(57)【要約】【課題】モータの指令回転速度の基準となる速度基準信号を得るための入力クロック信号として、発振子または上位システムによる外部クロックを用いるかを選択するための切替ＳＷを追加せずに自動判別できるモータの速度制御装置を提供する。【解決手段】駆動部２が前記モータ駆動巻線に供給する電力量の指令信号を前記駆動部２に出力する速度制御部５を備え、速度基準信号生成器４はクロック信号１１が入力される端子を少なくとも１つ有し、前記端子に入力されるクロック信号１１の周波数が所定の値より大か小かを判別する判別器６と、前記クロック信号１１の周波数が前記判別器６により大と判別された場合は、前記クロック信号１１を分周器７に介して、前記速度制御部５に出力し、前記クロック信号１１の周波数が前記判別器６により小と判別された場合は、前記クロック信号１１を分周器７に介さずに、前記速度制御部５に出力するように構成する。【選択図】図１
2006042490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータの駆動巻線に電力供給する駆動部と、前記モータの回転速度を検出する速度検出器と、前記モータの回転速度の基準となる速度基準信号を生成する速度基準信号生成器と、前記速度基準信号生成器が出力する速度基準信号と前記速度検出器が出力する速度検出信号を入力とし、前記駆動部が前記モータ駆動巻線に供給する電力量の制御指令信号を前記駆動部に出力する速度制御部を備え、前記速度基準信号生成器はクロック信号が入力される端子を少なくとも１つ有し、前記端子に入力されるクロック信号の周波数が所定の値より大か小かを判別する判別器と、前記クロック信号の周波数が前記判別器により大と判別された場合は、前記クロック信号を分周器を介して、前記速度制御部に出力し、前記クロック信号の周波数が前記判別器により小と判別された場合は、前記クロック信号を分周器を介さずに、前記速度制御部に出力するようにしたモータの速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンターや複写機などのモータを駆動するための速度制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばプリンターや複写機などの駆動に用いられるモータの速度制御装置としては、従来より、図３に示すような構成のものが考えられている。
【０００３】
図３におけるモータの速度制御装置の構成を以下に説明する。
【０００４】
図３において、モータ１と、モータ１の回転位置を検出するためのホールセンサなどの位置検出器９と、その位置検出器９から得た位置情報を基にモータ駆動巻線１８に電力供給する駆動部２を備える。また、モータ１の回転速度を検出する、ＦＧパターンなどによる速度検出器１３と、モータ１の回転速度の基準となる速度基準信号１５を得るための、水晶などの発振子１１(数ＭＨｚ)を備える。さらに、発振子１１によるクロック信号１４を分周して、速度基準信号１５を得るための分周器７と、その分周器７の出力である速度基準信号１５とモータ１の速度検出器１３から得た速度検出信号１６を入力とし、駆動部２が、モータ駆動巻線１８に供給する電力量の制御指令信号１７を、駆動部２に出力する速度制御部５を備えた構成となる。
【０００５】
以下に、図３におけるモータ１の速度制御方法を説明する。
【０００６】
まず、モータの回転速度指令の生成法は、水晶などの発振子１１(数ＭＨｚ)を利用して、クロック信号１４を得て、そのクロック信号１４を分周器７で所定の周期に分周して、モータ１に与える指令回転速度の基準となる速度基準信号１５を生成する。
【０００７】
モータ１の回転速度の検出法は、モータ１の回転速度を検出するＦＧパターンなどによる速度検出器１３により、速度検出信号１６を検出する。そして、速度基準信号１５と速度検出信号１６を、速度制御部５に入力する。それぞれの信号周期を比較し、その結果を制御指令信号１７として駆動部２に出力する。駆動部２では、比較結果の制御指令信号１７を基にして、位置検出器９により検出したモータの回転位置に応じて、モータ駆動巻線１８に電力供給して、モータの速度制御を行う。(例えば、特許文献１参照)。
【０００８】
また、従来のモータの速度制御装置として、図４に示す構成のものも考えられる。
【０００９】
図４において、構成は図３とほとんど同じである。異なる点は、モータ１の指令回転速度の基準となる速度基準信号１５を得るために、水晶などの発振子(数ＭＨｚ)ではなく、発振子１１(数ＭＨｚ)より周波数が十分に低い、外部クロック１２(数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ)を用い、図３の分周器７を必要としない点である。
