(57)【要約】  本発明の指令検出装置は、比較器と、検出状態選択器と、時間検出器と、検出時間切替器と、を備える。比較器は、外部から入力される指令入力と一定電圧値を比較し、その比較結果を第１の出力状態または第２の出力状態として出力する。検出状態選択器は、比較器が出力する２つの出力状態のうち、有効とする出力状態を選択する。時間検出器は、有効とした出力状態の継続時間を計測し、継続時間が所定の設定時間に達すると制御指令を切替える。検出時間切替器は、時間検出器の設定時間を切替える。そして、検出状態選択器が選択する有効とする出力状態は制御指令により切替わる。
2013018350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される指令入力と一定電圧値を比較し、その比較結果を第１の出力状態または第２の出力状態として出力する比較器と、
前記比較器が出力する前記２つの出力状態のうち、有効とする出力状態を選択する検出状態選択器と、
前記有効とした出力状態の継続時間を計測し、前記継続時間が所定の設定時間に達すると制御指令を切替える時間検出器と、
前記時間検出器の前記所定の設定時間を切替える検出時間切替器と、を備え、
前記検出状態選択器が選択する前記有効とする出力状態は前記制御指令により切替わることを特徴とした指令検出装置。
【請求項２】
前記検出時間切替器が切替える前記所定の設定時間は、前記制御指令により切替わることを特徴とした請求項１に記載の指令検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空調機器、燃焼用ファンモータを搭載した給湯機、空気清浄機並びに複写機、プリンタ等の情報機器に使用されるブラシレスＤＣモータなどを駆動する際の指令検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスＤＣモータ（以下、単にモータと記す）に制御指令を与える際、アナログ電圧を印加して、そのアナログ電圧値を速度やトルクの大きさに換算し、制御指令としているものがある。また、そのアナログ電圧値と一定電圧値を比較し、その比較結果を制御状態を切替えるための制御指令とすることもある。ここで、特にアナログ電圧値と一定電圧値を比較する場合には、電圧値の意図しない微小な変動に反応して制御指令が変化しないように、電圧値の比較器としてヒステリシス付き比較器が用いられる。【０００３】
図３は、従来の指令検出装置の構成図である。図３において、指令検出装置１１０内のヒステリシス付き比較器１２０は、外部から印加される指令入力とヒステリシス動作する一定電圧値とを比較し、制御指令を出力する。【０００４】
図４は、従来の指令検出装置の動作を説明した図である。図４を用いて従来の指令検出装置１１０の動作を説明する。外部から印加される指令入力（電圧値）が、しきい値Ａを超えると制御指令は制御状態１から制御状態２に切替り、しきい値はヒステリシス動作によりしきい値Ａからしきい値Ｂに切替る。これにより、その後、指令入力がしきい値Ａを下回った場合でも、しきい値Ｂを下回らなければ、制御指令は制御状態２を維持する。次に、指令入力がしきい値Ｂを下回ると制御指令は制御状態２から制御状態１に切替る。しきい値Ａとしきい値Ｂの電圧差を、指令入力などの電圧値の意図しない微小変動の電圧以上に設定することで、制御指令の意図しない変化を抑制することができる。【０００５】
また、特許文献１に記載の従来技術では、指令入力の電圧変化を抵抗とコンデンサで鈍らすことで、スイッチの切替時に発生するチャタリングの時間帯を避けて比較器を動作させ、制御指令の意図しない変化を抑制している。【０００６】
指令入力が印加される回路には、通常は入力範囲が設けられており、制御に対する様々な指令を得るためにその入力範囲を有効に活用する必要がある。しかしながら、上記した従来技術による指令検出装置１１０は、指令入力の検出に必要となる電圧幅が広くなる課題を有している。【０００７】
図４に示すように、しきい値Ａおよびしきい値Ｂは、それぞれ電気的なバラツキα、βを有する。また、指令入力の微小変動により制御指令が意図しない変化をしないためのヒステリシス動作のために、しきい値Ａとしきい値Ｂの間には電圧差が必要である。このため、この指令入力の検出には少なくともＡ−Ｂ＋α＋βの電圧範囲が必要となる。その結果、他の制御に対する指令入力に使用できる入力範囲が狭くなるか、もしくは指令検出装置を使用できないという課題があった。【０００８】
また、抵抗とコンデンサを用いた従来の方式は、スイッチの切替時に発生するチャタリングのように変動時間が概ね決まっている指令入力以外では、指令入力の微小変動による制御指令の変動が課題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０−２３９１１６号公報
