(57)【要約】【課題】本発明は、モータ駆動装置に関する。【解決手段】本発明は、ＰＷＭ信号のデューティを事前に設定されたクロック信号によってカウントして安定的にノーマルモードとスリープモードとの動作変換を行うことができるモータ駆動装置に関し、モータを駆動させるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を提供するＰＷＭ信号生成部と、制御によって正常動作するノーマルモード及び動作を待機するスリープモードで動作し、上記ＰＷＭ信号生成部のＰＷＭ信号によってモータを駆動させる駆動部と、事前に設定されたクロック信号によって上記ＰＷＭ信号のデューティをカウントして上記駆動部の動作モードを決定する駆動制御部と、を含むモータ駆動装置を提案する。【選択図】図５
2014093933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を提供するＰＷＭ信号生成部と、
制御によって正常動作するノーマルモード及び動作を待機するスリープモードで動作し、前記ＰＷＭ信号生成部のＰＷＭ信号によってモータを駆動させる駆動部と、
事前に設定されたクロック信号によって前記ＰＷＭ信号のデューティをカウントして前記駆動部の動作モードを決定する駆動制御部と、を含む、モータ駆動装置。
【請求項２】
前記駆動制御部は、
前記クロック信号によって前記ＰＷＭ信号のデューティをカウントするデューティ演算部と、
前記デューティ演算部に、事前に設定された時間間隔を有する前記クロック信号を提供する基準クロック生成部と、
前記デューティ演算部からのデューティカウント値と事前に設定された基準値とを比較してその比較結果によって動作モードを決定するモード決定部と、を含む、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
事前に設定された複数の基準値のうち使用者の選択による前記基準値を提供する基準値選択部をさらに含む、請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記モード決定部は、前記デューティ演算部のカウント値が前記基準値以上であると、前記ノーマルモードで前記駆動部の動作を制御し、前記デューティ演算部のカウント値が前記基準値未満であると、前記スリープモードで前記駆動部の動作を制御する、請求項２または３に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記モータは単相モータまたは３相モータである、請求項１から４のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記デューティ演算部は、前記ＰＷＭ信号のオンデューティをカウントする、請求項２から４のいずれか一項に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記デューティ演算部は、前記ＰＷＭ信号のオフデューティをカウントする、請求項２または３に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記モード決定部は、前記デューティ演算部のカウント値が前記基準値未満であると、前記ノーマルモードで前記駆動部の動作を制御し、前記デューティ演算部のカウント値が前記基準値以上であると、前記スリープモードで前記駆動部の動作を制御する、請求項７に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
単相または３相のモータを駆動するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を提供するＰＷＭ信号生成部と、
制御によって正常動作するノーマルモード及び動作を待機するスリープモードで動作し、前記ＰＷＭ信号生成部のＰＷＭ信号によってモータを駆動させる駆動部と、
事前に設定されたクロック信号によって前記ＰＷＭ信号のオンデューティまたはオフデューティをカウントして前記駆動部の動作モードを決定する駆動制御部と、を含む、モータ駆動装置。
【請求項１０】
前記駆動制御部は、
前記クロック信号によって前記ＰＷＭ信号のオンデューティまたはオフデューティをカウントするデューティ演算部と、
前記デューティ演算部に、事前に設定された時間間隔を有する前記クロック信号を提供する基準クロック生成部と、
前記デューティ演算部からのデューティカウント値と事前に設定された基準値とを比較してその比較結果によって動作モードを決定するモード決定部と、を含む、請求項９に記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記デューティ演算部が前記ＰＷＭ信号のオンデューティをカウントする場合、
前記モード決定部は、前記デューティ演算部のカウント値が前記基準値以上であると、前記ノーマルモードで前記駆動部の動作を制御し、前記デューティ演算部のカウント値が前記基準値未満であると、前記スリープモードで前記駆動部の動作を制御し、
前記デューティ演算部が前記ＰＷＭ信号のオフデューティをカウントする場合、
前記モード決定部は、前記デューティ演算部のカウント値が前記基準値未満であると、前記ノーマルモードで前記駆動部の動作を制御し、前記デューティ演算部のカウント値が前記基準値以上であると、前記スリープモードで前記駆動部の動作を制御する、請求項１０に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノーマルモード及びスリープモードで動作することができるモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、電気機器または電子機器が個人、家庭、オフィスなどでの需要により、頻繁に用いられている。
【０００３】
このような機器には、内部に特定の動作を駆動するための駆動回路が採用されることができ、上記機器としてはモータを例に挙げることができる。
【０００４】
