JP3661264B2

JP3661264B2 - Method of controlling stepping motor for timing, control device and timing device

Info

Publication number: JP3661264B2
Application number: JP7372296A
Authority: JP
Inventors: 勝窪田; 博之小島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2016-03-28
Also published as: JPH09266697A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステップモータの制御方法および制御装置に関し、特に、２極磁化されたロータを備えたＰＭタイプの計時用ステップモータの制御方法および制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
小型の電子時計やタイマーなどの計時装置においては、時刻表示のための運針などにロータとして２極磁化された永久磁石を用いたＰＭタイプのステップモータが用いられている。この計時用のステップモータは、ステータの駆動コイルに極性の異なる駆動パルスを交互に供給すると、ロータの周囲に磁極の反転した磁界が形成され、これによってロータを１８０度回転させることが可能なステップモータであり、構造が簡易で消費電力の小さな計時用ステップモータである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、小型で携帯に適した電子装置は集積化が進み、ユーザーの様々なニーズに対応して多機能化が進んでいる。腕装着型の装置などにおいても計時装置に加え多種多様な機能を備えた装置が実現されている。これらの電子装置においては、多くの装置が同時にあるいは継続して動作するため、消費電力は増加する傾向にある。一方、これらの携帯用に適した小型の電子装置においては、搭載可能な電源が限られているので、長時間、安定した動作を行うためには消費電力をできるだけ低減することが重要である。また、太陽電池などを用いて自動的に発電を行って電池の交換なしに長期間、何処でも自由に使用できる携帯型電子機器も考案されているが、これらの発電システムからは大きな電流密度を得にくい。
【０００４】
時刻表示をステップモータを用いて行う計時装置においても多機能化が進んでおり、ステップモータを駆動するために消費される電力をさらに低減することが望まれている。
【０００５】
そこで、本発明においては、ステップモータを駆動するために供給される駆動パルスの電力分布を適正化し、電力消費を低減可能な計時用ステップモータの制御方法および制御装置を提供することを目的としている。特に、本発明においては、小型・携帯型の電子機器などに適した簡単な電力制御によって適正な電力分布の駆動パルスをステップモータに供給し、電力消費を低減できる制御方法および制御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、２極磁化された永久磁石からなるロータの周囲にステータによって２極の磁界が発生され、これによってロータが１８０度回転される計時用ステップモータにおいて、その無励磁状態におけるトルク（ディテントトルクあるいはコギングトルク）が図２に示すように、回転角度に応じてほぼサインカーブを描いて変化することに着目した。そして、このコギングトルクの変化を考慮して電力分布を可変にした駆動パルスによってステップモータを駆動するようにしている。すなわち、本発明においては、２極磁化された永久磁石からなるロータと、駆動パルスによって反転した磁極の磁界を発生させてロータを１８０度回転させるステータとを有する計時用ステップモータを制御する際に、計時信号に伴って供給される駆動パルスの電力分布を初期の実効電力および終期の実効電力が中期の実効電力に比べて低くなるようにしている。
【０００７】
図２から判るように、ロータの回転初期にはコギングトルクは小さいのでステップモータの発生トルクは小さくて良い。従って、初期の実効電力が小さい駆動パルスを用いてもロータを始動できる。一方、コギングトルクは回転角度に伴って徐々に増加するので、これに合わせて駆動パルスの中期の実効電力を大きくし、確実にロータを回転させる。このように、駆動パルスの立ち上がり、あるいは立ち下がりの初期の実効電力を抑えることによって、ステップモータのコギングトルクに対する余分なトルクの発生を抑制できるので無駄な電力消費を省き、消費電力を低減できる。さらに、駆動パルスを供給した直後にロータが急激に加速されないので、ロータの回転に起因して駆動コイルで発生する逆起電力も小さくできる。このため、コギングトルクが増加する駆動パルスの中期に十分な電力を供給することが可能となり、少ない電力で確実にロータを回転できる。
【０００８】
さらに、ロータの回転が進むとコギングトルクは減少し、ロータの回転に対し抵抗となる側から駆動する側に転ずる。このため、駆動パルスの終期の実効電力は中期の実効電力に比べて低く設定することが可能であり、これによってさらに消費電力を低減できる。また、余分な電力によってステップモータに過度のトルクを発生させずに済むので、駆動パルスを供給した後の減衰振動時間（セットリングタイム）を少なくし、この間の振幅も小さくできる。従って、この間の誘導起電力を小さくでき、ジュール熱などによって喪失されるエネルギーを削減できる。
【０００９】
このような駆動パルスの電力分布を制御するには、ステップモータに駆動パルスを供給する駆動手段に対し、基準時間発生手段から供給された計時信号によって駆動手段をチョッパ制御して駆動パルスを発生する制御手段を用いることが可能である。この制御手段によって駆動パルスをチョッパ制御し、初期のデューティー比および終期のデューティー比を中期のデューティー比より低く設定することによって、駆動パルスの電力分布を変更し、初期の実効電力および終期の実効電力を中期の実効電力より低くできる。駆動パルスの電力分布の制御には、チョッパ制御に限らず、インバータなどを用いたパルス幅変調制御によって行うことも可能であり、初期のパルス幅を中期のパルス幅に比べて狭くすれば良い。同様に、終期のパルス幅を中期のパルス幅より狭く設定することによって駆動パルスの終期の実効電力を低減できる。
【００１０】
計時を行うステップモータに対し供給する駆動パルスを、上記の制御手段によって電力制御することにより、計時装置の電力消費を大幅に低減でき、電力の限られた小型で携帯に適した電子装置においても、計時機能に加えて他の機能を有効に活用することができる。また、電子装置の電池の寿命を延ばし、あるいは電池の交換を不要にすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。図１に、本発明に係る計時装置１の概略構成を示してある。本例の計時装置１は、ステップモータ１０と、このステップモータ１０を制御する制御装置２０と、ステップモータ１０の動きを伝達する輪列５０、および輪列５０によって運針される秒針６１、分針６２および時針６３を備えている。本例のステップモータ１０は、制御装置２０から供給される駆動パルスによって磁力を発生する駆動コイル１１と、この駆動コイル１１によって励磁されるステータ１２と、さらに、ステータ１２の内部で回転するロータ１３を備えている。このロータ１３はディスク状の２極の永久磁石によって構成されており、ＰＭ型（永久磁石回転型）の１相のステップモータ１０となっている。ステータ１２には、駆動コイル１１で発生した磁力によって異なった磁極がロータ１３の回りのそれぞれの相１５および１６に発生するように磁気飽和部１７が設けられている。また、ロータ１３の回転方向を規定するために、ステータ１２の内周の適当な位置には内ノッチ１８が設けられており、これによってコギングトルクを発生させてロータ１３が適当な位置に停止するようにしている。
