專利名稱：步進(jìn)電機(jī)控制電路及模擬電子計(jì)時(shí)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及步進(jìn)電機(jī)控制電路以及使用該步進(jìn)電機(jī)控制電路的模擬電子計(jì)時(shí)裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，在模擬電子計(jì)時(shí)裝置等中使用以下的步進(jìn)電機(jī)，該步進(jìn)電機(jī)包括 定子，其具有轉(zhuǎn)子收納孔以及用于確定轉(zhuǎn)子的停止位置的定位部；轉(zhuǎn)子，其設(shè)置在轉(zhuǎn)子收納 孔中；以及線圈，其中，通過向線圈提供交變信號(hào)使得定子產(chǎn)生磁通量來使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并使 轉(zhuǎn)子停止在與定位部對(duì)應(yīng)的位置處。 作為步進(jìn)電機(jī)的低功耗驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于步進(jìn)電機(jī)的如下校正驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)目前已經(jīng)得 到實(shí)際應(yīng)用，該校正驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括在正常狀態(tài)時(shí)能量小的主驅(qū)動(dòng)脈沖、以及在負(fù)載波動(dòng)時(shí) 負(fù)責(zé)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的能量大的校正驅(qū)動(dòng)脈沖。 在校正驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)/不旋轉(zhuǎn)來減小或增大用于驅(qū)動(dòng)的主驅(qū)動(dòng)脈沖 的能量，以改變主驅(qū)動(dòng)脈沖的等級(jí)(rank)，從而利用最小的能量來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(參見 JP-B-61-15385)。作為確定步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)/不旋轉(zhuǎn)的方法，通常采用借助于感應(yīng)信號(hào)電壓 值而進(jìn)行的判斷。然而，也提出了將感應(yīng)信號(hào)電壓值與感應(yīng)信號(hào)輸出時(shí)刻進(jìn)行組合的方法 (參見W02005/119377)。
通常，校正驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配置如下 (1)將主驅(qū)動(dòng)脈沖P1輸出至線圈的一個(gè)電極0UT1，之后緊接著檢測(cè)由于轉(zhuǎn)子的振 動(dòng)而在線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)電壓。 (2)當(dāng)感應(yīng)信號(hào)電壓超過了任意設(shè)定的基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)，確定為"旋轉(zhuǎn)"，并將能量 保持恒定的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl輸出至線圈的另一電極0UT2以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，只要步進(jìn)電 機(jī)旋轉(zhuǎn)，就將同一處理重復(fù)預(yù)定次數(shù)。當(dāng)次數(shù)達(dá)到特定次數(shù)(PCD)時(shí)，將能量進(jìn)一步減少后 的主驅(qū)動(dòng)脈沖P1輸出至另一電極，并再次重復(fù)該處理。 (3)當(dāng)感應(yīng)信號(hào)電壓不超過基準(zhǔn)閾值電壓時(shí)，確定為"不旋轉(zhuǎn)"，并緊接著將能量大 的校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2輸出到同一電極以強(qiáng)制地旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)。接著，將主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl提升 至比不引起旋轉(zhuǎn)的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的能量略大的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl，并將該主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl輸出 至另一電極以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。此后，重復(fù)上述過程(1)至(3)。 基本上，步進(jìn)電機(jī)被配置為根據(jù)所需的能量而通過主驅(qū)動(dòng)脈沖P1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。當(dāng)由 于負(fù)載的增大、電源電壓的降低等導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)力降低時(shí)，主驅(qū)動(dòng)脈沖P1被提升一級(jí)，其等級(jí) 被提升至具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax。 作為使主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的等級(jí)提升的方法，通常采用以下方法即當(dāng)通過主驅(qū)動(dòng)脈 沖Pl對(duì)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)成為"不旋轉(zhuǎn)"時(shí)，首次提升主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的等級(jí)的方法；以及當(dāng) 在通過主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的驅(qū)動(dòng)成為"不旋轉(zhuǎn)"之前的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)變得越來越微弱時(shí)，預(yù)先提升 主驅(qū)動(dòng)脈沖P1的等級(jí)的方法。前一種方法被配置為當(dāng)通過主驅(qū)動(dòng)脈沖P1對(duì)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū) 動(dòng)為"不旋轉(zhuǎn)"時(shí)緊接著輸出校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2以使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，然后提升主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl等級(jí)，而后一種方法被配置為預(yù)先提升主驅(qū)動(dòng)脈沖PI的等級(jí)而不輸出校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2。
然而，這兩種方法存在以下問題。即，當(dāng)設(shè)置了諸如圓盤或粗棒針之類的用于指示 時(shí)刻等的具有大力矩(moment)的負(fù)載時(shí)，即使將主驅(qū)動(dòng)脈沖PI的等級(jí)從具有最小能量的 主驅(qū)動(dòng)脈沖P10提升至具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax，主驅(qū)動(dòng)脈沖PI也很可能處于沒 有余量的"臨界旋轉(zhuǎn)"的狀態(tài)。 然而，當(dāng)由于臨時(shí)的粗糙度(roughness)負(fù)載(齒輪傳動(dòng)的摩擦損失)等而使得 高負(fù)載的狀態(tài)穩(wěn)定了特定時(shí)段(預(yù)定驅(qū)動(dòng)次數(shù)PCD)時(shí)，主驅(qū)動(dòng)脈沖P1的等級(jí)下降至能量 小的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl，從而可能導(dǎo)致不穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)。尤其是，當(dāng)預(yù)定驅(qū)動(dòng)次數(shù)PCD相當(dāng)短時(shí)， 經(jīng)常出現(xiàn)這種情況。 例如，當(dāng)沒有設(shè)置時(shí)刻指針或者將規(guī)定的時(shí)刻指針設(shè)置為步進(jìn)電機(jī)的負(fù)載時(shí)，通 常啟用主驅(qū)動(dòng)脈沖PI通過具有最小能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖P10來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)正常旋轉(zhuǎn)(當(dāng) 開始驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí)，之后緊接著將旋轉(zhuǎn)檢測(cè)時(shí)段分成3個(gè)區(qū)間Tl、 T2和T3時(shí)，感應(yīng)信號(hào) VR的檢測(cè)模式(T1、T2、T3)為(O，l，O)至(l，l，O))。 