特許 7357574 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-28

(45)【発行日】2023-10-06

(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 20060101AFI20230929BHJP

【ＦＩ】

G04C3/14 Q

G04C3/14 T

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020044921

(22)【出願日】2020-03-16

(65)【公開番号】P2021148430

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000002325

【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社

(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

【審査官】榮永 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－９５５８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第９５／０２７９２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５１－１３２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０１３２９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５７－４０６７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０４Ｃ １／００ － ９９／００

Ｈ０２Ｐ ８／００ － ８／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステッピングモータの駆動方式に応じた測定タイミングで、前記ステッピングモータに電力を供給する電源の電源電圧を測定する測定部と、
前記測定部が測定する前記電源電圧が所定の閾値以下である場合に、前記電源の電力を消費する機能のうち少なくとも一部の機能の使用、または運針方式を制限する制御部と
を備えるステッピングモータ制御装置。

【請求項2】

前記測定タイミングは、前記ステッピングモータが備えるロータを回転させる駆動パルスが出力中の所定時間である
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】

前記ステッピングモータの駆動方式は、正転駆動、または逆転駆動である、
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4】

前記測定タイミングは、前記ステッピングモータが正転駆動される場合と、逆転駆動される場合とで互いに異なる
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】

前記ステッピングモータの駆動方式を特定する特定部と、
前記ステッピングモータの駆動方式と、前記測定タイミングと、を対応付けて記憶する記憶部と、
前記特定部が特定する前記ステッピングモータの駆動方式に応じた前記測定タイミングを前記記憶部から取得する取得部と、
をさらに備え、
前記測定部は、前記取得部が取得する前記測定タイミングで、前記電源電圧を測定する、
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のステッピングモータ制御装置と、
前記ステッピングモータと
を備えるムーブメント。

【請求項7】

請求項６に記載のムーブメントを備える時計。

【請求項8】

ステッピングモータの駆動方式に応じた測定タイミングで、前記ステッピングモータに電力を供給する電源の電源電圧を測定し、
測定した前記電源電圧が所定の閾値以下である場合に、前記電源の電力を消費する機能のうち少なくとも一部の機能の使用、または運針方式を制限する
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、ステッピングモータを備える多機能時計において、所定の機能の実行中の電源電圧を測定し、その値が所定の閾値を下回った場合に、それまで実行していた機能を停止する技術があった。（例えば、特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１０３１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、機能実行中の電源電圧は一定ではなく、機能を実行するために必要な駆動パルスに応じて、上昇と降下とを繰り返す。一方で、電源電圧の測定タイミングについては考慮されておらず、固定されたタイミングで測定している。したがって、機能実行中の電源電圧が一時的に所定の閾値を下回るような場合であっても、電源電圧の測定タイミングによっては、所定の閾値を上回る電圧を検出してしまう場合がある。この場合、ステッピングモータが正常に動作するために必要な電源電圧を確保できていないため、ステッピングモータが誤作動する、といった不具合が生じる。また、例えば時計にＢＬＥマイコンが内蔵されており、ＢＬＥマイコンに、ステッピングモータと共通の電源から電圧が供給される場合には、ＢＬＥマイコンが正常に動作しなくなる、といった不具合が生じる。

【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、ステッピングモータの駆動により降下した電源電圧の値を、所望のタイミングで得ることができる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】

本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置は、ステッピングモータの駆動方式に応じた測定タイミングで、前記ステッピングモータに電力を供給する電源の電源電圧を測定する測定部と、前記測定部が測定する前記電源電圧が所定の閾値以下である場合に、前記電源の電力を消費する機能のうち少なくとも一部の機能の使用、または運針方式を制限する制御部とを備える。

【0007】

本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記測定タイミングは、前記ステッピングモータが備えるロータを回転させる駆動パルスが出力中の所定時間である。

【0008】

本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記ステッピングモータの駆動方式は、正転駆動、または逆転駆動である。

【0009】

本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置において、前記測定タイミングは、前記ステッピングモータが正転駆動される場合と、逆転駆動される場合とで互いに異なる。