【００１２】
ステップモータ１０のロータ１３の回転は、かなを介してロータ１３に噛合された五番車５１、四番車５２、三番車５３、二番車５４、日の裏車５５および筒車５６からなる輪列５０によって各針に伝達される。四番車５２の軸には秒針６１が接続され、二番車５４には分針６２が接続され、さらに、筒車５６には時針６３が接続されており、ロータ１３の回転に連動してこれらの各針によって時刻が表示される。輪列５０には、さらに、年月日などの表示を行うための伝達系など（不図示）を接続することももちろん可能である。
【００１３】
本例の計時装置１においては、ステップモータ１０の回転することによって時刻が表示されるようになっている。従って、ステップモータ１０は所定の計時信号に従って出力された駆動パルスによって駆動される。ステップモータ１０を制御する本例の制御装置２０は、水晶振動子などの基準発振源２１を用いて基準周波数の基準パルスを出力する発振回路２２と、基準パルスを分周して計時を行うための特定の幾つかの計時信号（タイミング信号）φ０〜φ４を出力する分周回路２３と、さらに、基準パルスに基づき数ｋＨｚ〜数１０ｋＨｚの高周波のパルス信号（チョッパ信号）を発生するチョッパ回路２４を備えている。これらのタイミング信号およびチョッパ信号は、ステップモータ１０に供給する駆動パルスを生成するための駆動回路３１を制御する制御回路３０に供給される。制御回路３０は、これらのタイミング信号およびチョッパ信号によって駆動パルスを発生させ、その駆動パルスの実効電力をチョッパ制御を用いて変動できるようにしている。すなわち、駆動パルスを直流チョッパして駆動パルスを複数のサブパルスから構成し、各サブパルスのデューティー比を制御することにより、各サブパルスのパルス幅を制御し、駆動パルスの電力分布およびパルス全体の実効電力を制御できるようにしている。
【００１４】
本例の駆動回路３１は、ｐチャンネルＭＯＳトランジスタ（以降においてはＭＯＳ）３２、３３およびｎチャンネルＭＯＳ３４、３５をバイポーラ型の駆動回路を構成するように接続してあり、これらのＭＯＳ３２、３３、３４および３５によって電源から供給された電力を制御し、ステップモータの駆動コイル１１に極性の異なる駆動パルスを交互に供給できるようになっている。このような駆動回路３１はＣＭＯＳなどを用いて簡単に構成できるものであり、上記の制御回路３０などと共に１つの基板上にモノリシック化することも可能である。
【００１５】
さらに、駆動回路３１から駆動コイル１１へ駆動パルスを供給する配線には、駆動パルスを供給した後に生ずる誘起電圧などからロータ１３の回転・非回転を検出する検出回路３９が接続されており、制御回路３０はこの検出回路３９からの検出信号によってさらに制御を行えるようになっている。
【００１６】
本例のステップモータ１０においては、駆動回路３１から供給された駆動パルスによって駆動コイルが励磁され、ロータ１３の周囲に位置するステータ１２の第１および第２の端部１５および１６の間に磁界が発生する。そして、極性の反転した駆動パルスが供給されると、ロータ１３に磁極の反転した磁界が発生され、これによってロータ１３は１８０度回転する。本例のステップモータ１０はＰＭ型であり、ロータ１３に永久磁石を用いているので無励磁保持トルク（ディテントトルクあるいはコギングトルク）を備えており、このコギングトルクがロータの回転角度によって変化する。さらに、本例のステップモータ１０は、ステータ１２にロータ１３の静的な安定位置を定める内ノッチ１８を設けてあり、この内ノッチ１８に対しロータ１３の２極がほぼ直交した位置で静止する。ロータ１３が動く過程において、コギングトルクＴｃが変化する様子を図２に示してある。本図から判るように、コギングトルクＴｃはロータ１３の回転角度に応じてほぼサインカーブを描いて変化する。すなわち、静的な安定位置から回転角度が増加するといったんコギングトルクＴｃは増加し、そののち減少する。そして、ロータ１３が中間地点を過ぎると、コギングトルクＴｃはロータの回転運動に抵抗となる側から駆動する側のトルクとして作用し、次の静的安定位置で位置エネルギーが最も低くなるように変化する。
【００１７】
従って、ステップモータ１０に駆動パルスが供給され、駆動パルスによって励磁された磁界によりロータ１３がコギングトルクＴｃより大きな回転力を得るとロータ１３は回転を開始する。そして、ロータ１３が９０度以上回転するとコギングトルクＴｃによって次の静的安定位置に向かい、その静的安定位置を中心に振動する。そして、減衰振動時間（セットリングタイム）が経過したのち、静的安定位置にロータ１３が静止する。計時を行う本例のステップモータ１０には、定期的、例えば１秒毎（１Ｈｚ）に数〜数１０ｍｓ程度の駆動パルスが断続的に供給され、ロータ１３は回転および静止を繰り返す。そして、ロータ１３が回転した後の減衰振動による誘起電力を検出回路３９によって検出し、ロータ１３の回転・非回転を判断する。さらに、ロータ１３が非回転の場合は、さらに大きな電力の駆動パルスをステップモータ１０に供給して強制的に回転させる。
【００１８】
図３に、本例の制御回路２０において、分周回路２３から供給されたタイミング信号φ０〜φ４およびチョッパ回路２４から供給されたチョッパ信号によって制御回路３０が駆動回路３１を制御し、駆動パルスがステップモータの駆動コイル１１に出力される様子を示してある。分周回路１３から供給される各タイミング信号φ０、φ１、φ２、φ３およびφ４は同一の周期、例えば、計時に適当な１Ｈｚのサイクル信号であり、それぞれの信号のレベルが変動するタイミングを変えてある。一方、チョッパ回路１６から供給されるチョッパ信号は短い周期の信号であり、例えば、３ｋＨｚ程度の信号である。
【００１９】
時刻ｔ１に、タイミング信号φ０が低レベルから高レベルに変わると、ステップモータ１０に駆動パルスを供給するサイクルがスタートする。そして、時刻ｔ２にタイミング信号φ１が低レベルから高レベルに変わると、例えば、駆動回路３１のｐチャンネルＭＯＳ３２およびｎチャンネルＭＯＳ３４に高レベルの制御信号が印加され、駆動パルスが発生する。このタイミング信号φ１によってステップモータの駆動コイル１１に供給される駆動パルスは、ＭＯＳ３２および３４に印加される制御信号により、チョッパ信号およびタイミング信号φ１に対応したデューティー比でオンオフされ、幅の狭い複数のサブパルスによって構成される。従って、駆動パルスの立ち上がり初期、すなわち、時刻ｔ２から次のタイミング信号φ２が立ち上がる時刻ｔ３までの駆動パルスは、チョッパ信号に同期したデューティー比が５／３２程度の幅の狭いサブパルスによって構成される。
【００２０】
