(57)【要約】  コイルに流れる電流を０にするまでの時間が長い。  モータ駆動装置は、モータのコイルに流れる電流を制御するモータ駆動装置であって、モータのコイルに流れる電流を制御するモータ駆動装置であって、前記コイルを流れる電流と入力される制御電流とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果に応じて、駆動状態、回生状態、および、制動状態のいずれかの動作状態を選択する動作選択部と、前記コイルに電流を流す通電モード、および、前記コイルに流す電流を停止させる停止モードを含む電流モードを指定する指定信号を受け取り、前記通電モードを指定する指定信号を受け取ると、前記動作選択部が選択した動作状態で前記コイルを駆動し、前記停止モードを指定する指定信号を受け取ると、前記制動状態で前記コイルを駆動する駆動部と、前記停止モードを指定する指定信号の開始または前記制御電流が０の期間の開始を制御する設定部とを備える。
2014174557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータのコイルに流れる電流を制御するモータ駆動装置であって、
前記コイルを流れる電流と入力される制御電流とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に応じて、駆動状態、回生状態、および、制動状態のいずれかの動作状態を選択する動作選択部と、
前記コイルに電流を流す通電モード、および、前記コイルに流す電流を停止させる停止モードを含む電流モードを指定する指定信号を受け取り、前記通電モードを指定する指定信号を受け取ると、前記動作選択部が選択した動作状態で前記コイルを駆動し、前記停止モードを指定する指定信号を受け取ると、前記制動状態で前記コイルを駆動する駆動部と、
前記停止モードを指定する指定信号の開始または前記制御電流が０の期間の開始を制御する設定部と、
を備えるモータ駆動装置。
【請求項２】
前記設定部は、前記電流モードのうち前記停止モードを指定する指定信号を受け取った場合、前記駆動部に対する前記停止モードを指定する指定信号の開始を遅延させる遅延制御部と、
を備える
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記通電モードは、前記コイルに正方向の電流を流す正方向モード、及び、前記コイルに前記正方向と逆方向の電流を流す逆方向モードを含む
請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記遅延制御部が、前記停止モードを指定する指定信号を受け付けて前記停止モードの指定する指定信号を遅延させている間、前記駆動部は、前記停止モードの指定前に指定されている前記電流モードで前記コイルを駆動する
請求項３に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記遅延制御部は、前記停止モードの終了を遅延させない
請求項２から４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記遅延制御部は、予め定められた遅延時間に基づいて、前記停止モードを指定する指定信号の開始を遅延させる
請求項２から５のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記遅延制御部は、前記停止モードを指定する指定信号の開始を遅延させる遅延時間を変化させる
請求項２から５のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記遅延制御部は、前記停止モードを指定する指定信号を受け付けたときの前記コイルに流れる電流に基づいて、前記遅延時間を設定する
請求項７に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
前記駆動部は、
前記停止モードを指定する指定信号を受け取った場合、前記遅延時間内に選択される前記回生状態において流れる回生電流の経路の電源側のスイッチをオフとして、前記回生電流の経路の電源側の前記スイッチに並列接続されたダイオードをもって前記回生電流の経路の一部をなす回生状態として、
前記通電モードを指定する指定信号を受け取った場合に選択される前記回生状態において、前記回生電流の経路の前記電源側の前記スイッチをオンとして前記回生状態とする
請求項２から８のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記駆動部は、
前記停止モードを指定する指定信号を受け取った場合、前記遅延時間内に選択される前記回生状態において流れる回生電流の経路の電源と逆側のスイッチをオフとして、前記回生電流の経路の電源と逆側の前記スイッチに並列接続されたダイオードをもって前記回生電流の経路の一部をなす回生状態として、
前記通電モードを指定する指定信号を受け取った場合に選択される前記回生状態において、前記回生電流の経路の前記電源と逆側の前記スイッチをオンとして前記回生状態とする
請求項２から８のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記設定部は、前記制御電流が０の期間の開始を早めるシフト部と、
を備える
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記通電モードは、前記コイルに正方向の電流を流す正方向モード、及び、前記コイルに前記正方向と逆方向の電流を流す逆方向モードを含む
請求項１１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１３】
前記シフト部が、前記制御電流が０の期間の開始を早めた期間、前記駆動部は、前記停止モードの指定前に指定されている前記電流モードで前記コイルを駆動する
請求項１２に記載のモータ駆動装置。
【請求項１４】
前記シフト部は、前記制御電流が０の期間の終了を早めない
請求項１１から１３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１５】
前記シフト部は、予め定められた早期時間に基づいて、前記制御電流が０の期間の開始を早める
請求項１１から１４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１６】
前記シフト部は、前記制御電流が０の期間の開始を早める早期時間を変化させる
請求項１１から１４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１７】
前記設定部は、マイクロコンピュータであって、通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を設定する
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１８】
前記通電モードは、前記コイルに正方向の電流を流す正方向モード、及び、前記コイルに前記正方向と逆方向の電流を流す逆方向モードを含む
請求項１７に記載のモータ駆動装置。
【請求項１９】
前記設定部は、正方向モードの通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆方向モードの通電モードを指定する指定信号を設定する
請求項１８に記載のモータ駆動装置。
【請求項２０】
前記設定部は、逆方向モードの通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、正方向モードの通電モードを指定する指定信号を設定する
請求項１８に記載のモータ駆動装置。
【請求項２１】
前記設定部は、予め定められた設定時間に基づいて、通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を設定する
請求項１７から２０のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項２２】
前記設定部は、通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を設定する設定時間を変化させる
