(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータの励磁シーケンス信号を発生する励磁シーケンス発生部と、該モータを駆動するモータ駆動回路部と、該モータの駆動電流を検出する駆動電流検出回路部と、前記励磁シーケンス発生部から出力された励磁シーケンス信号に対して、前記電流検出回路部から検出された信号に応じた時間だけ遅延させて前記モータ駆動回路部に出力する励磁シーケンス遅延部とからなり、マイクロステップ駆動時でも、ステッピングモータの中速振動を抑制することを特徴とするステッピングモータ駆動装置。
【請求項２】
前記励磁シーケンス遅延部は、前記励磁シーケンス信号をそれぞれ順に所定時間遅延させた複数個の信号を出力するための、複数個のフリップフロップ回路と単数個のクロックパルス発生器と、前記駆動電流検出回路部からの信号を平滑するためのフィルタ回路と、該平滑された信号をディジタル信号に変換するためのＡ−Ｄ変換器と、前記複数のフリップフロップ回路から順に所定時間遅延させた複数個の励磁シーケンス信号を選択可能に入力させるとともに、前記Ａ−Ｄ変換器からのディジタル信号に対応して、該複数個の信号の中から１つの信号を選択して出力させるためのマルチプレクサとからなり、
該励磁シーケンス遅延部は、前記駆動電流検出回路部からの信号を平滑するためのフィルタ回路からの出力信号が増加しているときには遅延時間を徐々に短くし、前記フィルタ回路からの出力信号が減少しているときには遅延時間を徐々に長くするように遅延時間を形成することを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステッピングモータ駆動装置に関し、特に、運転中の該ステッピングモータの中速振動を抑制する駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のステッピングモータ駆動装置としては、例えば図４の構成ブロック図に示すようなものがある。
同図において、この駆動装置２０は、励磁シーケンス発生部２が作るステッピングモータＭの励磁シーケンスに従い、電源部３から供給される電力とモータ駆動回路部４により、負荷の該モータＭを駆動する。すなわち、この駆動回路部４は、該モータＭの励磁巻線を前記定められた励磁シーケンスによって励磁し、該モータＭを駆動する。
【０００３】
該モータＭに流れる駆動電流の大きさは電流検出抵抗器Ｒによって検出され、この検出信号により、周期変調部５にて、該変調部５に入力されている励磁シーケンス切換パルスｆ１を周波数変調し、その周波数変調された励磁シーケンス切換パルスｆ２を前記励磁シーケンス発生回路部１に入力して、所定の励磁シーケンスで前記駆動回路部４を作動させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、駆動中の前記ステッピングモータＭの中速振動は、該モータＭの駆動電流の振動として現れてくるので、前記電流検出抵抗器Ｒによって該モータＭの駆動電流を検出した信号によって、前記変調部５に入力されている励磁シーケンス切換パルスｆ１の周期を変調して、該ステッピングモータＭの中速振動を抑制していた。
【０００５】
しかしながら、このような従来のステッピングモータ駆動装置２０にあっては、前記励磁シーケンス切換パルスｆ１の周期に対して、変調（周波数変調）をかけるため、該励磁シーケンス切換パルスｆ１が倍増するマイクロステップ動作時には、同一モータ速度における励磁シーケンス切換パルスｆ１の周期変調度が減少するので、同様に中速振動が発生するという問題点があった。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は前記問題点を解決し、励磁シーケンス切換パルスが倍増するマイクロステップ動作時でも、中速振動が抑制されるステッピングモータ駆動装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の構成は、次のとおりである。
【０００８】
（１）  ステッピングモータの励磁シーケンス信号を発生する励磁シーケンス発生部と、該モータを駆動するモータ駆動回路部と、該モータの駆動電流を検出する駆動電流検出回路部と、前記励磁シーケンス発生部から出力された励磁シーケンス信号に対して、前記電流検出回路部から検出された信号に応じた時間だけ遅延させて前記モータ駆動回路部に出力する励磁シーケンス遅延部とからなり、マイクロステップ駆動時でも、ステッピングモータの中速振動を抑制することを特徴とする。
