(57)【要約】【課題】磁気ロータと少なくとも１つのコイルとを含むステッピングモータを駆動するためのコントローラを提供する。【解決手段】このコントローラは、少なくとも１つのコイルに電流を供給するための電力段と、ホールセンサに対する磁気ロータの位置の関数としての信号を供給するための少なくとも１つのホールセンサと、ホールセンサを電力段に接続してホールセンサの信号を電力段に戻すフィードバックラインとを備える。【選択図】図１
2015213424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ロータと少なくとも１つのコイルとを含むステッピングモータを駆動するためのコントローラであって、
前記少なくとも１つのコイルに電流を供給するための電力段と、
ホールセンサに対する前記磁気ロータの位置の関数としての信号を供給するための少なくとも１つのアナログホールセンサと、
前記ホールセンサを前記電力段に接続して前記ホールセンサの前記信号を前記電力段に戻し、前記少なくとも１つのコイルに前記ホールセンサの前記信号の関数として電流を供給するように構成されたフィードバックラインと、
を備えることを特徴とするコントローラ。
【請求項２】
前記ホールセンサに接続された入力と、前記電力段に接続された出力とを有する速度制御段を含む閉ループを備え、前記制御段は、前記ホールセンサの前記信号を受け取るとともに、前記電力段によって受け取られる基準信号を生成するように構成され、該基準信号は、前記フィードバックラインを介して供給された前記ホールセンサの前記信号の振幅を調整する、
ことを特徴とする請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
前記速度制御段の前記入力は、周波数−電圧変換器を介して前記ホールセンサに接続される、
ことを特徴とする請求項２に記載のコントローラ。
【請求項４】
前記速度制御段は、前記ロータの所望の回転速度値を定める外部信号を受け取るための別の入力を有する、
ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のコントローラ。
【請求項５】
前記少なくとも１つのアナログホールセンサは、前記ロータの回転時に実質的に正弦波信号を供給し、及び／又は、前記電力段は、前記少なくとも１つのコイルに供給される、実質的に正弦波形を有する電流を生成するように構成される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のコントローラ。
【請求項６】
少なくとも２つのホールセンサを備え、該ホールセンサは、該ホールセンサに対する前記磁気ロータの前記位置の関数としての位相シフトした２つの信号を供給する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のコントローラ。
【請求項７】
前記位相シフトは９０°である、
ことを特徴とする請求項６に記載のコントローラ。
【請求項８】
前記２つのホールセンサは、該２つのホールセンサ間の角度が６０度未満になるように前記ロータの回転軸の周囲に配置される、
ことを特徴とする請求項６又は７に記載のコントローラ。
【請求項９】
前記ホールセンサは、前記電力段が配置されたプレート上に配置される、
ことを特徴とする請求項６、７又は８に記載のコントローラ。
【請求項１０】
前記２つのホールセンサ間の距離は３ｍｍ未満である、
ことを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のコントローラ。
【請求項１１】
ＡＳＩＣとして設計される、
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のコントローラ。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載のコントローラを備える、
ことを特徴とするステッピングモータ。
【請求項１３】
ステータから外へ横方向に延びる磁石リングを有するロータを備える、
ことを特徴とする請求項１２に記載のステッピングモータ。
【請求項１４】
前記コントローラは、プレート上に、具体的にはプリント基板上に配置される、
