(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ内でロータが回転する際にコイルで発生する逆起電力であるＢＥＦＭ信号をモニタし、ＢＥＦＭ信号のゼロの交差点を検出し、そのゼロ交差時に作成されるゼロ交差信号をデジタル処理し、そのデジタル処理された信号でモータの相段階切換を同期することにより、電動モータの駆動における相段階切換をロータの角度位置に同期させてなるモータ駆動信号の同期方法であって、
予め設定した電圧の特性値によりコイルに電流を付与する電圧モードでモータを駆動すると共に、モータ内にある２つのコイルを流れる電流をモニタすることにより、各コイルに流れる電流からＢＥＦＭ信号を検出し、その２つのＢＥＦＭ信号から差信号を作成し、その差信号のゼロ交差点を検出して、ゼロ交差論理パルスを作成する
ことを特徴とするモータ駆動信号の同期方法。
【請求項２】
モータが備える２つのコイルを駆動させる信号の特性値を表す２つのバイトが入力される入力部及び、入力された２つのバイト間の差を表すバイトを出力する出力部を備えるデジタル微分回路と、
そのデジタル微分回路の出力部と接続された入力部及び、デジタル微分回路に入力された２つのバイトの差によって変調したＰＷＭ信号を出力する出力部を備えるバイト／ＰＷＭ変換回路と、
上記の２つのコイルの内、第１コイルに設けられた第１検出抵抗器及び、第２コイルに設けられた第２検出抵抗器の双方に接続される微分入力部と、上記の２つのコイルを流れる電流の差信号を出力する１つの出力部とを備えたアナログ微分回路と、
上記アナログ微分回路の出力部に接続される入力部を備えたアナログ微分器と、
上記のアナログ微分回路、バイト／ＰＷＭ変換回路及び、アナログ微分器のそれぞれの出力部と接続される３つの入力部と、第１コイルで発生したＢＥＦＭ信号と、第２コイルで発生したＢＥＦＭ信号との間の差信号を出力する出力部とを備えた加算部と
からなる
ことを特徴とするＢＥＦＭ信号の再生回路。
【請求項３】
アナログ微分回路、アナログ微分器及び、バイト／ＰＷＭ変換回路は、１より大きい倍率で分割して出力信号の振幅を低減する手段をそれぞれ備えており、且つバイト／ＰＷＭ変換回路は、ＰＷＭ出力信号のレベルを変換する手段を備える
ことを特徴とする請求項２記載のＢＥＦＭ信号の再生回路。
【請求項４】
加算部が備える２つの入力部及び、アナログ微分器が備える出力部は、ロータの回転速度が一定の値を超えた場合、マイクロプロセッサによりイネーブルされるようにしたことを特徴とする請求項２記載のＢＥＦＭ信号の再生回路。
【請求項５】
加算部は、その出力部にカスケード接続されたローパスフィルタを備え、これによりＰＷＭの切換ノイズを除去する
ことを特徴とする請求項２記載ＢＥＦＭ信号の再生回路。
【請求項６】
モータのコイルに付与する駆動電流の予め設定された特性値を記憶させたメモリと、
各コイルに駆動電流を供給する振幅変調再生回路と、
メモリに記憶させた駆動電流の特性値の中からその瞬間の状況に応じた特性値が入力され、複数のＰＷＭ信号に変換・出力するバイト／ＰＷＭ変換器と、
モータコイルの駆動電源部に入力するＰＷＭ信号を処理するマルチプレクサと、      モータ速度回転の制御回路と、
モータトルクを最適化する最適化器と、
メモリに記憶させた特性値を走査するための走査周波数を制御する制御器と、
モータコイルの内２つのコイルに流れる電流をモニタするモニタと、
ロータの回転によりコイルで発生した少なくとも１つのＢＥＦＭ信号を再生し、再生ＢＥＦＭ信号における所定のレベルの交差時を検出することにより予め設け、上記走査周波数を同期させるゼロ交差パルス（ＺＣ）を作成するＢＥＦＭ信号再生回路と、
