專利名稱：步進電動機的控制裝置、控制方法和計時裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及步進電動機的控制裝置和控制方法，特別是涉及適合于用旋轉(zhuǎn)錘等獲取動能而驅(qū)動旋轉(zhuǎn)型的發(fā)電裝置并使用該電力來驅(qū)動步進電動機的電子表等的控制裝置和控制方法。
步進電動機是脈沖電動機、步進電動機、增量運動電動機或數(shù)字電動機等的統(tǒng)稱，是作為數(shù)字控制裝置的致動器而由常用的脈沖信號所驅(qū)動的電動機。近年來，開發(fā)了適合于攜帶的小型電子裝置或信息裝置，多采用小型、重量輕的步進電動機作為這樣的致動器。這樣的電子裝置的代表性的裝置是所謂的電子表、時間開關(guān)、計時器等計時裝置。在

圖12中表示出了使用步進電動機的手表裝置等的計時裝置的一個例子。該計時裝置9包括步進電動機10、驅(qū)動該步進電動機10的控制裝置20、傳遞步進電動機10的運動的齒輪組50、以及通過齒輪組50而走針的秒針61、分針62和時針63。步進電動機10包括通過由控制裝置20所提供的驅(qū)動脈沖而產(chǎn)生磁力的驅(qū)動線圈11、被該驅(qū)動線圈11進行勵磁的定子12、在定子12內(nèi)部通過所勵磁的磁場而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子13，轉(zhuǎn)子13為由盤狀的兩極永磁體所構(gòu)成的PM型(永磁旋轉(zhuǎn)型)的步進電動機10。在定子12中設(shè)有磁飽和部17，以便于通過由驅(qū)動線圈11產(chǎn)生的磁力而在轉(zhuǎn)子13的圓周上的各相(極)15和16中產(chǎn)生極性相反的磁極。為了規(guī)定轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)方向，在定子12的內(nèi)周的適當位置上設(shè)置內(nèi)部凹口18，以便于產(chǎn)生齒槽效應(yīng)轉(zhuǎn)矩而使轉(zhuǎn)子13停止在適當?shù)奈恢蒙稀?br> 步進電動機10的轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)由齒輪組50傳遞給各針，該齒輪組50由通過小齒輪而同轉(zhuǎn)子13相嚙合的第五齒輪51、第四齒輪52、第三齒輪53、第二齒輪54、太陽內(nèi)齒輪55和筒齒輪56組成。秒針61連接在第四齒輪52的軸上，分針62連接在第二齒輪54的軸上，時針63連接在筒齒輪56上，與轉(zhuǎn)子13聯(lián)動旋轉(zhuǎn)，通過這些針來表示時刻。當然也可以在齒輪組50上連接用于進行年月日等顯示的傳動系統(tǒng)等(未圖示)。
在該計時裝置9中，為了通過步進電動機10的轉(zhuǎn)動來表示時刻，對作為基準的頻率信號進行計數(shù)(計時)對步進電動機10提供驅(qū)動脈沖?？刂撇竭M電動機10的本例的控制裝置20包括脈沖合成電路22，使用晶體振蕩器等基準振蕩源21來發(fā)生基準頻率的基準脈沖和脈沖寬度以及定時不同的脈沖信號；和控制電路23，根據(jù)由脈沖合成電路22所提供的各種脈沖信號來控制步進電動機10?？刂齐娐?3包括控制下述的驅(qū)動電路的驅(qū)動控制電路24和進行旋轉(zhuǎn)檢測等的檢測電路25。驅(qū)動控制電路24包括驅(qū)動脈沖供給部24a，通過驅(qū)動電路給驅(qū)動線圈11提供用于驅(qū)動步進電動機10的驅(qū)動用轉(zhuǎn)子13的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測脈沖供給部24b，用于接著驅(qū)動脈沖輸出感應(yīng)出感應(yīng)電壓的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖以供驅(qū)動用轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)檢測用；磁場檢測脈沖供給部24c，用于在驅(qū)動脈沖之前輸出感應(yīng)出感應(yīng)電壓的磁場檢測脈沖，以供檢測與步進電動機相對應(yīng)的外部磁場之用；輔助脈沖供給部24d，用于當驅(qū)動用轉(zhuǎn)子13不旋轉(zhuǎn)或者外部磁場被檢測到時輸出有效功率大于驅(qū)動脈沖的輔助脈沖；以及，消磁脈沖供給部24e，用于接著輔助脈沖輸出與輔助脈沖極性相反的消磁脈沖以用于消磁。
檢測電路25包括旋轉(zhuǎn)判定部26，把通過旋轉(zhuǎn)檢測脈沖而得到的旋轉(zhuǎn)檢測用的感應(yīng)電壓與設(shè)定值進行比較來檢測旋轉(zhuǎn)的有無；磁場判定部27，把通過磁場檢測脈沖而得到的磁場檢測用的感應(yīng)電壓與設(shè)定值進行比較來判定磁場的有無。如圖13所示的那樣，在旋轉(zhuǎn)判定部26中，由兩個比較器29a和29b把在驅(qū)動線圈11中產(chǎn)生的雙方向的感應(yīng)電壓的值與設(shè)定值SV1進行比較，來確認驅(qū)動轉(zhuǎn)子13是否旋轉(zhuǎn)。在磁場判定部27中，使用兩個倒相器28a和28b并且利用倒相器的閾值作為設(shè)定值SV2來判定磁場的有無。把各個判定結(jié)果分別通過“或”門28c和29c反饋給驅(qū)動控制電路24，來用于步進電動機的控制。
另一方面，根據(jù)驅(qū)動控制電路24的控制來給步進電動機10提供各種驅(qū)動脈沖的驅(qū)動電路30包括橋式電路，該橋式電路由串聯(lián)連接的p溝道MOS 33a和n溝道MOS 32b以及p溝道MOS 33b和n溝道MOS 32a構(gòu)成，由它們就能控制由電池41給步進電動機10的功率。而且，還包括分別與p溝道MOS 33a和33b并聯(lián)連接的旋轉(zhuǎn)檢測用電阻35a和35b；用于給這些電阻35a和35b提供斬波脈沖的取樣用的p溝道MOS34a和34b。這樣，從驅(qū)動控制電路24的各個脈沖供給部24a～24e以各個定時給這些MOS 32a、32b、33a、33b、34a和34b的各個柵極施加極性和脈沖寬度不同的控制脈沖，由此，就能給驅(qū)動線圈11提供極性相反的驅(qū)動脈沖，或者，提供感應(yīng)出轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)檢測用和磁場檢測用的感應(yīng)電壓的檢測用脈沖。
在圖14中使用時序圖來表示控制信號，該控制信號是為了旋轉(zhuǎn)驅(qū)動步進電動機10而提供給使驅(qū)動線圈11激勵出一個極性的磁場的p溝道MOS 33a、n溝道MOS 32a和取樣用的p溝道MOS 34a的各個柵極GP1、GN1和GS1，以及提供給用于激勵出相反方向磁場的p溝道MOS33b、n溝道MOS 32b和取樣用的p溝道MOS 34b的各個柵極GP2、GN2和GS2。該步進電動機的控制裝置20為了控制計時裝置9的步進電動機10來進行每1秒的走針，給驅(qū)動電路30循環(huán)地提供一連串的控制信號。在各個循環(huán)的開始，輸出檢測在進行旋轉(zhuǎn)檢測時成為噪聲并且成為誤檢測的原因的磁場的有無的磁場檢測用脈沖SP0和SP1。在時刻t1所輸出的磁場檢測用脈沖SP0是檢測由高頻噪聲所產(chǎn)生的噪聲磁場的脈沖，用于輸出該磁場檢測用脈沖SP0的控制信號從驅(qū)動控制電路24的磁場檢測脈沖供給部24c提供給成為驅(qū)動脈沖P1被輸出側(cè)的驅(qū)動側(cè)(驅(qū)動極側(cè))的p溝道MOS 33a的柵極GP1。該磁場檢測用脈沖SP0是20ms左右寬度的連續(xù)的控制脈沖，用于檢測伴隨著所謂電熱毯和電暖爐的家用電器產(chǎn)品的開關(guān)等由高頻噪聲所產(chǎn)生的噪聲磁場。接著，在時刻t2，同樣從相同的磁場檢測脈沖供給部24c給與驅(qū)動極側(cè)相對(極性相反)的p溝道MOS 33b的柵極GP2提供控制信號，該控制信號用于輸出檢測50～60Hz的交流磁場的磁場檢測用脈沖SP1。該磁場檢測用脈沖SP1是占空比為1/8左右的斷續(xù)的斬波脈沖，由此，以電壓的形式來對通過交流磁場在驅(qū)動線圈11中所感應(yīng)的電流進行取樣，就能夠由檢測電路25的磁場判定部27進行判定。驅(qū)動極側(cè)即p溝道MOS 33a和n溝道MOS 32a，在施加下述的有效功率較大的輔助脈沖時，考慮磁場檢測能力降低，給柵極P2提供控制脈沖SP1，來驅(qū)動與驅(qū)動極側(cè)極性相反的p溝道MOS 33b。對于這些磁場檢測，在日本專利公報平3-45789號中進行了詳細的公開。
在輸出磁場檢測用脈沖SP0和SP1的控制脈沖之后，在時刻t3，從驅(qū)動控制電路24的驅(qū)動脈沖供給部24a給驅(qū)動極側(cè)的n溝道MOS 32a的柵極GN1和p溝道MOS 33a的柵極GP1提供用于輸出驅(qū)動脈沖P1的控制脈沖。驅(qū)動脈沖P1的有效功率被減小到驅(qū)動轉(zhuǎn)子13能夠旋轉(zhuǎn)的臨界值附近，例如，在時刻t3，提供脈寬W10的驅(qū)動脈沖P1。用于輸出驅(qū)動脈沖P1的控制信號改變驅(qū)動脈沖的脈寬就能控制有效功率，當轉(zhuǎn)子13不旋轉(zhuǎn)而輸出輔助脈沖P2時，展寬脈寬來增大有效功率。另一方面，當能夠用相同的脈寬連續(xù)以預(yù)定次數(shù)來驅(qū)動轉(zhuǎn)子13時，能夠縮窄脈寬來減小有效功率。
接著驅(qū)動脈沖P1，在時刻t4，從驅(qū)動控制電路24的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖供給部24b給驅(qū)動極側(cè)的p溝道MOS 33a的柵極GP1和取樣用的MOS34a的柵極GS1提供控制脈沖，該控制脈沖用于輸出進行驅(qū)動轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)檢測的旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2。該旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2是占空比為1/2左右的斬波脈沖，當轉(zhuǎn)子13旋轉(zhuǎn)時，得到由驅(qū)動線圈11所激勵出的感應(yīng)電流作為旋轉(zhuǎn)檢測用電阻35a的輸出電壓。由檢測電路25的旋轉(zhuǎn)判定部26把旋轉(zhuǎn)檢測用電阻35a的電壓與設(shè)定值SV1進行比較，來判斷轉(zhuǎn)子13是否旋轉(zhuǎn)。
在由旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2所激勵出的感應(yīng)電壓未達到設(shè)定值SV1時，判斷為轉(zhuǎn)子13不旋轉(zhuǎn)，在時刻t5，從驅(qū)動控制電路24的輔助脈沖供給部24d給驅(qū)動極側(cè)的n溝道MOS 32a的柵極GN1和p溝道MOS 33a的柵極GP1提供用于輸出輔助脈沖P2的控制信號。輔助脈沖P2是具有足以使轉(zhuǎn)子13轉(zhuǎn)動的能量的有效功率大于驅(qū)動脈沖P1的脈寬W20的驅(qū)動用脈沖。該輔助脈沖P2，除了在未檢測到轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)時之外，在通過磁場檢測用脈沖SP0和SP1中的任一個來檢測磁場時，取代驅(qū)動脈沖P1被輸出。當在步進電動機10的周圍檢測到成為噪聲的磁場時，具有這樣的可能性即使轉(zhuǎn)子13不旋轉(zhuǎn)，也會通過旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2檢測到作為噪聲的磁場，由此，就具有引起走針差錯的可能性。這樣，在磁場被檢測到時，通過輸出旋轉(zhuǎn)檢測不需要的輔助脈沖P2，雖然耗電量增大，但卻防止了走針差錯發(fā)生。