然而，當(dāng)設(shè)置了圓盤針時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)變慢，即使當(dāng)主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl是具有最大能 量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax時(shí)，感應(yīng)信號(hào)VR的檢測(cè)模式也變?yōu)?0/1，1，1)至(0/1，0，1)。這里， "0/l"表示"0和1中任何一個(gè)"。 這里，當(dāng)預(yù)定檢測(cè)模式的旋轉(zhuǎn)持續(xù)了預(yù)定的次數(shù)(PCD次數(shù))時(shí)(即使這是偶然 的)，雖然利用具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax本旋轉(zhuǎn)仍沒有余量，但是該脈沖在等級(jí)上 進(jìn)一步下降到具有更少余量的脈沖(脈沖下降)。在這種驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，步進(jìn)電機(jī)進(jìn)入"非旋 轉(zhuǎn)"狀態(tài)，因此而通過校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由此導(dǎo)致的不利結(jié)果是無益的功耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面是通過適當(dāng)?shù)貓?zhí)行脈沖下降操作而限制出現(xiàn)無益的功耗的情 況。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種步進(jìn)電機(jī)控制電路，該步進(jìn)電機(jī)控制電路
包括旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元，其被配置為對(duì)由于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢
測(cè)，并在預(yù)定的檢測(cè)時(shí)段中檢測(cè)所述感應(yīng)信號(hào)是否超過預(yù)定的基準(zhǔn)閾值電壓；以及控制單
元，其被配置為，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，利用能量彼此不同的多個(gè)主驅(qū)動(dòng)脈
沖中的一個(gè)主驅(qū)動(dòng)脈沖、或者能量比各主驅(qū)動(dòng)脈沖大的校正驅(qū)動(dòng)脈沖，來執(zhí)行用于對(duì)步進(jìn)
電機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的脈沖驅(qū)動(dòng)控制，其中，所述檢測(cè)時(shí)段被劃分為第一區(qū)間，其用于對(duì)
緊接著主驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)之后由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而至少在第二象限中產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行
檢測(cè)；第二區(qū)間，其位于所述第一區(qū)間之后，用于檢測(cè)第三象限中的感應(yīng)信號(hào)；以及第三區(qū)
間，其位于所述第二區(qū)間之后，并且在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情
況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間中沒有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信
號(hào)時(shí)，所述控制單元利用能量不小于最大能量的、預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
將所述檢測(cè)時(shí)段劃分為第一區(qū)間，其用于對(duì)緊接著主驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)之后由于
轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而至少在第二象限中產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；第二區(qū)間，其位于所述第一區(qū)
間之后，用于檢測(cè)第三象限中的感應(yīng)信號(hào)；以及第三區(qū)間，其位于所述第二區(qū)間之后，并且
在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間中沒有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元利用能量不小于 最大能量的、預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 優(yōu)選的是，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋 轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間中連續(xù)預(yù)定次數(shù)沒有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信 號(hào)時(shí)，所述控制單元利用能量不小于最大能量的、所述預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn) 電機(jī)。 優(yōu)選的是，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋
轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間中沒有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)而在所述第
三區(qū)間中檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元利用能量不小于最大
能量的、所述預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，而不執(zhí)行所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)。 優(yōu)選的是，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋
轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間以及所述第三區(qū)間中均沒有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的
感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元在執(zhí)行了所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)之后，利用能量不小于最大
能量的、所述預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。 優(yōu)選的是，所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量大于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能 優(yōu)選的是，在通過所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢
測(cè)單元在所述第二區(qū)間中連續(xù)預(yù)定次數(shù)檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述
控制單元在將所述主驅(qū)動(dòng)脈沖改變?yōu)樗鲱A(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖之后執(zhí)行所述脈沖驅(qū)動(dòng)控制。 優(yōu)選的是，在通過將所述主驅(qū)動(dòng)脈沖固定為能量不小于最大能量的預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)
脈沖來執(zhí)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，所述控制單元減小所述第二區(qū)間的時(shí)間寬度來執(zhí)行旋轉(zhuǎn)檢測(cè)。 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種模擬電子計(jì)時(shí)裝置，該模擬電子計(jì)時(shí)裝置