からなるモータ駆動装置であって、
前記ＢＥＦＭ信号再生回路は、請求項２−５のいずれかに記載のＢＥＦＭ信号の再生回路である
ことを特徴とするモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、電子切替式無センサモータの駆動方法に関し、特に、モータの駆動電流と同期させるロータの角度位置を示す誘導信号を検出・再生する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子切替式ＤＣモータは、一般的なブラシレスモータ及びステップモータと同様に様々な制御装置及び調整装置に、また、ハードディスク、フロッピーディスク、光学ディスク及びＣＤ−ＲＯＭ等の回転支持体及びテープストリーマを初めとする直線状支持体等の大容量記憶媒体の駆動装置に、広く利用されている。この場合に用いられるモータは、一般的に、星形状に接続されたコイルを備える多相モータである。特に、このモータは、星形状に接続された３つのコイルを備えると共に、６つの切替相段階と及びＰ極とを備えるのが一般的である。そして、このようなモータは、ロータの１回転につき、３×Ｐ個の平衡点をもつ。
【０００３】
まず、本明細書中で用いる記号について説明する。本明細書では、モータの励起サイクルを２つのアルファベット大文字で示すこととする。即ち、「！」の前後に２つの英小文字を置き、前方に位置する小文字（ａ、ｂ、ｃ……）が、その端子から星形状配線の中心（ＣＴ）へ向かって電流が流れているコイルを示し、後方に位置する大文字が、星形状配線の中心（ＣＴ）からその端子に向かって電流が流れるコイルを示すものとする。図１に、３相モータにおける６つの励起状態ａ！ｂ、ａ！ｃ、ｂ！ｃ、ｂ！ａ、ｃ！ａ，ｃ！ｂを、例示している。
【０００４】
上記のようなブラシレスモータは、その出力部が多相の全波ブリッジ回路とされた集積回路等を用いて制御される。３相モータの場合、その出力部は、図２で示したように、バイポーラ型（ＢＪＴ）又は電界効果型（ＭＯＳ）の６つのトランジスタにより構成される。このようなモータでは、電流により制御を行う場合の例として示した図３から解かるように、インダクタンスループ回路によりその電流を線形制御するのが一般的である。尚、電流を用いる変わりに、電圧を用いてモータ駆動を行うことも当然に可能である。
【０００５】
モータが所定の位相相段階のとき、ＭＯＳトランジスタを用いる図３の回路では、「ソース電流」出力トランジスターが導通状態（ＭＯＳ回路では飽和状態）となり、「シンク電流」出力トランジスターが相互インダクタンス素子として作用する。
【０００６】
この場合、モータ電流Ｉｍｏｔｏｒは、Ｖｒｅｆをモータ速度を制御するフェーズロックループ（ＰＬＬ）から供給される制御電圧とし、Ｇｖを検出増幅器のゲイン電圧値とし、Ｒｓを電流検出抵抗値とした場合に、下記の式で表される。
【数２】
Ｉｍｏｔｏｒ＝Ｖｒｅｆ／Ｇｖ×Ｒｓ
【０００７】
従来の方法では、定速運転中に、モータへの入力電流を調整するため、ＰＬＬによりＶｒｅｆ電圧値を適切な値とすることにより制御する。
【０００８】
ＰＬＬ制御回路は、負荷トルクの時間的変動を補正するために、電圧値を所定の中間値付近で変動させることによりＶｒｅｆ値を制御する。例えば、それぞれの励起状態において、図４で示したように、モータ電流を所定のレベル即ちほぼ一定の値（±Ｉｍｏｔｏｒ）となるように制御する。図４で示したように、どの時点においても、モータが備える３つのコイル中の１つのコイルでは電源ｏｆｆとなっている。
