步进电机控制电路以及模拟电子表 【技术领域】
本发明涉及步进电机控制电路以及使用了所述步进电机控制电路的模拟电子表。
背景技术
一直以来，在模拟电子表等中使用如下这样的步进电机：该步进电机具有：定子，其具有转子收容孔以及确定转子停止位置的定位部；配置在所述转子收容孔内的转子；以及线圈，该步进电机向所述线圈提供交变信号来使所述定子产生磁通，由此使所述转子旋转，并且使所述转子停止在与所述定位部对应的位置处。
作为所述步进电机的控制方式，使用过如下的校正驱动方式，即：在利用主驱动脉冲P1来驱动步进电机时，通过检测所述步进电机产生的感应信号来检测是否发生了旋转，根据是否发生了旋转，或者变更成脉冲宽度不同的主驱动脉冲P1来进行驱动，或者利用脉冲宽度比主驱动脉冲P1大的校正驱动脉冲P2来进行强制旋转(例如参照专利文献1)。
另外，在专利文献2中，在检测所述步进电机的旋转时，除了检测感应信号以外，还设置了将检测时刻与基准时间进行比较判别的单元，在用主驱动脉冲P11对步进电机进行了旋转驱动之后，如果检测信号低于规定的基准阈值电压Vcomp，则输出校正驱动脉冲P2，下一个主驱动脉冲P1变更(Pulse Up：脉冲上升)成能量比所述主驱动脉冲P11更大的主驱动脉冲P12来进行驱动。如果利用主驱动脉冲P12进行旋转时的检测时刻比基准时间早，则通过从主驱动脉冲P12变更(Pulse Down：脉冲下降)成主驱动脉冲P11来利用与驱动时的负荷对应的主驱动脉冲P1进行旋转，降低了消耗电流。
另外，作为降低主驱动脉冲P1的脉冲等级的手段，对利用相同能量的主驱动脉冲P1的驱动次数和时间进行计数，在利用所述主驱动脉冲P1的正常旋转驱动进行了规定次数或规定时间之后，使所述主驱动脉冲P1的等级降低1级，减小脉冲宽度。
在对日历进行驱动的情况下，在日历正在进行跳转的过程中，除了驱动时刻指针的负荷(通常负荷)以外，还要持续一定时间的较大的日历负荷，当日历跳转结束时，返回到通常负荷，负荷得到减轻。在这种减轻了日历负荷等暂时产生的持续性负荷的情况下，继续用具有能量余量的主驱动脉冲P1进行预定的规定次数或规定时间的走针，因此，存在浪费了驱动能量的问题。
专利文献1：日本特公昭61-15385号公报
专利文献2：WO2005/119377号公报
【发明内容】
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其课题在于在减轻了持续性负荷的情况下抑制能量的浪费。
根据本发明，提供一种步进电机控制电路，其特征在于，该步进电机控制电路具有：旋转检测单元，其检测因步进电机的转子的旋转而产生的感应信号，根据所述感应信号是否在规定的检测区间内超过规定的基准阈值电压来检测所述步进电机的旋转状况；以及控制单元，其根据所述旋转检测单元的检测结果，利用能量彼此不同的多个主驱动脉冲中的某一个或能量比所述各主驱动脉冲大的校正驱动脉冲，对所述步进电机进行驱动控制，其中，在主驱动脉冲的驱动余力小的旋转状况连续发生了规定的第1次数的情况下，所述控制单元对所述主驱动脉冲实施脉冲下降，并且，在至少连续发生了所述驱动余力小的旋转状况的状况下发生了驱动余力大的旋转状况的情况下，即使所述驱动余力小的旋转状况尚未连续发生所述第1次数，所述控制单元也对所述主驱动脉冲实施脉冲下降。
根据本发明，提供一种步进电机控制电路，其特征在于，该步进电机控制电路具有：旋转检测单元，其检测因步进电机的转子的旋转而产生的感应信号，根据所述感应信号是否在规定的检测区间内超过规定的基准阈值电压来检测所述步进电机的旋转状况；以及控制单元，其根据所述旋转检测单元的检测结果，利用能量彼此不同的多个主驱动脉冲中的某一个或能量比所述各主驱动脉冲大的校正驱动脉冲，对所述步进电机进行驱动控制，所述控制单元将具有驱动余力的旋转状况的发生次数计数为根据驱动余力的大小进行加权后的加权发生次数，并且，在连续发生了具有驱动余力的旋转状况的情况下，当具有所述各驱动余力的旋转状况的加权后的发生次数的合计达到了规定次数时，对所述主驱动脉冲实施脉冲下降。
另外，根据本发明，提供一种模拟电子表，其具有对时刻指针进行旋转驱动的步进电机；以及对所述步进电机进行控制的步进电机控制电路，该模拟电子表的特征在于，使用上述任意一个方面记载的步进电机控制电路作为所述步进电机控制电路。
根据本发明的电机控制电路，能够在减轻了持续性负荷的情况下抑制能耗的浪费。
另外，根据本发明的模拟电子表，能够在减轻了日历负荷等持续性负荷的情况下抑制能耗的浪费。
【附图说明】
图1是本发明的实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的框图。
图2是本发明的实施方式的模拟电子表所使用的步进电机的结构图。
图3是用于说明本发明的实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的动作的时序图。
图4是说明本发明的实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的动作的判定表。
图5是示出本发明的实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的动作的流程图。
图6是示出一般的日历显示部的驱动机构的结构图。
图7是用于说明本发明的另一实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的动作的时序图。
图8是用于说明本发明的另一实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的动作的时序图。
