二检测模式下使用的检测脉冲F7 F14或者检测脉冲f7 Π4根据后述的检测脉冲选择电路154的信号进行输出。检测脉冲F7 F14如图18(c)所示为宽度0. 25ms的脉冲,检测脉冲f7 fl4如图14(c)或者图19(c)所示为宽度0. 0625ms的脉冲,从整秒起7ms后到 Hms每隔Ims进行输出。7是脉冲选择电路,8是驱动电路,9是线圈,10是转子,11是检测电路,12是基于检测电路11的检测信号进行第一检测模式的判定的第一检测模式判定电路,13是基于检测电路11的检测信号进行第二检测模式的判定的第二检测模式判定电路,16是BD电路,检测电源17的输出电压。IM是检测脉冲选择电路,按照基于BD电路16的输出结果以及从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲的驱动级别选择由第一检测脉冲发生电路5 和第二检测脉冲发生电路6发生的脉冲宽度不同的检测脉冲并进行输出的方式进行控制。 即,检测脉冲选择电路154,是控制第一检测脉冲发生电路5和第二检测脉冲发生电路6使检测脉冲的宽度能够根据BD电路16的输出结果以及从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲的驱动级别而改变的检测脉冲控制单元。本实施方式中,BD电路16和通常驱动脉冲发生电路3相当于检测脉冲改变原因检测电路140。然后说明上述结构的动作。脉冲选择电路7,选择在整秒的时刻从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲,驱动步进电机20。然后从整秒起5ms后开始第一检测模式。 在第一检测模式下,脉冲选择电路7输出从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,控制步进电机20使线圈9的阻抗变化。此外,从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲根据 BD电路16的输出结果以及从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲的驱动级别而改变。检测脉冲选择电路154,在BD电路16检测出电源17的输出电压为2. 20V以上的情况下,控制第一检测脉冲发生电路5输出B5 B12的检测脉冲。此外,在BD电路16检测出电源17的输出电压不到2. 20V,通常驱动脉冲发生电路3输出了 Duty不足20/32的通常驱动脉冲的情况下,控制第一检测脉冲发生电路5输出沾 bl2的检测脉冲,在BD电路16 检测出电源17的输出电压不到2. 20V,通常驱动脉冲发生电路3输出了 Duty为20/32以上的通常驱动脉冲的情况下,控制第一检测脉冲发生电路5输出B5 B12的检测脉冲。然后检测电路11进行通过检测脉冲B5 B12或者沾 bl2在线圈9中发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。另一方面,脉冲选择电路7对第一检测模式判定电路12指示开始判定动作。第一检测模式判定电路12根据来自检测电路11 的检测信号的输入进行第一检测模式下有无检测信号的判定,从检测电路11发生2次检测信号的情况下判定为检测到检测信号,立刻停止从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,结束第一检测模式的动作,并且通知脉冲选择电路7不发生补正驱动脉冲FP,通过指示第二检测模式判定电路13开始动作而转移至第二检测模式。但是通过检测脉冲B5 B12 或者沾 bl2 —个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下,判定为旋转失败并结束第一检测模式的动作,并且不转移至第二检测模式,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲。当转移至第二检测模式时,脉冲选择电路7输出从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲,进行步进电机20的控制。此外,与第一检测模式同样地,从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲根据BD电路16的输出结果以及从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲的驱动级别而改变。检测脉冲选择电路154在BD电路16检测出电源17的输出电压为2. 20V以上的情况下,控制第二检测脉冲发生电路6输出F7 F14的检测脉冲。 在BD电路16检测出电源17的输出电压不到2. 20V,通常驱动脉冲发生电路3输出了 Duty 不到20/32的通常驱动脉冲的情况下,控制第二检测脉冲发生电路6输出f7 f 14的检测脉冲,在BD电路16检测出电源17的输出电压不到2. 20V,通常驱动脉冲发生电路3输出了 Duty为20/32以上的通常驱动脉冲的情况下,控制第二检测脉冲发生电路6输出F7 F14 的检测脉冲。然后检测电路11进行通过检测脉冲而在线圈9发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。第二检测模式判定电路13接受检测电路11 的检测信号,在检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功,立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲并停止第二检测模式的动作,并且控制脉冲选择电路7不输出补正驱动脉冲FP。但是通过检测脉冲F7 F14或者f7 f 14而发生的检测信号在最多进行 6次检测之后结束,其间一个检测信号都没有发生,或者只发生一个检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP。如上所述,在第四实施方式中第一检测脉冲发生电路5和第二检测脉冲发生电路 6具有检测脉冲的宽度为0. 0625ms和0. 25ms这2个系统的脉冲发生电路,由检测脉冲选择电路巧4选择并输出。即,在电源的输出电压是2. 20V以上或者虽然电源的输出电压不到 2. 20V但仍然能够以通常驱动脉冲使转子10旋转的驱动级别的情况下,以检测脉冲的宽度为0. 25ms的较大宽度进行检测,所以抑制了电磁制动,转子10的自由振动变得不易衰减, 在电源的输出电压不到2. 20V并且以通常驱动脉冲不能使转子10旋转的驱动级别的情况下,以检测脉冲的宽度为0. 0625ms的较小宽度进行检测,所以易于发生电磁制动,抑制了转子10的自由振动。说明通过上述动作进行实际的旋转检测的方法。电源的输出电压为2. 20V以上与第三实施方式相同,所以省略说明。首先说明安装有惯性矩较大的指针,电源的输出电压是 2. 15V,输出Duty为16/32的通常驱动脉冲的情况。在该情况下,与第三实施方式的图16 和图14的波形图相同,进行同样的旋转检测。即,在第一检测模式下,BD电路检测出2. 15V 时,由于输出电压不到2. 20V,通常驱动脉冲的驱动级别不到Duty20/32,所以检测脉冲选择电路巧4为了抑制转子10的自由振动而选择检测脉冲宽度为0. 0625ms的沾 bl2的检测脉冲。然后如图16(a)所示到7ms和8ms时,电流波形成为电流波形c5的区域,通过检测脉冲B7、B8而产生的诱发电压V7、V8成为超过阈值Vth的检测信号,由于诱发电压V7、 V8这两个检测信号超过阈值Vth,切换到第二检测模式。在第二检测模式下同样地由BD电路检测出2. 15V,所以检测脉冲选择电路154为了抑制转子10的自由振动而选择检测脉冲宽度为0. 0625ms的F7 F14的检测脉冲。选择检测脉冲后,如图16(a)所示通过检测脉冲f9 Π3产生的诱发电压V9 V13位于电流波形c5的区域,电流值是正方向,所以如图16(b)所示没有超过阈值Vth。此外在第二检测模式下在作为第6次检测的Hms时,通
27过检测脉冲F14而产生的诱发电压V14也没有超过阈值Vth。所以,第二检测模式判定电路 13正确地判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。所以时钟不会停止。然后使用图22和图18的波形图说明电源的输出电压是2. 15V,通常驱动脉冲的驱动级别改变为DutyM/32,输出通常驱动脉冲SP2的情况。图22 (a)与现有例的图27(a) 相同,是安装有惯性矩较大的指针的情况下在线圈9中感应的电流波形,图22(b)是此时在线圈9的一方的端子01发生的电压波形,图22(c)是在线圈9的另一方的端子02发生的电压波形。首先,由BD电路检测出输出电压为不到2. 20V的2. 15V,通常驱动脉冲发生电路 3输出Duty为20/32以上的DutyM/32的通常驱动脉冲时,检测脉冲选择电路巧4为了使转子10的自由振动不易衰减而选择检测脉冲宽度为0. 25ms的B5 B12的检测脉冲。在选择检测脉冲后,在第一检测模式中在5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加检测脉冲B5。如图22(a)所示到7ms时位于电流波形c3的区域,电流值变为正方向。所以如图 22(c)所示,诱发电压V7成为超过阈值Vth的检测信号。进而在8ms时电流波形也位于电流波形c3的区域,诱发电压V8为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过阈值Vth,转移至第二检测模式。当通过诱发电压V8变成第二检测模式时,由于由BD电路检测出2. 15V,并且通常驱动脉冲发生电路3输出了驱动级别Duty为M/32的通常驱动脉冲,检测脉冲选择电路 154为了使转子10的自由振动不易衰减而选择检测脉冲宽度为0. 25ms的F7 F14的检测脉冲。然后对线圈9施加接着8ms的下一个定时的检测脉冲、即图18(c)所示的9ms的时刻的检测脉冲F9。如图22 (a)所示在9ms时电流波形位于电流波形c3的区域,电流值位于正方向。所以如图22(b)所示通过检测脉冲F9而产生的诱发电压V9没有超过阈值Vth。 同样,通过检测脉冲F10、F11产生的诱发电压V10、Vll也位于电流波形c3的区域,没有超过阈值Vth。但是到12ms时电流波形如图22(a)所示自由振动变得不易衰减,因而成为电流波形c4的区域,电流值变为负方向。所以如图22(c)所示,通过检测脉冲F12而产生的诱发电压V12成为超过阈值Vth的检测信号。同样在13ms时电流波形也位于电流波形c4 的区域,通过检测脉冲F13而产生的诱发电压V13为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V12、V13这两个检测信号超过阈值Vth,第二检测模式判定电路13正常地判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP。如果当电源的输出电压为2. 15V,不根据通常驱动脉冲的驱动级别切换检测脉冲的宽度,与通常驱动脉冲的驱动级别不到Duty20/32的情况同样地检测脉冲选择电路IM 选择检测脉冲的宽度为0. 