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特開2024-129986ステッピングモータ制御装置、ムーブメント、時計及びステッピングモータ制御方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024129986
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】ステッピングモータ制御装置、ムーブメント、時計及びステッピングモータ制御方法
(51)【国際特許分類】
G04C 3/14 20060101AFI20240920BHJP
【ＦＩ】
G04C3/14 U
G04C3/14 S
G04C3/14 T
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023039436
(22)【出願日】2023-03-14
(71)【出願人】
【識別番号】502366745
【氏名又は名称】セイコーウオッチ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】及川 亮太
(72)【発明者】
【氏名】井橋 朋寛
(72)【発明者】
【氏名】中村 征幸
【テーマコード（参考）】
2F101
【Ｆターム（参考）】
2F101BA06
2F101BG16
2F101BH01
(57)【要約】
【課題】複数モータを同時に高速駆動した場合であっても、電池の端子電圧の低下を抑制する。
【解決手段】ステッピングモータ制御装置は、所定の駆動周期で駆動される第１モータと、第１モータの駆動周期と同一又は整数倍の駆動周期で駆動される第２モータとを含む複数のモータを駆動させる駆動部に対して、駆動パルスを出力することによりモータを駆動させる制御部と、第１駆動パルスの幅と第２駆動パルスの幅とを記憶する記憶部とを備え、第１駆動パルスのパルス幅と第２駆動パルスのパルス幅との合計が第１モータの駆動周期よりも長い場合に、第１モータの駆動周期の中で第１駆動パルスの一部と第２駆動パルスの少なくとも一部は同時に出力され、第１駆動パルス及び第２駆動パルスの出力された後であって次の第１モータの駆動周期の開始タイミングより前に第１駆動パルス及び第２駆動パルスのいずれも出力されていない休止区間を有する。
【選択図】図１
【解決手段】ステッピングモータ制御装置は、所定の駆動周期で駆動される第１モータと、第１モータの駆動周期と同一又は整数倍の駆動周期で駆動される第２モータとを含む複数のモータを駆動させる駆動部に対して、駆動パルスを出力することによりモータを駆動させる制御部と、第１駆動パルスの幅と第２駆動パルスの幅とを記憶する記憶部とを備え、第１駆動パルスのパルス幅と第２駆動パルスのパルス幅との合計が第１モータの駆動周期よりも長い場合に、第１モータの駆動周期の中で第１駆動パルスの一部と第２駆動パルスの少なくとも一部は同時に出力され、第１駆動パルス及び第２駆動パルスの出力された後であって次の第１モータの駆動周期の開始タイミングより前に第１駆動パルス及び第２駆動パルスのいずれも出力されていない休止区間を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の駆動周期で駆動される第１モータと、前記第１モータの駆動周期と同一又は整数倍の駆動周期で駆動される第２モータとを含む複数のモータを駆動させる駆動部に対して、第１駆動パルスを出力することにより前記第１モータを駆動させ、第２駆動パルスを出力することにより前記第２モータとを駆動させる制御部と、
前記第１駆動パルスの幅と、前記第２駆動パルスの幅とを記憶する記憶部とを備えるステッピングモータ制御装置であって、
前記第１駆動パルスのパルス幅と前記第２駆動パルスのパルス幅との合計が前記第１モータの駆動周期よりも長い場合に、前記第１モータの駆動周期の中で前記第１駆動パルスの一部と前記第２駆動パルスの少なくとも一部は同時に出力され、前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスの出力された後であって次の前記第１モータの駆動周期の開始タイミングより前に前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスのいずれも出力されていない休止区間を有する、
ステッピングモータ制御装置。
前記第１駆動パルスの幅と、前記第２駆動パルスの幅とを記憶する記憶部とを備えるステッピングモータ制御装置であって、
前記第１駆動パルスのパルス幅と前記第２駆動パルスのパルス幅との合計が前記第１モータの駆動周期よりも長い場合に、前記第１モータの駆動周期の中で前記第１駆動パルスの一部と前記第２駆動パルスの少なくとも一部は同時に出力され、前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスの出力された後であって次の前記第１モータの駆動周期の開始タイミングより前に前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスのいずれも出力されていない休止区間を有する、
ステッピングモータ制御装置。
【請求項2】
前記記憶部は、前記第１駆動パルスを出力してから前記第２駆動パルスを出力するまでの所定の時間を更に記憶し、
前記制御部は、前記第１駆動パルスを出力してから、所定の時間が経過した後に、前記第２駆動パルスを出力する
請求項１に記載のステッピングモータ制御装置。
前記制御部は、前記第１駆動パルスを出力してから、所定の時間が経過した後に、前記第２駆動パルスを出力する
請求項１に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項3】
前記記憶部は、同時に駆動させることが可能なモータの数の上限値と、前記制御部が制御する複数のモータそれぞれについての優先順位とを記憶し、
前記制御部は、同時に駆動させるモータの数が前記上限値を上回った場合、前記優先順位の高いモータから駆動させ、前記優先順位の高いモータが停止した後、次に前記優先順位の高いモータを駆動させる
請求項１に記載のステッピングモータ制御装置。
前記制御部は、同時に駆動させるモータの数が前記上限値を上回った場合、前記優先順位の高いモータから駆動させ、前記優先順位の高いモータが停止した後、次に前記優先順位の高いモータを駆動させる
請求項１に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項4】
前記制御部は、それぞれ異なる計測単位を有する複数のモータを駆動させ、
前記優先順位は、モータの計測単位に応じて設定され、
計測単位が小さいモータの前記優先順位は、計測単位が大きいモータの前記優先順位より高い
請求項３に記載のステッピングモータ制御装置。
前記優先順位は、モータの計測単位に応じて設定され、
計測単位が小さいモータの前記優先順位は、計測単位が大きいモータの前記優先順位より高い
請求項３に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項5】
前記制御部は、更に第３駆動パルスを出力することにより第３モータを駆動させ、
前記記憶部が記憶する、同時に駆動させることが可能なモータの数の前記上限値は２である
請求項３又は請求項４に記載のステッピングモータ制御装置。
前記記憶部が記憶する、同時に駆動させることが可能なモータの数の前記上限値は２である
請求項３又は請求項４に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項6】
前記第１モータとは、１／１００秒針を駆動するモータであり、
前記第２モータとは、１／１０秒針を駆動するモータであり、
前記第３モータとは、１秒針を駆動するモータであり、
前記第１モータの前記優先順位が最も高く設定されている
請求項５に記載のステッピングモータ制御装置。
前記第２モータとは、１／１０秒針を駆動するモータであり、
前記第３モータとは、１秒針を駆動するモータであり、
前記第１モータの前記優先順位が最も高く設定されている
請求項５に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項7】
前記制御部は、所定のモータ同士を組みにして動作させ、組みにされたモータの動作が終了した後、次の組みのモータを駆動させる
請求項１又は請求項２に記載のステッピングモータ制御装置。
請求項１又は請求項２に記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項8】
請求項１又は請求項２に記載のステッピングモータ制御装置と、
前記第１モータと、
前記第２モータと
を備えるムーブメント。
前記第１モータと、
前記第２モータと
を備えるムーブメント。
【請求項9】