【0010】

本発明の一態様に係るステッピングモータ制御装置は、前記ステッピングモータの駆動方式を特定する特定部と、前記ステッピングモータの駆動方式と、前記測定タイミングと、を対応付けて記憶する記憶部と、前記特定部が特定する前記ステッピングモータの駆動方式に応じた前記測定タイミングを前記記憶部から取得する取得部と、をさらに備え、前記測定部は、前記取得部が取得する前記測定タイミングで、前記電源電圧を測定する。

【0011】

本発明の一態様に係るムーブメントは、上述したステッピングモータ制御装置と、前記ステッピングモータとを備える。

【0012】

本発明の一態様に係る時計は、上述したムーブメントを備える。

【0013】

本発明の一態様に係るステッピングモータ制御方法は、ステッピングモータの駆動方式に応じた測定タイミングで、前記ステッピングモータに電力を供給する電源の電源電圧を測定し、測定した前記電源電圧が所定の閾値以下である場合に、前記電源の電力を消費する機能のうち少なくとも一部の機能の使用、または運針方式を制限する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ステッピングモータの駆動により降下した電源電圧の値を、所望のタイミングで得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態に係るアナログ電子時計の機能構成の一例を示すブロック図である。

【図2】実施形態に係る対応情報の一例を示す図である。

【図3】実施形態に係るステッピングモータ及びモータ駆動部の概略図である。

【図4】実施形態に係るステッピングモータ駆動時の電源電圧波形である。

【図5】実施形態に係るアナログ電子時計の一連の動作を説明するための図である。

【図6】実施形態に係るステッピングモータ正転駆動時における測定タイミングの一例を説明するための図である。

【図7】実施形態に係るステッピングモータ逆転駆動時における測定タイミングの一例を説明するための図である。

【図8】実施形態に係るステッピングモータが２コイルモータである場合における測定タイミングの一例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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。
図１は、実施形態に係るアナログ電子時計１の機能構成の一例を示すブロック図である。

【0017】

［アナログ電子時計１の構成］
図１に示すように、アナログ電子時計１は、発振部１０１と、分周部１０２と、制御部１０３と、モータ駆動部１０４と、ステッピングモータ１０５と、電池１２０と、特定部１２１と、記憶部１２２と、測定タイミング取得部（取得部）１２３と、測定部１２４と、図示しない輪列と、アナログ表示部１０６と、を備えている。

【0018】

発振部１０１は、所定周波数の信号を発生する。
分周部１０２は、発振部１０１で発生した信号を分周して計時の基準となる時計信号を発生する。
制御部１０３は、アナログ電子時計１を構成する各電子回路要素の制御、およびモータ回転駆動用のパルス信号の制御を行う。

【0019】

モータ駆動部１０４は、制御部１０３により出力されたパルス信号に基づき、ステッピングモータ１０５を駆動する。
ステッピングモータ１０５は、モータ駆動部１０４から出力されたモータ回転駆動用の駆動信号によって回転駆動する。

【0020】

電池１２０は、例えばリチウム電池、いわゆるボタン電池である。電池１２０は、電力を、アナログ電子時計１が備えるステッピングモータ１０５等の各部に供給する。以降、電池１２０を電源とも記載する。
なお、電池１２０は、太陽電池によって発電された電力を蓄電する蓄電池であってもよい。

【0021】

特定部１２１は、ステッピングモータ１０５の駆動方式を特定する。
ここで、モータ駆動部１０４は、制御部１０３から出力されたパルス信号により、ステッピングモータ１０５を、正転駆動又は逆転駆動のいずれかの制御方式により制御する。特定部１２１は、ステッピングモータ１０５の駆動方式（例えば、正転駆動であるか、逆転駆動であるか）を制御部１０３から取得することにより、ステッピングモータ１０５の駆動方式を特定する。
なお、特定部１２１はステッピングモータ１０５から出力される信号等に基づくその他の方法により、ステッピングモータ１０５の駆動方式を特定してもよい。例えば、特定部１２１は、ステッピングモータ１０５が備えるコイルの両端の電圧に基づいて、ステッピングモータ１０５の駆動方式を特定してもよい。また、特定部１２１は、制御部１０３が出力する制御信号に基づいて、ステッピングモータ１０５の駆動方式を特定してもよい。