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のステッピングモータ。
【請求項１５】
前記プレートは、前記少なくとも１つのコイルを担持するコイル本体の外側延長部に強固に取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１４に記載のステッピングモータ。
【請求項１６】
前記少なくとも２つのアナログホールセンサは、前記プレート上に配置される、
ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載のステッピングモータ。
【請求項１７】
前記ロータの前記回転軸に沿って軸方向にオフセットして配置された少なくとも２つのコイルによって取り囲まれたロータを備える、
ことを特徴とする請求項１２から１６のいずれか１項に記載のステッピングモータ。
【請求項１８】
前記ロータは、少なくとも４つの磁極を有する磁石を含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載のステッピングモータ。
【請求項１９】
請求項１２から１８のいずれか１項に記載のステッピングモータと、ギアドライブとを備える、
ことを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータコントローラに関し、具体的には、ステッピングモータを駆動するためのコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータは、不連続なステップシーケンスによって生じる振動に起因して本質的に騒々しくなり得る。開ループ動作のために設計された既知のコントローラは、単純かつ低コストである。しかしながら、ステッピングモータは、あらゆるステップ損失を防ぐために、寸法及び電力を過剰にする必要がある。この（実際のモータの動特性の知識を欠いた）制限的な制御の１つの結果として、高レベルのトルク脈動が生じ、これが騒音に変わる。さらに、高入力電力によって熱放散も高くなる。
【０００３】
他の既知のコントローラは、逆起電力（「逆ｅｍｆ」）のための駆動ラインを探り、ロータ位置を導出して整流シーケンスを適宜適合させるように試みるセンサレス整流に基づく。この種の整流は、ロータの外部的位置検知が不要なため便利である。しかしながら、この種の整流は、限られた動作条件範囲内でしか安定せず、（例えば、エンドストップに向かう動きの場合に生じる）素早く変動する負荷では危機的なものになる。さらに、このようなコントローラは、正弦波電流波形を計時して生成するためのマイクロ処理を必要とする。別の問題は、モータの停止時におけるものであり、逆ｅｍｆが存在せず、従ってロータの位置が分からずに、始動手順が基本的に開ループモードで行われる。
【０００４】
ブラシレスＤＣモータでは、ロータ位置を検出するためのデジタルホールセンサを使用する。この位置情報は、離散的であり不連続である。円滑な回転磁場に近付くには、それなりの量のマイクロ処理及びロジックが必要である。しかしながら、デジタル電子機器は、コーディングエラー、不明確な症状、電磁波妨害又は高温によってデジタル障害を起こしやすい。推定器のアルゴリズムは、直ぐに変動する条件、すなわちモータの遮断又は自発的方向反転の際に、位置及び速度を確実に予測できないことが多い。低速及びゼロ速度では、位置及び速度の推定が不正確になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、特にステッピングモータの始動時に、ステッピングモータを少ない振動で正確かつロバストに駆動することができる単純化されたコントローラが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って、本発明は、その第１の態様において、磁気ロータと少なくとも１つのコイルとを含むステッピングモータを駆動するためのコントローラであって、少なくとも１つのコイルに電流を供給するための電力段と、ホールセンサに対する磁気ロータの位置の関数としての信号を供給するための少なくとも１つのアナログホールセンサと、ホールセンサを電力段に接続してホールセンサの信号を電力段に戻し、少なくとも１つのコイルにホールセンサの信号の関数として電流を供給するように構成されたフィードバックラインとを備えたコントローラを提供する。