請求項８に記載のムーブメントを備える時計。
【請求項10】
所定の駆動周期で駆動される第１モータと、前記第１モータの駆動周期と同一又は整数倍の駆動周期で駆動される第２モータとを含む複数のモータを駆動させる駆動部に対して、第１駆動パルスを出力することにより前記第１モータを駆動させ、第２駆動パルスを出力することにより前記第２モータとを駆動させる制御工程と、
前記第１駆動パルスの幅と、前記第２駆動パルスの幅とを記憶する記憶工程とを有し、
前記第１駆動パルスのパルス幅と前記第２駆動パルスのパルス幅との合計が前記第１モータの駆動周期よりも長い場合に、前記第１モータの駆動周期の中で前記第１駆動パルスの一部と前記第２駆動パルスの少なくとも一部は同時に出力され、前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスの出力された後であって次の前記第１モータの駆動周期の開始タイミングより前に前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスのいずれも出力されていない休止区間を有する、
ステッピングモータ制御方法。
前記第１駆動パルスの幅と、前記第２駆動パルスの幅とを記憶する記憶工程とを有し、
前記第１駆動パルスのパルス幅と前記第２駆動パルスのパルス幅との合計が前記第１モータの駆動周期よりも長い場合に、前記第１モータの駆動周期の中で前記第１駆動パルスの一部と前記第２駆動パルスの少なくとも一部は同時に出力され、前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスの出力された後であって次の前記第１モータの駆動周期の開始タイミングより前に前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスのいずれも出力されていない休止区間を有する、
ステッピングモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ステッピングモータ制御装置、ムーブメント、時計及びステッピングモータ制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、指針駆動用のモータを複数備える電子時計において、同時に複数のモータを駆動したい場合があった。複数のモータを同時に駆動する場合、複数の駆動パルスが各モータに同時に出力され、モータのピーク電流の発生タイミングが複数モータで一致し、電池の端子電圧の低下量が瞬間的に低下してしまう。電池の端子電圧が瞬間的に低下することにより、動作電圧を下回り、動作不良に陥ってしまうといった問題があった。このような問題を解決するため、同時に駆動可能なモータ数を制御することが行われている。同時に駆動可能なモータ数を制御する技術を開示した文献として、例えば特許文献１を例示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１８－１１９８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１によれば、パルスの出力タイミングをずらすことにより、複数のモータそれぞれにおけるピーク電流の発生タイミングをずらし、電池電圧の低下量を抑えることが可能となる。ここで、モータのピーク電流の発生タイミングをずらし、瞬間消費電流を低く抑えようとした場合、電池は絶え間なくモータ駆動電流を出力し続けることとなる。電池は、その特性上、モータを駆動させるような大電流を流した場合、電池の内部抵抗により電池の端子電圧が低下する。また、いったん低下した電池の端子電圧は、すぐには回復しないといった特性がある。そのため、絶え間なくモータ駆動電流を流し続けると、電池の端子電圧が回復することなく電流を消費し続け、端子電圧が次第に低下していくこととなる。端子電圧が次第に低下していくことにより、いずれは動作電圧を下回ってしまうといった問題があった。特に、１００分の１秒針のような高速駆動する指針を備えるような電子時計において、このような問題の解決が望まれている。
【0005】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、複数モータを同時に高速駆動した場合であっても、電池の端子電圧の低下を抑制することが可能なステッピングモータ制御装置、ムーブメント、時計及びステッピングモータ制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
（１）本実施形態の一態様は、所定の駆動周期で駆動される第１モータと、前記第１モータの駆動周期と同一又は整数倍の駆動周期で駆動される第２モータとを含む複数のモータを駆動させる駆動部に対して、第１駆動パルスを出力することにより前記第１モータを駆動させ、第２駆動パルスを出力することにより前記第２モータとを駆動させる制御部と、前記第１駆動パルスの幅と、前記第２駆動パルスの幅とを記憶する記憶部とを備えるステッピングモータ制御装置であって、前記第１駆動パルスのパルス幅と前記第２駆動パルスのパルス幅との合計が前記第１モータの駆動周期よりも長い場合に、前記第１モータの駆動周期の中で前記第１駆動パルスの一部と前記第２駆動パルスの少なくとも一部は同時に出力され、前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスの出力された後であって次の前記第１モータの駆動周期の開始タイミングより前に前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスのいずれも出力されていない休止区間を有する、ステッピングモータ制御装置である。
【0007】
（２）また、本実施形態の一態様は、上述した（１）のステッピングモータ制御装置において、前記記憶部は、前記第１駆動パルスを出力してから前記第２駆動パルスを出力するまでの所定の時間を更に記憶し、前記制御部は、前記第１駆動パルスを出力してから、所定の時間が経過した後に、前記第２駆動パルスを出力するものである。
【0008】
（３）また、本実施形態の一態様は、上述した（１）又は（２）のステッピングモータ制御装置において、前記記憶部は、同時に駆動させることが可能なモータの数の上限値と、前記制御部が制御する複数のモータそれぞれについての優先順位とを記憶し、前記制御部は、同時に駆動させるモータの数が前記上限値を上回った場合、前記優先順位の高いモータから駆動させ、前記優先順位の高いモータが停止した後、次に前記優先順位の高いモータを駆動させるものである。
【0009】
（４）また、本実施形態の一態様は、上述した（１）から（３）のいずれかのステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、それぞれ異なる計測単位を有する複数のモータを駆動させ、前記優先順位は、モータの計測単位に応じて設定され、計測単位が小さいモータの前記優先順位は、計測単位が大きいモータの前記優先順位より高いものである。
【0010】
（５）また、本実施形態の一態様は、上述した（１）から（４）のいずれかのステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、更に第３駆動パルスを出力することにより第３モータを駆動させ、前記記憶部が記憶する、同時に駆動させることが可能なモータの数の前記上限値は２である。
【0011】
（６）また、本実施形態の一態様は、上述した（１）から（５）のいずれかのステッピングモータ制御装置において、前記第１モータとは、１／１００秒針を駆動するモータであり、前記第２モータとは、１／１０秒針を駆動するモータであり、前記第３モータとは、１秒針を駆動するモータであり、前記第１モータの前記優先順位が最も高く設定されているものである。
【0012】
（７）また、本実施形態の一態様は、上述した（１）から（６）のいずれかのステッピングモータ制御装置において、前記制御部は、所定のモータ同士を組みにして動作させ、組みにされたモータの動作が終了した後、次の組みのモータを駆動させるものである。
【0013】
（８）また、本実施形態の一態様は、上述した（１）から（７）のいずれかのステッピングモータ制御装置と、前記第１モータと、前記第２モータとを備えるムーブメントである。
【0014】
（９）また、本実施形態の一態様は、上述した（８）のムーブメントを備える時計である。
【0015】