請求項１７から２１のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータ等のコイルに流れる電流を制御するモータ駆動装置であって、電流の流れを切り替える間に電流をコイルで循環させて、コイルに流す電流を停止させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１  特開２００８−７２８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の装置では、コイルの電流を停止させる場合、コイルと電源とを遮断してコイルで電流を循環させることによって、コイルに流れる電流を減衰させるので、コイルに流れる電流を０にするまでの時間が長いといった課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、モータのコイルに流れる電流を制御するモータ駆動装置であって、前記コイルを流れる電流と入力される制御電流とを比較する比較部と、前記比較部の比較結果に応じて、駆動状態、回生状態、および、制動状態のいずれかの動作状態を選択する動作選択部と、前記コイルに電流を流す通電モード、および、前記コイルに流す電流を停止させる停止モードを含む電流モードを指定する指定信号を受け取り、前記通電モードを指定する指定信号を受け取ると、前記動作選択部が選択した動作状態で前記コイルを駆動し、前記停止モードを指定する指定信号を受け取ると、前記制動状態で前記コイルを駆動する駆動部と、前記停止モードを指定する指定信号の開始または前記制御電流が０の期間の開始を制御する設定部と、を備えるモータ駆動装置を提供する。【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】モータ駆動装置１０の全体構成を説明する図である。
【図２】制御部２６の構成を説明する図である。
【図３】設定部１４の構成を説明する図である。
【図４】設定部１４が出力する指定信号ＭＳと、制御電流との関係を示す図である。
【図５】通電モードの正方向モードにおける電流経路を説明する図である。
【図６】正方向モードの後の停止モードにおける電流経路を説明する図である。
【図７】通電モードの逆方向モードにおける電流経路を説明する図である。
【図８】逆方向モードの後の停止モードにおける電流経路を説明する図である。
【図９】通電モードにおけるタイミング図である。
【図１０】停止モードにおけるタイミング図である。
【図１１】電流モードと、コイル９０に流れる電流との関係を示す図である。
【図１２】モータ駆動装置６０の全体構成を説明する図である。
【図１３】設定部６２の構成を説明する図である。
【図１４】停止モードにおけるタイミング図である。
【図１５】電流モードと、コイル９０に流れる電流との関係を示す図である。
【図１６】モータ駆動装置７０の全体構成を説明する図である。
【図１７】電流モードと、コイル９０に流れる電流との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
＜実施形態１＞
図１は、モータ駆動装置１０の全体構成を説明する図である。モータ駆動装置１０は、ステッピングモータ等の駆動用のコイル９０に流れる電流を制御する。ここでモータは、複数のコイル９０を有するが、図１においては、説明の便宜上、代表として１個のコイル９０のみを記載する。モータ駆動装置１０は、コイル９０に電流を流す通電モード、及び、コイル９０へ流す電流を停止させる停止モードを含む電流モードを指定する指定信号ＭＳＯを受けて取って、コイル９０の電流を制御する。ここで、モータ駆動装置１０は、停止モードを指定する指定信号ＭＳを遅延させることによって、停止モードの指定を受けた後も、しばらくの間、通電モードを継続させることにより、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力してから電流を停止させるまでの時間を短縮させる。
【０００９】
モータ駆動装置１０は、クロック出力部１２と、設定部１４と、Ｄ／Ａコンバータ１６と、比較部１８と、設定部１４と、Ｈブリッジ回路２２と、センス抵抗２４と、制御部２６とを備える。
【００１０】
クロック出力部１２は、制御部２６と接続されている。クロック出力部１２は、制御部２６に対してモータ駆動装置１０を制御するクロックＣＬＫを出力する。
【００１１】
設定部１４は、Ｄ／Ａコンバータ１６と接続されている。設定部１４は、制御電流値ＤＩＮをＤ／Ａコンバータ１６に出力する。制御電流値ＤＩＮは、コイル９０に流す電流のデジタル値であって、いずれの動作状態にするかを判断するための値である。
【００１２】
Ｄ／Ａコンバータ１６は、比較部１８と接続されている。Ｄ／Ａコンバータ１６は、設定部１４から出力された制御電流値ＤＩＮに対応する制御電圧ＣＶをアナログ変換して、比較部１８の非反転入力へと出力する。アナログ変換された制御電流値ＤＩＮに対応する制御電圧ＣＶは、一例として、一定速度で回転させる場合、ｓｉｎ波、または、ｃｏｓ波に沿って時間変化する。
【００１３】
設定部１４は、制御部２６と接続されている。設定部１４は、電流モードを指定する指定信号ＭＳＯを出力する。電流モードは、正方向モード及び逆方向モードを有する通電モードと、停止モードとを含む。通電モードは、コイル９０に電流を流すモードである。停止モードは、コイル９０に流れる電流を停止するモードである。
【００１４】
比較部１８の反転入力は、センス抵抗２４に接続されている。比較部１８は、Ｄ／Ａコンバータ１６によってアナログ変換されて非反転入力に入力された制御電流値ＤＩＮに対応する制御電圧ＣＶ、及び、センス抵抗２４に流れるセンス電流に対応するセンス電圧ＳＶを比較する。換言すれば、比較部１８は、制御電流の大きさと、センス電流の大きさとを比較する。尚、センス電流は、コイル９０に流れる電流と同じ電流である。比較部１８の出力側は、制御部２６に接続されている。比較部１８は、制御電流と、センス電流との比較結果ＣＲを制御部２６へと出力する。比較結果ＣＲは、制御電流よりセンス電流が大きい場合、ハイレベルとなり、制御電流よりセンス電流が小さい場合、ローレベルとなる。
【００１５】
Ｈブリッジ回路２２は、スイッチとして機能する４つのトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、及び、Ｔｒ４を有する。トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、及び、Ｔｒ４のオン抵抗は、一例として、数百ｍΩである。一方、コイル９０の抵抗は、数百ｍΩから数Ωである。トランジスタＴｒ１のドレインは、電源に接続されている。従って、トランジスタＴｒ１Ｔｒ２のドレインには、電源電圧ＶＤＤが印加される。トランジスタＴｒ１のソースは、コイル９０の一端に接続されている。トランジスタＴｒ２のドレインは、電源に接続されている。従って、トランジスタＴｒ２のドレインには、電源電圧ＶＤＤが印加される。トランジスタＴｒ２のソースは、コイル９０の他端に接続されている。トランジスタＴｒ３のドレインは、コイル９０の一端及びトランジスタＴｒ１のドレインに接続されている。トランジスタＴｒ３のソースは、センス抵抗２４の一端に接続されている。トランジスタＴｒ４のドレインは、コイル９０の他端及びトランジスタＴｒ２のソースに接続されている。トランジスタＴｒ４のソースは、センス抵抗２４の一端に接続されている。尚、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、及び、Ｔｒ４に並列接続されているダイオードＤｉ１、Ｄｉ２、Ｄｉ３、Ｄｉ４は、構造上形成される寄生ダイオードである。
【００１６】
センス抵抗２４の他端は、基準電位に接地されている。センス抵抗２４の一端は、Ｈブリッジ回路２２のトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４のソース、及び、比較部１８の反転入力に接続されている。従って、比較部１８の反転入力には、コイル９０に流れる電流と同じセンス電流に対応するセンス電圧ＳＶが入力される。
【００１７】
制御部２６は、クロック出力部１２から出力されたクロックＣＬＫ、比較部１８から入力された比較結果ＣＲ、及び、電流モードの指定信号に基づいて、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３、及び、Ｔｒ４のオン／オフを切り替える制御信号ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、ＳＣ４を出力する。これにより、制御部２６は、コイル９０に流れる電流の値及び方向を制御する。
【００１８】
図２は、制御部２６の構成を説明する図である。図２に示すように、制御部２６は、動作選択部３０と、駆動部３４とを有する。
【００１９】