【０００９】
一の位相段階から次の相段階へと切換えを行う場合、例えば、Ａ！ＢからＢ！Ｃへと位相段階を切換える場合の動作は、モータが発生するトルクを最大にするため、ロータ位置に同期させる必要がある。
【００１０】
この場合、従来は、ホールセンサその他のロータ位置センサを用いて駆動電流を同期している。また、ロータ回転によりモータコイル内に発生する逆起電力（ＢＥＦＭ）信号を検出し上記同期制御を行う方法も最近普及している。
【００１１】
ＢＥＦＭ信号を用いる制御方法では、Ａ！Ｂ励起相段階を例示する図５の検出方法にしたがって、瞬間的に励起されないため駆動電流からは検出不可能な信号を、一般的には周期波形となるＢＥＦＭ信号が所定値と交差する点（ゼロ交差）として検出し、これを利用するものとされている。
【００１２】
従来から知られているように、この制御方法では、ゼロ交差時にパルス信号を作成し、次の相段階へ切換え動作を行うための切換え信号としてこのパルス信号を利用する。
【００１３】
一例として、ロータが一回転する間に６回の相段階切換え動作を必要とする、スター結線を用いた３相モータにおける動作を図６に図示する。
【００１４】
この場合、３個のコイル内で発生する各ＢＥＦＭ信号をモニタするモニタ回路と、ゼロ交差を確認して処理する処理回路とを設け、ゼロ交差時毎に同期論理回路により論理パルスＺＣを作成し、その論理パルスＺＣを同期論理回路に入力することにより制御を行う。
【００１５】
モータから最大のトルクを得るには、理論的には次の相段階をゼロ交差（ＺＣの立上時点）から電気角３０度後に励起する必要がある。この場合、ロータ位置に対応して発生するゼロ交差信号と、及びゼロ交差時からモータ駆動における次の相段階に切換えられる時点との遅延時間が常に一定となる。従って、この遅延時間を一度設定すれば、ゼロ交差時から一定の遅延時間が経過した時点で次の相段階への切換えが実行される。
【００１６】
一方、最新のモータ駆動方法においては、ほぼ一定とした電流を用いる代わりに、ＥＰＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性静的メモリに記憶させた予め設定したデジタル信号を用い、このデジタル信号にしたがってモータコイルに励起電流を付与するようにしている。予め設定された波形特性として、基本周波数の高調波成分をフーリエ演算して求められる正弦波形を利用できる。従って、上記最新の方法においては、各励起相段階中にモータコイルへ付与される電流を一定とすることなく、サイクル波形即ち交流波形の電流を用いて、モータのトルク特性を最適化している。
【００１７】
上記最新の方法は、それぞれ１９９６年３月２９日付け及び４月４日付けで出願された、本出願人によるヨーロッパ特許出願第９６８３０１８０．４号及び９６８３０１９０．３号に記載されている。基本的に、この制御方法では、サイクル波形即ち交流波形とした電流波形特性のそれぞれを、切換えるべき相段階の数と同数（Ｎ個）のサンプル値からなる複数のシーケンスとしてメモリに記憶させる。この方法で用いる各シーケンスは、デジタル／アナログ変換器によりアナログ信号へ変換され、このアナログ信号により、図３中に表された相互インダクタンスによるフィードバック回路のような出力回路を駆動する。実際には、変換されたアナログ波形成分が、駆動信号Ｖｒｅｆを出力する出力回路へ相段階にしたがって供給される。
【００１８】
