(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流モータからの入力信号を基にノイズを除去すると共に外からの信号により遮断周波数が可変となるフィルタ手段と、
該フィルタ手段の出力に基づき前記直流モータのモータ回転に応じたリップルパルスを生成するパルス成形手段と、
前記リップルパルスと前記直流モータの回転状態信号を基にクロック信号を生成し、該クロック信号を前記フィルタ手段に与え前記フィルタ手段の遮断周波数を可変するクロック発生手段と、
を備える直流モータのモータ回転パルス生成回路。
【請求項２】
前記回転状態信号はモータ回転信号およびモータ駆動電圧に基づく信号であり、モータ起動時に前記遮断周波数は前記回転状態信号により決定される請求項１に記載の直流モータのモータ回転パルス生成回路。
【請求項３】
前記クロック発生手段は発振回路を有し、前記リップルパルスと前記発振回路の出力に基づく信号の位相を一致させ、前記クロック信号を出力する請求項１に記載の直流モータのモータ回転パルス生成回路。
【請求項４】
前記直流モータと前記フィルタ手段の間には、前記直流モータからのモータ回転信号の高周波のみを通過させ増幅を行う振幅補正手段を更に備える請求項１に記載の直流モータのモータ回転パルス生成回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はブラシを有する直流モータを用い、直流モータの回転に追従してパルス生成を行うモータ回転パルス生成回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回路は、直流モータ（モータ）を用いてモータの回転位置の位置制御またはモータにより駆動される可動部材の位置制御を行う様々の分野に用いられている。例えば、車両においては、シートクッション、シートバック、ヘッドレスト等のシート状態を着座者の体型に合わせるよう可動部材をモータ駆動し、その状態をメモリに記憶させ、別の着座者が着座した場合にシートを別の位置に動かした後、再度、メモリに記憶されたシート位置に変化させる場合、１つのスイッチ操作により、シートクッション、シートバック、ヘッドレスト等を連動させてシート位置を駆動するメモリシートや、ウィンドレギュレータ、サンルーフといった装置における可動部材の位置制御や、その挟み込み制御に適用が可能である。
【０００３】
例えば、上記したメモリシートは、モータの回転状態を常に記憶しておく必要があり、この場合、シートを動かすモータの回転状態を検出するため、通常では位置センサ等を用いている。具体的には、トヨタクラウンマジェスタ新型車解説書（１９９１年１０月  トヨタ自動車株式会社発行）の５−６４，６５頁に示されるように、モータ回転軸（アマーチャー軸）上に磁石を設け、その磁石の回転状態を磁石に対向して設けられたホール素子等で検出し、その信号を検出して制御装置（コントローラ）で位置制御を行うようになっている。このような構成においては、モータに取り付けられたホール素子からの信号、つまり、回転パルス（例えば、モータ１回転につき１パルスの発生）をコントローラにより読み込み、その信号に基づいて位置制御を行っている。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】
通常、モータが回転するとモータ回転軸が回転されて回転パルスが出力されて、そのパルスを基にシートの位置制御が行えるが、ホール素子等のセンサを用いてモータ回転軸の回転を検出すると、コストアップしてしまう。
【０００５】
そこで、本発明者らはモータの回転状態を検出するため、ホール素子等のセンサを用いずに電気回路によりモータの回転状態を検出する構成を、特願平１０−３０８３９１号で提案した。
【０００６】
これは、直流モータに同期した出力を出す電気回路（ローパスフィルタ、微分回路、増幅器等を用いたモータリップルパルス成形回路）を設け、モータの回転に同期したモータリップルパルスに基づきモータの駆動により動作する可動部材（シート）の位置制御を行うようにしたものである。
【０００７】