具有被配置為驅(qū)動(dòng)時(shí)刻指針旋轉(zhuǎn)的步進(jìn)電機(jī)、以及被配置為對(duì)所述步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制的步
進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，將上述步進(jìn)電機(jī)控制電路中的任何一個(gè)用作所述步進(jìn)電機(jī)控制電路。 根據(jù)本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)控制電路，可以通過適當(dāng)?shù)貓?zhí)行脈沖下降操作來限制出現(xiàn) 無益的功耗。 根據(jù)本發(fā)明的模擬電子計(jì)時(shí)裝置，實(shí)現(xiàn)了限制出現(xiàn)無益的功耗，從而可以提供具 有低功耗的模擬電子計(jì)時(shí)裝置。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的模擬電子計(jì)時(shí)裝置的框圖； 圖2是在根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方式的模擬電子計(jì)時(shí)裝置中使用的步進(jìn)電機(jī)的結(jié)
構(gòu)圖； 圖3是用于說明根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路和模擬電子計(jì)時(shí) 裝置的動(dòng)作的說明圖； 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路和模擬電子計(jì)時(shí)裝置 的動(dòng)作的流程圖；以及 圖5是用于說明根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路和模擬電子計(jì)時(shí)裝置的動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面將介紹根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路以及使用該步進(jìn)電 機(jī)控制電路的模擬電子計(jì)時(shí)裝置。在各個(gè)附圖中，利用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部件。
圖1是使用了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路的模擬電子計(jì)時(shí) 裝置的框圖，其示出了模擬電子手表的示例。圖l是下述各個(gè)實(shí)施方式通用的框圖。
在圖1中，模擬電子計(jì)時(shí)裝置包括步進(jìn)電機(jī)控制電路101 ;步進(jìn)電機(jī)102，其被 配置為由步進(jìn)電機(jī)控制電路101控制而旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)時(shí)刻指針(未示出)等旋轉(zhuǎn)；以及電源 103，其由電池構(gòu)成，用于向諸如步進(jìn)電機(jī)控制電路101和步進(jìn)電機(jī)102的之類的電路元件 提供驅(qū)動(dòng)功率。 步進(jìn)電機(jī)控制電路101包括振蕩電路104，其被配置為產(chǎn)生預(yù)定頻率的信號(hào)；分 頻電路105，其被配置為對(duì)振蕩電路104中產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行分頻并產(chǎn)生用作計(jì)時(shí)基準(zhǔn)的時(shí) 鐘信號(hào)；控制電路106，其被配置為對(duì)構(gòu)成電子計(jì)時(shí)裝置的各個(gè)電子電路元件進(jìn)行控制，或 者控制驅(qū)動(dòng)脈沖的變化；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖電路107，其被配置為基于來自控制電路106的 控制信號(hào)，選擇用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)脈沖并將該驅(qū)動(dòng)脈沖輸出至步進(jìn)電機(jī)102 ;旋轉(zhuǎn) 檢測(cè)電路108，其被配置為在預(yù)定的檢測(cè)時(shí)段中對(duì)指示了步進(jìn)電機(jī)102的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的感應(yīng) 信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；以及檢測(cè)時(shí)間比較和確定電路109，其被配置為對(duì)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108檢測(cè)到 超過預(yù)定的基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)的時(shí)刻和區(qū)間進(jìn)行比較，并確定檢測(cè)到該感應(yīng)信號(hào)的 區(qū)間。如下所述，將用于檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)102是否旋轉(zhuǎn)的檢測(cè)時(shí)段劃分為3個(gè)區(qū)間。
旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108具有與JP-B-61-15385中描述的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路類似的結(jié)構(gòu)，并 檢測(cè)緊接著步進(jìn)電機(jī)102的驅(qū)動(dòng)之后由于自由振動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)是否超過基準(zhǔn)閾值 電壓Vcomp，每當(dāng)檢測(cè)到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR時(shí)，向檢測(cè)時(shí)間比較和確定 電路109通知該感應(yīng)信號(hào)VR。 振蕩電路104和分頻電路105構(gòu)成了信號(hào)產(chǎn)生單元。旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108以及檢測(cè) 時(shí)間比較和確定電路109構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元。振蕩電路104、分頻電路105、控制電路106 和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖電路107構(gòu)成了控制單元。 旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元能夠在預(yù)定的檢測(cè)時(shí)段中檢測(cè)由于步進(jìn)電機(jī)102的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的 感應(yīng)信號(hào)是否超過預(yù)定的基準(zhǔn)閾值電壓。 控制單元能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，通過能量彼此不同的多個(gè)主驅(qū)動(dòng)脈 沖中的任何一個(gè)、或者通過能量比各主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量更大的校正驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行控制以驅(qū) 動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102。當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在由具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，在檢測(cè) 時(shí)段的第二區(qū)間中沒有檢測(cè)到超過基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，控制單元能夠利用能量不 小于最大能量的、預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102。 圖2是步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，其示出了通常在模擬電子計(jì)時(shí)裝置中使用的計(jì)時(shí)裝置 的步進(jìn)電機(jī)的示例。 在圖2中，步進(jìn)電機(jī)108包括具有轉(zhuǎn)子收納通孔203的定子201 ;以能夠在轉(zhuǎn)子 收納通孔203中旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于轉(zhuǎn)子收納通孔203的轉(zhuǎn)子202 ;與定子201接合的磁芯 208 ;以及圍繞磁芯208纏繞的線圈209。當(dāng)將步進(jìn)電機(jī)108用在模擬電子計(jì)時(shí)裝置中時(shí)，定子201和磁芯208被利用螺釘?shù)?未示出)固定到基板(未示出)并且彼此接合。線圈 209具有第一端子0UT1和第二端子0UT2。 將步進(jìn)電機(jī)102的轉(zhuǎn)子202在其中旋轉(zhuǎn)的空間區(qū)域圍繞轉(zhuǎn)子202的旋轉(zhuǎn)軸而劃分 為第一象限I至第四象限IV。 