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(stator)，其具有轉(zhuǎn)子(rotor)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)而使得定子生成磁通 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)的控制方法，采用了如下的方法在校正驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)通過主驅(qū)動(dòng) 脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí)，通過檢測與步進(jìn)電機(jī)中生成的感應(yīng)電壓對(duì)應(yīng)的感應(yīng)信號(hào)，來檢測 該步進(jìn)電機(jī)是否旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)是否旋轉(zhuǎn)，該主驅(qū)動(dòng)脈沖變?yōu)榫哂胁煌}沖寬度的主驅(qū)動(dòng)脈 沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，或者，將脈沖寬度比主驅(qū)動(dòng)脈沖的脈沖寬度大的校正驅(qū)動(dòng)脈沖用于強(qiáng) 制地驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)(例如，JP-B-61-15385)。 除了 JP-B-61-15385中介紹的檢測感應(yīng)電壓之外，W02005/119377中介紹了如下 配置的校正驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將緊接著主驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)之后的檢測時(shí)段分成第一區(qū)間、第一區(qū) 間后面的第二區(qū)間、和第二區(qū)間后面的第三區(qū)間，并且通過在各個(gè)區(qū)間中檢測到的感應(yīng)電 壓信號(hào)的組合來控制旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)。因此，高準(zhǔn)確度地掌握了步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而可以 選擇與旋轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的合適的驅(qū)動(dòng)脈沖來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 在從旋轉(zhuǎn)檢測電路中接收到檢測的結(jié)果后，當(dāng)確定旋轉(zhuǎn)沒有繼續(xù)時(shí)，執(zhí)行脈沖提 升(pulse up)的操作，并重復(fù)該操作直到驅(qū)動(dòng)脈沖達(dá)到能夠驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的值為止。 同樣，以規(guī)則的間隔執(zhí)行脈沖下降(pulsedown)的操作以確認(rèn)是否執(zhí)行了過多的脈沖提升 操作。根據(jù)旋轉(zhuǎn)被檢測的時(shí)間判斷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)余量，因此當(dāng)確定沒有足夠的驅(qū)動(dòng)余量時(shí)，禁 止脈沖下降。 但是，由于步進(jìn)電機(jī)中的波動(dòng)，即使低1級(jí)(rank)的驅(qū)動(dòng)脈沖也足夠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有 可能過早地確定為缺少驅(qū)動(dòng)余量而禁止脈沖下降，從而可能導(dǎo)致白白地消耗電功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面在于，通過更準(zhǔn)確地掌握步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)省電。
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 包括脈沖下降計(jì)數(shù)器電路，其被配置為以預(yù)定周期輸出用于對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行脈沖下降 控制的脈沖下降控制信號(hào)；驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元，其被配置為輸出與脈沖控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的 主驅(qū)動(dòng)脈沖或校正驅(qū)動(dòng)脈沖，并響應(yīng)于所述脈沖下降控制信號(hào)而對(duì)所述主驅(qū)動(dòng)脈沖執(zhí)行脈 沖下降操作；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，其被配置為響應(yīng)于來自所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元的驅(qū)動(dòng)脈沖而 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)檢測單元，其被配置為檢測由于步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而在旋轉(zhuǎn)檢測時(shí) 段內(nèi)生成的感應(yīng)信號(hào)是否超過基準(zhǔn)閾值電壓；以及控制單元，其被配置為基于所述旋轉(zhuǎn)檢 測單元的檢測結(jié)果而輸出用于控制所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元的脈沖控制信號(hào)，以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)或者通過能量比相應(yīng)的各主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量更大 的校正驅(qū)動(dòng)脈沖，來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，其中，所述旋轉(zhuǎn)檢測時(shí)段被劃分為第一區(qū)間，用于檢測 由于緊接著所述主驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)之后的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而至少在第二象限中生成的感應(yīng)信 號(hào)；第二區(qū)間，位于所述第一區(qū)間之后并用于檢測第三象限中的感應(yīng)信號(hào)；以及第三區(qū)間， 其位于所述第二區(qū)間之后，所述控制單元控制所述脈沖下降計(jì)數(shù)器電路以使得當(dāng)所述旋轉(zhuǎn) 檢測單元在所述第一區(qū)間和所述第二區(qū)間中檢測到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)， 所述脈沖下降計(jì)數(shù)器電路僅能輸出一次所述脈沖下降控制信號(hào)，并且所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單 元將響應(yīng)于來自所述脈沖下降計(jì)數(shù)器電路的所述脈沖下降控制信號(hào)而經(jīng)過了脈沖下降操 作的主驅(qū)動(dòng)脈沖輸出到所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。 所述控制單元控制所述脈沖下降計(jì)數(shù)器電路以使得當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測單元在所述 第一區(qū)間和所述第二區(qū)間中檢測到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述脈沖下降計(jì) 數(shù)器電路僅能輸出一次所述脈沖下降控制信號(hào)，并且所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元將響應(yīng)于來自 所述脈沖下降計(jì)數(shù)器電路的所述脈沖下降控制信號(hào)而經(jīng)過了脈沖下降操作的主驅(qū)動(dòng)脈沖 輸出到所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。 