一般的に、この方法では、各サンプル値がｎビットから成るデジタル単位（ワード）として記憶されているＮ個のデジタルサンプル値中の新規シーケンスを、ＺＣ信号の入力に応答して読み込むことができるようにするため、相段階切換動作をロータ位置と完璧に同期させる必要がある。
【００１９】
多くの場合、それぞれの切換相段階で対応するモータコイルに入力される電流レベルは一定でなく、サンプル値のシーケンスを変換して得た波形特性によりその強度が変化するものである。この場合、コイルが励起されない（電流交差）期間をなくすようにしているので、このような一時的に電流入力がないコイルで発生する逆起電力のＢＭＦ信号をゼロ交差から識別するのは容易である。これは、励起電流が一定でなく、各モータコイルの端部で検出された電圧が、下記の式で表されるような固有期間の和であるためである。尚、Ｌはコイルのインダクタンス、Ｒは抵抗値、Ｉは電流の大きさを表す。
【数３】
記号Ｖｄ＝Ｌ×ｄＩ／ｄｔ＋Ｒ×Ｉ＋ＢＥＦＭ
【００２０】
ここで、モータコイルに入力する電流波形が、基本周波数における高調波域のフーリエ級数からなる正弦波であると仮定すると、電流（つまり、フーリエ級数の基本周波数高調波域）が、そのコイルで発生するＢＥＦＭ信号と完全に同期する場合に、モータから最大トルクが得られることは容易に理解できる。
【００２１】
しかしながら、上記数３の式ではＬ×ｄＩ／ｄｔの項が含まれているため、コイルで検出される信号ＶｄがＢＥＦＭよりも先行する場合がある。この特異な動作状況を、図７に示している。ステップモータを閉ループモードで駆動する場合にも、ＢＥＦＭ信号を正確に検出する必要があり、この場合にも同様の技術的問題が発生する。
【００２２】
上述の問題点を解決するために、以下に述べる２つの異なる手段が用いられている。１番目の手段は、ＢＥＦＭ信号本来のゼロ交差時より先に生じる偽のゼロ交差の検出によって発生する命令により切換動作を行い且つ偽のゼロ交差点の検出から切換え動作を行うまでの間に遅延を行うこととし、この遅延を最適化することによる。２番目の手段は、正確なゼロ交差時を判定すべく、実際のＢＥＦＭ信号のアナログ再生を行うことによる。
【００２３】
ウェルナー・シェフェツト（ＢｅｒｇｅｒＬａｈｒ社）の「ＢＥＦＭの評価による、永久磁石起動ステップモータの位置検出自己同期」、ＰＣＩＭ、１９８５年１１月号、４８〜５４ページ、に記載された記事に、専用の検出回路を用いたＢＥＦＭ信号の再生により２相ステップモータにおいて自己同期を行うシステムが開示されている。
【００２４】
また、周知のＢＥＦＭ信号再生方法では、モータの各コイルの電圧及び電流を検出しなければならないため、スター結線の中心点にアクセスする比較的複雑なモニター動作回路及び信号処理回路が必要となる。
【００２５】
【解決すべき課題】
従って、本発明の目的は、モータの相切換動作の同期を行うために検出するＢＥＦＭ信号を再生するための簡単な方法及び回路を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、本発明では、モータの駆動電圧制御を電圧モード又は電流モードのいずれかにより行うかに合わせて、以下のような方法を取ることとしている。即ち、電圧モードを採用する第１の場合には、２つの異なるモータコイルに流れる電流をモニタすることによりＢＥＦＭ信号を再生する。また、電流モードを採用する第２の場合には、２つの異なるモータコイルの端子間の電圧差をモニターすることによりＢＥＦＭ信号を再生する。このようにして再生したＢＥＦＭ信号は、正確なものとなる。
【００２７】