图9是用于说明本发明的另一实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的动作的时序图。
图10是说明本发明的另一实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的动作的判定表。
图11是示出本发明的另一实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的动作的流程图。
标号说明
101振荡电路；102分频电路；103控制电路；104驱动脉冲选择电路；105步进电机；106模拟显示部；107时针；108分针；109日历显示部；110秒针；111旋转检测电路；112检测区间判别电路；201定子；202转子；203转子收容用贯通孔；204、205缺口部(内部切口)；206、207缺口部(外部切口)；208磁芯；209线圈；210、211饱和部；OUT 1第1端子；OUT 2第2端子；700日轮；701日期走停杆。
【具体实施方式】
图1是使用了本发明的实施方式的电机控制电路的模拟电子表的框图，其示出了模拟电子手表的例子。
在图1中，模拟电子表具有：振荡电路101，其产生规定频率的信号；分频电路102，其对振荡电路101产生的信号进行分频，产生作为计时基准的时钟信号；控制电路103，其进行构成电子表的各电子电路要素的控制以及驱动脉冲的变更控制等的控制；驱动脉冲选择电路104，其根据来自控制电路103的控制信号，选择并输出电机旋转驱动用的驱动脉冲；步进电机105，其由来自驱动脉冲选择电路104的驱动脉冲进行旋转驱动；模拟显示部106，其具有由步进电机105旋转驱动的用于显示时刻的时刻指针(在图1的例子中，为时针107、分针108、秒针110这3种)以及显示日期的日历显示部109。
另外，模拟电子表具有：旋转检测电路111，其在规定的检测区间T内检测表示步进电机105的旋转状况的感应信号VRs；以及检测区间判别电路112，其对旋转检测电路111检测出超过规定的基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的时刻与检测区间进行比较，判别是在哪个区间内检测到所述感应信号。另外，如后所述，检测步进电机105是否旋转的检测区间T被划分为多个区间(在本实施方式中，如后所述为3个区间)。
旋转检测电路111利用与上述专利文献1记载的旋转检测电路相同的原理来检测感应信号VRs，且规定的基准阈值电压Vcomp被设定为：在步进电机105进行旋转等旋转动作较快的情况下，产生超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs，在电机105未旋转等旋转动作较慢的情况下，感应信号VRs不超过基准阈值电压Vcomp。
另外，振荡电路101以及分频电路102构成信号产生单元，模拟显示部t06构成时刻显示单元。旋转检测电路111构成旋转检测单元，控制电路103、驱动脉冲选择电路104、旋转检测电路111以及检测区间判别电路112构成控制单元。
图6是示出模拟显示部106的日历显示部109的驱动机构的结构图。在图6中，日历显示部109具有：注有日期的日轮700：以及日期走停杆701，该日期走停杆701以在日期显示用窗口中显示日期的方式来限制日轮700的动作。当每天的规定时刻到来时，控制电路103通过驱动步进电机105来对日轮700进行旋转驱动，进行日期进给动作。在进行该日期进给动作时，克服日期走停杆701的规制力来对日轮700进行旋转驱动，因此产生很大的负荷。在日期进给驱动之前为只驱动时刻指针的通常负荷状态；在进行日期进给驱动的过程中，在直到日期进给结束为止的期间为持续负荷状态，即，在通常负荷上增加了一定负荷后的状态持续一定时间；当日期进给动作结束时，减轻了日期走停杆701以及日轮700的负荷量，因此返回到只驱动时刻指针的通常负荷状态。
图2是本发明的实施方式中使用的步进电机105的结构图，其示出了在模拟电子表中一般使用的时钟用步进电机的示例。
在图2中，步进电机105具有：定子201，其具有转子收容用贯通孔203；转子202，其可旋转地配置在转子收容用贯通孔203中；磁芯208，其与定子201接合；以及线圈209，其缠绕在磁芯208上。在步进电机105被用于模拟电子表的情况下，用螺钉(未图示)将定子201和磁芯208固定到基板(未图示)上，使它们彼此接合。线圈201具有第一端子OUT1和第二端子OUT2。
转子202被磁化出两极(S极和N极)。在由磁性材料形成的定子201的外端部的隔着转子收容用贯通孔203而彼此相对的位置上，设置有多个(本实施方式中为两个)缺口部(外部切口)206、207。在外部切口206、207与转子收容用贯通孔203之间设有饱和部210、211。
饱和部210、211构成为，不会因转子202的磁通而发生磁饱和，而是当线圈209被励磁时达到磁饱和而增加其磁阻。转子收容用贯通孔203构成为圆孔形状，且在轮廓为圆形的贯通孔的相对部分处一体地形成有多个(在本实施方式中为两个)半月状的缺口部(内部切口)204、205。
缺口部204、205构成用于确定转子202的停止位置的定位部。在线圈209未被励磁的状态下，转子202如图2所示稳定地停止在与所述定位部对应的位置处，换言之，停止在转子202的磁极轴与连接缺口部204、205的线段垂直的位置(角度θ
0的位置)处。将以转子202的旋转轴(旋转中心)为中心的XY坐标空间划分为4个象限(第1象限I～第4象限IV)。