0625ms的f7 fl4的检测脉冲时,表现为图21 (a)所示的波形。 即,在电流波形cl之后表现出感应电流波形c2、c3、c4所示的波形形状。与图21(a)所示的电流波形相比,通过电磁制动使电流波形c4成为被破坏的状态。在该情况下,在第二检测模式下在12ms时电流波形变为电流波形c4的区域,电流值变为负方向,如图21 (b)所示通过检测脉冲Π2而产生的诱发电压V12成为超过阈值Vth的检测信号,但是通过其以外的检测脉冲f9 fll和fl3、fl4而产生的诱发电压V9 Vll以及V13、V14均没有获得超过阈值Vth的诱发电压。因此在从诱发电压V9到诱发电压V14的6次检测其间内没有检测到2次超过阈值的检测信号。所以第二检测模式判定电路13判定为旋转失败,脉冲选择电路7选择并输出补正驱动脉冲FP。即虽然能够旋转,但是因误判定而输出了补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP3,消费电流增大。如上所述,在第四实施方式中根据电源的输出电压、同时根据通常驱动脉冲的驱动级别切换检测脉冲的宽度,由此在应对惯性矩较大的指针的同时,在步进电机20的驱动力较低、转子10不能旋转的情况下能够正确地判定旋转失败。进而,与第三实施方式相比, 在电源的输出电压较低的情况下也能够抑制消费电流。使用流程图说明以上动作。图20是表示第四实施方式的电子时钟中转子10的旋转检测方法的流程图,表示每个整秒的动作。在整秒的定时输出通常驱动脉冲SP(步骤 STl),判定电源的输出电压是否不到2. 20V (步骤ST2)。如果电源的输出电压为2. 20V以上, 则在第一检测模式、第二检测模式下为了减少发生电磁制动的期间而将检测脉冲的宽度设定为0. 25ms (步骤ST3)。如果电源的输出电压不到2. 20V,则判定通常驱动脉冲的Duty是否不到20/32(步骤ST4)。如果通常驱动脉冲的Duty不到20/32,则在第一检测模式、第二检测模式下为了增加发生电磁制动的期间而将检测脉冲的宽度设定为0. 0625ms(步骤 ST5),如果通常驱动脉冲的Duty为20/32以上,则在第一检测模式、第二检测模式下为了减少发生电磁制动的期间而将检测脉冲的宽度设定为0. 25ms (步骤ST6)。然后从整秒起5ms 后开始旋转检测(步骤ST7)。判定在规定期间内是否检测到检测信号(步骤ST8)。在规定期间内检测到检测信号的情况下判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP(步骤ST9)。在规定期间内没有检测到检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,同时输出具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲(步骤ST10)。由此完成这一秒的动作,等待下一个整秒重新从最初开始。其中,上述说明表示本实施方式的一例,例如,还可以如下所述进行变形。(1)在上述实施方式中,判定电压为2. 20V这一个级别,也可以与第三实施方式同样地,设定多个级别,在3个以上的多个电压区间改变检测脉冲的宽度。(2)判定电压水平的数值当然不限定于2. 20V,应配合电机和安装的显示体(指针、日期板等)、电源的种类而优化。电压水平的个数也是同样的。(3)上述实施方式中,在2. 20V以上的情况与在2. 20V以下、通常驱动脉冲的Duty 是20/32时为相同的检测脉冲宽度,当然,也可以使用不同的值,分别最佳化。(4)通常驱动脉冲的判定Duty,也可以为3个以上的多个Duty区间。当然会在各区间中改变检测脉冲的宽度。[第五实施方式根据第一检测模式的前半后半进行的改变]接着,说明本发明的第五实施方式。第五实施方式是在第一检测模式下,在前半和后半改变检测脉冲的宽度的例子。该示例利用转子旋转成功的情况下和旋转失败的情况下,第一检测模式下检测出检测信号的定时不同,当旋转成功时减弱电磁制动,抑制误检测导致的消费电力的增加,并且,当旋转失败时使电磁制动发挥作用,防止误判定为旋转成功。以下基于附图详细说明。
图31是表示第五实施方式的电子时钟的电路结构的框线图,图32是第五实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图,图33是在第五实施方式的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针,转子10能够旋转的情况下在线圈中发生的电流波形和电压波形图,图34 是第五实施方式的电子时钟的流程图。此外,对于与现有例和第一至第四实施方式中已说明的部分相同的结构要素附加相同的编号并省略说明。图31中20是由线圈9和转子10构成的步进电机,1是振荡电路,2是分频电路, 3是通常驱动脉冲发生电路,4是补正驱动脉冲发生电路,5是第一检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号输出用于实行第一检测模式的检测脉冲B5 B12。如图32(b)所示,检测脉冲B5和B6是宽度0. 625ms的脉冲,整秒起7ms之后的检测脉冲B7至B12是宽度0. 25ms 的脉冲,从整秒起5ms后到12ms每隔Ims进行输出。6是第二检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号输出第二检测模式下使用的检测脉冲F7 F14。检测脉冲F7 F14如图 32 (c)所示,是宽度0. 0625ms的脉冲,从整秒起7ms后到Hms每隔Ims进行输出。7是脉冲选择电路,8是驱动电路,9是线圈,10是转子,11是检测电路,12是基于检测电路11的检测信号进行第一检测模式的判定的第一检测模式判定电路,13是基于检测电路11的检测信号进行第二检测模式的判定的第二检测模式判定电路,14是计时计数器,对从SP输出后起的经过时间进行计数。在本实施方式中,计时计数器14相当于检测脉冲改变原因检测电路140。155是检测脉冲选择电路,按照基于计时计数器14的计数信号选择由第一检测脉冲发生电路5发生的脉冲宽度不同的检测脉冲并进行输出。即,检测脉冲选择电路155是控制第一检测脉冲发生电路5使检测脉冲的宽度能够在旋转检测期间改变的检测脉冲控制单元。然后说明上述结构的动作。脉冲选择电路7选择在整秒的时刻从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲,驱动步进电机20。然后从整秒起5ms后开始第一检测模式。 在第一检测模式下,脉冲选择电路7输出从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,控制步进电机20使线圈9的阻抗变化。然后检测电路11进行通过检测脉冲B5 B12而在线圈9中发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。另一方面,脉冲选择电路7对第一检测模式判定电路12指示开始判定动作。第一检测模式判定电路12,根据来自检测电路11的检测信号的输入进行第一检测模式下有无检测信号的判定, 从检测电路11发生2次检测信号的情况下判定为检测到,立刻停止从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,结束第一检测模式的动作,同时通知脉冲选择电路7不发生补正驱动脉冲FP,通过指示第二检测模式判定电路13开始动作而转移至第二检测模式。但是通过检测脉冲B5 B12 —个检测信号都没有发生,或者只发生一个检测信号的情况下,判定为旋转失败并结束第一检测模式的动作,不转移至第二检测模式,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲。当转移至第二检测模式时,脉冲选择电路7输出从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲,进行步进电机20的控制。然后检测电路11进行通过检测脉冲在线圈9中发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。第二检测模式判定电路13接受检测电路11的检测信号,在检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功,立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲并停止第二检测模式的动作,同时控制脉冲选择电路7不输出补正驱动脉冲FP。但是通过检测脉冲F7 F14发生的检测信号在最多进行6次检测后结束,其间一个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP。如上所述,在第五实施方式中在通常驱动脉冲输出之后的经过期间中具有在第一检测模式下检测脉冲的宽度不同的前半和后半两个旋转检测期间。即,在前半的旋转检测期间中,使检测脉冲的宽度较小,为0. 0625ms,使电磁制动发生,抑制转子10的自由振动。 然后,在后半的旋转检测期间中使检测脉冲的宽度较大,为0. 25ms,使电磁制动难以作用, 转子10的自由振动不容易被抑制。结合图32、图33和图12说明通过上述动作进行实际的旋转检测的方法。图33 (a) 是安装有惯性矩较大的指针的情况下线圈9中感应的电流波形,表示转子10的旋转成功的情况下的波形。图33(b)是此时在转子9的一方的端子1发生的电压波形,图33(c)是在线圈9的另一方的端子2发生的电压波形。首先如图32(a)所示从整秒对线圈9的端子01施加通常驱动脉冲SP,转子旋转, 发生图33(a)所示的电流波形Cl。在从整秒起经过了 5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加图32 (b)所示的检测脉冲B5,Ims后对其施加检测脉冲B6。在该时刻,如图33 (a) 所示位于电流波形c2的区域,电流值为负,所以如图33(c)所示诱发电压V5、V6没有超过阈值Vth。在经过7ms的时刻,成为图33(a)所示的电流波形c3的区域,电流值为正。因此,对于图32(b)所示的检测脉冲B7、B8,如图33(c)所示,诱发电压V7、V8成为超过阈值 Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过阈值Vth,所以转移至第二检测模式。此处,从整秒起7ms之后的第一检测模式的检测脉冲B7、B8的宽度较大,为 0. 25ms,电磁制动难以作用,转子10的自由振动不容易被抑制。所以,之后的电流波形不容易破坏,易于正确地检测出转子10的旋转。然后,通过转移至第二检测模式,从下一个整秒起在9ms的时刻之后,对线圈9施加图32(c)所示的检测脉冲F9。在从整秒起9ms到Ilms的时刻,如图33(a)所示,电流波形位于区域c3,其电流值为正。所以,检测脉冲F9至Fll如图33(b)所示,诱发电压V9至 Vll没有超过阈值Vth。从整秒经过12ms时,如上所述,由于在第一检测模式下电磁制动减弱,转子10的自由振动不容易被抑制,如图33(a)所示,电流波形出现区域c4。