【００１０】
ここで、外部クロック１２は、モータおよび速度制御装置が搭載される機器(以下、上位システムという)から入力される信号である。
【００１１】
図４におけるモータの速度制御方法は、モータ１に与える指令回転速度として、上位システムによる外部クロック１２(数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ)を利用し、このクロック信号を速度基準信号１５とする。以下、速度制御方法は、図３の速度制御方法の説明と同様である。
【００１２】
図３と図４の速度制御方法の違いは、図３のように水晶などの発振子１１(数ＭＨｚ)により速度基準信号１５を得る場合、モータ１の回転速度は、発振子１１のクロック周期によって決まる。一方、図４のように上位システムによる外部クロック１２(数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ)により速度基準信号１５を得る場合、モータ１の回転速度は、自由に変えられる点である。
【特許文献１】特開平８−４７２８９号公報（第７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ここで、速度基準信号を図３のように発振子１１(数ＭＨｚ)で得る場合と図４のように上位システムによる外部クロック１２(数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ)で得る場合のどちらの機能も兼ね備えたモータの速度制御装置を構築すると、図５が考えられる。同図において、図３または図４の構成と異なる点は、モータ１の指令回転速度の基準となる速度基準信号１５を得るための入力クロック信号として、発振子１１を用いるか、または上位システムによる外部クロック１２を用いるかを選択するセレクタ８と切替ＳＷ１９を備える点である。つまり、速度基準信号１５として発振子１１を用いる場合、切替ＳＷ１９で発振子１１を選択する。このとき、セレクタ８は、発振子１１(数ＭＨｚ)のクロック信号１４を分周器７で分周して、分周クロック信号１５ａを生成するように構成した方を選択する。そして、その分周クロック信号１５ａを速度基準信号１５として用いて、図３と同じように速度制御を行う。一方、速度基準信号１５として上位システムによる外部クロック１２を用いる場合、切替ＳＷ１９で、上位システムによる外部クロック１２を選択する。このとき、セレクタ８は、上位システムによる外部クロック１２(数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ)のクロック信号１５ｂを分周器７を介さないように構成した方を選択する。そして、そのクロック信号１５ｂを速度基準信号１５として用いて、図４と同じように速度制御を行う。
【００１４】
しかしながら、図５のモータの速度制御装置をモノリシック集積回路１０で構成した場合、速度基準信号１５として、発振子１１を用いるか、上位システムによる外部クロック１２を用いるかを選択する切替ＳＷ１９用のＩＣ端子が必要になる。
【００１５】
したがって、このようなモータの速度制御装置をモノリシック集積回路１０で構成した場合、ＩＣの端子数が増加し、これに伴いパッケージが大型化し、コストアップにもつながる。さらに、切替ＳＷ１９端子へ入力する信号処理回路も必要になり、その分、回路規模も大きくなる。
【００１６】
このように、２つの方法を選択して速度基準信号を得られるモータの速度制御装置を実現しようとすると、ＩＣやその周辺回路が大型化し、これを搭載するモータや機器の小型化の妨げにもなり、また、コストアップにもなる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために本発明は、モータと、前記モータの駆動巻線に電力供給する駆動部と、前記モータの回転速度を検出する速度検出器と、前記モータの回転速度の基準となる速度基準信号を生成する速度基準信号生成器と、前記速度基準信号生成器が出力する速度基準信号と前記速度検出器が出力する速度検出信号を入力とし、前記駆動部が前記モータ駆動巻線に供給する電力量の制御指令信号を前記駆動部に出力する速度制御部を備え、前記速度基準信号生成器はクロック信号が入力される端子を少なくとも１つ有し、前記端子に入力されるクロック信号の周波数が所定の値より大か小かを判別する判別器と、前記クロック信号の周波数が前記判別器により大と判別された場合は、前記クロック信号を分周器を介して、前記速度制御部に出力し、前記クロック信号の周波数が前記判別器により小と判別された場合は、前記クロック信号を分周器を介さずに、前記速度制御部に出力するようにする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のモータの速度制御装置において、速度基準信号を得るためのクロック信号が、発振子または上位システムによる外部クロックであるかを自動的に選択する判別器を備えることで、選択切替え用の切替ＳＷを追加する必要がなくなる。