现在，当从驱动脉冲选择电路104向线圈209的端子OUT1、OUT2之间提供了矩形波脉冲(例如设第1端子OUT1侧为正极、第2端子OUT2侧为负极)而在图2的箭头方向上流过电流时，在定子201上沿虚线箭头方向产生磁通。由此，饱和部210、211饱和而磁阻增大，然后，由于在定子201上产生的磁极与转子202的磁极之间的相互作用，转子202沿图2的箭头方向旋转180度，磁极轴稳定地停止在角度θ
1的位置处。另外，设通过对步进电机105进行旋转驱动来进行通常动作(由于在本实施方式中为模拟电子表，因此是指走针动作)的旋转方向(在图2中为逆时针方向)为正向、其相反方向(顺时针方向)为逆向。
接着，当从驱动脉冲选择电路104向线圈209的端子OUT1、OUT2提供了相反极性的矩形波驱动脉冲(为了产生与上述驱动相反的极性而设第1端子OUT1侧为负极、第2端子OUT2侧为正极)而在图2的反箭头方向流过电流i时，在定子201中沿反虚线箭头方向产生磁通。由此，首先，饱和部210、211饱和，然后，由于在定子201中产生的磁极与转子202的磁极之间的相互作用，转子202沿与上述相同的方向(正向)旋转180度，磁极轴稳定地停止在角度θ
0的位置处。
然后，以这种方式向线圈209提供极性不同的信号(交变信号)来重复进行上述操作，从而能够使转子202沿箭头方向以180°的步长连续旋转。注意，如后所述，在本实施方式中，使用了能量彼此不同的多个主驱动脉冲P10～P1n以及校正驱动脉冲P2。
图3是在本实施方式中利用主驱动脉冲P1来驱动步进电机105时的时序图，一并示出了负荷的大小、转子202的旋转位置、表示旋转状况的模式以及脉冲控制动作。
在图3中，P1表示主驱动脉冲P1，并且表示用主驱动脉冲P1对转子202进行旋转驱动的区间，另外，a～e是表示由主驱动脉冲P1的驱动停止后的自由振动决定的转子202的旋转位置的区域。
设紧接在主驱动脉冲P1的驱动之后的规定时间为第1区间T1、第1区间之后的规定时间为第2区间T2、第2区间之后的规定时间为第3区间T3。这样，将从主驱动脉冲P1的驱动之后开始的整个检测区间T划分成多个区间(在本实施方式中为3个区间T1～T3)。另外，在本实施方式中，没有设置不检测感应信号VRs的期间，即屏蔽区间。
在把以转子202为中心、转子202的主磁极随转子202的旋转而位于不同位置的XY坐标空间划分成第1象限I～第4象限IV的情况下，第1区间T1～第3空间T3可表示如下。
即，在通常负荷状态下，第1区间T1是在以转子202为中心的空间的第3象限III中检测从转子202的正向(转子202旋转的方向)旋转状况起最初的逆向旋转状况的区间，第2区间T2是在第3象限III中检测转子202的最初的逆向旋转状况的区间，第3区间T3是在第3象限III中检测转子202的最初的逆向旋转后的旋转状况的区间。这里，通常负荷是指在通常驱动时的负荷，在本实施方式中，将驱动时刻指针(时针107、分针108、秒针110)时的负荷设为通常负荷。
另外，在对通常负荷增加了微小负荷的状态(负荷增量极小)下，第1区间T1是在第2象限II中检测转子202的正向旋转状况并且在第3象限III中检测转子202的最初的正向旋转状况的区间，第2区间T2是在第3象限III中检测转子202的最初的正向旋转状况以及最初的逆向旋转状况的区间，第3区间T3是在第3象限III中检测转子202的最初的逆向旋转以后的旋转状况的区间。
Vcomp是判定由步进电机105产生的感应信号VRs的电平的基准阈值电压，该基准阈值电压Vcomp被设定为：在步进电机105发生了旋转等转子202进行一定程度的快速动作的情况下，感应信号VRs将超过基准阈值电压，而在步进电机105未旋转等转子202未达到一定程度的快速动作的情况下，感应信号VRs不会超过基准阈值电压Vcomp。
例如，如图3所示，在本实施方式的步进电机控制电路中，在通常负荷状态下，在第1区间T1内检测出区域b中产生的感应信号VRs，在第1区间T1以及第2区间T2内检测出区域c中产生的感应信号VRs，在第3区间T3内检测出在区域c后产生的感应信号VRs。
如果设旋转检测电路111检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs时的判定值为“1”、旋转检测电路111未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs时的判定值为“0”，则在图3的通常负荷驱动的例子中，得到了(0，1，0)作为表示旋转状况的模式(第1区间T1的判定值、第2区间T2的判定值、第3区间T3的判定值)，控制电路103判定为驱动能量过大(带余量旋转)，进行使主驱动脉冲P1的驱动能量降低1级(脉冲下降)的脉冲控制。
另外，在负荷增量极小的状态下，在第1区间T1内检测出区域a中产生的感应信号VRs，在第1区间T1以及第2区间T2内检测出区域b中产生的感应信号，在第2区间T2以及第3区间T3内检测出区域c中产生的感应信号。在图3的例子中，得到了模式(0，1，1)，控制电路103与前面相同地判定为带余量旋转，进行使主驱动脉冲P1的驱动能量降低1级的脉冲控制。
图4是对本实施方式的动作进行总结的判定表。在图4中，如上述那样，将检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs时的判定值表示为“1”，将未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs时的判定值表示为“0”。另外，“1/0”表示判定值可以是“1”、“0”中的任何一个。
