(57)【要約】【課題】モータを確実に回転させる。【解決手段】モータＭに電源電圧を供給する電源３と、モータのコイルに生じる逆起電力を蓄積するコンデンサＣとを備えるモータ駆動装置を用いて、モータのコイルに生じる逆起電力をモニター２により検出して、モータの回転の有無を判定して、モータが回転していないと判定された場合に、電源から供給された電荷をコンデンサに蓄積させた後、コンデンサに蓄電された電荷を電源から供給された電源電圧に重畳してモータを駆動させる制御を行って、モータを確実に回転させる。【選択図】図１
2009011133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに電源電圧を供給する電源と、
この電源から供給された電荷を蓄積する蓄電手段と、
前記モータのコイルに生じた前記逆起電力を検出して、前記モータの回転の有無を判定するモータ回転判定手段と、
このモータ回転判定手段により前記モータが回転していないと判定された場合に、前記電源から供給された電荷を前記蓄電手段に蓄積させる制御を行う電荷蓄積制御手段と、
前記電荷蓄積制御手段の制御により前記蓄電手段に蓄電された電荷を前記電源から供給される電源電圧に重畳して前記モータを駆動させる制御を行うモータ駆動制御手段と、
を備えていることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記蓄電手段は、前記モータのコイルに生じた逆起電力を回生して、その回生電力を蓄積し、
前記蓄電手段に蓄積された前記回生電力を前記電源に回生する制御を行う電源回生制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
モータに電源電圧を供給する電源と、
前記モータのコイルに生じた逆起電力を回生して、その回生電力を蓄積する蓄電手段と、
前記モータのコイルに生じた前記逆起電力を検出して、前記モータの回転の有無を判定するモータ回転判定手段と、
このモータ回転判定手段により前記モータが回転していないと判定された場合に、前記蓄積手段に蓄積された前記回生電力を前記電源から供給される電源電圧に重畳して前記モータを駆動させる制御を行うモータ駆動制御手段と、
を備えていることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項４】
モータに電源電圧を供給する電源と、この電源から供給された電荷を蓄積する蓄電手段とを備えるモータ駆動装置に用いられるモータ駆動制御方法において、
前記モータのコイルに生じた前記逆起電力を検出して、前記モータの回転の有無を判定するステップと、
前記モータが回転していないと判定された場合に、前記電源から供給された電荷を前記蓄電手段に蓄積させる第１の制御ステップと、
前記第１の制御ステップの後に、前記蓄電手段に蓄電された電荷を前記電源から供給される電源電圧に重畳して前記モータを駆動させる第２の制御ステップと、
を備えていることを特徴とするモータ駆動制御方法。
【請求項５】
モータに電源電圧を供給する電源と、前記モータのコイルに生じた逆起電力を回生して、その回生電力を蓄積する蓄電手段とを備えるモータ駆動装置に用いられるモータ駆動制御方法において、
前記モータのコイルに生じた前記逆起電力を検出して、前記モータの回転の有無を判定するステップと、
前記モータが回転していないと判定された場合に、前記蓄積手段に蓄積された前記回生電力を前記電源から供給される電源電圧に重畳して前記モータを駆動させる制御ステップと、
を備えていることを特徴とするモータ駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腕時計等の電子機器に適用して有用なモータ駆動装置及びモータ駆動制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロータを所定の角度ずつステップ駆動させるために、パルスを印加することによりステッピングモータを駆動するモータ駆動装置が知られている。
【０００３】
この種の一般的なモータ駆動装置の場合、ステッピングモータと、このモータに接続された複数のスイッチとを備えている。
モータを駆動する際には、予め定められているスイッチをＯＮ状態とすることにより、モータに電流を流して当該モータを回転させるようにしている。
【０００４】
しかしながら、上記のようなモータの駆動においては、駆動電力すべてをモータの駆動に使っておらず、無駄な電力を消費していることがあった。