（１０）また、本実施形態の一態様は、所定の駆動周期で駆動される第１モータと、前記第１モータの駆動周期と同一又は整数倍の駆動周期で駆動される第２モータとを含む複数のモータを駆動させる駆動部に対して、第１駆動パルスを出力することにより前記第１モータを駆動させ、第２駆動パルスを出力することにより前記第２モータとを駆動させる制御工程と、前記第１駆動パルスの幅と、前記第２駆動パルスの幅とを記憶する記憶工程とを有し、前記第１駆動パルスのパルス幅と前記第２駆動パルスのパルス幅との合計が前記第１モータの駆動周期よりも長い場合に、前記第１モータの駆動周期の中で前記第１駆動パルスの一部と前記第２駆動パルスの少なくとも一部は同時に出力され、前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスの出力された後であって次の前記第１モータの駆動周期の開始タイミングより前に前記第１駆動パルス及び前記第２駆動パルスのいずれも出力されていない休止区間を有する、ステッピングモータ制御方法である。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、複数モータを同時に高速駆動した場合であっても、電池の端子電圧の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】一実施形態に係る時計の機能構成を示すブロック図である。
【図2】本実施形態に係る実施形態に係る時計の１／１００秒針、１／１０秒針、秒針、分針、及び時針の配置例を示す図である。
【図3】本実施形態に係るステッピングモータ制御方法による駆動パルスの一例を説明するための図である。
【図4】本実施形態に係るステッピングモータ制御方法による電圧降下の一例を示す図である。
【図5】本実施形態に係るステッピングモータ制御方法によるモータ駆動の第１の具体例を示す図である。
【図6】本実施形態に係るステッピングモータ制御方法によるモータ駆動の第２の具体例を示す図である。
【図7】本実施形態に係る駆動優先順位の一例を示す図である。
【図8】本実施形態に係る駆動ステップ数の一例を示す図である。
【図9】本実施形態に係る最大駆動周波数の一例を示す図である。
【図10】本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第１のフローチャートである。
【図11】本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第２のフローチャートである。
【図12】本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第３のフローチャートである。
【図13】本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第４のフローチャートである。
【図14】本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第５のフローチャートである。
【図15A】本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第６のフローチャートの１つ目の図である。
【図15B】本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第６のフローチャートの２つ目の図である。
【図16A】本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第７のフローチャートの１つ目の図である。
【図16B】本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第７のフローチャートの１つ目の図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0019】
［実施形態］
図１は、一実施形態に係る時計の機能構成を示すブロック図である。同図を参照しながら、時計１が有する機能構成の一例について説明する。時計１は、電池１０と、制御部２０と、記憶部３０と、駆動部４０と、発振回路５１と、分周回路５２と、入力部５３と、第１モータ６１と、第１輪列機構６１Ａと、１／１００秒針６１Ｂと、第２モータ６２と、第２輪列機構６２Ａと、１／１０秒針６２Ｂと、第３モータ６３と、第３輪列機構６３Ａと、１秒針６３Ｂと、第４モータ６４と、第４輪列機構６４Ａと、分針６４Ｂと、第５モータ６５と、第５輪列機構６５Ａと、時針６５Ｂとを備える。
図１は、一実施形態に係る時計の機能構成を示すブロック図である。同図を参照しながら、時計１が有する機能構成の一例について説明する。時計１は、電池１０と、制御部２０と、記憶部３０と、駆動部４０と、発振回路５１と、分周回路５２と、入力部５３と、第１モータ６１と、第１輪列機構６１Ａと、１／１００秒針６１Ｂと、第２モータ６２と、第２輪列機構６２Ａと、１／１０秒針６２Ｂと、第３モータ６３と、第３輪列機構６３Ａと、１秒針６３Ｂと、第４モータ６４と、第４輪列機構６４Ａと、分針６４Ｂと、第５モータ６５と、第５輪列機構６５Ａと、時針６５Ｂとを備える。
【0020】
以下の説明において、１／１００秒針６１Ｂと、１／１０秒針６２Ｂと、１秒針６３Ｂと、分針６４Ｂと、時針６５Ｂとを区別せずに、単に指針３と記載する場合がある。また、上述した時計１が備える機能構成のうち、電池１０と、指針３とを除く構成を、ムーブメント２と記載する場合がある。また、ムーブメント２のうち、少なくとも制御部２０と記憶部３０とを備える構成を、ステッピングモータ制御装置と記載する場合がある。なお、時計１は、不図示のケース、風防、文字盤（Ｄｉａｌ）、目盛りリング、バンド等を備えていてもよい。
【0021】
時計１は、時刻を計時し、計時した時刻を、指針３を用いて表示する。時計１は、不図示の無線通信部を介して時刻に関する情報を受信し、受信した時刻を表示してもよい。また、時計１は、指針３を制御することにより、タイマー機能、ストップウォッチ機能、及びコンパス機能等を実現してもよい。
【0022】
電池１０は、例えばリチウム電池、いわゆるボタン電池等であってもよい。電池１０は、電力をムーブメント２に供給する。電池１０は、具体的にはロジック回路駆動用の電力を制御部２０に供給し、モータ等のデバイス駆動用電力を駆動部４０に供給する。なお、電池１０は、太陽電池によって発電された電力を蓄電する蓄電池（二次電池）であってもよい。
【0023】
発振回路５１は、例えば水晶振動子を備える。水晶振動子は、水晶の圧電現象を利用し、その機械的共振から第１の周波数を発振するために用いられる受動素子である。水晶振動子の発振周波数は、例えば３２ｋＨｚである。発振回路５１は、水晶振動子を発振させて生成したクロック信号を分周回路５２に出力する。
【0024】
分周回路５２は、発振回路５１が出力したクロック信号を所望の周波数に分周し、基準信号を生成する。分周回路５２は、分周した結果得られた基準信号を、制御部２０に出力する。分周回路５２により生成される基準信号の周波数は、例えば６４Ｈ及び３２Ｈｚであってもよい。
【0025】
入力部５３は、例えば竜頭や、プッシュボタン等を含む。入力部５３は、利用者の操作を検出し、検出した操作結果を制御部２０に出力する。竜頭の検出結果は、竜頭の回転角度等であってもよい。プッシュボタンの検出結果は、オン状態、またはオフ状態であってもよい。時計１は、竜頭やプッシュボタンの操作等によって、動作モードが切り替えられてもよい。
【0026】
記憶部３０は、例えば、不図示のＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含んで構成される。記憶部３０は、時計１の制御に必要な情報や、プログラム等を記憶する。時計１の制御に必要な情報とは、例えば、モータを駆動するのに出力する駆動パルスについての情報であってもよい。駆動パルスは、モータ毎に異なるものであってもよい。例えば、記憶部３０は、第１モータ６１を駆動するためのパルスである第１駆動パルスのパルス幅と、第２モータ６２を駆動するためのパルスである第２駆動パルスのパルス幅と、第３モータ６３を駆動するためのパルスである第３駆動パルスのパルス幅と、第４モータ６４を駆動するためのパルスである第４駆動パルスのパルス幅と、第５モータ６５を駆動するためのパルスである第５駆動パルスのパルス幅とをそれぞれ記憶する。
【0027】
また、記憶部３０は、時計１の制御に必要な情報として、時計１が同時に駆動させることが可能なモータの数の上限値を記憶する。時計１は、同時に駆動させることが可能なモータの数を制限することにより、ピーク電流の値を制限し、電池の端子電圧が低下することを抑止する。同時に駆動させることが可能なモータの数の上限値は、例えば２個であってもよい。上限値以上のモータを駆動させることが要求される場合、予め定められた優先順位に従って、モータの駆動が制御されてもよい。この場合、記憶部３０は、複数のモータそれぞれについての優先順位を記憶していてもよい。
【0028】
制御部２０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含んで構成される。制御部２０は、時計１が備える各部の制御を行う。制御部２０は、電池１０により供給された電力を用いて、各部の制御を行う。また、制御部２０は、時刻を計時する。制御部２０は、計時した結果に基づいて各モータを制御することにより、指針３の運針を制御する。