動作選択部３０の入力側は、比較部１８の出力側及びクロック出力部１２の出力側に接続されている。また、動作選択部３０の出力側は、駆動部３４の入力側と接続されている。動作選択部３０は、比較部１８の比較結果ＣＲに応じて、駆動状態（Ｃｈａｒｇｅ  Ｄｒｉｖｅ状態）、回生状態（Ｆａｓｔ  Ｄｅｃａｙ状態）、及び、制動状態（Ｓｌｏｗ  Ｄｅｃａｙ状態、または、Ｂｒａｋｅ状態）のいずれかの動作状態を選択して、選択結果を駆動部３４に出力する。駆動状態は、電源からコイル９０へと電流を供給する。回生状態は、コイル９０から電源へと電流を回生して、電源を充電する。尚、回生状態は、電源に代えて、キャパシタに充電してもよい。制動状態は、電流をコイル９０を含む電流経路で循環させる。
【００２０】
動作選択部３０は、ワンショット部４０と、ＳＲラッチ部４２と、ＮＯＴ回路４４と、Ｄ−ＦＦ部４６と、ＡＮＤ回路４８とを有する。
【００２１】
ワンショット部４０は、クロックＣＬＫを取得する。ワンショット部４０は、取得したクロックＣＬＫの立ち上がりパルスよりも短い立ち上がりパルスを含むブランキングパルスＢＰを、ＳＲラッチ部４２及びＮＯＴ回路４４に出力する。
【００２２】
ＳＲラッチ部４２のＳｅｔポートは、比較部１８に接続されている。ＳＲラッチ部４２のＳｅｔポートは、比較部１８から比較結果ＣＲを取得する。ＳＲラッチ部４２のＲｅｓｅｔポートは、ワンショット部４０に接続されている。ＳＲラッチ部４２のＲｅｓｅｔポートは、ワンショット部４０からブランキングパルスＢＰを取得する。ＳＲラッチ部４２は、リセット優先である。従って、ＳＲラッチ部４２は、ブランキングパルスＢＰがハイレベルの場合、ローレベルのラッチ出力ＬＯを出力する。一方、ＳＲラッチ部４２は、比較結果ＣＲがハイレベルであって、ブランキングパルスＢＰがローレベルの場合、ハイレベルのラッチ出力ＬＯを出力する。ＳＲラッチ部４２は、比較結果ＣＲ及びブランキングパルスＢＰがともにローレベルの場合、駆動部３４に出力しているラッチ出力ＬＯのレベルを保持する。
【００２３】
ＮＯＴ回路４４は、ワンショット部４０に接続されている。ＮＯＴ回路４４は、ワンショット部４０からのブランキングパルスＢＰを取得する。ＮＯＴ回路４４は、取得したブランキングパルスＢＰを反転した反転ブランキングパルスＡＢＰをＤ−ＦＦ部４６及びＡＮＤ回路４８に出力する。
【００２４】
Ｄ−ＦＦ部４６のデータポート（＝Ｄポート）は、比較部１８に接続されている。Ｄ−ＦＦ部４６のデータポートは、比較部１８から比較結果ＣＲを取得する。Ｄ−ＦＦ部４６のクロックポート（＝ＣＫポート）は、ＮＯＴ回路４４に接続されている。Ｄ−ＦＦ部４６のクロックポートは、ＮＯＴ回路４４から反転ブランキングパルスＡＢＰを取得する。Ｄ−ＦＦ部４６は、反転ブランキングパルスＡＢＰの立ち上り、即ち、ブランキングパルスＢＰの立ち下がりにおける比較結果ＣＲをＦＦ出力ＦＦとして出力して、次の反転ブランキングパルスＡＢＰの立ち上りまで保持する。
【００２５】
ＡＮＤ回路４８は、Ｄ−ＦＦ部４６、及び、ＮＯＴ回路４４に接続されている。ＡＮＤ回路４８は、Ｄ−ＦＦ部４６からＦＦ出力ＦＦ、及び、ＮＯＴ回路４４から反転ブランキングパルスＡＢＰを取得して、論理積を出力する。即ち、ＡＮＤ回路４８は、ＦＦ出力ＦＦ及び反転ブランキングパルスＡＢＰの両方がハイレベルの場合、ハイレベルのＦａｓｔ出力ＦＯを駆動部３４に出力する。ＡＮＤ回路４８は、ＦＦ出力ＦＦ及び反転ブランキングパルスＡＢＰのいずれか一方がローレベルの場合、ローレベルのＦａｓｔ出力ＦＯを駆動部３４に出力する。
【００２６】
動作選択部３０は、ラッチ出力ＬＯのハイレベル及びローレベルと、Ｆａｓｔ出力ＦＯのハイレベル及びローレベルとの４つの組み合わせを動作状態の選択結果として駆動部３４に出力する。ここで、ラッチ出力ＬＯがローベルの場合、動作選択部３０の出力は、駆動状態を意味している。ラッチ出力ＬＯがハイレベルであって、Ｆａｓｔ出力ＦＯがハイレベルの場合、動作選択部３０の出力は、回生状態を意味している。ラッチ出力ＬＯがハイレベルであって、Ｆａｓｔ出力ＦＯがローレベルの場合、動作選択部３０の出力は、制動状態を意味している。
【００２７】
駆動部３４は、コイル９０に電流を流す通電モード、および、コイル９０に流す電流を停止させる停止モードを含む電流モードを指定する指定信号ＭＳＯを受け取る。駆動部３４は、通電モードを指定する指定信号ＭＳＯを受け取ると、動作選択部３０が選択した動作状態でコイル９０を駆動する。駆動部３４は、停止モードを指定する指定信号ＭＳＯを受け取ると、制動状態でコイル９０を駆動する。
【００２８】
図３は、設定部１４の構成を説明する図である。図３に示すように、設定部１４は、指示部３６と、遅延制御部３２とを有する。
指示部３６は、制御電流が０になった場合、指定信号ＭＳとは別に停止モードを遅延させる停止信号ＳＳを出力する。指示部３６は、制御電流が０になると、ハイレベルの停止信号ＳＳを出力する。
遅延制御部３２は、指示部３６と接続されている。遅延制御部３２は、電流モードのうち通電モードを指定する指定信号ＭＳを受け取っている間、指定信号ＭＳを遅延させることなく、駆動部３４に出力する。遅延制御部３２は、電流モードのうち停止モードを指定する指定信号ＭＳを受け取った場合、駆動部３４に対する停止モードを指定する指定信号ＭＳを遅延させる。
【００２９】
遅延制御部３２は、Ｄ−ＦＦ部５０と、遅延部５２と、ＮＯＴ回路５４と、ＡＮＤ回路５６と、スイッチ５８とを有する。
【００３０】
Ｄ−ＦＦ部５０のデータポート（＝Ｄポート）は、指示部３６に接続されている。Ｄ−ＦＦ部５０のデータポートは、指示部３６から指定信号ＭＳを取得する。Ｄ−ＦＦ部５０のクロックポート（＝ＣＬＫポート）は、指示部３６に接続されている。Ｄ−ＦＦ部５０のクロックポートは、指示部３６から停止信号ＳＳを取得する。Ｄ−ＦＦ部５０の出力ポートは、スイッチ５８に接続されている。Ｄ−ＦＦ部５０の出力ポートは、クロックポートに入力する停止信号ＳＳの立ち上がりにおけるデータポートの入力を保持して、スイッチ５８に出力する。ここで、停止信号ＳＳは、制御電流が０になった場合、立ち上がるので、Ｄ−ＦＦ部５０は、常に、通電モードを指定する指定信号ＭＳをスイッチ５８に出力する。
【００３１】
遅延部５２は、指示部３６と接続されている。遅延部５２は、指示部３６から停止信号ＳＳを取得する。遅延部５２は、停止信号ＳＳを予め定められた遅延時間Δｔの間遅延させた遅延信号ＤＳを、ＮＯＴ回路５４に出力する。遅延時間Δｔは、制御電流を０とすべき時間、即ち、停止信号ＳＳがローレベルの時間よりも短い。遅延時間Δｔは、一例として、コイル９０に流れる電流を回生状態により０にできる時間である。尚、遅延時間Δｔは、コイル９０に流れる電流を回生状態により０にできる時間に対して短いよりも長い方が好ましい。
【００３２】
ＮＯＴ回路５４は、遅延部５２に接続されている。ＮＯＴ回路５４は、遅延部５２が遅延させた遅延信号ＤＳを取得する。ＮＯＴ回路５４は、遅延信号ＤＳを反転させた反転遅延信号ＡＤＳを出力する。
【００３３】
ＡＮＤ回路５６は、指示部３６及びＮＯＴ回路５４と接続されている。ＡＮＤ回路５６は、設定部１４から停止信号ＳＳを取得して、ＮＯＴ回路５４から反転遅延信号ＡＤＳを取得して、これらの論理積を出力する。ＡＮＤ回路５６は、停止信号ＳＳ及び反転遅延信号ＡＤＳがともにハイレベルの場合、ハイレベルの切替信号ＣＳを出力する。従って、ＡＮＤ回路５６は、停止信号ＳＳを取得してから、遅延時間Δｔの間、ハイレベルの切替信号ＣＳを出力して、それ以外の時間はローレベルの切替信号ＣＳを出力する。
【００３４】
スイッチ５８は、ＡＮＤ回路５６と接続されている。スイッチ５８は、ＡＮＤ回路５６から切替信号ＣＳを取得する。スイッチ５８は、切替信号ＣＳに応じて、駆動部３４の接続先を、指示部３６と、Ｄ−ＦＦ部５０との間で切り替える。スイッチ５８は、ハイレベルの切替信号ＣＳを取得すると、Ｄ−ＦＦ部５０の出力ポートと駆動部３４とを接続する。スイッチ５８は、ローレベルの切替信号ＣＳを取得すると、指示部３６と駆動部３４とを接続する。従って、スイッチ５８は、停止信号ＳＳが入力されてから、遅延時間Δｔの間、駆動部３４をＤ−ＦＦ部５０に接続して、それ以外の時間は駆動部３４を指示部３６に接続する。これにより、遅延制御部３２は、停止信号ＳＳが入力されてから遅延時間Δｔの間、Ｄ−ＦＦ部５０が保持している通電モードの指定信号を駆動部３４へと出力して、停止信号ＳＳが入力されてから遅延時間Δｔの経過後、停止モードの指定信号を駆動部３４へと出力する。この結果、遅延制御部３２は、停止モードを指定する指定信号ＭＳを遅延時間Δｔの間遅延させてから、駆動部３４へと出力する。
【００３５】