具体的に言うと、本発明によりＢＥＦＭ信号を作成する場合、上記１番目の方法においては、それぞれの切換相段階中における各モータコイルに対応する駆動電圧の一定値即ち予め設定した特性値を用いることとしている。一方、上記２番目の方法においては、それぞれの切換相段階中における各モータコイルに入力する電流の一定値即ち予め設定した特性値を用いることとしている。
【００２８】
ここで、以下の演算式が成り立つ。
【数４】
Ｖｂ−Ｖａ＝Ｌｍ×ｄ（Ｉｂ−Ｉａ）／ｄｔ＋（Ｒｍ＋Ｒｓ）×（Ｉｂ−Ｉａ）＋ＢＥＦＭＢ−ＢＥＦＭＡ
【００２９】
但し各記号は、以下の表に示すものを表す。
【表１】
Ｒｍ：モータコイルの抵抗値
Ｒｓ：モータコイル内を流れる電流をモニターする際の検出抵抗値
Ｌｍ：モータコイルのインダクタンス
Ｉａ、Ｉｂ：モータコイルＡとＢ内のそれぞれの電流値
Ｖａ：コイルＡの端子間電圧値
Ｖｂ：コイルＢの端子間電圧値
ＢＥＦＭＡ：コイルＡで発生する逆起電力
ＢＥＦＭＢ：コイルＢで発生する逆起電力
【００３０】
この式から、モータの２つのコイルで発生する逆起電力間の差は、下記の式で示すように求められることが解かる。
【数５】
0004026889.tif 000002
【００３１】
電圧モードでモータを駆動する場合は、ＶａとＶｂが予め設定されており、この差を用いて、コイルに流れる電流値Ｉａ及びＩｂを求めることができる。一方、  電流モードでモータを駆動する場合は、２つのコイル内を流れる電流の大きさＩａ及びＩｂが予め設定されており、その差を用いてコイルＡ端子間とコイルＢ端子間の電圧差Ｖａ−Ｖｂ＝Ｖｄを求めることができる。
【００３２】
従って、本発明の方法によれば、ＢＥＦＭ制御を行う場合にモータコイルの中心（ＣＴ）にアクセスする必要がないため、モータ制御に用いる回路を簡単にすることができる。また、ＢＥＦＭＡ又はＢＥＦＭＢ信号を制御に直接用いるのではなく、振幅がＢＥＦＭＡ信号及びＢＥＦＭＢ信号よりも大きな信号、即ち差信号ＢＥＦＭＡ−ＢＥＦＭＢを用いて制御を行うこととしたので、ノイズに対する信号の比率（Ｓ／Ｎ比）を高めることが可能となる。
【００３３】
つまり、本発明によれば、モータが備える２つのコイルにおいて、そのそれぞれを流れる電流値を検出するか、または、それぞれの端子間における電圧差を検出するか、のいずれかを行えばよいことになる。
【００３４】
従って、本発明によれば、ＢＥＦＭ信号を再生するのに用いる信号を簡単に検出できるようになると共に、再生ＢＥＦＭ信号のゼロ交差（ＺＣ）前後に行うべき遅延時間の調整を行ったり、その回路固有の条件に合わせて上記式の定数項を調整したりするのが簡単になり、モータ駆動を容易に最適化できる。尚、本発明の特徴及び長所は、添付図面を参照して行う以下の実施形態の説明から、より一層明確になるであろう。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図８〜１６を参照して、本発明にかかるＢＥＦＭ信号の再生方法について説明を行う。尚、以下の説明においては、星形状に構成された３個のコイルを有する一般的な３相モータに適用する場合を例として用いるが、本発明の内容及び関連する回路構成はそれに限定されるものではなく、以下の実施形態で説明する構成及び回路を、その用途に合わせて、機能的に等価な構成や回路に変更できることはもちろんである。例えば、以下の実施形態の説明においては、電圧モードで用いる制御装置を例にして説明するが、電流モードで用いる制御装置にも本発明が応用可能なのはもちろんである。
【００３６】