【0029】
制御部２０は、具体的には、駆動部４０に対して、モータに応じた駆動パルスを出力することにより、各モータを別個独立に制御する。以下の説明において、第１モータ６１を駆動させるパルスを、第１駆動パルスと記載し、第２モータ６２を駆動させるパルスを、第２駆動パルスと記載し、第３モータ６３を駆動させるパルスを、第３駆動パルスと記載し、第４モータ６４を駆動させるパルスを、第４駆動パルスと記載し、第５モータ６５を駆動させるパルスを、第５駆動パルスと記載する。換言すれば、制御部２０は、駆動部に対して第１駆動パルスを出力することにより第１モータ６１を駆動させ、第２駆動パルスを出力することにより第２モータ６２を駆動させ、第３駆動パルスを出力することにより第３モータ６３を駆動させ、第４駆動パルスを出力することにより第４モータ６４を駆動させ、第５駆動パルスを出力することにより第５モータ６５を駆動させる。
【0030】
なお、制御部２０は、不図示の電池電圧検出部を備えていてもよい。電池電圧検出部は、電池１０の端子電圧を監視する。制御部２０は、電池電圧検出部により検出された電圧が所定値以下となった場合、モータの駆動を停止してもよい。制御部２０は、モータの駆動停止後、電池電圧検出部により検出された電圧が所定値以上に回復した場合、モータの駆動を再開してもよい。なお、電池電圧検出部によるモータの駆動停止制御は、非常時に対応するものである。本実施形態に係るステッピングモータ制御装置は、通常の使用時において、電池１０の端子電圧が最低動作電圧を下回らないよう、駆動パルスの出力タイミングを制御する。
【0031】
駆動部４０は、２つのモータ（例えば、第１モータ６１と第２モータ６２）を少なくとも含む複数のモータを駆動させる。図示する一例において、駆動部４０は、第１モータ６１と、第２モータ６２と、第３モータ６３と、第４モータ６４と、第５モータ６５とを駆動させる。駆動部４０は、具体的には、Ｈブリッジ等のモータ駆動回路を含んで構成されていてもよい。
【0032】
第１モータ６１と、第２モータ６２と、第３モータ６３と、第４モータ６４と、第５モータ６５とは、それぞれ、ステッピングモータである。第１モータ６１は、制御部２０により出力された第１駆動パルスに応じて、第１輪列機構６１Ａを介して、１／１００秒針６１Ｂを駆動する。第２モータ６２は、制御部２０により出力された第２駆動パルスに応じて、第２輪列機構６２Ａを介して、１／１０秒針６２Ｂを駆動する。第３モータ６３は、制御部２０により出力された第３駆動パルスに応じて、第３輪列機構６３Ａを介して、１秒針６３Ｂを駆動する。第４モータ６４は、制御部２０により出力された第４駆動パルスに応じて、第４輪列機構６４Ａを介して、分針６４Ｂを駆動する。第５モータ６５は、制御部２０により出力された第５駆動パルスに応じて、第５輪列機構６５Ａを介して、時針６５Ｂを駆動する。
【0033】
第１輪列機構６１Ａと、第２輪列機構６２Ａと、第３輪列機構６３Ａと、第４輪列機構６４Ａと、第５輪列機構６５Ａ（以下、各輪列機構を区別しない場合、単に輪列機構と記載する場合がある。）とは、それぞれ、少なくとも１つの歯車を含んで構成される。輪列機構は、モータから出力された動力を指針３に伝え、指針３を運針する。
【0034】
図２は、本実施形態に係る実施形態に係る時計の１／１００秒針、１／１０秒針、秒針、分針、及び時針の配置例を示す図である。同図を参照しながら、１／１００秒針６１Ｂ、１／１０秒針６２Ｂ、１秒針６３Ｂ、分針６４Ｂ、及び時針６５Ｂの配置の一例について説明する。
【0035】
図示するように、時計１は、入力部５３として、プッシュボタン５３ａと、プッシュボタン５３ｂと、プッシュボタン５３ｃと、竜頭５３ｄとを備える。プッシュボタン５３ａは、動作モードの切り換え等に用いられる。プッシュボタン５３ｂは、ストップウォッチ機能使用時におけるＲＥＳＥＴ及びＬＡＰ／ＳＰＬＩＴ等に用いられる。プッシュボタン５３ｃは、ストップウォッチ機能使用時におけるＳＴＡＲＴ及びＳＴＯＰ等に用いられる。竜頭５３ｄは、例えば、時刻合わせ等の調整に用いられる。また、プッシュボタン５３ａ、プッシュボタン５３ｂ、プッシュボタン５３ｃ、及び竜頭５３ｄは、各動作モードにおける各種入力等に用いられてもよい。
【0036】
また、時計１は、表示手段として、１／１００秒針６１Ｂと、第１文字盤６１Ｃと、１／１０秒針６２Ｂと、第２文字盤６２Ｃと、１秒針６３Ｂと、第３文字盤６３Ｃと、分針６４Ｂと、第４文字盤６４Ｃと、時針６５Ｂとを備える。
【0037】
分針６４Ｂと、時針６５Ｂとは、通常の時刻表示時に運針され、第４文字盤６４Ｃの外周に表示されたメモリを用いて、時刻表示を行う。１／１００秒針６１Ｂと、第１文字盤６１Ｃと、１／１０秒針６２Ｂと、第２文字盤６２Ｃと、１秒針６３Ｂと、第３文字盤６３Ｃとは、ストップウォッチモード時等に駆動される。第１文字盤６１Ｃの外周には、１／１００秒単位のメモリが表示され、１／１００秒針６１Ｂが駆動されることにより、１／１００秒単位の計測結果が表示される。第２文字盤６２Ｃの外周には、１／１０秒単位のメモリが表示され、１／１０秒針６２Ｂが駆動されることにより、１／１０秒単位の計測結果が表示される。第３文字盤６３Ｃの外周には、１秒単位のメモリが表示され、１秒針６３Ｂが駆動されることにより、１秒単位の計測結果が表示される。
【0038】
図３は、本実施形態に係るステッピングモータ制御方法による駆動パルスの一例を説明するための図である。同図を参照しながら、本実施形態に係る制御部２０によるモータの制御方法について説明する。同図には、モータ１及びモータ２の、２つのモータを同時に制御する場合の一例について示している。具体的には、モータ１とは、１／１００秒針６１Ｂを運針する第１モータ６１であってもよく、モータ２とは、第２モータ６２乃至第５モータ６５のうちいずれかであってもよい。以下の説明において、モータ１が第１モータ６１であり、モータ２が第２モータ６２である場合の一例について説明する。また、同図には、各モータに出力される駆動パルス出力タイミングと、各モータの消費電流と、２つのモータの消費電流の合計値と、電池１０の端子電圧の値とが、横軸を時間として示されている。
【0039】
ｔ１１において、第１モータ６１を駆動する第１駆動パルスが出力される。第１モータ６１の駆動周期を駆動周期Ｔ１として図示する。駆動周期Ｔ１は、例えば５［ｍｓ］であってもよい。図示する一例において、第２モータ６２の駆動周期は、第１モータ６１の駆動周期と同一である。なお、第１モータ６１以外のモータ（すなわち第２モータ６２、第３モータ６３、第４モータ６４及び第５モータ６５）の駆動周期は、第１モータ６１の駆動周期と同一又は整数倍であることが好適である。また、本実施形態において、時計１は指針を高速駆動させる。具体的には、高速駆動により駆動周期が短くなった結果、第１モータ６１を駆動する第１駆動パルスのパルス幅と、第１モータ６１以外のモータを駆動する駆動パルス（例えば第２モータ６２の場合第２駆動パルス）のパルス幅との合計が、第１モータ６１の駆動周期である駆動周期Ｔ１よりも長くなる。
【0040】
ｔ１２において、第２モータ６２を駆動する第２駆動パルスが出力される。ここで、ピーク電流を抑制し、電池１０の端子電圧の低下を抑制するためには、駆動パルスを同時に出力しないことが好適である。図示する一例においても、第１駆動パルスが出力されてから第２駆動パルスが出力されるまでには、所定の時間を有する。当該時間は、記憶部３０に記憶されていてもよい。すなわち、記憶部３０は、第１駆動パルスを出力してから第２駆動パルスを出力するまでの所定の時間を記憶しているということもできる。制御部２０は、第１駆動パルスを出力してから、記憶部３０に記憶された所定の時間が経過した後に、第２駆動パルスを出力する。
【0041】
ここで、ｔ１１において第１モータ６１が電流を消費し始め、ｔ１２において更に第２モータ６２が電流を消費し始める。したがって、ｔ１１及びｔ１２以降、電池１０の端子電圧は低下していく。
【0042】
ｔ１３において、第１モータ６１の第１駆動パルスの出力が停止される。したがって、ｔ１３以降第１モータ６１の消費電流は、理論的にはゼロとなる。また、ｔ１４において、第２モータ６２の第２駆動パルスの出力が停止される。したがって、ｔ１４以降第２モータ６２の消費電流は、理論的にはゼロとなる。ｔ１５において、次の駆動周期が開始される。
【0043】
図示するように、本実施形態に係るモータの制御方法によれば、指針を高速駆動させるため、２つのモータの駆動パルスが時間的に重なる箇所が存在する。高速駆動させた結果として、第１駆動パルスのパルス幅と第２駆動パルスのパルス幅との合計が第１モータ６１の駆動周期である駆動周期Ｔ１よりも長い場合に、第１モータ６１の駆動周期の中で第１駆動パルスの一部と第２駆動パルスの少なくとも一部は同時に出力されることとなる。