【0022】

記憶部１２２は、ステッピングモータ１０５の駆動方式と、測定タイミングとを対応付けて、対応情報として記憶する。測定タイミングとは、電池１２０の電圧を測定するタイミングである。
図２は、記憶部１２２が記憶する対応情報の一例を示す図である。同図を参照しながら対応情報について説明する。同図に示すように、記憶部１２２には、駆動方式と、測定タイミングとが、対応情報として対応付けられて記憶されている。
同図に示す一例では、駆動方式として“Ｄ１”、“Ｄ２”及び“Ｄ３”が記憶されている。また、駆動方式“Ｄ１”に対応する測定タイミングとして“Ｔ１”が、駆動方式“Ｄ２”に対応する測定タイミングとして“Ｔ２”が、駆動方式“Ｄ３”に対応する測定タイミングとして“Ｔ３”が、記憶されている。

【0023】

この一例において、電池１２０の電圧は、ステッピングモータ１０５に駆動パルスが印加された後、測定タイミングが経過した時点で測定される。すなわち、測定タイミングとは、ステッピングモータ１０５が備えるロータ２０２を回転させる駆動パルスが出力された後の所定時間である。また、測定タイミングは、駆動方式毎に定められた、電流の消費が最大となる時点（すなわち、電圧降下が最大となる時点）の情報である。したがって、測定タイミングは駆動方式毎に互いに異なるため、記憶部１２２には、ステッピングモータ１０５の駆動方式ごとに、異なる測定タイミングが記憶される。
なお、記憶部１２２に記憶される対応情報は、アナログ電子時計１が備える不図示の環境センサ（温度センサ等）の値に応じて、変化するよう構成してもよい。
なお、記憶部１２２に記憶される対応情報は、アナログ電子時計１の製品寿命に応じて、-制御部１０３により更新されるよう構成してもよい。たとえば、制御部１０３は、電池１２０の残容量や、電池１２０の使用時間等に応じて、記憶部１２２を更新するよう構成してもよい。

【0024】

図１に戻り、測定タイミング取得部１２３は、特定部１２１が特定するステッピングモータ１０５の駆動方式に応じた測定タイミングを、記憶部１２２から取得する。
図２の一例を参照しながら、具体的な一例について説明する。測定タイミング取得部１２３は、制御部１０３から駆動方式“Ｄ１”を取得した場合、駆動方式“Ｄ１”に対応する測定タイミング“Ｔ１”を記憶部１２２から取得する。

【0025】

図１に戻り、測定部１２４は、測定タイミング取得部１２３から、測定タイミングを取得する。測定部１２４は、モータ駆動部１０４がステッピングモータ１０５を駆動している間において、測定タイミングで電池１２０電圧を測定する。すなわち、測定部１２４は、測定タイミング取得部１２３が取得する測定タイミングで電池１２０の電圧を測定する。
例えば、測定部１２４は、モータ駆動部１０４から、ステッピングモータ１０５を駆動開始を示す情報を取得し、測定タイミングが示す所定の期間経過後に、電池１２０の電圧を測定する。測定部１２４は、不図示のＡ／Ｄコンバータ等により電池１２０の電圧を測定する。

【0026】

発振部１０１、分周部１０２、制御部１０３、モータ駆動部１０４、特定部１２１、記憶部１２２、測定タイミング取得部１２３及び測定部１２４は、アナログ電子時計１のステッピングモータ制御部（ステッピングモータ制御装置）１１２を構成している。

【0027】

輪列（不図示）は、ステッピングモータ１０５によって回転駆動される。
アナログ表示部１０６は、輪列によって回転駆動される時針１０７、分針１０８及び秒針１０９（以下、時針１０７、分針１０８及び秒針１０９を区別しない場合には指針と記載する。）や、日にち表示用のカレンダ表示部１１０等を有している。

【0028】

また、アナログ電子時計１は、時計ケース１１３を備えている。時計ケース１１３の外面側には、アナログ表示部１０６が配設されている。アナログ表示部１０６は、目盛りが刻まれた文字盤である。
また、時計ケース１１３の内部には、上述した輪列を含む時計用ムーブメント１１４が配設されている。ムーブメント１１４は、アナログ電子時計１の各部を駆動させるための機械式の機構である。時計用ムーブメント１１４は、ステッピングモータ制御部１１２と、ステッピングモータ１０５と、電池１２０とを備える。