本実施形態では、２個のモータコイルで発生する２つのＢＥＦＭ信号からＢＥＦＭ信号の差信号を再生することとしている。換言すれば、論理パルスＺＣを作成するために用いる、ゼロ交差時を検出する信号を作成することとしている。また、この実施形態では、モータ駆動状態を最適化するために、修正信号であるＺＣ＿ＳＨＩＦＴ信号を作成し、これを用いて論理パルスＺＣの入力に対する先行時間又は遅延時間を与えることとしている。例えば、モータを電圧モードで駆動する際に所定長の遅延信号を入力することにより、コイルにおける電流の位相と電圧の位相との間にある位相差を補正する。
【００３７】
この実施形態では、再生ＢＥＦＭ信号のゼロ交差時と同時に立ち上がるようなＺＣ信号を作成することとしている。尚、その状態を、図８の波形図で示している。
【００３８】
また、この実施形態では、全切換相段階に各コイルに入力される所定の駆動電圧の波形をデジタル化し、それを所定ビットのワードからなるデジタルサンプル値のシーケンスとして静的メモリに記憶させたものを用いて、モータを駆動することとしている。メモリに記憶されたサンプル値は、モータ速度に対応した所定のメモリ走査クロック周波数により読み取られるが、この点の詳細については、ヨーロッパ特許出願第９６８３０１８０．４号及びヨーロッパ特許出願第９６８３０１９０．３号に記載されている。
【００３９】
この場合、メモリに記憶したシーケンスの走査を、ロータの角度位置に同期する必要がある。上記の参照ヨーロッパ出願に記載されているように、モータが加速ないし減速を行っている場合、モータの相段階切換動作毎にシーケンスの走査を実行することにより、同期、即ち「時間整合の復旧動作」を正確に行うことが必要となる。尚、メモリ内に記憶されたシーケンスの走査は、全サイクルに対応するシーケンスの、最初と最後のサンプル値以外のサンプル値から開始し及び／又は終了するものとしている。
【００４０】
この要件を、図９に示している。図９から明らかなように、この実施形態では、ＢＥＦＭＡ信号とＢＥＦＭＢ信号とから再生した差信号のゼロ交差時に作成されるゼロ交差パルス（ＺＣ）を適切な時間で早く立ち上げる先行処理又は遅く立ち上げる遅延処理を行うことにより同期パルスＺＣ＿ＳＨＩＦＴ信号を生成し、これを用いて同期動作が行われる。
【００４１】
ゼロ交差パルスＺＣに対して与える遅延時間ないし先行時間は、上記ヨーロッパ特許出願第９６８３０１９０．３号で開示されるような専用回路を用いて決定することができる。
【００４２】
さらに、この実施形態で説明した方法・装置は、出力電源が線形モード（例えば、プッシュプル動作などの）とされた場合のみならず、ＰＷＭモードとされた場合にも応用できる。出力電源をＰＷＭモードとした場合には、２個のコイルＡ及びコイルＢで発生するＢＥＦＭ信号の差であるＢＥＦＭＡ−ＢＥＦＭＢ電圧の差信号を再生する際に、ＰＷＭ切換により生じるノイズ（スパイク）を除去することが必要になる。尚、この場合にはローパスフィルタを用いることができる。
【００４３】
一般的には、ローパスフィルタの遮断周波数は、再生されたＢＥＦＭ信号（差信号）の周波数に対して１／１０以下となる程度の周波数として設定する。尚このように設定しても、ローパスフィルタで作成される遅延時間は、ＺＣ＿ＳＨＩＦＴ修正信号の遅延時間（または先行時間）を適正化する専用回路により補正することができる。
【００４４】
図１０は、上記方法を実現するための再生ＢＥＦＭＡ−ＢＥＦＭＢ信号（差信号）を作成するための再生ブロックを備えた回路を示している。この回路は、上記ヨーロッパ特許出願第９６８３０２９５．０号に開示されるブラシレスモータに本発明の再生ブロックを設けたものとなっている。
【００４５】