该电流值为负,所以对于图32(c)的检测脉冲F12和F13,获得超过阈值Vth的检测信号V12和V13。 因此,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP。另一方面,转子10的旋转失败的情况下的动作如下所述。在第五实施方式中,转子10不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图,与第二实施方式中转子10 不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图即图12相同,所以使用该图说明。 图12(a)是该情况下安装有惯性矩较大的指针的情况下线圈9中感应的电流波形,图12(b) 是此时在线圈9的一方的端子1发生的电压波形,图12(c)是在线圈9的另一方的端子2 发生的电压波形。首先如图32(a)所示从整秒起对线圈9的端子01施加通常驱动脉冲SP,发生图12(a)所示的电流波形Cl。然后在从整秒经过了 5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9 施加图32(b)所示的检测脉冲B5,Ims后对其施加检测脉冲B6。此时,由于转子10旋转失败,出现图12(a)所示的电流值为正的电流波形c5。因此,如图12(c)所示,诱发电压V5、 V6超过阈值Vth,由于2个检测信号超过阈值Vth,所以转移至第二检测模式。接下来在第二检测模式下,在从整秒经过7ms的时刻对线圈9施加图32(c)所示的宽度较小、为0.0625ms的检测脉冲F7。此时,如图12(a)所示,电流波形位于区域c5,其电流值为正,所以诱发电压V7没有超过阈值Vth。接着,每隔Ims对线圈9同样地施加图 32(c)所示的检测脉冲F8至F12。此时,通过第一检测模式和第二检测模式,对线圈施加的检测脉冲均为宽度较小的0. 0625ms的脉冲,易于发生电磁制动,抑制了转子10的自由振动。因此,在经过电流波形的区域c5的时刻,转子10大致停止,如图12 (a)所示,没有表现出负方向的电流值。从而,如图12(b)所示对于检测脉冲F8至F12获得的诱发电压V8至 V12也没有超过阈值Vth。由于基于检测脉冲F7至F12的6次检测中,没有获得二次超过阈值Vth的检测信号,所以停止第二检测模式。因此,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。所以时钟不会停止。如上所述,在第五实施方式中,为了利用转子10旋转成功的情况下,较迟地获得第一检测模式的超过阈值Vth的检测信号,在旋转失败的情况下,在通常驱动脉冲SP之后立即获得第一检测模式的超过阈值Vth的检测信号这样的时间差,在第一检测模式的前半和后半改变检测脉冲的宽度,当旋转成功时,减弱电磁制动,抑制误检测导致的消费电力的增加,而当旋转失败时使电磁制动发挥作用,防止误判定为旋转成功。使用流程图说明以上动作。图34是表示第五实施方式的电子时钟中转子10的旋转检测方法的流程图,表示每个整秒的动作。在整秒的定时输出通常驱动脉冲SP(步骤 STl),从整秒起5ms后开始第一检测模式下的旋转检测(步骤SD)。在第一检测模式下, 判定从整秒起的经过时间是否不到7. Oms (步骤ST3),如果经过时间不到7. Oms则输出宽度为0. 0625ms的检测脉冲(步骤ST4),如果经过时间为7. Oms以上则输出宽度为0. 25ms 的检测脉冲(步骤SI^)。直至第一检测模式结束反复进行ST3 ST5的过程(步骤ST6)。 在第一检测模式结束时开始第二检测模式(步骤ST7)。在第二检测模式下将检测脉冲的宽度设定为0. 0625ms进行输出(步骤ST8)。然后判定规定期间内是否检测到了检测信号 (步骤ST9),在检测到检测信号的情况下判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP(步骤ST10)。在规定期间内没有检测到检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,同时从下一个整秒开始输出具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲(步骤ST11)。由此结束这一秒的动作,等待下一个整秒再从最初开始。其中,上述说明表示本实施方式的一例,能够进行各种变形。例如,改变第一检测模式下的检测脉冲的宽度的时间等,可以配合要应用本发明的实际的机器而改变。[第六实施方式根据第一检测模式的前半的检测结果进行的改变]接着,说明本发明的第六实施方式。第六实施方式是将第一检测模式分为前半和后半,根据在前半获得的结果而改变检测脉冲的宽度的例子。该示例与第五实施方式同样地,利用在转子旋转成功的情况下和在转子旋转失败的情况下,在第一检测模式下检测出检测信号的定时不同这一点,在旋转成功的情况下减弱电磁制动,抑制因误检测而导致的消费电力的增加,在旋转失败的情况下通过电磁制动防止误判定为旋转成功。以下基于附图详细说明。图35是表示第六实施方式的电子时钟的电路结构的框图,图36是第六实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图,图37是在第六实施方式的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针、转子10能够旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图,图38是转子10不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图,图39是第六实施方式的电子时钟的流程图。其中,对于与现有例和第一至第五实施方式中已说明的部分相同的结构要素附加相同的编号并省略说明。图35中20是由线圈9和转子10构成的步进电机,1是振荡电路,2是分频电路, 3是通常驱动脉冲发生电路,4是补正驱动脉冲发生电路,5是第一检测脉冲发生电路,基于分频电路2的信号输出用于实行第一检测模式的检测脉冲B5 B12。如图36(b)和(b2) 所示,检测脉冲B5和B6是宽度0. 625ms的脉冲,而从整秒起7ms以后的检测脉冲B7至B12 具有宽度0. 625ms的脉冲的情况(该图(b))、宽度0. 25ms的脉冲的情况(该图(b2))这2 种,从整秒起5ms后到12ms每隔Ims进行输出。6是第二检测脉冲发生电路,基于分频电路 2的信号输出第二检测模式下使用的检测脉冲F7 F14。检测脉冲F7 F14如图36(c) 所示,是宽度0. 0625ms的脉冲,从整秒起7ms后到Hms每隔Ims输出。7是脉冲选择电路,8是驱动电路,9是线圈,10是转子,11是检测电路,12是基于检测电路11的检测信号进行第一检测模式的判定的第一检测模式判定电路,13是基于检测电路11的检测信号进行第二检测模式的判定的第二检测模式判定电路。在本实施方式中,第一检测模式判定电路12兼用作检测脉冲改变原因检测电路140。156是检测脉冲选择电路,按照基于第一检测模式判定电路12的输出选择由第一检测脉冲发生电路5发生的脉冲宽度不同的检测脉冲并输出的方式进行控制。即,检测脉冲选择电路156是控制第一检测脉冲发生电路5使检测脉冲的宽度能够根据第一检测模式判定电路的输出而改变的检测脉冲控制单元。接着说明上述结构的动作。脉冲选择电路7选择在整秒的时刻从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲,驱动步进电机20。然后从整秒起5ms后开始第一检测模式。 在第一检测模式下,脉冲选择电路7输出从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,控制步进电机20使线圈9的阻抗变化。然后检测电路11进行通过检测脉冲B5 B12而在线圈9中发生的诱发电压的检测,在检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。另一方面,脉冲选择电路7对于第一检测模式判定电路12指示开始判定动作。第一检测模式判定电路12根据来自检测电路11的检测信号的输入进行第一检测模式下有无检测信号的判定,从检测电路11发生3次检测信号的情况下判定为检测到检测信号,立刻停止从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,结束第一检测模式的动作,并且通知脉冲选择电路7 不发生补正驱动脉冲FP,通过指示第二检测模式判定电路13开始动作而转移至第二检测模式。但是,通过检测脉冲B5 B12 —个检测信号都没有发生,或者只发生了一个或两个检测信号的情况下,判定为旋转失败,结束第一检测模式的动作,并且不转移至第二检测模式,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲。此外,第一检测模式划分为包括检测脉冲B5和B6的前半,和包括其他脉冲的后半,后半的第一检测模式的检测信号的检测方法根据前半的第一检测模式的检测结果而改变。即,前半的第一检测模式中包括的检测脉冲B5和B6中的某一方或者双方发生检测信号的情况下,旋转失败的可能性较高,所以在后半的第一检测模式下,输出图36(b)的检测脉冲B7至B12,即宽度较小、为0. 0625ms的脉冲,使电磁制动作用。另一方面,前半的第一检测模式中包括的检测脉冲B5和B6均未发生检测信号的情况下,旋转成功的可能性较高, 所以在后半的第一检测模式下输出图36( )的检测脉冲B7至B12,即宽度较大、为0. 25ms 的脉冲,抑制电磁制动。转移至第二检测模式时,脉冲选择电路7输出从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲,进行步进电机20的控制。然后检测电路11进行通过检测脉冲在线圈9中发生的诱发电压的检测,当检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。第二检测模式判定电路13接受检测电路11的检测信号,在检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功,立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲并停止第二检测模式的动作,同时控制脉冲选择电路 不输出补正驱动脉冲FP。但是,通过检测脉冲F7 F14发生的检测信号在最多进行6次检测后结束,其间一个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP。如上所述,在第六实施方式中将第一检测模式分为前半和后半的旋转检测期间, 根据前半的旋转检测期间获得的检测结果改变后半的旋转检测期间的检测脉冲的宽度。 即,在前半的旋转检测期间中检测到检测信号的情况下使后半的旋转检测期间的检测脉冲的宽度较小,为0. 0625ms,发生电磁制动,抑制转子10的自由振动。而在前半的旋转检测期间中没有检测到检测信号的情况下,在后半的旋转检测期间中使检测脉冲的宽度较大,为 0. 25ms,使电磁制动难以作用,转子10的自由振动不易被抑制。结合图36至图38说明上述动作中实际的旋转检测的方法。