したがって、本モータの速度制御装置をモノリシック集積回路で構成する場合、切替ＳＷ用端子のない、より端子数の少ない小型で低コストのパッケージによるＩＣ化が可能になる。また、発振子と上位システムによる外部クロックの入力端子を兼用すれば、ＩＣ端子をさらに削減でき、一層の小型化と低コスト化を実現することができる。
【００１９】
さらに、切替ＳＷ端子を必要としないことで、その入力への信号処理回路も不要となり、更なるスペースの削減効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１および図２において、１はモータである。９は位置検出器であり、モータ１の回転位置を検出する。２は駆動部であり、位置検出器９から得た位置情報と制御指令信号１７を入力として、モータ１の駆動巻線１８に電力供給する。３は速度検出器であり、モータ１の回転速度を検出して、速度検出信号を出力する。４は速度基準信号生成器であり、クロック信号１５ｃを入力とし、モータ１の回転速度の基準となる速度基準信号１５を出力する。５は速度制御部であり、速度基準信号生成器４が出力する速度基準信号１５と速度検出器３が出力する速度検出信号１６を入力とし、駆動部２がモータ駆動巻線１８に電力供給するための制御指令信号１７を出力する。
【００２２】
ここで、速度基準信号生成器４において、クロック信号１５ｃが入力される端子を少なくとも１つ有する。図１は入力端子に発振子１１が接続された図であり、図２は入力端子に上位システムによる外部クロック１２が接続された図である。また、６は判別器、７は分周器、および、８はセレクタである。判別器６は、入力されるクロック信号１５ｃの周波数が所定の値より大か小かを判別する。分周器７は、クロック信号１５ｃの周波数が、判別器６により大と判別された場合にクロック信号１５ｃを分周する。セレクタ８は、前述したように、クロック信号１５ｃの周波数が、判別器６により大と判別された場合、クロック信号１５ｃを分周器７を介して速度制御部５に出力させる。一方、クロック信号１５ｃの周波数が、判別器６により小と判別された場合、クロック信号１５ｃを分周器７を介さずに速度制御部５に出力させるように構成したものである。
【実施例１】
【００２３】
本発明のより具体的な実施形態について説明する。
【００２４】
図１は発振子を用いたモータの速度制御装置の概略図である。
【００２５】
モータ１には、ブラシレスモータを用いる。モータ１の回転位置を検出するための位置検出器９には、３つのホール素子によってモータ１の位置を検出するホールセンサを用いる。また、３相駆動巻線１８に電力供給する駆動部２には、ＰＷＭインバータを用いる。モータ１の回転速度を検出する速度検出器３には、モータ１の回転子に多極着磁されたマグネットが回転することにより発生する起磁力をＦＧパターンで検出することによって速度検出を行うＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）センサを用いる。なお、判別器６と分周器７とセレクタ８で構成された速度基準信号生成器４と、駆動部２および速度制御部５は、モノリシック集積回路１０で構成する。そして、速度基準信号生成器４に入力されるクロック信号１５ｃの入力端子には、水晶発振子１１(数ＭＨｚ)を用いる。
【００２６】
図１におけるモータの速度制御方法を以下に説明する。
【００２７】
モータ１に与える回転速度指令として、水晶発振子１１(数ＭＨｚ)を用いて生成したクロック信号１５ｃを利用する。そのクロック信号１５ｃが判別器６の入力となり、判別器６のもつ閾値と周波数の大きさを比較する。閾値は、水晶発振子１１(数ＭＨｚ)より低周波数で、かつ、上位システムによる外部クロック１２（数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ）より高周波数に設定する。したがって、水晶発振子１１(数ＭＨｚ)のクロック信号１５ｃは、判別器６によって、閾値の周波数より高いと自動判別される。このとき、セレクタ８は、クロック信号１５ｃを分周器７を介して所定の周波数に分周するように構成した方を選択し、この分周された分周クロック信号１５ａを速度基準信号１５に用いる。そして、速度基準信号生成器４で生成された速度基準信号１５とモータ１の速度検出器３から検出された速度検出信号１６を速度制御部５に入力する。それぞれの信号周期を比較し、その比較誤差を補正するような制御指令信号１７を駆動部２に出力する。駆動部２では、速度制御部５における比較結果の制御指令信号１７を基に、位置検出器９で検出したモータの回転位置に応じて、ＰＷＭ駆動で３相駆動巻線１８に電力供給して、モータ１の速度制御を行う。
