(57)【要約】      （修正有）【課題】ＤＣモーターの回転速度を制御する簡単な回路を提供する。【解決手段】モーターにエンコーダーを付け、一定時間にエンコーダーが発生するパルス数をカウンターＩＣでカウントし、設定したパルス数と大小比較ＩＣで比較して、設定値よりエンコーダーからのパルス数が多い場合は、モーターをＯＦＦ（モーターにブレーキをかける）し、設定値よりパルス数が少ない場合には、モーターをＯＮ（モーターに電流を流す）にする。このようにＯＮ、ＯＦＦを繰り返すことにより、一定時間内にエンコーダーが発生するパルス数がある範囲に保たれる。こうしてモーターの回転速度が一定に保たれる。【選択図】図１
0003103757.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
エンコーダー・ＩＣ（カウンター・大小比較・ＮＡＮＤ・モータードライバー等のＩＣ）と一定時間を得るための発振回路を使って、ＤＣモーターの回転制御を行う時、各ＩＣをタイミング良く動かすためのデジタル回路
【考案の詳細な説明】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】ＤＣモーターの回転速度制御をエンコーダーとＩＣ（カウンター・大小比較・ＮＡＮＤ・モータードライバー）とタイミングをとるための簡単なデジタル回路で、行おうとするものである。
【背景技術】
【０００２】  ＤＣモーターはＰＷＭによって回転速度を変える方法が良く用いられるが、この方法は負荷が変化したときに回転速度を一定に保つものではない。（ＰＷＭは、モーターに与える電流量を一定にするだけで、負荷に応じて電流量を変えているわけではないからである。）
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】エンコーダー・モータードライバーＩＣ・カウンターＩＣと大小比較ＩＣを使ってＤＣモーターの回転速度を制御するためのデジタル回路
【課題を解決するための手段（回路の動作説明）】
【０００４】  モーターにエンコーダーを付け、一定時間にエンコーダーが発生するパルス数をカウンターＩＣでカウントし、設定したパルス数と大小比較ＩＣで比較して、設定値よりエンコーダーからのパルス数が多い場合は、モーターをＯＦＦ（モーターにブレーキをかける）し、設定値よりパルス数が少ない場合には、モーターをＯＮ（モーターに電流を流す）にする。このようにＯＮ、ＯＦＦを繰り返すことにより、一定時間内にエンコーダーが発生するパルス数がある範囲に保たれる。こうしてモーターの回転速度が一定に保たれる。
【０００５】次に例をあげて、もう少し具体的に説明する。（図１参照）                  （注１）
この例はモーターの回転速度を５００ｒｐｍに保つものである。
（注２）エンコーダーはモーター１回転で１パルス発生するものと仮定する。
（注３）発振回路の周波数は１００Ｈｚ  （周期を１０ミリ秒）と仮定する
0003103757.tif 000003
0003103757.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【図１】 
【実施例】  （回路例１）  カウンターＩＣとして（７４  １６１）、大小比較ＩＣとして（コンパレータ７４  ８５）を各１個使って構成した回路例である。
【図２】
タイミングをとるための回路（全図）  エンコーダーからの出力パルスをカウンターのｃｌｏｃｋに入れ、さらにカウンターの出力を大小比較ＩＣに入れ、設定値と比較しているが、比較結果（Ａ＞Ｂが「１」か又はＡ＜Ｂが「１」か）は、常時でているので、何時それを読み出しモーターをＯＮ  ＯＦＦさせるかを決めるためのタイミングをとる回路  （イ）（ロ）（ハ）（ニ）と分け、図３から図６で、詳細化した。
【図３】
（イ）  比較結果を読みとる時期を決める回路  （比較する（大小比較ＩＣから信号をとる）タイミングを得る回路の説明）  １．Ａは、発振回路からの矩形パルス  ２．抵抗とコンデンサーの積分回路とＮＡＮＤによりｄ′のようなＡの波形の立ち上がりを捉えたインパルス波形が得られる。  ３．これを
【図４】
の（ロ）に送りこのタイミングで比較ＩＣからの信号を読みとりＦＦで発振回路からのパルスの次の立ち上がりまで保持する。（前の例では１０ｍｍ秒間）
【図４】
（ロ）  比較結果の保持回路  （次の発振回路のパルスの立ち上がりまで保持する）  ｇはモーターＯＮ、ＯＦＦ信号でモータードライバーへ行く  「１」の時モーター回転    「０」の時モーターにブレーキがかかる。
【図５】