そこで、無駄な電力を消費せず、省電力化を図るために、モータ駆動装置にコンデンサを設けて電力回生を行うモータ制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２３００６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の場合、コンデンサに蓄積された電荷をモータの回転駆動エネルギーとして使用し、電力回生を行うものの、モータ駆動装置を搭載した電子機器の使用環境、即ち、温度、湿度、外部から加わる衝撃や磁気等の影響を受け、場合によっては、モータが回転しなくなる虞がある。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、モータを確実に回転させることができるモータ駆動装置及びモータ駆動制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載のモータ駆動装置は、
モータに電源電圧を供給する電源と、
この電源から供給された電荷を蓄積する蓄電手段と、
前記モータのコイルに生じた前記逆起電力を検出して、前記モータの回転の有無を判定するモータ回転判定手段と、
このモータ回転判定手段により前記モータが回転していないと判定された場合に、前記電源から供給された電荷を前記蓄電手段に蓄積させる制御を行う電荷蓄積制御手段と、
前記電荷蓄積制御手段の制御により前記蓄電手段に蓄電された電荷を前記電源から供給される電源電圧に重畳して前記モータを駆動させる制御を行うモータ駆動制御手段と、
を備えていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のモータ駆動装置において、
前記蓄電手段は、前記モータのコイルに生じた逆起電力を回生して、その回生電力を蓄積し、
前記蓄電手段に蓄積された前記回生電力を前記電源に回生する制御を行う電源回生制御手段を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明のモータ駆動装置は、
モータに電源電圧を供給する電源と、
前記モータのコイルに生じた逆起電力を回生して、その回生電力を蓄積する蓄電手段と、
前記モータのコイルに生じた前記逆起電力を検出して、前記モータの回転の有無を判定するモータ回転判定手段と、
このモータ回転判定手段により前記モータが回転していないと判定された場合に、前記蓄積手段に蓄積された前記回生電力を前記電源から供給される電源電圧に重畳して前記モータを駆動させる制御を行うモータ駆動制御手段と、
を備えていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４に記載の発明のモータ駆動制御方法は、
モータに電源電圧を供給する電源と、この電源から供給された電荷を蓄積する蓄電手段とを備えるモータ駆動装置に用いられるモータ駆動制御方法において、
前記モータのコイルに生じた前記逆起電力を検出して、前記モータの回転の有無を判定するステップと、
前記モータが回転していないと判定された場合に、前記電源から供給された電荷を前記蓄電手段に蓄積させる第１の制御ステップと、
前記第１の制御ステップの後に、前記蓄電手段に蓄電された電荷を前記電源から供給される電源電圧に重畳して前記モータを駆動させる第２の制御ステップと、
を備えていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５に記載の発明のモータ駆動制御方法は、
モータに電源電圧を供給する電源と、前記モータのコイルに生じた逆起電力を回生して、その回生電力を蓄積する蓄電手段とを備えるモータ駆動装置に用いられるモータ駆動制御方法において、
前記モータのコイルに生じた前記逆起電力を検出して、前記モータの回転の有無を判定するステップと、
前記モータが回転していないと判定された場合に、前記蓄積手段に蓄積された前記回生電力を前記電源から供給される電源電圧に重畳して前記モータを駆動させる制御ステップと、
を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、蓄電手段に蓄電された電荷を電源電圧に重畳してモータに供給してモータを確実に回転させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１４】
［実施形態１］
図１は、本発明を適用した実施形態１のモータ駆動装置１００の概略構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１において、実施形態１のモータ駆動装置１００は、コンデンサＣにモータＭのコイルに生じた逆起電力や電荷を蓄積して、蓄積された逆起電力や電荷を電源３から供給された電源電圧に重畳してモータＭを駆動させるものである。