當輔助脈沖P2被輸出時，接著在時刻t6，從驅(qū)動控制電路24的消磁脈沖供給部24e給極性相反側(cè)的n溝道MOS 32b的柵極GN2和p溝道MOS 33b的柵極GP2提供用于輸出消磁脈沖PE的控制脈沖。該消磁脈沖PE用于降低通過有效功率較大的輔助脈沖P2而發(fā)生的驅(qū)動線圈11的剩磁，這是通過提供與輔助脈沖P2極性相反的脈沖而實現(xiàn)的。通過提供消磁脈沖PE，結(jié)束了驅(qū)動步進電動機10轉(zhuǎn)動一個步進角的一連串的循環(huán)。
在從時刻t1經(jīng)過1秒的時刻t11，開始用于驅(qū)動步進電動機10轉(zhuǎn)動一個步進角的下一個循環(huán)。在該循環(huán)中，與前一個循環(huán)相對側(cè)的MOS32b、33b和34b成為驅(qū)動極側(cè)。與前面的循環(huán)相同，首先，在時刻t11輸出用于檢測由高頻噪聲所引起的磁通噪聲的脈沖SP0，接著，在時刻t12輸出用于檢測由低頻交流磁場所引起的噪聲的脈沖SP1。在磁場噪聲未被檢測時，在時刻t13輸出驅(qū)動脈沖P1。由于在上一次的循環(huán)中輸出了輔助脈沖P2，則驅(qū)動脈沖P1的有效功率被增加，而在時刻t13輸出比前面的循環(huán)的驅(qū)動脈沖寬的脈寬W11的驅(qū)動脈沖P1。接著，在時刻t14輸出旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2，由此，當轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)被檢測到時，在該步驟循環(huán)結(jié)束。
在圖15中用流程圖集中表示了以上說明過的控制裝置20的動作。首先，在步驟ST1中，對計時用的基準脈沖進行計數(shù)來計量出1秒。當經(jīng)過1秒時，在步驟ST2中使用磁場檢測用脈沖SP0來檢測高頻磁場。當高頻磁場被檢測到時，在步驟ST7中，取代驅(qū)動脈沖P1而提供有效功率較大的輔助脈沖P2，來防止由誤檢測而引起的走針差錯。在高頻磁場未被檢測到時，在步驟ST3中，使用磁場檢測用脈沖SP1來確認作為低頻磁場的交流磁場的有無。在交流磁場存在的情況下，與上述相同，在步驟ST7中輸出輔助脈沖P2，來防止走針差錯。
在這些步驟中，在磁場未被檢測到時，在步驟ST4中，輸出驅(qū)動脈沖P1，接著，在步驟ST5中，輸出旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2來確認轉(zhuǎn)子13旋轉(zhuǎn)的有無。當旋轉(zhuǎn)未能確認時，在步驟ST7中，提供有效功率較大的輔助脈沖P2，來使轉(zhuǎn)子13確實地轉(zhuǎn)動。當輔助脈沖P2被輸出時，在步驟ST8中輸出消磁脈沖PE，接著，在步驟ST10中，進行輔助脈沖被輸出后的驅(qū)動脈沖P1的電平調(diào)整(第一電平調(diào)整)。在步驟ST5中，在出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不良時，即使提供同樣有效功率的驅(qū)動脈沖P1，還會反復(fù)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不良。由此，在步驟ST11中，判別輔助脈沖P2被輸出的主要原因，在步驟ST12中，進行設(shè)定以便于能夠輸出有效功率高一級的驅(qū)動脈沖P1，返回步驟ST1，進行計時動作。
另一方面，在步驟ST5中，在由驅(qū)動脈沖P1所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)能夠判別時，在步驟ST6中，進行降低驅(qū)動脈沖P1的有效功率的電平調(diào)整(第二電平調(diào)整)。在大部分情況下，確認通過相同有效功率的驅(qū)動脈沖P1而使轉(zhuǎn)子13轉(zhuǎn)動多次，則降低驅(qū)動脈沖的有效功率。通過進行這樣的控制，降低了驅(qū)動脈沖P1的耗電量，同時，在存在來自電氣產(chǎn)品的磁場的場所中，不會出現(xiàn)走針差錯，因此，能夠提供可靠性高、耗電量低的計時裝置。
近年來，作為手表裝置等，市場銷售了內(nèi)置發(fā)電機，能夠由獲取使用者手腕的運動等而發(fā)電的電力來驅(qū)動走針用的步進電動機的計時裝置。由于內(nèi)置發(fā)電裝置的計時裝置不用電池就能使用，沒有了更換電池的程序，使用手腕的運動和振動等的使用者周圍的自然能量，無論在何時在何地都能使計時裝置持續(xù)工作，而且，沒有伴隨著電池的廢棄而產(chǎn)生的處理和公害等問題。由此，以后，作為大量用于手表等的技術(shù)而引人注目。
但是，作為獲取使用者運動而發(fā)電的發(fā)電裝置，采用與步進電動機大致相同結(jié)構(gòu)的發(fā)電用轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的交流發(fā)電機，發(fā)電用轉(zhuǎn)子通過把旋轉(zhuǎn)錘等的動能變換為旋轉(zhuǎn)的能量傳遞裝置而旋轉(zhuǎn)。這樣，從該發(fā)電裝置發(fā)生的磁通就成為在進行步進電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)檢測時的噪聲，而成為降低計時裝置的可靠性的原因。來自發(fā)電裝置的電磁噪聲為200～300Hz左右的頻率，是難于用檢測上述現(xiàn)有的高頻噪聲的磁場檢測用脈沖SP0和檢測50～60Hz的交流磁通的磁場檢測用脈沖SP1來進行檢測的頻帶。而且，發(fā)電裝置不是一直發(fā)電，而是僅在旋轉(zhuǎn)錘通過手腕的擺動等而旋轉(zhuǎn)時進行發(fā)電。這樣，成為噪聲的磁場的發(fā)生是不定期的，大多是短于數(shù)百ms的程度。由此，即使通過磁場檢測用脈沖SP0或SP1也未檢測到，當旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2被輸出時，噪聲發(fā)生的可能性較大。由于在易于小型化的低成本條件下一般采用某種半波整流，則在磁噪聲中存在方向性，在上述這樣的現(xiàn)有檢測方法中，并不僅限于檢測由當檢測旋轉(zhuǎn)時成為誤檢測的原因的磁噪聲所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。而且，當檢測磁噪聲并且輸出輔助脈沖P2時，存在在相同方向上由于剩磁的影響等而導(dǎo)致磁檢測能力低下的問題。
這樣，與使用磁場的交流發(fā)電裝置一起內(nèi)置于計時裝置等中的步進電動機的控制裝置最重要的是提供可靠性高的計時裝置，能夠排除由來自外部的磁場所引起的影響，同時，能夠抑制由來自交流發(fā)電裝置的磁場所引起的影響。由此，本發(fā)明的目的是提供一種控制裝置和控制方法，在與交流發(fā)電裝置一起所容納的步進電動機的控制裝置中，能夠防止上述那樣的來自外界的磁場所引起的影響和來自發(fā)電裝置的磁場所引起的影響，而進行不會出現(xiàn)走針差錯的可靠性高的控制。而且，本發(fā)明的目的是提供可靠性高的計時裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)置發(fā)電裝置的精度高的計時裝置，無論何時何地都能使用，而且，能夠沒有電池的廢棄等擔心而使用。
為了盡可能抑制由發(fā)電裝置的磁場所產(chǎn)生的影響，在本發(fā)明中，首先，為了提高磁場的檢測靈敏度，而不僅在與驅(qū)動極側(cè)極性相反側(cè)進行交流磁場的檢測而且還在驅(qū)動極側(cè)進行交流磁場的檢測。即，本發(fā)明的步進電動機的控制裝置，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動裝置，給驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動該驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測裝置，接著驅(qū)動脈沖，提供感應(yīng)驅(qū)動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)檢測用的感應(yīng)電壓的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖；磁場檢測裝置，在驅(qū)動脈沖之前，提供感應(yīng)出檢測與步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測用的感應(yīng)電壓的磁場檢測脈沖；判定裝置，把通過旋轉(zhuǎn)檢測脈沖和磁場檢測脈沖而得到的旋轉(zhuǎn)檢測用和磁場檢測用的感應(yīng)電壓與各自的設(shè)定值進行比較，判定旋轉(zhuǎn)的有無和磁場的有無；輔助裝置，當驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，磁場檢測裝置，為了檢測到大致相同的頻帶的磁場，能夠在驅(qū)動脈沖之前給驅(qū)動線圈提供極性相反的第一和第二的磁場檢測脈沖。
本發(fā)明的步進電動機的控制方法，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動步驟，給驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動該驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測步驟，接著驅(qū)動脈沖，給驅(qū)動線圈輸出旋轉(zhuǎn)檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第一設(shè)定值進行比較來檢測出旋轉(zhuǎn)的可否；磁場檢測步驟，在驅(qū)動脈沖之前，給驅(qū)動線圈輸出檢測與步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第二設(shè)定值進行比較來進行磁場檢測；輔助步驟，當驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，在磁場檢測步驟中，為了檢測到大致相同的頻帶的磁場，對驅(qū)動線圈感應(yīng)出極性相反的感應(yīng)電壓來進行磁場檢測。
這樣，通過在與驅(qū)動極側(cè)極性相反側(cè)檢測交流磁通的同時在驅(qū)動極側(cè)檢測交流磁通，即使在由發(fā)電裝置主要對驅(qū)動極側(cè)產(chǎn)生影響這樣的磁場出現(xiàn)而對驅(qū)動線圈產(chǎn)生影響的情況下，能夠檢測到這樣的磁場的可能性變高。特別是，對驅(qū)動極側(cè)產(chǎn)生影響的磁場在旋轉(zhuǎn)檢測時被檢測到，則與走針差錯有關(guān)的危險較高。這樣，通過檢測對驅(qū)動極側(cè)產(chǎn)生影響的磁場，就能大幅度抑制由外部磁場所引起的步進電動機的可靠性降低。在現(xiàn)有技術(shù)中，考慮到由輔助脈沖的剩磁所引起的靈敏度降低，而在驅(qū)動極側(cè)不進行交流磁場的檢測。但是，如本發(fā)明那樣，通過在驅(qū)動極側(cè)進行交流磁場的檢測，而能夠在兩極檢測磁場，同時，使磁場的檢測時間倍增，因此，提高了磁場的檢測概率。這樣，在與步進電動機的控制裝置一起容納發(fā)電裝置的計時裝置等中，由于能夠以高靈敏度檢測發(fā)電裝置的磁場的影響的有無，而在計時裝置的可靠性的提高上具有很大的效果。