【０００７】
このコントローラは、ホールセンサに接続された入力と、電力段に接続された出力とを有する速度制御段を含む閉ループをさらに備え、制御段は、ホールセンサの信号を受け取るとともに、電力段によって受け取られる基準信号を生成するように構成され、この基準信号は、フィードバックラインを介して供給されたホールセンサの信号の振幅を調整することが好ましい。
【０００８】
速度制御段は、ロータの所望の回転速度値を定める外部信号を受け取るための別の入力を有することが好ましい。
【０００９】
速度制御段の入力は、周波数−電圧変換器を介してホールセンサに接続されることが好ましい。
【００１０】
少なくとも１つのアナログホールセンサは、ロータの回転時に実質的に正弦波信号を供給し、及び／又は、電力段は、少なくとも１つのコイルに供給される、実質的に正弦波形を有する電流を生成するように構成されることが好ましい。
【００１１】
２つのホールセンサが存在し、これらのホールセンサは、ホールセンサに対する磁気ロータの位置の関数としての位相シフトした２つの信号を供給することが好ましく、この位相シフトは９０°であることが好ましい。
【００１２】
この２つのホールセンサは、２つのホールセンサ間の角度が６０度未満になるようにロータの回転軸の周囲に配置されることが好ましく、これらのホールセンサは、電力段が配置されたプレート上に配置されることが好ましい。
【００１３】
２つのホールセンサ間の距離は、４ｍｍ未満であることが好ましく、３ｍｍ未満であることが好ましい。
【００１４】
コントローラはＡＳＩＣとして設計されることが好ましい。
【００１５】
第２の態様によれば、本発明は、上述したコントローラを組み込んだステッピングモータを提供する。
【００１６】
少なくとも１つのアナログホールセンサは、半径方向磁束成分を測定するようにロータの磁石に対して半径方向に変位して配置され、又は軸方向磁束成分を測定するように磁石に対して軸方向に変位して配置されることが好ましい。
【００１７】
ロータは、ステータから外へ横方向に延びる磁石リングを有することが好ましい。
【００１８】
コントローラは、プレート上に、具体的にはプリント基板上に配置されることが好ましい。
【００１９】
プレートは、少なくとも１つのコイルを担持するコイル本体の外側延長部に強固に取り付けられることが好ましく、この外側延長部は、少なくとも１つのコイルを担持するコイル本体の部分と一体的に形成されることが好ましい。
【００２０】
少なくとも２つのアナログホールセンサは、プレート上に配置されることが好ましい。
【００２１】
ステッピングモータは、ロータの回転軸に沿って軸方向にオフセットして配置された少なくとも２つのコイルによって取り囲まれたロータを有することが好ましい。
【００２２】
ロータは、リング状の、及び／又は少なくとも４つの磁極を有する、好ましくは少なくとも６つの磁極を有する、最も好ましくは少なくとも８つの磁極を有する磁石を含むことが好ましい。
【００２３】
第３の態様によれば、本発明は、請求項１０から１７のいずれか１項に記載のステッピングモータと、ギアドライブとを備えたアクチュエータを提供する。
【００２４】
さらなる態様によれば、本発明は、上述したコントローラ、ステッピングモータ及び／又はアクチュエータの、動力車両の暖房、換気及び／又は空調システムにおける使用法を提供する。
【００２５】
本発明のコントローラでは、ステッピングモータに通電する電力段に少なくとも１つのアナログホールセンサを接続するフィードバックラインによって閉ループ回路が設けられる。この設計は、電力段にフィードバック信号を送達できることにより、振動、従って騒音、効率及び動作安定性に関してステッピングモータの動きが改善されるという利点を有する。ステッピングモータの通電を最適化することができるので、あらゆるステップ損失を防ぐために過剰寸法が不要になり、すなわち本発明によるステッピングモータは、同じ用途に使用される当業で周知のステッピングモータに比べて電力、寸法などを減少させることができる。さらに、このコントローラは、特にロータを休止位置から始動する時、及び／又は例えばエンドストップによって定められる休止位置に向けてロータを動かす時に、ロータの確実かつ正確な動きが保証されるように設計することができる。