このような電気回路により、モータの回転に同期したリップルパルスを生成することが可能であるが、フィルタの遮断周波数を外部信号により可変できるフィルタを使用し、リップルパルスをフィードバックしてフィルタの遮断周波数を決めた場合、モータ起動時（リップルパルスが生成される前の状態）では、パルス出力を安定化させるために発振回路を用いて予備発振を行うことが必要になる。しかし、この予備発振を行う際、外部に発振回路を設けて一定の周波数で発振させた場合にあっては、モータの負荷状態が変化した場合やモータ駆動電圧が途中で変化した場合に、遮断周波数を最適値にすることができない。それ故、モータ起動時にパルスエラーが発生する場合が起こりうる。
【０００８】
また、モータ回転に応じて正確なリップルパルスが生成された場合であっても、モータを長く使用していると、経時変化（例えば、モータ回転によりブラシと整流子（コンミュテータ）との摩擦により、ブラシの摺接面が摩耗が発生する）が原因で、所望のリップルパルスが生成されず、パルスエラーが発生する場合も起こりうる。
【０００９】
よって、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、モータの回転状態が変化してもそれに追従しパルス生成が行えること、モータ起動時であってもパルスエラーが発生せず、安定したリップルパルスの生成が行えること、経時変化によらず安定したリップルパルスの生成が行えること、を技術的課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために講じた技術的手段は、直流モータ（１１）からの入力信号を基にノイズを除去すると共に外からの信号により遮断周波数（ｆｃ）が可変となるフィルタ手段（３ａ）と、フィルタ手段の出力に基づき直流モータのモータ回転に応じたリップルパルスを生成するパルス成形手段（３ｂ）と、リップルパルスと直流モータの回転状態信号を基にクロック信号（ｆCLK）を生成し、クロック信号をフィルタ手段に与えフィルタ手段の遮断周波数を可変するクロック発生手段（３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ）とを備えたことである。
【００１１】
これによれば、リップルパルスと直流モータの回転状態信号を基に生成したクロック信号をフィルタ手段に与えて、フィルタ手段の遮断周波数を可変するようにしたので、直流モータの回転状態が変化（直流モータの負荷、回転、モータ駆動電圧および環境による回転状態等が変化）しても、それに追従して正確なリップルパルスの生成を行うことが可能となる。
【００１２】
この場合、例えば、直流モータが回転途中でロックした（回転が抑制された）場合であっても、そのときの直流モータの回転変化に追従させるよう遮断周波数を変化させて、正確なリップルパルスを生成することが可能となる。
【００１３】
好ましくは、回転状態信号をモータ回転信号およびモータ駆動電圧に基づく信号とし、モータ起動時に遮断周波数は回転状態信号により決定されるようにすれば、モータ起動時にパルス成形手段によりリップルパルスが生成される前であっても、モータ回転信号およびモータ駆動電圧に基づく信号から遮断周波数を変化させリップルパルスの生成を行えるため、モータ起動時であってもパルスエラーが発生せず、安定してモータ回転状態に応じた正確なリップルパルスを生成することが可能となる。
【００１４】
また、クロック発生手段は発振回路（３ｃｃ）を有し、リップルパルスと発振回路の出力に基づく信号の位相を一致させ、クロック信号を出力するようにすれば、リップルパルスをフィードバックして直流モータの回転状態信号に基づいた発振周波数に一致させた信号をクロック信号として与え、安定したリップルパルスの生成が行える。
【００１５】
更に、直流モータとフィルタ手段の間には、直流モータのモータ回転信号の高周波のみを通過させ増幅を行う振幅補正手段（３ｈ，３ｉ）を更に備えれば、リップルパルスは直流モータの低回転（低周波）では大きく、高回転（高周波）では小さくなる傾向があるため、リップル周波数以下の周波数成分を減衰させ、高周波の場合には高い増幅率で増幅を行い、低い周波数の時には低い増幅率で増幅を行うことが可能となる。それ故、直流モータの経時変化によらず、いかなる回転域においても確実なパルス成形が行える。
【００１６】