图37(a)是安装有惯性矩较大的指针的情况下在线圈9中感应的电流波形,表示转子10的旋转成功的情况下的波形。图37(b)是此时在线圈9的一方的端子1发生的电压波形,图37(c)是在线圈9的另一方的端子2发生的电压波形。首先如图36(a)所示,从整秒起对线圈9的端子01施加通常驱动脉冲SP,转子旋转,发生图37(a)所示的电流波形Cl。在从整秒经过了 5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加图36(b)所示的检测脉冲B5,Ims后对其施加检测脉冲B6。在该时刻,由于如图37 (a)所示位于电流波形c2的区域,电流值为负,所以如图37(c)所示,诱发电压V5、V6 没有超过阈值Vth。在前半的旋转检测期间中,即,对于检测脉冲B5和B6没有获得检测信号,所以在后半的旋转检测期间中,选择图36( )所示的检测脉冲B7至B12。然后,在经过7ms的时刻,成为图37(a)所示的电流波形c3的区域,电流值变为正。因此,对于图36 (b2)所示的检测脉冲B7、B8、B9,如图33(c)所示,诱发电压V7、V8、V9 为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8、V9这三个检测信号超过阈值Vth,因而转移至第二检测模式。此处,从整秒起7ms之后的第一检测模式下的检测脉冲B7、B8、B9的宽度较大,为 0. 25ms,电磁制动难以作用,不易抑制转子10的自由振动。所以,之后的电流波形不易被破坏,易于正确地检测转子10的旋转。然后,通过转移至第二检测模式,在从下一个整秒起IOms的时刻之后,对线圈9施加图36(c)所示的检测脉冲FlO0在从整秒起IOms到Ilms的时刻,如图37(a)所示,电流波形位于区域c3,该电流值为正。因此,如图37(b)所示,通过检测脉冲FlO和F11,诱发电压VlO和Vll没有超过阈值Vth。当从整秒经过12ms时,如上所述,由于在第一检测模式下电磁制动减弱,转子10的自由振动不易被抑制,如图37(a)所示,电流波形出现区域c4。 由于该电流值为负,对于图36(c)的检测脉冲F12和F13,如图37(b)所示获得了超过阈值 Vth的检测信号V12和V13。所以,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP。另一方面,转子10的旋转失败的情况下的动作如下所述。图38(a)是该情况下安装有惯性矩较大的指针时在线圈9中感应的电流波形,图38(b)是此时在线圈9的一方的端子1发生的电压波形,图38(c)是在线圈9的另一方的端子2发生的电压波形。首先如图36 (a)所示,从整秒起对线圈9的端子01施加通常驱动脉冲SP,发生图 38(a)所示的电流波形Cl。然后在从整秒起经过了 5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈 9施加图36(b)所示的检测脉冲B5,Ims后对其施加检测脉冲B6。此时,由于转子10旋转失败,所以出现图38(a)所示的电流值为正的电流波形c5。因此,如图38(c)所示诱发电压 V5、V6超过阈值Vth。在前半的旋转检测期间中,即,由于对于检测脉冲B5和B6双方获得了检测信号,因此在后半的旋转检测期间中,选择图36(b)所示的检测脉冲B7至B12。接着对于在从整秒起7ms的时刻施加的检测脉冲B7,也如图38 (c)所示获得超过阈值Vth的诱发电压V7,由于三个检测信号超过阈值Vth,所以转移至第二检测模式。在接下来的第二检测模式下,在从整秒经过8ms的时刻对线圈9施加图36(c)所示的宽度较小、为0. 0625ms的检测脉冲F8。此时,如图38(a)所示电流波形位于区域c5, 其电流值为正,所以诱发电压V8没有超过阈值Vth。接着,对于线圈9同样地每隔Ims施加图36(c)所示的检测脉冲F9至F13。此时,通过第一检测模式和第二检测模式,对线圈所施加的检测脉冲宽度均为较小的0. 0625ms,易于发生电磁制动,抑制了转子10的自由振动。所以,在经过了电流波形的区域c5的时刻,转子10大致停止,如图38(a)所示,没有表示出负方向的电流值。从而,如图38(b)所示对于检测脉冲F9至F13获得的诱发电压V9 至V13也没有超过阈值Vth。由于基于检测脉冲F8至F13的6次检测中,没有获得两次超过阈值Vth的检测信号,所以停止第二检测模式。所以,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。所以时钟不会停止。如上所述,在第六实施方式中,为了利用在转子10旋转成功的情况下,较迟地获得第一检测模式的超过阈值Vth的检测信号,而在转子10旋转失败的情况下,在通常驱动脉冲SP之后立即获得第一检测模式的超过阈值Vth的检测信号这样的时间差,通过将第一检测模式分为前半和后半的旋转检测期间,根据前半的旋转检测期间获得的检测结果改变后半的旋转检测期间的检测脉冲的宽度,由此旋转成功的情况下减弱电磁制动,抑制误检测导致的消费电力的增加,并且在旋转失败的情况下使电磁制动发挥作用,防止误判定为旋转成功。使用流程图说明以上的动作。图39是表示第六实施方式的电子时钟中转子10的旋转检测方法的流程图,表示每个整秒的动作。在整秒的定时输出通常驱动脉冲SP(步骤 STl),从整秒起5ms后开始第一检测模式的旋转检测(步骤SD)。在第一检测模式下,在从整秒起5. Oms的时刻和6. Oms的时刻,首先将检测脉冲的宽度设定为0. 0625ms进行输出 (步骤ST!3)。此处从整秒起7. Oms之后的第一检测模式的检测脉冲的宽度的设定根据在 5. Oms或者6. Oms有无检测信号而改变(步骤ST4)。在5. Oms的时刻或者6. Oms的时刻有检测信号的情况下,在7. Oms之后输出宽度为0. 0625ms的检测脉冲(步骤SI^),在5. Oms 或者6. Oms没有检测信号的情况下,在7. Oms之后输出宽度为0. 25ms的检测脉冲(步骤 ST6)。在第一检测模式结束时开始第二检测模式(步骤ST7)。在第二检测模式中将检测脉冲的宽度设定为0.0625ms进行输出(步骤ST8)。判定在规定期间内是否检测到检测信号(步骤ST9),在检测到检测信号的情况下判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP(步骤ST10)。在规定期间内没有检测到检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,同时从下一个整秒起输出具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲(步骤ST11)。由此完成这一秒的动作,等待下一个整秒重新从最初开始。其中,上述说明表示本实施方式的一例,能够进行各种变形。例如,划分第一检测模式的前半和后半的旋转检测区间的定时、第一检测模式下转移到第二检测模式所需要的检测信号的数量等也可以配合要应用于本实施方式的实际的机器而改变。此外,在上述例子中,根据在第一检测模式的前半是否至少检测到一次检测信号选择第一检测模式的后半的检测脉冲宽度,但也可以以在第一检测模式的前半,检测出任意多次检测信号作为条件, 选择在第一检测模式的后半的检测脉冲宽度。[第七实施方式设置三个检测模式,根据第一检测模式的检测结果进行的改变]接着,说明本发明的第七实施方式。第七实施方式是设置有第一至第三的三个检测模式,根据第一检测模式下获得的检测结果改变第二检测模式下检测脉冲的宽度的例子。该示例利用转子旋转成功时与旋转失败时,在驱动信号之后立即实行的第一检测模式中有没有检测出检测信号这一点存在不同,旋转成功的情况下减弱电磁制动,抑制误检测导致的消费电力的增加,而旋转失败的情况下使电磁制动发挥作用,防止误判定为旋转成功。以下基于附图详细说明。图40是表示第七实施方式的电子时钟的电路结构的框图,图41是第六实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图,图42是在第七实施方式的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针,转子10能够旋转的情况下在线圈中发生的电流波形和电压波形图,图43是转子10不能旋转的情况下在线圈中发生的电流波形和电压波形图,图44是第七实施方式的电子时钟的流程图。其中对于与现有例和第一至第六实施方式中已说明的部分相同的结构要素附加相同的编号并省略说明。图40中,20是由线圈9和转子10构成的步进电机,1是振荡电路,2是分频电路, 3是通常驱动脉冲发生电路,4是补正驱动脉冲发生电路,5是第一检测脉冲发生电路。在本实施方式中,第一检测脉冲发生电路5基于分频电路2的信号输出用于实行第二检测模式的检测脉冲B6至12。如图41 (b)和(b2)所示,检测脉冲B6至12具有宽度为0. 625ms的
36脉冲的情况(该图(b))和宽度为0. 25ms的脉冲的情况(该图(b2))这两种情况,从整秒起6ms后到12ms每隔Ims进行输出。6是第二检测脉冲发生电路。在本实施方式中,第二检测脉冲发生电路6基于分频电路2的信号输出第一检测模式和第三检测模式下使用的检测脉冲F5 F14。检测脉冲F5 F14如图41 (c)所示,是宽度为0. 0625ms的脉冲,从整秒起5ms后到Hms每隔Ims进行输出。7是脉冲选择电路,8是驱动电路,9是线圈,10是转子,11是检测电路,12是基于检测电路11的检测信号进行第一检测模式的判定的第一检测模式判定电路,13是基于检测电路11的检测信号进行第二检测模式的判定的第二检测模式判定电路,18是基于检测电路11的检测信号进行第三检测模式的判定的第三检测模式判定电路。在本实施方式中, 第一检测模式判定电路12兼用作检测脉冲改变原因检测电路140。157是检测脉冲选择电路,按照基于第一检测模式判定电路12的输出选择由第一检测脉冲发生电路5发生的脉冲宽度不同的检测脉冲并输出的方式进行控制。即,检测脉冲选择电路157是控制第一检测脉冲发生电路5使检测脉冲的宽度能够根据第一检测模式判定电路的输出而改变的检测脉冲控制单元。接着说明上述结构的动作。脉冲选择电路7选择在整秒的时刻从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲,驱动步进电机20。然后从整秒起5ms后开始第一检测模式。 在第一检测模式下,脉冲选择电路7输出从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲F5,控制步进电机20使线圈9的阻抗变化。然后检测电路11进行通过检测脉冲F5在线圈9中发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。另一方面,脉冲选择电路7对于第一检测模式判定电路12指示开始判定动作。第一检测模式判定电路根据来自检测电路11的检测信号的输入,对检测脉冲选择电路157输出信号,改变第二检测模式下的检测脉冲的宽度。第一检测模式,无论有无检测信号都在输出规定次数的检测脉冲(本示例中为1次)之后结束,转移至第二检测模式。在第二检测模式下,脉冲选择电路7输出从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,进行步进电机20的控制。第二检测模式判定电路13通过来自检测电路11的检测信号的输入进行第二检测模式下有无检测信号的判定,在从检测电路11发生2次检测信号的情况下判定为检测到检测信号,立刻停止从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,结束第二检测模式的动作,并且通知脉冲选择电路7不发生补正驱动脉冲FP,通过指示第三检测模式判定电路18开始动作而转移至第三检测模式。但是通过检测脉冲B6 B12 —个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下,判定为旋转失败,结束第二检测模式的动作,并且不转移至第三检测模式,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲。其中,在第二检测模式下使用的检测脉冲有宽度较小、为0.0625ms的脉冲(图 4Kb))和宽度较大、为0. 25ms的脉冲(图41 (b2))这两种,使用其中哪一种根据第一检测模式的检测结果而不同。即,通过第一检测模式中包括的检测脉冲F5发生检测信号的情况下,由于旋转成功的可能性较高,在第二检测模式下输出图41( )的检测脉冲B6至B12,即宽度较大的0. 25ms的脉冲,抑制电磁制动。另一方面,通过第一检测模式中包括的检测脉冲F5没有发生检测信号的情况下,由于旋转失败的可能性较高,在第二检测模式下输出图 41 (b)的检测脉冲B6至B12,即宽度较小的0. 0625ms的脉冲,使电磁制动作用。