【００２６】
ホールセンサの信号の振幅を調整する基準信号を生成するための速度制御段を含む閉ループがさらに設けられることが好ましい。これにより、モータの速度を所望の値に調整することができる。また、温度変化による磁束及びコイル抵抗の変化を補償することもできる。
【００２７】
以下、添付図面の図を参照しながら、本発明の好ましい実施形態をほんの一例として説明する。図では、複数の図に出現する同一の構造、要素又は部品には、一般にこれらが出現する全ての図において同じ参照番号を付している。一般に、図に示す構成要素及び特徴部の寸法は、表現の便宜上明瞭にするために選択したものであり、必ずしも縮尺通りではない。以下、各図を列挙する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の好ましい実施形態による、コントローラの電子回路の概略ブロック図である。
【図２】ロータ磁石及び第１のホールセンサと、考えられる第２のホールセンサの位置とを示す概略図である。
【図３】第２のホールセンサを図２の位置４２のうちの１つに配置した場合に２つのホールセンサによって生成された信号を示す図である。
【図４】第２のホールセンサを図２の位置４３のうちの１つに配置した場合に２つのホールセンサによって生成された信号を示す図である。
【図５】従来のモータ、及び本発明によるコントローラを含む、同じ用途のために設計したモータのトルクを速度の関数として示すグラフである。
【図６】本発明によるコントローラを含むステッピングモータの斜視図である。
【図７】図５によるステッピングモータを含むアクチュエータの斜視図である。
【図８】標準的なコントローラ及び本発明によるコントローラでモータを駆動した時の測定騒音レベルの比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、回転方向及び速度を予め設定できるようにステッピングモータを駆動するためのコントローラの電子回路１の概略ブロック図である。このステッピングモータは、数多くの磁極を有する磁石１０を備えたロータを含む。通常は、少なくとも４つの磁極が与えられるが、１０又はそれ以上の磁極が存在することが好ましい。この電子回路は、好ましくはアナログホールセンサの形をとるホールセンサ１１を含む。アナログホールセンサは、検知した磁場に応じて出力信号が変動する変換器であり、アナログ要素であるため、出力信号として直接的に電圧をもたらす。ホールセンサ１１は、磁石１０の角度位置を（電気単位で）非接触的に測定できるようにする。
【００３０】
電子回路１は、閉ループ回路として形成される。具体的には、回路１は、乗算器１３などを含む利得調整用の部品を介してセンサ１１を電力段２０の入力に接続する第１のフィードバックライン１２ａを有する。
【００３１】
例えば、電力段２０は、電流フィードバックループ２４を含む電圧制御電流源として形成される。電力段２０は、比例積分コントローラ（ＰＩコントローラ）を含むフィルタ手段２１と、電力増幅器２２とを含み、この電力増幅器２２は、モータの（単複の）コイルに接続するための出力２３と、電力増幅器２２の出力信号を電力段２０の入力に戻すためのフィードバックライン２４とを含む。入力は、乗算器１３及び電力段２０の出力からの信号を受け取る比較器２５を含む。
【００３２】
例えば、電力増幅器２２は、パルス幅変調（ＰＷＭ）に基づいて、負荷、すなわち（単複の）コイルに送達される電力量を制御するように動作するよう構成される。電力は、供給のオン及びオフを高頻度で切り替えることによって制御される。平均電圧、従って負荷に送達される電力は、デューティサイクル（切り替え期間当たりのオン時間）で変調される。
【００３３】
回路１は、第２のフィードバックループをさらに含む。具体的には、センサ１１を速度制御段３０の入力に接続するフィードバックライン１２ｂが存在する。第２のフィードバックライン１２ｂには、周波数−電圧変換器１４が組み込まれる。速度制御段３０は、外部信号を受け取るための入力３６と、比較器３５と、ＰＩコントローラ３１と、乗算器１３に接続されたリミッタ３２とを含む。部品３１、３２は、第２のフィードバックループの動的応答を定める調整部品である。