尚、上記に示す括弧内には以下に示す実施形態における対応要素を参考までに付記した。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、直流モータ１１の回転数に応じてパルス（リップルパルス）出力を行うモータ回転パルス生成回路３の接続構成を示している。この回路３は、外部からの信号（ここでは、クロック信号）によりフィルタ定数が変化することによりフィルタ遮断周波数ｆｃが変化するフィルタ（ここでは、スイッチト・キャパシタ・フィルタＳＣＦ）３ａと、フィルタ３ａからの信号に基づきリップルパルスを生成するリップルパルス成形回路（パルス成形回路）３ｂと、リップルパルス成形回路３ｂから出力されるリップルパルスおよびモータ回転状態（モータ回転信号、モータ駆動電圧Ｖｂ）を基にしてフィルタ３ａの遮断周波数を可変するクロック信号（周波数：ｆCLK）を出力するクロック発生回路３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇとを備えている。
【００１９】
クロック発生回路３ｃ〜３ｇは信号入力側に２信号が入力され、その２信号の位相を比較し、比較結果に応じた出力を行う位相比較回路３ｃａと、位相比較回路３ｃａからの信号を平滑化するＬＰＦ（ローパスフィルタ）３ｃｂと、モータ回転状態信号とＬＰＦ３ｃｂの出力との差分電圧に応じた発振周波数でクロック信号（周波数：ｆCLK）を出力する発振回路ＶＣＯ３ｃｃとを備えたＰＬＬ回路（フェーズ・ロックト・ループ）３ｃと、更には、発振回路ＶＣＯ３ｃｃからの発振周波数（ここでは、リップル周波数をｆとした場合、１００ｆとする）を基に、その信号を分周した周波数ｆを出力する分周回路３ｄ、および、モータ１１からのモータ回転信号（モータ電流に比例した電圧信号）を増幅する増幅回路３ｅ、モータ駆動電圧Ｖｂを増幅する増幅３ｆ、並びに増幅回路３ｅ，３ｆの出力電圧を加算し、加算した出力を行う加算回路３ｇとから構成されており、このモータ回転状態信号が発振回路ＶＣＯ３ｃｃに入力される構成となっている。
【００２０】
そこで、各回路ブロックについて詳細に説明すると、スイッチト・キャパシタ・フィルタ（ＳＣＦ）３ａは、基本的には図２の（ａ）に示されるようにアナログスイッチとコンデンサで構成された回路（スイッチト・キャパシタ回路）をフィルタに応用したものである。図２の動作説明図に示すように、基本的には２個のスイッチとコンデンサから構成されている。このスイッチＳ１，Ｓ２を周期Ｔで交互にオン／オフすることで電流ｉが、ｉ＝Ｖ／（１／ｆＣ）で流れることから、スイッチト・キャパシタは抵抗と等価であるとみなせる。これを応用した抵抗とコンデンサより成るＣＲフィルタの場合（（ｂ）参照）には、その回路の遮断周波数ｆｃは２つのスイッチをオン／オフする周波数（スイッチト・キャパシタ・フィルタの場合にはクロック入力）により可変となり、遮断周波数ｆｃは（ｂ）に示される式で表わされる。
【００２１】
尚、ここではノイズを除去するスイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａには市販のＩＣ（ＭＦ６−５０）を使用しており、このＩＣの遮断周波数ｆｃはｆｃ＝ｆCLK（クロック入力周波数）／Ｎ（定数、例えば、定数：１００）で表わされることから。ｆCLK＝１００ｆとすれば、遮断周波数ｆｃをｆにできる。
【００２２】
リップルパルス成形回路３ｂは、図３に示される回路構成から成り立っている。この回路３ｂは内部に高周波アクティブフィルタＦＬ２、第１および第２微分回路ＤＣ１，ＤＣ２、増幅器ＡＰ１、比較器（電圧比較器）ＣＭを備えている。
【００２３】
高周波アクティブフィルタＦＬ２は、抵抗Ｒ３，Ｒ４がオペアンプＯＰ１の非反転入力端子に入力され、反転入力端子には更に抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点に接続されたコンデンサＣ２が接続される。また、反転入力端子と抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点にはコンデンサＣ３が接続され、出力に対してフィードバックがかけられている。このフィルタＦＬ２は高周波成分の除去を行うもので、例えば、モータ１１の最高回転数（例えば、６０００ｒｐｍ）以上のノイズ成分を減衰量を大きくして確実に除去することができ、フィルタＦＬ２により、直流モータの回転信号（リップル周波数）にのるノイズが除去できるローパスフィルタＬＰＦとして機能する。
【００２４】
第１微分回路ＤＣ１は、ローパスフィルタＬＰＦの出力（ｂ）に接続されており、入力信号を微分して直流成分の減衰を行うものである。第１微分回路ＤＣ１はオペアンプＯＰ２の反転入力端子に、抵抗Ｒ７とカップリングコンデンサＣ５が直列接続されている。一方、非反転入力端子には抵抗Ｒ５とＲ６の分圧された電圧が印加され、分圧点にはバイパスコンデンサＣ４が接続されている。また、反転入力端子とオペアンプＯＰ２の出力との間には抵抗Ｒ８とコンデンサＣ６が並列接続されている。