次に、時刻ｔ３にタイミング信号φ２が低レベルから高レベルになると、制御回路３０は、制御信号のデューティー比をタイミング信号φ２に対応した値に変える。これによって、駆動パルスの中期、すなわち、時刻ｔ３から次のタイミング信号φ３が立ち上がる時刻ｔ４までの駆動パルスは、チョッパ信号に同期したデューティー比が２２／３２程度の幅の広いサブパルスによって構成される。
【００２１】
さらに、時刻ｔ４にタイミング信号φ３が低レベルから高レベルになると、制御回路３０が制御信号のデューティー比をタイミング信号φ３に対応した値に変える。これによって、駆動パルスの終期の、時刻ｔ４から次のタイミング信号φ４が立ち上がり駆動パルスが終了する時刻ｔ５までの駆動パルスは、チョッパ信号に同期したデューティー比が１０／３２程度の幅の狭いサブパルスによって構成される。
【００２２】
このような１つの駆動パルスをステップモータ１０に供給するサイクルが終了すると、ロータの回転・非回転が検出回路３９によって検出され、必要であれば、上記の駆動パルスより十分に大きな実効電力を備えた駆動パルスが供給され、ロータを強制的に回転させる。
【００２３】
次に、時刻ｔ６に、タイミング信号φ１が高レベルから低レベルに反転すると、先の駆動パルスと電圧レベルが反転した次の駆動パルスをステップモータに供給する新たなサイクルが開始される。時刻ｔ７にタイミング信号φ２が反転すると、例えば、駆動回路３１のｐチャンネルＭＯＳ３３およいｎチャンネルＭＯＳ３５に高レベルの制御信号が印加され、駆動パルスが立ち下がる。この駆動パルスの立ち下がり初期、すなわち、時刻ｔ７から次のタイミング信号φ２が反転する時刻ｔ８までの駆動パルスは、前のサイクルの駆動パルスと反対の電圧で、チョッパ信号に同期したデューティー比が５／３２程度の幅の狭いサブパルスによって構成される。同様に、駆動パルスの中期、時刻ｔ８から次のタイミング信号φ３が立ち下がる時刻ｔ９までの駆動パルスは、チョッパ信号に同期したデューティー比が２２／３２程度の幅の広いサブパルスによって構成され、時刻ｔ９から次のタイミング信号φ４が立ち上がり駆動パルスが終了する時刻ｔ５までの駆動パルスの終期は、チョッパ信号に同期したデューティー比が１０／３２程度の幅の狭いサブパルスによって構成される。
【００２４】
図４に、上記の駆動パルスによって駆動コイルに流れた電流の変化の様子を示してある。本図に示したように、電流波形は、ほぼ図２に示したコギングトルクＴｃの前半の変化に対応しており、コギングトルクＴｃの小さい領域（駆動パルスの初期）では駆動コイルに流れる電流は少なくステップモータには小さなトルクが発生する。一方、コギングトルクＴｃの大きな領域（駆動パルスの中期）では駆動コイルに大きな電流が流れてステップモータに大きなトルクが発生していることが判る。さらに、駆動パルスの後半では、駆動コイルに流れる電流は少なくなくステップモータには小さなトルクが発生していることが判る。そして、駆動パルスが供給された後に、ロータが次の静止位置で減衰振動を行っていることを示す誘起電流が発生しており、ロータが確実に回転していることが判る。本例のチョッパ制御によりサブパルスのパルス幅を可変にして電力分布を設定した本例の駆動パルスの消費電流は、後述する均等なサブパルスによる駆動パルスの消費電流の約７０〜８０％に抑えられることが本願出願人らの測定によって判っている。
【００２５】
このように、チョッパ制御によって電圧分布を可変にした本例と比較するために、均等なサブパルスによって形成された均等な電圧分布の駆動パルスによってステップモータを駆動する様子を図５および図６に示してある。図５に示すように、時刻ｔ１１にタイミング信号φ０が高電位に変わると、駆動パルスを供給するサイクルが開始される。時刻ｔ１２にタイミング信号φ１が高電位に変わるとチョッパ信号に同期したデューティー比が２２／３２程度の幅のサブパルスが出力され、時刻ｔ１３にタイミング信号φ４が高電位になるまで同じデューティー比、すなわち、同じ幅のサブパルスが連続して出力される。従って、均等な幅のサブパルスによって構成されるようにチョッパ制御された駆動パルスがステップモータ１０に供給される。同様に、時刻ｔ１４にタイミング信号φ０が反転すると、次の駆動パルスを供給するサイクルが開始され、時刻ｔ１５にタイミング信号φ１が反転すると、先のサブパルスと逆の電位のサブパルスによって極性が反対の駆動パルスが供給される。これにより、磁極の反転した磁界がステータに発生し、ロータが次の静的安定位置に向かって回転する。
【００２６】
図６に均等な電力分布の駆動パルスを駆動コイルに供給したときに流れる電流の変化を示してある。駆動パルスが供給されるとすぐに大きな電流が流れロータが加速される。これによって、逆起電力が発生し、駆動パルスの中期に流れる電流は低下する。ロータがさらに回転するとロータが横切る磁束密度の変化が低下するので逆起電力も低下し、再び大きな電流が流れる。直流チョッパによる均等な幅のサブパルスによって駆動パルスを構成すると、サブパルスの数量を制御することによって駆動パルス全体の実効電力は制御可能であるが、駆動パルス内の実効電力の分布の制御は行えない。従って、駆動パルスの初期および終期に駆動コイルに大きな電流が流れてしまい消費電流が大きくなる。この結果、図４に示した電流波形より全体の消費電流が２０〜３０％増加してしまう。また、駆動パルスを供給した後のロータの減衰振動による誘起電流が、図４に示した本例の電力分布を変えた駆動パルスを用いて回転させた場合より２ｍ秒ほど早く発生している。これは、図５に示す駆動パルスによって、図３に示した本例の駆動パルスを供給した場合より、ロータが高速で回転されたためと考えられる。
【００２７】
このように、駆動パルスをデューティー比が等しくなるようにチョッパ制御した場合と比較し、本例のように駆動パルスのデューティー比を変えて電力分布を制御し、駆動パルスの中期に比べて初期および終期の実効電力が小さくなるようにチョッパ制御することによって、コギングトルクにマッチしたトルクを発生させてロータを回転できる。従って、ロータを低い回転速度で駆動することができ、駆動パルスの初期および終期で無駄に消費される電力を省くことができる。さらに、ロータの回転速度が低く、駆動パルスの中期における逆起電力を低減できるので、大きなトルクが必要となる駆動パルスの中期では大きな電流を流して十分なトルクを発生させ、確実にロータを回転できる。この結果、本例の駆動パルスによって消費電流を２０〜３０％程度低減できることが本願発明者らの測定によって確認されており、少ない電力で計時用のステップモータを確実に駆動できる。また、ロータの回転速度を低くできるので、回転後の減衰振動も小さくて済み、セットリングタイムを短くでき、また、これに伴って発生するジュール熱も抑制できる。
【００２８】
さらに、図３に示した本例のステップモータの制御方法においては、駆動パルスの初期のサブパルスのデューティー比を、駆動パルスの終期のデューティー比よりも小さくしている。これは、ロータが回転を開始する初期は、コギングトルクが小さいためデューティー比を低くしても十分にロータを始動でき、駆動パルスの初期において大きな省電力効果が得られるからであり、さらに、その後の逆起電力の発生を抑えて、よりスムーズにロータを回転させることが可能となるからである。一方、駆動パルスの終期においては、コキングトルクは回転初期と同様に小さいが、より確実にロータを回転させるため駆動パルスの初期よりデューティー比を若干高く設定し十分なトルクを発生できるようにしている。従って、本例においては、駆動パルスの初期における省電力効果が特に大きいと考えられる。
