モータ駆動装置及びアナログ電子時計
【課題】モータを駆動するときの状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときでも適切な駆動パルスによって駆動できるようにする。
【解決手段】少なくともモータ６、７の駆動電力を供給する２次電池２と、モータ６、７を駆動するときの状態が所定状態か否かを検出する状態検出手段と、前記状態検出手段による検出結果に応じた間隔で２次電池２の電圧を検出する電池電圧検出部１０と、相互にエネルギが異なる複数種類の駆動パルスの中から電池電圧検出部１０の検出結果に応じたエネルギの駆動パルスを選択してモータ６、７を駆動する制御手段とを備えて成り、電池電圧検出部１０は、前記状態検出手段が、モータ６、７を駆動するときの状態が前記所定状態であることを検出したときは、前記所定状態でないことを検出したときよりも短い間隔で２次電池２の電圧を検出する。
【解決手段】少なくともモータ６、７の駆動電力を供給する２次電池２と、モータ６、７を駆動するときの状態が所定状態か否かを検出する状態検出手段と、前記状態検出手段による検出結果に応じた間隔で２次電池２の電圧を検出する電池電圧検出部１０と、相互にエネルギが異なる複数種類の駆動パルスの中から電池電圧検出部１０の検出結果に応じたエネルギの駆動パルスを選択してモータ６、７を駆動する制御手段とを備えて成り、電池電圧検出部１０は、前記状態検出手段が、モータ６、７を駆動するときの状態が前記所定状態であることを検出したときは、前記所定状態でないことを検出したときよりも短い間隔で２次電池２の電圧を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置及び前記モータ駆動装置を用いたアナログ電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アナログ電子時計の時刻針駆動等の用途にステッピングモータが使用されている。
例えば、電源として２次電池を使用すると共に光の強さにより電圧変動が激しい太陽電池によって前記２次電池を充電するようにした電子時計において、電源電圧を検出し検出電圧の範囲に応じて、モータ駆動パルスのエネルギを変化させるようにした電子時計が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
前記従来の電子時計は、所定期間（例えば５秒又は１０秒）毎に２次電池の電池電圧を検出し、電池電圧に応じた適切なパルス幅のモータ駆動パルスを生成してモータを駆動するようにしている。
【０００３】
しかしながら、２次電池は図８に示すように、電圧変動が大きいという特性を有している。図８は２次電池の電圧と容量（ｍＡｈ）との関係を示す特性図である。図８に示すように、２次電池の電圧が所定電圧以下のとき（領域Ａ）や、満充電領域付近のように所定電圧を超えるとき（領域Ｂ）は、電圧変動が大きいため、電池電圧の検出が遅れると適切な駆動パルスで駆動することができず、モータが誤動作を起こす恐れがある。
【０００４】
また、太陽電池は受光する光の強さによって発電電圧が大きく変動するため、充電時の状態によっては２次電池の電圧が大きく変動してしまう。図９は２次電池の電圧が充電の有無によって変動する様子を示す図である。図９に示すように、モータの駆動によって２次電池が消耗するときは、直線Ｃのように電池電圧は緩やかに低下して行くが、充電が開始すると、直線Ｄのように電池電圧が急激に上昇してしまう。したがって、充電時に電池電圧の検出が遅れると適切な駆動パルスで駆動することができず、モータが誤動作を起こす恐れがある。
【０００５】
また、クロノグラフ機能を備えたアナログ電子時計では、計測した時間を表すクロノグラフ針は秒針等の時刻針に比べて短い間隔で高速運針駆動される。図１０は、時刻針及びクロノグラフ針の運針駆動と、２次電池の充電状態及び非充電状態を対応付けた説明図である。
図１０において、時刻針駆動用の時刻モータおよびクロノグラフ針駆動用のクロノグラフモータは主駆動パルスＰ１で駆動されるが、クロノグラフモータは時刻モータに比べて短い間隔で高速駆動される。時刻モータを駆動する前に２次電池の電圧検出タイミングが各々発生して電池電圧を検出し、電池電圧に応じたエネルギの主駆動パルスＰ１−１、Ｐ１−２（エネルギはＰ１−１＜Ｐ１−２）で時刻モータやクロノグラフモータを駆動する。
【０００６】
領域Ｉ、ＩＩＩにおいては２次電池が充電中であるため、エネルギの小さい主駆動パルスＰ１−１でも時刻モータやクロノグラフモータを正常に駆動することができる。しかしながら、領域ＩＩに入って２次電池の充電が停止すると（放電状態）、電池電圧が低下して行く。
時刻針用モータの駆動は、各駆動の前に電圧検出を行い、そのときの電池電圧に応じた主駆動パルスで駆動するため誤動作することはない。また、領域ＩＩ−２においても、２次電池の電圧検出が行われるため、適切な主駆動パルスＰ１−２によってクロノグラフモータが駆動され、誤動作が生じる恐れはない。しかしながら、クロノグラフモータの駆動の場合は、領域ＩＩ−１では電池電圧が検出されないため、主駆動パルスＰ１−１ではクロノグラフモータを回転できず誤動作が生じる恐れがある。時刻モータの場合でも、時刻針を高速運針するときには前記同様に誤動作の恐れがある。
【０００７】
このように、前記従来の電子時計では、モータを駆動する状態が所定状態（（１）２次電池が放電して電圧が低い時又は満充電付近のように高い時、（２）２次電池充電時、あるいは、（３）高速運針時で所定期間内に充電もしくは放電が起こり、２次電池電圧が急変動した時）のとき、適切な駆動パルスが選択されず、モータが誤作動を起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−２３８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、モータを駆動するときの状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときでも適切な駆動パルスによって駆動できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、少なくともモータの駆動電力を供給する２次電池と、前記モータを駆動するときの状態が所定状態か否かを検出する状態検出手段と、前記状態検出手段による検出結果に応じた間隔で前記２次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、相互にエネルギが異なる複数種類の駆動パルスの中から前記電圧検出手段の検出結果に応じたエネルギの駆動パルスを選択して前記モータを駆動する制御手段とを備えて成り、前記電圧検出手段は、前記状態検出手段が、前記モータを駆動するときの状態が前記所定状態であることを検出したときは、前記所定状態でないことを検出したときよりも短い間隔で前記２次電池の電圧を検出することを特徴とするモータ駆動装置が提供される。
また、本発明によれば、時刻針を回転するモータと、前記モータを駆動するモータ駆動装置とを有するアナログ電子時計において、前記モータ駆動装置を用いて成ることを特徴とするアナログ電子時計が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るモータ駆動装置によれば、モータの駆動状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときでも適切な駆動パルスによって駆動することが可能になる。
また、本発明に係るアナログ電子時計によれば、モータの駆動状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときでも適切な駆動パルスによって駆動することが可能になるため、正確な運針動作を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置を用いたアナログ電子時計のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計のフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計のフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計の説明図である。
【図８】２次電池の電圧−容量特性図である。
【図９】２次電池の充電特性図である。
【図１０】従来のアナログ電子時計の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置を用いたアナログ電子時計のブロック図で、クロノグラフ時計の例を示している。
図１において、アナログ電子時計２００は、発電手段あるいは充電手段としての太陽電池１、電源としての２次電池２、時刻針を運針駆動する時刻モータ６、計測した時間を表示するためのクロノグラフ針（図示せず）を運針駆動するクロノグラフモータ７、時間計測（クロノグラフ）動作の開始と停止を指示するためのスタート／ストップスイッチ８、計測した時間を０にリセットするためのリセットスイッチ９、モータ駆動装置１００を備えている。
【００１４】
太陽電池１が光を受光して発電し、２次電池２を充電する。２次電池２は、アナログ電子時計１００の各電子的構成要素に駆動電力を供給する電源であり、又、少なくともモータ６、７に駆動電力を供給する電源である。
