(57)【要約】      （修正有）【課題】モータをモータドライバ回路と接続するだけでモータの種類が判別でき外来ノイズや配線抵抗の影響を受け難く、しかも簡易な構成で判別することができるモータ判別装置を提供する。【解決手段】モータドライバ回路４に備えた定電流回路５とエンコーダ回路３に備えたモータを識別するため固有の識別用抵抗Ｒ１が直列に接続され、当該識別用抵抗Ｒ１に発生する電圧値をＣＰＵ４ａが読み取ってＥＥＰＲＯＭ４ｄに記憶されたモータ判別情報からモータを特定してＲＯＭ４ｂから読み出される制御情報が更新される。【選択図】図１
2014165969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータのロータの少なくとも位置情報を検出する回転検出部と、モータ固有の識別用抵抗が設けられた前記回転検出部内に備えられた回転検出回路と、
前記回転検出回路と接続されて、前記モータを駆動制御する制御信号を出力する駆動制御部と、前記モータの種類に応じたモータ判別情報を記憶する駆動側記憶部と、前記モータの種類に応じた制御情報を記憶する制御情報記憶部と、を備えたモータドライバ回路とを具備し、
前記モータドライバ回路に備えた定電流回路と前記回転検出回路に備えた前記識別用抵抗が直列に接続され、当該識別用抵抗に発生する電圧値を前記駆動制御部が読み取って前記モータ判別情報からモータを特定して前記制御情報記憶部から読み出される制御情報が更新されることを特徴とするモータ判別装置。
【請求項２】
前記定電流回路は、スイッチング素子のコレクタ端子、エミッタ抵抗及び前記識別用抵抗が直列接続されており、前記モータドライバ回路と前記回転検出回路が接続されると前記識別用抵抗に発生する抵抗電圧がＡＤ変換回路によりＡＤ変換されて前記駆動制御部に読み取られ、前記駆動側記憶部に記憶されたモータ電圧値からなる前記モータ判別情報との照合からモータが特定される請求項１記載のモータ判別回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転検出回路を備えたモータとモータ駆動装置が接続されるだけで、モータの種類が判別されて制御情報記憶部から読み出される制御情報が更新されるモータ判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ステッピングモータの場合、体格が異なる（例えば２８□、４２□、５６□等）複数のモータがあり、これらのモータには界磁コイルに流れる電流値も異なっている。また、モータのステップ角や励磁方式（フルステップかハーフステップ）によって駆動方式も異なる。
複数のモータを駆動制御するモータ駆動装置には、体格の異なるモータを接続して駆動することが求められており、モータ駆動装置に内蔵されたドライバ回路には、誤動作や故障を防ぐためモータの種類を判別して制御情報が更新されることが求められる。
【０００３】
モータを駆動することなくモータの種類を判別する方法としては、予め温度特性が互いに異なるサーミスタを型番が異なるモータに設けておいて、モータ駆動装置と接続された際にサーミスタの抵抗値の変化を電圧値で測定することで予めドライバ回路の記憶部に記憶されている値と比較してモータの種類を判別するようになっている（特許文献１参照）。
また、モータの回転検出回路に記憶素子と通信装置を設け、出荷時に回転検出回路側の記憶素子に型番を記憶しておき、ドライバ回路の記憶装置には接続されることが想定されるモータの型番を複数記憶しておく。そして電源投入時にモータとモータ駆動装置が通信し、回転検出回路側の記憶素子に格納された型番データとドライバ回路側の記憶素子に格納された型番データとを比較し、モータとモータ駆動装置の組み合わせを判定する方法もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５４４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したサーミスタの抵抗値を電圧値に変換して読み取る場合には、外来ノイズや配線抵抗の影響を受け易く誤検出するおそれがある。また、ドライブ回路に接続されたモータを使用前と使用後の状態では、温度が異なるためサーミスタの抵抗値も変化しやすい。