如图4所示，旋转检测电路111检测有无超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs，控制电路103以及驱动脉冲选择电路104根据检测区间判断电路112对所述感应信号VRs的检测时期进行判定而得到的模式，参照存储在控制电路103内部的图4的判定表，进行主驱动脉冲P1的脉冲上升或脉冲下降或基于校正驱动脉冲P2的驱动等后述的驱动脉冲控制，对步进电机105进行旋转控制。
例如，在模式为(1/0，0，0)的情况下，控制电路103判定为步进电机105未旋转(不旋转)，对驱动脉冲选择电路104进行控制，使得利用校正驱动脉冲P2来驱动步进电机105，然后，对驱动脉冲选择电路104进行控制，使得在下次驱动时变更为升高(脉冲上升)了1级的主驱动脉冲P1来进行驱动。
在模式为(1/0，0，1)的情况下，虽然步进电机105进行了旋转，但负荷处于对通常负荷增加了很大负荷的状态(负荷增量大)，因而控制电路103判定为有可能在下次驱动时变为不旋转(临界旋转)，因此不进行基于校正驱动脉冲P2的驱动，而是提前对驱动脉冲选择电路104进行控制，使得在下次驱动时变更成升高了1级的主驱动脉冲P1来进行驱动。
在模式为(1，1，1/0)的情况下，步进电机105进行了旋转且负荷处于对通常负荷增加了中等程度的负荷的状态(负荷增量中等)，而且具有驱动余力，因而控制电路103判定为驱动能量适当(无余量旋转)，对脉冲选择电路104进行控制，使得不变更主驱动脉冲P1来进行驱动，直至连续发生了规定次数。
在模式为(0，1，1/0)的情况下，步进电机105进行了旋转，负荷为通常负荷或负荷增量极小，因而控制电路103判定为驱动能量具有余力(带余量旋转)，对驱动脉冲选择电路104进行控制，使得在下次驱动时变更成降低了1级的主驱动脉冲P1来进行驱动。
图5是示出本发明的实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的动作的流程图，是主要示出了控制电路103的处理的流程图。
下面，参照图1～图6，对本发明的实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表的动作进行详细说明。
在图1中，振荡电路101产生规定频率的基准时钟信号，分频电路102对由振荡电路101产生的所述信号进行分频，产生作为计时基准的时钟信号，并将其输出到控制电路103。
控制电路103对所述时钟信号进行计数，进行计时动作，首先将主驱动脉冲P1n的等级n以及具有驱动余力的旋转状况的连续发生次数N设为0(图5的步骤S501)，输出控制信号以利用脉冲宽度最小的主驱动脉冲P10对步进电机105进行旋转驱动(步骤S502、S503)。
驱动脉冲选择电路104响应于来自控制电路103的控制信号，利用主驱动脉冲P10对步进电机105进行旋转驱动。步进电机105被主驱动脉冲P10旋转驱动而对时刻指针107、108、110进行旋转驱动。由此，当步进电机105正常旋转时，在显示部106中，由时刻指针107、108、110实时显示当前时刻。
控制电路103判定旋转检测电路111是否检测到超过规定的基准阈值电压Vcomp的步进电机105的感应信号VRs，并且判定检测区间判别电路112是否判定为所述感应信号VRs的检测时刻t处于区间T1内(即，判定是否在第1区间T1内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs)(步骤S504)。在处理步骤S504中判定为在第1区间T1内未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(0，x，x)的情况。这里判定值“x”表示无论是“1”还是“0”。)，控制电路103与上述相同地判定是否在第2区间T2内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs(步骤S505)。
在处理步骤S505中判定为在第2区间T2内未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(0，0，x)的情况。)，控制电路103与上述相同地判定是否在第3区间T3内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs(步骤S506)。
在处理步骤S506中判定为在第3区间T3内未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(x，0，0)的情况，图3及图4中的未旋转的情况)，控制电路103利用校正驱动脉冲P2对步进电机105进行驱动(步骤S507)，之后，在该主驱动脉冲P1的等级n不是最大等级m的情况下，使主驱动脉冲P1升高1级而变更成主驱动脉冲P1(n+1)，然后返回到处理步骤S502，用该主驱动脉冲P1(n+1)来进行下一次驱动(步骤S508、S510)。
在处理步骤S508中该主驱动脉冲P1的等级n为最大等级m的情况下，控制电路103将主驱动脉冲P1变更成减小了规定能量的主驱动脉冲P1(n-a)并返回到处理步骤S502，利用该主驱动脉冲P1(n-a)来进行下一次驱动(步骤S509)。在该情况下，由于处于即使利用主驱动脉冲P1中能量最大的驱动脉冲P1m也无法旋转的状态，因此，能够减少在下一次驱动时利用能量最大的驱动脉冲P1m进行驱动而导致的能量浪费。并且，此时，为了得到较大的节电效果，可以变更成能量最小的主驱动脉冲P10。