モータ６、７は周知構成の時計用ステッピングモータであり、時刻モータ６は所定の第１間隔で駆動される第１ステッピングモータ、クロノグラフモータ７は前記第１間隔よりも短い所定の第２間隔で駆動される第２ステッピングモータである。時刻モータ６はモータ駆動制御部５によって駆動され、時刻針（例えば時針・分針・秒針、図示せず）を運針駆動することによって現在時刻を表示させる。クロノグラフモータ７はクロノグラフ針（図示せず）を運針駆動することによって計測した時間を表示させる。
【００１５】
スタート／ストップスイッチ８は、時間計測動作の開始と停止を交互に指示するためのスイッチである。時間計測を開始していない状態でスタート／ストップスイッチを操作することにより、時間計測動作を開始させる。時間計測を行っている状態でスタート／ストップスイッチを操作することにより、時間計測動作を停止させる。時間計測終了後、リセットスイッチ９を操作することによって計測済みの時間を０にリセットしてクロノグラフ針を帰零させる。尚、時間計測中にリセットスイッチ９を操作することによっても計測時間を０にリセットさせて、クロノグラフ針を帰零させることができる。
【００１６】
モータ駆動装置１００は、発振制御部３、発振制御部３と共に発振回路を構成する水晶振動子４、モータ駆動制御部５、２次電池２の電圧を検出する電池電圧検出部１０、２次電池２が太陽電池１によって充電中か否かを検出すると共に２次電池２から太陽電池１側へ電流が流れるのを防止する充電検出逆流防止部１１、相互にエネルギの異なる複数種類の主駆動パルスＰ１や前記各主駆動パルスＰ１よりもエネルギの大きい補正駆動パルスＰ２の中から選択する駆動パルスを指示するパルス選択制御部１２、２次電池２の電圧を検出するタイミングを制御する電圧検出タイミング制御部１３を備えている。
【００１７】
電圧検出タイミング制御部１３は、パルス選択制御部１２からの検出間隔設定信号に対応する間隔で電圧検出を行わせるための検出タイミング信号をパルス選択制御部１２に出力する。
電池電圧検出部１０は、パルス選択制御部１２からの検出サンプリング信号に応答して２次電池２の電圧を検出し、前記電圧を表す電圧検出信号をパルス選択制御部１２に出力する。充電検出逆流防止部１１は、太陽電池１の電圧が２次電池２の電圧よりも高い場合は充電中であることを表す充電検出信号をパルス選択制御部１２に出力し、太陽電池１の電圧が２次電池２の電圧よりも高くない場合は充電中でないことを表す充電検出信号をパルス選択制御部１２に出力する。
【００１８】
モータ駆動制御部５は、発振制御部３及び水晶振動子４によって構成される発振回路から入力された所定周波数の信号を分周し、計時動作の基準となる時計信号を生成して計時動作を行う。モータ駆動制御部５は、予め定めた所定周期で運針タイミングが発生する毎に、パルス選択制御部１２に対して運針タイミング信号を出力する。モータ駆動制御部５は、運針タイミングが発生する毎に、パルス選択制御部１２からのパルス選択信号に対応するエネルギの駆動パルスによってモータ６、７を駆動する。また、モータ駆動制御部５は、スタート／ストップスイッチ８によって時間計測開始指示が入力されると、時間計測中であることを表すクロノグラフＲＵＮ信号をパルス選択制御部１２に出力する。
【００１９】
詳細は後述するが、パルス選択制御部１２は、電池電圧検出部１０からの電圧検出信号、充電検出逆流防止部１１からの充電検出信号、モータ駆動制御部５からのクロノグラフＲＵＮ信号に応答して、電池電圧検出部１０に対する検出サンプリング信号の供給間隔を変更制御して、電池電圧検出部１０による２次電池２の電圧検出間隔を制御する。また、パルス選択制御部１２は、電圧検出間隔を変更制御する場合、電圧検出タイミング制御部１３へ新たな検出タイミングを表す検出間隔設定信号を出力する。電圧検出タイミング制御部１３は、前記検出間隔設定信号に対応する間隔で検出タイミング信号をパルス選択制御部１２に出力する。パルス選択制御部１２は、前記各検出タイミング信号に応答して電池電圧検出部１０に検出サンプリング信号を出力する。
【００２０】
ここで、太陽電池１は充電手段または発電手段を構成している。電池電圧検出部１０及び電圧検出タイミング制御部１３は電圧検出手段を構成している。電池電圧検出部１０、充電検出逆流防止部１１、パルス選択制御部１２及び電圧検出タイミング制御部１３は状態検出手段を構成している。発振制御部３、水晶振動子４、モータ駆動制御部５及びパルス選択制御部１２は制御手段を構成している。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートで、電圧検出間隔の変更処理を示すフローチャートである。
図３は、本発明の実施の形態の動作説明図である。
図４は、本発明の動作説明図で、クロノグラフ針運針時の動作を示す図である。
図５は、本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートで、モータ６、７の駆動動作を示すフローチャートである。
以下、図１〜図５を用いて、本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計の動作を詳細に説明する。
【００２２】
先ず、初期状態として、電池電圧検出部１０が２次電池２の電圧を検出する電圧検出間隔は５秒（ｓ）毎又は１０秒（ｓ）毎に設定されているものとする。
パルス選択制御部１２は、モータ駆動制御部５から、時間計測動作が行われていることを表すクロノグラフＲＵＮ信号を受けた後（図２のステップＳ２０１）、モータ駆動制御部５から運針タイミングが到来したことを表す運針タイミング信号を受けていない場合（ステップＳ２０２）、電圧検出タイミング制御部１３から電圧検出タイミング信号を受信したか否か（即ち、２次電池２の電圧を検出するタイミングが到来したか否か）を判定する（ステップＳ２０３）。
【００２３】
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０３において電圧検出タイミングが到来したと判定すると、検出サンプリング信号を電池電圧検出部１０に出力して２次電池２の電圧を検出させる（ステップＳ２０４）。
電池電圧検出部１０は検出サンプリング信号に応答して２次電池２の電圧を検出し、２次電池２の電圧を表す電圧検出信号をパルス選択制御部１２に出力する。
【００２４】
パルス選択制御部１２は、電池電圧検出部１０からの電圧検出信号に基づいて、「２次電池の電圧が所定の第１電圧（例えば満充電付近の電圧）を超えた状態又は前記第１電圧よりも低い第２電圧以下の状態」ではない（即ち、２次電池の電圧が所定の第１電圧（例えば満充電付近の電圧）を超えた状態ではなく且つ前記第１電圧よりも低い第２電圧以下の状態でもない）と判定すると（ステップＳ２０５）、２次電池２の電圧検出間隔を初期状態と同じく５秒（ｓ）毎又は１０秒（ｓ）毎に設定する（ステップＳ２０６）。
次に、パルス選択制御部１２は、充電検出逆流防止部１１からの充電検出信号に基づいて、２次電池２が太陽電池１によって充電中ではないと判定すると（ステップＳ２０７）、２次電池２の電圧検出間隔を初期状態と同じく５秒（ｓ）毎又は１０秒（ｓ）毎に設定する（ステップＳ２０８）。
【００２５】
次に、パルス選択制御部１２は、自己の記憶部（図示せず）に予め記憶しておいた図３のテーブルを参照して、前記電圧検出信号に基づいて駆動パルスを選択し、処理ステップＳ２０１に戻る（ステップＳ２０９）。図３のテーブルの例では、２次電池２の電圧が所定の第１電圧（例えば満充電付近の高電圧）を超える場合には矩形波のパルス幅が最も小さい主駆動パルスＰ１−１を選択し、２次電池２の電圧が前記第１電圧以下で前記第２電圧を超える場合（通常電圧）には矩形波のパルス幅が主駆動パルスＰ１−１より大きい主駆動パルスＰ１−２を選択し、２次電池２の電圧が前記第２電圧以下の場合（低電圧）には矩形波のパルス幅が主駆動パルスＰ１−２より大きい主駆動パルスＰ１−３を選択する。
【００２６】
このように、２次電池２の電圧が低くなるにしたがって、主駆動パルスＰ１のパルス幅を大きくすることにより、電圧低下による駆動エネルギの減少が生じないようにしている。これにより、２次電池２の電圧が低下した場合でもモータ６、７を確実に回転させることができ、又、２次電池２の電圧が高いときにはモータ６、７を過剰なエネルギの主駆動パルスＰ１で駆動することを防止でき、消費電力を抑制することが可能になる。
【００２７】
尚、主駆動パルスＰ１を、矩形波状に構成せず、櫛歯状の複数のパルスによって構成した場合には、電圧変化に伴って、櫛歯のパルス数やデューティ比を変えることにより、電圧低下によって駆動エネルギが減少しないようにしてもよい。また、電圧変化に伴って、波高値を変えることにより、電圧低下によって駆動エネルギが減少しないようにしてもよい。
【００２８】
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０７において２次電池２が太陽電池１によって充電中であると判定すると、２次電池２の電圧検出間隔を初期状態よりも短い間隔（本実施の形態では１秒（ｓ）間隔）に変更し（ステップＳ２１０）、処理ステップＳ２０９に移行する。２次電池２が充電中の場合は２次電池の電圧が高くなるため、電圧検出間隔を短くすることにより、素早く適切なエネルギの駆動パルスに変更することが可能になる。