また、モータに設けられた回転検出回路に記憶素子や通信手段を設ける方法では、マイクロコンピュータや記憶素子が必要となり、製品コストが上昇する。
【０００６】
本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、モータをモータ駆動装置と接続するだけでモータの種類が判別でき外来ノイズや配線抵抗の影響を受け難く、しかも簡易な構成で判別することができるモータ判別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
モータと、前記モータのロータの少なくとも位置情報を検出する回転検出部と、モータ固有の識別用抵抗が設けられた前記回転検出部内に備えられた回転検出回路と、前記回転検出回路と接続されて、前記モータを駆動制御する制御信号を出力する駆動制御部と、前記モータの種類に応じたモータ判別情報を記憶する駆動側記憶部と、前記モータの種類に応じた制御情報を記憶する制御情報記憶部と、を備えたモータドライバ回路とを具備し、前記モータドライバ回路に備えた定電流回路と前記回転検出回路に備えた前記識別用抵抗が直列に接続され、当該識別用抵抗に発生する電圧値を前記駆動制御部が読み取って前記モータ判別情報からモータを特定して前記制御情報記憶部から読み出される制御情報が更新されることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、モータドライバ回路に備えた定電流回路と回転検出回路に備えたモータ固有の識別用抵抗が直列に接続され、当該識別用抵抗に発生する電圧値を駆動制御部が読み取るようにしているので、外来ノイズや配線抵抗の影響を受け難く、しかも簡易な構成でモータの種類を判別することができる。
また、駆動側記憶部のモータ判別情報からモータを特定して制御情報記憶部から読み出される制御情報が更新されるので、モータが誤動作するおそれもなくなる。
【０００９】
また前記定電流回路は、スイッチング素子のコレクタ端子、エミッタ抵抗及び前記識別用抵抗が直列接続されており、前記モータドライバ回路と前記回転検出回路が接続されると前記識別用抵抗に発生する抵抗電圧がＡＤ変換回路によりＡＤ変換されて前記駆動制御部に読み取られ、前記駆動側記憶部に記憶されたモータ電圧値からなる前記モータ判別情報との照合からモータが特定されることが望ましい。
これにより、モータドライバ回路に、例えばトランジスタを設けた定電流回路を設け、モータ側にコレクタ端子と直列接続される識別用抵抗（チップ抵抗）を設けておき、識別用抵抗に通電することにより発生する抵抗電圧を測定するだけで、簡易な構成でモータの種類を判別することができる。
【００１０】
前記回転検出回路は、エンコーダに接続されたエンコーダ回路であり、当該エンコーダ回路が前記モータドライバ回路と接続されると、前記エンコーダ回路が組み付けられた前記モータが判別されて前記制御情報記部のモータ制御情報が更新されるようにしてもよい。
この場合、回転検出回路に設けられた基板に識別用抵抗を設けるだけでモータの種類が判別可能になり、記憶素子などの高価な部品は不要になる。
【発明の効果】
【００１１】
上述したモータ判別装置を用いれば、モータをモータ駆動装置と接続するだけでモータの種類が判別でき外来ノイズや配線抵抗の影響を受け難く、しかも簡易な構成で判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】モータ判別装置のブロック構成図である。
【図２】定電流回路の一例を示す回路構成図である。