在处理步骤S506中判定为在第3区间T3内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(x，0，1)的情况)，当该主驱动脉冲P1的等级n不是最大等级m时，控制电路103使主驱动脉冲P1升高1级而变更成主驱动脉冲P1(n+1)，然后返回到处理步骤S502，利用该主驱动脉冲P1进行下一次驱动(步骤S511、S510；图3的负荷增量大的情况或图4的临界旋转的情况。)。
在步骤S511中该主驱动脉冲P1的等级n为最大等级m的情况下，控制电路103无法进行等级变更，因此，不变更主驱动脉冲P1而返回到处理步骤S502，利用该主驱动脉冲P1进行下一次驱动(步骤S517)。
在处理步骤S504中判定为在第1区间T1内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(1，x，x)的情况。)，控制电路103与上述相同地判定是否在第2区间T2内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs(步骤S512)。
在处理步骤S512中判定为在第2区间T2内未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(1，0，x)的情况。)，控制电路103转移到处理步骤S506而进行上述处理。
在处理步骤S512中判定为在第2区间T2内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(1，1，x)的情况。)，与上述相同，控制电路103判定是否在第3区间T3内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs(步骤S513)。
在处理步骤S513中判定为在第3区间T3内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(1，1，1)，即，虽然具有驱动余力但驱动余力小于规定值的旋转状况的情况。图3中的负荷增量中等、图4中的无余量旋转的情况)，当主驱动脉冲P1的等级n为最低等级0时，由于不能再降低等级，因此不进行等级变更，而是在保持等级不变的情况下返回到步骤S502(步骤S514、S517)。
在处理步骤S514中判定为主驱动脉冲P1的等级n不是最低等级0的情况下，控制电路103使连续发生次数N加1(步骤S515)，判定次数N是否达到规定的第1次数(在本实施方式中为160次)(步骤S516)，在未达到所述第1次数的情况下，不变更主驱动脉冲P1的等级而返回到处理步骤S502(步骤S517)，而在达到了所述第1次数的情况下使主驱动脉冲P 1的等级降低1级，并且将连续发生次数N复位为0，然后返回到处理步骤S502(步骤S518)。
这样，在为既表示负荷增量中等的旋转状况又表示驱动余力小的模式(1，1，1)的情况下，当该模式连续地发生了规定次数时，即，当无余量旋转连续地发生了第1次数时，判定为即使进行脉冲下降也能够稳定地进行旋转驱动，因此实施脉冲下降，从而既不会进行有可能导致不旋转的脉冲下降，又能够实现节电化。
在处理步骤S513中判定为在第3区间T3内未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(1，1，0)且驱动余力大于规定值的旋转状况的情况。图4中的无余量旋转的情况)，当主驱动脉冲P1的等级n为最低等级0时，由于不能再降低等级，因此不变更等级而返回步骤S502(步骤S522、S519)。
在处理步骤S522中判定为主驱动脉冲P1的等级n不是最低等级0的情况下，控制电路103对连续发生次数N加1(步骤S521)，判定次数N是否达到比第1次数少的规定的第2次数(在本实施方式中为30次)(步骤S520)，在未达到所述第2次数的情况下，不变更主驱动脉冲P1的等级而返回处理步骤S502(步骤S519)，而在达到了所述第2次数的情况下，使主驱动脉冲P1的等级降低1级，并且将连续发生次数N复位为0，返回到处理步骤S502(步骤S518)。该动作的示例表示如下这样的情况：对作为持续性负荷的日历负荷进行驱动之后，日历负荷的驱动结束，从而只对时刻指针进行驱动，负载得到减轻。
这样，构成为：在驱动余力小的模式连续发生了规定的第1次数的情况下，对主驱动脉冲实施脉冲下降，并且，在至少连续发生了驱动余力小的模式的状况下了发生了驱动余力大的模式的情况下，即使在驱动余力小的模式连续发生了第1次数之前，也将对主驱动脉冲P1实施脉冲下降。另外，构成为：在至少连续发生了所述驱动余力小的旋转状况的状况下发生了驱动余力大的旋转状况的情况下，当所述驱动余力小的旋转状况的连续发生次数与所述驱动余力大的旋转状况的连续发生次数的合计达到比所述第1次数小的第2次数时，对主驱动脉冲P1实施脉冲下降。
因此，根据本实施方式的步进电机以及模拟电子表，在具有驱动余力且动作稳定的情况下，能够提前进行脉冲下降，因此，在预先知道的持续性负荷得到减轻的情况下，能够抑制能耗的浪费。
另外，在感测到负荷得到减轻时减小主驱动脉冲P1的脉冲宽度，因此，能够执行与负荷减轻对应的脉冲下降，不浪费能耗，实现低功耗化。
另一方面，在步骤S505中判定为在第2区间T2内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(0，1，x)的情况，图3中的通常负荷以及负荷增量极小的带余量旋转的情况、或者图4中的带余量旋转的情况。)，当主驱动脉冲P1的等级n为最低等级0时，由于不能进行等级降低，因此不变更等级而返回处理步骤S502(步骤S600、S602)，而当主驱动脉冲P1的等级n不是最低等级0时，立即使主驱动脉冲降低1级并返回处理步骤S502(步骤S600、S602)。由此，当驱动余力更大时，立即对主驱动脉冲P1实施脉冲下降，能够保持稳定的驱动并实现低功耗化。