轉(zhuǎn)子202被磁化為兩個(gè)磁極(S極和N極)。在由磁性材料形成的定子201的外端 部上轉(zhuǎn)子收納通孔203介于其間的彼此相對(duì)的位置處，設(shè)置有多個(gè)(該實(shí)施方式中為2個(gè)) 切口部(外切口)206和207。在各個(gè)切口部206、207與轉(zhuǎn)子收納通孔203之間設(shè)置有可飽 和部210和211。 可飽和部210和211被設(shè)置成不會(huì)由于轉(zhuǎn)子202的磁通量而磁性飽和，并且當(dāng)線 圈209被激勵(lì)而使得磁阻增大時(shí)磁性飽和。轉(zhuǎn)子收納通孔203被形成為圓孔形狀，該圓孔 形狀具有在圓形輪廓通孔的相對(duì)部分處一體形成的多個(gè)(此實(shí)施方式中為2個(gè))半圓形的 切口部(內(nèi)切口 )204、205。 切口部204和205構(gòu)成了用于對(duì)轉(zhuǎn)子202的停止位置進(jìn)行定位的定位部。在線圈 209不被激勵(lì)的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)子202穩(wěn)定地停止在與上述定位部對(duì)應(yīng)的位置處，換言之，轉(zhuǎn)子 202穩(wěn)定地停止在轉(zhuǎn)子202的磁極軸A的方向與連接切口部204和205的線段垂直地延伸 的位置處(如圖2所示)。換言之，轉(zhuǎn)子202穩(wěn)定地停止在相對(duì)于磁通量的流的方向X成角 度9 0的位置處。 當(dāng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖電路107在線圈209的端子0UT1與0UT2之間提供矩形波驅(qū) 動(dòng)脈沖(例如，第一端子0UT1側(cè)是正極，而第二端子0UT2側(cè)是負(fù)極)，并使得電流i按照?qǐng)D 2中的箭頭所示方向流動(dòng)時(shí)，在定子201中產(chǎn)生沿虛線箭頭方向的磁通量。因此，可飽和部 210和211飽和且磁阻增大，然后，由于定子201中產(chǎn)生的磁極與轉(zhuǎn)子202的磁極之間的相 互作用，轉(zhuǎn)子202沿著圖2中箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)180。，并且穩(wěn)定地停止在角度位置9 1處。
接著，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖電路107向線圈209的端子0UT1和0UT2提供具有相 反極性的矩形波驅(qū)動(dòng)脈沖(第一端子0UT1側(cè)為負(fù)極，第二端子0UT2側(cè)為正極，使得極性 與上述的驅(qū)動(dòng)相反)，并使得電流沿著與圖2中的箭頭所示方向相反的方向流動(dòng)時(shí)，在定子 201中產(chǎn)生與虛線箭頭所示方向相反方向的磁通量。因此，可飽和部210和211首先飽和， 然后，由于在定子201中產(chǎn)生的磁極與轉(zhuǎn)子202的磁極之間的相互作用，轉(zhuǎn)子202沿著與上 述方向相同的方向旋轉(zhuǎn)180° ，并且穩(wěn)定地停止在角度位置ei處。 如此，通過向線圈209提供具有不同極性(交變信號(hào))的信號(hào)，重復(fù)地執(zhí)行該操 作，使得轉(zhuǎn)子202沿著箭頭所示方向每次連續(xù)旋轉(zhuǎn)180。。在該實(shí)施方式中，如下所述，將能 量彼此不同的多個(gè)主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl和校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2用作驅(qū)動(dòng)脈沖。 圖3是示出當(dāng)通過主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子202的旋轉(zhuǎn)狀 態(tài)、感應(yīng)信號(hào)VR出現(xiàn)的定時(shí)、以及驅(qū)動(dòng)脈沖的控制模式的說明圖。 在圖3中，附圖標(biāo)記Vcomp表示作為電壓基準(zhǔn)而與步進(jìn)電機(jī)102產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào) 進(jìn)行比較的基準(zhǔn)閾值電壓。 將步進(jìn)電機(jī)102的轉(zhuǎn)子202在其中旋轉(zhuǎn)的空間區(qū)域圍繞轉(zhuǎn)子202的旋轉(zhuǎn)軸而劃分 為第一象限I至第四象限IV(參見圖2)，并將用于檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)102的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)檢 測(cè)時(shí)段T劃分為第一區(qū)間Tl，其用于對(duì)緊接著主驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)之后由于轉(zhuǎn)子202的旋 轉(zhuǎn)而至少在第二象限II中產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)VR進(jìn)行檢測(cè)；第二區(qū)間T2，其位于所述第一區(qū)間Tl之后，用于檢測(cè)第三象限III中的感應(yīng)信號(hào)VR ;以及第三區(qū)間T3，其位于第二區(qū)間T2 之后。通過這種方式，整個(gè)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)時(shí)段T被劃分為多個(gè)區(qū)間(在該實(shí)施方式中為3個(gè)區(qū) 間Tl至T3)。在該實(shí)施方式中，沒有設(shè)置掩蔽(mask)區(qū)間，該掩蔽區(qū)間是沒有檢測(cè)到感應(yīng) 信號(hào)的區(qū)間。 在圖3中，當(dāng)將主驅(qū)動(dòng)脈沖PI驅(qū)動(dòng)的范圍表示為范圍PI時(shí)，第一區(qū)間Tl是對(duì)緊 接著主驅(qū)動(dòng)脈沖P1的驅(qū)動(dòng)之后至少在第二象限II中的感應(yīng)信號(hào)VR進(jìn)行檢測(cè)的區(qū)間。第 二區(qū)間和第三區(qū)間是用于檢測(cè)第三象限III中的感應(yīng)信號(hào)VR的區(qū)間。用"l"來表示感應(yīng) 信號(hào)VR超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的情況，而用"0"表示其它情況。 在利用不具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖P10至Plmax-1來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102的情況 下，當(dāng)作為檢測(cè)結(jié)果而獲得的檢測(cè)時(shí)段(第一區(qū)間T1、第二區(qū)間T2和第三區(qū)間T3)的檢測(cè) 模式是(0/1，1，0/1) ( "0/l"表示"0和1中的任何一個(gè)")時(shí)，確定為實(shí)現(xiàn)了適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)， 并且不執(zhí)行由校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)，而保持主驅(qū)動(dòng)脈沖PI不變地進(jìn)行后續(xù)的驅(qū)動(dòng)。
在利用不具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖P10至Plmax-1來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102的情況 下，當(dāng)檢測(cè)模式是(0/l，0， 1)時(shí)，確定步進(jìn)電機(jī)102正在旋轉(zhuǎn)但是主驅(qū)動(dòng)脈沖PI的驅(qū)動(dòng)能 量不足(臨界旋轉(zhuǎn))，從而在后續(xù)的驅(qū)動(dòng)中可能會(huì)出現(xiàn)不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，因此，在后續(xù)驅(qū)動(dòng)時(shí) 將主驅(qū)動(dòng)脈沖PI提升一級(jí)(pulse up :脈沖提升)而不通過校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
在利用不具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖P10至Plmax-1來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102的情況 下，當(dāng)檢測(cè)模式是(0/l，0，0)時(shí)，確定步進(jìn)電機(jī)102不旋轉(zhuǎn)(非旋轉(zhuǎn))，從而通過校正驅(qū)動(dòng)脈 沖P2來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102，然后，在后續(xù)驅(qū)動(dòng)時(shí)對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖PI執(zhí)行脈沖提升操作。