また、モータ駆動装置１００は、腕時計等の電子機器に搭載され、時針、分針、秒針等を回転させるステッピングモータ等の直流モータを駆動させるものである。具体的には、図１に示すように、モータ駆動装置１００は、モータ駆動回路１と、モニター２と、電源３と、制御部４等を備えている。
【００１６】
モータ駆動回路１は、コンデンサＣと、第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９等を備えている。
【００１７】
このモータ駆動回路１は、モータＭをパルスの印加に基づいて所定の角度（例えば、半回転の１８０°）ずつステップ駆動させるものである。
モータＭは、第３のスイッチＳＷ３、第４のスイッチＳＷ４及び第６のスイッチＳＷ６と接続される第１の端子（一方の端子）ｍ１と、第１のスイッチＳＷ１、第２のスイッチＳＷ２及び第５のスイッチＳＷ５と接続される第２の端子（他方の端子）ｍ２とを備えている。
【００１８】
コンデンサＣは、モータＭと電源３との間に第５のスイッチＳＷ５〜第９のスイッチＳＷ９を介して配設されている。そして、コンデンサＣは、蓄電手段を構成し、モータＭの回転によりコイルに生じる逆起電力を回生して、回生電力として蓄積するものである。
【００１９】
第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９は、電界効果型トランジスタ等から構成されている。また、第１〜第９のスイッチＳＷ１〜ＳＷ９は、制御部４と信号線を介して接続され、制御部４の制御下にて、ＯＮ状態或いはＯＦＦ状態とされることにより回路配線の接続状態を切り替えるようになっている。
【００２０】
モニター２は、第６のスイッチＳＷ６及びコンデンサＣと接続され、コンデンサＣに蓄電される逆起電力を検出するものである。そして、モニター２は、モータ回転判定手段として、モータＭの回転の有無を判定する処理を行う。
具体的には、モニター２は、モータＭのコイルに生じ、コンデンサＣに蓄電された逆起電力量を検出して、当該検出された逆起電力量が予め定められている所定値以上となっているか否かに応じてモータＭの回転の有無を判定する。
【００２１】
電源３は、所定の大きさの電圧を発生して、当該モータ駆動装置１００を駆動させる電源電圧として供給する。
【００２２】
制御部４は、ＣＰＵ４１、ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３等を備えて構成され、当該モータ駆動装置１００の各部の駆動を制御する。
【００２３】
また、制御部４は、第７のスイッチＳＷ７及び第９のスイッチＳＷ９とともに、電荷蓄積制御手段を構成している。
即ち、制御部４のＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に格納された電荷蓄積制御プログラム４３ａの実行に基づいて、モニター２によりモータＭが回転していないと判定された場合に、電源３から供給された電荷をコンデンサＣに蓄積させる第１の制御ステップを行う。
具体的には、制御部４のＣＰＵ４１は、図３（a）に示すように、第１のスイッチＳＷ１及び第４のスイッチＳＷ４をＯＮ状態としてモータＭに電力を供給した後、モータＭが回転していないとモニター２により判定された場合に、電荷蓄積制御プログラム４３ａの実行に基づいて、図３（ｂ）に示すように、第７のスイッチＳＷ７及び第９のスイッチＳＷ９をＯＮ状態として、電源３から供給された電荷をコンデンサＣに蓄積させる。
【００２４】
また、制御部４は、第２のスイッチＳＷ２、第４のスイッチＳＷ４〜第６のスイッチＳＷ６及び第８のスイッチＳＷ８とともに、モータ駆動制御手段を構成している。
即ち、制御部４のＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に格納された第一モータ駆動制御プログラム４３ｂの実行に基づいて、コンデンサＣに蓄電された電荷を電源３から供給された電源電圧に重畳してモータＭを駆動させる第２の制御ステップを行う。
具体的には、制御部４のＣＰＵ４１は、第一モータ駆動制御プログラム４３ｂの実行に基づいて、図３（ｃ）に示すように、第７のスイッチＳＷ７及び第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態とし、且つ、第４のスイッチＳＷ４、第５のスイッチＳＷ５及び第８のスイッチＳＷ８をＯＮ状態としてコンデンサＣに蓄電されていた電荷を電源３から供給された電源電圧に重畳してモータＭを半回転、回転駆動させる。