【0029】

［モータ駆動部１０４及びステッピングモータ１０５の構成］
図３は、実施形態に係るモータ駆動部１０４及びステッピングモータ１０５の一例を示す図である。同図を参照しながら、モータ駆動部１０４及びステッピングモータ１０５の構成について説明する。モータ駆動部１０４は、トランジスタＴＰ１と、トランジスタＴＰ２と、トランジスタＴＮ１と、トランジスタＴＮ２と、端子ОＵＴ１と、端子ОＵＴ２とを備える。

【0030】

トランジスタＴＰ１及びトランジスタＴＰ２は、ＰチャネルのＭОＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）であり、ローレベルのゲート信号を受信するとオンになり、ハイレベルのゲート信号を受信するとオフになる。また、トランジスタＴＮ１及びトランジスタＴＮ２は、ＮチャネルのＭОＳＦＥＴであり、ローレベルのゲート信号を受信するとオフになり、ハイレベルのゲート信号を受信するとオンになる。なお、ハイレベルの電位は、モータ駆動部１０４の電源電圧であるＶＤＤと等しい電位である。また、ローレベルの電位は、０Ｖ又は基準電圧であるＶＳＳと等しい電位である。

【0031】

トランジスタＴＰ１及びトランジスタＴＰ２のソースは、互いに電気的に接続されており、モータ駆動部１０４の電源電圧であるＶＤＤが供給される。また、トランジスタＴＰ１のドレイン及びトランジスタＴＮ１のドレインは、端子ОＵＴ１に電気的に接続されている。また、トランジスタＴＰ２のドレイン及びトランジスタＴＮ２のドレインは、端子ОＵＴ２に電気的に接続されている。トランジスタＴＮ１及びトランジスタＴＮ２のソースは、互いに電気的に接続されており、０Ｖ又は基準電圧であるＶＳＳが供給される。

【0032】

［ステッピングモータ１０５の構成］
ステッピングモータ１０５は、ステータ２０１と、ロータ２０２と、ロータ収納用貫通孔２０３と、内ノッチ２０４と、内ノッチ２０５と、外ノッチ２０６と、外ノッチ２０７と、磁心２０８と、コイル２０９とを備える。

【0033】

磁心２０８は、磁性材料で作製されている棒状の部材であり、ステータ２０１の両端と接合されている。

【0034】

コイル２０９は、磁心２０８に巻き付けられている。コイル２０９の一端は、端子ОＵＴ１に接続されており、コイル２０９の他端は、端子ОＵＴ２に接続されている。コイル２０９は、駆動電流Ｉｄｒｖが流されることにより磁束を発生させる。

【0035】

ステータ２０１は、例えばＵ字状に湾曲しており、磁性材料で作製されている部材である。ステータ２０１は、コイル２０９が発生させる磁束をロータ２０２に与える。

【0036】

ロータ２０２は、円柱状に形成されており、ステータ２０１に形成されたロータ収納用貫通孔２０３に対して回転可能な状態で挿入されている。また、ロータ２０２は、着磁されているため、Ｎ極及びＳ極を有する。以下の説明において、ロータ２０２のＳ極からＮ極に向かう軸を磁極軸Ａとも称し、磁極軸ＡのＳ極からＮ極へ向かう方向を磁極軸Ａの正の方向（又は単に磁極軸Ａの方向）とも称する。
ロータ２０２は、正転方向に回転することにより輪列を介して指針１５５を時計周りに回転させ、逆転方向に回転することにより輪列を介して指針１５５を反時計周りに回転させる。すなわち、ロータ２０２は、指針１５５を時計回りに回転させる正転方向及び指針１５５を正転方向とは反対の方向である逆転方向、に回転することができる。

【0037】

内ノッチ２０４及び内ノッチ２０５は、ロータ収納用貫通孔２０３の壁面に形成された切り欠きであり、ステータ２０１に対するロータ２０２の停止位置を決定している。すなわち、例えば、図２に示すように、コイル２０９が励磁されていない場合、ロータ２０２は、磁極軸が内ノッチ２０４と内ノッチ２０５とを結ぶ線分と直交する位置で静止する。