【００２９】
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０５において２次電池２の電圧が第１電圧を超える又は第２電圧以下であると判定すると、２次電池２の電圧検出間隔を初期状態よりも短い間隔（本実施の形態では１秒（ｓ）間隔）に変更し（ステップＳ２１１）、処理ステップＳ２０９に移行する。
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０３において電圧検出タイミングが到来していないと判定した場合は処理ステップＳ２０７に移行する。
【００３０】
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０２において運針タイミングが発生したと判定した場合には処理ステップＳ２０４に移行して２次電池２の電圧を検出する。これにより、図４に示すようにクロノグラフ針を運針する毎に２次電池２の電圧が検出されることになる。
また、パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０１においてクロノグラフＲＵＮ信号を受けていないと判定した場合には処理ステップＳ２０３に移行する。
以後、処理ステップＳ２０１〜Ｓ２１１の処理を所定周期で繰り返す。
【００３１】
以上のように、クロノグラフ動作時は、クロノグラフ針の運針タイミングが到来する毎に２次電池２の電池電圧を検出する。クロノグラフ非動作時は、所定の電圧検出タイミングが到来する毎に２次電池２の電池電圧を検出し、電圧検出間隔を前記電池電圧に対応する間隔に設定し、又、２次電池２の電圧に応じた駆動パルスに設定する。また、２次電池が充電中の場合には非充電の場合よりも電圧検出間隔を短くし、又、２次電池２の電池電圧に応じた駆動パルスに設定するようにしている。
【００３２】
したがって、モータ６、７を駆動するときの状態が所定状態であることを検出したときは、前記所定状態でないことを検出したときよりも短い間隔で２次電池２の電圧を検出するため、２次電池の電圧を正確に検出することが可能になる。よって、２次電池２の電圧に対応する適切な駆動パルスでモータ６、７を駆動することが可能になり、モータ６、７をより確実に回転することができ、又、省電力化が可能になる。
【００３３】
図５に示すように、パルス選択制御部１２は上記のようにして設定した駆動パルスを用いてモータ６、７を駆動する。
図５において、モータ駆動制御部５は、スタート／ストップスイッチ（スイッチＡ）８が操作されたと判定した場合（ステップＳ５０１）、時間計測動作が行われていないときは（ステップＳ５０２）、時間計測動作を開始し、パルス選択制御部１２にクロノグラフＲＵＮ信号を出力した後（ステップＳ５０３）、処理ステップＳ５０５に移行する。
【００３４】
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０２において時間計測動作が行われていると判定したときは、時間計測動作を停止した後（ステップＳ５０４）、処理ステップＳ５０５に移行する。
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０１においてスタート／ストップスイッチ（スイッチＡ）８が操作されていないと判定した場合、処理ステップＳ５０５に移行する。 モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０５において、リセットスイッチ（スイッチＢ）９が操作されたか否かを判定する。
【００３５】
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０５においてリセットスイッチ（スイッチＢ）９が操作されたと判定した場合において、時間計測動作が行われていないと判定したときは（ステップＳ５０６）、計測した時間をリセットする（ステップＳ５０７）。
次にモータ駆動制御部５は、クロノグラフ針を駆動するタイミングが到来したと判定すると（ステップＳ５０８）、前述したようにして設定された主駆動パルスＰ１の情報を読み込み（ステップＳ５０９）、当該駆動パルスＰ１でクロノグラフモータ７を駆動する（ステップＳ５１０）。
【００３６】
次にモータ駆動制御部５は、時刻針を駆動するタイミングが到来したと判定すると（ステップＳ５１１）、設定された主駆動パルスＰ１の情報を読み込み（ステップＳ５１２）、当該駆動パルスＰ１で時刻モータ６を駆動した後（ステップＳ５１３）、処理ステップＳ５０１に戻る。
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５１１において時刻針を駆動するタイミングが到来していないと判定すると、処理ステップＳ５０１に戻る。
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０８においてクロノグラフ針を駆動するタイミングが到来していないと判定すると、処理ステップＳ５１１に移行する。
【００３７】
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０６において時間計測動作が行われていると判定したときは、処理ステップＳ５０８に移行する。
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０５においてリセットスイッチ（スイッチＢ）９が操作されていないと判定した場合は、処理ステップＳ５０８に移行する。
上記動作を繰り返すことにより、設定した駆動パルスＰ１によって、時刻針運針動作とクロノグラフ針運針動作が行われ、時刻表示や計測時間の表示が行われる。
【００３８】
図６は、本発明の他の実施の形態の動作を示すフローチャートで、電圧検出間隔の変更処理を示すフローチャートである。図６において図２と同一処理を行う部分については同一符号を付している。
図７は、本他の実施の形態の動作説明図である。
図１、図３〜図５に関しては、本他の実施の形態も前記実施の形態と同じである。
【００３９】
前記実施の形態では、モータを駆動するときの状態が所定状態のときは前記所定状態でないときよりも短い間隔で２次電池２の電圧を検出するように構成し、前記所定状態の例として、２次電池２が所定の第１電圧を超えた状態又は第１電圧よりも小さい第２電圧以下の状態、２次電池２が充電中の状態、あるいは、第２ステッピングモータ７が駆動されている状態を挙げたが、本他の実施の形態では更に、２次電池２の電圧変化率が所定範囲を超える場合は電圧変化率が前記所定範囲以下の場合よりも電圧検出間隔を短くするように構成している。
【００４０】
以下、図１、図３〜図７を用いて、本他の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計の動作を、前記実施の形態と相違する部分について説明する。
図６の処理ステップＳ２０３においてパルス選択制御部１２は、前記実施の形態と同様に、電圧検出タイミングが到来したと判定すると、検出サンプリング信号を電池電圧検出部１０に出力して２次電池２の電圧を検出させる（ステップＳ２０４）。
【００４１】
電池電圧検出部１０は検出サンプリング信号に応答して２次電池２の電圧を検出し、検出した２次電池２の電圧（電圧検出値）を表す電圧検出信号をパルス選択制御部１２に出力する。
パルス選択制御部１２は、電池電圧検出部１０からの電圧検出信号に基づいて、「２次電池の電圧が所定の第１電圧（例えば満充電付近の電圧）を超えた状態又は前記第１電圧よりも低い第２電圧以下の状態」か否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【００４２】
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０５において２次電池の電圧が所定の第１電圧（例えば満充電付近の電圧）を超えた状態ではなく且つ前記第１電圧よりも低い第２電圧以下の状態でもないと判定した場合、前回のサイクルの処理ステップＳ２０４において電池電圧検出部１０が検出した２次電池２の電圧検出値と、今回のサイクルの処理ステップＳ２０４において電池電圧検出部１０が検出した２次電池２の電圧検出値とを比較し、今回検出した２次電池２の電圧検出値が前回検出した２次電池２の電圧検出値に対して所定変動範囲外か否かを判定する（ステップＳ６０１）。
【００４３】
パルス選択制御部１２は、図７に示すようにして、今回検出した２次電池２の電圧検出値が前回検出した２次電池２の電圧検出値に対して所定変動範囲外か否かを判定する。
図７において、横軸は電池電圧検出部１０が２次電池２の電圧を検出する電圧検出タイミング、縦軸は電池電圧検出部１０が検出した２次電池２の電圧検出値である。黒丸点は前回検出した２次電池２の電圧検出値の例を示し、黒三角点、黒菱形点は今回検出した２次電池２の電圧検出値の例を示している。
【００４４】
前回検出した２次電池２の電圧検出値（黒丸点）を中心として所定の変動範囲（例えば±０．５Ｖ）が所定の範囲（前回の電圧検出値に対する変動範囲の閾値）として設定されている。今回検出した２次電池２の電圧検出値例のうち、黒三角点は前記所定の変動範囲内の点であり、黒菱形点は前記所定の変動範囲外の点である。変動範囲の設定方法として、前回検出した２次電池２の電圧検出値の一定割合の範囲（例えば前回検出した２次電池２の電圧検出値の±２０％）に設定する等、種々の方法がある。