【００３４】
外部信号３６は、ロータの所望の速度値を定め、例えばユーザーがトリガすることができる。この信号は、例えば一定値であり、又は用途の要件に応じて時間とともに変化することもできる。
【００３５】
動作時には、アナログホールセンサ１１が、磁石の分極パターン及び位置の関数としての電圧信号を生成する。横方向に磁化された多極リング磁石では、この信号が、逆起電力（「逆ｅｍｆ」）、すなわち回転磁石１０によってコイル内に誘導される電圧に対応する形状の正弦波である。ホール電圧信号と逆ｅｍｆの間の位相シフトは一定であり、アナログホールセンサ１１の角度位置を適切に定めることによって最小化されることが好ましい。しかしながら、逆ｅｍｆとは対照的に、センサ１１によって供給される信号の振幅はロータの速度とは無関係である。従って、瞬間的なロータの角度位置は、常に、また停止時においても分かっている。
【００３６】
センサ１１の電圧信号は、乗算器１３を介して電力段２０に供給され、実質的に、モータを駆動するための電流信号の形状及び位相を定めるのに必要な信号そのものに対応する。
【００３７】
実際のロータ速度に関する情報は、例えば周波数をもたらすホールセンサの信号のゼロ交差間の時間を評価することによって取得される。この周波数は、周波数−電圧変換器１４によって（図１にΩ＊で示す）電圧に変換される。この実際のロータの速度値に対応する電圧Ω＊は、出力信号ΔΩを生成するために、所望の速度を設定する（図１にΩで示す）入力基準電圧と比較され、この出力信号ΔΩを、部品３１、３２によってさらに処理して速度信号Ｉ＊ａを生じる。
【００３８】
速度制御段３０は、速度を保つためだけに必要なレベルに注入電力（すなわち電流）を調整又は制限するループを形成するように構成されることが好ましい。信号ΔΩは、コイルに通電するための電流のピーク振幅を定める。
【００３９】
速度信号Ｉ＊ａは、図１にｉ＊ａで示すホールセンサの信号の振幅を調整するために乗算器１３に与えられる利得係数である。電力段２０では、比較器２５が、この信号ｉ＊ａをフィードバックライン２４内の実際の電流ｉａと比較して比較値Δｉａを生じ、この比較値Δｉａを部品２１、２２によって適宜にフィルタ処理し増幅して、モータに通電するための電流信号を生じる。
【００４０】
大まかに言えば、フィードバックライン１２ａを介して送達されるホールセンサ１の信号が、出力２３における電流信号の形状及び位相を定めるのに対し、この電流信号の振幅は、速度制御段３０によって形成される速度フィードバックループによって定められる。
【００４１】
ステッピングモータの設計によっては、ロータを駆動するために数多くの電流信号が必要である。２相ステッピングモータでは、位相シフトが９０°である２つの位相、すなわちｓｉｎ（ａ（ｔ））及びｓｉｎ（ａ（ｔ）＋ｐｉ／２）＝ｃｏｓ（ａ（ｔ））によって生成される回転磁場が必要である。これらの信号は、各々がアナログホールセンサ１１の形をとって図１の独自の電力段２０及び速度制御段３０を有する２つのセンサによって送達される。
【００４２】
一般に、２つのホールセンサ１１を使用すれば、磁石１０の絶対位置についての即時情報が利用可能になる。この結果、電子回路１は、負荷トルクの動的変化に適切に反応することができる。ロータの状態及び位置が常に分かる。ほぼ完全な正弦波整流電流を提供することが可能になり、これによって非常にスムーズなトルク伝達が保証される。フィードバックライン１２ａによって形成される閉ループ回路では、モータに注入される電力を、所与の負荷トルクにおいて速度を維持するためだけに必要な最小値に調整することが可能になる。従って、トルク脈動及び騒音が最小限に抑制される。
【００４３】