當考慮到成為噪聲的磁場的產(chǎn)生是不定期的而且大多為短于幾百ms程度時，則不判斷是在提供磁場檢測脈沖、驅(qū)動脈沖和旋轉(zhuǎn)檢測脈沖等期間的哪個定時中磁場產(chǎn)生。因此，在旋轉(zhuǎn)檢測脈沖之后提供磁場檢測脈沖來確認由旋轉(zhuǎn)檢測脈沖所產(chǎn)生的檢測的精度是有效的。即，步進電動機的控制裝置，其特征在于，磁場檢測裝置能夠在驅(qū)動脈沖之前和旋轉(zhuǎn)檢測脈沖之后給驅(qū)動線圈提供磁場檢測脈沖，該控制裝置具有提高計時裝置的可靠性的效果。在步進電動機的控制方法中，設(shè)有第一磁場檢測步驟，在驅(qū)動脈沖之前給驅(qū)動線圈輸出檢測與步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測脈沖，把其感應(yīng)電壓與第二設(shè)定值進行比較，來進行磁場檢測；在此基礎(chǔ)上還設(shè)有第二磁場檢測步驟，接著旋轉(zhuǎn)檢測脈沖，給驅(qū)動線圈輸出檢測與步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測脈沖，把其感應(yīng)電壓與第二設(shè)定值進行比較，來進行磁場檢測。
由于來自發(fā)電裝置的電力通過充電裝置提供給步進電動機的控制裝置，則提供給步進電動機的驅(qū)動脈沖等的電壓會根據(jù)充電裝置的充電電壓而變動。一般，當充電電壓上升時，由于驅(qū)動脈沖等的電壓上升，則S/N比變大，而存在磁場檢測能力降低的傾向。因此，在本發(fā)明的步進電動機的控制裝置中，在上述判定裝置中，通過蓄電裝置的充電電壓可以調(diào)整判定磁場檢測用的感應(yīng)電壓的設(shè)定值，例如，當充電電壓上升時，降低設(shè)定值，則檢測磁場的靈敏度就不會降低，由此，就能提高磁場的檢測概率。在本發(fā)明的步進電動機的控制方法中，在上述磁場檢測步驟中，可以通過蓄電裝置的充電電壓來調(diào)整第二設(shè)定值，由此就能提高磁場的檢測概率。
而且，取代檢測發(fā)電裝置的磁場，來檢測發(fā)電裝置進行發(fā)電的情況，在進行發(fā)電期間，作為對旋轉(zhuǎn)檢測產(chǎn)生影響的磁場存在的情況，來進行控制也是有效的。即，在本發(fā)明的步進電動機的控制裝置中，在上述輔助裝置中，在發(fā)電裝置的發(fā)電中，不論是否檢測出磁場，都提供輔助脈沖也是有效的。在本發(fā)明的步進電動機的控制方法中，在上述輔助工序中，在發(fā)電裝置的發(fā)電過程中無論有無磁場都供給輔助脈沖是有效的。當提供有效功率較大的輔助脈沖時，就得知了磁場檢測能力降低，而通過無論是否在發(fā)電中都選擇輔助脈沖，由此就不需要接著輔助脈沖而檢測磁場的有無。由此，就能進一步提高步進電動機的控制的可靠性。
在設(shè)有給驅(qū)動線圈提供周期短于驅(qū)動脈沖的快進脈沖和反轉(zhuǎn)脈沖等短脈沖的短脈沖供給裝置的情況下，為了防止由發(fā)電中的電壓變動所引起的走針差錯，最好在發(fā)電裝置的發(fā)電中停止短脈沖的提供。同樣，由于周期短的快進脈沖以及反方向驅(qū)動驅(qū)動轉(zhuǎn)子的脈沖(反轉(zhuǎn)脈沖)為周期較短的多個脈沖的組合，因此，考慮由電壓變動所引起的影響。這樣，在發(fā)電中，希望強制地停止反轉(zhuǎn)驅(qū)動。在步進電動機的控制方法中，在設(shè)有給驅(qū)動線圈提供周期短于驅(qū)動脈沖的快進脈沖和所謂反轉(zhuǎn)脈沖的短脈沖的短脈沖供給步驟的情況下，最好在發(fā)電裝置的發(fā)電中停止短脈沖的提供。
當磁場被檢測到并且發(fā)電裝置進行發(fā)電而使輔助脈沖被輸出時，持續(xù)進行而磁場殘存的可能性較高。由于輔助脈沖，磁場檢測能力降低。這樣，在輔助脈沖之后作為預(yù)定個數(shù)的驅(qū)動脈沖提供有效功率較大的脈沖，由此，就不需要檢測旋轉(zhuǎn)的有無，而能夠防止走針差錯。在驅(qū)動裝置能夠提供多個有效功率的驅(qū)動脈沖的情況下，在提供輔助脈沖之后，可以至少提供一個有效功率大于前面的驅(qū)動脈沖的驅(qū)動脈沖。有效功率能夠通過提供脈寬不同的驅(qū)動脈沖或電壓不同的驅(qū)動脈沖來進行調(diào)整?；蛘撸谠O(shè)有在輔助脈沖之后提供與輔助脈沖極性相反的消磁脈沖以供消磁用的消磁裝置的情況下，在輔助脈沖之后所提供的驅(qū)動脈沖之前提供消磁脈沖，由此，就能增加驅(qū)動脈沖的實際功率。
另一方面，在本發(fā)明的控制方法中，包括第二驅(qū)動步驟，在提輔助脈沖之后，至少提供一個有效功率大于前面的驅(qū)動脈沖的驅(qū)動脈沖。并且，包括消磁步驟，在輔助脈沖之后提供與輔助脈沖極性相反的消磁脈沖以供消磁用，在此情況下，在接著輔助脈沖所提供的驅(qū)動脈沖之前提供消磁脈沖。
這樣，提高了磁場檢測概率，而且，通過發(fā)電裝置的發(fā)電的有無來判斷磁場的有無以取代檢測磁場，接著輔助脈沖來提供實際上有效功率較大的驅(qū)動脈沖，由此，就能提供容納在同一裝置中的難于受到發(fā)電裝置的磁場影響的步進電動機的控制裝置和控制方法。由此，通過采用本發(fā)明的控制裝置或控制方法，就能使用步進電動機來進行穩(wěn)定的可靠性高的走針。這樣，就實現(xiàn)了包括本發(fā)明的步進電動機的控制裝置、通過驅(qū)動脈沖來使表針走針的步進電動機、輸出多個頻率的脈沖信號的脈沖合成裝置、可以給它們提供電力的上述那樣的發(fā)電裝置的計時裝置，由此，就能提供在不使用電池的情況下無論何時何地都能使用的精度高的計時裝置。
本發(fā)明的步進電動機的控制方法能夠作為邏輯電路和微處理器的控制用的程序等，能在記錄在在可以讀取到計算機中的媒體中的狀態(tài)下提供，不僅限于計時裝置，也可以適用于在斷續(xù)的狀態(tài)下要求高精度走針的，要求電動機驅(qū)動的裝置。
本發(fā)明的這些和其他的目的、優(yōu)點及特征將通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例的描述而得到進一步說明。在這些附圖中圖1是表示本發(fā)明所涉及的容納步進電動機和發(fā)電裝置的計時裝置的簡要構(gòu)成的圖；圖2是表示圖1所示的計時裝置的控制電路內(nèi)的檢測電路的簡要構(gòu)成的圖；圖3是表示在圖1所示的計時裝置中通過發(fā)電裝置工作而使充電電壓上升的樣子的圖；圖4是表示本發(fā)明的第一實施例所涉及的控制裝置的控制方法的流程圖；圖5是表示圖4所示的控制裝置的動作的時序圖；圖6是表示本發(fā)明的第二實施例所涉及的控制裝置的控制方法的流程圖；圖7是表示圖6所示的控制裝置的動作的時序圖；圖8是表示本發(fā)明的第三實施例所涉及的控制裝置的控制方法的流程圖；圖9是表示圖8所示的控制裝置的動作的時序圖；圖10是表示本發(fā)明的第四實施例所涉及的控制裝置的控制方法的流程圖；圖11是表示圖10所示的控制裝置的動作的時序圖；圖12是表示現(xiàn)有的計時裝置的簡要構(gòu)成的圖；圖13是表示在圖12所示的計時裝置中所采用的檢測電路的簡要構(gòu)成的圖；圖14是表示在圖12所示的計時裝置中所采用的控制裝置的動作的時序圖；圖15是表示圖14所示的控制裝置的控制方法的流程圖。
本發(fā)明的實施例第一實施例下面參照附圖來更詳細的說明本發(fā)明。在圖1中表示了本發(fā)明的第一實施例所涉及的計時裝置1的簡要構(gòu)成。本例的計時裝置1通過控制裝置20來驅(qū)動步進電動機10，通過齒輪組50把步進電動機10的轉(zhuǎn)動傳遞到秒針61、分針62和時針63上來進行走針。步進電動機10和齒輪組50以及控制裝置20的主要構(gòu)成與根據(jù)圖12進行說明的內(nèi)容相同，使用相同的標號來表示共同的部分，而在下面省略詳細的說明。
本例的計時裝置1是除驅(qū)動步進電動機10的控制裝置20外，進一步設(shè)置了提供驅(qū)動用電源的發(fā)電裝置40。作為發(fā)電裝置40，采用電磁感應(yīng)型的交流發(fā)電裝置，在該電磁感應(yīng)型的交流發(fā)電裝置中，發(fā)電用轉(zhuǎn)子43在發(fā)電用定子42內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，能夠把在與發(fā)電用定子42相連接的發(fā)電線圈44中所感應(yīng)的電力輸出到外部。而且，本例的計時裝置1使用旋轉(zhuǎn)錘45作為給發(fā)電用轉(zhuǎn)子43傳遞動能的裝置，該旋轉(zhuǎn)錘45的運動通過增速齒輪46傳遞給發(fā)電用轉(zhuǎn)子43。旋轉(zhuǎn)錘45在手表型的計時裝置1中獲取使用者的手腕運動等而在裝置內(nèi)旋轉(zhuǎn)，利用與使用者生活相關(guān)的自然能量來進行發(fā)電，就能使用該電力來驅(qū)動計時裝置1。
從發(fā)電裝置40所輸出的電力通過二極管47而進行半波整流，然后被一次存儲到作為蓄電裝置的大容量電容器48中。接著，從大容量電容器48通過升降壓電路49給控制裝置20的驅(qū)動電路30提供用于驅(qū)動步進電動機10的驅(qū)動用電力。本例的升降壓電路49使用多個電容器49a、49b和49c能夠進行多級升壓和降壓，能夠由控制裝置20的驅(qū)動控制電路24通過控制信號φ11來調(diào)整提供給驅(qū)動電路30的電壓。升降壓電路49的輸出電壓通過監(jiān)測電路φ12被提供給驅(qū)動控制電路24，由此能夠監(jiān)視輸出電壓，同時，在驅(qū)動控制電路24側(cè)能夠判斷發(fā)電裝置40是否通過輸出電壓的微小增減來進行發(fā)電。
在本例的計時裝置1的控制裝置20中所采用的控制電路23包括驅(qū)動控制電路24和檢測電路25。驅(qū)動控制電路24包括驅(qū)動脈沖供給部24a，通過驅(qū)動電路30給驅(qū)動線圈11提供驅(qū)動脈沖P1；旋轉(zhuǎn)檢測脈沖供給部24b，接著驅(qū)動脈沖而提供旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2；磁場檢測脈沖供給部24c，在驅(qū)動脈沖之前提供檢測磁場的磁場檢測用脈沖SP0和SP1；輔助脈沖供給部24d，提供有效功率大于驅(qū)動脈沖的輔助脈沖P2；以及，消磁脈沖供給部24e，接著輔助脈沖提供消磁脈沖PE。
本例的驅(qū)動脈沖供給部24a能夠通過控制升降壓電路49來調(diào)整驅(qū)動脈沖P1的有效功率。由此，由于能夠通過脈寬和電壓來控制驅(qū)動脈沖P1的有效功率，就能實現(xiàn)更細致的驅(qū)動功率的控制，供給適合于使驅(qū)動轉(zhuǎn)子13轉(zhuǎn)動的功率的驅(qū)動脈沖，以謀求節(jié)電化。
本例的驅(qū)動脈沖供給部24a還兼有提供快進脈沖和反轉(zhuǎn)脈沖的短脈沖供給裝置，而能夠提供這些短周期的驅(qū)動脈沖。有必要在驅(qū)動轉(zhuǎn)子13靜止之前以短的間隔輸出快進用的驅(qū)動脈沖(快進脈沖)，沒有確認旋轉(zhuǎn)有無的定時。這樣，需要提供穩(wěn)定的功率的驅(qū)動脈沖，但是，在發(fā)電中，提供給驅(qū)動電路30的功率難于穩(wěn)定，成為走針差錯的原因。由此，在本例中，由于當檢測到外部磁場后進行發(fā)電的可能性較高，則強制地停止快進，而移到以通常的速度進行走針的控制。能夠通過監(jiān)測電路φ12來直接判定發(fā)電裝置是否進行發(fā)電，通過該判定結(jié)果就能停止快進。驅(qū)動脈沖供給部24a還能夠完成作為用于使轉(zhuǎn)子13反轉(zhuǎn)所提供的驅(qū)動脈沖(反轉(zhuǎn)脈沖)的功能，由于為了驅(qū)動一個步進角而需要輸出2～3個脈沖，則該反轉(zhuǎn)脈沖為短脈沖。這樣，反轉(zhuǎn)脈沖與快進脈沖一樣需要穩(wěn)定的功率。這樣，就希望在發(fā)電中反轉(zhuǎn)脈沖能夠強制地停止。