【００４５】
パルス選択制御部１２は、今回検出した電圧検出値が前回検出した電圧検出値に対して所定の変動範囲外ではない場合には、２次電池２の電圧変化率は小さいため、初期状態と同じく長い電圧検出間隔（本実施の形態では、５秒（ｓ）毎又は１０秒（ｓ））に設定して処理ステップＳ２０７に移行する（ステップＳ６０２）。
【００４６】
一方、パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ６０１において今回検出した電圧検出値が前回検出した電圧検出値に対して所定の変動範囲外の場合には、２次電池２の電圧変化率が大きく電圧変動が急変動であるため、前記長い電圧検出間隔ではモータ駆動に適切な駆動パルスに変更されない恐れがあるので、短い電圧検出間隔（本実施の形態では、１秒（ｓ））に設定する（ステップＳ２１１）。
【００４７】
以後、前記実施の形態と同様にして、処理ステップＳ２０１〜Ｓ２０５、Ｓ２０７〜Ｓ２１１、Ｓ６０１、Ｓ６０２の処理を所定周期で繰り返す。これにより、前記実施の形態と同様の効果を奏するばかりでなく、２次電池２の電圧の絶対値が高い場合でも、電圧変動率の大きいときは電圧検出間隔を短くすることで適切な駆動パルスでモータ６、７を駆動することが可能になる。したがって、モータ６、７をより確実に回転することができ又、省電力化が可能になるという効果を奏する。
【００４８】
以上述べたように、本発明の各実施の形態に係るモータ駆動装置は、少なくともモータの駆動電力を供給する２次電池と、前記モータを駆動するときの状態が所定状態か否かを検出する状態検出手段と、前記状態検出手段による検出結果に応じた間隔で前記２次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、相互にエネルギが異なる複数種類の駆動パルスの中から前記電圧検出手段の検出結果に応じたエネルギの駆動パルスを選択して前記モータを駆動する制御手段とを備えて成り、前記電圧検出手段は、前記状態検出手段が、前記モータを駆動するときの状態が前記所定状態であることを検出したときは、前記所定状態でないことを検出したときよりも短い間隔で前記２次電池の電圧を検出することを特徴としている。
【００４９】
ここで、前記所定状態は、前記２次電池が所定の第１電圧を超えた状態、前記第１電圧よりも小さい第２電圧以下の状態、又は今回の電圧検出値が前回の電圧検出値に対する所定の変動範囲外の状態であるように構成することができる。
また、前記２次電池を充電する充電手段を有し、前記所定状態は、前記２次電池が前記充電手段によって充電中の状態であるように構成することができる。
また、前記モータとして、所定の第１間隔で駆動される第１ステッピングモータと、前記第１間隔よりも短い所定の第２間隔で駆動される第２ステッピングモータとを有し、前記所定状態は、第２ステッピングモータが前記制御手段によって駆動されている状態であるように構成することができる。
【００５０】
また、前記電圧検出手段は、第２ステッピングモータが前記制御手段によって駆動される毎に前記２次電池の電圧を検出するように構成することができる。
したがって、モータを駆動するときの状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときに２次電池の電圧を素早く検出し、適切な駆動パルスに変更して駆動することが可能になる。
また、前記２次電池の電圧が低くなるにしたがってエネルギのより大きい主駆動パルスを用いて駆動することにより、電圧低下による駆動エネルギの減少が生じないようにしているため、前記２次電池の電圧が低下した場合でも前記モータを確実に回転させることができる。また、前記２次電池の電圧が高いときには前記モータを過剰なエネルギの主駆動パルスで駆動することを防止でき、消費電力を抑制することが可能になるという効果を奏する。
【００５１】
また、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計は、時刻針を回転するモータと、前記モータを駆動するモータ駆動装置とを有するアナログ電子時計において、前記モータ駆動装置として前述したモータ駆動装置１００を用いることにより、モータを駆動するときの状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときに２次電池の電圧を素早く検出し、適切な駆動パルスに変更して駆動することが可能になるため、運針ミスを防止することができ、又、省電力化を図り得る等の効果を奏する。
【００５２】
また、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計は、時刻針を回転する時刻針用ステッピングモータと、クロノグラフ針を回転するクロノグラフ針用ステッピングモータと、前記各ステッピングモータを駆動するモータ駆動装置とを有するアナログ電子時計において、前記モータ駆動装置として前述したモータ駆動装置１００を用いると共に、前記時刻針用ステッピングモータとして前記第１ステッピングモータを、前記クロノグラフ針用ステッピングモータとして前記第２ステッピングモータを用いることにより、前記第２ステッピングモータの運針駆動毎に前記２次電池の電圧を検出し、適切な駆動パルスに変更して駆動することが可能になるため、運針ミスを防止することができ、又、省電力化を図り得る等の効果を奏する。
【００５３】
尚、本実施の形態では、クロノグラフ時計の例で説明したが、時刻針のみを運針駆動するアナログ電子時計等にも適用可能である。この場合、モータとして、時刻モータのみを用いるように構成することができる。
また、時刻針以外にも、カレンダ等を駆動するためのモータの駆動にも適用可能である。
また、モータの応用例として電子時計の例で説明したが、モータを使用する各種の電子機器に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係るモータ駆動装置は、モータを使用する各種電子機器に適用可能である。
また、本発明に係るアナログ電子時計は、クロノグラフ時計、カレンダ機能付きアナログ電子腕時計、カレンダ機能付きアナログ電子置時計等の各種カレンダ機能付きアナログ電子時計をはじめ、カレンダ機能を有しない各種のアナログ電子時計にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・太陽電池
２・・・２次電池
３・・・発振制御部
４・・・水晶振動子
５・・・モータ駆動制御部
６・・・時刻モータ
７・・・クロノグラフモータ
８・・・スタート／ストップスイッチ
９・・・リセットスイッチ
１０・・・電池電圧検出部
１１・・・充電検出逆流防止部
１２・・・パルス選択制御部
１３・・・電圧検出タイミング制御部
１００・・・モータ駆動装置
２００・・・アナログ電子時計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置及び前記モータ駆動装置を用いたアナログ電子時計に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アナログ電子時計の時刻針駆動等の用途にステッピングモータが使用されている。
例えば、電源として２次電池を使用すると共に光の強さにより電圧変動が激しい太陽電池によって前記２次電池を充電するようにした電子時計において、電源電圧を検出し検出電圧の範囲に応じて、モータ駆動パルスのエネルギを変化させるようにした電子時計が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
前記従来の電子時計は、所定期間（例えば５秒又は１０秒）毎に２次電池の電池電圧を検出し、電池電圧に応じた適切なパルス幅のモータ駆動パルスを生成してモータを駆動するようにしている。
【０００３】
しかしながら、２次電池は図８に示すように、電圧変動が大きいという特性を有している。図８は２次電池の電圧と容量（ｍＡｈ）との関係を示す特性図である。図８に示すように、２次電池の電圧が所定電圧以下のとき（領域Ａ）や、満充電領域付近のように所定電圧を超えるとき（領域Ｂ）は、電圧変動が大きいため、電池電圧の検出が遅れると適切な駆動パルスで駆動することができず、モータが誤動作を起こす恐れがある。
【０００４】
また、太陽電池は受光する光の強さによって発電電圧が大きく変動するため、充電時の状態によっては２次電池の電圧が大きく変動してしまう。図９は２次電池の電圧が充電の有無によって変動する様子を示す図である。図９に示すように、モータの駆動によって２次電池が消耗するときは、直線Ｃのように電池電圧は緩やかに低下して行くが、充電が開始すると、直線Ｄのように電池電圧が急激に上昇してしまう。したがって、充電時に電池電圧の検出が遅れると適切な駆動パルスで駆動することができず、モータが誤動作を起こす恐れがある。
【０００５】
また、クロノグラフ機能を備えたアナログ電子時計では、計測した時間を表すクロノグラフ針は秒針等の時刻針に比べて短い間隔で高速運針駆動される。図１０は、時刻針及びクロノグラフ針の運針駆動と、２次電池の充電状態及び非充電状態を対応付けた説明図である。