当转移至第三检测模式时,脉冲选择电路7输出从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲,进行步进电机20的控制。然后检测电路11进行通过检测脉冲而在线圈9中发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。第三检测模式判定电路18接受检测电路11的检测信号,检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功,立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲并停止第三检测模式的动作,同时控制脉冲选择电路7不输出补正驱动脉冲FP。但是第三检测模式下通过检测脉冲F6 F14发生的检测信号在最多进行6次检测后结束,其间一个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下,判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP。如上所述,在第七实施方式中,设置第一至第三的三个检测模式,根据第一检测模式下获得的检测结果改变第二检测模式的检测脉冲的宽度。即,在第一检测模式下检测到检测信号的情况下,使第二检测模式下的检测脉冲的宽度较大,为0. 25ms,使电磁制动难以发挥作用,转子10的自由振动不易被抑制。而在第一检测模式下没有检测到检测信号的情况下,使第二检测模式下的检测脉冲的宽度较小,为0. 0625ms,使电磁制动发生,抑制转子 10的自由振动。结合图41至图43说明通过上述动作进行实际的旋转检测的方法。图42(a)是安装有惯性矩较大的指针的情况下在线圈9中感应的电流波形,表示转子10旋转成功的情况下的波形。图42(b)是此时在线圈9的一方的端子1发生的电压波形,图42(c)是在线圈 9的另一方的端子2发生的电压波形。首先,如图41 (a)所示,从整秒起对线圈9的端子01施加通常驱动脉冲SP,转子旋转,发生图42 (a)所示的电流波形Cl。在从整秒起经过了 5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加图41 (c)所示的检测脉冲F5。在该时刻,如图42(a)所示位于电流波形c2的区域,电流值为负,所以如图42(b)所示诱发电压V5超过阈值Vth,检测出检测信号。因此,在接下来的第二检测模式下,选择图41 (b2)所示的检测脉冲B6至B12。在从下一个整秒起经过6ms的时刻,对线圈9施加图41 (b2)所示的检测脉冲B6。 在该时刻,如图42(a)所示,电流波形还位于区域c2,电流值为负,所以图42(c)所示的诱发电压V6没有超过阈值Vth。然后,在经过7ms的时刻,成为图42(a)所示的电流波形c3的区域,电流值为正。 因此,对于图41 (b2)所示的检测脉冲87、88,如图42(()所示诱发电压V7、V8成为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过阈值Vth,转移至第三检测模式。此处,从整秒起7ms之后的第二检测模式的检测脉冲B6、B7、B8的宽度较大,为 0. 25ms,电磁制动难以发挥作用,难以抑制转子10的自由振动。所以,之后的电流波形不易破坏,易于正确地检测转子10的旋转。然后,通过转移至第三检测模式,在从下一个整秒起9ms的时刻,对线圈9施加图 41 (c)所示的检测脉冲F9。从整秒起9ms到Ilms的时刻,如图42(a)所示,电流波形位于区域c3,其电流值为正。所以,如图42(b)所示,通过检测脉冲F9诱发电压V9没有超过阈值Vth。检测脉冲FlO和Fll也是同样的状况。从整秒起经过12ms时,如上所述,在第二检测模式下电磁制动减弱,转子10的自由振动不易被抑制,所以如图42(a)所示,电流波形出现区域c4。由于该电流值为负,对于图41(c)的检测脉冲F12和F13,如图42(b)所示,获得了超过阈值Vth的检测信号V12和V13。因此,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP。另一方面,转子10的旋转失败的情况下的动作如下所述。图43(a)是该情况下安装有惯性矩较大的指针的情况下在线圈9中感应的电流波形,图43(b)是此时在线圈9的一方的端子1发生的电压波形,图43(c)是在线圈9的另一方的端子2发生的电压波形。首先如图41 (a)所示,从整秒起对线圈9的端子01施加通常驱动脉冲SP,发生图 43(a)所示的电流波形Cl。然后在从整秒经过了 5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9 施加图41(c)所示的检测脉冲F5。此时,由于转子10旋转失败,所以出现图43(a)所示的电流值为正的电流波形c5。所以,如图43(b)所示,诱发电压V5没有超过阈值Vth。由于在第一检测模式下没有检测到检测信号,在接下来的第二检测模式下,选择图41(b)所示的检测脉冲B6至B12。成为第二检测模式,在从下一个整秒起经过了 6ms的时刻,对线圈9施加图41 (b) 所示的检测脉冲B6,之后对其施加检测脉冲B7。在该时刻,如图43(a)所示,电流波形仍然位于区域c5,电流值为正,所以图43(c)所示的诱发电压V6、V7超过阈值Vth。由于诱发电压V6、V7这两个检测信号超过阈值Vth,转移至第三检测模式。在接下来的第三检测模式下,在从整秒起经过8ms的时刻对线圈9施加图43 (b) 所示的检测脉冲F8。此时,如图43(a)所示,电流波形位于区域c5,其电流值为正,所以诱发电压V8没有超过阈值Vth。接着,每隔Ims对线圈9同样地施加图41 (c)所示的检测脉冲F9至F13。此时,通过第一检测模式至第三检测模式对线圈施加的检测脉冲的宽度均为较小的0. 0625ms,易于发生电磁制动,抑制了转子10的自由振动。所以,在经过电流波形的区域c5的时刻转子10大致停止,如图43(a)所示,没有表现出负方向的电流值。从而,如图43 (b)所示,对于检测脉冲F9至F13获得的诱发电压V9至V13也没有超过阈值Vth。由于基于检测脉冲F8至F13的6次检测中,没有获得2次超过阈值Vth的检测信号,停止第三检测模式。所以,第三检测模式判定电路18正确地判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。所以时钟不会停止。如上所述,在第七实施方式中,在转子10旋转成功的情况下,通过通常驱动脉冲 SP之后立即实行的第一检测模式得到超过阈值Vth的检测信号,而在旋转失败的情况下, 没有得到基于第一检测模式发生的超过阈值Vth的检测信号,利用这样的差异,在旋转成功的情况下减弱电磁制动,抑制误检测导致的消费电力的增加,并且在旋转失败的情况下使电磁制动发挥作用,防止误判定为旋转成功。使用流程图说明以上动作。图44是表示第七实施方式的电子时钟中转子10的旋转检测方法的流程图,表示在每个整秒的动作。在整秒的定时输出通常驱动脉冲SP(步骤 STl),从整秒起5ms后开始第一检测模式的旋转检测(步骤SD)。在第一检测模式下将检测脉冲的宽度设定为0.0625ms进行输出(步骤SB)。在第一检测模式结束时开始第二检测模式(步骤ST4)。此处第二检测模式下的检测脉冲的宽度的设定根据在第一检测模式下是否有检测信号而改变(步骤SI^)。在第一检测模式下有检测信号的情况下,在第二检测模式下输出宽度为0. 25ms的检测脉冲(步骤ST6),在第一检测模式下没有检测信号的情况下,在第二检测模式下输出宽度为0. 0625ms的检测脉冲(步骤ST7)。在第二检测模式结束时开始第三检测模式(步骤ST8)。在第三检测模式下将检测脉冲的宽度设定为0.0625ms 进行输出(步骤ST9)。判定在规定期间内是否检测到检测信号(步骤ST10),当检测到检测信号的情况下判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP(步骤ST11)。当在规定期间内没有检测到检测信号的情况下判断为旋转失败并输出补正驱动脉冲FP,同时从下一个整秒起输出具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲(步骤ST12)。由此结束这一秒的动作,等待下一个整秒重新从最初开始。其中,上述说明表示本实施方式的一例,能够进行各种变形。例如,在第一检测模式下实行的检测脉冲的数量不限于1个,也可以是多个。在该情况下,可以适当地设定改变在第二检测模式下的检测脉冲的宽度的条件,例如,可以以对于多个检测脉冲能够获得规定数量的检测信号、或者对于所有检测脉冲能够获得规定数量的检测信号作为条件。[第八实施方式根据第一检测模式的前半的检测结果输出虚拟脉冲]接着,说明本发明的第八实施方式。第八实施方式是将第一检测模式分为前半和后半,根据在前半获得的检测结果输出虚拟脉冲的例子。此处,虚拟脉冲指的是检测脉冲, 与通常的检测脉冲同样地使包括线圈的闭环的状态成为高阻抗的状态,但是通过该虚拟脉冲在线圈中诱发的诱发电压不用作检测信号。该示例与第二、第五、第六实施方式相同,利用在转子旋转成功的情况和在转子旋转失败的情况下,在第一检测模式下检测到检测信号的定时不同,在旋转成功的情况下减弱电磁制动,抑制误检测导致的消费电力的增加,并且在旋转失败的情况下通过电磁制动防止误判定为旋转成功。以下基于附图详细地进行说明。由于表示第八实施方式的电子时钟的电路结构的框图与表示第六实施方式的电子时钟的电路结构的框图即图35相同,使用图35进行说明。图45是第八实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图,图46是在第八实施方式的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针,转子10能够旋转的情况下在线圈中发生的电流波形和电压波形图,图47是第八实施方式的电子时钟的流程图。其中对于与现有例和第一至第七实施方式中已说明的部分相同的结构要素附加相同的编号并省略说明。由于对图35的说明与在第六实施方式中已说明的内容相同,关于重复的部分参照上述已说明的内容。在本实施方式中,第一检测脉冲发生电路发生的检测脉冲,如图 45(b)和(b2)所示,具有包括虚拟脉冲D6. 5至Dll. 5 (该图(b2))的检测脉冲和不包括虚拟脉冲D6. 5至Dll. 5的检测脉冲(该图(b))这两种,这一点与第六实施方式不同。虚拟脉冲D6. 5至Dll. 5从整秒起6. 5ms后到11. 5ms每隔Ims进行输出。在本实施方式中,第一检测模式判定电路12也兼用作检测脉冲改变原因检测电路140。检测脉冲选择电路156基于第一检测模式判定电路12的输出选择、控制由第一检测脉冲发生电路5发生的虚拟脉冲的输出的有无。即,检测脉冲选择电路156是控制第一检测脉冲发生电路5使有无虚拟脉冲的输出能够根据第一检测模式判定电路的输出而改变的检测脉冲控制单元。只要注意虚拟脉冲是在通常的检测脉冲之间输出的,也能够使检测脉冲选择电路156为根据第一检测模式判定电路的输出,控制从第一检测脉冲发生电路 5发生的检测脉冲的频率的检测脉冲控制单元。