【図３】モータ判別動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るモータ判別装置の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。本実施形態では、二相ステッピングモータを例示して説明する。ステッピングモータは、ＰＭ型、ＶＲ型、ハイブリッド型のいずれであってもよい。また、ブラシレスモーターなどのモータであっても良い。
【００１４】
図１のブロック図を参照して、二相ステッピングモータの判別装置の概略構成について説明する。二相ステッピングモータ１は、例えばＰＭ型やハイブリッド型はロータヨークに永久磁石を設けた永久磁石ロータと、ステータコアの極歯の回りにモータコイルを巻き付けられたステータと、モータ軸に連結してロータの回転位置及び回転速度を検出するエンコーダ２（回転検出部）を備えている。エンコーダ２を用いることで、高信頼性（脱調レス）を実現している。エンコーダ２には、図示しない回転検出センサを備えたエンコーダ回路３（回転検出回路）が設けられている。エンコーダ回路３には、モータ固有の識別抵抗Ｒ１を備えている。尚、エンコーダ２に変えてホールＩＣ等の磁極センサを用いてもよい。本実施例では二相ステッピングモータ１であるため、ステータには電気角で位相が９０度異なるＡ相コイルとＢ相コイルが巻き付けられている。各相モータコイルには、後述するモータドライバ回路４により所定のタイミングでモータ電流が流れる。
【００１５】
二相ステッピングモータ１を駆動制御するモータドライバ回路４は、モータ駆動信号とエンコーダ信号が一体となったケーブルにより接続されて、モータを駆動制御する制御信号を出力したり位置情報を検出したりする。ケーブルは例えばマルチスタンダードケーブルや耐屈曲ケーブルなどが用いられる。ＣＰＵ（中央演算処理装置；駆動制御部）４ａは、二相ステッピングモータ１を駆動制御する。ＲＯＭ４ｂ（リードオンリーメモリ；制御情報記憶部）は、モータの種類に応じた制御情報（制御プログラム等）を記憶している。ＲＡＭ４ｃ（ランダムアクセスメモリ）は、ＣＰＵ４ａに入出力されるデータやＲＯＭ４ｂから読み出された制御プログラムを一時的に記憶したりしてＣＰＵ４ａのワークエリアとして用いられる。
【００１６】
また、ＥＥＰＲＯＭ４ｄ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory；駆動側記憶部）は、モータ固有の識別情報に対応するモータ判別情報（電圧データ）を記憶している。尚、ＥＥＰＲＯＭ４ｄに記憶されたモータ判別情報は随時書き換えすることが可能である。モータドライバ回路４は、二相ステッピングモータ１と接続されると、エンコータ回路３に備えたモータを識別するため固有の識別用抵抗Ｒ１が定電流回路５と直列に接続される。また、後述するように、モータドライバ回路４は、定電流回路５へ駆動指令を出力し、ＡＤ変換回路６から電圧信号が入力される。
【００１７】
図２に定電流回路５と識別用抵抗Ｒ１と接続例を示す。定電流回路５は、エミッタフォロワ型のトランジスタＱとエミッタ抵抗Ｒ２により構成されている。また、トランジスタＱのコレクタ端子が識別用抵抗Ｒ１と直列に接続されている。エンコーダ回路３の識別用抵抗Ｒ１には、モータドライバ回路４から電源電圧Ｖｃｃが供給される。また、モータドライバ回路４（ＣＰＵ４ａ）は、トランジスタＱのベースに駆動電圧を供給してトランジスタＱをＯＮ／ＯＦＦ制御する。
【００１８】
トランジスタＱがＯＮすると、電源電圧Ｖｃｃが供給される識別用抵抗Ｒ１、トランジスタＱのコレクタ端子及びエミッタ抵抗Ｒ２を通じて定電流が流れるようになっている。このとき、図１においてＣＰＵ４ａは識別用抵抗Ｒ１に発生する電圧値を読み取ってＥＥＰＲＯＭ４ｄのモータ判別情報からモータを特定してＲＯＭ４ｂからＲＡＭ４ｃに読み出される制御情報が更新される。
【００１９】