優(yōu)選的是，所述控制單元控制所述脈沖下降計(jì)數(shù)器電路以使得當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測單 元在所述第一區(qū)間和所述第二區(qū)間中檢測到超過了所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述 脈沖下降計(jì)數(shù)器電路輸出所述脈沖下降控制信號(hào)，并且所述控制單元將所述脈沖控制信號(hào) 輸出至所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元以使所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元輸出校正驅(qū)動(dòng)脈沖，所述驅(qū)動(dòng)脈 沖生成單元將響應(yīng)于所述脈沖下降控制信號(hào)而經(jīng)過了脈沖下降操作的主驅(qū)動(dòng)脈沖輸出至 所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，然后輸出所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖，并且所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元響應(yīng)于來自所述 驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元的所述主驅(qū)動(dòng)脈沖和所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖，通過所述主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步 進(jìn)電機(jī)，然后，通過所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。 優(yōu)選的是，所述控制單元將所述脈沖控制信號(hào)輸出至所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元以輸
出脈沖下降前的主驅(qū)動(dòng)脈沖來代替所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖，所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元響應(yīng)于所述
脈沖下降控制信號(hào)而將經(jīng)過了脈沖下降操作的主驅(qū)動(dòng)脈沖輸出至所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，然后
將脈沖下降之前的主驅(qū)動(dòng)脈沖輸出，并且所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元利用經(jīng)過了脈沖下降操作的主
驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，然后利用脈沖下降之前的主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。 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)控制電路用作所述步進(jìn)電機(jī)控制電路。 根據(jù)本發(fā)明，準(zhǔn)確地掌握了步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)省電。 根據(jù)本發(fā)明，通過更準(zhǔn)確地掌握步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)而提供了實(shí)現(xiàn)省電的模擬電
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是根據(jù)本發(fā)明的實(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)作的定時(shí)圖；用于說明根據(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 置的動(dòng)作的定時(shí)圖； 圖5是用于說明根據(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 置的動(dòng)作的定時(shí)圖； 圖6是用于說明根據(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 置的動(dòng)作的定時(shí)圖； 圖7是用于說明根據(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 置的動(dòng)作的定時(shí)圖； 圖8是用于說明根據(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 置的動(dòng)作的確定圖； 圖9是用于說明根據(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 置的動(dòng)作的流程圖； 圖10是用于說明根據(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 置的動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
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，其示出了模擬手表的示例。 圖1中，模擬電子計(jì)時(shí)裝置包括振蕩電路101，其被配置為生成預(yù)定頻率的信號(hào)； 分頻電路102，其被配置為對(duì)振蕩電路101中生成的信號(hào)進(jìn)行分頻并生成用作計(jì)時(shí)的基準(zhǔn) 的時(shí)鐘信號(hào)；控制電路104，其被配置為執(zhí)行控制(諸如對(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，或者對(duì)驅(qū)動(dòng)脈沖的變化進(jìn)行控制)；脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103，其被配置 為，當(dāng)對(duì)來自分頻電路102的時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)了預(yù)定時(shí)段時(shí)，輸出用于對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖執(zhí)行脈 沖下降操作的脈沖下降控制信號(hào)；以及主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105，其被配置為基于來自控 制電路104的脈沖控制信號(hào)，選擇用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl，并將其輸出。
模擬電子計(jì)時(shí)裝置包括校正驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路106，其被配置為基于來自控制 電路104的脈沖控制信號(hào)，輸出用于強(qiáng)制地驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108旋轉(zhuǎn)的校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2 ;電 機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107，其被配置為響應(yīng)于來自主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl和來 自校正驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路106的校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108旋轉(zhuǎn)；步進(jìn)電機(jī)108 ; 便攜式顯示設(shè)備110，其由步進(jìn)電機(jī)108驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，并且具有表示時(shí)刻的時(shí)刻指針；以及 旋轉(zhuǎn)檢測電路109，其被配置為在預(yù)定的旋轉(zhuǎn)檢測時(shí)段內(nèi)檢測根據(jù)步進(jìn)電機(jī)108的旋轉(zhuǎn)而 生成的感應(yīng)電壓信號(hào)。 脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103具有按照預(yù)定的周期將脈沖下降控制信號(hào)輸出至主驅(qū) 動(dòng)脈沖生成電路105的功能，并且被控制為當(dāng)控制電路104指示時(shí)，輸出脈沖下降控制信號(hào)。 控制電路104還具有作為區(qū)間判斷電路的功能等，該區(qū)間判斷電路將旋轉(zhuǎn)檢測電 路109檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)的時(shí)刻與通過步進(jìn)電機(jī)108的旋轉(zhuǎn)而檢 測到對(duì)應(yīng)的感應(yīng)信號(hào)的區(qū)間進(jìn)行比較，并確定檢測到的感應(yīng)信號(hào)屬于哪個(gè)區(qū)間。如下所述， 將用于檢測步進(jìn)電機(jī)108是否旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測時(shí)段劃分為3個(gè)區(qū)間。