一般に、ブラシレス直流モータ（ＢｒｕｓｈＬｅｓｓ  ＤＣ  ｍｏｔｏｒ）は、ＤＣモータにおいてブラシ及び整流子など機械的な接触部を使用せず、接触しない位置検出器及び半導体素子を使用してモータコイルに電流を通じさせたり、モータコイルに流れる電流方向を調整する機能を有する直流（ＤＣ）モータを意味する。
【０００５】
このようなブラシレス直流モータを駆動するために、駆動装置を採用することができる。
【０００６】
図１は、一般的なモータ駆動装置の概略回路図である。
【０００７】
図１を参照すると、一般的なモータ駆動装置１０は、制御部１１と、駆動部１２と、を含むことができる。
【０００８】
制御部１１はモータの駆動を制御し、駆動部１２は制御部１１の駆動信号（ＰＯＵＴ１、ＰＯＵＴ２、ＮＯＵＴ１、ＮＯＵＴ２）によって４つのＦＥＴがターンオンまたはターンオフされてモータを駆動することができる。また、図示されているように、モータ駆動に必要な駆動電源（ＶＤＤ）が供給されることができる。
【０００９】
図２は、図１に示されるモータ駆動装置の駆動信号を示す図面である。
【００１０】
図１と共に、図２を参照すると、制御部１１から駆動部１２に伝達される駆動信号は、総４種類に区分されることができ、識別符号I、II、III、IVの順に伝達されることができる。
【００１１】
即ち、識別符号Iの駆動信号によって第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）及び第２ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ２）がターンオンされ、識別符号IIの駆動信号によって第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）及び第２ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ２）はターンオフされ、第２ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ２）及び第１ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ１）がターンオンされることができる。
【００１２】
また、識別符号IIIの駆動信号によって第２ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ２）及び第１ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ１）はターンオフされ、第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）及び第２ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ２）がターンオンされ、識別符号IVの駆動信号によって第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）及び第２ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ２）はターンオフされ、第２ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ２）及び第１ＮＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｎ１）がターンオンされることができる。
【００１３】
上記駆動方式において、第１ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ１）及び第２ＰＭＯＳ  ＦＥＴ（Ｐ２）がターンオンされるとき、ＰＷＭ信号（図２の斜線部分）を発生させてモータの速度を調節することができる。
【００１４】
このようなモータ駆動装置は、先行技術文献に記載の発明のように、用いられる電流の消耗を減らすために、正常動作するノーマルモード及び動作を待機するスリープモードで動作する機能を備えることができる。
【００１５】
先行技術文献に示されているように、ノーマルモード及びスリープモードの区分はＰＷＭ信号によって決定されることができる。
【００１６】
図３は、一般的なノーマルモードとスリープモードとの動作変換を示す図面である。
【００１７】
図３を参照すると、事前に設定された時間（例えば、１ｍｓ（ミリセカンド））に、ＰＷＭ信号があると、ノーマルモード（Ｎ−Ｍ）でモータ駆動装置を動作させ、ＰＷＭ信号がないと、スリープモード（Ｓ−Ｍ）でモータ駆動装置を動作させることができる。その後、再びＰＷＭ信号があると、ノーマルモードに戻ることができる。
【００１８】
また、図４は、ノイズによるノーマルモードとスリープモードとの動作変換を示す図面である。
【００１９】
図４に示されているように、モータ駆動装置は、意図しないノイズによってノーマルモードとスリープモードとの変換が頻繁に発生する可能性がある。これは、モータ駆動装置の電力消耗を増加させるという問題点につながる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】米国公開特許公報  ＵＳ  ２００８／０２５２２４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の課題は上記した問題点を解決するためのもので、本発明は、ＰＷＭ信号のデューティを事前に設定されたクロック信号によってカウントして安定的にノーマルモードとスリープモードとの動作変換を行うことができるモータ駆動装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上述した本発明の課題を解決するために、本発明の一つの技術的な側面は、モータを駆動させるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を提供するＰＷＭ信号生成部と、制御によって正常動作するノーマルモード及び動作を待機するスリープモードで動作し、上記ＰＷＭ信号生成部のＰＷＭ信号によってモータを駆動させる駆動部と、事前に設定されたクロック信号によって上記ＰＷＭ信号のデューティをカウントして上記駆動部の動作モードを決定する駆動制御部と、を含むモータ駆動装置を提案する。