【００２９】
なお、本例においては、駆動パルスの初期、中期および終期の実効電力を制御するために計時信号と同様に一定の周波数で出力されたチョッパ信号を用いてサブパルスのデューティー比を調整しているが、インバータなどによるパルス幅変調制御を用いることも可能である。この場合は、駆動パルスを構成する複数のサブパルスのパルス幅を、上記のデューティー比に合わせて駆動パルスの中期に対し初期および終期の少なくともいずれかを低くするように制御すれば良い。さらに、パルス周波数変調（ＰＦＭ）、パルス振幅変調（ＰＡＭ）などの手法を用いて駆動パルスの実効電力を制御することも可能である。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明は、駆動パルス内の実効電力の分布をコギングトルクの分布を参照して駆動パルスの初期および終期の実効電力が中期の実効電力より小さくなるようにしている。このような実効電力の分布が制御された駆動パルスを用いることによって、駆動パルスの初期および終期の無効な電力消費を省くことが可能となり、ステップモータを駆動するために消費される電力を大幅に低減できる。特に、駆動パルスの初期の実効電力の分布を小さくすることが消費電力を低減するうえで有効である。
【００３１】
このような駆動パルスの電力制御は、駆動パルスをチョッパ制御し、駆動パルスの初期、中期、および終期のそれぞれでデューティー比を変えることによって行える。また、駆動パルスをパルス幅変調制御を行うことによっても電力分布の制御が可能である。
【００３２】
このように、本発明により、計時用のステップモータを駆動するために消費される電力を低く抑えることが可能となり、近年、小型化、多機能化している計時装置に好適なステップモータの制御方法および制御装置を提供できる。そして、低消費電力で計時を確実に行え、同時に、電子腕時計などに搭載された多様な機能を有効に活用できる計時装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御装置を用いた計時装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すステップモータのコギングトルクが変化する様子を示すグラフである。
【図３】本発明の制御装置からステップモータに供給される駆動パルスを他のタイミング信号と共に示すタイミングチャートである。
【図４】図３に示す駆動パルスが供給された駆動コイルに発生する電流波形を示すグラフである。
【図５】均等な電力の駆動パルスが供給される様子を他のタイミング信号と共に示すタイミングチャートである。
【図６】図５に示す駆動パルスが供給された駆動コイルに発生する電流波形を示すグラフである。
【符号の説明】
１・・計時装置
１０・・ステップモータ
１１・・駆動コイル
１２・・ステータ
１３・・ロータ
２０・・制御装置
２１・・水晶振動子
２２・・発振回路
２３・・分周回路
２４・・チョッパ回路
３０・・制御回路
３１・・駆動回路
３９・・回転・非回転の検出回路
５０・・輪列
６１・・秒針
６２・・分針
６３・・時針[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a step motor control method and control device, and more particularly to a PM type time-step motor control method and control device having a bipolar magnetized rotor.
[0002]
[Prior art]
In timing devices such as small electronic timepieces and timers, a PM type step motor using a permanent magnet magnetized in two poles as a rotor is used as a hand for displaying time. When this stepping motor for timekeeping alternately supplies driving pulses of different polarities to the driving coil of the stator, a magnetic field with reversed magnetic poles is formed around the rotor, thereby allowing the rotor to rotate 180 degrees. This is a time stepping motor that has a simple structure and low power consumption.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices that are small and suitable for carrying have been integrated, and multifunctional functions have been advanced in response to various needs of users. In addition to the timing device, devices equipped with a wide variety of functions have also been realized in arm-mounted devices. In these electronic devices, power consumption tends to increase because many devices operate simultaneously or continuously. On the other hand, in these small electronic devices suitable for portable use, the power sources that can be mounted are limited. Therefore, it is important to reduce power consumption as much as possible in order to perform stable operation for a long time. In addition, portable electronic devices have been devised that automatically generate power using solar cells and can be used anywhere for a long time without battery replacement. However, these power generation systems provide a large current density. Hard to get.