相反，在利用具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102的情況下，當(dāng) 檢測(cè)模式是(0/1，1，0/1)時(shí)，確定步進(jìn)電機(jī)102有余量地旋轉(zhuǎn)，從而不執(zhí)行通過校正驅(qū)動(dòng)脈 沖P2進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)，保持主驅(qū)動(dòng)脈沖PI不變地進(jìn)行后續(xù)驅(qū)動(dòng)。 在利用具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102的情況下，當(dāng)檢測(cè) 模式是(0/l，0，l)時(shí)，確定旋轉(zhuǎn)是臨界旋轉(zhuǎn)，從而在后續(xù)的驅(qū)動(dòng)中可能會(huì)出現(xiàn)不旋轉(zhuǎn)的狀 態(tài)，因此，在后續(xù)驅(qū)動(dòng)時(shí)，對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖PI執(zhí)行脈沖提升從而使之成為能量不小于具有最 大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax的主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A，而不通過校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且對(duì) 于此后的驅(qū)動(dòng)來說主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A是固定的。主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A是能量等于或大于具有最大 能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax的能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖，并且是能量小于校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2的驅(qū)動(dòng)脈 沖。 在利用具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102的情況下，當(dāng)檢測(cè) 模式是(0/l，0，0)時(shí)，確定為不旋轉(zhuǎn)，然后通過校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，然后，在后續(xù)驅(qū) 動(dòng)時(shí)，對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖PI執(zhí)行脈沖提升而使之成為能量不小于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖 Plmax的主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A，并且對(duì)于此后的驅(qū)動(dòng)來說主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A是固定的。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路和模擬電子計(jì)時(shí)裝置的 操作的流程圖，并且是主要示出了控制電路106的處理的流程圖。 在圖4中，附圖標(biāo)記L表示利用相同的主驅(qū)動(dòng)脈沖PI進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的連續(xù)的重復(fù)次數(shù) (從最小值"O"至最大值"PCDL"的正整數(shù))，附圖標(biāo)記N表示利用相同的主驅(qū)動(dòng)脈沖PI進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)的連續(xù)的重復(fù)次數(shù)(從最小值"O"至最大值"PCDN"的正整數(shù))，附圖標(biāo)記n表示主 驅(qū)動(dòng)脈沖PI的等級(jí)號(hào)(即與主驅(qū)動(dòng)脈沖PI的能量等級(jí)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字，該數(shù)字是從最小值"0"至最大值"nmax"的正整數(shù))，附圖標(biāo)記Vcomp表示用于確定感應(yīng)信號(hào)VR的幅度的基準(zhǔn) 閾值電壓，附圖標(biāo)記Vmax表示感應(yīng)信號(hào)VR的最大值，附圖標(biāo)記A PI表示脈沖減少的寬度， 附圖標(biāo)記T1、T2、T3分別表示在用于檢測(cè)感應(yīng)信號(hào)VR的檢測(cè)時(shí)段中的第一區(qū)間、第二區(qū)間 和第三區(qū)間。在該實(shí)施方式中，將L的最大數(shù)量"PCDL"設(shè)為600，將N的最大數(shù)量"PCDN" 設(shè)為60。 下面，參照?qǐng)D1至圖4來對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路和模擬電 子計(jì)時(shí)裝置的操作進(jìn)行詳細(xì)說明。 在圖1中，振蕩電路104產(chǎn)生預(yù)定頻率的基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，而分頻電路105對(duì)振蕩電 路104產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行分頻以產(chǎn)生作為計(jì)時(shí)基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)，并將該時(shí)鐘信號(hào)輸出到控制 電路106。 控制電路106對(duì)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)并執(zhí)行計(jì)時(shí)動(dòng)作，首先，將主驅(qū)動(dòng)脈沖Pln的 等級(jí)n和次數(shù)N設(shè)置為0 (圖5中的步驟S501)，并輸出控制信號(hào)以利用具有最小脈沖寬度 (能量)的主驅(qū)動(dòng)脈沖P10來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102旋轉(zhuǎn)(步驟S502和S503)。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖電路107響應(yīng)于來自控制電路106的控制信號(hào)，通過主驅(qū)動(dòng)脈 沖P10驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)102由主驅(qū)動(dòng)脈沖P10驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)時(shí)刻指
針等(未示出)旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)102正常旋轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)了時(shí)刻指針的當(dāng)前時(shí)間顯示等。 當(dāng)確定旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108檢測(cè)到步進(jìn)電機(jī)102的感應(yīng)信號(hào)Vmax超過預(yù)定的基準(zhǔn) 閾值電壓Vcomp (步驟S504)，并且主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的能量等級(jí)n小于能量等級(jí)nmax時(shí)(步 驟S505)時(shí)，控制電路106使連續(xù)的重復(fù)次數(shù)N遞增1(步驟S506)。當(dāng)連續(xù)的重復(fù)次數(shù) N達(dá)到重復(fù)次數(shù)的最大值PCDN時(shí)，確定主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量過大，并將連續(xù)的重復(fù)次數(shù)N復(fù) 位為0，將主驅(qū)動(dòng)脈沖P1的能量等級(jí)n下降一級(jí)(脈沖下降操作)，然后，過程返回至步驟 S502(步驟S507， S508)。 當(dāng)在處理步驟S505中確定主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的能量等級(jí)n對(duì)應(yīng)于最大能量等級(jí)nmax 時(shí)，如果在檢測(cè)時(shí)段(第一區(qū)間T1，第二區(qū)間T2和第三區(qū)間T3)中第一區(qū)間T2是檢測(cè)模式 中的"1 "，則控制電路106確定通過能量有余量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，過程進(jìn)入 處理步驟S506 (處理步驟S512)。 當(dāng)在處理步驟S504中確定旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108在旋轉(zhuǎn)檢測(cè)時(shí)段中沒有檢測(cè)到超過 預(yù)定基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的步進(jìn)電機(jī)102的感應(yīng)信號(hào)Vmax時(shí)，控制電路106通過校正驅(qū)動(dòng) 脈沖P2來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102 (步驟S509)，將連續(xù)的重復(fù)次數(shù)N復(fù)位為0，并將主驅(qū)動(dòng)脈沖 Pl的能量等級(jí)n提升一級(jí)(脈沖提升操作)，然后，過程進(jìn)入處理步驟S507(步驟S510)。