図１０では、モータのコイルＡ及びコイルＢにそれぞれ付与される駆動電圧Ｖａ及びＶｂを作成するために利用される信号Ｂ＿ＩＮＡ及びＢ＿ＩＮＢと、コイルＡ及びコイルＢを流れる電流Ｉａ及びＩｂをモニターするためにコイルに対して直列に接続された検出抵抗器Ｒｓと、が図示されている。
【００４６】
図１１には、図１０で示したのと同様の回路が図示されている。但し、この回路では、コイルに直列に接続された検出抵抗器を用いる代わりに、検出用ＦＥＴを用いることにより２つの電流Ｉａ及びＩｂを検出することとしている。
【００４７】
以下の説明では、モータコイルを流れる電流は、図１２（ａ）で示したように、コイルに直列に接続された検出抵抗器Ｒｓを用いてモニタするものとする。
【００４８】
この実施形態にいて、ＢＥＦＭＡ−ＢＥＦＭＢ信号から差信号を再生する再生回路は、図１２（ｂ）に示されているように構成されている。図１２（ｂ）には、再生を実行する各ブロックの機能がそれぞれ図示されている。
【００４９】
上記の電圧Ｖａ−Ｖｂは、Ｖｃｃを供給電源として、＋Ｖｃｃから−Ｖｃｃまで変動するため、Ｖｃｃが印加される回路で差信号の再生を行うには、差信号の振幅変動が＋Ｖｃｃから−Ｖｃｃのダイナミックレンジに含まれるようにする必要がある。そのため、数４で示した式の全項に対応する信号を、再生振幅基準倍率Ｎで割る。なお、本実施形態では、Ｎ＝４である。従って、再生したＢＥＦＭＡ−ＢＥＦＭＢの差信号は、倍率Ｎ＝４で振幅が減衰されている。
【００５０】
また、ブロックＤ１は微分回路からなり、その入力端は、モータコイルＡ及びＢに流れる電流を検出する検出抵抗器Ｒｓに接続されている。ブロックＤ１のゲインは、（Ｒｍ＋Ｒｓ）／（Ｎ×Ｒｓ）とされており、その出力値は｛（Ｒｍ＋Ｒｓ）×（Ｉｂ−Ｉａ）｝／Ｎとなる。
【００５１】
ブロックＤ１からのこの出力値は、数４で示した式の第１項であり、そして、この出力信号は、加算回路Σの非反転入力端へ入力される。また前記出力信号は、そのゲイン値がＬｍ／（Ｒｍ＋Ｒｓ）であり、且つその出力値が−ｓＬｍ×（Ｉｂ−Ｉａ）／Ｎとなる微分ブロックＤＩＦＦへ送られる。
【００５２】
前記の微分ブロックＤＩＦＦの出力値は、数４で示した式の第２項に示されており、ＤＩＦＦ回路で反転され、加算回路Σの反転入力部に入力される。このＤＩＦＦ部は基本的にハイパスフィルターであるので、ＰＷＭ切換ノイスが増幅されることになる。
【００５３】
ＢＥＦＭＡ−ＢＥＦＭＢ信号から再生される差信号の周波数がまだ比較的低いモータ起動時においては、数４で示した式の微分項の「重み」は比較的小さいので、主制御器からのＤＩＦＦ＿ｏｎ＿ｏｆｆ信号により駆動するＭＯＳトランジスタ経由でブロックＤＩＦＦを接地させることにより、その影響をなくすことができる。上記微分項の影響は、モータ速度が所定値を越えた場合に再び大きくなる。数４式の第３項、Ｖａ−Ｖｂは、２つのブロックＳＵＢ及びＢ−ＰＷＭにて作成される。
【００５４】
このブロックＳＵＢの入力端には、図１０及び図１１で示すように、ブロックＡＭＰＲで作成された信号Ｂ＿ＩＮＡ及びＢ＿ＩＮＢが常に印加されている。これら２つの信号は、各コイルの端子Ａ及びＢに供給できるよう変調した、予め設定された大きさのデジタル値である。
【００５５】
ブロックＳＵＢでは、Ｂ＿ＩＮＡとＢ＿ＩＮＢのバイト差が出力される。このバイト差は、バイト／ＰＷＭ変換ブロックＢ−ＰＷＭで、高周波（通常は１００ｋＨｚ以上）の変調デジタル信号ＰＷＭに変換される。このとき、その低位レベルはＶｃｃ／Ｎ＝Ｖｃｃ／４へと、その高位レベルは３／ＮＶｃｃ＝３／４Ｖｃｃへと、それぞれ変換される。このレベル変換により、電圧の振幅がＶｃｃ／２となり、増幅倍率Ｎ＝４による信号の変換が行われることとなる。