本例的磁場檢測脈沖供給部24c與現(xiàn)有技術(shù)相同從驅(qū)動側(cè)和極性相反側(cè)輸出用于檢測低頻的交流磁場的脈沖SP1，同時，在驅(qū)動極側(cè)能夠輸出用于檢測相同頻帶的交流磁場的脈沖SP1，由此就能大幅度提高檢測到磁場的概率。在本例的計時裝置1中所容納的發(fā)電裝置40通過旋轉(zhuǎn)錘45的運動而使發(fā)電用轉(zhuǎn)子43旋轉(zhuǎn)，來進行發(fā)電，因此，發(fā)電定時是斷續(xù)的，持續(xù)進行發(fā)電的時間不象數(shù)百ms那么長。這樣，象現(xiàn)有技術(shù)那樣，通過僅給極性相反側(cè)輸出磁場檢測用脈沖SP1，在此期間即使磁場未被檢測到，但在旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2被輸出期間進行發(fā)電，而存在由于發(fā)電裝置40的磁場而發(fā)生誤檢測的可能性。本例的計時裝置1，由于來自發(fā)電裝置40的功率通過二極管47進行半波整流，而存在由于整流方向而在極性相反側(cè)不能檢測到交流磁場的可能性。與此相反，本例的磁場檢測脈沖供給部24c通過在驅(qū)動極側(cè)及其極性相反側(cè)輸出交流磁場檢測用脈沖SP1而延長了檢測磁場的間隔，而且，能夠在對旋轉(zhuǎn)檢測影響較大的驅(qū)動極側(cè)檢測到所捕獲的磁場。這樣，能夠檢測到磁場的概率大幅度提高，就能防止旋轉(zhuǎn)檢測時的誤檢測，而防止發(fā)生走針差錯。
由于輔助脈沖P2等的剩磁殘留而使能夠進行檢測的概率較小，現(xiàn)有技術(shù)不能實現(xiàn)在驅(qū)動極側(cè)檢測交流磁場的任務(wù)。與此相反，在本例中，即使檢測概率稍稍降低，通過在兩方側(cè)檢測磁場，就能在進行旋轉(zhuǎn)檢測時直接檢測到產(chǎn)生影響的磁場，并且，由于與磁場檢測相關(guān)的時間可以延長，則作為整體而檢測磁場的能力大幅度提高。這樣，在高于現(xiàn)有的50～60Hz程度的交流磁場的高頻側(cè)，斷續(xù)出現(xiàn)的難以進行檢測的發(fā)電裝置40的磁場的檢測概率增大。由此，就能預(yù)先防止錯誤地檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。
在本例的計時裝置1中，在通過磁場檢測用脈沖SP0和SP1來判斷在驅(qū)動線圈11中所感應(yīng)的電壓的磁場判定部27中，設(shè)置控制判定用的設(shè)定值SV2的設(shè)定部27b，就能進一步提高磁場檢測靈敏度。如圖2所示的那樣，本例的磁場判定部27的判定部27a為了判定在驅(qū)動線圈11中產(chǎn)生的各個方向的電壓而采用比較器28d和28e，通過使用可變電阻的調(diào)整電路28f能夠控制由這些比較器28d和28e所比較的設(shè)定值SV2。如圖3所示的那樣，當發(fā)電裝置40運動而把電力存儲到作為蓄電裝置的大容量電容器48中時，充電電壓Vc隨著時間而上升。這樣，由于控制信號與噪聲的S/N比變大，則磁場等所引起的噪聲電平Ln相對變小。由此，與充電電壓Vc變高相關(guān)聯(lián)，存在由發(fā)電裝置等對步進電動機產(chǎn)生影響的磁場的檢測靈敏度降低的傾向。但是，磁場本身的強度未降低。這樣，即使磁場未被檢測到，通過旋轉(zhuǎn)檢測脈沖而錯誤地得到由磁場所引起的信號的可能性變高。因此，在本例的計時裝置1中，在磁場判定部27中設(shè)置設(shè)定部27b，隨著充電電壓Vc的上升把設(shè)定值SV2設(shè)定的較低，來保持高的磁場檢測靈敏度。由于隨著充電電壓Vc的增減，設(shè)定值SV2的調(diào)整能夠由升降壓電路49的輸出電壓進行，因此，該控制信號φ13從驅(qū)動控制電路24提供給設(shè)定部27b。
本例的驅(qū)動控制電路24的輔助脈沖供給部24d，與上述現(xiàn)有的電路相同，在由檢測電路25的旋轉(zhuǎn)判定部26判定為驅(qū)動轉(zhuǎn)子13未旋轉(zhuǎn)時，以及在磁場判定部27中檢測到磁場時，提供有效功率較大的輔助脈沖P2。但是，如上述那樣，在本例的計時裝置1中，由于在磁場判定部27中檢測到磁場的概率變高，就能有效地輸出不需要旋轉(zhuǎn)判定的輔助脈沖P2，當然，發(fā)電裝置40的磁場抑制其他外部磁場所產(chǎn)生的影響，而進行可靠性極高的走針。在本例的輔助脈沖供給部24d中，提供相同有效功率的輔助脈沖P2，來作為當驅(qū)動轉(zhuǎn)子13不能通過驅(qū)動脈沖P1而旋轉(zhuǎn)時所提供的輔助脈沖、當通過磁場檢測用脈沖SP0檢測到高頻磁場時所提供的輔助脈沖、以及當通過磁場檢測用脈沖SP1檢測到低頻磁場時所提供的輔助脈沖，但是，也可以在各種情況下提供不同的有效功率的輔助脈沖。
控制接著輔助脈沖P2所輸出的消磁脈沖PE的本例的消磁脈沖供給部24e，在下一個驅(qū)動脈沖P1之前以比現(xiàn)有技術(shù)滯后的定時輸出消磁脈沖PE，由此，提高了下一個驅(qū)動脈沖P1的實際的有效功率，而能夠提供足以使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的能量。由此，由于不提高驅(qū)動脈沖P1的能量就能使轉(zhuǎn)子13確實地旋轉(zhuǎn)，因而在具有發(fā)電裝置或外部磁場的影響的情況下，能夠抑制耗電量的增加，并且防止走針差錯的發(fā)生。在輔助脈沖P2被輸出之后，雖然磁場的檢測能力降低了，但是，如本例那樣，通過提供實際的有效功率較高的驅(qū)動脈沖P1，就能使轉(zhuǎn)子確實旋轉(zhuǎn)，由于即使未檢測到轉(zhuǎn)子是否旋轉(zhuǎn)也能使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，因此，能夠省去易于發(fā)生誤檢測的磁場的檢測。
在圖4中，使用流程圖來簡要表示在本例的計時裝置1中所采用的步進電動機的控制方法。在該流程圖中，使用相同的標號來表示與前面根據(jù)圖15說明的控制方法大致相同的步驟，而在下面省略詳細的說明。首先，在步驟ST1中，計量出1秒供走針用。在本例的控制裝置20中，當經(jīng)過1秒時，接著在步驟ST21中，判斷在前一次的循環(huán)中是否輸出了輔助脈沖P2。如上述那樣，當在前一次的循環(huán)中輸出了輔助脈沖P2時，在驅(qū)動脈沖P1之前輸出相同極性的消磁脈沖PE。由此，在步驟ST21中，當判斷為在前一次的循環(huán)中輸出了輔助脈沖P2時，移到步驟ST25，而輸出消磁脈沖PE，在此之后，在步驟ST26中輸出驅(qū)動脈沖P1，而返回步驟ST1。這樣，在輔助脈沖P2所輸出的下一個循環(huán)中，能夠利用消磁脈沖PE的功率來提高驅(qū)動脈沖P1的實際的有效功率。
當在前一次的循環(huán)中未輸出輔助脈沖P2時，與現(xiàn)有技術(shù)相同，在步驟ST2中使用磁場檢測用脈沖SP0來檢測高頻磁場。此時，如上述那樣，由于本例的磁場判定部27能夠通過充電電壓來改變設(shè)定值SV2，因而，即使充電電壓上升，也能保持較高的磁場檢測靈敏度。當判斷為檢測到高頻磁場時，由于存在由發(fā)電裝置40進行發(fā)電的可能性，因此，在本例中，當在步驟ST15中提供所謂快進脈沖和反轉(zhuǎn)脈沖的短脈沖時，就強制地停止該工作。接著，在步驟ST7中，取代驅(qū)動脈沖P1提供有效功率較大的輔助脈沖P2，來防止由磁場導(dǎo)致誤檢測發(fā)生而引起走針差錯。
在高頻磁場未被檢測到的情況下，在步驟ST23和24中，交替地給驅(qū)動極側(cè)和極性相反側(cè)輸出兩個磁場檢測用脈沖SP1，來確認作為低頻磁場的交流磁場的有無。在該步驟ST23和24中，由于能夠改變比較交流磁場所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的設(shè)定值SV2，即使由于發(fā)電的有無而引起充電電壓變化，也能維持較高的檢測能力。在交流磁場被檢測到的情況下，發(fā)電裝置40工作，而存在電壓不穩(wěn)定的可能性，因此，與上述相同，在步驟ST15中強制地停止短脈沖的供給。進而，在步驟ST7中，取代驅(qū)動脈沖P1而輸出輔助脈沖P2，來防止走針差錯。
當在這些步驟中未檢測到磁場時，在步驟ST4中，輸出驅(qū)動脈沖P1，接著，在步驟ST5中輸出旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2，來確認轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)的有無。在旋轉(zhuǎn)未能確認的情況下，在步驟ST7中，提供有效功率較大的輔助脈沖P2，來使轉(zhuǎn)子13確實地轉(zhuǎn)動。在現(xiàn)有的控制方法中，在輔助脈沖P2被輸出之后，輸出消磁脈沖PE，但是，在本例的控制裝置20中，按上述那樣，在步驟ST25中，在下一個循環(huán)的驅(qū)動脈沖P1之前，輸出消磁脈沖PE，因此，就省略了輸出消磁脈沖PE的步驟。接著，在因旋轉(zhuǎn)不良而輸出輔助脈沖P2時，在步驟ST10中，進行驅(qū)動脈沖P1的電平調(diào)整(第一電平調(diào)整)，在下一個循環(huán)中，提供有效功率較大的驅(qū)動脈沖P1。
另一方面，在步驟ST5中，在能夠判別由驅(qū)動脈沖P1所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)的情況下，在步驟ST6中，進行降低驅(qū)動脈沖P1的有效功率的電平調(diào)整(第二電平調(diào)整)。在多數(shù)情況下，以某個周期來降低驅(qū)動脈沖的有效功率。通過進行這樣的控制，降低了驅(qū)動脈沖P1的耗電量，同時，在存在來自電氣產(chǎn)品的磁場的場所中，也不會發(fā)生走針差錯，因此，能夠提供可靠性高、耗電量低的計時裝置。
在圖5中使用時序圖來表示由本例的控制裝置給步進電動機10提供驅(qū)動脈沖等的一個例子。在圖5中，與前面說明的圖14相同，使用控制信號來進行表示，該控制信號被提供給使驅(qū)動線圈11激勵出一個方向的磁場的p溝道MOS 33a、n溝道MOS 32a和取樣用的p溝道MOS 34a的各個柵極GP1、GN1和GS1，以及提供給用于激勵出成為與驅(qū)動極側(cè)相反的反方向磁場的p溝道MOS 33b、n溝道MOS 32b和取樣用的p溝道MOS 34b的各個柵極GP2、GN2和GS2，對于與圖14共同的部分使用相同的標號，而省略其說明。
首先，在步驟ST1中，當時間經(jīng)過時，由于在前一個循環(huán)中未輸出輔助脈沖P2，而從步驟ST21移到步驟ST2，在步驟ST2中，在時刻t21輸出檢測高頻噪聲磁場的磁場檢測用脈沖SP0，由此，開始最初的循環(huán)。接著，在步驟ST23和24中，在時刻t22和時刻t23，給兩個柵極GP1和GP2提供輸出檢測交流磁場的磁場檢測用脈沖SP1的控制信號。若在步驟ST23和24中未檢測到磁場，在步驟ST4中，在時刻t24輸出例如脈寬W10的驅(qū)動脈沖P1，接著，在步驟ST5中，在時刻t25輸出旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2。當檢測到驅(qū)動轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)時，該循環(huán)結(jié)束，返回步驟ST1來進行計時。
當在時刻t31使下一個循環(huán)開始時，輸出檢測與上述相同的高頻噪聲磁場的磁場檢測用脈沖SP0的控制信號被提供給成為與前一個循環(huán)相反的驅(qū)動極側(cè)的柵極GP2。接著，在時刻t32和時刻t33，給各自極側(cè)的柵極GP2和GP1提供分別輸出交流磁場檢測用脈沖SP1的控制信號。當發(fā)電裝置40開始發(fā)電而磁場產(chǎn)生時，即使存在被進行半波整流的方向性的某個磁場，通過從雙方極側(cè)所輸出的兩個磁場檢測用脈沖SP1中的任一個，而得到感應(yīng)電壓，當其值達到設(shè)定值SV2時，在步驟ST23或24中，檢測到磁場存在。當磁場存在被檢測到時，在步驟ST7中，在時刻t34取代驅(qū)動脈沖P1而輸出有效功率較大的輔助脈沖P2，來使轉(zhuǎn)子13確實地旋轉(zhuǎn)。