【００２５】
増幅器ＡＰ１は、第１微分回路ＤＣ１の出力（ｃ）を増幅するものであり、オペアンプＯＰ３の非反転入力端子には抵抗Ｒ９，Ｒ１０が直列接続され、更に非反転入力端子にはコンデンサＣ９が接続されている。また、反転入力端子と、抵抗Ｒ９，Ｒ１０の接続点にはコンデンサＣ７が抵抗Ｒ１１を介して接地された状態で接続されており、オペアンプＯＰ３の出力との間にコンデンサＣ８および抵抗Ｒ１２が並列接続されている。
【００２６】
第２微分回路ＤＣ２は、増幅器ＡＰ１の出力（ｄ）を微分して位相を９０°シフトさせるものであり、オペアンプＯＰ４の非反転入力端子には増幅器ＡＰ１の出力（ｄ）が抵抗Ｒ１４とコンデンサＣ１１のフィルタを介して接続されている。一方、反転入力端子には抵抗Ｒ１３とコンデンサＣ１０が直列接続され、更にオペアンプＯＰ４の出力（ｅ）と非反転入力端子の間に抵抗Ｒ１５とコンデンサＣ１２が並列接続されている。
【００２７】
比較器ＣＭは、第２微分回路ＤＣ２の出力（ｅ）と増幅回路ＡＰ１の出力（ｄ）を比較するものであり、オペアンプＯＰ５の反転入力には抵抗Ｒ１７を介して増幅回路ＡＰ１の出力（ｄ）が接続されており、非反転入力端子には抵抗Ｒ１６を介して第２微分回路ＤＣ２の出力（ｅ）が接続され、更にオペアンプＯＰ５の出力（ｆ）との間には抵抗Ｒ１８が接続され、出力（ｆ）からリップル周波数に合致した矩形状のパルス（リップルパルス）が出力される。
【００２８】
上記したパルス成形回路３ｂの各部における出力波形を示すと、図４のようになる。図１に示すモータ１１に流れる電流は、電流に比例した電圧信号（モータ回転信号）に変換されるが、この電圧信号には直流モータ特有のリップルがノイズと共にのっている（ａ波形）。リップルは直流モータ１１を用いた場合に発生するもので、整流子の複数あるセグメントがブラシを通過する際に接続されるコイルの数の回転に伴う変化が原因で、並列につながるコイルの数が変化し、モータ回転時の抵抗値の変化によって、コイルに流れる電流が変化することで発生する。
【００２９】
このリップルがのった信号をスイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａを通すことによりリップルノイズは除去されるが、スイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａのクロック入力（クロック周波数ｆCLK）に載るノイズが出力に表れる。その後、ローパスフィルタＬＰＦを通すことにより、平滑化されｂ波形のようにノイズ成分が除去される。次に、ローパスフィルタＬＰＦを通過した信号（ｂ波形）を第１微分回路ＤＣ１に通すと、信号は微分され直流成分の減衰を行いリプル成分のみのｃ波形になる。更に、ｃ波形に対して増幅器ＡＰ１を通すと、ｃ波形の振幅が増幅されてｄの波形になり、その後、第２微分回路ＤＣ２を通すとｃ波形に対して位相が９０°遅れ、第２微分回路ＤＣ２後の波形がe波形となる。次に、増幅器ＡＰ１の出力（ｄ波形）と第２微分回路の出力（ｅ波形）を比較器ＣＭで比較することによって、リップルパルス（ｆ波形）が得られる。
【００３０】
次に、クロック発生回路３ｃ〜３ｇについて説明する。このクロック発生回路３ｃ〜３ｇは、このリップルパルスを基にリップルパルスの周波数ｆを整数倍で周波数変換してスイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａのクロック入力に与えるクロック信号を発生するものである。本実施形態ではリップルパルスをモータ回転状態信号と合わせてフィードバックし、リップルパルスの周波数ｆがモータの回転状態に追従したスイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａの遮断周波数ｆｃとなるようにしている。
【００３１】