【0044】
また、図示するように、本実施形態に係るモータの制御方法によれば、駆動周期Ｔ１の中に、いずれのモータにも駆動パルスが与えられない休止区間が存在する。休止区間とは、第１駆動パルス及び第２駆動パルスの出力された後であって次の第１モータ６１の駆動周期の開始タイミングより前に、第１駆動パルス及び第２駆動パルスのいずれも出力されていない区間であるということもできる。当該休止区間が存在することにより、電池１０の端子電圧は、いったん下がった後であっても、次の周期開始時には、所定の電圧まで回復することができる。すなわち、当該休止区間が存在することにより、指針を高速駆動した場合であっても、電池１０の端子電圧が徐々に低下していくことを抑止することができる。
【0045】
図４は、本実施形態に係るステッピングモータ制御方法による電圧降下の一例を示す図である。同図を参照しながら、モータの制御方法を変えた場合における電圧降下の一例について説明する。同図には、３通りのモータ制御方法をそれぞれ行った場合における電圧降下の一例が示されている。
【0046】
第１の例として、２つのモータを同時駆動し、同タイミングで駆動パルスを出力した場合の一例を図示する。第１の一例における電圧変化を破線で示す。同タイミングで駆動パルスを出力すると、２つのモータにおけるピーク電流が重なり、電圧の低下量が顕著となる。具体的には、ｔ２０において２つのモータが同タイミングでオンされ、電圧が低下し始める。ｔ２１において駆動パルスの出力が終わり、電圧が回復し始める。ここで、第１の例によれば、駆動パルスの出力が終わったｔ２１の時点で、電圧がｖ２１まで下降してしまっている。そこで、異なるタイミングでモータをオンさせることにより、ピーク電流が重なることを回避したのが第２の例である。
【0047】
第２の例として、２つのモータを同時駆動するが、異なるタイミングで駆動パルスを出力することにより、電圧の低下量を抑制した場合の一例を図示する。第２の一例における電圧変化を一点鎖線で示す。異なるタイミングで駆動パルスを出力することにより、２つのモータにおけるピーク電流の重なりを回避することができ、電圧の低下量を抑制することができる。図示する一例では、電圧の低下量をｖ２２まで抑えられている。しかしながら、この一例によれば、本実施形態に係る休止区間を有しないため、２つのモータのうちいずれかが常に駆動されている状態となる。したがって、電圧が回復することなく、高速駆動を続けるにしたがい、次第に電池１０の端子電圧が下降していく。図示する一例では、ｔ２８以降、ｖ２３まで電圧が低下している。このように次第に電圧が低下していくことにより、いずれは制御部２０の最低動作電圧を下回り、動作異常が発生する場合がある。そこで、休止区間を設けるようにしたのが、本実施形態に係るモータ制御方法である。本実施形態に係るモータ制御方法を、第３の例として示す。
【0048】
第３の例として、２つのモータを同時駆動するが、異なるタイミングで駆動パルスを出力し、更に休止区間を設けることにより、電圧の低下量を抑制した場合の一例を図示する。第３の一例における電圧変化を実線で示す。第３の例によれば、休止区間を設けることにより、２つの駆動パルスの重なりが大きくなる。したがって、第３の例における電圧の低下量と第２の例における電圧の低下量とを比較すると、１つの駆動周期の中での電圧の低下量は、第３の例の方が大きくなる。しかしながら、電池１０の端子電圧が回復してから次の駆動周期に入るため、長期的に見た場合の電圧低下量は、第３の例の方が小さくなる。
【0049】
次に、図５及び図６を参照しながら、制御部２０による第１モータ６１乃至第５モータ６５の駆動についての具体例について説明する。図５及び図６には、横軸を時間とし、第１モータ６１乃至第５モータ６５の駆動タイミングが示されている。図示するように、１つの駆動パルスには第１パルスＰ１及び第２パルスＰ２が含まれる。本実施形態はこの一例に限定されず、１つのパルスにより駆動パルスが構成されていてもよい。
【0050】
図５は、本実施形態に係るステッピングモータ制御方法によるモータ駆動の第１の具体例を示す図である。同図を参照しながら、第１の具体例について説明する。第１の具体例は、クロノグラフ運針中の毎正分タイミング（すなわち、全ての指針が動くタイミング）を示している。制御部２０は、第１駆動パルスを５［ｍｓ］周期で出力することにより、第１モータ６１を駆動する。図示するように、全ての駆動周期において第１駆動パルスが出力されている。同時に駆動可能なモータの数が２個である場合、第１モータ６１は全ての駆動周期において駆動されているため、第２モータ６２乃至第５モータ６５のいずれかのモータが、順番に、排他的に駆動される。また、図示する一例において、第１駆動パルスは、駆動周期の開始と同時に出力されている。ｔ３１１からｔ３１２にかけては、第１モータ６１のみが駆動されている。
【0051】
ｔ３１３からｔ３１５にかけて、第１駆動パルスが出力されることにより第１モータ６１が駆動されることに加え、第２駆動パルスが出力されることにより第２モータ６２が駆動される。図示するように、第２駆動パルスは、第１駆動パルスが出力されてから所定の時間が経過した後に出力される。所定の時間とは、第１駆動パルスの第１パルスＰ１と同じであってもよい。また、第２駆動パルスの出力後、次の駆動周期の開始までの間に、休止区間が設けられている。
【0052】
ｔ３１６からｔ３１７にかけて、第１駆動パルスが出力されることにより第１モータ６１が駆動されることに加え、第３駆動パルスが出力されることにより第３モータ６３が駆動される。図示するように、第３駆動パルスは、第１駆動パルスが出力されてから所定の時間が経過した後に出力される。また、第３駆動パルスは、他の駆動パルスより長く、１つの駆動周期内で終了することができていない。したがって、このような場合、更に次の駆動周期の開始時まで休止区間が設けられる。なお、駆動パルスの長さは、指針３の大きさ、重さ、形状、材質等、及び輪列機構に応じて異なる。
【0053】
上述した制御と同様に、ｔ３１７からｔ３２４にかけて、第１駆動パルスが出力されることにより第１モータ６１が駆動されることに加え、第４駆動パルスが出力されることにより第４モータ６４が駆動される。また、ｔ３２４からｔ３３０にかけて、第５駆動パルスが出力されることにより第５モータ６５が駆動される。
【0054】
ここで、制御部２０は、同時に駆動させるモータの数の上限値を超えて、複数のモータを同時に駆動させたい場合がある。例えば記憶部３０に記憶された、同時に駆動させることが可能なモータの数の上限値が２個である場合、３個以上のモータを同時に駆動させたい場合がある。このような場合、制御部２０は、記憶部３０に記憶された優先順位にしたがった制御を行ってもよい。換言すれば、制御部２０は、同時に駆動させるモータの数が上限値を上回った場合、優先順位の高いモータから駆動させ、優先順位の高いモータが停止した後、次に優先順位の高いモータを駆動させるということもできる。図示する一例において、優先順位は、高い順に、第１モータ６１、第２モータ６２、第３モータ６３、第４モータ６４、第５モータ６５である。
【0055】
図６は、本実施形態に係るステッピングモータ制御方法によるモータ駆動の第２の具体例を示す図である。同図を参照しながら、第２の具体例について説明する。第２の具体例においては、第１駆動パルスが出力されていない区間がある点において第１の具体例とは異なる。第２の具体例とは、具体的には、モード遷移時の運針例を示すものである。クロノグラフモード終了後、所定の指針の位置から、全てゼロ位置に戻る場合等、２つのモータずつ順番に駆動する。なお、図示する一例において１秒針６３Ｂのみ単独駆動しているが、これは文字盤の配置から見栄を考慮したものである。
【0056】
ｔ４１１からｔ４２２にかけて、第１駆動パルス及び第２駆動パルスが出力されることにより、第１モータ６１及び第２モータ６２が駆動される。ｔ４２２以降、第１駆動パルス及び第２駆動パルスの出力は停止される。次に、ｔ４２２からｔ４２６にかけて、第３駆動パルスが出力されることにより、第３モータ６３が駆動される。また、ｔ４２６からｔ４３０にかけて、第４駆動パルス及び第５駆動パルスが出力されることにより、第４モータ６４及び第５モータ６５が駆動される。
【0057】
このように、制御部２０は、所定のモータ同士を組みにして動作させる。また、制御部２０は、組みにされたモータの動作が終了した後、次の組みのモータを駆動させる。図示する一例において、第１モータ６１及び第２モータ６２が第１の組となっており、第４モータ６４及び第５モータ６５が第２の組となっている。ここで、同一の組とされるモータの駆動周波数は同一であることが好適である。図示する一例では、第１モータ６１及び第２モータ６２の駆動周波数は互いに同一であり、第４モータ６４及び第５モータ６５の駆動周波数も互いに同一である。