【００２３】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記駆動制御部は、上記クロック信号によって上記ＰＷＭ信号のデューティをカウントするデューティ演算部と、上記デューティ演算部に、事前に設定された時間間隔を有する上記クロック信号を提供する基準クロック生成部と、上記デューティ演算部からのデューティカウント値と事前に設定された基準値とを比較してその比較結果によって動作モードを決定するモード決定部と、を含むことができる。
【００２４】
本発明の一つの技術的な側面によると、事前に設定された複数の基準値のうち使用者の選択による基準値を提供する基準値選択部をさらに含むことができる。
【００２５】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記モード決定部は、上記デューティ演算部のカウント値が上記基準値以上であると、上記ノーマルモードで上記駆動部の動作を制御し、上記デューティ演算部のカウント値が上記基準値が未満であると、上記スリープモードで上記駆動部の動作を制御することができる。
【００２６】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記モータは、単相モータであるか、３相モータであることができる。
【００２７】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記デューティ演算部は、上記ＰＷＭ信号のオンデューティをカウントすることができる。
【００２８】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記デューティ演算部は、上記ＰＷＭ信号のオフデューティをカウントすることができる。
【００２９】
本発明の一つの技術的な側面によると、上記モード決定部は、上記デューティ演算部のカウント値が上記基準値未満であると、上記ノーマルモードで上記駆動部の動作を制御し、上記デューティ演算部のカウント値が上記基準値以上であると、上記スリープモードで上記駆動部の動作を制御することができる。
【００３０】
上述した本発明の課題を解決するために、本発明の他の一つの技術的な側面は、単相または３相のモータを駆動させるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を提供するＰＷＭ信号生成部と、制御によって正常動作するノーマルモード及び動作を待機するスリープモードで動作し、上記ＰＷＭ信号生成部のＰＷＭ信号によってモータを駆動させる駆動部と、事前に設定されたクロック信号によって上記ＰＷＭ信号のオンデューティまたはオフデューティをカウントして上記駆動部の動作モードを決定する駆動制御部と、を含むモータ駆動装置を提案する。
【００３１】
本発明の他の一つの技術的な側面によると、上記駆動制御部は、上記クロック信号によって上記ＰＷＭ信号のオンデューティまたはオフデューティをカウントするデューティ演算部と、上記デューティ演算部に、事前に設定された時間間隔を有する上記クロック信号を提供する基準クロック生成部と、上記デューティ演算部からのデューティカウント値と事前に設定された基準値とを比較してその比較結果によって動作モードを決定するモード決定部と、を含むことができる。
【００３２】
本発明の他の一つの技術的な側面によると、上記デューティ演算部が上記ＰＷＭ信号のオンデューティをカウントする場合、上記モード決定部は、上記デューティ演算部のカウント値が上記基準値以上であると、上記ノーマルモードで上記駆動部の動作を制御し、上記デューティ演算部のカウント値が上記基準値未満であると、上記スリープモードで上記駆動部の動作を制御する。また、上記デューティ演算部が上記ＰＷＭ信号のオフデューティをカウントする場合、上記モード決定部は、上記デューティ演算部のカウント値が上記基準値未満であると、上記ノーマルモードで上記駆動部の動作を制御し、上記デューティ演算部のカウント値が上記基準値以上であると、上記スリープモードで上記駆動部の動作を制御することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、ＰＷＭ信号のデューティを事前に設定されたクロック信号によってカウントして安定的にノーマルモードとスリープモードとの動作変換を行うことで、ノイズによる意図しない動作変換のために消耗される電力浪費を防止することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一般的なモータ駆動装置の概略回路図である。
【図２】図１に示されるモータ駆動装置の駆動信号を示す図面である。
【図３】一般的なノーマルモードとスリープモードとの動作変換を示す図面である。
【図４】ノイズによるノーマルモードとスリープモードとの動作変換を示す図面である。
【図５】本発明のモータ駆動装置を概略的に示すブロック図である。
【図６】本発明のモータ駆動装置に採用された駆動制御部を概略的に示すブロック図である。
【図７】本発明のモータ駆動装置に採用された駆動制御部によるデューティカウントを示す図面である。
【図８】本発明のモータ駆動装置に採用された駆動制御部によるデューティカウントを示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下では、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。なお、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
【００３６】
以下では、図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００３７】
図５は、本発明のモータ駆動装置を概略的に示すブロック図である。
【００３８】
図５を参照すると、本発明のモータ駆動装置１００は、ＰＷＭ信号生成部１１０と、駆動部１２０と、駆動制御部１３０と、を含むことができる。
【００３９】