當在時刻t41開始下一個循環(huán)時，立即在步驟ST21中判斷在前一個循環(huán)中是否輸出了輔助脈沖P2。當輔助脈沖P2被輸出時，在步驟ST25中立即輸出消磁脈沖PE，接著，在時刻t42，在步驟ST26中輸出驅(qū)動脈沖P1。消磁脈沖PE是與輔助脈沖P2極性相反的脈沖，接著消磁脈沖PE，提供下一個循環(huán)的驅(qū)動脈沖P1，由此，就能增大驅(qū)動脈沖P1的實際有效功率。這樣，即使在發(fā)電繼續(xù)進行而磁場存在期間，或者在剩磁存在期間，也能使轉(zhuǎn)子13確實地旋轉(zhuǎn)，因此，就能節(jié)省旋轉(zhuǎn)檢測，而沒有誤檢測的可能性。通過輸出輔助脈沖P2，磁場檢測能力降低，因此節(jié)省了磁場的檢測，有很大的優(yōu)點。由此，就能可靠地進行走針。與此同時，由于消磁脈沖PE的能量可以用于驅(qū)動轉(zhuǎn)子，就能降低所消耗的電力。
當在步驟ST26中輸出驅(qū)動脈沖P1時，返回步驟ST1進行計時。接著，當下一個循環(huán)到來時，在時刻t51，與上述相同輸出高頻磁場噪聲用的檢測脈沖SP0。接著，在時刻t52和53，從兩方極側(cè)依次輸出檢測交流磁場的脈沖SP1。當發(fā)電裝置停止發(fā)電而檢測不到磁場時，在時刻t54輸出驅(qū)動脈沖P1，接著輸出旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2。當在步驟ST5中未檢測到轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)時，在步驟ST7中輸出輔助脈沖P2。接著，在此情況下，在輔助脈沖P2之后不輸出消磁脈沖PE，而結(jié)束循環(huán)。當在時刻t61開始下一個循環(huán)時，首先，在時刻t61輸出消磁脈沖PE，接著在時刻t62輸出驅(qū)動脈沖P1。因此，由于驅(qū)動脈沖P1的有效功率實際上變高，在此情況下也能夠可靠地驅(qū)動轉(zhuǎn)子。在時刻t62所輸出的驅(qū)動脈沖P1，因在前一個循環(huán)中未能檢測到旋轉(zhuǎn)，而增大其有效功率，在本例中，大于前一個循環(huán)的脈寬W11的驅(qū)動脈沖P1被輸出給步進電動機。驅(qū)動脈沖P1的有效功率可以使用脈寬來進行控制，或者取代脈寬而使用電壓來進行控制，在本例的計時裝置中，能夠使用升降壓電路49來控制電壓。
第二實施例下面對本發(fā)明的第二實施例所涉及的計時裝置1進行說明。由于本例的計時裝置1的構(gòu)成與前面根據(jù)圖1說明的計時裝置是共同的，而省略根據(jù)附圖詳細進行的說明。本例的計時裝置1的控制裝置20，把能夠通過監(jiān)視升降壓電路49的輸出電壓φ12來判斷發(fā)電裝置40是否處于發(fā)電中的情況積極地用于控制。即，當處于發(fā)電中時，在驅(qū)動脈沖供給部24a中，在進行快進的情況下，強制性地停止快進。與此同時，考慮到當進行發(fā)電時難于通過來自發(fā)電裝置的磁場來進行旋轉(zhuǎn)檢測，不從磁場檢測脈沖供給部24c輸出用于輸出磁場檢測用脈沖SP0或SP1的控制信號，由此，使用輔助脈沖供給部24d來輸出不需要旋轉(zhuǎn)檢測的有效功率較大的輔助脈沖P2。由于輔助脈沖P2的有效能量被選擇為足以使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，因此就沒有必要檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的有無。這樣，被判斷為在旋轉(zhuǎn)檢測時由于磁場而使噪聲發(fā)生，與轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)無關(guān)，就能預(yù)先防止走針差錯發(fā)生。另一方面，通過提供輔助脈沖P2而使磁場檢測能力降低，因而，如本例這樣，通過利用發(fā)電的有無來判斷磁場的有無，就能進一步提高控制中的可靠性。
在圖6中，使用流程圖來簡要表示在本例的計時裝置1中所采用的步進電動機的控制方法。在該流程圖中，使用相同的標號來表示與前面說明的控制方法相同的步驟，而在下面省略對共同部分詳細的說明。首先，在步驟ST1中，計量出1秒供走針用。在本例的控制裝置20中，當經(jīng)過1秒時，接著在步驟ST31中，確認發(fā)電裝置40是否處于發(fā)電中。當處于發(fā)電中時，如上述那樣，由于驅(qū)動電壓變動的可能性較高，則走針差錯易于發(fā)生。因此，在步驟ST15中，驅(qū)動脈沖供給部24a在進行快進控制或反轉(zhuǎn)控制時強制地停止所謂快進脈沖或反轉(zhuǎn)脈沖的短脈沖的提供。而且，在發(fā)電中，因發(fā)電裝置40的磁場而在旋轉(zhuǎn)檢測中易于發(fā)生差錯，因此，作為由磁場所產(chǎn)生的影響導(dǎo)致的結(jié)果，不輸出磁場檢測用脈沖SP0和SP1，而在步驟ST7中取代驅(qū)動脈沖P1而輸出輔助脈沖P2，來驅(qū)動轉(zhuǎn)子13。這樣，本例的計時裝置1，在檢測到處于發(fā)電中時，省略磁場檢測用脈沖SP0和SP1，及旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2，就能盡可能地降低由有效功率較大的輔助脈沖P2驅(qū)動轉(zhuǎn)子13時的耗電量。
當在步驟ST31中不是處于發(fā)電中時，與前面說明的相同，在步驟ST2中，使用磁場檢測用脈沖SP0來檢測來自外部的高頻磁場，在步驟ST3中使用磁場檢測用脈沖SP1來檢測來自外部的交流磁場(低頻噪聲)。接著，在這些步驟中，當成為旋轉(zhuǎn)檢測的故障這樣的磁場未被檢測到時，在步驟ST4中，輸出驅(qū)動脈沖P1，接著，在步驟ST5中輸出旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2，以確認轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)的有無。在旋轉(zhuǎn)未能確認的情況下，在步驟ST7中，提供有效功率較大的輔助脈沖P2，來使轉(zhuǎn)子13可靠地旋轉(zhuǎn)，此后，在步驟ST8中輸出消磁脈沖PE，進而，如果需要的話，調(diào)整驅(qū)動脈沖P1的電平。另一方面，在步驟ST5中，在由驅(qū)動脈沖P1所驅(qū)動的轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)能夠判別的情況下，在步驟ST6中，如果條件具備，就進行降低驅(qū)動脈沖P1的有效功率的電平調(diào)整。
在圖7中使用時序圖來表示由本例的控制裝置給步進電動機10提供驅(qū)動脈沖等的一個例子。圖7與前面說明的圖5相同，使用控制信號來進行表示，該控制信號被提供給構(gòu)成驅(qū)動電路30的p溝道MOS 33a、n溝道MOS 32a和取樣用的p溝道MOS 34a的各個柵極GP1、GN1和GS1，以及提供給p溝道MOS 33b、n溝道MOS 32b和取樣用的p溝道MOS 34b的各個柵極GP2、GN2和GS2，對于與上述部分共同的部分使用相同的標號，而省略其說明。
在步驟ST1中，在預(yù)定時間(1秒)經(jīng)過后，當在步驟ST31中發(fā)電裝置40為不工作時，移到步驟ST2。接著，在步驟ST2中，在時刻t71，輸出檢測高頻噪聲磁場的磁場檢測用脈沖SP0，而開始最初的循環(huán)。接著，在步驟ST3中，在時刻t72中，給驅(qū)動極和極性相反側(cè)的柵極GP2輸出檢測交流磁場的磁場檢測用脈沖SP1。在本例中，在步驟ST31中，檢驗發(fā)電裝置40的工作狀態(tài)，不管在工作中是否檢測到磁場，都進行作為磁場存在的處理。這樣，不需要進行發(fā)電裝置40的磁場檢測。由此，檢測交流磁場的磁場檢測用脈沖SP1與前面由圖14說明的現(xiàn)有的控制方法相同，僅輸出到成為與驅(qū)動側(cè)極性相反的一側(cè)。
當在這些步驟ST2和3中未檢測到磁場時，在步驟ST4中，在時刻t73輸出驅(qū)動脈沖P1，接著，在步驟ST5中，在時刻t74輸出旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2。接著，當驅(qū)動轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)被檢測到時，結(jié)束該循環(huán)，返回步驟ST1，來進行計時。
當在時刻t81開始下一個循環(huán)時，首先，確認發(fā)電裝置40是否工作，若正在工作，就移到步驟ST7。接著，給與前一個循環(huán)相反向的驅(qū)動極側(cè)的柵極GP2和GN2提供輸出輔助脈沖P2的控制脈沖。由于驅(qū)動轉(zhuǎn)子13完全能夠通過輔助脈沖P2而旋轉(zhuǎn)，所以不需要進行旋轉(zhuǎn)檢測，接著，在步驟ST8中，在時刻t82從極性相反側(cè)輸出消磁脈沖PE，而結(jié)束循環(huán)。
當在時刻t83開始下一個循環(huán)時，若在步驟ST31中判斷為發(fā)電裝置40處于工作中，則進行與前一個循環(huán)相同的處理。即，移到步驟ST7，向與前一個循環(huán)相反向的驅(qū)動極側(cè)的柵極GP1和GN1提供輸出輔助脈沖P2的控制脈沖。接著，由于驅(qū)動轉(zhuǎn)子13完全能夠通過輔助脈沖P2而旋轉(zhuǎn)，則不進行旋轉(zhuǎn)檢測，在步驟ST8中，在時刻t84從極性相反側(cè)輸出消磁脈沖PE。
在時刻t91開始下一個循環(huán)，在該循環(huán)中，若在步驟ST31中發(fā)電裝置40不工作，則移到步驟ST2和3的檢測磁場的步驟，在時刻t91和92分別輸出高頻檢測脈沖SP0和低頻檢測脈沖SP1。接著，若磁場未被檢測到，在時刻t93輸出驅(qū)動脈沖P1，在時刻t94確認轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)。當通過檢測脈沖SP0或SP1中的任一個檢測到磁場時，與前一個循環(huán)相同，取代驅(qū)動脈沖P1而輸出輔助脈沖P2，使轉(zhuǎn)子13確實地旋轉(zhuǎn)，由此，節(jié)省了進行旋轉(zhuǎn)檢測的處理。
這樣，在本例的計時裝置1中，采用進行下述處理的控制方法在內(nèi)置的發(fā)電裝置40進行發(fā)電期間，作為輸出對步進電動機10的旋轉(zhuǎn)檢測產(chǎn)生影響的磁場的情況而進行處理。這樣，由于能夠節(jié)省下述處理檢測在發(fā)電中檢測不那么容易進行的來自發(fā)電裝置40的磁場，因而，控制可以變得簡單，而不會發(fā)生走針差錯。另一方面，由于在發(fā)電中通過有效功率較大的輔助脈沖P2來進行走針，則存在耗電量增加的傾向，但是，由于能夠節(jié)省檢測磁場或檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動的步驟，耗電量的增加受到抑制。而且，考慮到在發(fā)電中存在驅(qū)動中所使用的電壓發(fā)生變動的可能性，而強制地停止快進。這樣，在本例的計時裝置1中，通過積極地利用是否處于發(fā)電中來進行步進電動機10的控制，就能提供沒有走針差錯并且可靠性非常高的計時裝置。
第三實施例下面對本發(fā)明的第三實施例所涉及的計時裝置1進行說明。由于本例的計時裝置1的構(gòu)成與前面根據(jù)圖1說明的計時裝置是共同的，而省略根據(jù)附圖詳細進行的說明。本例的計時裝置1的控制裝置20著眼于一旦檢測到磁場就輸出輔助脈沖P2，發(fā)電裝置40僅在適當?shù)膮^(qū)間內(nèi)連續(xù)地進行持續(xù)的動作，在預(yù)定的幾個循環(huán)中作為磁場存在的情況進行處理，而得到高可靠性。由此，本例的控制裝置20的驅(qū)動控制電路24的驅(qū)動脈沖供給部24a，在輔助脈沖P2被輸出時，以預(yù)定幾個循環(huán)的區(qū)間來提供有效功率比在此時刻所提供的驅(qū)動脈沖P1高幾級的驅(qū)動脈沖。在本例的驅(qū)動脈沖供給部24a中，當磁場被檢測到時，就判斷為發(fā)電正在進行，為了防止隨著電壓變動而導(dǎo)致的走針差錯，而強制地停止快進和反轉(zhuǎn)。通過提供輔助脈沖P2，而具有磁場的檢測能力降低的傾向。這樣，僅在預(yù)定循環(huán)中不進行磁場的檢測，而提供有效功率較大的驅(qū)動脈沖，由此就能彌補磁場檢測能力的低下。