【0038】

外ノッチ２０６及び外ノッチ２０７は、それぞれ湾曲しているステータ２０１の内側及び外側に形成されている切り欠きであり、ロータ収納用貫通孔２０３との間に過飽和部を形成している。ここで、過飽和部は、ロータ２０２の磁束により磁気飽和せず、コイル２０９が励磁されたときに磁気飽和して磁気抵抗が大きくなる部分である。

【0039】

図４は、実施形態に係るステッピングモータ１０５駆動時における電池１２０の電圧波形である。同図を参照しながら、電池１２０の電圧降下について説明する。図４の横軸はに時間を示し、図４の縦軸は電池１２０の電圧を示している。
同図は、ステッピングモータ１０５が早送り正転駆動される場合における電池１２０の電圧波形の一例を示す図である。

【0040】

この一例において、制御部１０３は、ロータ２０２を所定の角度回転させる駆動パルスと、ロータ２０２の位置を保持するための保持パルスとにより、ロータ２０２の回転角を制御する。図４は、スリープ状態等の所定の状態から駆動状態に切り替わる場合における電池１２０の電圧の時間変化を示す。
時刻ｔ２以前は、スリープ状態等のように、所定の機能が実行されていない状態（非駆動状態）である。時刻ｔ２以前において、電圧変動は電圧ｖ０から電圧ｖ１の間であり、安定している。時刻ｔ２以前における電池１２０の電圧の最大値は、時刻ｔ０における電圧ｖ０である。時刻ｔ２以前における電池１２０の電圧の最小値は、時刻ｔ１における電圧ｖ１である。

【0041】

時刻ｔ２以降において、制御部１０３は、ステッピングモータ１０５を、駆動パルスおよび保持パルスにより駆動する。時刻ｔ２以降において、電圧変動は電圧ｖ２から電圧ｖ３の間であり、大きく変動している。時刻ｔ２以降における電池１２０の電圧の最大値は、時刻ｔ５等における電圧ｖ２である。時刻ｔ２以降における電池１２０の電圧の最小値は、時刻ｔ６等における電圧ｖ３である。

【0042】

図４を参照しながら、駆動パルスと保持パルスにより正転駆動する場合の一例について説明したが、電池１２０の電圧が最小値となるタイミングは、駆動方式毎に異なる。したがって、本実施形態では、駆動方式毎に異なる測定タイミングを記憶し、駆動方式毎に異なる測定タイミングで電池１２０の電圧を測定する。したがって、本実施形態では、電池１２０の電圧が最小値となるタイミングで電圧を測定することができる。

【0043】

図５は、実施形態に係るアナログ電子時計１の一連の動作を説明するための図である。同図を参照しながら、アナログ電子時計１の一連の動作について説明する。
（ステップＳ１０） 特定部１２１は、ステッピングモータ１０５の駆動方式を特定する。例えば、特定部１２１は、制御部１０３から、ステッピングモータ１０５の駆動方式を取得する。
（ステップＳ２０） 測定タイミング取得部１２３は、特定部１２１が取得した駆動方式に応じた測定タイミングを記憶部１２２から取得する。

【0044】

（ステップＳ３０） 測定部１２４は、駆動パルスが印加された場合（ステップＳ３０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ４０に進める。測定部１２４は、駆動パルスが印加されない場合（ステップＳ３０；ＮＯ）には、ステップＳ３０の処理を続け、駆動パルスが印加されるまで待機する。例えば、測定部１２４は、モータ駆動部１０４から駆動パルスを印加したことを示す情報を取得し、駆動パルスが印加されたか否かを判定する。なお、測定部１２４は、コイル２０９の両端の電圧を測定することにより、駆動パルスが印加されたか否かを判定するよう構成してもよい。
（ステップＳ４０） 測定部１２４は、駆動パルスが印加されると、測定タイミング取得部１２３により取得された測定タイミングで、電池１２０の電圧を測定する。測定部１２４は、測定した結果を制御部１０３に提供する。

【0045】

（ステップＳ５０） 制御部１０３は、測定部１２４から測定した電池１２０の電圧を取得する。制御部１０３は、取得した電圧が所定の電圧値以下である場合（ステップＳ５０；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ６０に進める。制御部１０３は、取得した電圧が所定の電圧値以下でない場合（ステップＳ５０；ＮＯ）には、処理を終了する。