相反，當(dāng)在處理步驟S512中第二區(qū)段T2不是"l"時(shí)，控制電路106將主驅(qū)動(dòng)脈沖 Pl的重復(fù)次數(shù)L復(fù)位為0(步驟S516)，將主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl改變?yōu)槟芰坎恍∮诰哂凶畲竽芰?的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax的主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A(步驟S517)，將驅(qū)動(dòng)脈沖固定為主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A，并 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102 (步驟S518)。 當(dāng)確定了旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108檢測(cè)到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)Vmax時(shí) (步驟S519)，并且至少當(dāng)檢測(cè)模式的區(qū)間T2是"l"時(shí)(步驟S520)，控制電路106使連續(xù) 的重復(fù)次數(shù)遞增1(步驟S521)。 當(dāng)重復(fù)次數(shù)L達(dá)到預(yù)定次數(shù)時(shí)(重復(fù)次數(shù)的最大值PCDL)，控制電路106對(duì)重復(fù)次
10數(shù)L進(jìn)行復(fù)位，并且過程進(jìn)入處理步驟S502 (步驟S522， S523)。當(dāng)在處理步驟S522中重 復(fù)次數(shù)L沒有達(dá)到預(yù)定的次數(shù)PCDL時(shí)，控制電路106使過程返回至處理步驟S518。
當(dāng)在處理步驟S519中確定沒有檢測(cè)到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)Vmax 時(shí)，控制電路106通過校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)(步驟S524)，并將重復(fù)次數(shù)L復(fù)位為 O，然后過程返回處理步驟S522(步驟S525)。當(dāng)在處理步驟S520中區(qū)間T2為"O"時(shí)，控制 電路106使過程前進(jìn)至處理步驟S525。 如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，將檢測(cè)時(shí)段T劃分為第一區(qū)間Tl，其用于檢測(cè)緊接 著主驅(qū)動(dòng)脈沖PI的驅(qū)動(dòng)之后由于轉(zhuǎn)子202的旋轉(zhuǎn)而至少在第二象限II中產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào) VR;第二區(qū)間T2，其位于該第一區(qū)間T1之后，用于檢測(cè)第三象限III中的感應(yīng)信號(hào)；以及第 三區(qū)間T3，其位于第二區(qū)間T2之后，即使在通過具有最大能量(能量等級(jí)nmax)的主驅(qū)動(dòng) 脈沖Plmax進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108在第二區(qū)間T2中一次都沒有檢測(cè)到 超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR時(shí)，將驅(qū)動(dòng)脈沖固定為能量不小于最大能量的主驅(qū) 動(dòng)脈沖P1A來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)(步驟S505， S512， S516， S517)。 因此，根據(jù)本實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路，可以通過適當(dāng)?shù)貓?zhí)行脈沖下降操作 來限制出現(xiàn)無益的功耗。此外，能夠可靠且穩(wěn)定地執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)102的校正驅(qū)動(dòng)控制。
根據(jù)本實(shí)施方式的模擬電子計(jì)時(shí)裝置，實(shí)現(xiàn)了限制出現(xiàn)無益驅(qū)動(dòng)能量的情況，從 而提供了具有低功耗的模擬電子計(jì)時(shí)裝置。此外，優(yōu)點(diǎn)在于可以通過電子計(jì)時(shí)裝置的相同 運(yùn)動(dòng)來支持各種類型的指針，而不改變集成電路(IC)或電機(jī)的規(guī)格。 在由主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108在第二區(qū)間T2 中連續(xù)預(yù)定次數(shù)檢測(cè)到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR(在本實(shí)施方式中，重復(fù)次 數(shù)為L(zhǎng))時(shí)，控制電路106將驅(qū)動(dòng)脈沖改變?yōu)轭A(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖(本實(shí)施方式中為Plmax)， 然后再次執(zhí)行正常的脈沖控制驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。因此，能夠降低功耗。 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路和模擬電子計(jì)時(shí) 裝置的動(dòng)作的流程圖，并且是主要示出了控制電路106的處理的流程圖。
圖5中，附圖標(biāo)記L表示利用相同的主驅(qū)動(dòng)脈沖PI進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的連續(xù)的重復(fù)次數(shù) (從最小值"0"至最大值"PCDL"的正整數(shù))，附圖標(biāo)記M和N表示利用相同的主驅(qū)動(dòng)脈沖 PI進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的連續(xù)的重復(fù)次數(shù)(從最小值"O"至最大值"PCDM"和最大值"PCDN"的正整 數(shù))，附圖標(biāo)記n表示主驅(qū)動(dòng)脈沖PI的等級(jí)號(hào)(即與主驅(qū)動(dòng)脈沖PI的能量等級(jí)相對(duì)應(yīng)的數(shù) 字，該數(shù)字是從最小值"O"至最大值"nmax"的正整數(shù))，附圖標(biāo)記Vcomp表示用于確定感應(yīng) 信號(hào)VR的幅度的基準(zhǔn)閾值電壓，附圖標(biāo)記Vmax表示感應(yīng)信號(hào)VR的最大值，附圖標(biāo)記API 表示脈沖減少的寬度，附圖標(biāo)記Tl、 T2、 T3表示在檢測(cè)時(shí)段中用于檢測(cè)感應(yīng)信號(hào)VR的第一 區(qū)間、第二區(qū)間和第三區(qū)間。在該實(shí)施方式中，將L的最大數(shù)量"PCDL"設(shè)為600，將M和N 的最大數(shù)量"PCDM"和"PCDN"分別設(shè)為60。 根據(jù)圖4中所示的實(shí)施方式，在利用具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax進(jìn)行旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108在第二區(qū)間T2中一次都沒有檢測(cè)到超過基準(zhǔn)閾值電壓 Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR時(shí)，緊接著將主驅(qū)動(dòng)脈沖固定為能量不小于最大能量的預(yù)定的主驅(qū)動(dòng) 脈沖P1A來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。相反，在另一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)在第二區(qū)間T2中連續(xù)多次沒有檢測(cè) 到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR時(shí)，將驅(qū)動(dòng)脈沖固定為能量不小于最大能量的主 驅(qū)動(dòng)脈沖P1A來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
11