図１０において、時刻針駆動用の時刻モータおよびクロノグラフ針駆動用のクロノグラフモータは主駆動パルスＰ１で駆動されるが、クロノグラフモータは時刻モータに比べて短い間隔で高速駆動される。時刻モータを駆動する前に２次電池の電圧検出タイミングが各々発生して電池電圧を検出し、電池電圧に応じたエネルギの主駆動パルスＰ１−１、Ｐ１−２（エネルギはＰ１−１＜Ｐ１−２）で時刻モータやクロノグラフモータを駆動する。
【０００６】
領域Ｉ、ＩＩＩにおいては２次電池が充電中であるため、エネルギの小さい主駆動パルスＰ１−１でも時刻モータやクロノグラフモータを正常に駆動することができる。しかしながら、領域ＩＩに入って２次電池の充電が停止すると（放電状態）、電池電圧が低下して行く。
時刻針用モータの駆動は、各駆動の前に電圧検出を行い、そのときの電池電圧に応じた主駆動パルスで駆動するため誤動作することはない。また、領域ＩＩ−２においても、２次電池の電圧検出が行われるため、適切な主駆動パルスＰ１−２によってクロノグラフモータが駆動され、誤動作が生じる恐れはない。しかしながら、クロノグラフモータの駆動の場合は、領域ＩＩ−１では電池電圧が検出されないため、主駆動パルスＰ１−１ではクロノグラフモータを回転できず誤動作が生じる恐れがある。時刻モータの場合でも、時刻針を高速運針するときには前記同様に誤動作の恐れがある。
【０００７】
このように、前記従来の電子時計では、モータを駆動する状態が所定状態（（１）２次電池が放電して電圧が低い時又は満充電付近のように高い時、（２）２次電池充電時、あるいは、（３）高速運針時で所定期間内に充電もしくは放電が起こり、２次電池電圧が急変動した時）のとき、適切な駆動パルスが選択されず、モータが誤作動を起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−２３８４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記問題点に鑑み成されたもので、モータを駆動するときの状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときでも適切な駆動パルスによって駆動できるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、少なくともモータの駆動電力を供給する２次電池と、前記モータを駆動するときの状態が所定状態か否かを検出する状態検出手段と、前記状態検出手段による検出結果に応じた間隔で前記２次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、相互にエネルギが異なる複数種類の駆動パルスの中から前記電圧検出手段の検出結果に応じたエネルギの駆動パルスを選択して前記モータを駆動する制御手段とを備えて成り、前記電圧検出手段は、前記状態検出手段が、前記モータを駆動するときの状態が前記所定状態であることを検出したときは、前記所定状態でないことを検出したときよりも短い間隔で前記２次電池の電圧を検出することを特徴とするモータ駆動装置が提供される。
また、本発明によれば、時刻針を回転するモータと、前記モータを駆動するモータ駆動装置とを有するアナログ電子時計において、前記モータ駆動装置を用いて成ることを特徴とするアナログ電子時計が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るモータ駆動装置によれば、モータの駆動状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときでも適切な駆動パルスによって駆動することが可能になる。
また、本発明に係るアナログ電子時計によれば、モータの駆動状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときでも適切な駆動パルスによって駆動することが可能になるため、正確な運針動作を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置を用いたアナログ電子時計のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計のフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計のフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計のフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計の説明図である。
【図８】２次電池の電圧−容量特性図である。
【図９】２次電池の充電特性図である。
【図１０】従来のアナログ電子時計の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置を用いたアナログ電子時計のブロック図で、クロノグラフ時計の例を示している。
図１において、アナログ電子時計２００は、発電手段あるいは充電手段としての太陽電池１、電源としての２次電池２、時刻針を運針駆動する時刻モータ６、計測した時間を表示するためのクロノグラフ針（図示せず）を運針駆動するクロノグラフモータ７、時間計測（クロノグラフ）動作の開始と停止を指示するためのスタート／ストップスイッチ８、計測した時間を０にリセットするためのリセットスイッチ９、モータ駆動装置１００を備えている。
【００１４】
太陽電池１が光を受光して発電し、２次電池２を充電する。２次電池２は、アナログ電子時計１００の各電子的構成要素に駆動電力を供給する電源であり、又、少なくともモータ６、７に駆動電力を供給する電源である。
モータ６、７は周知構成の時計用ステッピングモータであり、時刻モータ６は所定の第１間隔で駆動される第１ステッピングモータ、クロノグラフモータ７は前記第１間隔よりも短い所定の第２間隔で駆動される第２ステッピングモータである。時刻モータ６はモータ駆動制御部５によって駆動され、時刻針（例えば時針・分針・秒針、図示せず）を運針駆動することによって現在時刻を表示させる。クロノグラフモータ７はクロノグラフ針（図示せず）を運針駆動することによって計測した時間を表示させる。
【００１５】
スタート／ストップスイッチ８は、時間計測動作の開始と停止を交互に指示するためのスイッチである。時間計測を開始していない状態でスタート／ストップスイッチを操作することにより、時間計測動作を開始させる。時間計測を行っている状態でスタート／ストップスイッチを操作することにより、時間計測動作を停止させる。時間計測終了後、リセットスイッチ９を操作することによって計測済みの時間を０にリセットしてクロノグラフ針を帰零させる。尚、時間計測中にリセットスイッチ９を操作することによっても計測時間を０にリセットさせて、クロノグラフ針を帰零させることができる。
【００１６】
モータ駆動装置１００は、発振制御部３、発振制御部３と共に発振回路を構成する水晶振動子４、モータ駆動制御部５、２次電池２の電圧を検出する電池電圧検出部１０、２次電池２が太陽電池１によって充電中か否かを検出すると共に２次電池２から太陽電池１側へ電流が流れるのを防止する充電検出逆流防止部１１、相互にエネルギの異なる複数種類の主駆動パルスＰ１や前記各主駆動パルスＰ１よりもエネルギの大きい補正駆動パルスＰ２の中から選択する駆動パルスを指示するパルス選択制御部１２、２次電池２の電圧を検出するタイミングを制御する電圧検出タイミング制御部１３を備えている。
【００１７】
電圧検出タイミング制御部１３は、パルス選択制御部１２からの検出間隔設定信号に対応する間隔で電圧検出を行わせるための検出タイミング信号をパルス選択制御部１２に出力する。
電池電圧検出部１０は、パルス選択制御部１２からの検出サンプリング信号に応答して２次電池２の電圧を検出し、前記電圧を表す電圧検出信号をパルス選択制御部１２に出力する。充電検出逆流防止部１１は、太陽電池１の電圧が２次電池２の電圧よりも高い場合は充電中であることを表す充電検出信号をパルス選択制御部１２に出力し、太陽電池１の電圧が２次電池２の電圧よりも高くない場合は充電中でないことを表す充電検出信号をパルス選択制御部１２に出力する。
【００１８】
モータ駆動制御部５は、発振制御部３及び水晶振動子４によって構成される発振回路から入力された所定周波数の信号を分周し、計時動作の基準となる時計信号を生成して計時動作を行う。モータ駆動制御部５は、予め定めた所定周期で運針タイミングが発生する毎に、パルス選択制御部１２に対して運針タイミング信号を出力する。モータ駆動制御部５は、運針タイミングが発生する毎に、パルス選択制御部１２からのパルス選択信号に対応するエネルギの駆動パルスによってモータ６、７を駆動する。また、モータ駆動制御部５は、スタート／ストップスイッチ８によって時間計測開始指示が入力されると、時間計測中であることを表すクロノグラフＲＵＮ信号をパルス選択制御部１２に出力する。
【００１９】
詳細は後述するが、パルス選択制御部１２は、電池電圧検出部１０からの電圧検出信号、充電検出逆流防止部１１からの充電検出信号、モータ駆動制御部５からのクロノグラフＲＵＮ信号に応答して、電池電圧検出部１０に対する検出サンプリング信号の供給間隔を変更制御して、電池電圧検出部１０による２次電池２の電圧検出間隔を制御する。また、パルス選択制御部１２は、電圧検出間隔を変更制御する場合、電圧検出タイミング制御部１３へ新たな検出タイミングを表す検出間隔設定信号を出力する。電圧検出タイミング制御部１３は、前記検出間隔設定信号に対応する間隔で検出タイミング信号をパルス選択制御部１２に出力する。パルス選択制御部１２は、前記各検出タイミング信号に応答して電池電圧検出部１０に検出サンプリング信号を出力する。