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旋轉(zhuǎn)檢測電路109具有與JP-B-61-15385中所述的旋轉(zhuǎn)檢測電路類似的結(jié)構(gòu)，并且對(duì)在由驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108的旋轉(zhuǎn)之后的自由振動(dòng)而生成的、超過預(yù)定基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢測。 振蕩電路101和分頻電路102構(gòu)成了信號(hào)生成單元，而模擬顯示單元110構(gòu)成顯示單元。旋轉(zhuǎn)檢測電路109構(gòu)成了旋轉(zhuǎn)檢測單元，而控制電路104構(gòu)成控制單元。主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105和校正驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路106構(gòu)成驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107構(gòu)成電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。 圖2是在本發(fā)明的實(shí)施方式中使用的步進(jìn)電機(jī)108的結(jié)構(gòu)圖，并且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。 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 ;以能夠在其中旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于轉(zhuǎn)子收納通孔203中的轉(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用于模擬電子計(jì)時(shí)裝置中時(shí)，定子201和磁芯208被利用螺釘(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OUT2。 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)(此實(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。 將轉(zhuǎn)子202旋轉(zhuǎn)的空間圍繞轉(zhuǎn)子202的旋轉(zhuǎn)軸而劃分為4個(gè)象限(第一象限I至
第四象限IV)。 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的磁極的軸A與連接切口部204和205的線段垂直地延伸的位置(相對(duì)磁流的方向X成預(yù)定角度位置9 0)處(如圖2所示)。
當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107在線圈209的端子0UT1與OUT2之間提供矩形驅(qū)動(dòng)脈沖(例如，利用第一端子0UT1側(cè)是正極而第二端子0UT2側(cè)是負(fù)極的第一極性信號(hào)來驅(qū)動(dòng))并允許電流i按照?qǐng)D2的箭頭所示的方向流動(dòng)時(shí)，在定子201中生成虛線箭頭方向的磁通量。因此，可飽和部210和211飽和，磁阻增大，然后，通過定子201中生成的磁極與轉(zhuǎn)子202的磁極之間的相互作用，轉(zhuǎn)子202在正向(圖2的逆時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)180° ，并且磁極的軸穩(wěn)定地停止在角度位置9 1。 接著，當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107在線圈209的端子0UT1與0UT2之間提供具有與第一極性相反的極性的矩形驅(qū)動(dòng)脈沖(利用第一端子0UT1側(cè)為負(fù)極而第二端子0UT2側(cè)為正極的第二極性信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng))并允許電流按照與圖2的箭頭所示的方向相反的方向流動(dòng)時(shí)，在定子201中生成與虛線箭頭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，通過定子201中生成的磁極與轉(zhuǎn)子202的磁極之間的相互作用，轉(zhuǎn)子202在與上述方向相同的方向上旋轉(zhuǎn)i80。，并且穩(wěn)定地停止在角度位置ei處。 如此，通過向線圈209提供具有不同極性的信號(hào)(交變信號(hào))，重復(fù)地執(zhí)行操作，使得轉(zhuǎn)子202在正向每次連續(xù)旋轉(zhuǎn)180° 。在該實(shí)施方式中，將能量彼此不同的多個(gè)主驅(qū)動(dòng)脈沖P10至Plm和校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2用作如下所述的驅(qū)動(dòng)脈沖。 圖3至圖7是示出步進(jìn)電機(jī)108的驅(qū)動(dòng)定時(shí)、旋轉(zhuǎn)檢測定時(shí)和所使用的驅(qū)動(dòng)脈沖的類型的定時(shí)圖，并且在該實(shí)施方式中是在通過主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl及校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108的情況下的定時(shí)圖。在該實(shí)施方式中，將梳狀脈沖用作主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl。
在緊接著步進(jìn)電機(jī)108被主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)時(shí)段之后，設(shè)置了用于檢測步進(jìn)電機(jī)108是否旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測時(shí)段。該旋轉(zhuǎn)檢測時(shí)段被分成多個(gè)區(qū)間。
在該實(shí)施方式中，將旋轉(zhuǎn)檢測時(shí)段劃分成3個(gè)區(qū)間(第一區(qū)間Tl，其用于對(duì)緊接著主驅(qū)動(dòng)脈沖P1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中生成的感應(yīng)信號(hào)VR進(jìn)行檢測；第二區(qū)間T2，其位于第一區(qū)間Tl之后，用于對(duì)第三象限ni中的感應(yīng)信號(hào)VR進(jìn)行檢測；以及第三區(qū)間T3，其位于第二區(qū)間T2之后)，從而基于區(qū)間Tl至T3中的檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR的區(qū)間來確定步進(jìn)電機(jī)108的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，由此通過適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)脈沖來控制步進(jìn)電機(jī)108的驅(qū)動(dòng)(脈沖控制)。區(qū)間Tl至T3中的檢測結(jié)果還用于脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103的脈沖下降控制信號(hào)的輸出控制。 圖3中，通過控制電路104的控制，從主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105輸出主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl，并且通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108的旋轉(zhuǎn)。在該示例中，旋轉(zhuǎn)檢測電路109僅在區(qū)間Tl至T3中的區(qū)間T2中檢測到超過預(yù)定基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR，從而控制電路104確定步進(jìn)電機(jī)108正在旋轉(zhuǎn)，而主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的驅(qū)動(dòng)能量過剩(有余量的旋轉(zhuǎn))。 