另外，控制单元可以构成为：在至少连续发生了驱动余力小的旋转状况的状况下发生了驱动余力大的旋转状况的情况下，当驱动余力小的旋转状况的连续发生次数N与驱动余力大的旋转状况的连续发生次数N的合计达到了比所述第1次数小的第2次数时，对主驱动脉冲P1实施脉冲下降。
另外，可以构成为：将检测区间划分为紧接在主驱动脉冲的驱动之后的第1区间T1、第1区间之后的第2区间T2、以及第2区间之后的第3区间T3，在通常负荷的状态下，第1区间T1是在以转子202为中心的空间的第3象限III中检测转子202的正向旋转状况以及最初的逆向旋转状况的区间，第2区间T2是在第3象限III中检测转子202的最初的逆向旋转状况的区间，第3区间T3是在第3象限III中检测转子202的最初的逆向旋转之后的旋转状况的区间，在驱动余力小的模式连续地产生了所述第1次数的情况下，所述控制单元对主驱动脉冲P1实施脉冲下降，并且，在至少连续产生了驱动余力小的模式的状况下产生了驱动余力大的模式的情况下，即使所述驱动余力小的模式尚未连续发生所述第1次数，所述控制单元也对主驱动脉冲P1实施脉冲下降。
另外，可以构成为：所述驱动余力小的模式为(1，1，1)，所述驱动余力大的模式为(1，1，0)。
另外，所述控制单元可构成为：当产生了驱动余力更大的模式(0，1，x)时，立即对主驱动脉冲实施脉冲下降。
另外，本发明的实施方式的模拟电子表可构成为，该模拟电子表具有：对时刻指针进行旋转驱动的步进电机；以及对所述步进电机进行控制的步进电机控制电路，其特征在于，使用上述步进电机控制电路作为所述步进电机控制电路，并且，该模拟电子表具有表示日期的日轮，所述步进电机驱动所述日轮的期间为驱动余力小的旋转状况，所述日轮的驱动结束之后为驱动余力大的旋转状况。
接着，对本发明的另一实施方式的步进电机控制电路以及模拟电子表进行说明。该另一个实施方式的框图与图1相同，另外，所使用的步进电机采用图2所示的结构。
图7～图9是用于说明本发明的另一实施方式的动作的时序图。在上述实施方式中，将检测区间划分成3个区间T1、T2、T3，但在本实施方式中，将上述实施方式中的区间T2划分成2个区间T2A、T2B，并且区间T1以及区间T3构成为与上述实施方式相同，因此，将检测区间划分成4个区间T1、T2A、T2B、T3。
即，在该另一实施方式中，将检测区间T划分成多个区间，例如将其划分成紧接在主驱动脉冲P1的驱动之后的第1区间T1(与上述实施方式的第1区间相同的区间)、第1区间之后的第2区间T2A、第2区间T2A之后的第3区间T2B、以及第3区间T2B之后的第4区间(与上述实施方式的第3区间相同的区间)T3。
在通常负荷状态下，第1区间T1是在以转子202为中心的空间的第3象限III中检测转子202的正向旋转状况以及最初的逆向旋转状况的区间，第2区间T2A以及第3区间T2B是在第3象限III中检测转子202的最初的逆向旋转状况的区间，第4区间T3是在第3象限III中检测转子202的最初的逆向旋转之后的旋转状况的区间。
另外，第3区间T2B的时间宽度只要为至少能检测到1个感应信号VRs的时间宽度即可。即，第3区间T2B的时间宽度只要至少为旋转检测电路111对感应信号VRs进行采样的1个周期的时间宽度即可。
在图7中，仅在第2区间T2A内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的最大值Vmax，作为模式(第1区间T1、第2区间T2A、第3区间T2B、第4区间T3)，得到了模式(0，1，0，0)。该情况表示具有驱动余力的旋转状况。并且，表示驱动余力大且旋转余量最大的旋转状况。
在图8中，仅在第3区间T2B内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的最大值Vmax，得到了模式(0，0，1，0)。由于驱动余力越大，转子202旋转得越快，因此，超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的产生时刻提前。与图8的情况相比，在图7的情况下，更早地产生了感应信号VRs。图8的情况表示具有驱动余力的旋转状况，但其是驱动余力小且旋转余量大的旋转状况。
在图9中，在第1区间以及第3区间T2B内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的最大值Vmax，得到了模式(1，0，1，0)。该情况为不具有驱动余力的旋转状况。
图10是说明本发明的另一实施方式的动作的判定表。其示出了以下三者之间的关系，即：模式(T1，T2A，T2B，T3)、表示旋转余量的程度或是否进行了旋转的旋转状况判定结果、以及根据判定结果来保持或变更驱动脉冲等级的脉冲控制(等级操作)。
在产生了图7的模式(0，1，0，0)的情况下，如图10所示，控制电路103判定为旋转余量最大(驱动余力大于规定值的旋转状况)。脉冲下降的动作的详细内容将在后文说明，在驱动余力大的旋转状况的情况下，控制电路103将具有驱动余力的旋转状况的发生次数1次作为具有驱动余力的旋转状况的发生次数4次进行加权和计数，并与累计的计数值相加。
另外，在产生了图8的模式(0，0，1，0)的情况下，如图10所示，控制电路103判定为旋转余量大(具有驱动余力但驱动余力小于预定值的旋转状况)。在驱动余力小的旋转状况的情况下，控制电路103将具有驱动余力的旋转状况的发生次数1次作为具有驱动余力的旋转状况的发生次数1次进行加权和计数，并与累计的计数值相加。