【０００９】
（２）  前記（１）において、前記励磁シーケンス遅延部は、前記励磁シーケンス信号をそれぞれ順に所定時間遅延させた複数個の信号を出力するための、複数個のフリップフロップ回路と単数個のクロックパルス発生器と、前記駆動電流検出回路部からの信号を平滑するためのフィルタ回路と、該平滑された信号をディジタル信号に変換するためのＡ−Ｄ変換器と、前記複数のフリップフロップ回路から順に所定時間遅延させた複数個の励磁シーケンス信号を選択可能に入力させるとともに、前記Ａ−Ｄ変換器からのディジタル信号に対応して、該複数個の信号の中から１つの信号を選択して出力させるためのマルチプレクサとからなり、該励磁シーケンス遅延部は、前記駆動電流検出回路部からの信号を平滑するためのフィルタ回路からの出力信号が増加しているときには遅延時間を徐々に短くし、前記フィルタ回路からの出力信号が減少しているときには遅延時間を徐々に長くするように遅延時間を形成することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、以上のように構成されているので、励磁シーケンス発生部から励磁シーケンス切換パルスによって出力された励磁シーケンスに対して、励磁シーケンス遅延部で、モータ駆動電流の振動の検出信号値に応じた時間だけ遅延させることによって、励磁シーケンス切換パルスが倍増するマイクロステップ動作時でも、フルステップ動作時と同じ同期変調（周波数変調）ができるので、前記ステッピングモータＭの中速振動が抑制される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の好適な発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は、本発明のステッピングモータ駆動装置の一実施の形態を示す構成ブロック図、図４と同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１２】
図１において、このステッピングモータ駆動装置１は、前記励磁シーケンス切換パルスｆ１が入力されている前記励磁シーケンス発生部２と、前記駆動回路部４との間に、励磁シーケンス遅延部６が挿入、配設されている。ステッピングモータＭに流れる駆動電流の大きさは電流検出抵抗器Ｒによって検出され、この検出信号ｃを前記励磁シーケンス遅延部６に入力するとともに、該励磁シーケンス遅延部６の他方に入力されている前記励磁シーケンス発生部１から切換え出力された励磁シーケンスａに対して、前記検出信号ｃに比例する時間だけ遅延させて、前記モータ駆動回路部４に出力させている。
【００１３】
図２は、この励磁シーケンス遅延部６の一例を示す構成ブロック図、図３は、図２の主要箇所の動作波形図である。
【００１４】
図２において、励磁シーケンス遅延部６は、前記励磁シーケンス発生部２から入力された励磁シーケンス信号ａのための、複数個（本実施例では、２５６個）のＤ−フリップフロップ回路７（それぞれは、ＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３，‥‥‥，ＦＦ２５５，ＦＦ２５６）と単数個の１ＭＨｚのクロックパルス発振器８と、前記電流検出抵抗器Ｒから入力された検出信号ｃのための、フィルタ付き増幅器９と、Ａ−Ｄ変換器１０と、さらに、２５６チャンネルのマルチプレクサ１１とからなっている。
【００１５】
前記励磁シーケンス信号ａのための、前記複数個のフリップフロップ回路７は、それぞれのフリップフロップ回路ＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３，‥‥‥，ＦＦ２５５，ＦＦ２５６を直列に接続、すなわち、前記励磁シーケンス信号ａを回路ＦＦ１のＤ入力に、該回路ＦＦ１のＱ出力を回路ＦＦ２のＤ入力に、該回路ＦＦ２のＱ出力を回路ＦＦ３のＤ入力に、以下順に接続するとともに、前記クロックパルス発振器８の出力を、前記それぞれのフリップフロップ回路７のクロックパルス入力に接続する。このため、前記励磁シーケンス信号ａは、前記クロックパルス発振器８の１ＭＨｚのクロック周期で、順次、後段のフリップフロップ回路ＦＦに伝えられる。
【００１６】