在這種情況下，控制電路104驅(qū)動(dòng)了預(yù)定時(shí)段之后進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)將驅(qū)動(dòng)能量變?yōu)榈?級(jí)的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl (脈沖下降)，因此不禁止脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103輸出脈沖下降控制信號(hào)。因此，當(dāng)達(dá)到預(yù)定周期時(shí)，脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103向主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105輸出脈沖下降控制信號(hào)，該脈沖下降控制信號(hào)用于對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖P1的驅(qū)動(dòng)能量執(zhí)行下降1級(jí)的脈沖下降操作。主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105響應(yīng)于脈沖下降控制信號(hào)而對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖P1執(zhí)行下降1級(jí)的脈沖下降操作，并經(jīng)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107通過主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl來控制電機(jī)108的旋轉(zhuǎn)。 圖4示出了在該實(shí)施方式中當(dāng)通過主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108時(shí)，旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第一區(qū)間Tl和第二區(qū)間T2中檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR的情況的例子。 在這種情況下，控制電路104確定步進(jìn)電機(jī)108正在旋轉(zhuǎn)，主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的驅(qū)動(dòng)能量為最優(yōu)(無余量的旋轉(zhuǎn))，并控制主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105以通過相同的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl來執(zhí)行隨后的驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，控制電路104還控制脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103即使在脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103計(jì)數(shù)了預(yù)定的周期的情況下，也不輸出脈沖下降控制信號(hào)。因此，由于脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103不向主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105輸出脈沖下降控制信號(hào)，所以沒有實(shí)現(xiàn)主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的脈沖下降。 圖5示出了在該實(shí)施方式中當(dāng)通過主驅(qū)動(dòng)脈沖P1來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108時(shí)，旋轉(zhuǎn)檢測電路109僅在第三區(qū)間T3中檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR的情況的例
8子。 在這種情況下，控制電路104確定步進(jìn)電機(jī)108正在旋轉(zhuǎn)，但是，主驅(qū)動(dòng)脈沖P1的 驅(qū)動(dòng)能量不足(臨界旋轉(zhuǎn))，從而，在通過相同的主驅(qū)動(dòng)脈沖P1進(jìn)行隨后的驅(qū)動(dòng)時(shí)有可能出 現(xiàn)不旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，因此，對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105進(jìn)行控制，以在不由校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)的隨后的驅(qū)動(dòng)中，利用驅(qū)動(dòng)能量被提升1級(jí)的主驅(qū)動(dòng)脈沖P1(脈沖提升)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
同時(shí)，控制電路104還控制脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103即使在脈沖下降計(jì)數(shù)器電路 103計(jì)數(shù)了預(yù)定周期的情況下，也不輸出脈沖下降控制信號(hào)。因此，由于脈沖下降計(jì)數(shù)器電 路103不向主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105輸出脈沖下降控制信號(hào)，所以主驅(qū)動(dòng)脈沖P1的脈沖下 降被禁止。 圖6示出了在此實(shí)施方式中當(dāng)通過主驅(qū)動(dòng)脈沖P1來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108時(shí)，旋轉(zhuǎn)檢 測電路109在第一區(qū)間Tl至第三區(qū)間T3的任何一個(gè)區(qū)間中沒有檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓 Vcomp的任何感應(yīng)信號(hào)的情況的例子。 在這種情況下，控制電路104確定步進(jìn)電機(jī)108不旋轉(zhuǎn)，因此，主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的驅(qū) 動(dòng)能量不足(不旋轉(zhuǎn))，因此，對(duì)校正驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路106進(jìn)行控制以強(qiáng)制地利用校正驅(qū) 動(dòng)脈沖P2來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108的旋轉(zhuǎn)，然后，對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105進(jìn)行控制以使得 在進(jìn)行隨后的驅(qū)動(dòng)時(shí)，利用驅(qū)動(dòng)能量被提升了 1級(jí)的主驅(qū)動(dòng)脈沖P1來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。因此， 校正驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路106利用校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108，而在隨后的驅(qū)動(dòng)時(shí) 間中，主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105利用被提升了 1級(jí)的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108。