或いは、ＣＰＵ４１は、第一モータ駆動制御プログラム４３ｂの実行に基づいて、第７のスイッチＳＷ７及び第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態とし、且つ、第２のスイッチＳＷ２、第６のスイッチＳＷ６及び第８のスイッチＳＷ８をＯＮ状態としてコンデンサＣに蓄電されていた電荷を電源３から供給された電源電圧に重畳してモータＭを半回転、回転駆動させる。
【００２５】
また、制御部４は、第７のスイッチＳＷ７及び第９のスイッチＳＷ９とともに、電源回生制御手段を構成している。
即ち、制御部４のＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に格納された電源回生制御プログラム４３ｃの実行に基づいて、コンデンサＣに蓄電された回生電力を電源３に回生する制御を行う。
具体的には、制御部４のＣＰＵ４１は、電源回生制御プログラム４３ｃの実行に基づいて、第７のスイッチＳＷ７及び第９のスイッチＳＷ９をＯＮ状態としてコンデンサＣに蓄電された回生電力を電源３に回生させる。
【００２６】
次に、上述した構成を備えているモータ駆動装置１００のモータ駆動制御処理について説明する。
図２は、モータ駆動制御処理に係るタイミングチャートの一例を示す図である。また、図３は、モータ駆動装置１００を構成する第１スイッチＳＷ１〜第９のスイッチＳＷ９の切替状態を模式的に示す図である。
なお、通常状態にあっては、第８のスイッチＳＷ８はＯＦＦ状態であり、第９のスイッチＳＷ９はＯＮ状態となっている。
【００２７】
モータ駆動装置１００への電源投入後に、先ず、モータＭを所定の角度（半回転の１８０°）回転させる場合には、ＣＰＵ４１は、図２に示す時刻ｔ１にて、図３（ａ）に示すように、第１のスイッチＳＷ１及び第４のスイッチＳＷ４をＯＮ状態とするとともに第３のスイッチＳＷ３をＯＦＦ状態として、電源３とモータＭの第２の端子ｍ２とを接続してモータＭに電源３からの電力を供給する。これにより、電源３からの電流が第１のスイッチＳＷ１及び第２の端子ｍ２を介してモータＭへ流れて、モータＭの略１８０°の回転駆動が行われる。そして、モータＭを流れた電流は、第４のスイッチＳＷ４を介してアースへと流れ落ちる。
【００２８】
ＣＰＵ４１は、図２における次の時刻ｔ２にて、第１のスイッチＳＷ１をＯＮ状態からＯＦＦ状態として、モータＭに対する電力の供給を停止するとともに、第１のスイッチＳＷ１をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた瞬間に第５のスイッチＳＷ５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、モータＭのコイルに生じる逆起電力を回生してコンデンサＣに蓄積する。その後、ＣＰＵ４１は、図２における時刻ｔ３にて、即ち、逆起電力がなくなったタイミングにて、第５のスイッチＳＷ５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えて、コンデンサＣによる回生電力（逆起電力）の蓄積を終了する。
【００２９】
そして、ＣＰＵ４１は、図２における時刻ｔ４にて、ＲＯＭ４３から電源回生制御プログラム４３ｃを読み出して実行して、第７のスイッチＳＷ７をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、コンデンサＣに蓄積された回生電力（逆起電力）を電源３に回生する。
これにより、モータＭから回生したエネルギーを電源３に戻して有効に活用することができ、省電力化を図ることができる。
【００３０】
その後、ＣＰＵ４１は、図２における時刻ｔ５にて、即ち、コンデンサＣに蓄積された回生電力（逆起電力）がなくなったタイミングにて、第７のスイッチＳＷ７をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えて回生電力の回生を終了する。
【００３１】
次に、モータＭをさらに所定の角度（半回転の１８０°）回転させる場合には、ＣＰＵ４１は、図２に示す時刻ｔ６（時刻ｔ１から略１秒経過後）にて、第２のスイッチＳＷ２及び第３のスイッチＳＷ３をＯＮ状態とするとともに第４のスイッチＳＷ４をＯＦＦ状態として、電源３とモータＭの第１の端子ｍ１とを接続してモータＭに電源３からの電力を供給する。これにより、電源３からの電流が第３のスイッチＳＷ３及び第１の端子ｍ１を介してモータＭへ流れて、モータＭの次の略１８０°の回転駆動が行われる。そして、モータＭを流れた電流は、第２のスイッチＳＷ２を介してアースへと流れ落ちる。