【0058】
図７は、本実施形態に係る駆動優先順位の一例を示す図である。同図を参照しながら、モータの駆動優先順位について説明する。図示する表は、記憶部３０に記憶されていてもよい。図示する一例において、第１モータ６１の優先順位が最も高く設定されている。また、駆動優先順位は、高い順に、１／１００秒針６１Ｂ駆動モータ（すなわち第１モータ６１）、１／１０秒針６２Ｂ駆動モータ（すなわち第２モータ６２）、１秒針６３Ｂ駆動モータ（すなわち第３モータ６３）、分針６４Ｂ駆動モータ（すなわち第４モータ６４）、時針６５Ｂ駆動モータ（すなわち第５モータ６５）となっている。例えば１／１００秒を測定する指針と、１秒を測定する指針とでは、１駆動周期（５［ｍｓ］）ずれた場合の重みが異なる。このように、駆動周波数が高いモータの優先度を上げることにより、計時時における誤差を最小限とすることができる。
【0059】
本実施において制御部２０は、それぞれ異なる計測単位を有する複数のモータを駆動させるということもできる。この場合、優先順位は、モータの計測単位に応じて設定されるということもできる。より具体的には、計測単位が小さいモータの優先順位は、計測単位が大きいモータの優先順位より高いということもできる。
【0060】
図８は、本実施形態に係る駆動ステップ数の一例を示す図である。同図を参照しながら、指針３が１周するのに要する駆動ステップ数について説明する。図示するように、１／１００秒針６１Ｂが１周するためには、第１モータ６１は２０ステップを要する。また、１／１０秒針６２Ｂが１周するためには、第２モータ６２は２０ステップを要する。また、１秒針６３Ｂが１周するためには、第３モータ６３は６０ステップを要する。また、分針６４Ｂが１周するためには、第４モータ６４は３６０ステップを要する。また、時針６５Ｂが１周するためには、第５モータ６５は３６０ステップを要する。
【0061】
図９は、本実施形態に係る最大駆動周波数の一例を示す図である。同図を参照しながら、各モータの最大駆動周波数について説明する。図示するように、第１モータ６１の最大駆動周波数は２００［Ｈｚ］であり、第２モータ６２の最大駆動周波数は２００［Ｈｚ］であり、第３モータ６３の最大駆動周波数は１００［Ｈｚ］であり、第４モータ６４の最大駆動周波数は２００［Ｈｚ］であり、第５モータ６５の最大駆動周波数は２００［Ｈｚ］である。第１モータ６１、第２モータ６２、第４モータ６４、及び第５モータ６５は、２００［Ｈｚ］で駆動可能である。換言すれば、これらのモータは、１つの駆動周期（５［ｍｓ］）の中で、１ステップ駆動させることが可能である。一方、第３モータ６３は、１００［Ｈｚ］で駆動可能である。換言すれば、１ステップ駆動させるのに、２つの駆動周期（１０［ｍｓ］）を要する。このように、最大駆動周波数が異なるモータが存在する場合、同一の駆動周波数で駆動可能なモータ同士を組みにして駆動させることが好適である。
【0062】
なお、指針３を運針させるために必要な駆動パルスの長さは、指針３の大きさ、重さ、形状、材質等、及び輪列機構に応じて異なる。最大駆動周波数は、駆動パルスの長さと、駆動周期に応じて決定されてもよい。
【0063】
次に、図１０から図１６を参照しながら、時計１のストップウォッチ計時処理に関する動作の一例について説明する。以下に説明する処理の一例では、モータを１ステップ駆動させる駆動パルスとして、第パルスＰ１及び第２パルスＰ２の２つのパルスが用いられる場合の一例について説明する。第パルスＰ１の長さは、第２パルスＰ２の長さより短い。なお、本実施形態はこの一例に限定されず、単一のパルス（例えば、第パルスＰ１及び第２パルスＰ２を足した１つのパルス）によりモータを１ステップ駆動させることも可能である。
【0064】
図１０は、本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第１のフローチャートである。まず、同図を参照しながら、ストップウォッチ開始処理の一例について説明する。
【0065】
制御部２０は、ストップウォッチボタンが押されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。ストップウォッチボタンが押されたか否かは、例えばプッシュボタン５３ａが押されたか否か、又はプッシュボタン５３ａが押された回数等により判定されてもよい。制御部２０は、ストップウォッチボタンが押された場合、ストップウォッチタイマの計測を開始する（ステップＳ１３）。ストップウォッチタイマの計測処理（ストップウォッチ計時処理）の詳細については、図１１を参照しながら説明する。
【0066】
図１１は、本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第２のフローチャートである。同図を参照しながら、ストップウォッチ計時処理の一例について説明する。
【0067】
制御部２０は、ストップウォッチ経過時間を監視し（ステップＳ２１）、ストップウォッチ経過時間が０．１秒経過した場合（ステップＳ２２）、第１モータ６１の駆動周波数を設定する（ステップＳ２３）。モータの駆動周波数は、例えば記憶部３０に記憶されていてもよい。図示する一例において、第１モータ６１の駆動周波数は、２００［Ｈｚ］である。制御部２０は、１／１００秒針６１Ｂを運針する第１モータ６１に対し、正転２０ステップ分の駆動予約を行う（ステップＳ２５）。
【0068】
次に、制御部２０は、ストップウォッチ経過時間を監視し、ストップウォッチ経過時間が正秒タイミングかどうかを判定する（ステップＳ２６）。制御部２０は、正秒タイミングでない場合、図１２を参照しながら説明する運針処理に処理を進める。また、制御部２０は、正秒タイミングである場合、１秒針６３Ｂを運針する第３モータ６３に対し、正転１ステップ分の駆動予約を行う（ステップＳ２７）。
【0069】
次に、制御部２０は、ストップウォッチ経過時間を監視し、ストップウォッチ経過時間が正分タイミングかどうかを判定する（ステップＳ２８）。制御部２０は、正分タイミングでない場合、図１２を参照しながら説明する運針処理に処理を進める。また、制御部２０は、正分タイミングである場合、分針６４Ｂを運針する第４モータ６４に対し、正転６ステップ分の駆動予約を行い、時針６５Ｂを運針する第５モータ６５に対し、正転６ステップ分の駆動予約を行う（ステップＳ２９）。
【0070】
図１２は、本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第３のフローチャートである。同図を参照しながら、運針処理の一例について説明する。
【0071】
制御部２０は、設定された駆動周波数に基づくモータ駆動パルス出力タイミングか否かを判定する（ステップＳ３１１）。制御部２０は、設定された駆動周波数に基づくモータ駆動パルス出力タイミングである場合、駆動モータごとに予約されている駆動ステップ数の読み出しを行う（ステップＳ３１３）。制御部２０は、予約されている駆動ステップ数に応じた処理を行う（ステップＳ３１３）。具体的には、制御部２０は、予約されている駆動ステップ数がすべて０である場合、運針処理を終了する。また、制御部２０は、予約されている駆動ステップ数がすべて０でない場合、予約されている駆動ステップ数が１ステップ以上ある指針モータの中から、駆動優先順位の高いモータを最大２個選択する。なお、駆動優先順位は、記憶部３０に記憶されている。
【0072】
次に、制御部２０は、選択した駆動モータについて、予約されている駆動ステップ数から１を引く（ステップＳ３１９）。制御部２０は、優先順位が高いモータの回転方向、及び極性等に基づき、出力する駆動パルスの波形を取得する（ステップＳ３２１）。モータの回転方向、及び極性等は、記憶部３０に記憶されている。なお、極性は、１ステップ駆動するごとに反転する。次に駆動する際の極性は、記憶部３０のＲＡＭ領域等に記憶され、１ステップごとに更新されるものであってもよい。
【0073】
ここで、制御部２０は、駆動するモータの数に応じて異なる駆動処理を行う。制御部２０は、駆動するモータが１つの場合、図１３を参照しながら説明する１フレーム１モータ駆動処理へ処理を進める（ステップＳ３２３；ＮＯ）。また、制御部２０は、駆動するモータが２つの場合（ステップＳ３２３；ＹＥＳ）、優先順位が次に高いモータの回転方向、及び極性等に基づき、出力する駆動パルスの波形を取得する（ステップＳ３２５）。モータの回転方向、及び極性等は、記憶部３０に記憶されている。
【0074】