[0004]
Multi-functionalization is also progressing in the time measuring device that performs time display using a step motor, and it is desired to further reduce the power consumed to drive the step motor.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a time step motor control method and control device that can optimize power distribution of drive pulses supplied to drive a step motor and reduce power consumption. . In particular, the present invention provides a control method and a control device that can reduce power consumption by supplying a drive pulse with an appropriate power distribution to a step motor by simple power control suitable for a small and portable electronic device. The purpose is that.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in a time stepping motor in which a dipole magnetic field is generated by a stator around a rotor composed of a dipole magnetized permanent magnet and the rotor is rotated by 180 degrees, torque in a non-excited state ( As shown in FIG. 2, attention was paid to the fact that the detent torque or cogging torque changes substantially in a sine curve according to the rotation angle. Then, the step motor is driven by a drive pulse having a variable power distribution in consideration of the change in the cogging torque. That is, in the present invention, when controlling a time stepping motor having a rotor composed of a permanent magnet magnetized with two poles and a stator that rotates a rotor 180 degrees by generating a magnetic field of a magnetic pole reversed by a driving pulse. The power distribution of the drive pulse supplied along with the time signal is set so that the initial effective power and the final effective power are lower than the medium effective power.
[0007]
As can be seen from FIG. 2, since the cogging torque is small at the initial stage of rotation of the rotor, the torque generated by the step motor may be small. Therefore, the rotor can be started even by using a drive pulse with a small initial effective power. On the other hand, since the cogging torque gradually increases with the rotation angle, the effective electric power in the middle period of the drive pulse is increased accordingly, and the rotor is reliably rotated. In this way, by suppressing the effective power at the initial rise or fall of the drive pulse, generation of extra torque relative to the cogging torque of the step motor can be suppressed, so that useless power consumption can be saved and power consumption can be reduced. Further, since the rotor is not accelerated rapidly immediately after the drive pulse is supplied, the counter electromotive force generated in the drive coil due to the rotation of the rotor can be reduced. For this reason, it becomes possible to supply sufficient electric power in the middle of the driving pulse in which the cogging torque increases, and the rotor can be reliably rotated with less electric power.
[0008]
Further, as the rotation of the rotor proceeds, the cogging torque decreases, and the driving side changes from the side that resists the rotation of the rotor to the driving side. For this reason, the effective power at the end of the drive pulse can be set lower than the effective power in the middle period, and thus the power consumption can be further reduced. In addition, since it is not necessary to generate excessive torque in the step motor due to excess power, the damping vibration time (setling time) after the drive pulse is supplied can be reduced, and the amplitude during this time can also be reduced. Therefore, the induced electromotive force during this period can be reduced, and the energy lost due to Joule heat can be reduced.
[0009]
In order to control the power distribution of such a drive pulse, the drive means for generating a drive pulse by chopper-controlling the drive means with a time signal supplied from the reference time generating means to the drive means for supplying the drive pulse to the step motor. Control means can be used. This control means chopper-controls the drive pulse and sets the initial duty ratio and the final duty ratio to be lower than the middle duty ratio, thereby changing the power distribution of the drive pulse, the initial effective power and the final effective power. Can be lower than the mid-term effective power. Control of the power distribution of the drive pulse is not limited to chopper control, but can also be performed by pulse width modulation control using an inverter or the like, and the initial pulse width may be made narrower than the intermediate pulse width. Similarly, the effective power at the end of the drive pulse can be reduced by setting the end pulse width to be narrower than the middle pulse width.
[0010]
By controlling the power of the drive pulse supplied to the stepping motor that measures the time by the above-mentioned control means, the power consumption of the timing device can be greatly reduced, and even in a small and portable electronic device with limited power. In addition to the timekeeping function, other functions can be used effectively. In addition, the life of the battery of the electronic device can be extended, or battery replacement can be made unnecessary.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a timing device 1 according to the present invention. The timing device 1 of this example includes a step motor 10, a control device 20 that controls the step motor 10, a train wheel 50 that transmits the movement of the step motor 10, and a second hand 61 and a minute hand 62 that are moved by the train wheel 50. And an hour hand 63. The step motor 10 of this example includes a drive coil 11 that generates a magnetic force by a drive pulse supplied from a control device 20, a stator 12 excited by the drive coil 11, and a rotor 13 that rotates inside the stator 12. It has. The rotor 13 is composed of a disk-shaped two-pole permanent magnet, and is a PM type (permanent magnet rotating type) one-phase step motor 10. The stator 12 is provided with a magnetic saturation portion 17 so that different magnetic poles are generated in the respective phases 15 and 16 around the rotor 13 due to the magnetic force generated in the drive coil 11. Further, in order to define the rotation direction of the rotor 13, an inner notch 18 is provided at an appropriate position on the inner periphery of the stator 12, thereby generating a cogging torque to stop the rotor 13 at an appropriate position. I am doing so.
[0012]
The rotation of the rotor 13 of the step motor 10 is caused by the fifth wheel 51, fourth wheel 52, third wheel 53, second wheel 54, sun wheel 55 and hour wheel 56 engaged with the rotor 13 through the kana. Is transmitted to each needle by a train wheel 50. A second hand 61 is connected to the shaft of the fourth wheel 52, a minute hand 62 is connected to the second wheel 54, and an hour hand 63 is connected to the hour wheel 56, and these are interlocked with the rotation of the rotor 13. The time is displayed by each hand. It is of course possible to connect a transmission system (not shown) for displaying the date, etc. to the train wheel 50.