（ハ）  カウンターを０にクリアするタイミング回路  （イ）のＣの矩形パルスの立ち上がりで、カウンターを０にする信号をコンデンサーと抵抗の微分回路で作り出している。  Ｃのパルスの立ち下がる時点は比較が終わる時点（ｄ′の立ち下がり）と一致している。  ２個のインバーターは波形の整形とカウンターを０にクリアするタイミングを少し遅らすためのものである。
【図６】
（ニ）  ＲＩＰＰＬＥ  ＣＡＲＲＹが起こった時の処置回路  （ＲＩＰＰＬＥ  ＣＡＲＲＹが起こった場合、大小比較ＩＣの出力信号を無視するため）  カウンターの出力が全て「１」になると（ＲＩＰＰＬＥ  ＣＡＲＲＹが起こると）次のクロック入力でカウンターの出力は０に戻ってしまう。その時点で比較ＩＣの出力をとると、Ａ＜Ｂが「１」になり、事実と違うことになる。  これをさけるため、ＲＩＰＰＬＥ  ＣＡＲＲＹが起こったことを次にカウンターを０にするパルスが来るまでフリップフロップ（ＦＦ）で  記憶しておく。  すなわち、次のカウンタークリア信号（▲１▼と共通）でＦＦは又リセットされる。
【図７】
【実施例２】  （回路例２）  （制御の精度を上げたいとき）  カウンターＩＣ（７４  １６１），大小比較ＩＣ（７４  ８５）を各２個使用し、発振回路の周波数と、エンコーダーの分解能をあげて、制御の精度を向上を図った回路の例である。  （このように、カウンターＩＣと比較ＩＣの数を増やすことにより、精度を上げることができる。）
【符号の説明】
１．  ＦＦ・・・フリッププロップ（ＲＳラッチ）
【図１】
0003103757.tif 000005
【図２】
0003103757.tif 000006
【図３】
0003103757.tif 000007
【図４】
0003103757.tif 000008
【図５】
0003103757.tif 000009
【図６】
0003103757.tif 000010
【図７】
0003103757.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成15年9月8日(2003.9.8)
【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】
【書類名】      明細書【考案の名称】  ＤＣモーターの回転速度制御（ＯＮ  ＯＦＦ制御）【考案の詳細な説明】【０００１】【技術分野】ＤＣモーターの回転速度制御をエンコーダーとＩＣ（カウンター・大小比較・ＮＡＮＤ・モータードライバー）とタイミングをとるための簡単なデジタル回路で、行おうとするものである。【０００２】【背景技術】  ＤＣモーターはＰＷＭによって回転速度を変える方法が良く用いられるが、この方法は負荷が変化したときに回転速度を一定に保つものではない。（ＰＷＭは、モーターに与える電流量を一定にするだけで、負荷に応じて電流量を変えているわけではないからである。）【０００３】【考案の開示】【考案が解決しようとする課題】エンコーダー・モータードライバーＩＣ・カウンターＩＣと大小比較ＩＣを使ってＤＣモーターの回転速度を制御するためのデジタル回路【０００４】【課題を解決するための手段（回路の動作説明）】  モーターにエンコーダーを付け、一定時間にエンコーダーが発生するパルス数をカウンターＩＣでカウントし、設定したパルス数と大小比較ＩＣで比較して、設定値よりエンコーダーからのパルス数が多い場合は、モーターをＯＦＦ（モーターにブレーキをかける）し、設定値よりパルス数が少ない場合には、モーターをＯＮ（モーターに電流を流す）にする。このようにＯＮ、ＯＦＦを繰り返すことにより、一定時間内にエンコーダーが発生するパルス数がある範囲に保たれる。こうしてモーターの回転速度が一定に保たれる。【０００５】次に例をあげて、もう少し具体的に説明する。（図１参照）  （注１）この例はモーターの回転速度を５００ｒｐｓに保つものである。  （注２）エンコーダーはモーター１回転で１パルス発生するものと仮定する。  （注３）発振回路の周波数は１００Ｈｚ  （周期を１０ミリ秒）と仮定する0003103757.tif 000012
・ディップスイッチ等により２進数で設定する    今仮に  ５  （０１０１）を  設定する            （モーターの回転速度を５００ｒｐｓにするため）0003103757.tif 000013
（カウンターはエンコーダーからのパルス数をカウントする）・発振回路のパルスの立ち上がりで、▲４▼の比較をした後０にクリアする。0003103757.tif 000014
・発振回路の次のパルスの立ち上がり（１０ｍｓ経過）で▲４▼に進む。0003103757.tif 000015