在圖8中，使用流程圖來簡要表示在本例的計時裝置1中所采用的步進電動機的控制方法。該流程圖使用相同的標號來表示與前面說明的控制方法相同的步驟，而在下面省略詳細的說明。首先，在步驟ST1中，計量出1秒供走針用。在本例的控制裝置20中，當經(jīng)過1秒時，在步驟ST41中，判定在前一個循環(huán)中輸出輔助脈沖P2之后是否處于予定的C個循環(huán)(預(yù)定區(qū)間)以內(nèi)。在本例的控制方法中，在最近的輔助脈沖P2被輸出之后并處于C個循環(huán)以內(nèi)的情況，就是指磁場持續(xù)被輸出的區(qū)間或者考慮了剩磁的影響的區(qū)間，而考慮到了磁場的檢測能力降低的期間。由此，在從輔助脈沖P2至C個循環(huán)以內(nèi)，不進行磁場的檢測，在步驟ST42中，強制地停止快進脈沖等短脈沖，進而在步驟ST43中，提供具有比此時刻的驅(qū)動脈沖P1的電平高幾級的有效功率的驅(qū)動脈沖，而使轉(zhuǎn)子13確實地旋轉(zhuǎn)。由此，由于不必進行旋轉(zhuǎn)檢測就能進行驅(qū)動，則走針差錯不會發(fā)生。接著，返回步驟ST1，而進行計時。
另一方面，當在輔助脈沖P2被輸出之后并超過C個循環(huán)時，與前面說明的內(nèi)容步驟相同，在步驟ST2中，使用磁場檢測用脈沖SP0來檢測來自外部的高頻磁場，在步驟ST23和步驟ST24中，在雙方的極側(cè)檢測交流磁場。由此，就能以高頻度來捕捉到來自發(fā)電裝置40的磁場。當在這些步驟中檢測到磁場時，由于通過轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)有無的判斷容易發(fā)生誤檢測，則移到步驟ST17而提供有效功率較大的輔助脈沖P2。
當在這些步驟中成為旋轉(zhuǎn)檢測的障礙的磁場未被檢測到時，在步驟ST4中輸出驅(qū)動脈沖P1，接著，在步驟ST5中輸出旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2來確認轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)的有無。當旋轉(zhuǎn)未能得到確認時，在步驟ST7中提供有效功率較大的輔助脈沖P2來使轉(zhuǎn)子13確實地旋轉(zhuǎn)，此后，在步驟ST8中輸出消磁脈沖PE，接著，如果需要的話，調(diào)整驅(qū)動脈沖P1的電平。另一方面，在步驟ST5中，在由驅(qū)動脈沖P1所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)能夠判別時，在步驟ST6中，如果條件具備，就進行降低驅(qū)動脈沖P1的有效功率的調(diào)整。
在圖9中使用時序圖來表示由本例的控制裝置給步進電動機10提供驅(qū)動脈沖等的一個例子。該圖與前面說明的圖7等相同，使用控制信號來進行表示，該控制信號被提供給構(gòu)成驅(qū)動電路30的p溝道MOS 33a、n溝道MOS 32a和取樣用的p溝道MOS 34a的各個柵極GP1、GN1和GS1，以及提供給p溝道MOS 33b、n溝道MOS 32b和取樣用的p溝道MOS 34b的各個柵極GP2、GN2和GS2，對于與上述部分共同的部分使用相同的標號，而省略其說明。
在圖8所示的步驟ST1中，當經(jīng)過預(yù)定時間(1秒)并且在步驟ST41中從輔助脈沖P2經(jīng)過C個循環(huán)后，移到步驟ST2。在步驟ST2中，在時刻t101，輸出檢測高頻噪聲磁場的磁場檢測用脈沖SP0，而開始最初的循環(huán)。接著，在步驟ST23和步驟ST24中，依次給極性相反側(cè)的柵極GP2和驅(qū)動極側(cè)的柵極GP1提供用于輸出檢測交流磁場的磁場檢測用脈沖SP1的控制信號，在時刻t102和時刻t103分別輸出極性相反的磁場檢測用脈沖SP1。當在這些步驟中磁場未被檢測到時，在步驟ST4中，在時刻t104提供電壓V10的驅(qū)動脈沖P1，接著在步驟ST5中，在時刻t105檢測驅(qū)動轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)的有無。在驅(qū)動轉(zhuǎn)子13旋轉(zhuǎn)的情況下，返回步驟ST1而進行計時。
當在時刻t111開始下一個循環(huán)時，與上述相同，輸出用于檢測高頻磁場的脈沖SP0，接著，在時刻t112和時刻t113分別輸出用于檢測交流磁場的脈沖SP1。當通過在時刻t113所輸出的驅(qū)動極側(cè)的磁場檢測用脈沖SP1而檢測到磁場時，移到步驟ST7，在步驟ST7中，在時刻t114輸出有效功率較大的輔助脈沖P2。接著，在時刻t115輸出消磁脈沖PE，該循環(huán)結(jié)束。
當在時刻t121開始下一個循環(huán)時，在步驟ST41中，由于C的值被設(shè)定為例如2，則成為在前一個循環(huán)輸出輔助脈沖P2之后的預(yù)定區(qū)間內(nèi)。由此，移到步驟ST42，不進行磁場檢測的各個步驟。接著，在進行快進的情況下，在步驟ST42中強制地停止快進。在正常驅(qū)動的情況下，在步驟ST43中，選擇有效功率比在時刻t104所輸出的驅(qū)動脈沖P1高幾級的驅(qū)動脈沖而輸出。在本例的計時裝置1中，由于能夠使用升降壓電路49來改變電壓，則在時刻t121輸出有效功率較大的驅(qū)動脈沖P1，該驅(qū)動脈沖P1的有效功率具有比在檢測到磁場的狀況下的驅(qū)動脈沖大的電壓V11。由此，即使不進行旋轉(zhuǎn)檢測也是可以的，因此，即使在存在成為噪聲的磁場的環(huán)境下，不會出現(xiàn)走針差錯，而能夠?qū)崿F(xiàn)可靠性高的計時裝置。
當在時刻t131又開始下一個循環(huán)時，由于在步驟ST41中C被設(shè)定為2，則該循環(huán)處于預(yù)定區(qū)間內(nèi)。這樣，在步驟ST43中，在時刻t131輸出電壓較大并且有效功率較高的驅(qū)動脈沖P1。
在下一個循環(huán)開始的時刻t141，由于處于預(yù)定區(qū)間之外，則在時刻t141、時刻t142和時刻t143再次分別輸出磁場檢測用脈沖SP0和SP1，來判斷磁場的有無。接著，如果磁場未被檢測到，則在時刻t144與時刻t104相同而輸出具有電壓V10的正常的有效功率的驅(qū)動脈沖P1，從時刻t145之后輸出旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2。另一方面，如果在此階段檢測到了磁場，則再次輸出輔助脈沖P2，在預(yù)定的2個循環(huán)中輸出有效功率較大的驅(qū)動脈沖P1。
雖然在圖9中是采用電壓高的脈沖來作為有效功率較高的驅(qū)動脈沖，但是，不言而喻，可以通過脈寬來控制有效功率，也可以使用電壓和脈寬兩者來控制有效功率。或者，用多個子脈沖來構(gòu)成驅(qū)動脈沖P1和輔助脈沖P2，通過其占空比來控制有效功率。為了進一步提高發(fā)電中的磁場檢測能力，當然可以在輸出輔助脈沖后在每個循環(huán)中進行磁場檢測。
第四實施例下面對本發(fā)明的第四實施例所涉及的計時裝置1進行說明。由于本例的計時裝置1的構(gòu)成與前面根據(jù)圖1說明的計時裝置是共同的，而省略根據(jù)附圖詳細進行的說明。本例的計時裝置1的控制裝置20，進一步提高磁場檢測的檢測頻度，以便易于檢測不定期而且短于數(shù)百ms程度的由發(fā)電裝置40產(chǎn)生的噪聲磁場等。由此，本例的控制裝置20的驅(qū)動控制電路24的磁場檢測脈沖供給部24c在驅(qū)動脈沖P1之前提供磁場檢測用脈沖SP1，同時，接著旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2再次提供磁場檢測用脈沖SP1。而且，改變這些磁場檢測用脈沖SP1的極性，就能進一步提高噪聲磁場的檢測概率。
在圖10中，使用流程圖來簡要表示在本例的計時裝置1中所采用的步進電動機的控制方法。該流程圖使用相同的標號來表示與前面說明的控制方法相同的步驟，而在下面省略詳細的說明。首先，在步驟ST1中，計量出1秒供走針用。接著，與前面說明的相同，在步驟ST2中，使用磁場檢測用脈沖SP0來檢測來自外部的高頻磁場，接著，在步驟ST23中，使用磁場檢測用脈沖SP1來在一方極側(cè)檢測交流磁場(低頻磁場)。當在這些步驟中檢測到磁場時，由于在轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)的有無的判斷中容易發(fā)生誤檢測，則移到步驟ST17，而提供有效功率較大的輔助脈沖P2。同時，在步驟ST15中，停止快進脈沖等的短脈沖的提供。
當在這些步驟中未檢測到成為旋轉(zhuǎn)檢測的障礙的磁場時，在步驟ST4中輸出驅(qū)動脈沖P1，接著，在步驟ST5中輸出旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2，來確認轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)的有無。當旋轉(zhuǎn)未能得到確認時，在步驟ST7中提供有效功率較大的輔助脈沖P2，來使轉(zhuǎn)子13確實地旋轉(zhuǎn)，此后，在步驟ST8中輸出消磁脈沖PE，而且，如果需要的話，調(diào)整驅(qū)動脈沖P1的電平。
另一方面，在步驟ST5中，如果由驅(qū)動脈沖P1所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)能夠判別時，在此之后，在步驟ST24中，在與步驟ST23相反的極側(cè)使用磁場檢測用脈沖SP1來檢測交流磁場(低頻磁場)。當在步驟ST24中檢測到交流磁場時，由于出現(xiàn)誤檢測的可能性較高，則與上述實施例相同，在步驟ST7中，提供輔助脈沖P2。這樣，在提供驅(qū)動脈沖P1前的定時和旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2后的定時這兩個過程中，提供磁場檢測用脈沖SP1來謀求交流磁場的檢測，由此，就能大幅度提高磁場能夠檢測的概率。特別是，發(fā)電裝置40的發(fā)電定時是不定期的，而且，發(fā)電區(qū)間一般較短。這樣，考慮到在提供驅(qū)動脈沖P1前的定時中噪聲磁場不會發(fā)生，而在供給旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2后的定時中噪聲磁場會發(fā)生。對于這樣的噪聲磁場，如按照本例的控制裝置20和控制方法，由于在旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2后的定時中檢測磁場，則能夠檢測到在提供驅(qū)動脈沖P1期間或者在提供旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2期間發(fā)生的噪聲磁場的可能性較高。這樣，就能確認由噪聲磁場所產(chǎn)生的誤檢測的有無，就能實現(xiàn)轉(zhuǎn)子是否旋轉(zhuǎn)的可靠性較高的判定。
在圖11中使用時序圖來表示由本例的控制裝置給步進電動機10提供驅(qū)動脈沖等的一個例子。該圖與前面說明的圖7等相同，使用控制信號來進行表示，該控制信號被提供給構(gòu)成驅(qū)動電路30的p溝道MOS 33a、n溝道MOS 32a和取樣用的p溝道MOS 34a的各個柵極GP1、GN1和GS1，以及提供給p溝道MOS 33b、n溝道MOS 32b和取樣用的p溝道MOS 34b的各個柵極GP2、GN2和GS2，對于與上述部分共同的部分使用相同的標號，而省略其說明。