【００２０】
ここで、太陽電池１は充電手段または発電手段を構成している。電池電圧検出部１０及び電圧検出タイミング制御部１３は電圧検出手段を構成している。電池電圧検出部１０、充電検出逆流防止部１１、パルス選択制御部１２及び電圧検出タイミング制御部１３は状態検出手段を構成している。発振制御部３、水晶振動子４、モータ駆動制御部５及びパルス選択制御部１２は制御手段を構成している。
【００２１】
図２は、本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートで、電圧検出間隔の変更処理を示すフローチャートである。
図３は、本発明の実施の形態の動作説明図である。
図４は、本発明の動作説明図で、クロノグラフ針運針時の動作を示す図である。
図５は、本発明の実施の形態の動作を示すフローチャートで、モータ６、７の駆動動作を示すフローチャートである。
以下、図１〜図５を用いて、本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計の動作を詳細に説明する。
【００２２】
先ず、初期状態として、電池電圧検出部１０が２次電池２の電圧を検出する電圧検出間隔は５秒（ｓ）毎又は１０秒（ｓ）毎に設定されているものとする。
パルス選択制御部１２は、モータ駆動制御部５から、時間計測動作が行われていることを表すクロノグラフＲＵＮ信号を受けた後（図２のステップＳ２０１）、モータ駆動制御部５から運針タイミングが到来したことを表す運針タイミング信号を受けていない場合（ステップＳ２０２）、電圧検出タイミング制御部１３から電圧検出タイミング信号を受信したか否か（即ち、２次電池２の電圧を検出するタイミングが到来したか否か）を判定する（ステップＳ２０３）。
【００２３】
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０３において電圧検出タイミングが到来したと判定すると、検出サンプリング信号を電池電圧検出部１０に出力して２次電池２の電圧を検出させる（ステップＳ２０４）。
電池電圧検出部１０は検出サンプリング信号に応答して２次電池２の電圧を検出し、２次電池２の電圧を表す電圧検出信号をパルス選択制御部１２に出力する。
【００２４】
パルス選択制御部１２は、電池電圧検出部１０からの電圧検出信号に基づいて、「２次電池の電圧が所定の第１電圧（例えば満充電付近の電圧）を超えた状態又は前記第１電圧よりも低い第２電圧以下の状態」ではない（即ち、２次電池の電圧が所定の第１電圧（例えば満充電付近の電圧）を超えた状態ではなく且つ前記第１電圧よりも低い第２電圧以下の状態でもない）と判定すると（ステップＳ２０５）、２次電池２の電圧検出間隔を初期状態と同じく５秒（ｓ）毎又は１０秒（ｓ）毎に設定する（ステップＳ２０６）。
次に、パルス選択制御部１２は、充電検出逆流防止部１１からの充電検出信号に基づいて、２次電池２が太陽電池１によって充電中ではないと判定すると（ステップＳ２０７）、２次電池２の電圧検出間隔を初期状態と同じく５秒（ｓ）毎又は１０秒（ｓ）毎に設定する（ステップＳ２０８）。
【００２５】
次に、パルス選択制御部１２は、自己の記憶部（図示せず）に予め記憶しておいた図３のテーブルを参照して、前記電圧検出信号に基づいて駆動パルスを選択し、処理ステップＳ２０１に戻る（ステップＳ２０９）。図３のテーブルの例では、２次電池２の電圧が所定の第１電圧（例えば満充電付近の高電圧）を超える場合には矩形波のパルス幅が最も小さい主駆動パルスＰ１−１を選択し、２次電池２の電圧が前記第１電圧以下で前記第２電圧を超える場合（通常電圧）には矩形波のパルス幅が主駆動パルスＰ１−１より大きい主駆動パルスＰ１−２を選択し、２次電池２の電圧が前記第２電圧以下の場合（低電圧）には矩形波のパルス幅が主駆動パルスＰ１−２より大きい主駆動パルスＰ１−３を選択する。
【００２６】
このように、２次電池２の電圧が低くなるにしたがって、主駆動パルスＰ１のパルス幅を大きくすることにより、電圧低下による駆動エネルギの減少が生じないようにしている。これにより、２次電池２の電圧が低下した場合でもモータ６、７を確実に回転させることができ、又、２次電池２の電圧が高いときにはモータ６、７を過剰なエネルギの主駆動パルスＰ１で駆動することを防止でき、消費電力を抑制することが可能になる。
【００２７】
尚、主駆動パルスＰ１を、矩形波状に構成せず、櫛歯状の複数のパルスによって構成した場合には、電圧変化に伴って、櫛歯のパルス数やデューティ比を変えることにより、電圧低下によって駆動エネルギが減少しないようにしてもよい。また、電圧変化に伴って、波高値を変えることにより、電圧低下によって駆動エネルギが減少しないようにしてもよい。
【００２８】
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０７において２次電池２が太陽電池１によって充電中であると判定すると、２次電池２の電圧検出間隔を初期状態よりも短い間隔（本実施の形態では１秒（ｓ）間隔）に変更し（ステップＳ２１０）、処理ステップＳ２０９に移行する。２次電池２が充電中の場合は２次電池の電圧が高くなるため、電圧検出間隔を短くすることにより、素早く適切なエネルギの駆動パルスに変更することが可能になる。
【００２９】
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０５において２次電池２の電圧が第１電圧を超える又は第２電圧以下であると判定すると、２次電池２の電圧検出間隔を初期状態よりも短い間隔（本実施の形態では１秒（ｓ）間隔）に変更し（ステップＳ２１１）、処理ステップＳ２０９に移行する。
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０３において電圧検出タイミングが到来していないと判定した場合は処理ステップＳ２０７に移行する。
【００３０】
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０２において運針タイミングが発生したと判定した場合には処理ステップＳ２０４に移行して２次電池２の電圧を検出する。これにより、図４に示すようにクロノグラフ針を運針する毎に２次電池２の電圧が検出されることになる。
また、パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０１においてクロノグラフＲＵＮ信号を受けていないと判定した場合には処理ステップＳ２０３に移行する。
以後、処理ステップＳ２０１〜Ｓ２１１の処理を所定周期で繰り返す。
【００３１】
以上のように、クロノグラフ動作時は、クロノグラフ針の運針タイミングが到来する毎に２次電池２の電池電圧を検出する。クロノグラフ非動作時は、所定の電圧検出タイミングが到来する毎に２次電池２の電池電圧を検出し、電圧検出間隔を前記電池電圧に対応する間隔に設定し、又、２次電池２の電圧に応じた駆動パルスに設定する。また、２次電池が充電中の場合には非充電の場合よりも電圧検出間隔を短くし、又、２次電池２の電池電圧に応じた駆動パルスに設定するようにしている。
【００３２】
したがって、モータ６、７を駆動するときの状態が所定状態であることを検出したときは、前記所定状態でないことを検出したときよりも短い間隔で２次電池２の電圧を検出するため、２次電池の電圧を正確に検出することが可能になる。よって、２次電池２の電圧に対応する適切な駆動パルスでモータ６、７を駆動することが可能になり、モータ６、７をより確実に回転することができ、又、省電力化が可能になる。
【００３３】
図５に示すように、パルス選択制御部１２は上記のようにして設定した駆動パルスを用いてモータ６、７を駆動する。
図５において、モータ駆動制御部５は、スタート／ストップスイッチ（スイッチＡ）８が操作されたと判定した場合（ステップＳ５０１）、時間計測動作が行われていないときは（ステップＳ５０２）、時間計測動作を開始し、パルス選択制御部１２にクロノグラフＲＵＮ信号を出力した後（ステップＳ５０３）、処理ステップＳ５０５に移行する。
【００３４】
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０２において時間計測動作が行われていると判定したときは、時間計測動作を停止した後（ステップＳ５０４）、処理ステップＳ５０５に移行する。
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０１においてスタート／ストップスイッチ（スイッチＡ）８が操作されていないと判定した場合、処理ステップＳ５０５に移行する。 モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０５において、リセットスイッチ（スイッチＢ）９が操作されたか否かを判定する。
【００３５】