【0046】

ここで、所定の電圧値とは、例えば、特定の機能の最小動作電圧から定められる電圧であってもよい。アナログ電子時計１が備える各種の機能（例えば、コンパス機能やストップウォッチ機能等）は、機能ごとに最小動作電圧を有する。所定の電圧とは、アナログ電子時計１が備える各種の機能のうち、一部の機能を使用することができないが、その他の機能を使用することができる電圧である。以降、所定の電圧を所定の閾値とも記載する。
なお、所定の閾値は、不図示の記憶部に記憶されていてもよい。

【0047】

（ステップＳ６０） 制御部１０３は、電池１２０の電圧が所定の閾値以下であった場合には、特定の機能を制限する。特定の機能とは、例えば、電池１２０の電力を消費するコンパス機能、ストップウォッチ機能、等である。すなわち、制御部１０３は、測定部１２４が測定する電池１２０の電圧が所定の閾値以下である場合に、電池を消費する機能のうち、少なくとも一部の特定の機能の使用を制限する。
なお、特定の機能とは、ブルートゥース（登録商標）(Bluetooth)、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＩｒＤＡ(Infrared Data Association）、ＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の無線通信機能、その他の周辺機能であってもよい。
また、制御部１０３は、電池１２０の電圧が所定の閾値以下であった場合には、運針方方式を制限する。ここで、運針方式の制限とは、指針の同時駆動本数を減らす、駆動周波数を遅くする、指針の駆動方向を負荷が軽いほうに切り替える、等を意味する。

【0048】

図６は、実施形態に係るステッピングモータ１０５が正転駆動される場合における測定タイミングの一例を説明するための図である。
同図には、ステッピングモータ１０５が備えるコイル２０９の両端の電圧の時間変化と、ステッピングモータ１０５が備えるコイル２０９に流れる電流の絶対値の時間変化とが示される。なお、図６の横軸は、時間を示す。また、図６の上側の図の縦軸は、コイル２０９の両端の電圧を示し、図６の下側の図の縦軸は、コイル２０９に流れる電流を示す。同図は、ステッピングモータ１０５を正転駆動させる場合における一例である。
この一例において、制御部１０３は、ロータ２０２を所定の角度回転させる駆動パルスとロータ２０２の位置を保持するための保持パルスとにより、ロータ２０２の回転角を正転駆動により制御する。

【0049】

時刻ｔ０から時刻ｔ５０において、制御部１０３は、モータ駆動部１０４に正転駆動用の駆動パルスを出力する。モータ駆動部１０４に正転駆動用の駆動パルスが出力されると、コイル２０９の両端には電池電圧である電圧ｖが印加され、コイル２０９には電流が流れる。時刻ｔ０から時刻ｔ５０における電流の最大値は電流ｉｓである。

【0050】

時刻ｔ５０から時刻ｔ７０において、制御部１０３は、モータ駆動部１０４に保持パルスを出力する。ここで、保持パルスとは、所定の周期でチョッピング駆動するチョッピングパルスである。モータ駆動部１０４に保持パルスが出力されると、コイル２０９の両端に電池電圧である電圧ｖが印加されるオン状態と、コイル２０９の両端に電圧が印加されないオフ状態と、が繰り返される。時刻ｔ５０から時刻ｔ７０における電流の最大値は、時刻ｔ５２における電流ｉ５２である。

【0051】

ここで、コイル２０９に流れる電流が大きいほど、電池１２０の電圧は降下する。したがって、コイルに流れる電流が大きいタイミングで電池１２０の電圧を測定することが望ましい。
この一例において、駆動パルス印加時における電流の最大値は、時刻ｔｓにおける電流ｉｓであり、保持パルス印加時における電流の最大値は、時刻ｔ５２における電流ｉ５２である。したがって、測定タイミングは、時刻ｔｓまたは時刻ｔ５２とすることが望ましい。なお、測定タイミングは、駆動パルス印加中である時刻ｔｓとすることがより望ましい。