在圖10所示的步驟ST1中，當經(jīng)過預(yù)定時間(1秒)時，在時刻t151輸出檢測高頻噪聲磁場的磁場檢測用脈沖SP0，而使最初的循環(huán)開始。接著，在步驟ST23中，給極性相反側(cè)的柵極GP2提供用于輸出檢測交流磁場的磁場檢測用脈沖SP1的控制信號，在時刻t152輸出磁場檢測用脈沖SP1。當在這些步驟中未檢測到磁場時，在步驟ST4，在時刻t153提供脈寬W10的驅(qū)動脈沖P1，接著，在步驟ST5中，在時刻t154檢測驅(qū)動轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)的有無。在本例的控制方法中，接著該旋轉(zhuǎn)檢測，在步驟ST24中，在時刻t155給驅(qū)動極側(cè)的柵極GP1提供用于輸出檢測交流磁場的磁場檢測用脈沖SP1的控制信號，進行第二次的低頻磁場的檢測。接著，當通過第二次的磁場檢測用脈沖SP1檢測到磁場時，移到步驟ST7，在時刻t156輸出脈寬W20的有效功率較大的輔助脈沖P2，接著，在時刻t157輸出消磁脈沖PE。
接著，當在時刻t161開始下一個循環(huán)時，與上述相同，輸出用于檢測高頻磁場的脈沖SP0，接著，在時刻t162輸出用于檢測交流磁場的脈沖SP1。當在該定時中未檢測到磁場時，在時刻t163提供驅(qū)動脈沖P1，在時刻t164提供旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2。接著，在時刻t165輸出第二磁場檢測用脈沖SP1，當在該定時中未檢測到磁場并且通過旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2檢測到轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)時，則判斷為轉(zhuǎn)子確實旋轉(zhuǎn)，該循環(huán)結(jié)束。
在圖11中，在驅(qū)動脈沖P1之前輸出極性相反側(cè)的磁場檢測用脈沖SP1，接著旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2而輸出驅(qū)動極側(cè)的磁場檢測用脈沖SP1，在旋轉(zhuǎn)檢測的過程中，能夠檢測到易于成為誤檢測那側(cè)的噪聲磁場。當然，可以在前面輸出驅(qū)動極側(cè)的磁場檢測用脈沖SP1，而在后面輸出極性相反側(cè)的磁場檢測用脈沖SP1?；蛘撸谇懊娣謩e輸出極性相反的磁場檢測用脈沖SP1，接著旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2，再次輸出一個極性和極性相反的兩個磁場檢測用脈沖SP1，就能進一步提高檢測到磁場的概率。
如上述那樣，本例的計時裝置1，提高磁場檢測的概率以便于能夠檢測到來自內(nèi)置的發(fā)電裝置的磁場，在發(fā)電期間進行作為磁場存在情況的處理，通過該方法，在外部磁場的基礎(chǔ)上，除去了來自發(fā)電裝置的磁場的影響。由此，在內(nèi)置了不定期地進行發(fā)電的發(fā)電裝置的計時裝置中，能夠以高精度來進行走針，從而能夠大幅度提高沒有電池也能使用的計時裝置的精度。本發(fā)明不限于手表裝置等計時裝置，不言而喻，在計時器等多功能表及其他的內(nèi)置了發(fā)電裝置和步進電動機的裝置中，也能提供本發(fā)明。
在上述中，例舉出了各個驅(qū)動脈沖P1、輔助脈沖P2、磁場檢測用脈沖SP0和SP1和旋轉(zhuǎn)檢測用脈沖SP2等的波形，不言而喻，能夠與在計時裝置中所采用的步進電動機10的特性等相配合來進行設(shè)定。在上述例子中，雖然是以適合于計時裝置的兩相步進電動機為例進行說明，但是不言而喻，對于三相以上的步進電動機同樣適用本發(fā)明。能夠以適合于各相的脈寬和定時來提供驅(qū)動脈沖，以取代對各相進行共同的控制。不言而喻，步進電動機的驅(qū)動方式并不僅限于一相勵磁，也可以是兩相勵磁或1-2相勵磁。
如上述那樣，在本發(fā)明的控制方法和控制裝置中，提高磁場的檢測概率以便能夠檢測到來自發(fā)電裝置的磁場，在發(fā)電中作為磁場存在的情況來進行提供有效功率較大的驅(qū)動脈沖或輔助脈沖的處理，而且，一旦檢測到磁場，作為存在來自發(fā)電裝置的磁場的情況來進行同樣的處理。由此，通過采用本發(fā)明的控制裝置和控制方法，就能大幅度抑制來自與步進電動機一起容納在計時裝置等中的發(fā)電裝置的磁場的影響，在不需要電池的情況下，無論何時何地都能提供以高精度進行走針的計時裝置。
權(quán)利要求
1.一種步進電動機的控制裝置，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動裝置，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測裝置，接著上述驅(qū)動脈沖，提供感應(yīng)出上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)檢測用的感應(yīng)電壓的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖；磁場檢測裝置，在上述驅(qū)動脈沖之前，提供感應(yīng)出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測用的感應(yīng)電壓的磁場檢測脈沖；判定裝置，把通過上述旋轉(zhuǎn)檢測脈沖和磁場檢測脈沖而得到的旋轉(zhuǎn)檢測用和磁場檢測用的感應(yīng)電壓與各自的設(shè)定值進行比較，判定旋轉(zhuǎn)的有無和磁場的有無；輔助裝置，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，上述磁場檢測裝置，為了檢測到大致相同的頻帶的磁場，能夠在上述驅(qū)動脈沖之前給上述驅(qū)動線圈提供極性相反的第一和第二的上述磁場檢測脈沖。
2.一種步進電動機的控制裝置，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動裝置，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測裝置，接著上述驅(qū)動脈沖，提供感應(yīng)出上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)檢測用的感應(yīng)電壓的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖；磁場檢測裝置，在上述驅(qū)動脈沖之前，提供感應(yīng)出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測用的感應(yīng)電壓的磁場檢測脈沖；判定裝置，把通過上述旋轉(zhuǎn)檢測脈沖和磁場檢測脈沖而得到的旋轉(zhuǎn)檢測用和磁場檢測用的感應(yīng)電壓與各自的設(shè)定值進行比較，判定旋轉(zhuǎn)的有無和磁場的有無；輔助裝置，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，上述磁場檢測裝置能夠在上述驅(qū)動脈沖之前和上述旋轉(zhuǎn)檢測脈沖之后給上述驅(qū)動線圈提供上述磁場檢測脈沖。
3.一種步進電動機的控制裝置，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定予的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動裝置，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測裝置，接著上述驅(qū)動脈沖，提供感應(yīng)出上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)檢測用的感應(yīng)電壓的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖；磁場檢測裝置，在上述驅(qū)動脈沖之前，提供感應(yīng)出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測用的感應(yīng)電壓的磁場檢測脈沖；判定裝置，把通過上述旋轉(zhuǎn)檢測脈沖和磁場檢測脈沖而得到的旋轉(zhuǎn)檢測用和磁場檢測用的感應(yīng)電壓與各自的設(shè)定值進行比較，判定旋轉(zhuǎn)的有無和磁場的有無；輔助裝置，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，上述判定裝置能夠通過上述蓄電裝置的充電電壓來調(diào)整判定上述磁場檢測用的感應(yīng)電壓的上述設(shè)定值。
4.一種步進電動機的控制裝置，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動裝置，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測裝置，接著上述驅(qū)動脈沖，提供感應(yīng)出上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)檢測用的感應(yīng)電壓的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖；磁場檢測裝置，在上述驅(qū)動脈沖之前，提供感應(yīng)出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測用的感應(yīng)電壓的磁場檢測脈沖；判定裝置，把通過上述旋轉(zhuǎn)檢測脈沖和磁場檢測脈沖而得到的旋轉(zhuǎn)檢測用和磁場檢測用的感應(yīng)電壓與各自的設(shè)定值進行比較，判定旋轉(zhuǎn)的有無和磁場的有無；輔助裝置，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，上述輔助裝置在上述發(fā)電裝置的發(fā)電過程中提供上述輔助脈沖。
5.一種步進電動機的控制裝置，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動裝置，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；短脈沖提供裝置，給上述驅(qū)動線圈提供周期短于上述驅(qū)動脈沖的短脈沖，上述短脈沖提供裝置在上述發(fā)電裝置的發(fā)電過程中停止上述短脈沖的供給。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的步進電動機的控制裝置，其特征在于，上述短脈沖至少是快進脈沖或反轉(zhuǎn)脈沖中的一個。
7.一種步進電動機的控制裝置，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動裝置，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測裝置，接著上述驅(qū)動脈沖，提供感應(yīng)出上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)檢測用的感應(yīng)電壓的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖；磁場檢測裝置，在上述驅(qū)動脈沖之前，提供感應(yīng)出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測用的感應(yīng)電壓的磁場檢測脈沖；判定裝置，把通過上述旋轉(zhuǎn)檢測脈沖和磁場檢測脈沖而得到的旋轉(zhuǎn)檢測用和磁場檢測用的感應(yīng)電壓與各自的設(shè)定值進行比較，判定旋轉(zhuǎn)的有無和磁場的有無；輔助裝置，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，上述驅(qū)動裝置能夠提供多個有效功率的上述驅(qū)動脈沖，在上述輔助脈沖被提供后，至少提供一個有效功率大于前面的上述驅(qū)動脈沖的上述驅(qū)動脈沖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的步進電動機的控制裝置，其特征在于，上述驅(qū)動裝置能夠提供脈沖寬度不同的上述驅(qū)動脈沖。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的步進電動機的控制裝置，其特征在于，上述驅(qū)動裝置能夠提供電壓不同的上述驅(qū)動脈沖。