此時(shí)，控制電路104還控制脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103即使在脈沖下降計(jì)數(shù)器電路 103計(jì)數(shù)了預(yù)定的周期的情況下，也不輸出脈沖下降控制信號(hào)。因此，由于脈沖下降計(jì)數(shù)器 電路103不向主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105輸出脈沖下降控制信號(hào)，所以沒有實(shí)現(xiàn)主驅(qū)動(dòng)脈沖 Pl的脈沖下降。 圖7與圖6 —樣，示出了旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第一區(qū)間Tl至第三區(qū)間T3的任何 一個(gè)區(qū)間中沒有檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)的情況的定時(shí)圖，如后面所描 述的，是如下的示例通過主驅(qū)動(dòng)脈沖P12(其是將主驅(qū)動(dòng)脈沖P13下降1級(jí)后得到的主驅(qū) 動(dòng)脈沖)來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108，然后通過脈沖下降之前的主驅(qū)動(dòng)脈沖P13來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī) 108。 下面參照?qǐng)D2來說明驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)段和驅(qū)動(dòng)檢測時(shí)段與步進(jìn)電機(jī)108的旋轉(zhuǎn)操作的 關(guān)系。當(dāng)將主驅(qū)動(dòng)脈沖驅(qū)動(dòng)的區(qū)域表示為a時(shí)，在第二象限II的范圍a'中生成的感應(yīng)信 號(hào)在第一區(qū)間Tl被檢測為正極性，在第三象限III的范圍b中生成的感應(yīng)信號(hào)在第一區(qū)間 Tl和第二區(qū)間T2被檢測為反向極性，而在第三象限III的范圍c中生成的感應(yīng)信號(hào)在第三 區(qū)間T3中被檢測為正極性(與第三區(qū)間T3相比，在第二區(qū)間T2檢測到的驅(qū)動(dòng)能量的余量 更大)。 換言之，因?yàn)樵隍?qū)動(dòng)脈沖結(jié)束后轉(zhuǎn)子的振動(dòng)生成了感應(yīng)信號(hào)VR，第一區(qū)間Yl感應(yīng) 出感應(yīng)信號(hào)的定時(shí)被限制在如下區(qū)域，該區(qū)域是從沒有任何余力地被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)(幾 乎停止)至具有一定程度驅(qū)動(dòng)余量的狀態(tài)，并且該定時(shí)的特征是當(dāng)不存在足夠旋轉(zhuǎn)力時(shí)該 定時(shí)不發(fā)生(圖2中的區(qū)域a'對(duì)應(yīng)于該狀態(tài))。 當(dāng)剩余有足夠的驅(qū)動(dòng)余力時(shí)，因?yàn)樵趨^(qū)域b中驅(qū)動(dòng)脈沖結(jié)束，所以輸出的感應(yīng)信 號(hào)具有相反的相位。根據(jù)轉(zhuǎn)子202的運(yùn)動(dòng)，第一區(qū)間Tl中的感應(yīng)信號(hào)的高度與驅(qū)動(dòng)余力的減小成反比。這樣，確定了驅(qū)動(dòng)余量的程度。 考慮到這種特征，在該實(shí)施方式中，當(dāng)在第一區(qū)間Tl中生成了超過基準(zhǔn)閾值電壓
Vcomp的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，確定為旋轉(zhuǎn)余力減少，從而脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103保持脈沖而不執(zhí)
行脈沖下降操作，并且不將驅(qū)動(dòng)脈沖改變?yōu)榫哂懈∧芰康尿?qū)動(dòng)脈沖。 圖8是示出旋轉(zhuǎn)檢測的結(jié)果與驅(qū)動(dòng)脈沖的升降級(jí)(ranking)操作的關(guān)系且包括上
述關(guān)系的確定流程圖。 在圖8中，當(dāng)僅在第二區(qū)間T2中或者僅在T2和T3中檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓 Vcomp的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，確定為驅(qū)動(dòng)能量存在余量的旋轉(zhuǎn)(有余量的旋轉(zhuǎn))，并且主驅(qū)動(dòng)脈沖 Pl下降一級(jí)。 當(dāng)在所有區(qū)間Tl至T3中或者僅在區(qū)間Tl和T2 (至少區(qū)間Tl和T2)中檢測到超 過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，確定為使驅(qū)動(dòng)能量等級(jí)下降的無余量的旋轉(zhuǎn)(無余 量的旋轉(zhuǎn))，并且主驅(qū)動(dòng)脈沖PI保持現(xiàn)狀不變。 當(dāng)僅在區(qū)間T2和T3中或者僅在區(qū)間T3中檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感 應(yīng)信號(hào)時(shí)，確定為具有臨界驅(qū)動(dòng)能量的旋轉(zhuǎn)(臨界旋轉(zhuǎn))，從而將主驅(qū)動(dòng)脈沖PI提升一級(jí)。
當(dāng)僅在區(qū)間Tl中檢測到或者在區(qū)間Tl至T3的任何一個(gè)中都沒有檢測到超過基 準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，確定為不旋轉(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)108，然后將主驅(qū)動(dòng)脈沖PI提升一級(jí)。 圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路和模擬電子計(jì)時(shí) 裝置的動(dòng)作的流程圖，并且是與對(duì)脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103的控制有關(guān)的部分的流程圖。
圖9中所示的處理是在正常條件下執(zhí)行的序列流，當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測電路109在檢測時(shí) 段中檢測的感應(yīng)信號(hào)VR的檢測模式(第一區(qū)間T1，第二區(qū)間T2和第三區(qū)間T3)變?yōu)?1， 1，1/0)( "l/0"表示"其中任意一個(gè)")的組合時(shí)，控制電路104將控制電路104內(nèi)部的下 降許可標(biāo)志設(shè)置為"l"以確認(rèn)檢測模式確實(shí)是(1，1，1/0)，并且在經(jīng)過了預(yù)定時(shí)段(本實(shí)施 方式中為80秒)之后，通過處理步驟S911的分支，對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl僅執(zhí)行一次脈沖下降 操作。 這里，下降許可標(biāo)志是當(dāng)檢測模式變?yōu)?1，1，1/0)的組合時(shí)被設(shè)置為"l"而當(dāng)對(duì) 主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl執(zhí)行一次脈沖下降操作時(shí)被設(shè)置為"0"的標(biāo)志。下降禁止標(biāo)志是當(dāng)執(zhí)行一 次脈沖下降操作時(shí)被設(shè)置為"l"而當(dāng)檢測模式變?yōu)榉?1，1，1/0)的組合時(shí)被設(shè)置為"l"的 標(biāo)志。 參照?qǐng)D1至圖9，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) 裝置的動(dòng)作進(jìn)行詳細(xì)說明。 圖1中，振蕩電路101生成預(yù)定頻率的信號(hào)，而分頻電路102對(duì)振蕩電路101生成 的信號(hào)進(jìn)行分頻并生成作為計(jì)時(shí)基準(zhǔn)的時(shí)鐘信號(hào)，并且將該時(shí)鐘信號(hào)輸出到脈沖下降計(jì)數(shù) 器電路103及控制電路104。 脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103通過對(duì)來自分頻電路102的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)來執(zhí)行計(jì) 時(shí)操作，并且，每當(dāng)經(jīng)過了預(yù)定周期后，開始操作以將脈沖下降控制信號(hào)輸出至主驅(qū)動(dòng)脈沖 生成電路105。 控制電路104將主驅(qū)動(dòng)脈沖控制信號(hào)輸出至主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105以通過具有 預(yù)定能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108旋轉(zhuǎn)(步驟S901)。主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105響應(yīng)于主驅(qū)動(dòng)脈沖控制信號(hào)而將具有預(yù)定能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖PI輸出至電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電 路107。