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０５においてリセットスイッチ（スイッチＢ）９が操作されたと判定した場合において、時間計測動作が行われていないと判定したときは（ステップＳ５０６）、計測した時間をリセットする（ステップＳ５０７）。
次にモータ駆動制御部５は、クロノグラフ針を駆動するタイミングが到来したと判定すると（ステップＳ５０８）、前述したようにして設定された主駆動パルスＰ１の情報を読み込み（ステップＳ５０９）、当該駆動パルスＰ１でクロノグラフモータ７を駆動する（ステップＳ５１０）。
【００３６】
次にモータ駆動制御部５は、時刻針を駆動するタイミングが到来したと判定すると（ステップＳ５１１）、設定された主駆動パルスＰ１の情報を読み込み（ステップＳ５１２）、当該駆動パルスＰ１で時刻モータ６を駆動した後（ステップＳ５１３）、処理ステップＳ５０１に戻る。
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５１１において時刻針を駆動するタイミングが到来していないと判定すると、処理ステップＳ５０１に戻る。
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０８においてクロノグラフ針を駆動するタイミングが到来していないと判定すると、処理ステップＳ５１１に移行する。
【００３７】
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０６において時間計測動作が行われていると判定したときは、処理ステップＳ５０８に移行する。
モータ駆動制御部５は、処理ステップＳ５０５においてリセットスイッチ（スイッチＢ）９が操作されていないと判定した場合は、処理ステップＳ５０８に移行する。
上記動作を繰り返すことにより、設定した駆動パルスＰ１によって、時刻針運針動作とクロノグラフ針運針動作が行われ、時刻表示や計測時間の表示が行われる。
【００３８】
図６は、本発明の他の実施の形態の動作を示すフローチャートで、電圧検出間隔の変更処理を示すフローチャートである。図６において図２と同一処理を行う部分については同一符号を付している。
図７は、本他の実施の形態の動作説明図である。
図１、図３〜図５に関しては、本他の実施の形態も前記実施の形態と同じである。
【００３９】
前記実施の形態では、モータを駆動するときの状態が所定状態のときは前記所定状態でないときよりも短い間隔で２次電池２の電圧を検出するように構成し、前記所定状態の例として、２次電池２が所定の第１電圧を超えた状態又は第１電圧よりも小さい第２電圧以下の状態、２次電池２が充電中の状態、あるいは、第２ステッピングモータ７が駆動されている状態を挙げたが、本他の実施の形態では更に、２次電池２の電圧変化率が所定範囲を超える場合は電圧変化率が前記所定範囲以下の場合よりも電圧検出間隔を短くするように構成している。
【００４０】
以下、図１、図３〜図７を用いて、本他の実施の形態に係るモータ駆動装置及びアナログ電子時計の動作を、前記実施の形態と相違する部分について説明する。
図６の処理ステップＳ２０３においてパルス選択制御部１２は、前記実施の形態と同様に、電圧検出タイミングが到来したと判定すると、検出サンプリング信号を電池電圧検出部１０に出力して２次電池２の電圧を検出させる（ステップＳ２０４）。
【００４１】
電池電圧検出部１０は検出サンプリング信号に応答して２次電池２の電圧を検出し、検出した２次電池２の電圧（電圧検出値）を表す電圧検出信号をパルス選択制御部１２に出力する。
パルス選択制御部１２は、電池電圧検出部１０からの電圧検出信号に基づいて、「２次電池の電圧が所定の第１電圧（例えば満充電付近の電圧）を超えた状態又は前記第１電圧よりも低い第２電圧以下の状態」か否かを判定する（ステップＳ２０５）。
【００４２】
パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ２０５において２次電池の電圧が所定の第１電圧（例えば満充電付近の電圧）を超えた状態ではなく且つ前記第１電圧よりも低い第２電圧以下の状態でもないと判定した場合、前回のサイクルの処理ステップＳ２０４において電池電圧検出部１０が検出した２次電池２の電圧検出値と、今回のサイクルの処理ステップＳ２０４において電池電圧検出部１０が検出した２次電池２の電圧検出値とを比較し、今回検出した２次電池２の電圧検出値が前回検出した２次電池２の電圧検出値に対して所定変動範囲外か否かを判定する（ステップＳ６０１）。
【００４３】
パルス選択制御部１２は、図７に示すようにして、今回検出した２次電池２の電圧検出値が前回検出した２次電池２の電圧検出値に対して所定変動範囲外か否かを判定する。
図７において、横軸は電池電圧検出部１０が２次電池２の電圧を検出する電圧検出タイミング、縦軸は電池電圧検出部１０が検出した２次電池２の電圧検出値である。黒丸点は前回検出した２次電池２の電圧検出値の例を示し、黒三角点、黒菱形点は今回検出した２次電池２の電圧検出値の例を示している。
【００４４】
前回検出した２次電池２の電圧検出値（黒丸点）を中心として所定の変動範囲（例えば±０．５Ｖ）が所定の範囲（前回の電圧検出値に対する変動範囲の閾値）として設定されている。今回検出した２次電池２の電圧検出値例のうち、黒三角点は前記所定の変動範囲内の点であり、黒菱形点は前記所定の変動範囲外の点である。変動範囲の設定方法として、前回検出した２次電池２の電圧検出値の一定割合の範囲（例えば前回検出した２次電池２の電圧検出値の±２０％）に設定する等、種々の方法がある。
【００４５】
パルス選択制御部１２は、今回検出した電圧検出値が前回検出した電圧検出値に対して所定の変動範囲外ではない場合には、２次電池２の電圧変化率は小さいため、初期状態と同じく長い電圧検出間隔（本実施の形態では、５秒（ｓ）毎又は１０秒（ｓ））に設定して処理ステップＳ２０７に移行する（ステップＳ６０２）。
【００４６】
一方、パルス選択制御部１２は、処理ステップＳ６０１において今回検出した電圧検出値が前回検出した電圧検出値に対して所定の変動範囲外の場合には、２次電池２の電圧変化率が大きく電圧変動が急変動であるため、前記長い電圧検出間隔ではモータ駆動に適切な駆動パルスに変更されない恐れがあるので、短い電圧検出間隔（本実施の形態では、１秒（ｓ））に設定する（ステップＳ２１１）。
【００４７】
以後、前記実施の形態と同様にして、処理ステップＳ２０１〜Ｓ２０５、Ｓ２０７〜Ｓ２１１、Ｓ６０１、Ｓ６０２の処理を所定周期で繰り返す。これにより、前記実施の形態と同様の効果を奏するばかりでなく、２次電池２の電圧の絶対値が高い場合でも、電圧変動率の大きいときは電圧検出間隔を短くすることで適切な駆動パルスでモータ６、７を駆動することが可能になる。したがって、モータ６、７をより確実に回転することができ又、省電力化が可能になるという効果を奏する。
【００４８】
以上述べたように、本発明の各実施の形態に係るモータ駆動装置は、少なくともモータの駆動電力を供給する２次電池と、前記モータを駆動するときの状態が所定状態か否かを検出する状態検出手段と、前記状態検出手段による検出結果に応じた間隔で前記２次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、相互にエネルギが異なる複数種類の駆動パルスの中から前記電圧検出手段の検出結果に応じたエネルギの駆動パルスを選択して前記モータを駆動する制御手段とを備えて成り、前記電圧検出手段は、前記状態検出手段が、前記モータを駆動するときの状態が前記所定状態であることを検出したときは、前記所定状態でないことを検出したときよりも短い間隔で前記２次電池の電圧を検出することを特徴としている。
【００４９】
ここで、前記所定状態は、前記２次電池が所定の第１電圧を超えた状態、前記第１電圧よりも小さい第２電圧以下の状態、又は今回の電圧検出値が前回の電圧検出値に対する所定の変動範囲外の状態であるように構成することができる。
また、前記２次電池を充電する充電手段を有し、前記所定状態は、前記２次電池が前記充電手段によって充電中の状態であるように構成することができる。
また、前記モータとして、所定の第１間隔で駆動される第１ステッピングモータと、前記第１間隔よりも短い所定の第２間隔で駆動される第２ステッピングモータとを有し、前記所定状態は、第２ステッピングモータが前記制御手段によって駆動されている状態であるように構成することができる。
【００５０】
また、前記電圧検出手段は、第２ステッピングモータが前記制御手段によって駆動される毎に前記２次電池の電圧を検出するように構成することができる。
したがって、モータを駆動するときの状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときに２次電池の電圧を素早く検出し、適切な駆動パルスに変更して駆動することが可能になる。
また、前記２次電池の電圧が低くなるにしたがってエネルギのより大きい主駆動パルスを用いて駆動することにより、電圧低下による駆動エネルギの減少が生じないようにしているため、前記２次電池の電圧が低下した場合でも前記モータを確実に回転させることができる。また、前記２次電池の電圧が高いときには前記モータを過剰なエネルギの主駆動パルスで駆動することを防止でき、消費電力を抑制することが可能になるという効果を奏する。
【００５１】