図４は、設定部１４が出力する指定信号ＭＳと、制御電流との関係を示す図である。図４の横軸は、時間である。図４の上段は、設定部１４が、出力する指定信号ＭＳを示す。図４の下段は、設定部１４が、出力する制御電流を示す。図４に示すように、設定部１４は、制御電流が０でない場合、通電モードを指定する指定信号ＭＳを出力する。設定部１４は、制御電流が０の間、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力する。
【００３６】
図５は、通電モードの正方向モードにおける電流経路を説明する図である。通電モードの正方向モードは、駆動状態と、回生状態と、制動状態と含む。駆動状態では、駆動部３４は、トランジスタＴｒ１、及び、Ｔｒ４をオン状態にして、トランジスタＴｒ２、及び、Ｔｒ３をオフ状態する。これにより、駆動状態では、電流は、電源からトランジスタＴｒ１、コイル９０、トランジスタＴｒ４、センス抵抗２４の順で電流経路ＣＰ１１を流れる。駆動状態では、コイル９０を流れる電流が、センス抵抗２４を流れるので、コイル９０を流れる電流をセンス抵抗２４の電圧から測定できる。回生状態では、駆動部３４は、トランジスタＴｒ３、及び、Ｔｒ２をオン状態にして、トランジスタＴｒ１、及び、Ｔｒ４をオフ状態にする。この回生状態では、電流は、センス抵抗２４、トランジスタＴｒ３、コイル９０、トランジスタＴｒ２の順で電流経路ＣＰ１２ａを流れる。尚、回生状態では、駆動部３４が、トランジスタＴｒ３をオン状態にして、トランジスタＴｒ２をオフ状態としてもよい。この回生状態では、電流は、センス抵抗２４、トランジスタＴｒ３、コイル９０、トランジスタＴｒ２の寄生ダイオードＤｉ２の順で電流経路ＣＰ１２ｂを流れる。これにより、回生状態では、コイル９０に流れる電流が急速に減少する。尚、回生状態において、電流は、モータ等の加熱を抑制する観点から、抵抗の小さいトランジスタＴｒ２を含む電流経路ＣＰ１２ａで流すことが好ましい。制動状態では、駆動部３４は、トランジスタＴｒ３、及び、Ｔｒ４をオン状態にして、トランジスタＴｒ１、及び、Ｔｒ２をオフ状態にする。これにより、制動状態では、電流は、トランジスタＴｒ３、コイル９０、トランジスタＴｒ４の順で、電流経路ＣＰ１３を流れる。これにより、制動状態では、コイル９０に流れる電流が循環に伴う損失によりゆっくりと減少する。
【００３７】
図６は、正方向モードの後の停止モードにおける電流経路を説明する図である。停止モードは、制動状態を含む。制動状態では、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４がオン状態となる。これにより、電流は、トランジスタＴｒ３、コイル９０、トランジスタＴｒ４の順で、電流経路ＣＰ１３を流れる。これにより、制動状態では、コイル９０に流れる電流が徐々に減少して０になる。
【００３８】
図７は、通電モードの逆方向モードにおける電流経路を説明する図である。尚、逆方向モードは、正方向モードにて正方向に電流を流した後、モータ回転方向を維持し、正方向モードと同じ方向にモータを回転させる場合において、コイル９０に流れる電流が正方向モードと逆方向になるモードである。通電モードの逆方向モードは、駆動状態と、回生状態と、制動状態と含む。駆動状態では、駆動部３４は、トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３をオン状態にする。これにより、駆動状態では、電流は、電源からトランジスタＴｒ２、コイル９０、トランジスタＴｒ３、センス抵抗２４の順で電流経路ＣＰ２１を流れる。回生状態では、駆動部３４は、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ４をオン状態にする。この回生状態では、電流は、センス抵抗２４、トランジスタＴｒ４、コイル９０、トランジスタＴｒ１の順で電流経路ＣＰ２２ａを流れる。尚、回生状態では、駆動部３４が、トランジスタＴｒ４をオン状態にして、トランジスタＴｒ１をオフ状態としてもよい。この回生状態では、電流は、センス抵抗２４、トランジスタＴｒ４、コイル９０、トランジスタＴｒ１の寄生ダイオードＤｉ１の順で電流経路ＣＰ２２ｂを流れる。制動状態では、駆動部３４は、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４をオン状態にする。これにより、制動状態では、電流は、トランジスタＴｒ４、コイル９０、トランジスタＴｒ３の順で、電流経路ＣＰ２３を流れる。
【００３９】
図８は、逆方向モードの後の停止モードにおける電流経路を説明する図である。図８に示すように、停止モードは、制動状態を含む。制動状態では、トランジスタＴｒ３、Ｔｒ４がオン状態となる。これにより、電流は、トランジスタＴｒ４、コイル９０、トランジスタＴｒ３の順で、電流経路ＣＰ２３を流れる。
【００４０】
図９は、通電モードにおけるタイミング図である。尚、図９に示す通電モードは、正方向モードである。図９の最上段は、動作状態のうち、駆動状態、回生状態、制動状態のいずれかの動作状態を示す。上から２段目は、クロック出力部１２が出力するクロックＣＬＫを示す。上から３段目は、ワンショット部４０が出力するブランキングパルスＢＰを示す。上から４段目は、実線で示すセンス抵抗２４に流れるセンス電流（実線）、設定部１４が出力する制御電流値に対応する制御電流（太点線）を示す。また、上から４段目は、回生状態でコイル９０に流れる回生電流（一点鎖線）、制動状態でコイル９０に流れる制動電流（二点鎖線）を示す。上から５段目は、比較部１８が出力する比較結果ＣＲを示す。上から６段目は、ＳＲラッチ部４２が出力するラッチ出力ＬＯを示す。上から７段目は、ＡＮＤ回路４８が出力するＦａｓｔ出力ＦＯを示す。
【００４１】
図９に示すように、クロック出力部１２がクロックＣＬＫを出力すると、クロックＣＬＫの立ち上がりに合わせて、ワンショット部４０が、クロックＣＬＫのハイレベルよりも短いハイレベルを有するブランキングパルスＢＰを出力する。
【００４２】
ブランキングパルスＢＰがハイレベルの状態である時刻ｔ１からｔ２の間は、ＳＲラッチ部４２は、ローレベルのラッチ出力ＬＯを出力する。これにより、駆動部３４は、トランジスタＴｒ１からＴｒ４を駆動状態で駆動する。この結果、図５に示すように、電流が、コイル９０を含む電流経路ＣＰ１１に沿って流れる。これにより、センス抵抗２４の電圧によりコイル９０を流れる電流を測定することができる。
【００４３】
ここで、ブランキングパルスＢＰがハイレベルを終了した時刻ｔ２以後も、ラッチ出力ＬＯがローレベルを維持することは、ブランキングパルスＢＰがハイレベルの間、駆動状態にして電流を流しても、センス電流が制御電流よりも小さい状態であったことを示す。この場合、駆動部３４は、ブランキングパルスＢＰのハイレベル終了後も、トランジスタＴｒ１からＴｒ４を駆動状態に制御して、コイル９０に電流を流す。
【００４４】
この後、時刻ｔ３では、駆動状態によって増加したセンス電流が制御電流以上となり、ＳＲラッチ部４２のＳｅｔポートが取得する比較結果ＣＲがハイレベルとなる。時刻ｔ３では、ＳＲラッチ部４２のＲｅｓｅｔポートが取得するブランキングパルスＢＰがローレベルなので、ＳＲラッチ部４２は、ハイレベルのラッチ出力ＬＯを出力する。また、時刻ｔ３では、ＡＮＤ回路４８は、ローベルのＦａｓｔ出力ＦＯを出力しているので、駆動部３４は、トランジスタＴｒ１からＴｒ４を制動状態で駆動する。このように、駆動部３４は、クロックＣＬＫとは非同期で駆動状態から制動状態へ切り替える。この結果、図５に示すように、電流が、コイル９０を含む電流経路ＣＰ１３に沿って流れる。これにより、制御電流以上となったセンス電流が、徐々に減少する。この後、次のブランキングパルスＢＰがＳＲラッチ部４２に入力される時刻ｔ４まで、ラッチ出力ＬＯがハイレベルに維持され、Ｆａｓｔ出力ＦＯがローレベルに維持されるので、駆動部３４は、制動状態を維持する。尚、制動状態ではセンス電流を計測できないので、センス電流は０となる。
【００４５】
時刻ｔ４において、ＳＲラッチ部４２のＲｅｓｅｔポートがブランキングパルスＢＰを取得すると、ラッチ出力ＬＯがリセットされてローレベルとなる。これにより、駆動部３４は、トランジスタＴｒ１からＴｒ４を駆動状態で駆動する。
【００４６】
時刻ｔ５において、反転ブランキングパルスＡＢＰが立ち上がると、即ち、ブランキングパルスＢＰが立ち下がると、Ｄ−ＦＦ部４６がデータポートに入力されているハイレベルの比較結果ＣＲをＦＦ出力ＦＦとしてＡＮＤ回路４８に出力する。尚、比較結果ＣＲは、時刻ｔ５から微小時間の間、ハイレベルを保持する。また、時刻ｔ５では、反転ブランキングパルスＡＢＰはハイレベルなので、ＡＮＤ回路４８はハイレベルのＦａｓｔ出力ＦＯを出力する。これにより、駆動部３４は、トランジスタＴｒ１からＴｒ４を回生状態に制御する。この結果、図５に示すように、電流が、コイル９０を含む電流経路ＣＰ１２ａに沿って流れる。尚、駆動部３４は、電流を電流経路ＣＰ１２ｂに沿って流すように制御してもよい。