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107通過主驅(qū)動(dòng)脈沖PI驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)108由 主驅(qū)動(dòng)脈沖PI驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備110。因此，由于步進(jìn)電機(jī)108被配置為當(dāng)正常 發(fā)揮功能時(shí)通過主驅(qū)動(dòng)脈沖P1而可靠地旋轉(zhuǎn)，所以通過顯示設(shè)備110正常地實(shí)現(xiàn)了時(shí)刻指 針的當(dāng)前時(shí)間顯示等。 當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測電路109檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，立即通知給 控制電路104。 當(dāng)控制電路104確定旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第一區(qū)間Tl、第二區(qū)間T2和第三區(qū)間T3 的任何一個(gè)中都沒有檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR(在第一區(qū)間Tl、第二 區(qū)間T2和第三區(qū)間T3的任何一個(gè)中步進(jìn)電機(jī)108不旋轉(zhuǎn))(檢測模式為(O，O，O))時(shí)，即， 確定步進(jìn)電機(jī)108不旋轉(zhuǎn)(步驟S902， S903， S904)時(shí)，控制電路104將校正驅(qū)動(dòng)脈沖控制 信號(hào)輸出至校正驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路106并控制它輸出校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2(步驟S905)。
校正驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路106響應(yīng)于校正驅(qū)動(dòng)脈沖控制信號(hào)而將校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2 輸出至電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107通過校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī) 108由校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2強(qiáng)制地驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備110。因此，步進(jìn)電機(jī)108被強(qiáng) 制旋轉(zhuǎn)，并通過顯示設(shè)備110實(shí)現(xiàn)了時(shí)刻指針的當(dāng)前時(shí)間顯示等。 同時(shí)，控制電路104將脈沖提升控制信號(hào)輸出至主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105以控制 主驅(qū)動(dòng)脈沖P1提升一級(jí)(步驟S906)，然后，將布置在控制電路104中的下降禁止標(biāo)志設(shè)置 為"0"(步驟S907)。 當(dāng)在處理步驟S904中控制電路104確定旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第三區(qū)間T3中檢測 到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR(檢測模式是(O，O，l))時(shí)，S卩，確定該旋轉(zhuǎn)是臨 界旋轉(zhuǎn)時(shí)，過程進(jìn)入處理步驟S906而不輸出校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2，其中，脈沖被提升。
當(dāng)在處理步驟S903中控制電路104確定旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第二區(qū)間T2中檢測 到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR(檢測模式是(0，0，1/0))時(shí)，S卩，確定該旋轉(zhuǎn)是 有余量的旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制電路104將下降禁止標(biāo)志設(shè)置為"0"以允許脈沖下降(步驟S912)。
接著，當(dāng)控制電路104中的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)了預(yù)定的時(shí)段時(shí)(本實(shí)施方式中為80秒)， 控制電路104對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl執(zhí)行脈沖下降操作以將其下降為小一級(jí)的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl， 而在控制電路104中的計(jì)數(shù)器沒有計(jì)數(shù)80秒的狀態(tài)下，過程返回至處理步驟S901 (步驟 S913，步驟S914)。因此，當(dāng)存在驅(qū)動(dòng)余量時(shí)，在每個(gè)預(yù)定的時(shí)段執(zhí)行脈沖下降控制。
相反，在處理步驟S902中當(dāng)控制電路104確定旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第一區(qū)間Tl 中檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR的情況下，并且如果控制電路104確定在 第二區(qū)間T2中沒有檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR，則過程進(jìn)入處理步驟 S904 (步驟S908)。 當(dāng)在處理步驟S908中控制電路104確定旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第二區(qū)間T2中檢測 到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR(檢測模式是(1，1，1/0))時(shí)，如果下降禁止標(biāo)志 沒有被設(shè)置為"1 "，則將下降許可標(biāo)志設(shè)置為"1 "，然后，過程進(jìn)入處理步驟S911 ，并且如果 下降禁止標(biāo)志被設(shè)置為"l"，則過程立即進(jìn)入處理步驟S911 (步驟S909， S910)。
當(dāng)在處理步驟S911中控制電路104確定下降禁止標(biāo)志沒有被設(shè)置為"l"時(shí)，控制電路104返回至處理步驟S901，而當(dāng)確定下降許可標(biāo)志被設(shè)置為"1 "時(shí)，過程進(jìn)入處理步驟 S913 ，其中，在經(jīng)過了預(yù)定的時(shí)段之后，執(zhí)行脈沖下降。 圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的步進(jìn)電機(jī)控制電路和模擬電子計(jì)時(shí)裝 置的動(dòng)作的流程圖，并且是與對(duì)脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103的控制有關(guān)的部分的流程圖。
圖10中的處理是用于在檢測到檢測模式是(1， 1， 1/0)的組合時(shí)，為了確認(rèn)檢測模 式不是(0， 1， 1/0)，而是(1， 1， 1/0)，只執(zhí)行一次脈沖下降的處理流。根據(jù)第一區(qū)間Tl和第 二區(qū)間T2中的檢測結(jié)果的組合來判斷脈沖是否被提升至初始主驅(qū)動(dòng)脈沖，并且校正驅(qū)動(dòng) 脈沖P2始終用于驅(qū)動(dòng)，而下降禁止標(biāo)志被設(shè)置為"1"以禁止脈沖下降。