接着说明上述结构的动作。脉冲选择电路7在整秒的时刻选择从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲,驱动步进电机20。然后从整秒起5ms后开始第一检测模式。 在第一检测模式下脉冲选择电路7输出从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,控制步进电机20使线圈9的阻抗变化。然后检测电路11进行通过检测脉冲B5 B12在线圈9 中发生的诱发电压的检测,当检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。另一方面, 脉冲选择电路7对于第一检测模式判定电路12指示开始判定动作。第一检测模式判定电路12根据来自检测电路11的检测信号的输入进行第一检测模式下有无检测信号的判定, 在从检测电路11发生3次检测信号的情况下判定为检测到检测信号,立刻停止从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,结束第一检测模式的动作,并且通知脉冲选择电路7不发生补正驱动脉冲FP,通过指示第二检测模式判定电路13开始动作而转移至第二检测模式。 但是通过检测脉冲B5 B12 —个检测信号都没有发生、或者只发生了一个或者两个检测信号的情况下,判定为旋转失败并结束第一检测模式的动作,而且不转移至第二检测模式,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲。其中,第一检测模式分为包括检测脉冲B5和B6的前半与包括其他脉冲的后半, 后半的第一检测模式的检测信号的检测方法根据前半的第一检测模式的检测结果而改变。 即,前半的第一检测模式中包括的检测脉冲B5或者B6中的某一方或者双方发生检测信号的情况下,旋转失败的可能性较高,因此在后半的第一检测模式下如图45(b)所示不发生虚拟脉冲。结果,只输出B7至B12的用于检测电路11的检测的宽度较小的0. 0625ms的脉冲,使电磁制动发挥作用。另一方面,前半的第一检测模式中包括的检测脉冲B5和B6均没有发生检测信号的情况下,旋转成功的可能性较高,因此在后半的第一检测模式下输出图 45 (b2)的虚拟脉冲D6. 5至Dll. 5。结果,除了通常的检测脉冲B7至B12还输出虚拟脉冲 D6. 5至Dll. 5,所以包括线圈9的闭环成为高阻抗的状态的时间的比例增加,抑制了电磁制动。其中,本实施方式中,虚拟脉冲D6. 5至Dll. 5是与通常的检测脉冲B7至B12为相同宽度的脉冲,为0. 0625ms。转移至第二检测模式时,脉冲选择电路7输出从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲,进行步进电机20的控制。然后检测电路11进行通过检测脉冲在线圈9中发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。第二检测模式判定电路13接受检测电路11的检测信号,检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功,立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲并停止第二检测模式的动作,同时控制脉冲选择电路7不输出补正驱动脉冲FP。但是通过检测脉冲F7 F14发生的检测信号在最多进行6次检测后结束,其间一个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP。如上所述,在第八实施方式中将第一检测模式分为前半和后半的旋转检测期间, 根据前半的旋转检测期间中获得的检测结果改变后半的旋转检测期间中有无虚拟脉冲。 即,在前半的旋转检测期间中检测到检测信号的情况下,在后半的旋转检测期间中不发生虚拟脉冲,使电磁制动作用,抑制转子10的自由振动。而在前半的旋转检测期间中没有检测到检测信号的情况下,在后半的旋转检测期间中发生虚拟脉冲,使电磁制动难以作用,转子10的自由振动不易被抑制。
结合图45、图46和图38说明通过上述动作进行实际的旋转检测的方法。图46 (a) 是安装有惯性矩较大的指针的情况下在线圈9中感应的电流波形,表示转子10的旋转成功的情况下的波形。图46(b)是此时在线圈9的一方的端子1发生的电压波形,图46(c)是在线圈9的另一方的端子2发生的电压波形。首先如图45(a)所示,从整秒起对线圈9的端子01施加通常驱动脉冲SP,转子旋转,发生图46 (a)所示的电流波形Cl。在从整秒起经过5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加图45 (b)所示的检测脉冲B5,Ims后对其施加检测脉冲B6。在该时刻,如图46 (a) 所示,位于电流波形c2的区域,电流值为负,所以如图46(c)所示,诱发电压V5、V6没有超过阈值Vth。由于在前半的旋转检测期间,即,对于检测脉冲B5和B6没有获得检测信号,所以在后半的旋转检测期间,选择包括图45( )所示的虚拟脉冲D6. 5至Dll. 5的检测脉冲 B7 至 B12。然后,在经过7ms的时刻,成为图46(a)所示的电流波形c3的区域,电流值变为正。因此,对于图45( )所示的检测脉冲B7、B8、B9,如图46(c)所示,诱发电压V7、V8、V9 成为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8、V9这三个检测信号超过阈值Vth,所以转移至第二检测模式。此处,由于在从整秒起6. 5ms之后的第一检测模式下,输出了虚拟脉冲D6. 5至 D8. 5,所以电磁制动难以发挥作用,不容易抑制转子10的自由振动。因此,之后的电流波形不易破坏,易于正确地检测转子10的旋转。此外,基于虚拟脉冲D6. 5至D8. 5产生的诱发电压不作为检测电路11的检测信号的检测对象使用,所以图46(c)中,为了将其与用作检测对象使用的诱发电压区别,用虚线表示。然后,转移至第二检测模式,由此在从下一个整秒起IOms的时刻之后,对线圈9施加图45(c)所示的检测脉冲FlO0在从整秒起IOms至Ilms的时刻,如图46(a)所示,电流波形位于区域c3,其电流值为正。所以,如图46(b)所示,通过检测脉冲FlO和Fll诱发电压VlO和Vll没有超过阈值Vth。从整秒起经过12ms时,如上所述,由于在第一检测模式下减弱了电磁制动,转子10的自由振动变得不易被抑制,如图46(a)所示,电流波形出现区域c4。该电流值为负,所以对于图45(c)的检测脉冲F12和F13,如图46(b)所示,获得超过阈值Vth的检测信号V12和V13。因此,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP。另一方面,在转子10的旋转失败的情况下的动作如下所述。在第八实施方式中, 转子10不能旋转的情况下在线圈中发生的电流波形图和电压波形图,与第六实施方式中转子10不能旋转的情况下在线圈中发生的电流波形和电压波形图即图38相同,所以使用图38进行说明。图38(a)是该情况下安装有惯性矩较大的指针的情况下在线圈9中感应的电流波形,图38(b)是此时在线圈9的一方的端子1发生的电压波形,图38(c)是在线圈 9的另一方的端子2发生的电压波形。首先如图45 (a)所示从整秒起对线圈9的端子01施加通常驱动脉冲SP,发生图 38(a)所示的电流波形Cl。然后在从整秒经过5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加图45(b)所示的检测脉冲B5,Ims后对其施加检测脉冲B6。此时,由于转子10旋转失败, 出现图38(a)所示的电流值为正的电流波形c5。因此,如图38(c)所示,诱发电压V5、V6超
42过阈值Vth。在前半的旋转期间中,即,对于检测脉冲B5和B6双方获得了检测信号,因此在后半的旋转检测期间中,选择图45(b)所示的检测脉冲B7至B12,不输出虚拟脉冲。接着对于在从整秒起7ms的时刻施加的检测脉冲B7,如图38 (c)所示,也获得超过阈值Vth的诱发电压V7,由于这三个检测信号超过阈值Vth,所以转移至第二检测模式。在接下来的第二检测模式下,在从整秒起经过8ms的时刻对线圈9施加图45(c) 所示的检测脉冲F8。此时,如图38(a)所示,电流波形位于区域c5,该电流值为正,所以诱发电压V8没有超过阈值Vth。而后,每隔Ims对于线圈9同样地施加图45(c)所示的检测脉冲F9至F13。此时,通过第一检测模式和第二检测模式,对线圈施加的检测脉冲均为宽度较小的0. 0625ms的检测脉冲,并且没有输出虚拟脉冲,所以易于发生电磁制动,抑制了转子10的自由振动。因此,在经过电流波形的区域c5的时刻,转子10大致停止,如图38(a) 所示,没有表现出负方向的电流值。从而,如图38(b)所示,对于检测脉冲F9至F13获得的诱发电压V9至V13也没有超过阈值Vth。由于基于检测脉冲F8至F13的6次检测中,没有获得2次超过阈值Vth的检测信号,所以结束第二检测模式。因此,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。所以时钟不会停止。如上所述,在第八实施方式中,为了利用在转子10旋转成功的情况下,较迟地获得第一检测模式的超过阈值Vth的检测信号,而在旋转失败的情况下,在通常驱动脉冲SP 之后立即获得第一检测模式的超过阈值Vth的检测信号这样的定时差,将第一检测模式分为前半和后半的旋转检测期间,根据前半的旋转检测期间中获得的检测结果改变后半的旋转检测期间中有无虚拟脉冲的输出,在旋转成功的情况下减弱电磁制动,抑制误检测导致的消费电力的增加,而在旋转失败的情况下使电磁制动发挥作用,防止误判定为旋转成功。