つまり、ＰＬＬ回路３ｃに入力されるリップルパルス（ｆ波形）の周波数ｆに対し、スイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａの出力の遮断周波数の関係式（ｆｃ＝ｆCLK／Ｎ）の定数Ｎ（＝１００）に基づく周波数（ｆの１００倍の周波数：１００ｆ）をＰＬＬ回路３ｃのＶＣＯ３ｃｃは出力する。ＰＬＬ回路３ｃは分周回路５ｃをフィードバックループに用いることにより周波数変換機能を有する。ＰＬＬ回路３ｃの出力（周波数：１００ｆ）は、分周回路３ｄへの入力周波数１００ｆに対し、分周回路３ｄは１００分周し、ＰＬＬ回路３ｃの位相比較回路３ｃａの一方に対して信号（周波数：ｆ）を出力する。このＰＬＬ回路３ｃではもう一方の入力にリップルパルスが入力されており、２つ入力された信号の位相が常に周波数ｆに一致するよう、ＶＣＯ３ｃｃで発振周波数が制御されることにより発振がなされ、クロック信号の出力を定常域で安定化させている。また、分周回路５ｃの分周比を変えることにより、遮断周波数ｆｃをｆｃ＝ｆCLK／Ｎ×Ｋ（Ｎ：整数，Ｋ：定数）としても良い。
【００３２】
また、モータ起動時において発振を安定化させるために、ＶＣＯ３ｃｃにはモータ回転状態信号（モータ回転信号およびモータ駆動電圧に基づく信号）が入力されており、フィードバックがかけられリップルパルスがパルス成形回路３ｂから生成される前であっても、リップルパルスの出力が不安定になることはない。これらのモータ回転状態信号に基づき、パルスエラーが起動時で発生せずにリップルパルスが生成できる。
【００３３】
モータ起動時の動作を具体的に説明すると、モータ１１の回転数は駆動電圧Ｖｂにより変化する。このため、図５に示すモータ駆動電圧をパラメータとしたモータ電流（モータ電流をシャント抵抗Ｒにより電圧に換算した値）とモータ回転数との特性マップより、モータ駆動電圧における特性を基に、そのときのモータ回転数を決定する。この図では一例としてモータ駆動電圧Ｖｂが９〜１６Ｖまでの特性を示しており、モータ駆動電圧が高くなるほどモータ電流およびモータ回転数が高側に平行シフトする。
【００３４】
例えば、モータ駆動電圧Ｖｂが９Ｖの状態ではモータ特性のライン（傾き）が１つ決定され、決定された特性を基にしてモータ電流がｉｘの場合、Ｖｂ＝９のラインからそのときのモータ回転数がｆｘとして求まる。この周波数ｆｘの定数倍をＶＣＯ３ｃｃはクロック信号を生成し、その周波数が遮断周波数ｆｃとなる。つまり、モータ起動時にはモータ回転信号とモータ駆動電圧の信号に基づくクロック信号ｆCLKがＶＣＯ３ｃｃから出力され、遮断周波数が一定ではなく可変され、モータの回転状態に基づいたリップルパルスが生成される。
【００３５】
その後、モータ電流が安定し、リップルパルス成形回路３ｂからリップルパルスが生成され始めるとフィードバック制御が働き、リップルパルス（周波数：ｆ）と分周回路３ｄから出力される信号の位相が一致するようＰＬＬ回路３ｃによりクロック信号の位相制御がなされ、スイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａに発振が安定したクロック信号が入力される。よって、スイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａの遮断周波数ｆｃはモータ起動後においてもモータの回転状態に基づいて遮断周波数が可変された状態の基でリップルパルスが生成され、遮断周波数はリニアに変化するものとなる。
【００３６】
クロック発生回路において、各位置（ａ点，ｇ点，ｈ点，ｆ点）での波形を見てみると図５に示す波形となる。この図ではモータ電流に比例したモータ回転信号（ａ波形）、位相比較回路３ｃａの出力（ｇ波形）、分周回路３ｄの出力（ｈ波形）、リップルパルス（ｆ波形）のタイミングチャートを示している。（ａ）は起動時の波形を示したものであり、（ｂ）はロック等によりモータの回転が抑制された状態での波形を示したものとなっている。
【００３７】
この図６の（ａ）に示されるｈ波形から、起動域（モータ起動から起動後にモータ電流が安定するまでの領域）の中で、特に、モータ起動時からリップルパルスが生成されるまでのモータ起動初期において、遮断周波数ｆｃをモータの回転状態に応じて可変することができ、遮断周波数を最適に制御し、モータ起動時にパルスエラーが発生しないようにすることができる。また、（ｂ）においては、モータ１１が駆動している場合、モータロック等が生じてモータ回転が抑制された場合においても、遮断周波数をモータ回転信号およびモータ駆動電圧から遮断周波数を決めているため、遮断周波数を常にモータ回転変化に追従させることができるので、モータ１１の回転状態に応じたパルスエラーが発生しない、正確なパルス生成が行える。
【００３８】