そして、前記それぞれのフリップフロップ回路ＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３，‥‥‥，ＦＦ２５５，ＦＦ２５６からのＱ出力を、前記励磁シーケンス信号ａをそれぞれ順に所定時間遅延させた複数個の信号Ｉ２５５，Ｉ２５４，Ｉ２５３，‥‥‥，Ｉ２，Ｉ１，Ｉ０として、前記マルチプレクサ１１に入力させ、後記８ビットバイナリコードのディジタル信号Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，‥‥‥Ｓ７により選択可能にしている。
【００１７】
他方、前記電流検出抵抗器Ｒからの検出信号ｃは、モータ駆動電流の振動の検出信号のため、前記フィルタ付き増幅器９により、のこぎり波状の検出信号ｃを平滑化して、平滑された駆動電流検出信号、すなわちアナログ信号ｄにするとともに、該アナログ信号ｄを、前記Ａ−Ｄ変換器１０により、フルスケールが５Ｖの８ビットバイナリコードのディジタル信号ｇとして、Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２，‥‥‥Ｓ７に変換し、前記マルチプレクサ１１に入力させている。
【００１８】
前記Ａ−Ｄ変換器１０からのディジタル信号ｇによって、前記マルチプレクサ１１に入力させている２５６個の前記フリップフロップ回路ＦＦ１，ＦＦ２，ＦＦ３，‥‥‥，ＦＦ２５５，ＦＦ２５６のそれぞれのＱ出力信号Ｉ２５５，Ｉ２５４，Ｉ２５３，‥‥‥，Ｉ２，Ｉ１，Ｉ０のなかから、前記ディジタル信号ｇに対応する１つの信号を選択するとともに、遅延時間τとして、
τ＝（２５６−ｇ）／１，０００，０００    （μｓ）
の時間だけ遅延させた励磁シーケンスｂを、前記マルチプレクサ１１から出力させ、前記モータ駆動回路部４に入力させている。
【００１９】
この遅延時間τは、前記励磁シーケンス切換パルスｆ１の周期には無関係であり、マイクロステップ動作時で励磁シーケンス切換パルスが倍増しても、遅延時間τは変わらない。
【００２０】
図３において、前記フィルタ付き増幅器９を通過した後の、前記電流検出抵抗器Ｒによるモータ駆動電流の検出信号のアナログ信号ｄの値の低い点は、前記ステッピングモータＭの位相が進んでいるときを示し、該検出信号のアナログ信号ｄの値の高い点は、該モータＭの位相が遅れているときを示す。この場合、前記励磁シーケンスａをそれぞれ遅延させる時間τは、該モータＭの速度が早いときは徐々に長く、遅いときは徐々に短くなるように、形成されている。
【００２１】
なお、本発明の技術は前記実施例における技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のステッピングモータ駆動装置によれば、請求項１および請求項２については、励磁シーケンス信号を発生する励磁シーケンス発生部と、該モータを駆動するモータ駆動回路部と、該モータの駆動電流を検出する駆動電流検出回路部と、前記励磁シーケンス発生部から出力された励磁シーケンス信号に対して、前記電流検出回路部から検出された信号に応じた時間だけ遅延させて前記モータ駆動回路部に出力する励磁シーケンス遅延部とからなるので、励磁シーケンス切換パルスが倍増するマイクロステップ動作時でも、該ステッピングモータの中速振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステッピングモータ駆動装置の一実施の形態を示す構成ブロック図である。
【図２】図１の励磁シーケンス遅延部の一例を示す構成ブロック図である。
【図３】図２の主要箇所の動作を示す波形図である。
【図４】従来のステッピングモータ駆動装置の構成ブロック図である。
【符号の説明】
１，２０  ステッピングモータ駆動装置
２  励磁シーケンス発生部
３  電源部
４  駆動回路部
５  周期変調部
６  励磁シーケンス遅延部
７  複数個のフリップフロップ回路
８  クロックパルス発振器
９  フィルタ付き増幅器
１０  Ａ−Ｄ変換器
１１  マルチプレクサ
Ｍ  ステッピングモータ
Ｒ  電流検出抵抗器
ａ  励磁シーケンス信号
ｂ  励磁シーケンス信号（遅延時間を伴った信号）
ｃ  駆動電流検出信号
ｄ  アナログ信号（平滑された駆動電流検出信号）
【図１】
0004104189.tif 000002
【図２】
0004104189.tif 000003
【図３】
0004104189.tif 000004
【図４】
0004104189.tif 000005