參照?qǐng)D1至圖3和圖5，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路和模 擬電子計(jì)時(shí)裝置的動(dòng)作中與上述實(shí)施方式不同的部分進(jìn)行說明。 在圖5中，控制電路106將主驅(qū)動(dòng)脈沖Pln的等級(jí)n以及次數(shù)M和N分別設(shè)置為 0(步驟S501)。 當(dāng)在處理步驟S512中區(qū)間T2為"l"時(shí)，控制電路106將重復(fù)次數(shù)M復(fù)位為O，然 后使得過程返回至處理步驟S506 (步驟S513)。 當(dāng)在處理步驟S512中區(qū)間T2是"O"時(shí)，控制電路106將主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的重復(fù)次 數(shù)M遞增1 (步驟S514)，并確定重復(fù)次數(shù)M是否達(dá)到最大重復(fù)次數(shù)PCDM(步驟S515)。
當(dāng)在處理步驟S515中重復(fù)次數(shù)M沒有達(dá)到最大重復(fù)次數(shù)PC匿時(shí)，控制電路106使 得過程返回至處理步驟S503，并且當(dāng)重復(fù)次數(shù)M達(dá)到最大重復(fù)次數(shù)PC匿時(shí)，控制電路106 將主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的重復(fù)次數(shù)M和L分別復(fù)位為0 (步驟S516)，將主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl該變?yōu)槟?量不小于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax的主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A(步驟S517)，并利用主驅(qū)動(dòng) 脈沖P1A來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)102 (步驟S518)。此后，執(zhí)行與上述實(shí)施方式相同的處理。
如上所述，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，將檢測(cè)時(shí)段T劃分為第一區(qū)間T1，其用于對(duì)緊 接著主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的驅(qū)動(dòng)之后由于轉(zhuǎn)子202的旋轉(zhuǎn)而至少在第二象限II中產(chǎn)生的感應(yīng)信 號(hào)VR進(jìn)行檢測(cè)；第二區(qū)間T2，其位于該第一區(qū)間Tl之后，用于檢測(cè)第三象限ni中的感應(yīng) 信號(hào)；以及第三區(qū)間T3，其位于第二區(qū)間T2之后，在通過具有最大能量(能量等級(jí)nmax)的 主驅(qū)動(dòng)脈沖Plmax進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108在第二區(qū)間T2中連續(xù)預(yù)定 次數(shù)沒有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR(在另一個(gè)實(shí)施方式中為多次 M)時(shí)，將驅(qū)動(dòng)脈沖固定為能量不小于最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)(步驟S505， S512， S514至S517)。 因此，根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式中的步進(jìn)電機(jī)控制電路，可以通過適當(dāng)?shù)貓?zhí)行脈沖下 降操作來限制出現(xiàn)無益功耗的情況。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式中的模擬電子計(jì)時(shí)裝置，限制了 出現(xiàn)無益驅(qū)動(dòng)能量的情況，從而可以提供具有低功耗的模擬電子計(jì)時(shí)裝置。
按照與上述實(shí)施方式相同的方式，在通過主驅(qū)動(dòng)脈沖P1A進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況 下，當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路108在第二區(qū)間T2中連續(xù)預(yù)定次數(shù)檢測(cè)到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的 感應(yīng)信號(hào)VR(在另一個(gè)實(shí)施方式中重復(fù)次數(shù)為L(zhǎng))時(shí)，控制電路106將驅(qū)動(dòng)脈沖改變?yōu)轭A(yù)定 的主驅(qū)動(dòng)脈沖(在另一個(gè)實(shí)施方式中為Plmax)，然后執(zhí)行脈沖控制。因此，實(shí)現(xiàn)了省電。
在上述各個(gè)實(shí)施方式中，通過區(qū)分脈沖寬度來改變主驅(qū)動(dòng)脈沖P1的能量。然而， 也可以通過改變脈沖電壓等來改變驅(qū)動(dòng)能量。 控制電路106可以被配置為，當(dāng)主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl固定為P1A時(shí)，減小第二區(qū)間T2相 對(duì)于第一區(qū)間和第三區(qū)間的時(shí)間寬度，并且，當(dāng)在這種條件下也實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)時(shí)(當(dāng) 檢測(cè)模式為(0/1，1，0/1)時(shí))，執(zhí)行用于改變主驅(qū)動(dòng)脈沖P1的控制(PCD控制)。按照這種 方式，通過減小第二區(qū)間T2的寬度，進(jìn)入穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)的條件變得更嚴(yán)格，從而僅當(dāng)在這種嚴(yán) 格條件下實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)時(shí)，才恢復(fù)用于改變主驅(qū)動(dòng)脈沖P1的控制，由此，避免了無益地 利用校正驅(qū)動(dòng)脈沖來執(zhí)行驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)省電。 本發(fā)明也適用于對(duì)日歷等(作為時(shí)刻指針的替代)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)。 并且，雖然作為步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用的示例而描述了電子計(jì)時(shí)裝置，但是還可適用于
使用電機(jī)的電子儀器。
根據(jù)本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)控制電路可適用于使用步進(jìn)電機(jī)的各種電子儀器。 根據(jù)本發(fā)明的電子計(jì)時(shí)裝置適用于具有日歷功能的各種模擬電子鐘，諸如具有日
歷功能的模擬電子座鐘，或者具有日歷功能的模擬電子計(jì)時(shí)裝置以及各種模擬電子鐘。
權(quán)利要求
一種步進(jìn)電機(jī)控制電路，該步進(jìn)電機(jī)控制電路包括旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元，其被配置為對(duì)由于步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并在預(yù)定的檢測(cè)時(shí)段中檢測(cè)所述感應(yīng)信號(hào)是否超過預(yù)定的基準(zhǔn)閾值電壓；以及控制單元，其被配置為，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果，利用能量彼此不同的多個(gè)主驅(qū)動(dòng)脈沖中的一個(gè)主驅(qū)動(dòng)脈沖、或者能量比各主驅(qū)動(dòng)脈沖大的校正驅(qū)動(dòng)脈沖，來執(zhí)行用于對(duì)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制的脈沖驅(qū)動(dòng)控制，其中，所述檢測(cè)時(shí)段被劃分為第一區(qū)間，其用于對(duì)緊接著主驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)之后由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而至少在第二象限中產(chǎn)生的所述感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；第二區(qū)間，其位于所述第一區(qū)間之后，用于檢測(cè)第三象限中的所述感應(yīng)信號(hào)；以及第三區(qū)間，其位于所述第二區(qū)間之后，并且在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間中沒有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元利用能量不小于所述最大能量的、預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈 沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間中連續(xù)預(yù)定次數(shù)沒有檢測(cè) 