对于以上的动作使用流程图进行说明。图47是表示第八实施方式的电子时钟中转子10的旋转检测方法的流程图,表示每个整秒的动作。在整秒的定时输出通常驱动脉冲 SP (步骤STl),从整秒起5ms后开始第一检测模式下的旋转检测(步骤SD)。在第一检测模式下在从整秒起5. Oms的时刻和6. Oms的时刻输出宽度为0. 0625ms的检测脉冲(步骤 ST3)。在此根据在5. Oms的时刻或者6. Oms的时刻是否有检测信号而改变6. 5ms之后的第一检测模式下是否使用虚拟脉冲的设定(步骤ST4)。在5. Oms的时刻或者6. Oms的时刻有检测信号的情况下,在6. 5ms之后不输出虚拟脉冲,只输出检测脉冲(步骤SI^),在5. Oms 的时刻或者6. Oms的时刻没有检测信号的情况下,在6. 5ms之后与检测脉冲同时输出虚拟脉冲(步骤ST6)。当第一检测模式结束时开始第二检测模式(步骤ST7)。在第二检测模式下输出宽度为0.0625ms的检测脉冲(步骤ST8)。判定在规定期间内是否检测到检测信号(步骤ST9),在检测到检测信号的情况下判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP(步骤ST10)。在规定期间内没有检测到检测信号的情况下判定为旋转失败并输出补正驱动脉冲FP,同时从下一个整秒起输出具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲(步骤ST11)。由此结束这一秒的动作,等待下一个整秒重新从最初开始。其中,上述说明表示本实施方式的一例,能够进行各种变形。特别是,使输出虚拟脉冲的频率和定时、虚拟脉冲的宽度与本示例不同也没有影响。例如,上述例子中,对于一个通常检测脉冲,在其0. 5ms之后输出一个虚拟脉冲,也可以对于一个通常检测脉冲在任意的定时输出两个以上的虚拟脉冲。此外,还可以使虚拟脉冲的宽度与通常的检测脉冲不同。此外,当然也可以实行与第六实施方式中所说明的同样的变形。[第九实施方式根据第一检测模式的前半的检测结果进行的改变]接着,说明本发明的第九实施方式。第九实施方式是将第一检测模式分为前半和后半,根据前半获得的检测结果在第一检测模式下检测到检测信号后输出虚拟脉冲的例子。该示例也与第二、第五、第六、第八实施方式相同,利用在转子旋转成功的情况下和在旋转失败的情况下,在第一检测模式下检测到检测信号的定时不同,旋转成功的情况下减弱电磁制动,抑制误检测导致的消费电力的增加,而在旋转失败的情况下通过电磁制动防止误判定为旋转成功。以下基于附图详细说明。由于表示第九实施方式的电子时钟的电路结构的框图与表示第六实施方式的电子时钟的电路结构的框图即图35相同,使用图35进行说明。图48是第九实施方式的电子时钟的电路发生的脉冲波形图,图49是在第九实施方式的电子时钟中安装有惯性矩较大的指针,转子10能够旋转的情况下在线圈中发生的电流波形和电压波形图,图50是第九实施方式的电子时钟的流程图。其中对于与现有例和第一至第八实施方式中已说明的部分相同的结构要素附加相同的编号并省略说明。由于对图35的说明与在第六实施方式中已说明的内容相同,关于重复的部分参照在第六实施方式中已说明的内容。本实施方式中,第一检测脉冲发生电路发生的检测脉冲,具有图48(b)所示的宽度较小、为0. 0625ms的通常检测脉冲B5至B12,和该图(b2)所示的宽度较大、为0. 25ms的虚拟脉冲D5至D12这两种,这一点与第六实施方式不同。虚拟脉冲D5至D12从整秒起5ms后到12ms每隔Ims进行输出,其输出的定时与通常的检测脉冲B5至B12没有不同。在本实施方式中,第一检测模式判定电路12兼用作检测脉冲改变原因检测电路140。检测脉冲选择电路156基于第一检测模式判定电路12的输出选择、控制由第一检测脉冲发生电路5发生的虚拟脉冲的输出的有无。即,检测脉冲选择电路156是控制第一检测脉冲发生电路5使有无虚拟脉冲的输出根据第一检测模式判定电路的输出而改变的检测脉冲控制单元。接着说明上述结构的动作。脉冲选择电路7在整秒的时刻选择从通常驱动脉冲发生电路3输出的通常驱动脉冲,驱动步进电机20。然后从整秒起5ms后开始第一检测模式。 在第一检测模式下脉冲选择电路7输出从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,控制步进电机20使线圈9的阻抗变化。然后检测电路11进行通过检测脉冲B5 B12在线圈 9中发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。另一方面, 脉冲选择电路7对于第一检测模式判定电路12指示开始判定动作。第一检测模式判定电路12根据来自检测电路11的检测信号的输入进行第一检测模式下有无检测信号的判定, 从检测电路11发生2次检测信号的情况下判定为检测到检测信号,立刻停止从第一检测脉冲发生电路5输出的检测脉冲,结束第一检测模式的动作并且通知脉冲选择电路7不发生补正驱动脉冲FP,通过指示第二检测模式判定电路13开始动作而转移至第二检测模式。 但是通过检测脉冲B5 B12 —个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下,判定为旋转失败并结束第一检测模式的动作,而且不转移至第二检测模式,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲。其中,第一检测模式区分为包括检测脉冲B5和B6的前半与包括其他脉冲的后半, 后半的第一检测模式下有无使用虚拟脉冲,根据前半的第一检测模式下是否获得检测结果、即通过检测脉冲B5和B6是否获得了 2次检测信号而改变。即,前半的第一检测模式中包括的检测脉冲B5和B6双方发生检测信号,第一检测模式下的检测已结束的情况下,立刻转移至第二检测模式,不使用虚拟脉冲D5至D12。结果,输出的检测脉冲均为宽度较小的 0. 0625ms的脉冲,电磁制动发生作用。另一方面,前半的第一检测模式下的检测未结束的情况下,由于旋转成功的可能性较高,所以在后半的第一检测模式下,在旋转检测结束后输出宽度较大的0. 25ms的虚拟脉冲D5至D12,抑制电磁制动。在本实施方式中,旋转检测结束后,即检测到2次检测信号之后,输出2次与接下来要到来的定时相应的虚拟脉冲D5至 D12之后,转移至第二检测模式。当转移至第二检测模式时,脉冲选择电路7输出从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲,进行步进电机20的控制。然后检测电路11进行通过检测脉冲而在线圈9中发生的诱发电压的检测,检测到超过阈值Vth的诱发电压时输出检测信号。第二检测模式判定电路13接受检测电路11的检测信号,在检测信号发生2次的情况下判定为旋转成功, 立刻停止从第二检测脉冲发生电路6输出的检测脉冲并停止第二检测模式的动作,同时控制脉冲选择电路7不输出补正驱动脉冲FP。但是通过检测脉冲F7 F14发生的检测信号在最多进行6次检测后结束,其间一个检测信号都没有发生,或者只发生了一个检测信号的情况下,判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP。如上所述,在第九实施方式中将第一检测模式分为前半和后半的旋转检测期间, 根据前半的旋转检测期间中检测是否结束而改变后半的旋转检测期间中有无虚拟脉冲的使用。即,在前半的旋转检测期间中检测到2次检测信号的情况下立刻转移至第二检测模式,不使用虚拟脉冲,发生电磁制动,抑制转子10的自由振动。并且在前半的旋转检测期间中检测到2次检测信号的情况下,在后半的旋转检测期间中检测到2次检测信号后,进一步输出2次宽度较大的0. 25ms的虚拟脉冲,使电磁制动不容易发挥作用,转子10的自由振动不易被抑制。结合图48、图49和图12说明通过上述动作进行的实际的旋转检测的方法。图 49(a)是安装有惯性矩较大的指针的情况下在线圈9中感应的电流波形,表示转子10的旋转成功的情况下的波形。图49(b)是此时在线圈9的一方的端子1发生的电压波形,图 49(c)是在线圈9的另一方的端子2发生的电压波形。首先如图48 (a)所示,从整秒起对线圈9的端子01施加通常驱动脉冲SP,转子旋转,发生图49(a)所示的电流波形Cl。在从整秒起经过5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加图48 (b)所示的检测脉冲B5,Ims后对其施加检测脉冲B6。在该时刻,如图49 (a) 所示位于电流波形c2的区域,电流值为负,所以如图49(c)所示,诱发电压V5、V6没有超过阈值Vth。在前半的旋转检测期间中,即,对于检测脉冲B5和B6双方没有获得检测信号,所以在后半的旋转检测期间中,按照在基于图36 (b)所示的检测脉冲B7至B12的旋转检测结束后,输出图36( )所示的虚拟脉冲D7至D12的方式进行控制。然后,在经过7ms的时刻,成为图49(a)所示的电流波形c3的区域,电流值变为正。因此,对于图48(b)所示的检测脉冲B7、B8,如图49 (c)所示,诱发电压V7、V8成为超过阈值Vth的检测信号。由于诱发电压V7、V8这两个检测信号超过阈值Vth,第一检测模式下的旋转检测结束。但是,由于该示例中在前半的旋转检测期间中旋转检测没有结束,接着,输出图48( )所示的虚拟脉冲。即,从作为旋转检测结束的定时的下一个定时的整秒起经过9ms的时刻输出虚拟脉冲D9,进而在Ims之后的定时输出虚拟脉冲D10。此处,作为虚拟脉冲的D9、DlO的宽度增大为0. 25ms,电磁制动难以作用,不容易抑制转子10的自由振动。因此,之后的电流波形不易破坏,易于正确地检测出转子10的旋转。通过输出两个虚拟脉冲D9和D10,转移至第二检测模式。其中,基于虚拟脉冲D9和DlO产生的诱发电压不用作检测电路11的检测信号的检测对象,所以,在图49(c)中,为了将其与用作检测对象的诱发电压区分,用虚线表示(图中,为了表示是脉冲宽度较大的脉冲,以线段在上下方向上重叠的方式表示)。然后,通过转移至第二检测模式,在从下一个整秒起1 Ims的时刻之后,对线圈9施加图48(c)所示的检测脉冲F11。在该时刻,如图41(a)所示,电流波形位于区域c3,该电流值为正。所以,如图49(b)所示,通过检测脉冲Fll诱发电压Vll没有超过阈值Vth。从整秒起经过12ms时,如上所述,由于在第一检测模式下减弱了电磁制动,转子10的自由振动变得不易被抑制,所以如图49(a)所示,电流波形出现区域c4。由于该电流值为负,对于图48 (c)的检测脉冲F12和F13,如图49 (b)所示获得超过阈值Vth的检测信号V12和V13。 所以,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP。另一方面,转子10旋转失败的情况下的动作如下所述。由于第九实施方式中,转子10不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图与第二实施方式中转子10不能旋转的情况下线圈中发生的电流波形和电压波形图即图12相同,因此使用图12进行说明。