次に、第２実施形態について、図７を参照して説明する。この第２実施形態は、図１の第１実施形態に示すパルス生成回路３の構成において、モータ１１とスイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａとの間に、ハイパスフィルタ３ｈと増幅器３ｉを介在させた構成とした。
【００３９】
これは、図１を例に取って説明すると、ここで使用するモータ１１は使用状態によりリップルパルスの生成に変化を及ぼす。つまり、モータ１１の使用回数が少ない場合においては、モータ電流によるモータ回転信号から所望のリップルパルスを生成するが、モータ使用回数が増加すると経年変化により、モータ電流に含まれるリップル成分が減少してくる場合が起こり得るものとなる。これは、モータ回転により、ブラシと整流子（コンミュテータ）との間で摩擦が発生し、ブラシの摺動面が摩耗して、偏摩耗が生じたり、摺動面に摩耗粉が入ること等が原因であると思われる。よって、使用回数が少ないモータ１１では経年変化による摩耗が少ないことから、モータ電流からのリップル成分の確実なパルス化が可能である（図１１の（ａ）参照）。しかし、モータ１１を繰り返し使用していると、経年変化によりリップル成分が小さくなり、その結果、必要なときにパルスが生成されないパルス飛び等のパルスエラーが発生する（図１１の（ｂ）参照）。このようなパルスエラーは、リップル振幅の減少（パルス成形に必要な絶対振幅の低下）、リップル周波数以下の成分（リップル振幅が小さくなることにより、ノイズ等の影響によりパルス成形がしにくくなる）が原因であると考えられる。
【００４０】
それ故、その信号を基にモータ駆動による位置制御もしくはモータ１１により可動部材を可動させて挟み込み制御等を行うと、正確な判定が行えなくなってしまう。このような問題を解決するために、第２実施形態ではハイパスフィルタ３ｈと増幅器３ｉとの組み合わせ、リップルパルスの振幅が高周波の時には高い増幅率で、低周波の時には低い増幅率にてモータ回転信号の増幅を行い、このような経年変化に対処している。
【００４１】
そこでこのような問題点を解決するには、モータ回転信号の増幅率を上げることにより小さくなったリップルパルスの振幅を増加させることを行う必要がある。だが、モータ回転数が低下した場合には、モータ電流増加によりリップル成分およびノイズが大きくなり、単に増幅率のみ大きくしてしまうとノイズ成分による影響（パルス増し）が発生する。このため、低周波数領域での増幅率を抑えるようにする必要があり、本実施形態ではモータ１１とスイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａとの間にハイパスフィルタ３ｈと増幅器３ｉを振幅補正回路として介在させている。
【００４２】
図８にハイパスフィルタ３ｈと増幅器３ｉの具体的な電気回路図を示す。図８に示す回路では、ハイパスフィルタ３ｈは、例えば、図９に示すように、所定の周波数以上では増幅率に制限をかけ増幅率を一定とし、その周波数より低い周波数ではを増幅率を低周波になる程減衰させるものであり、コンデンサＣ２０と抵抗Ｒ２１，Ｒ２２により構成している。また、増幅器３ｉはオペアンプＯＰ０と抵抗Ｒ２３，Ｒ２４により構成している。
【００４３】
直流モータ１１からのモータ回転信号はコンデンサＣ２０を介してコンデンサカップリングされ、所定電圧Ｖｃｃ（例えば、５Ｖ）が抵抗Ｒ２１，Ｒ２２により抵抗分圧されて、オペアンプＯＰ０の非反転入力端子に入力されている。また、オペアンプＯＰ０の反転入力端子にはオペアンプＯＰ０の出力が抵抗Ｒ２３を介してフィードバックされ入力されており、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４により反転差動増幅器を構成している。
【００４４】
このハイパスフィルタ３ｈ、増幅器３ｉを図１に示す構成に適用することによって、ハイパスフィルタ３ｈによりリップル周波数以下の周波数成分を減衰でき、例えば、経年変化によりリップル成分の振幅が減少しても、リップル周波数以下の成分はパルス成形に影響を与えないようにすることができる（図１１の（ｃ）参照）。よって、経年変化を起こしたモータ１１を使用してもいずれの周波数領域でも、確実なパルス成形が可能となる。
【００４５】