圖10中，控制電路104將主驅(qū)動(dòng)脈沖控制信號(hào)輸出至主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105以 通過具有預(yù)定能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108旋轉(zhuǎn)(步驟S1001)。主驅(qū)動(dòng)脈沖 生成電路105響應(yīng)于主驅(qū)動(dòng)脈沖控制信號(hào)而將具有預(yù)定能量的主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl輸出至電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器電路107。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107通過主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電 機(jī)108由主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備110。因此，由于步進(jìn)電機(jī)108被配置 為當(dāng)正常發(fā)揮功能時(shí)通過主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl可靠地旋轉(zhuǎn)，所以通過顯示設(shè)備110正常地實(shí)現(xiàn)了 時(shí)刻指針的當(dāng)前時(shí)間顯示等。 當(dāng)控制電路104確定旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第一區(qū)間Tl和第二區(qū)間T2的任何一個(gè) 中都沒有檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR(檢測模式是(O，O， 1/0))時(shí)，即， 確定步進(jìn)電機(jī)108處于臨界旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)(步驟S1002，S1003)時(shí)，控制電路104將主驅(qū)動(dòng) 脈沖控制信號(hào)輸出至主驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路105，使得主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl被提升一級(jí)(在嘗試執(zhí) 行脈沖下降之前將脈沖提升為主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl)(步驟S1004)。 接著，控制電路104將下降許可標(biāo)志設(shè)置為"O"(步驟S1005)，然后設(shè)置下降禁止 標(biāo)志設(shè)置為"1"(步驟S1006)，然后將校正驅(qū)動(dòng)脈沖控制信號(hào)輸出至校正驅(qū)動(dòng)脈沖生成電 路106以控制為通過校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108 (步驟S1007)。
校正驅(qū)動(dòng)脈沖生成電路106響應(yīng)于校正驅(qū)動(dòng)脈沖控制信號(hào)而將校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2 輸出至電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路107通過校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī) 108旋轉(zhuǎn)。因此，即使在嘗試執(zhí)行脈沖下降操作后試圖進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而不能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108旋 轉(zhuǎn)的情況下，步進(jìn)電機(jī)108仍然能可靠地旋轉(zhuǎn)。 在處理步驟S1007中，作為如圖7所示校正驅(qū)動(dòng)脈沖P2的代替，可以將執(zhí)行脈沖
下降操作之前的主驅(qū)動(dòng)脈沖用于進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這也能夠可靠地驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)在處理步驟S1003中控制電路104確定旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第二區(qū)間T2中檢
測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR(檢測模式是(0， 1， 1/0))時(shí)，即，確定旋轉(zhuǎn)是
有余量的旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制電路104前進(jìn)至處理步驟S1005而不進(jìn)行脈沖提升。 相反，當(dāng)在處理步驟S1002中控制電路104確定旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第一區(qū)間Tl
中檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR時(shí)，如果旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第二區(qū)間T2
中沒有檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感應(yīng)信號(hào)VR，則過程進(jìn)入處理步驟S1004以進(jìn)行
脈沖提升，而如果旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第二區(qū)間T2中檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp的感
應(yīng)信號(hào)VR (檢測模式為(1 ， 1 ， 1/0))，則確定旋轉(zhuǎn)沒有余量，并且處理進(jìn)入處理步驟S1005而
不進(jìn)行脈沖提升(步驟S1008)。 如上所述，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，將旋轉(zhuǎn)檢測時(shí)段劃分為第一區(qū)間Tl，其用于對(duì)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中生成的感應(yīng)信號(hào)VR進(jìn)行檢測；第二區(qū)間T2，其位于第一區(qū)間T1之后，用 于對(duì)第三象限III中的感應(yīng)信號(hào)VR進(jìn)行檢測；以及第三區(qū)間T3，其位于第二區(qū)間T2之后， 并且，當(dāng)旋轉(zhuǎn)檢測電路109在第一區(qū)間Tl和第二區(qū)間T2中檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓Vcomp 的感應(yīng)信號(hào)VR(檢測的模式是(1， 1， 1/0))時(shí)，控制電路104控制脈沖下降計(jì)數(shù)器電路103 輸出脈沖下降控制信號(hào)。 這樣，即使在通過主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)108并且作為旋轉(zhuǎn)的檢測結(jié)果而確 定沒有驅(qū)動(dòng)的余量時(shí)，仍允許僅執(zhí)行一次后續(xù)的脈沖下降，并利用下降了一級(jí)的主驅(qū)動(dòng)脈 沖來確定驅(qū)動(dòng)的余量，當(dāng)確定能夠旋轉(zhuǎn)時(shí)，在保持當(dāng)前的脈沖等級(jí)的同時(shí)輸出校正驅(qū)動(dòng)脈 沖。當(dāng)確定為臨界旋轉(zhuǎn)時(shí)，將脈沖提升一級(jí)，并輸出校正驅(qū)動(dòng)脈沖。
因此，能夠準(zhǔn)確地掌握步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)省電。 即使由于步進(jìn)電機(jī)中的變動(dòng)或者齒輪傳動(dòng)負(fù)載的變動(dòng)而使得低一級(jí)的主驅(qū)動(dòng)脈 沖也足以用于驅(qū)動(dòng)，卻過早地確定為缺少驅(qū)動(dòng)的余量時(shí)，由于可以利用低一級(jí)的主驅(qū)動(dòng)脈 沖來確定是否能夠旋轉(zhuǎn)，因此有利地防止了功率的白白浪費(fèi)。 由于在利用為了進(jìn)行確認(rèn)而進(jìn)行了脈沖下降的主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行驅(qū)動(dòng)之后，通過校 正驅(qū)動(dòng)脈沖對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所以即使在由于脈沖下降而導(dǎo)致不旋轉(zhuǎn)的情況下也能實(shí) 現(xiàn)可靠的旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)本實(shí)施方式，通過準(zhǔn)確地掌握步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)而提供了可省電的模擬電 子計(jì)時(shí)裝置。 在上述各個(gè)實(shí)施方式中，通過區(qū)分脈沖寬度來改變各個(gè)主驅(qū)動(dòng)脈沖Pl的能量。但 是，也可以通過改變脈沖電壓來改變驅(qū)動(dòng)能量。 本發(fā)明也適用于對(duì)日歷(作為時(shí)刻指針的替代)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)等。 