所望の位相シフトを生じるには、アナログホールセンサ１１を正しく位置付けるべきである。図２に、多極磁石１０と、第１のホールセンサ１１の位置を示す。このセンサ１１は、半径方向磁束を測定して、ｘ座標を回転角αとし、ｙ座標を電圧レベルＶとする図３及び図４に曲線１１ａで示す出力信号を生成する。図２の×印４２及び点４３は、図３及び図４に示すような、位相が９０°シフトした２つの正弦信号を得るために考えられる第２のホールセンサの位置を定めるものである。図３の曲線４２ａは、×印４２に位置するホールセンサの対応する信号であり、図４の曲線４３ａは、点４３に位置するホールセンサの対応する信号である。２つの隣接する位置４２及び４３間の角度は、磁極数をＮＰとする３６０°／ＮＰによって与えられる（図２の例では、ＮＰが１０に等しく、３６°の角度が得られる）。基本的に、これらの２つのホールセンサは、極間隔をｓとし、ｎ＝１、３、５、・・・とする距離ｓ＊（ｎ−１／２）だけ離れて配置される。或いは、ｎ＝０、２、４、・・・である配置も９０°の位相差の要件を満たすが、一方の信号の極性が反転する。これらの２つのホールセンサは、これらを同じプレートに取り付け、又はこれらを同じチップに統合するために、互いに隣接して配置されることが好ましい。この場合、ホールセンサ間の角度は、６０度未満になるように、さらに好ましくは４５度未満になるように選択される。ホールセンサ間の距離は、１ｍｍ〜４ｍｍとすることができる。
【００４４】
２つのホールセンサを使用する代わりに、１つのセンサのみを使用することもできる。この実施形態では、ホールセンサによって供給される第１の信号から微分法などによって第２の信号が導出される。この場合、ロータの磁石１０は、ホールセンサ１１の信号を微分するために移動する必要がある。単一のホールセンサに基づくドライバ回路の解決策は、回路部品の数が減少するので有利である。低速又はゼロ速度における角度位置の曖昧さを解消するために、推定法を適用することもできる。
【００４５】
本発明によるコントローラは、とりわけ、ステッピングモータの電流励起及び電力効率を最適化できる一方で、ロータの確実かつ正確な動きが保証され、特にステップ損失のリスクが低減又は排除されるという利点を有する。従って、例えば自動車の部品の枢動などの特定の所与の用途のための信頼できる動作を、出力の低いステッピングモータを用いて保証することができる。このことを、ｘ座標がロータの速度でありｙ座標がトルクである図５の図に示す。従来のステッピングモータを使用する場合には、通常、モータが、特定環境における信頼できる動作を実現するために電力が過剰な設計を有する（例えば、自動車では、バッテリ電圧及び周囲温度が、それぞれ８Ｖ〜１６Ｖ、及び−４０℃〜＋１５５℃の範囲で変動し得る）。図５の曲線４６は、開ループモードで駆動する従来のステッピングモータのプルアウトトルクを速度の関数として概略的に示すものである。しかしながら、点４７ａによって示すように、公称速度におけるステッピングモータの実際の動作点は、共時性を保証するために曲線４６よりも常に十分に低い。矢印４６ａで示すように、モータの出力トルクを、特定の速度で負荷を動かすのに必要な最低レベルまで低減することにより、（単複の）コイルに通電するための電流、システム内の電力、並びにトルクに関連する振動及び騒音が、従来のステッピングモータの動作に比べて実際に減少する。線４７は、参考として典型的なＤＣモータの負荷ラインを示すものである。
【００４６】
図６に、リング状の多極磁石１０と、ギアドライブに結合するためのウォームギア５１を含む出力シャフトとを有するロータを含むステッピングモータを示す。ステッピングモータのステータは、ロータを取り囲む極歯を有するステータ部分５２と、極歯を磁化するための少なくとも１つのコイル（図６では見えない）と、コイル本体５３とを含む。このステッピングモータは、例えば空き缶（又はクローポール）モータとして設計され、例えば回転方向に沿って同軸上に配置された２つのコイルを有する。
【００４７】
磁石１０は、１又はそれ以上のホールセンサ１１が磁石の外周における半径方向磁束成分を測定するためにアクセスできるように、ステータ５２から外へ横方向に延びる。
【００４８】
このステッピングモータは、図１の電子回路を含むＡＳＩＣ（「特定用途向け集積回路」）が配置されたプレート５５をさらに含む。このＡＳＩＣは、（単複の）ホールセンサ１１が統合されるように設計されることが好ましい。プレート５５からは、ケーブルに接続するためのピン５６が延びる。図６の実施形態では、コイル本体５３が、（単複の）コイルを担持するコイル本体５３の部分と一体に形成された、ステータ５２から外へ横方向に延びるアーム部分５３ａを有する。ピン５６を含むプレート５５は、アーム部分５３ａに固定されることにより、磁石の位置の正確な測定が可能になるように（単複の）ホールセンサ１１を磁石１０に対して強固に配置する。