具体的には、定電流回路５は、トランジスタＱのコレクタ端子、エミッタ抵抗Ｒ２及び識別用抵抗Ｒ１が直列接続されており、識別用抵抗Ｒ１の両端に発生する抵抗電圧がＡＤ変換回路６によりＡＤ変換されてＣＰＵ４ａに読み取られる。識別用抵抗Ｒ１に発生する抵抗電圧は分圧比［Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）］（Vce≒0）で求められるから、この抵抗電圧値がＡＤ変換されてＥＥＰＲＯＭ４ｄに記憶されたモータ電圧値との照合からモータの種類が判別される。
【００２０】
次に、モータ判別装置の判別動作について図３のフローチャートを参照して説明する。先ず、モータドライバ回路４に二相ステッピングモータ１が接続されると、ＣＰＵ４ａは、定電流回路５のトランジスタＱのベースに駆動指令を出力し、当該トランジスタＱをＯＮにする（ステップＳ１）。このとき、電源電圧Ｖｃｃが供給される識別用抵抗Ｒ１、トランジスタＱのコレクタ端子及びエミッタ抵抗Ｒ２を通じて定電流が流れる。
【００２１】
次に識別用抵抗Ｒ１に発生する抵抗電圧がＡＤ変換回路６によりＡＤ変換されてＣＰＵ４ａに読み取られる。具体的には、ＣＰＵ４ａはＡ／Ｄ変換ポートの電圧を確認する（ステップＳ２）。
次にＣＰＵ４ａは取得した電圧データと、ＥＥＰＲＯＭ４ｄに記憶されている電圧データをＲＡＭ４ｃに読み出して照合する。（ステップＳ３）。尚、電圧データを照合した結果、電圧データが存在しない場合には、異なるタイプのモータが接続されたものとしてエラーを報知するようにしてもよい。
【００２２】
ＣＰＵ４ａは、電圧データ照合の結果、モータの種類を判別したら、ＲＡＭ４ｃに読み出される制御情報を更新し、判別したモータに対応する制御情報（制御プログラム）をＲＯＭ４ｂからＲＡＭ４ｃに読み出してモータ駆動に備える（ステップＳ４）。ＣＰＵ４ａは、モード設定用アプリケーションソフトウェアにより選択された動作モードに基づき二相ステッピングモータ１の動作を制御する。モータドライバ回路４は、上位コントローラ（例えばプログラマブルロジックコントローラ（programmable logic controller；ＰＬＣ））からモータの回転指令や位置指令などの信号が入力され、エンコーダ回路３からのロータ位置・速度情報やモータ電流情報に基づいてPWM（pulse width modulation：パルス幅変調）信号を生成して出力する。尚、二相ステッピングモータ１の定電流制御は、フルステップ駆動に限らずマイクロステップ駆動であってもよい。
【００２３】
上述したモータ判別装置を用いれば、二相ステッピングモータ１をモータドライバ回路４とケーブルで接続するだけでモータの種類が判別でき、外来ノイズや配線抵抗の影響を受け難く、しかも簡易な構成で判別することができる。
また、ＥＥＰＲＯＭ４ｄのモータ判別情報からモータを特定してＲＯＭ４ｂから読み出される制御情報が更新されるので、モータが誤動作するおそれもなくなる。
【００２４】
本実施例ではモータとして二相ステッピングモータについて説明したが、この三相以上の多相ステッピングモータであっても良いし、モータはインナーロータ型であってもアウターロータ型であってもいずれでもよい。また、モータ判別装置はステッピングモータの駆動回路に限らず、ＢＬＤＣ（ブラシレス直流）モータの駆動回路に適用することも可能である。
【００２５】
また、識別用抵抗Ｒ１に発生する抵抗電圧がＡＤ変換回路６によりＡＤ変換されるので、規定の電圧以外は回転検出回路を備えたモータの接続または未接続の判別をすることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  二相ステッピングモータ  ２  エンコーダ  ３  エンコーダ回路  ４  モータドライバ回路  ４ａ  ＣＰＵ  ４ｂ  ＲＯＭ  ４ｃ  ＲＡＭ  ４ｄ  ＥＥＰＲＯＭ  ５  定電流回路  ６  ＡＤ変換回路
【図１】
2014165969.tif 000003
【図２】
2014165969.tif 000004
【図３】
2014165969.tif 000005