【発明の概要】
【００１０】
本発明の指令検出装置は、比較器と、検出状態選択器と、時間検出器と、検出時間切替器と、を備える。比較器は、外部から入力される指令入力と一定電圧値を比較し、その比較結果を第１の出力状態または第２の出力状態として出力する。検出状態選択器は、比較器が出力する２つの出力状態のうち、有効とする出力状態を選択する。時間検出器は、有効とした出力状態の継続時間を計測し、継続時間が所定の設定時間に達すると制御指令を切替える。検出時間切替器は、時間検出器の設定時間を切替える。そして、検出状態選択器が選択する有効とする出力状態は制御指令により切替わる。
【００１１】
これにより、指令入力の意図しない微小変動による制御指令の変動を抑えながら、比較器のしきい値にヒステリシス動作を設けずに、指令検出に必要となる電圧幅を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る指令検出装置の構成図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態に係る指令検出装置の動作を説明した図である。
【図３】図３は従来の指令検出装置の構成図である。
【図４】図４は従来の指令検出装置の動作を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を好適な実施の形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る指令検出装置の構成図あり、図２は、本発明の実施の形態に係る指令検出装置の動作を説明した図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態に係る指令検出装置１０は、比較器２０と、検出状態選択器３０と、時間検出器４０と、検出時間切替器５０とを備えている。図１において、外部から印加される指令入力は、指令検出装置１０内の比較器２０に入力される。比較器２０はその指令入力（電圧値）と一定電圧値を比較した比較結果をＨｉｇｈの信号（第１の出力状態）またはＬｏｗの信号（第２の出力状態）として出力する。検出状態選択器３０は、比較器２０が出力するＨｉｇｈまたはＬｏｗの信号（２つの出力状態）のうち、有効とする信号（出力状態）を選択する。時間検出器４０は、その有効とされた信号の継続時間を計測し、この継続時間が所定の設定時間に達すると有効とされた信号に応じた制御指令を出力する。検出状態選択器３０が有効とする信号は、時間検出器４０が出力する制御指令により切替る。時間検出器４０の上記設定時間は、検出時間切替器５０が出力する設定信号により決められ、その設定信号は、制御指令を用いて切替えてもよい。すなわち、時間検出器４０の上記設定時間は、時間検出器４０が出力する制御指令により切替えてもよい。
【００１６】
図２を用いて指令検出装置１０の動作を説明する。図２は、指令入力、比較信号、継続時間および制御指令のそれぞれの時間変化を示している。ここで、継続時間とは、比較信号のうち有効とする信号が継続している時間である。外部から印加される指令入力が、しきい値Ａを超えると比較器２０の出力信号である比較信号がＬｏｗからＨｉｇｈへ変化する（時間ｔ１）。この時、検出状態選択器３０が有効とする信号がＨｉｇｈとすると、時間検出器４０が継続時間の計測を開始する。図２では、横方向に時間経過を示し、縦方向に継続時間を示しているので、時間経過に合わせて継続時間が上昇する図となっている。継続時間が所定の設定時間Ｘに達する前に指令入力がしきい値Ａを下回ると（時間ｔ２）、比較器２０の出力信号がＬｏｗとなる。この場合、検出状態選択器３０が比較信号を無効と判断するため、時間検出器４０が計測する継続時間はリセットされ、時間検出器４０の出力である制御指令は変化せず制御状態１が維持される。
【００１７】
再度、指令入力がしきい値Ａを超えると（時間ｔ３）、時間検出器４０による継続時間の計測が始まる。計測された継続時間が検出時間切替器５０が定める所定の設定時間Ｘに達すると、制御指令が変化し、制御状態１から制御状態２へ制御状態が切替る（時間ｔ４）。この時、制御指令の変化に対応して検出状態選択器３０が有効とする信号がＨｉｇｈからＬｏｗに切替り、検出状態選択器３０は比較信号を無効と判断し、継続時間はリセットされる。次に指令入力がしきい値Ａを下回ると（時間ｔ５）、時間検出器４０による継続時間の計測が始まる。計測された継続時間が検出時間切替器５０が定める所定の設定時間Ｙに達すると、時間検出器４０の制御指令が変化し、制御状態２から制御状態１へ制御状態が切替る。