并且，雖然作為步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用的示例而描述了模擬電子計(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)控制電路包括脈沖下降計(jì)數(shù)器電路，其被配置為以預(yù)定周期輸出用于對(duì)主驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行脈沖下降控制的脈沖下降控制信號(hào)；驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元，其被配置為輸出與脈沖控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的主驅(qū)動(dòng)脈沖或校正驅(qū)動(dòng)脈沖，并響應(yīng)于所述脈沖下降控制信號(hào)而對(duì)所述主驅(qū)動(dòng)脈沖執(zhí)行脈沖下降操作；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，其被配置為響應(yīng)于來自所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元的驅(qū)動(dòng)脈沖而驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)檢測單元，其被配置為檢測由于所述步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)而在旋轉(zhuǎn)檢測時(shí)段內(nèi)生成的感應(yīng)信號(hào)是否超過基準(zhǔn)閾值電壓；以及控制單元，其被配置為基于所述旋轉(zhuǎn)檢測單元的檢測結(jié)果而輸出用于控制所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元的所述脈沖控制信號(hào)，以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)或者通過能量比相應(yīng)的各主驅(qū)動(dòng)脈沖的能量更大的校正驅(qū)動(dòng)脈沖，來驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，其中，所述旋轉(zhuǎn)檢測時(shí)段被劃分為第一區(qū)間，其用于檢測由于緊接著所述主驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)之后的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而至少在第二象限中生成的感應(yīng)信號(hào)；第二區(qū)間，其位于所述第一區(qū)間之后并用于檢測第三象限中的感應(yīng)信號(hào)；以及第三區(qū)間，其位于所述第二區(qū)間之后，所述控制單元控制所述脈沖下降計(jì)數(shù)器電路，以使得當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測單元在所述第一區(qū)間和所述第二區(qū)間中檢測到超過所述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述脈沖下降計(jì)數(shù)器電路僅能輸出一次所述脈沖下降控制信號(hào)，并且所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元將響應(yīng)于來自所述脈沖下降計(jì)數(shù)器電路的所述脈沖下降控制信號(hào)而經(jīng)過了脈沖下降操作的主驅(qū)動(dòng)脈沖輸出到所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元。
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，所述控制單元控制所述脈沖下降 計(jì)數(shù)器電路，使得當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)檢測單元在所述第一區(qū)間和所述第二區(qū)間中檢測到超過了所 述基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，所述脈沖下降計(jì)數(shù)器電路輸出所述脈沖下降控制信號(hào)，并 且所述控制單元將所述脈沖控制信號(hào)輸出至所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元以使所述驅(qū)動(dòng)脈沖生 成單元輸出所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖，所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元將響應(yīng)于所述脈沖下降控制信號(hào)而經(jīng)過了脈沖下降操作的主 驅(qū)動(dòng)脈沖輸出至所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，然后輸出所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖，并且所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元響應(yīng)于來自所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元的所述主驅(qū)動(dòng)脈沖和所述校正 驅(qū)動(dòng)脈沖，通過所述主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)，然后，通過所述校正驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng) 所述步進(jìn)電機(jī)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)電機(jī)控制電路，其中，所述控制單元將所述脈沖控制信 號(hào)輸出至所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元以輸出脈沖下降前的主驅(qū)動(dòng)脈沖來代替所述校正驅(qū)動(dòng)脈 沖，所述驅(qū)動(dòng)脈沖生成單元將響應(yīng)于所述脈沖下降控制信號(hào)而經(jīng)過了脈沖下降操作的主 驅(qū)動(dòng)脈沖輸出至所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，然后將脈沖下降之前的主驅(qū)動(dòng)脈沖輸出，并且所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元利用經(jīng)過了脈沖下降操作的主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)，然后 利用脈沖下降之前的主驅(qū)動(dòng)脈沖來驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)。
4. 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。
5. —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2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。
6. —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3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。根據(jù)本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)控制電路，旋轉(zhuǎn)檢測時(shí)段被劃分為第一區(qū)間，其用于檢測由于緊接著主驅(qū)動(dòng)脈沖的驅(qū)動(dòng)之后的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而至少在第二象限中生成的感應(yīng)信號(hào)；第二區(qū)間，其位于所述第一區(qū)間之后并用于檢測第三象限中的感應(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，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)在所述第一區(qū)間和所述第二區(qū)間中檢測到超過基準(zhǔn)閾值電壓的感應(yīng)信號(hào)時(shí)，控制電路對(duì)脈沖下降計(jì)數(shù)器電路進(jìn)行控制以使之輸出脈沖下降控制信號(hào)。
文檔編號(hào)G04C3/14GK101764560SQ200910258840
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, 長谷川貴則, 間中三郎, 高倉昭 申請(qǐng)人:精工電子有限公司