[0013]
In the timing device 1 of this example, the time is displayed by the rotation of the step motor 10. Accordingly, the step motor 10 is driven by the drive pulse output in accordance with a predetermined timing signal. The control device 20 of the present example that controls the step motor 10 uses an oscillation circuit 22 that outputs a reference pulse of a reference frequency using a reference oscillation source 21 such as a crystal resonator, and divides the reference pulse to measure time. Frequency-dividing circuit 23 that outputs several specific time-measurement signals (timing signals) φ0 to φ4, and a chopper circuit 24 that generates a high-frequency pulse signal (chopper signal) of several kHz to several tens kHz based on the reference pulse. It has. These timing signals and chopper signals are supplied to a control circuit 30 that controls a drive circuit 31 for generating a drive pulse to be supplied to the step motor 10. The control circuit 30 generates drive pulses based on these timing signals and chopper signals, and enables the effective power of the drive pulses to be varied using chopper control. In other words, the drive pulse is composed of a plurality of sub-pulses by direct current chopper and the duty ratio of each sub-pulse is controlled to control the pulse width of each sub-pulse, the power distribution of the drive pulse and the effective power of the entire pulse Can be controlled.
[0014]
In the drive circuit 31 of this example, p-channel MOS transistors (hereinafter referred to as MOS) 32 and 33 and n-channel MOSs 34 and 35 are connected so as to constitute a bipolar drive circuit, and these MOSs 32, 33 and 34 are connected. The power supplied from the power source is controlled by the power supply and the power supply 35, and drive pulses having different polarities can be alternately supplied to the drive coil 11 of the step motor. Such a drive circuit 31 can be easily configured using a CMOS or the like, and can be monolithically formed on one substrate together with the control circuit 30 or the like.
[0015]
Further, a detection circuit 39 for detecting the rotation / non-rotation of the rotor 13 from the induced voltage generated after the drive pulse is supplied is connected to the wiring for supplying the drive pulse from the drive circuit 31 to the drive coil 11. The circuit 30 can be further controlled by a detection signal from the detection circuit 39.
[0016]
In the step motor 10 of this example, the drive coil is excited by the drive pulse supplied from the drive circuit 31, and a magnetic field is generated between the first and second end portions 15 and 16 of the stator 12 positioned around the rotor 13. Will occur. When a drive pulse with reversed polarity is supplied, a magnetic field with reversed magnetic poles is generated in the rotor 13, thereby rotating the rotor 13 by 180 degrees. Since the step motor 10 of this example is of the PM type and uses a permanent magnet for the rotor 13, it has a non-excitation holding torque (detent torque or cogging torque), and this cogging torque varies depending on the rotation angle of the rotor. Further, in the step motor 10 of this example, the stator 12 is provided with an inner notch 18 that defines a static stable position of the rotor 13, and the two poles of the rotor 13 are stationary at a position substantially orthogonal to the inner notch 18. . FIG. 2 shows how the cogging torque Tc changes in the process of moving the rotor 13. As can be seen from this figure, the cogging torque Tc changes substantially in a sine curve according to the rotation angle of the rotor 13. That is, when the rotation angle increases from the static stable position, the cogging torque Tc once increases and then decreases. When the rotor 13 passes the intermediate point, the cogging torque Tc acts as a torque on the driving side from the side that resists the rotational movement of the rotor, and changes so that the potential energy becomes the lowest at the next static stable position. To do.
[0017]
Therefore, when the drive pulse is supplied to the step motor 10 and the rotor 13 obtains a rotational force larger than the cogging torque Tc by the magnetic field excited by the drive pulse, the rotor 13 starts rotating. When the rotor 13 rotates 90 degrees or more, the rotor 13 moves toward the next static stable position by the cogging torque Tc and vibrates around the static stable position. Then, after the damped vibration time (settling time) has elapsed, the rotor 13 stops at the static stable position. The stepping motor 10 of this example, which measures time, is intermittently supplied with a driving pulse of about several to several tens of milliseconds, for example, every second (1 Hz), and the rotor 13 repeats rotation and stationary. Then, the detection circuit 39 detects the induced power due to the damped vibration after the rotor 13 rotates, and determines whether the rotor 13 is rotating or not rotating. Further, when the rotor 13 is non-rotating, a driving pulse with larger electric power is supplied to the step motor 10 to forcibly rotate it.
[0018]
3, in the control circuit 20 of this example, the control circuit 30 controls the drive circuit 31 by the timing signals φ0 to φ4 supplied from the frequency divider circuit 23 and the chopper signal supplied from the chopper circuit 24, and the drive pulse is The state of being output to the drive coil 11 of the step motor is shown. The timing signals φ0, φ1, φ2, φ3, and φ4 supplied from the frequency divider circuit 13 are the same period, for example, a 1 Hz cycle signal suitable for timing, and the timing at which the level of each signal varies is changed. is there. On the other hand, the chopper signal supplied from the chopper circuit 16 is a short-cycle signal, for example, a signal of about 3 kHz.
[0019]
When the timing signal φ0 changes from a low level to a high level at time t1, a cycle for supplying a drive pulse to the step motor 10 starts. When the timing signal φ1 changes from a low level to a high level at time t2, for example, a high level control signal is applied to the p-channel MOS 32 and the n-channel MOS 34 of the drive circuit 31, and a drive pulse is generated. A drive pulse supplied to the drive coil 11 of the step motor by the timing signal φ1 is turned on / off by a control signal applied to the MOSs 32 and 34 at a duty ratio corresponding to the chopper signal and the timing signal φ1, and a plurality of narrow pulses are supplied. Consists of sub-pulses. Therefore, the drive pulse at the initial rise of the drive pulse, that is, from the time t2 to the time t3 when the next timing signal φ2 rises is composed of narrow sub-pulses having a duty ratio of about 5/32 synchronized with the chopper signal.
[0020]
Next, when the timing signal φ2 changes from the low level to the high level at time t3, the control circuit 30 changes the duty ratio of the control signal to a value corresponding to the timing signal φ2. As a result, the drive pulse from the middle stage, that is, from the time t3 to the time t4 when the next timing signal φ3 rises, is composed of wide sub-pulses having a duty ratio of about 22/32 synchronized with the chopper signal.
[0021]
Further, when the timing signal φ3 changes from the low level to the high level at time t4, the control circuit 30 changes the duty ratio of the control signal to a value corresponding to the timing signal φ3. As a result, the driving pulse from the time t4 to the time t5 when the next timing signal φ4 rises and the driving pulse ends at the end of the driving pulse is a narrow sub-pulse whose duty ratio synchronized with the chopper signal is about 10/32. Composed.
[0022]
When the cycle for supplying such one drive pulse to the step motor 10 is completed, the rotation / non-rotation of the rotor is detected by the detection circuit 39. If necessary, the effective power is sufficiently larger than the drive pulse. Drive pulses are supplied to forcibly rotate the rotor.