【００１８】
ここで、検出時間切替器５０が定める所定の設定時間は、制御指令を用いて切替ることにより、制御指令の切替り易さに変化を持たせることができるが、必ずしも設定時間を切替える必要はない。また、検出時間切替器５０が定める所定の設定時間は、制御指令を用いず任意の方法で切替えてもよい。
【００１９】
この動作により、指令入力の意図しない微小変動による制御指令の変動を抑えながら、比較器のしきい値にヒステリシス動作を設けずに、指令検出に必要となる電圧幅を従来の指令検出装置より抑えることができる。
【００２０】
以上説明したように、本発明の指令検出装置は、比較器と、検出状態選択器と、時間検出器と、検出時間切替器と、を備える。比較器は、外部から入力される指令入力と一定電圧値を比較し、その比較結果を第１の出力状態または第２の出力状態として出力する。検出状態選択器は、比較器が出力する２つの出力状態のうち、有効とする出力状態を選択する。時間検出器は、有効とした出力状態の継続時間を計測し、継続時間が所定の設定時間に達すると制御指令を切替える。検出時間切替器は、時間検出器の設定時間を切替える。そして、検出状態選択器が選択する有効とする出力状態は制御指令により切替わる。
【００２１】
これにより、指令入力の意図しない微小変動による制御指令の変動を抑えながら、比較器のしきい値にヒステリシス動作を設けずに、指令検出に必要となる電圧幅を抑えることができる。
【００２２】
また本発明の指令検出装置では、検出時間切替器が切替える設定時間は、制御指令により切替えてもよい。これにより、制御指令の切替り易さに変化を持たせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の指令検出装置は、モータの駆動装置などの意図しない微小変動による制御指令の変動を抑える必要がある用途での指令検出装置として広範囲に利用することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１０    指令検出装置
２０    比較器
３０    検出状態選択器
４０    時間検出器
５０    検出時間切替器
【図１】
2013018350.tif 000003
【図２】
2013018350.tif 000004
【図３】
2013018350.tif 000005
【図４】
2013018350.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年3月21日(2013.3.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空調機器、燃焼用ファンモータを搭載した給湯機、空気清浄機並びに複写機、プリンタ等の情報機器に使用されるブラシレスＤＣモータなどを駆動する際の指令検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ブラシレスＤＣモータ（以下、単にモータと記す）に制御指令を与える際、アナログ電圧を印加して、そのアナログ電圧値を速度やトルクの大きさに換算し、制御指令としているものがある。また、そのアナログ電圧値と一定電圧値を比較し、その比較結果を制御状態を切替えるための制御指令とすることもある。ここで、特にアナログ電圧値と一定電圧値を比較する場合には、電圧値の意図しない微小な変動に反応して制御指令が変化しないように、電圧値の比較器としてヒステリシス付き比較器が用いられる。
【０００３】
図３は、従来の指令検出装置の構成図である。図３において、指令検出装置１１０内のヒステリシス付き比較器１２０は、外部から印加される指令入力とヒステリシス動作する一定電圧値とを比較し、制御指令を出力する。
【０００４】
図４は、従来の指令検出装置の動作を説明した図である。図４を用いて従来の指令検出装置１１０の動作を説明する。外部から印加される指令入力（電圧値）が、しきい値Ａを超えると制御指令は制御状態１から制御状態２に切替り、しきい値はヒステリシス動作によりしきい値Ａからしきい値Ｂに切替る。これにより、その後、指令入力がしきい値Ａを下回った場合でも、しきい値Ｂを下回らなければ、制御指令は制御状態２を維持する。次に、指令入力がしきい値Ｂを下回ると制御指令は制御状態２から制御状態１に切替る。しきい値Ａとしきい値Ｂの電圧差を、指令入力などの電圧値の意図しない微小変動の電圧以上に設定することで、制御指令の意図しない変化を抑制することができる。
【０００５】
また、特許文献１に記載の従来技術では、指令入力の電圧変化を抵抗とコンデンサで鈍らすことで、スイッチの切替時に発生するチャタリングの時間帯を避けて比較器を動作させ、制御指令の意図しない変化を抑制している。