【００３２】
ＣＰＵ４１は、図２における次の時刻ｔ７にて、第３のスイッチＳＷ３をＯＦＦ状態として、モータＭに対する電力の供給を停止するとともに、第３のスイッチＳＷ３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた瞬間に第６のスイッチＳＷ６をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、モータＭのコイルに生じる逆起電力を回生してコンデンサＣに蓄積する。その後、ＣＰＵ４１は、図２における時刻ｔ８、即ち、逆起電力がなくなったタイミングにて、第６のスイッチＳＷ６をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えて、コンデンサＣによる回生電力（逆起電力）の蓄積を終了する。
【００３３】
そして、ＣＰＵ４１は、図２における時刻ｔ９にて、ＲＯＭ４３から電源回生制御プログラム４３ｃを読み出して実行して、第７のスイッチＳＷ７をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、コンデンサＣに蓄積された回生電力（逆起電力）を電源３に回生する。
その後、ＣＰＵ４１は、図２における時刻ｔ１０、即ち、コンデンサＣに蓄積された逆起電力がなくなったタイミングにて、第７のスイッチＳＷ７をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えて回生電力の回生を終了する。
【００３４】
そして、上記の動作をモータＭの略１８０°の回転毎に交互に切り替えていくことにより、モータＭを回転駆動させる。
【００３５】
このモータＭの回転駆動において、第５のスイッチＳＷ５又は第６のスイッチＳＷ６がＯＮ状態とされた状態で、モニター２は、モータＭの回転の有無を判定する。
ここで、モータＭが回転していないと判定されると、ＣＰＵ４１は、電源３から供給される電荷をコンデンサＣに蓄積させる第１の制御ステップを行う。
【００３６】
以下に、この第１の制御ステップについて詳細に説明する。
ＣＰＵ４１は、図２における時刻ｔ１１にて、第１のスイッチＳＷ１及び第４のスイッチＳＷ４をＯＮ状態とするとともに第２のスイッチＳＷ２をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えて電源３とモータＭの第２の端子ｍ２とを接続してモータＭに電源３からの電力を供給する。これにより、電源３からの電流が第１のスイッチＳＷ１及び第２の端子ｍ２を介してモータＭへ流れて、モータＭの略１８０°の回転駆動が行われる。そして、モータＭを流れた電流は、第４のスイッチＳＷ４を介してアースへと流れ落ちる。
【００３７】
そして、ＣＰＵ４１は、図２における次の時刻ｔ１２にて、第１のスイッチＳＷ１をＯＮ状態からＯＦＦ状態として、モータＭに対する電力の供給を停止するとともに、この第１のスイッチＳＷ１をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた瞬間に第５のスイッチＳＷ５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、モータＭから生じる逆起電力をコンデンサＣに回生する。
このとき、モニター２は、モータＭのコイルに生じた逆起電力量が所定値以上となっているか否かに応じてモータＭの回転の有無を判定する。そして、モニター２によりモータＭが回転していないと判定されると、ＣＰＵ４１は、図２における時刻ｔ１３にて、ＲＯＭ４３から電荷蓄積制御プログラム４３ａを読み出して実行して、第５のスイッチＳＷ５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた後、図２における時刻ｔ１４にて、第７のスイッチＳＷ７を所定時間ＯＮ状態として電源３から供給された電荷をコンデンサＣに蓄積させる。
その後、ＣＰＵ４１は、図２における時刻ｔ１５、即ち、コンデンサＣに対する電荷の蓄積が十分に行われたタイミングにて、第７のスイッチＳＷ７及び第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態とし、且つ、第５のスイッチＳＷ５及び第８のスイッチＳＷ８をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、コンデンサＣに対する電荷の蓄積を終了する。
【００３８】
そして、適当なタイミングで、ＣＰＵ４１は、コンデンサＣに蓄電された電荷を電源３から供給される電源電圧に重畳してモータＭを駆動させる第２の制御ステップを行う。