【００２８】
一方、図２は上位システムによる外部クロックを用いたモータの速度制御装置の概略図であり、その構成は図１とほとんど同じである。異なる点は、速度基準信号生成器４に入力されるクロック信号１５ｃの入力端子に上位システムによる外部クロック１２（数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ）を用いる点である。
【００２９】
図２におけるモータの速度制御方法を以下に説明する。
【００３０】
モータ１に与える回転速度指令として、上位システムによる外部クロック１２（数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ）を用いて生成したクロック信号１５ｃを利用する。そのクロック信号１５ｃが判別器６の入力となり、判別器６のもつ閾値と周波数の大きさを比較する。また、上記、図１の実施例で記したように、閾値は、水晶発振子１１(数ＭＨｚ)より低周波数で、かつ、上位システムによる外部クロック１２（数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ）より高周波数に設定するので、上位システムによる外部クロック１２（数百Ｈｚ〜数ｋＨｚ）のクロック信号１５ｃは、判別器６によって、閾値の周波数より低いと自動判別される。このとき、セレクタ８は、クロック信号１５ｃを分周器７を介さないように構成した方を選択し、このクロック信号１５ｃをそのまま速度基準信号１５に用いる。以下、速度制御方法は図１の速度制御方法の説明と同様である。
【００３１】
以上より、本実施例で示したモータの速度制御装置は、水晶発振子と上位システムによる外部クロックの２つの方法を、選択切替え用の切替ＳＷを追加することなく、自動判別することによって速度基準信号を得ることができる。したがって、モータの速度制御装置をモノリシック集積回路で構成した場合、切替ＳＷ用端子のない、より端子数の少ない小型で低コストのパッケージによるＩＣ化が可能になり、発振子と上位システムによる外部クロックの入力端子を兼用すれば、ＩＣ端子をさらに削減でき、一層の小型化と低コスト化を実現することができる。加えて、切替ＳＷ端子を必要としないことで、その入力への信号処理回路も不要となり、更なるスペースの削減効果も得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明のモータの速度制御装置は、プリンターや複写機の駆動用モータおよび家電用モータなどにも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例１における発振子を用いたモータの速度制御装置の概略図
【図２】本発明の実施例１における上位システムによる外部クロックを用いたモータの速度制御装置の概略図
【図３】従来例における発振子を入力としたモータの速度制御装置の概略図
【図４】従来例における外部クロックを入力としたモータの速度制御装置の概略図
【図５】従来例における発振子または外部クロックを入力としたモータの速度制御装置の概略図
【符号の説明】
【００３４】
１  モータ
２  駆動部
３、１３  速度検出器
４  速度基準信号生成器
５  速度制御部
６  判別器
７  分周器
８  セレクタ
９  位置検出器
１０  モノリシック集積回路
１１  発振子
１２  上位システムによる外部クロック
１４、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  クロック信号
１５  速度基準信号
１６  速度検出信号
１７  制御指令信号
１８  駆動巻線
１９  切替ＳＷ
【図１】
2006042490.tif 000003
【図２】
2006042490.tif 000004
【図３】
2006042490.tif 000005
【図４】
2006042490.tif 000006
【図５】
2006042490.tif 000007