【００５６】
ここで、信号再生処理時におけるＰＷＭフィルタの影響をできるだけ小さくするため、信号を比較的高い周波数（好ましくは１００ｋＨｚ以上。）で処理するのが望ましい。この実施形態では、２つのブロックΣ及びＰＷＭＦＩＬＴＥＲにより、ＢＥＦＭ信号から再生される差信号ＢＥＦＭ＿ＲＥＣを作成する。
【００５７】
そして、図１０及び図１１で示すように、ブロックＳＱＵＡＲＥ＆ＳＨＩＦＴは、ＺＣ＿ＳＨＩＦＴ信号を作成する。このＺＣ＿ＳＨＩＦＴ信号は、ＺＣ信号の出力と同時に立ち上がると共に、ブロックＴＯＲＱＵＥ  ＯＰＴＩＭＩＺＥＲにより連続的に更新されるシフトレジスタＲＥＧ＿ＳＨＩＦＴにその時点で書き込まれている値に基づいてブロックＺＣ＿ＲＥＣにより先行ないし遅延を行った信号である。
【００５８】
ブロックＴＯＲＱＵＥ  ＯＰＴＩＭＩＺＥＲの機能および構成の詳細については、上記ヨーロッパ特許出願第９６８３０１９０．３号に開示されている。
【００５９】
図１３は、本発明によるＢＥＦＭ信号再生回路構造の詳細を示す図である。また、図１４は、図１２ｂ中に示したレベル変換回路に含まれるバイト／ＰＷＭ変換回路Ｂ−ＰＷＭの一例を示している。また、図１５は、図１２ｂで示したブロックＳＵＢの一例を示している。更に、図１６は、ＺＣ＿ＳＨＩＦＴ信号を出力するために、信号を先行処理又は遅延処理するための連続更新値を記憶したブロックＺＣ＿ＲＥＣの一例を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】３相モータにおける６つの励起状態を示す回路図。
【図２】３相ブリッジ回路を示す回路図。
【図３】相互インダクタンス線形制御ループを示す回路図。
【図４】一定レベルの電流によるモータ制御方法を示す波形図。
【図５】ＢＥＦＭ信号の検出方法を示す回路図。
【図６】ロータの１サイクル分の相段階切換動作を示す波形図。
【図７】ＢＥＦＭ信号に対して電圧Ｖｄが先行する場合を示す波形図。
【図８】ＢＥＦＭ信号より再生した差信号からゼロ交差パルスを作成する方法を示すタイミング図。
【図９】予め決められた電流波形を、遅延又は先行処理した切換命令に同期させる方法を示すタイミング図。
【図１０】ＤＣブラシレスモータの駆動装置を表すブロック図。
【図１１】ＤＣブラシレスモータの駆動装置を表すブロック図。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態におけるＢＥＦＭＡ−ＢＥＦＭＢ差信号の再生回路を表すブロック図。
【図１３】図１２ｂで示す回路中のＤ１、ＤＩＦＦ及びＳＵＭ＆ＰＷＭ  ＦＩＬＴＥＲの各ブロックの詳細を表すブロック図。
【図１４】図１２ｂで示す回路中のブロックＢ−ＰＷＭの詳細を示すブロック図。
【図１５】図１２ｂで示す回路中のブロックＳＵＢの詳細を示すブロック図。
【図１６】図１２ｂで示す回路中のブロックＳＱＵＡＲＥ＆ＳＨＩＦＴの詳細を示すブロック図。
【符号の説明】
Ｄ１  微分ブロック
ＤＩＦＦ  微分回路
Ｂ−ＰＷＭ  バイト／ＰＷＭ変換回路
ＡＭＰＲ  振幅変調再生回路
５  板体
６  ワイヤロープ
７  支持体
８  ローラ
９  ストッパ
Ａ  縦穴
Ｂ  縦穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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