【００４７】
ここで、一点鎖線で示すように、センス電流が制御電流よりも大きい時刻ｔ５以降、駆動部３４が、回生状態で制御することによって、コイルの電流の減少を大きくすることができる。これにより、駆動部３４は、迅速にコイルの電流を制御電流以下にすることができる。一方、二点鎖線で示すように、センス電流が制御電流よりも大きい時刻ｔ５以降、駆動部３４が、制動状態で制御した場合、コイルの電流の減少が小さいので、コイルの電流を制御電流以下になるまでの時間が長くなる。
【００４８】
この後、時刻ｔ７において、駆動部３４は、ブランキングパルスＢＰの立ち上がりとともに、ラッチ出力ＬＯがローレベルにリセットされて、駆動状態に制御する。次に、反転ブランキングパルスＡＢＰの立ち下がる時刻ｔ８において、比較結果ＣＲがローレベルなので、ラッチ出力ＬＯがローレベルに維持される。これにより、駆動部３４は、ブランキングパルスＢＰがローレベルになった後も、駆動状態を維持する。この結果、コイルの電流が徐々に増加する。
【００４９】
時刻ｔ９において、センス電流が制御電流以上になると、比較結果ＣＲがハイレベルになり、ラッチ出力ＬＯがハイレベルにセットされるので、駆動部３４は、トランジスタＴｒ１からＴｒ４を制動状態に制御する。
【００５０】
この後、通電モードでは、上述の制御が繰り返される。
【００５１】
図１０は、停止モードにおけるタイミング図である。図１０の最上段は、制御電流を示す。上から２段目は、指示部３６が出力する指定信号ＭＳを示す。上から３段目は、指示部３６が出力する停止信号ＳＳを示す。上から４段目は、遅延部５２が出力する遅延信号ＤＳを示す。上から５段目は、ＮＯＴ回路５４が出力する反転遅延信号ＡＤＳを示す。上から６段目は、ＡＮＤ回路５６が出力する切替信号ＣＳを示す。上から７段目は、設定部１４が出力する指定信号ＭＳＯを示す。
【００５２】
制御電流が０になるまで、停止信号ＳＳはローレベルなので、ＡＮＤ回路５６は、ローレベルの切替信号ＣＳを出力する。これにより、スイッチ５８は、指示部３６と、駆動部３４とを直接接続する。従って、制御電流が０になるまで、指示部３６は、駆動部３４へ直接指定信号ＭＳを出力する。
【００５３】
指示部３６は、制御電流が０になると、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力するとともに、図１０の上から３段目に示すように、ハイレベルの停止信号ＳＳをＤ−ＦＦ部５０のクロックポートに出力する。停止信号ＳＳが立ち上がるときは、まだ、Ｄ−ＦＦ部５０のデータポートに通電モードを指定する指定信号ＭＳが入力されているので、Ｄ−ＦＦ部５０は、停止信号ＳＳの立ち上がり以後、保持している通電モードを指定する指定信号ＭＳを出力する。
【００５４】
遅延部５２は、指示部３６から停止信号ＳＳを取得すると、図１０の上から４段目に示すように、当該停止信号ＳＳを遅延時間Δｔ遅延させた遅延信号ＤＳをＮＯＴ回路５４に出力する。ＮＯＴ回路５４は、遅延部５２から遅延信号ＤＳを取得すると、図１０の上から５段目に示すように、遅延信号ＤＳを反転させた反転遅延信号ＡＤＳをＡＮＤ回路５６の一方の入力に入力する。ＡＮＤ回路５６の他方の入力は、指示部３６から直接、停止信号ＳＳを取得する。従って、ＡＮＤ回路５６の両入力は、停止信号ＳＳがハイレベルになってから遅延時間Δｔの間ハイレベルになる。従って、ＡＮＤ回路５６の出力が、停止信号ＳＳがハイレベルになってから遅延時間Δｔの間、ハイレベルになる。これにより、スイッチ５８が、遅延時間Δｔの間、駆動部３４とＤ−ＦＦ部５０とを接続する。
【００５５】
これにより、制御電流が０になり、指示部３６が、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力しても、駆動部３４は、Ｄ−ＦＦ部５０が保持して出力している指定信号ＭＳであって、停止モードの指定前の通電モードを指定する指定信号ＭＳの取得を遅延時間Δｔの間、継続する。従って、駆動部３４は、停止モードの指定前に指定されている通電モードを継続してコイル９０を駆動するので、例えば、図５に示す駆動状態、回生状態、制動状態のいずれかによって、コイル９０の電流を制御する。特に、制御電流が０なので、駆動部３４は、遅延時間Δｔが経過するまで、回生状態で制御する。これにより、駆動部３４は、コイル９０に流れる電流を急速に０に近づけることができる。
【００５６】
遅延時間Δｔが経過すると、遅延部５２が、ハイレベルの遅延信号ＤＳを出力するので、ＮＯＴ回路５４は、ローレベルの反転遅延信号ＡＤＳを出力する。これにより、ＡＮＤ回路５６の一方の入力が、ローレベルとなるので、ＡＮＤ回路５６は、ローレベルの切替信号ＣＳを出力する。従って、スイッチ５８が、指示部３６と駆動部３４とを直接接続するので、駆動部３４は、指示部３６が出力する停止モードを指定する指定信号ＭＳを取得する。これにより、駆動部３４は、通電モードから停止モードに切り換えるので、図６に示す制動状態によってコイル９０の電流を制御する。この後、駆動部３４は、指示部３６が出力する指定信号ＭＳを遅延することなく取得するので、停止モードを指定する指定信号ＭＳの終了も遅延することなく取得する。これにより、駆動部３４は、指示部３６が停止モードを指定する指定信号ＭＳを終了すると、停止モードを遅延することなく終了する。
【００５７】
図１１は、電流モードと、コイル９０に流れる電流との関係を示す図である。図１１の最上段は、指示部３６が出力する制御電流を示す。上から２段目は、指示部３６が出力する指定信号ＭＳを示す。上から３段目は、駆動部３４が取得する指定信号ＭＳを示す。上から４段目は、本実施形態による停止モードを指定する指定信号ＭＳを遅延させた場合のコイル９０に流れる電流を示す。上から５段目は、本実施形態と比較するために、停止モードを指定する指定信号ＭＳを遅延させなかった場合のコイル９０に流れる電流を示す。
【００５８】
図１１に示すように、制御電流が０になると、指示部３６は、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力するが、駆動部３４は、遅延時間Δｔ経過してから停止モードを指定する指定信号ＭＳを取得する。従って、駆動部３４は、制御電流が０になってから遅延時間Δｔが経過するまで、通電モードの回生状態でコイル９０に電流を流す。これにより、図１１の上から４段目に示すように、駆動部３４は、迅速にコイルの電流を０にすることができる。
【００５９】
一方、駆動部３４が、指示部３６が出力した停止モードを指定する指定信号ＭＳを遅延することなく取得すると、制御電流が０になると同時に、通電モードから停止モードに切り換える。従って、停止モードでは、制動状態でコイル９０に電流を流すので、本実施形態のように停止モードを遅延させた場合に比べて、コイル９０に流れる電流を０にするまでの時間が、遅延させる場合に比べて時間Ｔ長くなる。
【００６０】
また、遅延時間Δｔが長い場合、遅延時間Δｔ内における回生状態で流れる回生電流の経路を図５のＣＰ１２ａ、または、図７のＣＰ２２ａとすると、コイル電流が逆流して、マイナスになる場合がある。そこで、駆動部３４は、停止モードを指定する指定信号を受け取ると、遅延時間Δｔ内に選択される回生状態において回生電流の経路以外のトランジスタをオフとして、回生電流の経路の電源側のトランジスタをオフとして、回生電流の経路の電源側のトランジスタに並列接続された寄生ダイオードをもって回生電流の経路の一部をなす回生状態とすればよい。例えば、正方向モードで停止モードを指定する指定信号を受け取った後の回生状態では、回生電流の経路以外のトランジスタＴｒ１、Ｔｒ４をオフとして、トランジスタＴｒ３をオンとするとともに、回生電流の経路の電源側のトランジスタＴｒ２をオフとして、回生電流の経路の電源側のトランジスタＴｒ２に並列接続された寄生ダイオードＤｉ２をもって回生電流の経路の一部をなす回生状態とすればよい。
【００６１】
一方、駆動部３４は、通電モードを指定する指定信号を受け取った場合に選択される回生状態において、回生電流の経路の全てのトランジスタをオンとして、回生電流の経路以外のトランジスタをオフとする回生状態とすればよい。例えば、正方向モードで通電モードを指定する指定信号を受け取った場合に選択される回生状態では、回生電流の経路の全てのトランジスタＴｒ２、Ｔｒ３をオンとして、回生電流の経路以外のトランジスタＴｒ１、Ｔｒ４をオフとする回生状態とすればよい。