【０００６】
指令入力が印加される回路には、通常は入力範囲が設けられており、制御に対する様々な指令を得るためにその入力範囲を有効に活用する必要がある。しかしながら、上記した従来技術による指令検出装置１１０は、指令入力の検出に必要となる電圧幅が広くなる課題を有している。
【０００７】
図４に示すように、しきい値Ａおよびしきい値Ｂは、それぞれ電気的なバラツキα、βを有する。また、指令入力の微小変動により制御指令が意図しない変化をしないためのヒステリシス動作のために、しきい値Ａとしきい値Ｂの間には電圧差が必要である。このため、この指令入力の検出には少なくともＡ−Ｂ＋α＋βの電圧範囲が必要となる。その結果、他の制御に対する指令入力に使用できる入力範囲が狭くなるか、もしくは指令検出装置を使用できないという課題があった。
【０００８】
また、抵抗とコンデンサを用いた従来の方式は、スイッチの切替時に発生するチャタリングのように変動時間が概ね決まっている指令入力以外では、指令入力の微小変動による制御指令の変動が課題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０−２３９１１６号公報
【発明の概要】
【００１０】
本発明の指令検出装置は、比較器と、検出状態選択器と、時間検出器と、検出時間切替器と、を備える。比較器は、外部から入力される指令入力と一定電圧値を比較し、その比較結果を第１の出力状態または第２の出力状態として出力する。検出状態選択器は、比較器が出力する２つの出力状態のうち、有効とする出力状態を選択する。時間検出器は、有効とした出力状態の継続時間を計測し、継続時間が所定の設定時間に達すると制御指令を切替える。検出時間切替器は、時間検出器の設定時間を切替える。そして、検出状態選択器が選択する有効とする出力状態は制御指令により切替わる。
【００１１】
これにより、指令入力の意図しない微小変動による制御指令の変動を抑えながら、比較器のしきい値にヒステリシス動作を設けずに、指令検出に必要となる電圧幅を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る指令検出装置の構成図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態に係る指令検出装置の動作を説明した図である。
【図３】図３は従来の指令検出装置の構成図である。
【図４】図４は従来の指令検出装置の動作を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を好適な実施の形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る指令検出装置の構成図あり、図２は、本発明の実施の形態に係る指令検出装置の動作を説明した図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態に係る指令検出装置１０は、比較器２０と、検出状態選択器３０と、時間検出器４０と、検出時間切替器５０とを備えている。図１において、外部から印加される指令入力は、指令検出装置１０内の比較器２０に入力される。比較器２０はその指令入力（電圧値）と一定電圧値を比較した比較結果をＨｉｇｈの信号（第１の出力状態）またはＬｏｗの信号（第２の出力状態）として出力する。検出状態選択器３０は、比較器２０が出力するＨｉｇｈまたはＬｏｗの信号（２つの出力状態）のうち、有効とする信号（出力状態）を選択する。時間検出器４０は、その有効とされた信号の継続時間を計測し、この継続時間が所定の設定時間に達すると有効とされた信号に応じた制御指令を出力する。検出状態選択器３０が有効とする信号は、時間検出器４０が出力する制御指令により切替る。時間検出器４０の上記設定時間は、検出時間切替器５０が出力する設定信号により決められ、その設定信号は、制御指令を用いて切替えてもよい。すなわち、時間検出器４０の上記設定時間は、時間検出器４０が出力する制御指令により切替えてもよい。
【００１６】
図２を用いて指令検出装置１０の動作を説明する。図２は、指令入力、比較信号、継続時間および制御指令のそれぞれの時間変化を示している。ここで、継続時間とは、比較信号のうち有効とする信号が継続している時間である。外部から印加される指令入力が、しきい値Ａを超えると比較器２０の出力信号である比較信号がＬｏｗからＨｉｇｈへ変化する（時間ｔ１）。この時、検出状態選択器３０が有効とする信号がＨｉｇｈとすると、時間検出器４０が継続時間の計測を開始する。図２では、横方向に時間経過を示し、縦方向に継続時間を示しているので、時間経過に合わせて継続時間が上昇する図となっている。継続時間が所定の設定時間Ｘに達する前に指令入力がしきい値Ａを下回ると（時間ｔ２）、比較器２０の出力信号がＬｏｗとなる。この場合、検出状態選択器３０が比較信号を無効と判断するため、時間検出器４０が計測する継続時間はリセットされ、時間検出器４０の出力である制御指令は変化せず制御状態１が維持される。