【0052】

図７は、実施形態に係るステッピングモータ１０５が逆転駆動される場合における測定タイミングの一例を説明するための図である。
同図には、ステッピングモータ１０５が備えるコイル２０９の両端の電圧の時間変化と、ステッピングモータ１０５が備えるコイル２０９に流れる電流の絶対値の時間変化とが示される。なお、図７の横軸は、時間を示す。また、図７の上側の図の縦軸は、コイル２０９の両端の電圧を示し、図７の下側の図の縦軸は、コイル２０９に流れる電流を示す。同図は、ステッピングモータ１０５を逆転駆動させる場合における一例である。
この一例において、制御部１０３は、ロータ２０２を所定の角度回転させる駆動パルスとロータ２０２の位置を保持するための保持パルスとにより、ロータ２０２の回転角を逆転駆動により制御する。

【0053】

時刻ｔ０から時刻ｔ７３において、制御部１０３は、モータ駆動部１０４に逆転駆動用の駆動パルスを出力する。制御部１０３は、時刻ｔ０において、コイル２０９の両端に電池電圧である電圧ｖを印加する。
制御部１０３は、時刻ｔ７１において、時刻ｔ０から時刻ｔ７１において印加した電圧と逆方向の電圧である電圧－ｖを印加する。したがって、時刻ｔ７１から時刻ｔ７２においては、コイル２０９に、時刻ｔ０から時刻ｔ７１において流れた電流とは逆方向の電流が流れる。
制御部１０３は、時刻ｔ７２において、再び、時刻ｔ０から時刻ｔ７１において印加した電圧と同じ電圧である電圧ｖを印加する。したがって、時刻ｔ７２から時刻ｔ７３においては、コイル２０９に、時刻ｔ０から時刻ｔ７１において流れた電流と同じ方向の電流が流れる。時刻ｔ７２から時刻ｔ７３において流れる電流の最大値は、時刻ｔｓにおける電流ｉｓである。時刻ｔ７２から時刻ｔ７３において流れる電流の大きさは、時刻ｔ０から時刻ｔ７１において流れた電流の大きさよりも大きい。

【0054】

時刻ｔ７３から時刻ｔ９７において、制御部１０３は、モータ駆動部１０４に保持パルスを出力する。モータ駆動部１０４に保持パルスが出力されると、コイル２０９の両端に電池電圧である電圧ｖが印加されるオン状態と、コイル２０９の両端に電圧が印加されないオフ状態と、が繰り返される。時刻ｔ７３から時刻ｔ９７における電流の最大値は、時刻ｔ７５における電流ｉ７５である。

【0055】

この一例において、駆動パルス印加時における電流の最大値は、時刻ｔｓにおける電流ｉｓであり、保持パルス印加時における電流の最大値は、時刻ｔ７５における電流ｉ７５である。したがって、測定タイミングは、時刻ｔｓまたは時刻ｔ５２とすることが望ましい。なお、測定タイミングは、駆動パルス印加中である時刻ｔｓ、とすることがより望ましい。
すなわち、測定タイミングは、ステッピングモータ１０５が正転駆動される場合と、逆転駆動される場合とで互いに異なる。

【0056】

なお、上述した実施形態においては、ステッピングモータ１０５が１つのコイルを有する場合の一例について説明したが、本発明の実施形態は、ステッピングモータ１０５が２つのコイルにより構成される場合においても、同様に適用することができる。
図８は、実施形態に係るステッピングモータが、２コイルモータである場合における測定タイミングの一例を説明するための図である。
同図には、ステッピングモータが２つのコイル（第１コイル、第２コイル）を備える場合における、第１コイルの両端（ｏｕｔ１、ｏｕｔ２）の電圧の時間変化および第２コイルの両端（ｏｕｔ３、ｏｕｔ４）の電圧の時間変化と、当該コイルに流れる電流の絶対値の時間変化とが示される。なお、図８の横軸は、時間を示す。また、図８の上側の２つの図の縦軸は、当該コイルの両端の電圧を示し、図８の下側の図の縦軸は、当該コイルに流れる電流を示す。同図は、ステッピングモータを二層励磁により駆動する場合の一例について説明した図である。