【００６２】
また、駆動部３４は、停止モードを指定する指定信号を受け取った場合、遅延時間Δｔ内に選択される回生状態において流れる回生電流の経路の電源と逆側のトランジスタをオフとして、回生電流の経路の電源と逆側のトランジスタに並列接続されたダイオードをもって回生電流の経路の一部をなす回生状態として、通電モードを指定する指定信号を受け取った場合に選択される回生状態において、回生電流の経路の電源と逆側のトランジスタをオンとして回生状態としてもよい。尚、電源と逆側のトランジスタは、一例として、コイル９０を挟み電源と反対側のトランジスタのことである。例えば、駆動部３４は、正方向モードで停止モードを指定する指定信号を受け取った後の回生状態では、トランジスタＴｒ２をオンとするとともに、遅延時間Δｔ内に選択される回生状態において流れる回生電流の経路の電源と逆側のトランジスタＴｒ３をオフとして、回生電流の経路の電源と逆側のトランジスタＴｒ３に並列接続された寄生ダイオードＤｉ３をもって回生電流の経路の一部をなす回生状態とすればよい。また、駆動部３４は、通電モードを指定する指定信号を受け取った場合に選択される回生状態において、回生電流の経路の電源と逆側のトランジスタＴｒ３、及び、トランジスタＴｒ２をオンとして回生状態としてもよい。
【００６３】
これにより、遅延時間Δｔ内に選択される回生状態において、例えば、回生電流の経路がそれぞれＣＰ１２ｂ、ＣＰ２２ｂとなるので、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の寄生ダイオードＤｉ１、Ｄｉ２を通じて電流を回生させることができる。この結果、モータ駆動装置１０は、逆流を防止することができる。さらに、遅延時間Δｔの期間は回生状態の電流経路をＣＰ１２ｂ、ＣＰ２２ｂとして、遅延時間Δｔ以外、例えば、通電モードでの回生状態の電流経路をＣＰ１２ａ、ＣＰ２２ａとすることにより、遅延時間Δｔの期間の逆流を防止し、また遅延時間Δｔ以外の期間の回生時の電力ロスを最小化できる。尚、ここでいうトランジスタは、スイッチの一例である。
【００６４】
＜実施形態２＞
図１２は、モータ駆動装置６０の全体構成を説明する図である。モータ駆動装置６０は、ステッピングモータ等の駆動用のコイル９０に流れる電流を制御する。ここでモータは、複数のコイル９０を有するが、図１２においては、説明の便宜上、代表として１個のコイル９０のみを記載する。モータ駆動装置６０は、コイル９０に電流を流す通電モード、及び、コイル９０へ流す電流を停止させる停止モードを含む電流モードを指定する指定信号ＭＳを受けて取って、コイル９０の電流を制御する。ここで、モータ駆動装置６０は、制御電流値ＤＩＮを所定時間早めることによって、停止モードの指定を受ける前に、制御電流を０にすることにより、電流を停止させるまでの時間を短縮させる。
【００６５】
設定部６２は、Ｄ／Ａコンバータ１６と接続されている。設定部６２は、制御電流値ＤＩＮＯをＤ／Ａコンバータ１６に出力する。制御電流値ＤＩＮＯは、コイル９０に流す電流のデジタル値であって、いずれの動作状態にするかを判断するための値である。
【００６６】
また、設定部６２は、制御部２６と接続されている。設定部６２は、電流モードを指定する指定信号ＭＳを出力する。電流モードは、正方向モード及び逆方向モードを有する通電モードと、停止モードとを含む。通電モードは、コイル９０に電流を流すモードである。停止モードは、コイル９０に流れる電流を停止するモードである。
【００６７】
図１３は、設定部６２の構成を説明する図である。図１３に示すように、設定部６２は、指示部３６と、シフト部６４とを有する。
指示部３６は、制御電流が０になる前に、制御電流値ＤＩＮとは別に制御電流値ＤＩＮを早めるシフト信号ＦＳを出力する。指示部３６は、制御電流が０になる前に、ハイレベルのシフト信号ＦＳを出力する。
シフト部６４は、指示部３６と接続されている。シフト部６４は、０でない制御電流値ＤＩＮを受け取っている間、制御電流値ＤＩＮを早めることなく、Ｄ／Ａコンバータ１６に出力する。シフト部６４は、０の制御電流を受け取る直前に、制御電流値ＤＩＮを早める。
【００６８】
シフト部６４は、指示部３６と接続されている。シフト部６４は、指示部３６からシフト信号ＦＳを取得する。シフト部６４は、制御電流値ＤＩＮの０となる区間が予め定められた早期時間Δｔだけ早く０となる制御電流値ＤＩＮＯを、Ｄ／Ａコンバータ１６に出力する。換言すれば、シフト部６４は、制御電流が０の期間の開始を早める。尚、シフト部６４は、制御電流が０である期間の終了を早めない。早期時間Δｔは、制御電流を０とすべき時間よりも短い。早期時間Δｔは、一例として、コイル９０に流れる電流を回生状態により０にできる時間である。尚、早期時間Δｔは、コイル９０に流れる電流を回生状態により０にできる時間に対して短いよりも長い方が好ましい。シフト部６４は、制御電流が０の期間の開始を早める早期時間Δｔを変化させてもよい。
【００６９】
この結果、設定部６２は、停止モードを指定する指定信号ＭＳよりも早期時間Δｔの前に制御電流を０とした制御電流値ＤＩＮＯをＤ／Ａコンバータ１６へと出力する。
【００７０】
図１４は、停止モードにおけるタイミング図である。図１４の最上段は、制御電流を示す。上から２段目は、指示部３６が出力する指定信号ＭＳを示す。上から３段目は、指示部３６が出力するシフト信号ＦＳを示す。上から４段目は、シフト部６４が出力する制御電流を示す。
【００７１】
制御電流が０になる直前まで、シフト信号ＦＳはローレベルである。従って、シフト部６４は、図１４の上から４段目に示すように、Ｄ／Ａコンバータ１６へ直接制御電流値ＤＩＮを出力する。
【００７２】
制御電流が０になるより早期時間Δｔ前になると、シフト信号ＦＳはハイレベルとなる。駆動部側制御電流が０になる時間は、図１４の上から１段目に示す制御電流よりも早期時間Δｔだけシフトされる。従って、図１４の上から４段目に示すように、シフト部６４は、Ｄ／Ａコンバータ１６へ０の駆動部側制御電流を出力する。
指示部３６は、制御電流が０になると、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力する。従って、シフト部６４は、図１４の上から４段目に示すように、Ｄ／Ａコンバータ１６へ制御電流を直接駆動部側制御電流として出力する。
【００７３】
これにより、制御電流値ＤＩＮが０になり、指示部３６が、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力するよりも早期時間Δｔだけ早く制御電流が０になる制御電流値ＤＩＮＯをＤ／Ａコンバータ１６へ出力する。従って、駆動部３４は、停止モードの指定前に制御電流を０としてコイル９０を駆動するので、例えば、図５に示す駆動状態、回生状態、制動状態のいずれかによって、コイル９０の電流を制御する。特に、制御電流が０なので、駆動部３４は、早期時間Δｔの間は、回生状態で制御する。これにより、駆動部３４は、コイル９０に流れる電流を急速に０に近づけることができる。
【００７４】
早期時間Δｔが経過すると、駆動部３４は、指示部３６が出力する停止モードを指定する指定信号ＭＳを取得する。これにより、駆動部３４は、通電モードから停止モードに切り換えるので、図６に示す制動状態によってコイル９０の電流を制御する。この後、駆動部３４は、指示部３６が出力する指定信号ＭＳを取得するので、停止モードを指定する指定信号ＭＳの終了も取得する。これにより、駆動部３４は、指示部３６が停止モードを指定する指定信号ＭＳを終了すると、停止モードを終了する。
【００７５】
図１５は、電流モードと、コイル９０に流れる電流との関係を示す図である。図１５の最上段は、指示部３６が出力する制御電流を示す。上から２段目は、シフト部６４が出力する駆動部側の制御電流を示す。上から３段目は、指示部３６が出力する指定信号ＭＳを示す。上から４段目は、本実施形態による制御電流が０となる区間をシフトさせた場合のコイル９０に流れる電流を示す。上から５段目は、本実施形態と比較するために、制御電流が０となる区間をシフトさせなかった場合のコイル９０に流れる電流を示す。
【００７６】
図１５に示すように、制御電流が０になると、指示部３６は、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力するが、シフト部６４は、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力するより早期時間Δｔ前に、０となるような制御電流を取得する。従って、駆動部３４は、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力するより早期時間Δｔ前に、制御電流が０になり、通電モードの回生状態でコイル９０に電流を流す。これにより、図１５の上から４段目に示すように、駆動部３４は、迅速にコイルの電流を０にすることができる。