[0023]
Next, when the timing signal φ1 is inverted from the high level to the low level at time t6, a new cycle is started in which the next drive pulse whose voltage level is inverted from the previous drive pulse is supplied to the step motor. When the timing signal φ2 is inverted at time t7, for example, a high-level control signal is applied to the p-channel MOS 33 or the n-channel MOS 35 of the drive circuit 31, and the drive pulse falls. The driving pulse at the beginning of the fall of the driving pulse, that is, the driving pulse from the time t7 to the time t8 when the next timing signal φ2 is inverted has a voltage opposite to that of the driving pulse of the previous cycle, and the duty ratio synchronized with the chopper signal is 5 It is composed of subpulses with a width of about / 32. Similarly, the driving pulse from the middle of the driving pulse, from time t8 to time t9 when the next timing signal φ3 falls, is composed of wide sub-pulses having a duty ratio of about 22/32 synchronized with the chopper signal, and time t9 The end of the drive pulse from time to time t5 when the next timing signal φ4 rises and the drive pulse ends is composed of narrow sub-pulses with a duty ratio of about 10/32 synchronized with the chopper signal.
[0024]
FIG. 4 shows how the current flowing in the drive coil is changed by the drive pulse. As shown in the figure, the current waveform substantially corresponds to the change in the first half of the cogging torque Tc shown in FIG. 2, and in the region where the cogging torque Tc is small (initial stage of the drive pulse), the current flowing through the drive coil is A small torque is generated in the step motor. On the other hand, it can be seen that in the region where the cogging torque Tc is large (the middle period of the drive pulse), a large current flows through the drive coil and a large torque is generated in the step motor. Furthermore, in the second half of the drive pulse, it can be seen that a small amount of current flows through the drive coil and a small torque is generated in the step motor. Then, after the drive pulse is supplied, an induced current indicating that the rotor is performing damped vibration at the next stationary position is generated, and it can be seen that the rotor is reliably rotated. The current consumption of the driving pulse of this example, in which the power distribution is set by changing the pulse width of the subpulse by the chopper control of this example, can be suppressed to about 70 to 80% of the current consumption of the driving pulse by the uniform subpulse described later. Is determined by the applicant's measurements.
[0025]
Thus, in order to compare with the present example in which the voltage distribution is made variable by the chopper control, the state in which the step motor is driven by the driving pulse having the uniform voltage distribution formed by the uniform sub-pulse is shown in FIGS. It is. As shown in FIG. 5, when the timing signal φ0 changes to a high potential at time t11, a cycle for supplying a driving pulse is started. When the timing signal φ1 changes to a high potential at time t12, a sub-pulse having a duty ratio synchronized with the chopper signal of about 22/32 is output, and until the timing signal φ4 becomes high potential at time t13, that is, Sub-pulses with the same width are output continuously. Therefore, the chopper-controlled drive pulse is supplied to the step motor 10 so as to be composed of sub-pulses of uniform width. Similarly, when the timing signal φ0 is inverted at time t14, a cycle for supplying the next drive pulse is started, and when the timing signal φ1 is inverted at time t15, the drive having the opposite polarity by the subpulse having the opposite potential to the previous subpulse. A pulse is supplied. As a result, a magnetic field in which the magnetic poles are reversed is generated in the stator, and the rotor rotates toward the next static stable position.
[0026]
FIG. 6 shows a change in current that flows when a drive pulse having an even power distribution is supplied to the drive coil. As soon as the drive pulse is supplied, a large current flows and the rotor is accelerated. As a result, back electromotive force is generated, and the current flowing in the middle period of the drive pulse decreases. When the rotor further rotates, the change in magnetic flux density that the rotor crosses decreases, so the counter electromotive force also decreases and a large current flows again. When the drive pulse is composed of sub-pulses of uniform width by the DC chopper, the effective power of the entire drive pulse can be controlled by controlling the number of sub-pulses, but the distribution of the effective power in the drive pulse cannot be controlled. Therefore, a large current flows through the drive coil at the initial and final stages of the drive pulse, resulting in an increase in current consumption. As a result, the overall current consumption increases by 20 to 30% from the current waveform shown in FIG. In addition, the induced current due to the damped vibration of the rotor after the drive pulse is supplied is generated about 2 milliseconds earlier than when the drive pulse is rotated using the drive pulse with the changed power distribution shown in FIG. This is presumably because the rotor was rotated at a higher speed by the drive pulse shown in FIG. 5 than when the drive pulse of this example shown in FIG. 3 was supplied.
[0027]
In this way, compared with the case where the drive pulse is controlled by the chopper so that the duty ratio is equal, the power distribution is controlled by changing the duty ratio of the drive pulse as in this example, and the initial and By performing chopper control so that the final effective power is reduced, the rotor can be rotated by generating a torque that matches the cogging torque. Therefore, the rotor can be driven at a low rotational speed, and power that is wasted in the initial and final stages of the drive pulse can be saved. Furthermore, since the rotor rotation speed is low and the back electromotive force in the middle of the drive pulse can be reduced, a large current is passed in the middle of the drive pulse that requires a large torque to generate sufficient torque and the rotor rotates reliably. it can. As a result, it has been confirmed by the measurement of the present inventors that the current consumption can be reduced by about 20 to 30% by the drive pulse of this example, and the time stepping motor can be reliably driven with a small amount of power. Further, since the rotational speed of the rotor can be lowered, the damping vibration after the rotation can be reduced, the settling time can be shortened, and the Joule heat generated accordingly can be suppressed.
[0028]
Further, in the step motor control method of this example shown in FIG. 3, the duty ratio of the initial sub-pulse of the drive pulse is made smaller than the duty ratio at the end of the drive pulse. This is because at the initial stage when the rotor starts rotating, the cogging torque is small, so that the rotor can be sufficiently started even if the duty ratio is lowered, and a large power saving effect is obtained at the initial stage of the drive pulse. This is because it is possible to more smoothly rotate the rotor while suppressing the generation of the back electromotive force. On the other hand, at the end of the drive pulse, the coking torque is small as in the initial stage of rotation, but in order to rotate the rotor more reliably, the duty ratio is set slightly higher than the initial stage of the drive pulse so that sufficient torque can be generated. . Therefore, in this example, it is considered that the power saving effect at the initial stage of the drive pulse is particularly great.