图12(a)是该情况下安装有惯性矩较大的指针的情况下线圈9中感应的电流波形,图 12 (b)是此时在线圈9的一方的端子1发生的电压波形,图12 (c)是在线圈9的另一方的端子2发生的电压波形。首先如图48 (a)所示,从整秒起对线圈9的端子01施加通常驱动脉冲SP,发生图 12(a)所示的电流波形Cl。然后在从整秒经过5ms的时刻开始第一检测模式,对线圈9施加图48(b)所示的检测脉冲B5,Ims后对其施加检测脉冲B6。此时,由于转子10旋转失败, 出现图12(a)所示的电流值为正的电流波形c5。所以,如图12(c)所示,诱发电压V5、V6超过阈值Vth。由于在前半的旋转检测期间中旋转检测结束,即,对于检测脉冲B5和B6获得了诱发电压V5和V6两次检测信号,所以不使用图48( )所示的虚拟脉冲,立刻转移至第二检测模式。在接下来的第二检测模式下,在从整秒起经过7ms的时刻对线圈9施加图48(c) 所示的宽度较小、为0. 0625ms的检测脉冲F7。此时,如图12(a)所示,电流波形位于区域 c5,该电流值为正,因此诱发电压V7没有超过阈值Vth。接着,每隔Ims对线圈9同样地施加图48(c)所示的检测脉冲F8至F12。此时,通过第一检测模式和第二检测模式,对线圈施加的检测脉冲均为宽度较小的0. 0625ms的检测脉冲,易于发生电磁制动,抑制了转子10的自由振动。所以,在经过电流波形的区域c5的时刻转子10大致停止,如图12(a)所示,没有表现出负方向的电流值。从而,如图12(b)所示,对于检测脉冲F8至F12获得的诱发电压V8到V12也没有超过阈值Vth。由于基于检测脉冲F7至F12的6次检测中,没有获得两次超过阈值Vth的检测信号,所以停止第二检测模式。因此,第二检测模式判定电路13正确地判定为旋转失败,输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时从通常驱动脉冲发生电路3输出具有比上一次大一级的驱动力的通常驱动脉冲SP2。所以时钟不会停止。如上所述,在第九实施方式中,为了利用转子10在旋转成功的情况下,较迟地获得第一检测模式的超过阈值Vth的检测信号,而在旋转失败的情况下,在通常驱动脉冲SP 之后立即获得第一检测模式的超过阈值Vth的检测信号这样的定时差,通过将第一检测模式分为前半和后半的旋转检测期间,根据前半的旋转检测期间中旋转检测是否结束而改变虚拟脉冲的使用的有无,由此,在旋转成功的情况下减弱电磁制动,抑制误检测导致的消费电力的增加,而在旋转失败的情况下使电磁制动发挥作用,防止误判定为旋转成功。使用流程图说明以上动作。图50是表示第九实施方式的电子时钟中转子10的旋转检测方法的流程图,表示每个整秒的动作。在整秒的定时输出通常驱动脉冲SP(步骤 STl),从整秒起5ms后开始第一检测模式下的旋转检测(步骤SD)。在第一检测模式下, 在从整秒起5. Oms的时刻和6. Oms的时刻输出宽度为0. 0625ms的检测脉冲(步骤ST3)。 此处根据在5. Oms的时刻和6. Oms的时刻是否有检测信号而改变在第一检测模式结束后是否使用虚拟脉冲的设定(步骤ST4)。在5. Oms的时刻和6. Oms的时刻有检测信号的情况下,第一检测模式结束后不输出虚拟脉冲(步骤SI^),在5. Oms的时刻和6. Oms的时刻没有检测信号的情况下,第一检测模式结束后输出虚拟脉冲(步骤ST6)。当第二检测模式开始时(步骤ST7),输出宽度为0. 0625ms的检测脉冲(步骤ST8)。判定在规定期间内是否检测到检测信号(步骤ST9),在检测到检测脉冲的情况下判定为旋转成功,不输出补正驱动脉冲FP,在下一次输出通常驱动脉冲时输出与上一次驱动力相同的通常驱动脉冲SP(步骤ST10)。在规定期间内没有检测到检测信号的情况下判定为旋转失败并输出补正驱动脉冲FP,同时从下一个整秒起输出具有大一级的驱动力的通常驱动脉冲(步骤ST11)。由此结束这一秒的动作,等待下一个整秒重新从最初开始。其中,上述说明表示本实施方式的一例,能够进行各种变形。例如,可以改变虚拟脉冲的宽度和定时、输出次数等。此外,还可以使有无使用虚拟脉冲,不是根据第一检测模式的前半中旋转检测是否结束而决定,而是根据在第一检测模式的前半中是否获得检测信号而判断等。如上所述,本发明的各实施方式中,共用的特征是按照根据来自检测脉冲改变原因检测单元的检测信号改变从检测脉冲发生电路输出的检测脉冲的脉冲宽度或者频率的方式进行控制。这指的是检测脉冲的脉冲宽度或者频率根据从整秒起的经过时间、旋转检测单元的检测状态、电源电压等原因而动态地变化。即,例如,作为电子时钟,构成为能够改变用于检测转子的旋转的检测脉冲的宽度和频率,而例如通过工厂出货时的调整等的初始设定使脉冲的宽度和频率固定为某个值的,不能根据来自检测脉冲改变原因检测单元的检测信号而改变从检测脉冲发生电路输出的检测脉冲的脉冲宽度或者频率。以上,根据附图详细说明了本发明的实施方式,各实施方式只是本发明的例示,本发明不仅限于实施方式的结构。因此,不脱离本发明的要点的范围内的设计的改变等,当然也包括在本发明中。
47
例如,图3、图8、图13、图17、图31、图35、图40所示的框线图是一例,只要是进行上述动作,也可以具备其他结构。构成框图的系统的方法,可以基于随机逻辑控制,也可以基于微型计算机控制。还可以是由微型计算机构成脉冲选择电路7,其他电路由随机逻辑构成的结构。这样,能够较为容易地实施对于多机型的应用中的改变。此外,以上的实施方式中,为了用最小的有效电力进行驱动,在大约256次以相同级别的通常驱动脉冲正常地检测到旋转时,使驱动力降低为低一级别。此外,关于电流波形,因步进电机的电特性和驱动脉冲的电压值等使该波形、即输出电平和时间的响应等发生变化,但通过使实施方式中的第一检测脉冲的判定次数、第二检测脉冲的判定次数、第二检测模式的结束次数(第二检测脉冲的输出个数)、阈值Vth等与电流波形相应地成为适当的值,能够不依靠电流波形获得本实施方式的效果。
权利要求
1.一种电子时钟,其具有 包括转子和线圈的步进电机; 驱动该步进电机的电机驱动器;输出各种定时信号的基准信号生成电路;接受该基准信号生成电路输出的各种定时信号,生成用于驱动所述步进电机的各种脉冲信号的脉冲成形电路;选择来自该脉冲成形电路的各种脉冲输出到所述电机驱动器的脉冲选择电路;和根据由于所述转子的自由振动而产生的反电动势检测所述转子的旋转、不旋转的旋转检测电路,并且,所述脉冲成形电路具有在所述步进电机驱动定时输出通常驱动脉冲的通常驱动脉冲发生电路; 输出用于在该驱动脉冲输出后的规定定时由所述旋转检测电路进行旋转检测的检测脉冲的检测脉冲发生电路;和在由所述旋转检测电路检测为不旋转的情况下进行输出的补正驱动脉冲发生电路, 所述电子时钟的特征在于具有检测要改变所述检测脉冲的脉冲宽度或者脉冲频率的原因,输出检测信号的检测脉冲改变原因检测单元,所述检测脉冲发生电路能够改变所述检测脉冲的脉冲宽度或者频率, 所述检测脉冲发生电路,根据所述检测脉冲改变原因检测单元的检测信号,改变输出的所述检测脉冲的脉冲宽度或者脉冲频率。
2.如权利要求1所述的电子时钟,其特征在于所述电机驱动器具有输出所述各种脉冲用以驱动所述步进电机的驱动端子, 所述旋转检测电路输入该驱动端子的信号,该驱动端子通过所述检测脉冲而成为高阻抗,由此能够进行反电动势的检测。
3.如权利要求1或2所述的电子时钟,其特征在于所述检测脉冲改变原因检测单元是测定从所述通常驱动脉冲的输出定时起的经过时间,并且在已经过规定时间的情况下输出检测信号的经过时间计数器。
4.如权利要求1或2所述的电子时钟,其特征在于 所述检测脉冲改变原因检测单元是所述旋转检测单元,所述检测脉冲发生电路根据所述旋转检测单元的检测状态选择所述检测脉冲的脉冲宽度或者脉冲频率。
5.如权利要求1或2所述的电子时钟,其特征在于 具有电源和检测该电源的输出电压的电源电压检测电路, 所述检测脉冲改变原因检测单元是所述电源电压检测电路。
6.如权利要求1或2所述的电子时钟,其特征在于所述通常驱动脉冲发生电路能够输出多种通常驱动脉冲,所述控制电路具有通常驱动脉冲宽度选择单元,该通常驱动脉冲宽度选择单元输出选择适当的脉冲宽度的通常驱动脉冲的通常驱动脉冲宽度选择信号,所述检测脉冲改变原因检测单元是所述通常驱动脉冲宽度选择单元,所述检测脉冲发生电路接受所述通常驱动脉冲宽度选择信号,改变检测脉冲的脉冲宽度。
7.如权利要求3所述的电子时钟,其特征在于所述检测脉冲发生电路能够产生脉冲宽度根据来自所述经过时间计数器的检测信号而被改变的第一检测脉冲;和脉冲宽度不变的第二检测脉冲。
8.如权利要求4所述的电子时钟,其特征在于所述旋转检测单元根据从所述通常驱动脉冲的输出后至预先确定的定时为止的检测状态输出检测信号,所述检测脉冲发生电路能够产生脉冲宽度根据来自所述旋转检测单元的检测信号而被改变的第一检测脉冲;和脉冲宽度不变的第二检测脉冲。
9.如权利要求8所述的电子时钟,其特征在于所述旋转检测单元基于所述第二检测脉冲输出检测信号。
10.如权利要求4所述的电子时钟,其特征在于所述旋转检测单元根据从所述通常驱动脉冲的输出后至预先确定的定时为止的检测状态输出检测信号,所述检测脉冲发生电路能够产生脉冲频率根据来自所述旋转检测单元的检测信号而被改变的第一检测脉冲;和脉冲频率不变的第二检测脉冲。
11.如权利要求8所述的电子时钟,其特征在于所述检测脉冲发生电路在基于所述第一检测脉冲的旋转检测结束后,根据来自所述旋转检测单元的检测信号,进一步输出脉冲宽度改变后的第一检测脉冲。
12.如权利要求7 11中任一项所述的电子时钟,其特征在于 所述第一检测脉冲在所述驱动脉冲输出后的第一检测模式下使用, 所述第二检测脉冲在该第一检测模式后的第二检测模式下使用。
13.如权利要求8所述的电子时钟,其特征在于所述第一检测脉冲根据所述驱动脉冲输出后的第一检测模式下的检测结果脉冲宽度被改变,在该第一检测模式后的第二检测模式下使用。
14.如权利要求1或者2所述的电子时钟,其特征在于所述检测脉冲发生电路能够产生使所述驱动端子成为高阻抗但是不用于检测的虚拟脉冲,所述检测脉冲发生电路基于所述检测脉冲改变原因检测单元的检测结果,确定有无该虚拟脉冲的输出。
全文摘要
本发明提供使用惯性矩较大的指针也能进行正确的旋转、不旋转的判定的电子时钟。在用第一检测模式判定电路和第二检测模式判定电路进行旋转检测的电子时钟中,从计测通常驱动脉冲输出后的时间的计时计数器之后设置有检测脉冲选择电路,作为根据检测脉冲的输出定时改变检测脉冲的宽度或频率的改变单元。检测脉冲在旋转检测的同时还起到转子的电磁制动的作用。通过使检测脉冲的宽度或频率在规定期间变化而控制转子的电磁制动,进行正确的旋转检测。此外检测脉冲的宽度或频率的设定也可不根据检测脉冲的输出定时,而根据第一检测模式的判定结果或电源的输出电压、通常驱动脉冲的驱动力改变。
文档编号G04C3/14GK102576215SQ20108004550
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月6日 优先权日2009年10月7日
发明者前田俊成, 田京祐, 盐田聪, 福岛敏明, 铃木宣章 申请人:西铁城控股株式会社, 西铁城时计株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1