【００７７】
一方、駆動部３４が、指示部３６が出力した制御電流をシフトすることなく取得すると、制御電流が０になると同時に、通電モードから停止モードに切り換える。従って、停止モードでは、制動状態でコイル９０に電流を流すので、本実施形態のように制御電流をシフトさせた場合に比べて、コイル９０に流れる電流を０にするまでの時間が、遅延させる場合に比べて時間Ｔ長くなる。
【００７８】
＜実施形態３＞
図１６は、モータ駆動装置７０の全体構成を説明する図である。モータ駆動装置７０、ステッピングモータ等の駆動用のコイル９０に流れる電流を制御する。ここでモータは、複数のコイル９０を有するが、図１６においては、説明の便宜上、代表として１個のコイル９０のみを記載する。モータ駆動装置７０は、コイル９０に電流を流す通電モード、及び、コイル９０へ流す電流を停止させる停止モードを含む電流モードを指定する指定信号ＭＳを受けて取って、コイル９０の電流を制御する。ここで、モータ駆動装置７０は、通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を受けることによって、しばらくの間、通電モードを継続させることにより、電流を停止させるまでの時間を短縮させる。逆の通電モードを指定する指定信号を受けることとは、正方向モードの通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆方向モードの通電モードを指定する指定信号を受ける、あるいは、逆方向モードの通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、正方向モードの通電モードを指定する指定信号を受けることを含む。
【００７９】
マイコン（マイクロコンピュータ）７２は、Ｄ／Ａコンバータ１６と接続されている。マイコン７２は、制御電流値ＤＩＮをＤ／Ａコンバータ１６に出力する。制御電流値ＤＩＮは、コイル９０に流す電流のデジタル値であって、いずれの動作状態にするかを判断するための値である。
【００８０】
また、マイコン７２は、制御部２６と接続されている。マイコン７２は、電流モードを指定する指定信号ＭＳを出力する。電流モードは、正方向モード及び逆方向モードを有する通電モードと、停止モードとを含む。通電モードは、コイル９０に電流を流すモードである。停止モードは、コイル９０に流れる電流を停止するモードである。
【００８１】
マイコン７２は、予め設定された設定時間に基づいて、通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を設定する。例えば、マイコン７２は、正方向モードの通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆方向モードの通電モードを指定する指定信号を設定する。または、マイコン７２は、逆方向モードの通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、正方向モードの通電モードを指定する指定信号を設定する。尚、マイコン７２は、通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を設定する設定時間を変化させてもよい。
【００８２】
図１７は、電流モードと、コイル９０に流れる電流との関係を示す図である。図１７の最上段は、マイコン７２が出力する制御電流を示す。上から２段目は、本実施形態と比較するために、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を受けなかった場合のマイコン７２が出力する指定信号ＭＳを示す。上から３段目は、駆動部３４が取得する指定信号ＭＳを示す。上から４段目は、本実施形態による停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を受けた場合のコイル９０に流れる電流を示す。上から５段目は、本実施形態と比較するために、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を受けなかった場合のコイル９０に流れる電流を示す。
【００８３】
図１７に示すように、制御電流が０になると、マイコン７２は、停止モードを指定する指定信号ＭＳを出力する前に、逆の通電モードを指定する指定信号を設定する。これにより、駆動部３４は、通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を取得する。従って、駆動部３４は、制御電流が０になってから設定時間Δｔが経過するまで、通電モードの回生状態または駆動状態でコイル９０に電流を流す。これにより、図１７の上から４段目に示すように、駆動部３４は、迅速にコイルの電流を０にすることができる。
【００８４】
一方、駆動部３４が、マイコン７２が出力した停止モードを指定する指定信号ＭＳを逆の通電モードを追加設定することなく取得すると、制御電流が０になると同時に、通電モードから停止モードに切り換える。従って、停止モードでは、制動状態でコイル９０に電流を流すので、本実施形態のように停止モードを遅延させた場合に比べて、コイル９０に流れる電流を０にするまでの時間が、遅延させる場合に比べて時間Ｔ長くなる。
【００８５】
上述の実施形態の各構成の機能、接続関係、個数等の数値は、適宜変更してよい。
【００８６】
例えば、上述の実施形態では、予め定められた遅延時間Δｔによって、停止モードを指定する指定信号ＭＳの開始を遅延させたが、遅延制御部３２は遅延時間Δｔを変化させてもよい。例えば、遅延制御部３２は、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受け付けたときのコイル９０に流れる電流、即ち、センス抵抗２４に流れる電流に基づいて、遅延時間Δｔを設定してもよい。具体的には、遅延制御部３２は、コイル９０に流れる電流が大きいほど、遅延時間Δｔを長くすればよい。また、遅延制御部３２は、遅延時間Δｔの間に、コイル９０に流れる電流、即ち、センス抵抗２４に流れる電流が基準電流以下となったら、遅延時間Δｔを終了させてもよい。
【００８７】
上述した実施形態では、コイル９０に流れる電流を０にする制御を対象として説明したが、モータの回転を停止する場合の制御に対して上述の実施形態を適用してもよい。
【００８８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００８９】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００９０】
１０、６０、７０  モータ駆動装置
１２  クロック出力部
１４、６２  設定部
１６  Ｄ／Ａコンバータ
１８  比較部
２２  Ｈブリッジ回路
２４  センス抵抗
２６  制御部
３０  動作選択部
３２  遅延制御部
３４  駆動部
３６  指示部
４０  ワンショット部
４２  ＳＲラッチ部
４４  ＮＯＴ回路
４６  Ｄ−ＦＦ部
４８  ＡＮＤ回路
５０  Ｄ−ＦＦ部
５２  遅延部
５４  ＮＯＴ回路
５６  ＡＮＤ回路
５８  スイッチ
６４  シフト部
７２  マイコン
９０  コイル
【図１】
2014174557.tif 000003
【図２】
2014174557.tif 000004
【図３】
2014174557.tif 000005
【図４】
2014174557.tif 000006
【図５】
2014174557.tif 000007
【図６】
2014174557.tif 000008
【図７】
2014174557.tif 000009
【図８】
2014174557.tif 000010
【図９】
2014174557.tif 000011
【図１０】
2014174557.tif 000012
【図１１】
2014174557.tif 000013
【図１２】
2014174557.tif 000014
【図１３】
2014174557.tif 000015
【図１４】
2014174557.tif 000016
【図１５】
2014174557.tif 000017
【図１６】
2014174557.tif 000018
【図１７】
2014174557.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月21日(2016.9.21)