10.一種步進電動機的控制裝置，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動裝置，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測裝置，接著上述驅(qū)動脈沖，提供感應(yīng)出上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)檢測用的感應(yīng)電壓的旋轉(zhuǎn)檢測脈沖；磁場檢測裝置，在上述驅(qū)動脈沖之前，提供感應(yīng)出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測用的感應(yīng)電壓的磁場檢測脈沖；判定裝置，把通過上述旋轉(zhuǎn)檢測脈沖和磁場檢測脈沖而得到的旋轉(zhuǎn)檢測用和磁場檢測用的感應(yīng)電壓與各自的設(shè)定值進行比較，判定旋轉(zhuǎn)的有無和磁場的有無；輔助裝置，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，消磁裝置，接著上述輔助脈沖，提供極性與上述輔助脈沖相反的消磁脈沖以用于消磁，該消磁裝置，接著上述輔助脈沖并在所提供的上述驅(qū)動脈沖之前提供上述消磁脈沖。
11.一種步進電動機的控制方法，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動步驟，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測步驟，接著上述驅(qū)動脈沖，給上述驅(qū)動線圈輸出旋轉(zhuǎn)檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第一設(shè)定值進行比較來檢測出旋轉(zhuǎn)的可否；磁場檢測步驟，在上述驅(qū)動脈沖之前，給上述驅(qū)動線圈輸出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第二設(shè)定值進行比較來進行磁場檢測；輔助步驟，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，在上述磁場檢測步驟中，為了檢測到大致相同的頻帶的磁場，給上述驅(qū)動線圈輸出極性相反的上述磁場檢測脈沖。
12.一種步進電動機的控制方法，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動步驟，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測步驟，接著上述驅(qū)動脈沖，給上述驅(qū)動線圈輸出旋轉(zhuǎn)檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第一設(shè)定值進行比較來檢測出旋轉(zhuǎn)的可否；第一磁場檢測步驟，在上述驅(qū)動脈沖之前，給上述驅(qū)動線圈輸出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第二設(shè)定值進行比較來進行磁場檢測；第二磁場檢測步驟，接著上述旋轉(zhuǎn)檢測脈沖，給上述驅(qū)動線圈輸出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第二設(shè)定值進行比較來進行磁場檢測；輔助步驟，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖。
13.一種步進電動機的控制方法，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動步驟，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測步驟，接著上述驅(qū)動脈沖，給上述驅(qū)動線圈輸出旋轉(zhuǎn)檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第一設(shè)定值進行比較來檢測出旋轉(zhuǎn)的可否；磁場檢測步驟，在上述驅(qū)動脈沖之前，給上述驅(qū)動線圈輸出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第二設(shè)定值進行比較來進行磁場檢測；輔助步驟，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，在上述磁場檢測步驟中，能夠通過上述蓄電裝置的充電電壓來調(diào)整上述第二設(shè)定值。
14.一種步進電動機的控制方法，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動步驟，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測步驟，接著上述驅(qū)動脈沖，給上述驅(qū)動線圈輸出旋轉(zhuǎn)檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第一設(shè)定值進行比較來檢測出旋轉(zhuǎn)的可否；磁場檢測步驟，在上述驅(qū)動脈沖之前，給上述驅(qū)動線圈輸出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第二設(shè)定值進行比較來進行磁場檢測；輔助步驟，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，在上述輔助步驟中，在上述發(fā)電裝置的發(fā)電過程中提供上述輔助脈沖。
15.一種步進電動機的控制方法，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動步驟，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；短脈沖提供步驟，給上述驅(qū)動線圈提供周期短于上述驅(qū)動脈沖的短脈沖，在上述短脈沖提供步驟中，在上述發(fā)電裝置的發(fā)電過程中停止上述短脈沖的供給。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的步進電動機的控制方法，其特征在于，上述短脈沖至少是快進脈沖或反轉(zhuǎn)脈沖中的一個。
17.一種步進電動機的控制方法，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動步驟，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測步驟，接著上述驅(qū)動脈沖，給上述驅(qū)動線圈輸出旋轉(zhuǎn)檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第一設(shè)定值進行比較來檢測出旋轉(zhuǎn)的可否；磁場檢測步驟，在上述驅(qū)動脈沖之前，給上述驅(qū)動線圈輸出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第二設(shè)定值進行比較來進行磁場檢測；輔助步驟，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，第二驅(qū)動步驟，在上述輔助脈沖被提供后，至少提供一個有效功率大于前面的上述驅(qū)動脈沖的上述驅(qū)動脈沖。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的步進電動機的控制方法，其特征在于，在上述第二驅(qū)動步驟中，提供脈沖寬度較大的上述驅(qū)動脈沖。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的步進電動機的控制方法，其特征在于，在上述第二驅(qū)動步驟中，提供電壓較大的上述驅(qū)動脈沖。
20.一種步進電動機的控制方法，發(fā)電轉(zhuǎn)子在發(fā)電定子的內(nèi)部旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電的發(fā)電裝置通過動能傳遞裝置來工作，產(chǎn)生功率，使用通過蓄電裝置所提供的上述功率而可以在具有驅(qū)動線圈的驅(qū)動定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動被多極磁化了的驅(qū)動轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括驅(qū)動步驟，給上述驅(qū)動線圈提供用于驅(qū)動上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子的驅(qū)動脈沖；旋轉(zhuǎn)檢測步驟，接著上述驅(qū)動脈沖，給上述驅(qū)動線圈輸出旋轉(zhuǎn)檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第一設(shè)定值進行比較來檢測出旋轉(zhuǎn)的可否；磁場檢測步驟，在上述驅(qū)動脈沖之前，給上述驅(qū)動線圈輸出檢測與上述步進電動機相對應(yīng)的外部磁場的磁場檢測脈沖，把該感應(yīng)電壓與第二設(shè)定值進行比較來進行磁場檢測；輔助步驟，當上述驅(qū)動轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)或者上述外部磁場被檢測到時，提供有效功率大于上述驅(qū)動脈沖的輔助脈沖，消磁步驟，接著上述輔助脈沖，提供極性與上述輔助脈沖相反的消磁脈沖以用于消磁，在該消磁步驟中，接著上述輔助脈沖并在所提供的上述驅(qū)動脈沖之前提供上述消磁脈沖。
21.一種計時裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至10任一項所述的步進電動機的控制裝置；通過上述驅(qū)動脈沖來使表針走針的步進電動機；輸出多個頻率的脈沖信號的脈沖合成裝置；上述發(fā)電裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可靠性高的控制裝置和控制方法,在同時容納由走針用的步進電動機和發(fā)電裝置的手表裝置等中,能夠除去來自發(fā)電裝置的磁場的影響而無走針差錯地進行計時。本發(fā)明是在驅(qū)動極側(cè)和其極性相反側(cè)兩方輸出磁場檢測用脈沖SP1,即使從發(fā)電裝置作為噪聲輸出了某個極性的磁場,也能檢測到它,同時,延長檢測時間來提高檢測靈敏度。而且,在磁場被檢測到時,取代驅(qū)動脈沖P1而輸出有效功率較大的輔助脈沖P2,由此,就能節(jié)省驅(qū)動轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)檢測,而防止與走針差錯相關(guān)的誤檢測的發(fā)生。
文檔編號G04C3/14GK1193133SQ9810413
公開日1998年9月16日 申請日期1998年2月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月7日
發(fā)明者原辰男 申請人:精工愛普生株式會社