[0029]
In this example, the duty ratio of the sub-pulse is adjusted using a chopper signal output at a constant frequency in the same manner as the time measurement signal in order to control the initial, middle and final effective power of the drive pulse. It is also possible to use pulse width modulation control by an inverter or the like. In this case, the pulse widths of the plurality of sub-pulses constituting the drive pulse may be controlled so as to lower at least one of the initial stage and the final stage with respect to the middle period of the drive pulse in accordance with the duty ratio. Furthermore, it is possible to control the effective power of the drive pulse by using a technique such as pulse frequency modulation (PFM) or pulse amplitude modulation (PAM).
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the effective power distribution in the drive pulse is set so that the initial and final effective power of the drive pulse is smaller than the effective power in the medium period with reference to the cogging torque distribution. By using a drive pulse whose distribution of effective power is controlled, it becomes possible to eliminate invalid power consumption at the beginning and end of the drive pulse, and greatly reduce the power consumed to drive the step motor. Can be reduced. In particular, reducing the effective power distribution at the initial stage of the drive pulse is effective in reducing power consumption.
[0031]
Such power control of the drive pulse can be performed by chopper-controlling the drive pulse and changing the duty ratio at the initial stage, the middle period, and the final stage of the drive pulse. The power distribution can also be controlled by performing pulse width modulation control on the drive pulse.
[0032]
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the power consumed for driving the stepping motor for timekeeping, and it is possible to control the stepping motor suitable for the timekeeping devices that have been downsized and multifunctional in recent years. And control device can be provided. In addition, it is possible to provide a timing device that can reliably measure time with low power consumption, and at the same time, can effectively use various functions mounted on an electronic wristwatch.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a timing device using a control device of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing how the cogging torque of the step motor shown in FIG. 1 changes.
FIG. 3 is a timing chart showing drive pulses supplied from the control device of the present invention to a step motor together with other timing signals.
4 is a graph showing a current waveform generated in a drive coil to which the drive pulse shown in FIG. 3 is supplied.
FIG. 5 is a timing chart showing a state in which a drive pulse of equal power is supplied together with other timing signals.
6 is a graph showing a current waveform generated in a drive coil to which the drive pulse shown in FIG. 5 is supplied.
[Explanation of symbols]
1. Timing device 10 Step motor 11 Drive coil 12 Stator 13 Rotor 20 Control device 21 Crystal oscillator 22 Oscillation circuit 23 Dividing circuit 24 Chopper circuit 30 ·· Control circuit 31 · · Drive circuit 39 · · Detection circuit 50 for rotation and non-rotation · · Train wheel 61 · · Second hand 62 · · Minute hand 63 · · Hour hand

Claims

２極磁化された永久磁石からなるロータと、駆動パルスによって反転した磁界を発生させて前記ロータを１８０度回転させるステータとを有する計時用ステップモータの制御方法であって、計時信号に伴って供給される前記駆動パルスの初期の実効電力および終期の実効電力を中期の実効電力に比べて低く設定することを特徴とする計時用ステップモータの制御方法。 A method for controlling a time stepping motor having a rotor composed of a dipole magnetized permanent magnet and a stator for rotating the rotor by 180 degrees by generating a magnetic field reversed by a driving pulse, which is supplied in accordance with a time signal. A method for controlling a time stepping motor, wherein the initial effective power and the final effective power of the drive pulse are set lower than the effective power in the middle period.

請求項１において、前記駆動パルスはチョッパ制御されており、前記初期のデューティー比が前記中期のデューティー比より低く設定されていることを特徴とする計時用ステップモータの制御方法。 2. The method of controlling a time stepping motor according to claim 1, wherein the drive pulse is chopper-controlled, and the initial duty ratio is set lower than the middle duty ratio.

請求項１において、前記駆動パルスはパルス幅変調制御されており、前記初期にパルス幅が前記中期のパルス幅に比べて狭く設定されていることを特徴とする計時用ステップモータの制御方法。 2. The time step motor control method according to claim 1, wherein the drive pulse is subjected to pulse width modulation control, and the initial pulse width is set narrower than the middle pulse width.

２極磁化された永久磁石からなるロータの周囲にステータによって２極の磁界が発生され前記ロータを１８０度回転される計時用ステップモータに駆動パルスを供給する駆動手段と、
計時信号を発生する基準時間発生手段と、
前記計時信号によって前記駆動手段をチョッパ制御して前記駆動パルスを発生する制御手段とを有し、
この制御手段は、前記計時信号に伴って供給される前記駆動パルスの初期のデューティー比および終期のデューティー比を中期のデューティー比に比べて低く設定することを特徴とする計時用ステップモータの制御装置。A driving means for supplying a driving pulse to a time stepping motor that generates a two-pole magnetic field by a stator and rotates the rotor by 180 degrees around a rotor composed of a two-pole magnetized permanent magnet;
A reference time generating means for generating a timing signal;
Control means for chopper-controlling the driving means by the time signal and generating the driving pulse,
This control means sets the initial duty ratio and the final duty ratio of the drive pulse supplied in accordance with the time measurement signal to be lower than the middle duty ratio. .

２極磁化された永久磁石からなるロータの周囲にステータによって２極の磁界を発生させて前記ロータを１８０度回転させることにより計時を行うステップモータと、
このステップモータに駆動パルスを供給する駆動手段と、
計時信号を発生する基準時間発生手段と、
前記計時信号によって前記駆動手段をチョッパ制御して前記駆動パルスを発生する制御手段とを有し、
この制御手段は、前記計時信号の伴って供給される前記駆動パルスの初期のデューティー比および終期のデューティー比を中期のデューティー比に比べて低く設定することを特徴とする計時装置。A step motor for measuring time by generating a two-pole magnetic field by a stator around the rotor composed of a two-pole magnetized permanent magnet and rotating the rotor 180 degrees;
Drive means for supplying drive pulses to the step motor;
A reference time generating means for generating a timing signal;
Control means for chopper-controlling the driving means by the time signal and generating the driving pulse,
The control means sets an initial duty ratio and an end duty ratio of the drive pulse supplied along with the timekeeping signal to be lower than a middle duty ratio.