【0057】

時刻ｔ０から時刻ｔｄ１において、制御部１０３は、ロータを４５°回転させるためのパルスである駆動パルスＰ１を印加させる。時刻ｔ０から時刻ｔｄ１において、第１コイルの一端（ｏｕｔ１）には、電池電圧である電圧ｖが印加される。これにより、ロータは４５°回転した状態（第１の状態）となる。
時刻ｔｄ１から時刻ｔｄ２において、制御部１０３は、第１の状態からロータを１３５°回転させるためのパルスである駆動パルスＰ２を印加させる。時刻ｔｄ１から時刻ｔｄ２において、第２コイルの一端（ｏｕｔ３）には、時刻ｔ０から時刻ｔｄ１において印加された電圧と同じ電圧である電圧ｖが印加される。これにより、ロータは１８０°回転した状態（第２の状態）となる。
時刻ｔｄ２から時刻ｔｄ３において、制御部１０３は、各コイルの両端に電圧を印加させない。
時刻ｔ３から時刻ｔｄ４において、制御部１０３は、第２の状態からロータを４５°回転させるためのパルスである駆動パルスＰ１を印加させる。時刻ｔ３から時刻ｔｄ４において、第１コイルの他端（ｏｕｔ２）には、電池電圧である電圧ｖが印加される。これにより、ロータは２２５°回転した状態（第３の状態）となる。
時刻ｔｄ４から時刻ｔｄ５において、制御部１０３は、第３の状態からロータを１３５°回転させるためのパルスである駆動パルスＰ２を印加させる。時刻ｔｄ４から時刻ｔｄ５において、第２コイルの他端（ｏｕｔ４）には、時刻ｔ３から時刻ｔｄ４において印加された電圧と同じ電圧である電圧ｖが印加される。これにより、ロータは３６００°回転した状態（第１の状態）となる。

【0058】

この一例において、時刻ｔ０から時刻ｔｄ５における電流の最大値は、時刻ｔｄ２、ｔｄ５における電流ｉｓである。したがって、測定タイミングは、駆動パルスＰ２の印加中である時刻ｔｄ２、ｔｄ５とすることが望ましい。

【0059】

［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部１１２は、特定部１２１と、記憶部１２２と、測定タイミング取得部１２３と、測定部１２４と、制御部１０３とを備える。測定タイミング取得部１２３は、特定部１２１により特定されたステッピングモータ１０５の駆動方式に応じた測定タイミングを、記憶部１２２から取得する。測定部１２４は、取得した測定タイミングで、電池１２０の電圧を測定する。すなわち、ステッピングモータ制御部１１２は、駆動方式に応じて記憶された測定タイミングで、電池１２０の電圧を測定する。
したがって、以上説明した実施形態によれば、電池１２０の電圧が最小値となるタイミングで、電圧を測定することができる。電池１２０の電圧の最小値は、駆動方式ごとに異なるため、いずれの駆動方式で駆動した場合でも、電圧が最小値となるタイミングで、電圧を測定することができる。

【0060】

また、以上説明した実施形態によれば、測定タイミングとは、ステッピングモータ１０５が備えるロータ２０２を回転させる駆動パルスが出力された後の所定時間である。すなわち、測定部１２４は、駆動パルスが出力される周期ごとに電池１２０の電圧を測定する。
したがって、以上説明した実施形態によれば、電池１２０の電圧を測定した次の周期から、測定した結果を反映させることができるため、急な電圧降下が発生した場合においても、当該電圧降下を測定することができる。

【0061】

また、以上説明した実施形態によれば、測定タイミングは、ステッピングモータ１０５が正転駆動される場合と、逆転駆動される場合とで互いに異なる。また、ステッピングモータ１０５が正転駆動される場合と、逆転駆動される場合とでは、電池１２０の電圧の最小値となるタイミングが異なる。
したがって、以上説明した実施形態によれば、正転駆動時及び逆転駆動時それぞれの最小値を測定することができる。

【0062】

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】

【0063】

１…アナログ電子時計、１０１…発振部、１０２…分周部、１０３…制御部、１０４…モータ駆動部、１０５…ステッピングモータ、１０６…アナログ表示部、１０７…時針、１０８…分針、１０９…秒針、１１０…カレンダ表示部、１１２…ステッピングモータ制御部、１１３…時計ケース、１１４…時計用ムーブメント、１２０…電池、１２１…特定部、１２２…記憶部、１２３…測定タイミング取得部、１２４…測定部、２０１…ステータ、２０２…ロータ、２０３…ロータ収納用貫通孔、２０４…内ノッチ、２０５…内ノッチ、２０６…外ノッチ、２０７…外ノッチ、２０８…磁心、２０９…コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】