当驱动余力小的旋转状况的连续发生次数与驱动余力大的旋转状况的连续发生次数的合计次数达到了规定值时，控制电路103使主驱动脉冲P1降低1级(脉冲下降)。
另一方面，在产生了图9的模式(1，0，1，0)的情况下，如图10所示，控制电路103判定为无余量旋转(无驱动余力的旋转状况)。在无驱动余力的情况下，控制电路103控制为不变更主驱动脉冲P1的能量，而是保持不变。
这样，在该另一实施方式中，将具有驱动余力的旋转状况的发生次数计数为根据驱动余力的大小进行加权后的加权发生次数，并且，在连续发生了具有驱动余力的旋转状况的情况下，当具有所述各个驱动余力的旋转状况的加权发生次数的合计达到了规定次数(例如上述实施方式中的第1次数)时，对主驱动脉冲P1实施脉冲下降。
图11是示出本发明的另一个实施方式的动作的流程图。
下面，根据图1、图2、图7～图11来说明该另一个实施方式的动作。
在图1中，振荡电路101产生规定频率的基准时钟信号，分频电路102对振荡电路101产生的所述信号进行分频而产生作为计时基准的时钟信号，并将其输出到控制电路103。
控制电路103对所述时钟信号进行计数而进行计时动作，首先将主驱动脉冲P1n的等级n以及具有驱动余力的旋转状况的连续发生次数N设为0(图11的步骤S501)，输出控制信号，以用最小脉冲宽度的主驱动脉冲P10来对步进电机105进行旋转驱动(步骤S502、S503)。
驱动脉冲选择电路104响应于来自控制电路103的控制信号，利用主驱动脉冲P10对步进电机105进行旋转驱动。步进电机105被主驱动脉冲P10进行旋转驱动而对时刻指针107、108、110进行旋转驱动。由此，在步进电机105正常旋转的情况下，在显示部106中，由时刻指针107、108、110实时显示当前时刻。
控制电路103判定旋转检测电路111是否检测到超过规定的基准阈值电压Vcomp的步进电机105的感应信号VRs，并且判定检测区间判别电路112是否判定为所述感应信号VRs的检测时刻t处于区间T1内(即，判定是否在第1区间T1内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs)(步骤S504)。
在处理步骤S504中判定为在第1区间T1内未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(0，x，x，x)的情况。另外，与上述实施方式相同，判定值“x”表示无论“1”还是“0”。)，与上述相同，控制电路103判定是否在第2区间T2A内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs(步骤S111)。
在处理步骤S111中判定为在第2区间T2A内未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(0，0，x，x)的情况。)，与上述相同，控制电路103判定是否在第3区间T2B内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs(步骤S112)。
在处理步骤S112中判定为在第3区间T2B内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(0，0，1，x)的情况。驱动余力小的旋转状况的情况，图8以及图10中的旋转余量大的情况)，控制电路103将次数N与加权后的次数1相加(步骤S113)，并且当判定为相加后的次数N达到了规定次数(例如上述实施方式中的第1次数)时(步骤S114)，使主驱动脉冲P1的能量等级降低1级，并且将次数N复位为0而返回处理步骤S502(步骤S115)。
在处理步骤S114中判定为相加后的次数N未达到所述规定次数的情况下，控制电路103不变更主驱动脉冲P1的能量等级而返回步骤S502(步骤S116)。
在处理步骤S112中判定为在第3区间T2B内未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(0，0，0，x)的情况)，当判定为在第4区间T3内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs时(模式为(0，0，0，1)的情况，图10的临界旋转的情况(步骤S117)，控制电路103使主驱动脉冲P1的能量等级升高1级而返回处理步骤S502(步骤S118)。
在处理步骤S117中判定为在第4区间T3内未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(0，0，0，0)的情况。图10的未旋转的情况)，对驱动脉冲选择电路104进行控制，以利用校正驱动脉冲P2来驱动步进电机105(步骤S122)，然后，控制电路103使主驱动脉冲P1的能量等级升高1级，并且将次数N设为0而返回处理步骤S502(步骤S123)。这样，在未发生具有驱动余力的旋转状况的情况下，次数N被复位为0。
在处理步骤S111中判定为在第2区间T2A内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(0，1，x，x)的情况。驱动余力大的情况，图7以及图10中的旋转余量最大的情况)，将次数N与加权后的次数4相加而转移到处理步骤S114(步骤S119)。
另外，在处理步骤S119、S113中，控制电路103对驱动余力小的旋转状况发生次数的加权后的次数与驱动余力大的旋转状况发生次数的加权后的次数的合计次数进行计数，在处理步骤S114中判定所述合计次数是否达到了所述规定次数。