到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元利用能量不小于所述最大能量 的、所述預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈 沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間中沒有檢測(cè)到超過所述基 準(zhǔn)閾值電壓的所述感應(yīng)信號(hào)而在所述第三區(qū)間中檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的所述感 應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元利用能量不小于所述最大能量的、所述預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，而不執(zhí)行所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈 沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間中沒有檢測(cè)到超過所述基 準(zhǔn)閾值電壓的所述感應(yīng)信號(hào)而在所述第三區(qū)間中檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的所述感 應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元利用能量不小于所述最大能量的、所述預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，而不執(zhí)行所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈 沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間以及所述第三區(qū)間中均沒 有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元在執(zhí)行了所述校正驅(qū)動(dòng) 脈沖的驅(qū)動(dòng)之后，利用能量不小于所述最大能量的、所述預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步 進(jìn)電機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈 沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間以及所述 第三區(qū)間中均沒 有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元在執(zhí)行了所述校正驅(qū)動(dòng) 脈沖的驅(qū)動(dòng)之后，利用能量不小于所述最大能量的、所述預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步 進(jìn)電機(jī)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈 沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間以及所述第三區(qū)間中均沒有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元在執(zhí)行了所述校正驅(qū)動(dòng) 脈沖的驅(qū)動(dòng)之后，利用能量不小于所述最大能量的、所述預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步 進(jìn)電機(jī)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈 沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間以及所述第三區(qū)間中均沒 有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元在執(zhí)行了所述校正驅(qū)動(dòng) 脈沖的驅(qū)動(dòng)之后，利用能量不小于所述最大能量的、所述預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步 進(jìn)電機(jī)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量大 于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量大 于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量大 于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量大 于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量大 于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量。
14. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量大 于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量大 于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量。
16. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量大 于具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，在通過所述預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn) 行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)單元在所述第二區(qū)間中連續(xù)預(yù)定次數(shù)檢測(cè)到超過所 述基準(zhǔn)閾值電壓的所述感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制單元在將所述主驅(qū)動(dòng)脈沖改變?yōu)樗鲱A(yù)定的 主驅(qū)動(dòng)脈沖之后執(zhí)行脈沖驅(qū)動(dòng)控制。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，在通過將所述主驅(qū)動(dòng)脈沖固定為 能量不小于所述最大能量的預(yù)定的主驅(qū)動(dòng)脈沖來執(zhí)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，所述控制單元減小所述第二 區(qū)間的時(shí)間寬度來執(zhí)行旋轉(zhuǎn)檢測(cè)。
19. 一種模擬電子計(jì)時(shí)裝置，該模擬電子計(jì)時(shí)裝置具有被配置為驅(qū)動(dòng)時(shí)刻指針旋轉(zhuǎn)的 步進(jìn)電機(jī)、以及被配置為對(duì)所述步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，將根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路用作所述步進(jìn)電機(jī)控制電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及步進(jìn)電機(jī)控制電路及模擬電子計(jì)時(shí)裝置。將步進(jìn)電機(jī)的檢測(cè)時(shí)段劃分為；第一區(qū)間，其用于對(duì)緊接著主驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)之后由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而至少在第二象限中產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；第二區(qū)間，其位于所述第一區(qū)間之后，用于檢測(cè)第三象限中的感應(yīng)信號(hào)；以及第三區(qū)間，其位于所述第二區(qū)間之后，并且，在通過具有最大能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路在所述第二區(qū)間中沒有檢測(cè)到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述控制電路利用能量不小于最大能量的、預(yù)定的固定主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。
文檔編號(hào)G04C3/14GK101764558SQ20091025882
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者佐久本和實(shí), 加藤一雄, 小笠原健治, 山本幸祐, 本村京志, 長(zhǎng)谷川貴則, 間中三郎, 高倉(cāng)昭 申請(qǐng)人:精工電子有限公司