尚、第２実施形態の各点における波形を参考までに図１０に示し、図１０からわかるように、簡単な回路を付加するのみで、パルスエラーを生じることなくリップルパルスを生成することが可能となる。また、第２実施形態ではハイパスフィルタ３ｈ，３ｉをスイッチト・キャパシタ・フィルタ３ａの前段に設けたものを説明したが、これに限定されるものではなく、後段に設けても、同様な効果を奏する。
【００４６】
【効果】
本発明によれば、リップルパルスと直流モータの回転状態信号を基に生成したクロック信号をフィルタ手段に与えて、フィルタ手段の遮断周波数を可変するようにしたので、直流モータの回転状態が変化（直流モータの負荷、回転、モータ駆動電圧および環境による回転状態等が変化）しても、それに追従して正確なリップルパルスの生成を行うことができる。
【００４７】
この場合、例えば、直流モータが回転途中でロックした場合であっても、そのときの直流モータの回転変化に追従させ、遮断周波数を変化させて正確なリップルパルスを生成することもできる。
【００４８】
回転状態信号をモータ回転信号およびモータ駆動電圧に基づく信号とし、モータ起動時に遮断周波数は回転状態信号により決定されるようにすれば、モータ起動時にパルス成形手段によりリップルパルスが生成される前であっても、モータ回転信号およびモータ駆動電圧に基づく信号からリップルパルスの生成を行えるため、モータ起動時であっても安定してモータ回転状態に応じた正確なリップルパルスを生成することができる。
【００４９】
また、クロック発生手段は発振回路を有し、リップルパルスと発振回路の出力に基づく信号の位相を一致させ、クロック信号を出力するようにすれば、リップルパルスをフィードバックして直流モータの回転状態信号に基づいた発振周波数に一致させた信号をクロック信号として与え、安定したリップルパルスの生成が行える。
【００５０】
更に、直流モータとフィルタ手段の間には、直流モータのモータ回転信号の高周波のみを通過させ増幅を行う振幅補正手段を更に備えれば、経時変化によらず、いずれのモータ回転域において確実なパルス成形が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態におけるモータ回転パルス生成回路の直流モータとの接続構成および回路ブロック図である。
【図２】  本発明の第１実施形態におけるモータ回転パルス生成回路のスイッチト・キャパシタ・フィルタの動作説明図である。
【図３】  図１に示すリップルパルス成形回路の電気回路図である。
【図４】  図３に示すパルス成形回路の各点における波形を示したタイミングチャートである。
【図５】  本発明の第１実施形態におけるモータ駆動電圧をパラメータとしたモータ電流とモータ回転数のモータ特性図である。
【図６】  図１に示すクロック発生回路の各点における出力波形を示したタイミングチャートである。
【図７】  本発明の第２実施形態におけるモータ回転パルス生成回路の直流モータとの接続構成および回路ブロック図である。
【図８】  図７に示すハイパスフィルタと増幅器とのの電気回路図である。
【図９】  図７に示すハイパスフィルタの特性を示す特性図である。
【図１０】  図７に示す各点における出力波形を示したタイミングチャートである。
【図１１】  本発明の第２実施形態におけるモータ回転パルス生成回路における経時変化による出力波形の変化を示したグラフであり、（ａ）はモータの使用回数が少ない場合の図１に示す各点における波形、（ｂ）はモータの経時変化によりリップル成分が減少した場合の波形、（ｃ）は振幅補正回路を追加した場合の波形である。
【符号の説明】
３  モータ回転パルス生成回路
３ａ  スイッチト・キャパシタ・フィルタ（フィルタ手段）
３ｂ  リップルパルス成形回路（パルス成形手段）
３ｃ  ＰＬＬ回路
３ｃｃ  発振回路（ＶＣＯ）
３ｄ  分周回路
３ｅ，３ｆ  増幅回路
３ｈ  ハイパスフィルタ（振幅補正手段）
３ｉ  増幅器（振幅補正手段）
３ｇ  加算回路
１１  直流モータ（モータ）
ｆCLK  クロック入力の周波数
【図１】
0004395956.tif 000002
【図２】
0004395956.tif 000003
【図３】
0004395956.tif 000004
【図４】
0004395956.tif 000005
【図５】
0004395956.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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