次に、制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第１パルスＰ１と、優先順位が次に高いモータの第１パルスＰ１及び第２パルスＰ２の長さの合計である合計パルス幅Ｔの値を計算する（ステップＳ３２７）。制御部２０は、計算された合計パルス幅Ｔが駆動周波数に基づく駆動フレーム以下か否かを判定する（ステップＳ３２９）。なお、駆動周波数に基づく駆動フレームとは、例えば駆動周波数が２００［Ｈｚ］である場合、５［ｍｓ］である。制御部２０は、合計パルス幅Ｔが駆動フレーム以下である場合、図１４を参照しながら説明する１フレーム２モータ駆動処理へ処理を進める。また、制御部２０は、合計パルス幅Ｔが駆動フレーム以下でない場合、図１５を参照しながら説明する２フレーム２モータ駆動処理へ処理を進める。
【0075】
図１３は、本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第４のフローチャートである。同図を参照しながら、１フレーム１モータ駆動処理の一例について説明する。
【0076】
制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第１パルスＰ１を出力する（ステップＳ４１）。制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第１パルスＰ１の出力が終了した場合（ステップＳ４３）、優先順位が最も高いモータの第２パルスＰ２を出力する（ステップＳ４５）。制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第２パルスＰ２の出力が終了した場合（ステップＳ４７）、全てのモータ出力をオフとし（ステップＳ４９）、図１２を参照しながら説明した運針処理へ処理を戻す。
【0077】
図１４は、本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第５のフローチャートである。同図を参照しながら、１フレーム２モータ駆動処理の一例について説明する。
【0078】
制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第１パルスＰ１を出力する（ステップＳ５１）。制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第１パルスＰ１の出力が終了した場合（ステップＳ５２）、優先順位が最も高いモータの第２パルスＰ２を出力し、同時に優先順位が次に高いモータの第１パルスＰ１を出力する（ステップＳ５３）。すなわち、本実施形態においては、同時駆動する２つのモータの駆動開始タイミングを、最初に駆動するモータの第１パルスＰ１ぶんずらしている。このように駆動開始タイミングをずらすことによって、ピーク電流の最大値を抑制する。制御部２０は、優先順位が次に高いモータの第１パルスＰ１の出力が終了した場合（ステップＳ５４）、優先順位が次に高いモータの第２パルスＰ２を出力する（ステップＳ５５）。このとき、第１パルスＰ１より第２パルスＰ２の方が長いため、優先順位が最も高いモータの第２パルスＰ２は出力され続けている。次に、制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第２パルスＰ２の出力が終了し、かつ優先順位が次に高いモータの第２パルスＰ２の出力が終了した場合（ステップＳ５６）、全てのモータ出力をオフとし（ステップＳ５７）、図１２を参照しながら説明した運針処理へ処理を戻す。
【0079】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、本実施形態に係る時計のストップウォッチ計時処理の一例について示す第６のフローチャートである。同図を参照しながら、２フレーム２モータ駆動処理の一例について説明する。なお、２フレーム２モータ駆動処理とは、例えば図５のｔ３１５からｔ３１７に示したようなモータ駆動処理である。
【0080】
制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第１パルスＰ１を出力する（ステップＳ６１１）。制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第１パルスＰ１の出力が終了した場合（ステップＳ６１３）、優先順位が最も高いモータの第２パルスＰ２を出力し、同時に優先順位が次に高いモータの第１パルスＰ１を出力する（ステップＳ６１５）。制御部２０は、優先順位が次に高いモータの第１パルスＰ１の出力が終了した場合（ステップＳ６１７）、優先順位が次に高いモータの第２パルスＰ２を出力する（ステップＳ６１９）。次に、制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第２パルスＰ２の出力が終了した場合（ステップＳ６２１）、優先順位が最も高いモータの出力をオフする（ステップＳ６２３）。ここで、２フレーム２モータ駆動処理においては、優先順位が次に高いモータの第２パルスＰ２は出力中である。
【0081】
制御部２０は、駆動周波数２００［Ｈｚ］での駆動パルス出力タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ６２５）。制御部２０は、駆動周波数２００［Ｈｚ］での駆動パルス出力タイミングとなった場合、優先順位が最も高いモータの駆動予約ステップ数に応じた処理を行う（ステップＳ６２７）。
【0082】
制御部２０は、優先順位が最も高いモータの駆動予約ステップ数が１以上でない場合（ステップＳ６２７；ＮＯ）、優先順位が次に高いモータの第２パルスＰ２の出力が終了したか否かを判定する（ステップＳ６４７）。制御部２０は、優先順位が次に高いモータの第２パルスＰ２の出力が終了した場合、全てのモータ出力をオフとし（ステップＳ６４９）、図１２を参照しながら説明した運針処理へ処理を戻す。
【0083】
制御部２０は、優先順位が最も高いモータの駆動予約ステップ数が１以上である場合（ステップＳ６２７；ＹＥＳ）、優先順位が最も高いモータの駆動予約ステップ数から１を引く（ステップＳ６２９）。制御部２０は、優先順位が高いモータの回転方向、及び極性等に基づき、出力する駆動パルスの波形を取得する（ステップＳ６３１）。モータの回転方向、及び極性等は、記憶部３０に記憶されている。次に、制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第１パルスＰ１を出力する（ステップＳ６３３）。次に、制御部２０は、優先順位が次に高いモータの第２パルスＰ２の出力が終了した場合（ステップＳ６３５）、優先順位が次に高いモータの出力をオフする（ステップＳ６３７）。次に、制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第１パルスＰ１の出力が終了した場合（ステップＳ６３９）、優先順位が最も高いモータの第２パルスＰ２を出力する（ステップＳ６４１）。次に、制御部２０は、優先順位が最も高いモータの第２パルスＰ２の出力が終了した場合（ステップＳ６４３）、全てのモータ出力をオフとし（ステップＳ６４５）、図１２を参照しながら説明した運針処理へ処理を戻す。
【0084】
【0085】
まず、制御部２０は、現在の時刻を表示する場合の分針６４Ｂ及び時針６５Ｂの位置を算出する（ステップＳ７１１）。次に、制御部２０は、分針６４Ｂ及び時針６５Ｂの現在の指示位置（例えばストップウォッチ機能終了時における指示位置）から、算出された位置（現在の時刻位置）まで、分針６４Ｂ及び時針６５Ｂを正転で運針するために必要な駆動ステップ数を算出する（ステップＳ７１３）。制御部２０は、算出された駆動ステップ数が、半周以上か否かを判定し、半周以下の場合は正転により、半周以上の場合は逆転により運針することを決定する（ステップＳ７１５）。ここで、逆転時における駆動ステップ数は、１周のステップ数から、正転での駆動ステップ数を引いた値となる。
【0086】
制御部２０は、分針６４Ｂを運針する第４モータ６４に駆動ステップ数を予約する。また、制御部２０は、時針６５Ｂを運針する第５モータ６５に駆動ステップ数を予約する（ステップＳ７１７）。制御部２０は、第４モータ６４及び第５モータ６５の駆動周波数を２００［Ｈｚ］に設定し（ステップＳ７１９）、駆動部４０に対して駆動パルスを出力することにより運針処理を実行する（ステップＳ７２１）。なお、駆動周波数は、記憶部３０に記憶されている。運針には、図１４を参照しながら説明した１フレーム２モータ駆動処理が用いられてもよい。
【0087】
制御部２０は、運針処理が終了した場合（ステップＳ７２３）、現在の時刻を表示する場合の１秒針６３Ｂの位置を算出する（ステップＳ７２５）。次に、制御部２０は、１秒針６３Ｂの現在の指示位置（例えばストップウォッチ機能終了時における指示位置）から、算出された位置（現在の時刻位置）まで、１秒針６３Ｂを正転で運針するために必要な駆動ステップ数を算出する（ステップＳ７２７）。制御部２０は、算出された駆動ステップ数が、半周以上か否かを判定し、半周以下の場合は正転により、半周以上の場合は逆転により運針することを決定する（ステップＳ７２９）。
【0088】