【手続補正１】
【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】
モータのコイルに流れる電流を制御するモータ駆動装置であって、
前記コイルを流れる電流と入力される制御電流とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に応じて、駆動状態、回生状態、および、制動状態のいずれかの動作状態を選択する動作選択部と、
前記コイルに電流を流す通電モード、および、前記コイルに流す電流を停止させる停止モードを含む電流モードを指定する指定信号を受け取り、前記通電モードを指定する指定信号を受け取ると、前記動作選択部が選択した動作状態で前記コイルを駆動し、前記停止モードを指定する指定信号を受け取ると、前記制動状態で前記コイルを駆動する駆動部と、
前記停止モードを指定する指定信号の開始または前記制御電流が０の期間の開始を制御する設定部と、
を備え、
前記設定部は、前記電流モードのうち前記停止モードを指定する指定信号を受け取った場合、前記駆動部に対する前記停止モードを指定する指定信号の開始を遅延させる遅延制御部を有し、
前記駆動部は、前記遅延制御部が前記停止モードを指定する指定信号の開始を遅延させる遅延時間が経過するまで、回生状態で前記コイルを駆動するモータ駆動装置。
【請求項２】
前記通電モードは、前記コイルに正方向の電流を流す正方向モード、及び、前記コイルに前記正方向と逆方向の電流を流す逆方向モードを含む
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記遅延制御部が、前記停止モードを指定する指定信号を受け付けて前記停止モードの指定する指定信号を遅延させている間、前記駆動部は、前記停止モードの指定前に指定されている前記電流モードで前記コイルを駆動する
請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記遅延制御部は、前記停止モードの終了を遅延させない
請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記遅延制御部は、予め定められた遅延時間に基づいて、前記停止モードを指定する指定信号の開始を遅延させる
請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記遅延制御部は、前記停止モードを指定する指定信号の開始を遅延させる遅延時間を変化させる
請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記遅延制御部は、前記停止モードを指定する指定信号を受け付けたときの前記コイルに流れる電流に基づいて、前記遅延時間を設定する
請求項６に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記駆動部は、
前記停止モードを指定する指定信号を受け取った場合、前記遅延時間内に選択される前記回生状態において流れる回生電流の経路の電源側のスイッチをオフとして、前記回生電流の経路の電源側の前記スイッチに並列接続されたダイオードをもって前記回生電流の経路の一部をなす回生状態として、
前記通電モードを指定する指定信号を受け取った場合に選択される前記回生状態において、前記回生電流の経路の前記電源側の前記スイッチをオンとして前記回生状態とする
請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
前記駆動部は、
前記停止モードを指定する指定信号を受け取った場合、前記遅延時間内に選択される前記回生状態において流れる回生電流の経路の電源と逆側のスイッチをオフとして、前記回生電流の経路の電源と逆側の前記スイッチに並列接続されたダイオードをもって前記回生電流の経路の一部をなす回生状態として、
前記通電モードを指定する指定信号を受け取った場合に選択される前記回生状態において、前記回生電流の経路の前記電源と逆側の前記スイッチをオンとして前記回生状態とする
請求項１から７のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記設定部は、前記制御電流が０の期間の開始を早めるシフト部と、
を備える
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】
モータのコイルに流れる電流を制御するモータ駆動装置であって、
前記コイルを流れる電流と入力される制御電流とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に応じて、駆動状態、回生状態、および、制動状態のいずれかの動作状態を選択する動作選択部と、
前記コイルに電流を流す通電モード、および、前記コイルに流す電流を停止させる停止モードを含む電流モードを指定する指定信号を受け取り、前記通電モードを指定する指定信号を受け取ると、前記動作選択部が選択した動作状態で前記コイルを駆動し、前記停止モードを指定する指定信号を受け取ると、前記制動状態で前記コイルを駆動する駆動部と、
前記停止モードを指定する指定信号の開始または前記制御電流が０の期間の開始を制御する設定部と、
を備え、
前記設定部は、前記制御電流が０の期間の開始を早めるシフト部を有するモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記通電モードは、前記コイルに正方向の電流を流す正方向モード、及び、前記コイルに前記正方向と逆方向の電流を流す逆方向モードを含む
請求項１０または１１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１３】
前記シフト部が、前記制御電流が０の期間の開始を早めた期間、前記駆動部は、前記停止モードの指定前に指定されている前記電流モードで前記コイルを駆動する
請求項１２に記載のモータ駆動装置。
【請求項１４】
前記シフト部は、前記制御電流が０の期間の終了を早めない
請求項１０から１３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１５】
前記シフト部は、予め定められた早期時間に基づいて、前記制御電流が０の期間の開始を早める
請求項１０から１４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１６】
前記シフト部は、前記制御電流が０の期間の開始を早める早期時間を変化させる
請求項１０から１４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１７】
前記設定部は、マイクロコンピュータであって、通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を設定する
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１８】
前記通電モードは、前記コイルに正方向の電流を流す正方向モード、及び、前記コイルに前記正方向と逆方向の電流を流す逆方向モードを含む
請求項１７に記載のモータ駆動装置。
【請求項１９】
前記設定部は、正方向モードの通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆方向モードの通電モードを指定する指定信号を設定する
請求項１８に記載のモータ駆動装置。
【請求項２０】
前記設定部は、逆方向モードの通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、正方向モードの通電モードを指定する指定信号を設定する
請求項１８に記載のモータ駆動装置。
【請求項２１】
前記設定部は、予め定められた設定時間に基づいて、通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を設定する
請求項１７から２０のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項２２】
前記設定部は、通電モードを指定する指定信号を受けた後に、停止モードを指定する指定信号ＭＳを受ける前に、逆の通電モードを指定する指定信号を設定する設定時間を変化させる
請求項１７から２１のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【国際調査報告】
2014174557.tif 000020
2014174557.tif 000021
2014174557.tif 000022
2014174557.tif 000023