ＰＷＭ信号生成部１１０は、モータを駆動させるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ−Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を提供することができ、駆動部１２０は、上記ＰＷＭ信号に基づいてモータを駆動させる駆動信号を形成してモータを駆動させることができる。このとき、上記モータは、単相または３相のモータであることができる。
【００４０】
駆動制御部１３０は、上記ＰＷＭ信号に基づいて上記駆動部１２０の動作を制御することができる。
【００４１】
即ち、上記駆動部１２０は、モータ駆動動作時に正常的にモータを駆動させるノーマルモード及びモータ駆動を待機するスリープモードで動作することができる。また、駆動制御部１３０は、上記ＰＷＭ信号に基づいて上記駆動部１２０の動作モードを制御することができる。
【００４２】
図６は、本発明のモータ駆動装置に採用された駆動制御部を概略的に示すブロック図である。
【００４３】
図６を参照すると、本発明のモータ駆動装置１００に採用された駆動制御部１３０は、デューティ演算部１３１と、基準クロック生成部１３２と、モード決定部１３３と、基準値選択部１３４と、を含むことができる。
【００４４】
デューティ演算部１３１は、基準クロック生成部１３２から提供されるクロック信号によって上記ＰＷＭ信号またはノイズのデューティ比を決定することができる。このとき、デューティ演算部１３１は、ＰＷＭ信号またはノイズの、オンデューティ・サイクル（ＯＮタイムと称する場合もある）またはオフデューティ・サイクル（ＯＦＦタイムと称する場合もある）をカウントすることができる。
【００４５】
基準クロック生成部１３２は、事前に設定された時間間隔を有するクロック信号を提供することができ、上記時間間隔で上記クロック信号をデューティ演算部１３１に提供する。これにより、デューティ演算部１３１は、ＰＷＭ信号がオンデューティ・サイクルまたはオフデューティ・サイクルである間に提供されるクロック信号の数をカウントすることができる。デューティ演算部１３１は、カウントされたクロック信号の数を用いてデューティ比を決定してよい。
【００４６】
図７及び図８は、本発明のモータ駆動装置に採用された駆動制御部によるデューティカウントを示す図面である。
【００４７】
図７を参照すると、ノイズではなく正常なＰＷＭ信号の場合には、例えばＰＷＭ信号の少なくとも一周期または複数の周期の間に１００００個のクロック信号が提供される。そして、ＰＷＭ信号がオンデューティ・サイクルである間に、例えば、６０００個のクロック信号がカウントされる。この場合、駆動制御部１３０は、ＰＷＭ信号が、６０％のオンデューティ比を有すると判断する。
【００４８】
これに対し、ノイズの場合には、図８を参照すると、ノイズのオンデューティ・サイクルの信号幅が正常なＰＷＭ信号のオンデューティ・サイクルの信号幅に比べて短い可能性がある。例えば、ＰＷＭ信号の一周期または複数の周期に相当する期間に１００００個のクロック信号が提供された場合、ノイズがオンデューティ・サイクルである間に１００個のクロック信号がカウントされる。この場合、駆動制御１３０は、ノイズが、１％のオンデューティ比を有すると判断する。
【００４９】
上記の通り、デューティ演算部は、ノイズＰＷＭ信号のオンデューティ・サイクルである間に提供されるクロック信号の数をカウントするが、オフデューティ・サイクルである間に提供されるクロック信号の数をカウントすることもできる。
【００５０】
モード設定部１３３は、基準値選択部１３４から選択された基準値とデューティ演算部１３１からのカウント値とを比較してその結果によってノーマルモードまたはスリープモードで駆動部１２０の動作を制御することができる。基準値選択部１３４からの基準値は、正常なＰＷＭ信号及びノイズを判別できる基準を提示することができる。上記基準値は、例えば、１０００個のクロック信号または２０００個のクロック信号など使用者の選択によって多様に設定されることができる。
【００５１】
即ち、モード設定部は、カウント値と基準値とを比較してカウント値が基準値より大きいと、正常なＰＷＭ信号であると判断して駆動部１２０がノーマルモードで動作するように制御することができる。また、カウント値が基準値より小さいと、ノイズであると判断して駆動部１２０がスリープモードを維持するように制御することができる。
【００５２】
上述したモード制御動作は、上記ＰＷＭ信号のオンデューティ・サイクルである間に提供されるクロック信号の数をカウントする場合で、オフデューティ・サイクルである間に提供されるクロック信号の数をカウントする場合は、それとは反対にカウント値が基準値より小さいと、正常なＰＷＭ信号であると判断し、カウント値が基準値より大きいと、ノイズであると判断して該当するノーマルモードまたはスリープモードで動作するように駆動部１２０の動作を制御することができる。
【００５３】
上記の通り、本発明によると、ＰＷＭ信号のデューティを事前に設定されたクロック信号によってカウントして安定的にノーマルモードとスリープモードとの動作変換を行うことで、ノイズによる意図しない動作変換のために消耗される電力浪費を防止することができる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有するものには明らかである。
【符号の説明】
【００５５】
１００  モータ駆動装置
１１０  ＰＷＭ信号生成部
１２０  駆動部
１３０  駆動制御部
１３１  デューティ演算部
１３２  基準クロック生成部
１３３  モード決定部
１３４  基準値選択部
【図１】
2014093933.tif 000003
【図２】
2014093933.tif 000004
【図３】
2014093933.tif 000005
【図４】
2014093933.tif 000006
【図５】
2014093933.tif 000007
【図６】
2014093933.tif 000008
【図７】
2014093933.tif 000009
【図８】
2014093933.tif 000010