制御部２０は、１秒針６３Ｂを運針する第３モータ６３に駆動ステップ数を予約する（ステップＳ７３１）。制御部２０は、第３モータ６３の駆動周波数を１００［Ｈｚ］に設定し（ステップＳ７３３）、駆動部４０に対して駆動パルスを出力することにより運針処理を実行する（ステップＳ７３５）。なお、駆動周波数は、記憶部３０に記憶されている。運針には、図１３を参照しながら説明した１フレーム１モータ駆動処理が用いられてもよい。
【0089】
制御部２０は、運針処理が終了した場合（ステップＳ７３７）、１／１０秒針６２Ｂ及び１／１００秒針６１Ｂの現在の指示位置（例えばストップウォッチ機能終了時における指示位置）から、０位置まで、１／１０秒針６２Ｂ及び１／１００秒針６１Ｂを正転で運針するために必要な駆動ステップ数を算出する（ステップＳ７３９）。制御部２０は、算出された駆動ステップ数が、半周以上か否かを判定し、半周以下の場合は正転により、半周以上の場合は逆転により運針することを決定する（ステップＳ７４１）。
【0090】
制御部２０は、１／１０秒針６２Ｂを運針する第２モータ６２に駆動ステップ数を予約する。また、制御部２０は、１／１００秒針６１Ｂを運針する第１モータ６１に駆動ステップ数を予約する（ステップＳ７４３）。制御部２０は、第２モータ６２及び第１モータ６１の駆動周波数を２００［Ｈｚ］に設定し（ステップＳ７４５）、駆動部４０に対して駆動パルスを出力することにより運針処理を実行する（ステップＳ７４５）。なお、駆動周波数は、記憶部３０に記憶されている。運針には、図１４を参照しながら説明した１フレーム２モータ駆動処理が用いられてもよい。制御部２０は、運針処理が終了した場合（ステップＳ７４９）、処理を終了する。
【0091】
［実施形態のまとめ］
以上、説明した実施形態によれば、ステッピングモータ制御装置は、制御部２０を備えることにより、複数のモータを駆動させる駆動部４０に対して、駆動パルスを出力することによりモータを駆動させる。具体的には、本実施形態に係る時計１は、少なくとも第１モータ６１と第２モータ６２とを備える。第１モータ６１は、所定の駆動周期で駆動され、第２モータ６２は、第１モータ６１の駆動周期と同一又は整数倍の駆動周期で駆動される。また、制御部２０は、第１駆動パルスを出力することにより第１モータ６１を駆動させ、第２駆動パルスを出力することにより第２モータ６２を駆動させる。また、ステッピングモータ制御装置は、記憶部３０を備えることにより、第１駆動パルスの幅と、第２駆動パルスの幅とを記憶する。
以上、説明した実施形態によれば、ステッピングモータ制御装置は、制御部２０を備えることにより、複数のモータを駆動させる駆動部４０に対して、駆動パルスを出力することによりモータを駆動させる。具体的には、本実施形態に係る時計１は、少なくとも第１モータ６１と第２モータ６２とを備える。第１モータ６１は、所定の駆動周期で駆動され、第２モータ６２は、第１モータ６１の駆動周期と同一又は整数倍の駆動周期で駆動される。また、制御部２０は、第１駆動パルスを出力することにより第１モータ６１を駆動させ、第２駆動パルスを出力することにより第２モータ６２を駆動させる。また、ステッピングモータ制御装置は、記憶部３０を備えることにより、第１駆動パルスの幅と、第２駆動パルスの幅とを記憶する。
【0092】
また、ステッピングモータ制御装置によれば、第１駆動パルスのパルス幅と第２駆動パルスのパルス幅との合計が、第１モータ６１の駆動周期（例えば５［ｍｓ］）よりも長い場合に、第１モータ６１の駆動周期の中で第１駆動パルスの一部と第２駆動パルスの少なくとも一部は同時に出力され、駆動周期の中で休止区間を有する。休止区間とは、第１駆動パルス及び第２駆動パルスの出力された後であって、次の第１モータ６１の駆動周期の開始タイミングより前に第１駆動パルス及び第２駆動パルスのいずれも出力されていない区間である。本実施形態によれば、休止区間を設けることにより、電池１０の端子電圧の低下を効果的に抑制しつつ、複数のモータを高速に駆動することができる。換言すれば、ステッピングモータ制御装置は、複数モータを同時に高速駆動した場合であっても、電池１０の端子電圧の低下を抑制することができる。
【0093】
また、上述した実施形態によれば、記憶部３０は、第１駆動パルスを出力してから第２駆動パルスを出力するまでの所定の時間を更に記憶し、制御部２０は、第１駆動パルスを出力してから、所定の時間が経過した後に、第２駆動パルスを出力する。すなわち、本実施形態によれば、同時駆動される２つのモータの駆動パルスは同時に出力されない。したがって、本実施形態によれば、同時駆動されるモータの駆動開始タイミングをずらし、消費電流のピークの発生タイミングをずらすことができる。よって、本実施形態によれば、電池１０の端子電圧の低下を抑制することができる。
【0094】
なお、第１駆動パルスを出力してから第２駆動パルスを出力するまでの所定の時間とは、例えば、最初に駆動するモータの第１パルスＰ１と同様であってもよい。この場合、記憶部３０は、第１パルスＰ１の幅と別個独立して、第１駆動パルスを出力してから第２駆動パルスを出力するまでの所定の時間を記憶することを要しない。
【0095】
また、上述した実施形態によれば、記憶部３０は、同時に駆動させることが可能なモータの数の上限値と、制御部２０が制御する複数のモータそれぞれについての優先順位とを記憶する。制御部２０は、同時に駆動させるモータの数が上限値を上回った場合、優先順位の高いモータから駆動させ、優先順位の高いモータが停止した後、次に優先順位の高いモータを駆動させる。本実施形態によれば、同時に駆動可能なモータのが図の上限値が限られているため、消費電流のピークを抑制することができ、電池１０の端子電圧の低下を抑制することができる。
【0096】
また、上述した実施形態によれば、制御部２０は、それぞれ異なる計測単位を有する複数のモータを駆動させ、記憶部３０に記憶された優先順位は、モータの計測単位に応じて設定され、計測単位が小さいモータの優先順位は、計測単位が大きいモータの優先順位より高い。本実施形態によれば、計測単位が小さいモータの優先順位が高く、優先的に駆動させられるため、計測誤差を減らすことができる。
【0097】
また、上述した実施形態によれば、制御部２０は、更に第３駆動パルスを出力することにより第３モータ６３を駆動させ、記憶部３０が記憶する、同時に駆動させることが可能なモータの数の上限値は２個である。本実施形態によれば、同時に駆動可能なモータの上限は２個に限定されているため、消費電流のピークを抑制することができ、電池１０の端子電圧の低下を抑制することができる。
【0098】
また、上述した実施形態によれば、第１モータ６１とは、１／１００秒針６１Ｂを駆動するモータであり、第２モータ６２とは、１／１０秒針６２Ｂを駆動するモータであり、第３モータ６３とは、１秒針６３Ｂを駆動するモータである。また、本実施形態によれば、第１モータ６１の優先順位が最も高く設定されている。本実施形態によれば、計測単位が最も小さい１／１００秒針６１Ｂを運針する第１モータ６１の優先順位が最も高く設定されているため、優先的に駆動させられるため、計測誤差を減らすことができる。
【0099】
また、上述した実施形態によれば、制御部２０は、所定のモータ同士を組みにして動作させ、組みにされたモータの動作が終了した後、次の組みのモータを駆動させる。ここで、同時に駆動されるモータの数に制限がある場合、異なる駆動周波数のモータをペアにすると、休止時間を確保できない箇所が発生してくるといった問題があった。本実施形態において、組みにされるモータとは、駆動周波数が同一であるモータであることが好適である。したがって、本実施形態によれば、異なる駆動周波数同士のモータを組みにせず、時間をずらして駆動することにより、確実に休止時間を確保することができる。結果として、ステッピングモータ制御装置は、複数モータを同時に高速駆動した場合であっても、電池１０の端子電圧の低下を抑制することができる。
【0100】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、具体的な構成が上述した実施形態に限られるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【0101】
１…時計、２…ムーブメント、３…指針、１０…電池、２０…制御部、３０…記憶部、４０…駆動部、５１…発振回路、５２…分周回路、５３…入力部、６１…第１モータ、６１Ａ…第１輪列機構、６１Ｂ…１／１００秒針、６２…第２モータ、６２Ａ…第２輪列機構、６２Ｂ…１／１０秒針、６３…第３モータ、６３Ａ…第３輪列機構、６３Ｂ…１秒針、６４…第４モータ、６４Ａ…第４輪列機構、６４Ｂ…分針、６５…第５モータ、６５Ａ…第５輪列機構、６５Ｂ…時針
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】