【００３９】
以下に、この第２の制御ステップについて詳細に説明する。
ＣＰＵ４１は、図２における時刻ｔ１５にて、ＲＯＭ４３から第一モータ駆動制御プログラム４３ｂを読み出して実行して、図３（ｃ）に示すように、第７のスイッチＳＷ７及び第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態とし、且つ、第５のスイッチＳＷ５及び第８のスイッチＳＷ８をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、コンデンサＣとモータＭの第２の端子ｍ２とを接続してモータＭに電力を供給する。これにより、電源３からの電流が第８のスイッチＳＷ８、コンデンサＣ、第５のスイッチＳＷ５及び第２の端子ｍ２を介してモータＭへ流れて、モータＭの略１８０°の回転駆動が行われる。このとき、電源３から供給された電源電圧にコンデンサＣに蓄電された電荷が重畳された状態で、即ち、モータＭの駆動電圧が上昇した状態で電流が流れて、モータＭの回転駆動が行われる。
そして、モータＭを流れた電流は、第４のスイッチＳＷ４を介してアースへと流れ落ちる。
その後、ＣＰＵ４１は、図２における次の時刻ｔ１６にて、第５のスイッチＳＷ５及び第８のスイッチＳＷ８をＯＮ状態からＯＦＦ状態とし、且つ、第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えて、モータＭに対する電力の供給を停止する。
【００４０】
そして、図２に示す時刻ｔ１７（時刻ｔ１１から略１秒経過後）にて、ＣＰＵ４１は、モータＭをさらに所定の角度（１８０°）回転させるために、図２に示す時刻ｔ６〜ｔ１０にて行われた制御と略同様の制御を時刻ｔ１７〜ｔ２１にて行う。
【００４１】
以上のように、実施形態１のモータ駆動装置１００によれば、モータＭのコイルに生じた逆起電力をモニター２により検出して、モータＭの回転の有無を判定することができ、モータＭが回転していないと判定された場合に、第１の制御ステップを行って、電源から供給される電荷をコンデンサＣに蓄積させることができる。そして、第１の制御ステップ後に、コンデンサＣに蓄電された電荷を電源３から供給される電源電圧に重畳してモータＭを駆動させることができる。
従って、モータＭが回転しない場合に、コンデンサＣに蓄電された電荷を電源電圧に重畳することにより、最大で略２倍の電圧をモータＭにかけて初期エネルギー量としては略４倍の大きな力でモータＭを回転し易くすることができ、モータＭをより確実に回転させることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態１にあっては、第５のスイッチＳＷ５をＯＮ状態としてモータＭからの逆起電力を回生する際に、当該モータＭの回転の有無を判定するようにしたが、モータＭの回転の有無の判定タイミングはこれに限られるものではない。即ち、第６のスイッチＳＷ６をＯＮ状態としてモータＭからの逆起電力を回生する際に、当該モータＭの回転の有無を判定しても良く、この場合には、第２の制御ステップにて、ＣＰＵ４１は、第一モータ駆動制御プログラム４３ｂの実行に基づいて、第７のスイッチＳＷ７及び第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態とした後、第２のスイッチＳＷ２、第６のスイッチＳＷ６及び第８のスイッチＳＷ８をＯＮ状態として、モータＭの第１の端子ｍ１とコンデンサＣとを接続して、このコンデンサＣに蓄電された電荷を電源３から供給される電源電圧に重畳してモータＭを駆動させる。
【００４３】
また、上記実施形態１にあっては、コンデンサＣによる逆起電力の回生の終了タイミング（例えば、図２における時刻ｔ３）とコンデンサＣに蓄積された逆起電力の電源３への回生の開始タイミング（例えば、図２における時刻ｔ４）とが所定時間ずれているが、略同じタイミングとなるように同期させても良い。
【００４４】
さらに、上記実施形態１に例示したモータ駆動装置１００の構成は、一例であってこれに限られるものではなく、モータＭのコイルに生じる逆起電力をモニター２により検出して、モータＭの回転の有無を判定して、モータＭが回転していないと判定された場合に、電源３から供給される電荷をコンデンサＣに蓄積させるような構成であれば如何なる構成であっても良い。
【００４５】
［実施形態２］
図４は、本発明を適用した実施形態２のモータ駆動装置２００の回路構成を模式的に示す図である。