また、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計は、時刻針を回転するモータと、前記モータを駆動するモータ駆動装置とを有するアナログ電子時計において、前記モータ駆動装置として前述したモータ駆動装置１００を用いることにより、モータを駆動するときの状態が誤動作を起こしやすい所定状態のときに２次電池の電圧を素早く検出し、適切な駆動パルスに変更して駆動することが可能になるため、運針ミスを防止することができ、又、省電力化を図り得る等の効果を奏する。
【００５２】
また、本発明の実施の形態に係るアナログ電子時計は、時刻針を回転する時刻針用ステッピングモータと、クロノグラフ針を回転するクロノグラフ針用ステッピングモータと、前記各ステッピングモータを駆動するモータ駆動装置とを有するアナログ電子時計において、前記モータ駆動装置として前述したモータ駆動装置１００を用いると共に、前記時刻針用ステッピングモータとして前記第１ステッピングモータを、前記クロノグラフ針用ステッピングモータとして前記第２ステッピングモータを用いることにより、前記第２ステッピングモータの運針駆動毎に前記２次電池の電圧を検出し、適切な駆動パルスに変更して駆動することが可能になるため、運針ミスを防止することができ、又、省電力化を図り得る等の効果を奏する。
【００５３】
尚、本実施の形態では、クロノグラフ時計の例で説明したが、時刻針のみを運針駆動するアナログ電子時計等にも適用可能である。この場合、モータとして、時刻モータのみを用いるように構成することができる。
また、時刻針以外にも、カレンダ等を駆動するためのモータの駆動にも適用可能である。
また、モータの応用例として電子時計の例で説明したが、モータを使用する各種の電子機器に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係るモータ駆動装置は、モータを使用する各種電子機器に適用可能である。
また、本発明に係るアナログ電子時計は、クロノグラフ時計、カレンダ機能付きアナログ電子腕時計、カレンダ機能付きアナログ電子置時計等の各種カレンダ機能付きアナログ電子時計をはじめ、カレンダ機能を有しない各種のアナログ電子時計にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・太陽電池
２・・・２次電池
３・・・発振制御部
４・・・水晶振動子
５・・・モータ駆動制御部
６・・・時刻モータ
７・・・クロノグラフモータ
８・・・スタート／ストップスイッチ
９・・・リセットスイッチ
１０・・・電池電圧検出部
１１・・・充電検出逆流防止部
１２・・・パルス選択制御部
１３・・・電圧検出タイミング制御部
１００・・・モータ駆動装置
２００・・・アナログ電子時計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともモータの駆動電力を供給する２次電池と、前記モータを駆動するときの状態が所定状態か否かを検出する状態検出手段と、前記状態検出手段による検出結果に応じた間隔で前記２次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、相互にエネルギが異なる複数種類の駆動パルスの中から前記電圧検出手段の検出結果に応じたエネルギの駆動パルスを選択して前記モータを駆動する制御手段とを備えて成り、
前記電圧検出手段は、前記状態検出手段が、前記モータを駆動するときの状態が前記所定状態であることを検出したときは、前記所定状態でないことを検出したときよりも短い間隔で前記２次電池の電圧を検出することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記所定状態は、前記２次電池が所定の第１電圧を超えた状態、前記第１電圧よりも小さい第２電圧以下の状態、又は今回の電圧検出値が前回の電圧検出値に対する所定の変動範囲外の状態であることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記２次電池を充電する充電手段を有し、
前記所定状態は、前記２次電池が前記充電手段によって充電中の状態であることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記モータとして、所定の第１間隔で駆動される第１ステッピングモータと、前記第１間隔よりも短い所定の第２間隔で駆動される第２ステッピングモータとを有し、
前記所定状態は、前記第２ステッピングモータが前記制御手段によって駆動されている状態であることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記電圧検出手段は、前記第２ステッピングモータが前記制御手段によって駆動される毎に前記２次電池の電圧を検出することを特徴とする請求項４記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
時刻針を回転するモータと、前記モータを駆動するモータ駆動装置とを有するアナログ電子時計において、
前記モータ駆動装置として請求項１乃至３のいずれか一に記載のモータ駆動装置を用いて成ることを特徴とするアナログ電子時計。
【請求項７】
時刻針を回転する時刻針用ステッピングモータと、クロノグラフ針を回転するクロノグラフ針用ステッピングモータと、前記各ステッピングモータを駆動するモータ駆動装置とを有するアナログ電子時計において、
前記モータ駆動装置として請求項４又は５記載のモータ駆動装置を用いると共に、前記時刻針用ステッピングモータとして前記第１ステッピングモータを、前記クロノグラフ針用ステッピングモータとして前記第２ステッピングモータを用いて成ることを特徴とするアナログ電子時計。
【請求項１】
少なくともモータの駆動電力を供給する２次電池と、前記モータを駆動するときの状態が所定状態か否かを検出する状態検出手段と、前記状態検出手段による検出結果に応じた間隔で前記２次電池の電圧を検出する電圧検出手段と、相互にエネルギが異なる複数種類の駆動パルスの中から前記電圧検出手段の検出結果に応じたエネルギの駆動パルスを選択して前記モータを駆動する制御手段とを備えて成り、
前記電圧検出手段は、前記状態検出手段が、前記モータを駆動するときの状態が前記所定状態であることを検出したときは、前記所定状態でないことを検出したときよりも短い間隔で前記２次電池の電圧を検出することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記所定状態は、前記２次電池が所定の第１電圧を超えた状態、前記第１電圧よりも小さい第２電圧以下の状態、又は今回の電圧検出値が前回の電圧検出値に対する所定の変動範囲外の状態であることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記２次電池を充電する充電手段を有し、
前記所定状態は、前記２次電池が前記充電手段によって充電中の状態であることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記モータとして、所定の第１間隔で駆動される第１ステッピングモータと、前記第１間隔よりも短い所定の第２間隔で駆動される第２ステッピングモータとを有し、
前記所定状態は、前記第２ステッピングモータが前記制御手段によって駆動されている状態であることを特徴とする請求項１記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記電圧検出手段は、前記第２ステッピングモータが前記制御手段によって駆動される毎に前記２次電池の電圧を検出することを特徴とする請求項４記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
時刻針を回転するモータと、前記モータを駆動するモータ駆動装置とを有するアナログ電子時計において、
前記モータ駆動装置として請求項１乃至３のいずれか一に記載のモータ駆動装置を用いて成ることを特徴とするアナログ電子時計。
【請求項７】
時刻針を回転する時刻針用ステッピングモータと、クロノグラフ針を回転するクロノグラフ針用ステッピングモータと、前記各ステッピングモータを駆動するモータ駆動装置とを有するアナログ電子時計において、
前記モータ駆動装置として請求項４又は５記載のモータ駆動装置を用いると共に、前記時刻針用ステッピングモータとして前記第１ステッピングモータを、前記クロノグラフ針用ステッピングモータとして前記第２ステッピングモータを用いて成ることを特徴とするアナログ電子時計。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５５７６５（Ｐ２０１２−２５５７６５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７６９３（Ｐ２０１２−２７６９３）
【出願日】平成２４年２月１０日（２０１２．２．１０）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１０日（２０１２．２．１０）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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