【００１７】
再度、指令入力がしきい値Ａを超えると（時間ｔ３）、時間検出器４０による継続時間の計測が始まる。計測された継続時間が検出時間切替器５０が定める所定の設定時間Ｘに達すると、制御指令が変化し、制御状態１から制御状態２へ制御状態が切替る（時間ｔ４）。この時、制御指令の変化に対応して検出状態選択器３０が有効とする信号がＨｉｇｈからＬｏｗに切替り、検出状態選択器３０は比較信号を無効と判断し、継続時間はリセットされる。次に指令入力がしきい値Ａを下回ると（時間ｔ５）、時間検出器４０による継続時間の計測が始まる。計測された継続時間が検出時間切替器５０が定める所定の設定時間Ｙに達すると、時間検出器４０の制御指令が変化し、制御状態２から制御状態１へ制御状態が切替る。
【００１８】
ここで、検出時間切替器５０が定める所定の設定時間は、制御指令を用いて切替ることにより、制御指令の切替り易さに変化を持たせることができるが、必ずしも設定時間を切替える必要はない。また、検出時間切替器５０が定める所定の設定時間は、制御指令を用いず任意の方法で切替えてもよい。
【００１９】
この動作により、指令入力の意図しない微小変動による制御指令の変動を抑えながら、比較器のしきい値にヒステリシス動作を設けずに、指令検出に必要となる電圧幅を従来の指令検出装置より抑えることができる。
【００２０】
以上説明したように、本発明の指令検出装置は、比較器と、検出状態選択器と、時間検出器と、検出時間切替器と、を備える。比較器は、外部から入力される指令入力と一定電圧値を比較し、その比較結果を第１の出力状態または第２の出力状態として出力する。検出状態選択器は、比較器が出力する２つの出力状態のうち、有効とする出力状態を選択する。時間検出器は、有効とした出力状態の継続時間を計測し、継続時間が所定の設定時間に達すると制御指令を切替える。検出時間切替器は、時間検出器の設定時間を切替える。そして、検出状態選択器が選択する有効とする出力状態は制御指令により切替わる。
【００２１】
これにより、指令入力の意図しない微小変動による制御指令の変動を抑えながら、比較器のしきい値にヒステリシス動作を設けずに、指令検出に必要となる電圧幅を抑えることができる。
【００２２】
また本発明の指令検出装置では、検出時間切替器が切替える設定時間は、制御指令により切替えてもよい。これにより、制御指令の切替り易さに変化を持たせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の指令検出装置は、モータの駆動装置などの意図しない微小変動による制御指令の変動を抑える必要がある用途での指令検出装置として広範囲に利用することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１０  指令検出装置
２０  比較器
３０  検出状態選択器
４０  時間検出器
５０  検出時間切替器
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から入力される指令入力と一定電圧値を比較し、その比較結果を第１の出力状態または第２の出力状態として出力する比較器と、
前記比較器が出力する前記２つの出力状態のうち、有効とする出力状態を選択する検出状態選択器と、
前記有効とした出力状態の継続時間を計測し、前記継続時間が所定の設定時間に達すると制御指令を切替える時間検出器と、
前記時間検出器の前記所定の設定時間を切替える検出時間切替器と、を備え、
前記検出状態選択器が選択する前記有効とする出力状態は前記制御指令により切替わることを特徴とした指令検出装置。
【請求項２】
前記検出時間切替器が切替える前記所定の設定時間は、前記制御指令により切替わることを特徴とした請求項１に記載の指令検出装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013018350.tif 000007
【図２】
2013018350.tif 000008
【図３】
2013018350.tif 000009
【図４】
2013018350.tif 000010
【国際調査報告】
2013018350.tif 000011
2013018350.tif 000012