【００４９】
図７に、図６のステッピングモータを有するアクチュエータを示しており、ハウジングのカバーは図示していない。ウォーム歯車５１がギアドライブ５８に結合され、ギアドライブの出力シャフトは、アクチュエータによって動かされる部品に結合することができる。
【００５０】
このアクチュエータは、例えば動力車両において、特に暖房、換気及び／又は空調システムにおいて使用することができる。このようなシステムは、アクチュエータによって調整すべき１又はそれ以上のフラップを含む。このようなシステムのハウジングは、共鳴箱又は共鳴装置と同様に挙動することができる。従って、伝わったあらゆる振動をハウジングが騒音に変換して増幅し得るという理由で、とりわけ励起レベルの低いアクチュエータが好ましい。
【００５１】
図８に、異なる形で駆動するステッピングモータを有するアクチュエータの騒音測定の結果を示す。ｘ座標は、ロータの速度をここではｆｓｐｓ（毎秒フルステップ）単位で示し、ｙ座標は、ここではｄｂＡ（Ａ特性デシベル）単位の騒音レベルである。曲線６１は、標準的な１／１６マイクロステッピングドライバを用いて異なる電流レベルでステッピングモータを駆動した時に発生した騒音を示す。曲線６２は、本発明によるアナログホールセンサフィードバックによってステッピングモータを駆動した時に発生した騒音に対応する。図示のように、曲線６２が示す騒音レベルは、測定した各ロータ速度の場合に、従来の駆動様式に対して劇的に減少している。
【００５２】
本出願の明細書及び特許請求の範囲では、記述する項目又は特徴の存在を明示する一方でさらなる項目又は特徴の存在を排除しないように、「備える、含む、有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、ｉｎｃｌｕｄｅ、ｃｏｎｔａｉｎ及びｈａｖｅ）」という動詞、並びにその派生形の各々を包括的な意味で使用している。
【００５３】
明確化のために別個の実施形態の文脈で説明した本発明のいくつかの特徴は、単一の実施形態において組み合わせて提供することもできると理解されたい。これとは逆に、簡潔さを期すために単一の実施形態の文脈で説明した本発明の様々な特徴を別個に、又はいずれかの好適な下位の組み合わせで提供することもできる。
【００５４】
上述した実施形態はほんの一例にすぎず、当業者には、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、他の様々な修正が明らかである。
【００５５】
例えば、コントローラの回路を、少なくとも１つのホールセンサによって供給される信号の一部又は全部がデジタル化されるように設計することもできる。例えば、図１のフィードバックライン１２ａは、少なくとも１つのホールセンサがアナログ形式、すなわち連続的な形で提供した信号を非連続的なデジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル変換器を備えることができる。このデジタル信号が電力段２０及び速度制御段３０に供給され、この場合ループ２０及び／又は３０内の一部又は全部のブロックの動作がデジタル処理で行われる。
【符号の説明】
【００５６】
１  電子回路
１０  磁石
１１  ホールセンサ
１２ａ  フィードバックライン
１２ｂ  フィードバックライン
１３  乗算器
１４  周波数−電圧変換器
２０  電力段
２１  フィルタ手段
２２  電力増幅器
２３  出力
２４  フィードバックライン
２５  比較器
３０  速度制御段
３１  ＰＩコントローラ
３２  リミッタ
３５  比較器
３６  外部信号
【図１】
2015213424.tif 000003
【図３】
2015213424.tif 000004
【図４】
2015213424.tif 000005
【図５】
2015213424.tif 000006
【図２】
2015213424.tif 000007
【図６】
2015213424.tif 000008
【図７】
2015213424.tif 000009
【図８】
2015213424.tif 000010
【外国語明細書】
2015213424000001.pdf