（注）  ▲１▼から▲４▼の動作を繰り返す。【図面の簡単な説明】【図１】【実施例】  （回路例１）  カウンターＩＣとして（７４  １６１）、大小比較ＩＣとして（コンパレータ  ７４  ８５）を各１個使って構成した回路例である。【図２】タイミングをとるための回路（全図）  エンコーダーからの出力パルスをカウンターのｃｌｏｃｋに入れ、さらにカウンターの出力を大小比較ＩＣに入れ、設定値と比較しているが、比較結果（Ａ＞Ｂが「１」か又はＡ＜Ｂが「１」か）は、常時でているので、何時それを読み出しモーターをＯＮ  ＯＦＦさせるかを決めるためのタイミングをとる回路    （イ）（ロ）（ハ）（ニ）と分け、図３から図６で、詳細化した。【図３】（イ）  比較結果を読みとる時期を決める回路        （比較する（大小比較ＩＣから信号をとる）タイミングを得る回路の説明）１．Ａは、発振回路からの矩形パルス２．抵抗とコンデンサーの積分回路とＮＡＮＤによりｄ′のようなＡの波形の立ち上がりを捉えたインパルス波形が得られる。３．これを【図４】の（ロ）に送りこのタイミングで比較ＩＣからの信号を読みとりＦＦで発振回路からのパルスの次の立ち上がりまで保持する。（前の例では１０ｍｍ秒間）【図４】（ロ）  比較結果の保持回路                （次の発振回路のパルスの立ち上がりまで保持する）  ｇはモーターＯＮ、ＯＦＦ信号でモータードライバーへ行く        「１」の時モーター回転    「０」の時モーターにブレーキがかかる。【図５】（ハ）  カウンターを０にクリアするタイミング回路（イ）のＣの矩形パルスの立ち上がりで、カウンターを０にする信号をコンデンサーと抵抗の微分回路で作り出している。  Ｃのパルスの立ち下がる時点は比較が終わる時点（ｄ′の立ち下がり）と一致している。  ２個のインバーターは波形の整形とカウンターを０にクリアするタイミングを少し遅らすためのものである。【図６】（ニ）  ＲＩＰＰＬＥ  ＣＡＲＲＹが起こった時の処置回路（ＲＩＰＰＬＥ  ＣＡＲＲＹが起こった場合、大小比較ＩＣの出力信号を無視するため）カウンターの出力が全て「１」になると（ＲＩＰＰＬＥ  ＣＡＲＲＹが起こると）次のクロック入力でカウンターの出力は０に戻ってしまう。その時点で比較ＩＣの出力をとると、Ａ＜Ｂが「１」になり、事実と違うことになる。これをさけるため、ＲＩＰＰＬＥ  ＣＡＲＲＹが起こったことを次にカウンターを０にするパルスが来るまでフリップフロップ（ＦＦ）で記憶しておく。すなわち、次のカウンタークリア信号（▲１▼と共通）でＦＦは又リセットされる。【図７】【実施例２】  （回路例２）                      （制御の精度を上げたいとき）  カウンターＩＣ（７４  １６１），大小比較ＩＣ（７４  ８５）を各２個使用し、発振回路の周波数と、エンコーダーの分解能をあげて、制御の精度を向上を図った回路の例である。  （このように、カウンターＩＣと比較ＩＣの数を増やすことにより、精度を上げることができる。）【符号の説明】１．  ＦＦ・・・フリッププロップ（ＲＳラッチ）【手続補正２】
【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】
0003103757.tif 000016
0003103757.tif 000017
0003103757.tif 000018
0003103757.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月17日(2004.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモーターに直結されたエンコーダーからのパルスをカウンターＩＣで計測し、ディップスイッチで指示した回転速度とコンパレーターＩＣで比較してＯＮ  ＯＦＦの信号を得て、モータードライバーに送り、ＤＣモーターの回転数を制御する回路で、発振回路とタイミングをとるための微分積分回路で構成されている。
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月22日(2004.3.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモーターに直結されたエンコーダーからのパルスをカウントするカウンターＩＣと、発振回路が出力するパルスの立ち上がり時に前記カウンターＩＣに対してカウンタークリア信号を出力するタイミング回路と、ディップスイッチで指示した回転速度と前記カウンターＩＣの出力とを比較して、前記ＤＣモーターのＯＮ  ＯＦＦの信号を得るコンパレーターＩＣと、前記ＯＮ  ＯＦＦ信号をモータードライバーに送る回路とを備えたＤＣモーターの回転制御回路