在处理步骤S504中判定为在第1区间T1内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(1，x，x，x)的情况)，与上述相同，控制电路103判定是否在第2区间T2A或第3区间T2B内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs(步骤S120)。
在步骤S120中判定为在第2区间T2A和第3区间T2B内均未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(1，0，0，x)的情况)，当判定为在第4区间T3内也未检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(1，0，0，0)的情况，无驱动余力的图10中的未旋转的情况)(步骤S121)，控制电路103对驱动脉冲选择电路104进行控制，以利用校正驱动脉冲P2来驱动步进电机105，之后使主驱动脉冲P1的能量等级升高1级，并且将次数N设成0而返回处理步骤S502(步骤S122、S123)。
在处理步骤S121中判定为在第4区间T3内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(1，0，0，1)的情况，无驱动余力的图10中的临界旋转的情况)，控制电路103使主驱动脉冲P1的能量等级升高1级而返回处理步骤S502(步骤S124)。
另外，在处理步骤S120中判定为在第2区间T2A或第3区间T2B中的至少一个区间内检测到超过基准阈值电压Vcomp的感应信号VRs的情况下(模式为(1，1，0，x)、(1，0，1，x)、(1，1，1，x)的情况，无驱动余力的图10中的无余量旋转)，具有驱动余力的旋转状况未继续发生，因此控制电路103将次数N设成0而返回处理步骤S502(步骤S125)。
如上所述，在该另一实施方式中，将主驱动脉冲P1的具有驱动余力的旋转状况的发生次数计数为根据驱动余力的大小进行加权后的加权发生次数，并且在连续发生了具有驱动余力的旋转状况的情况下，当具有所述各个驱动余力的旋转状况的加权后的发生次数的合计达到了规定次数(例如所述第1次数)时，对所述主驱动脉冲P1实施脉冲下降，因此，能够在减轻了持续性负荷的情况下抑制能耗的浪费。
另外，对于模拟电子表而言，能够得到如下效果：在日历负荷等持续性负荷得到减轻的情况下，抑制能耗的浪费。
另外，在驱动余力小的旋转状况的情况下，进行慎重的判定，以在旋转状况的实际发生次数多时降低等级，因此能够防止在降低等级后发生不旋转的状况，并且，由于在驱动余力大时提前降低等级，因此能够实现低功耗化。另外，即使在驱动余力大的状态与驱动余力小的状态并存的状态下，也能够消除由于突然降低等级而导致的问题，能够进行适当的等级下降动作。
另外，由于是根据驱动余力的大小来降低等级，因此，能够防止在产生突发性负荷的情况下发生长时间不进行等级下降的问题，能够防止功耗的浪费。
另外，由于能够通过缩短发生突发性负荷之后的等级下降期间来实现低效耗驱动，并且能够避免因产生突发性负荷时的等级下降引起的问题，因此，能够利用齿轮组盘负荷等实现良好的齿轮啮合而防止瞬间解除负荷时发生等级下降的状况，能够实现稳定的走针驱动。
这里，控制单元可以构成为：相比于驱动余力小的旋转状况，对驱动余力大的旋转状况进行发生次数更多的加权而进行计数，并且，在连续发生了具有驱动余力的旋转状况的情况下，当具有所述各驱动余力的旋转状况的加权后的发生次数的合计达到了所述第1次数时，对所述主驱动脉冲实施脉冲下降。
另外，在该另一实施方式中，是将主驱动脉冲P1的具有驱动余力的旋转状况的发生次数设为根据驱动余力的大小进行加权而得到的发生次数，且在旋转余量最大的情况下设为4次，在旋转余量大的情况下设为1次，但也可以构成为，在旋转余量最大的情况下设为多于4次，或者在旋转余量最大的情况下更早地实施脉冲下降。
另外，也可以构成为：将检测区间T划分成多个区间，例如划分成紧接在主驱动脉冲P1的驱动之后的第1区间T1、第1区间T1之后的第2区间T2A、第2区间T2A之后的第3区间T2B以及第3区间T2B之后的第4区间T3，在通常负荷状态下，第1区间T1是在以转子202为中心的空间的第3象限III中判定转子202的正向旋转状况的区间以及判定最初的逆向旋转状况的区间，第2区间T2A以及第3区间T2B是在第3象限III中判定转子202的最初的逆向旋转状况的区间，第4区间T3是在第3象限III中判定转子202的最初的逆向旋转后的旋转状况的区间，所述控制单元根据在第1区间T1～第4区间T3中检测到的感应信号VRs的模式来判定驱动余力，并且在连续地发生了具有驱动余力的旋转状况的情况下，当驱动余力小的模式与驱动余力大的模式的加权后的发生次数的合计达到了规定次数(例如上述第1次数)时，对主驱动脉冲P1实施脉冲下降。
另外，可以构成为，所述驱动余力小的模式为(0，0，1，x)，所述驱动余力大的模式为(0，1，x，x)。
另外，在上述各实施方式中，通过设定不同的脉冲宽度来改变各主驱动P1的能量，但也可以通过改变脉冲电压等来改变驱动能量。
另外，上面例举了日历作为在持续了规定时间后得到减轻的持续性负荷的例子，但是，可以使用各种负荷，例如使设置在显示部上的用于通知规定时刻的字符进行规定动作的负荷等。
另外，作为步进电机的应用例，以电子表为例进行了说明，不过也可以应用于使用了电机的各种电子设备。
工业上的可利用性
本发明的步进电机控制电路可应用于使用了步进电机的各种电子设备。
另外，关于本发明的电子表，以带日历功能的模拟电子手表、带日历功能的模拟电子座钟等各种带日历功能的模拟电子表为代表，可以采用各种模拟电子表。