なお、実施形態２のモータ駆動装置２００は、制御部２０４の構成以外の点では上記実施形態１と略同様であるので、同様の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
実施形態２のモータ駆動装置２００は、コンデンサＣに蓄積された回生電力を電源３から供給される電源電圧に重畳してモータＭを駆動させる。
制御部２０４のＣＰＵ４１が、第２のスイッチＳＷ２、第４のスイッチＳＷ４〜第６のスイッチＳＷ６、第８のスイッチＳＷ８及び第９のスイッチＳＷ９とともに、モータ駆動制御手段を構成している。
即ち、制御部４のＣＰＵ４１は、図６（ｂ）に示すように、第４のスイッチＳＷ４、第５のスイッチＳＷ５及び第９のスイッチＳＷ９をＯＮ状態として、モータＭの回転によりコイルに生じる逆起電力を回生して、回生電力としてコンデンサＣに蓄積させた後、モニター２によりモータＭが回転していないと判定された場合に、第二モータ駆動制御プログラム４３ｄの実行に基づいて、図６（ｃ）に示すように、第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態とし、且つ、第８のスイッチＳＷ８をＯＮ状態としてコンデンサＣに蓄電されていた回生電力を電源３から供給された電源電圧に重畳してモータＭを半回転、回転駆動させる。
或いは、ＣＰＵ４１は、第２のスイッチＳＷ２、第６のスイッチＳＷ６及び第９のスイッチＳＷ９をＯＮ状態として、モータＭの回転によりコイルに生じる逆起電力を回生して、回生電力としてコンデンサＣに蓄積させた後、モニター２によりモータＭが回転していないと判定された場合に、第二モータ駆動制御プログラム４３ｄの実行に基づいて、第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態とし、且つ、第８のスイッチＳＷ８をＯＮ状態としてコンデンサＣに蓄電されていた回生電力を電源３から供給された電源電圧に重畳してモータＭを半回転、回転駆動させる。
【００４７】
次に、上述した構成を備えているモータ駆動装置２００のモータ駆動制御処理について説明する。
図５は、モータ駆動制御処理に係るタイミングチャートの一例を示す図である。また、図６は、モータ駆動装置２００を構成する第１スイッチＳＷ１〜第９のスイッチＳＷ９の切替状態を模式的に示す図である。
【００４８】
モータ駆動装置２００への電源投入後に、先ず、モータＭを所定の角度（半回転の１８０°）回転させる場合には、ＣＰＵ４１は、図５に示す時刻ｔ３１にて、図６（ａ）に示すように、第１のスイッチＳＷ１及び第４のスイッチＳＷ４をＯＮ状態とするとともに第３のスイッチＳＷ３をＯＦＦ状態として、電源３とモータＭの第２の端子ｍ２とを接続してモータＭに電源３からの電力を供給する。これにより、電源３からの電流が第１のスイッチＳＷ１及び第２の端子ｍ２を介してモータＭへ流れて、モータＭの略１８０°の回転駆動が行われる。そして、モータＭを流れた電流は、第４のスイッチＳＷ４を介してアースへと流れ落ちる。
【００４９】
ＣＰＵ４１は、図５における次の時刻ｔ３２にて、第１のスイッチＳＷ１をＯＮ状態からＯＦＦ状態として、モータＭに対する電力の供給を停止するとともに、第１のスイッチＳＷ１をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた瞬間に第５のスイッチＳＷ５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、モータＭのコイルに生じる逆起電力を回生してコンデンサＣに蓄積する。その後、ＣＰＵ４１は、図５における時刻ｔ３３にて、即ち、逆起電力がなくなったタイミングにて、第５のスイッチＳＷ５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えて、コンデンサＣによる回生電力（逆起電力）の蓄積を終了する。
【００５０】
次に、モータＭをさらに所定の角度（半回転の１８０°）回転させる場合には、ＣＰＵ４１は、図５に示す時刻ｔ３４（時刻ｔ３１から略１秒経過後）にて、第２のスイッチＳＷ２及び第３のスイッチＳＷ３をＯＮ状態とするとともに第４のスイッチＳＷ４をＯＦＦ状態として、電源３とモータＭの第１の端子ｍ１とを接続してモータＭに電源３からの電力を供給する。これにより、電源３からの電流が第３のスイッチＳＷ３及び第１の端子ｍ１を介してモータＭへ流れて、モータＭの次の略１８０°の回転駆動が行われる。そして、モータＭを流れた電流は、第２のスイッチＳＷ２を介してアースへと流れ落ちる。
【００５１】
ＣＰＵ４１は、図５における次の時刻ｔ３５にて、第３のスイッチＳＷ３をＯＦＦ状態として、モータＭに対する電力の供給を停止するとともに、第３のスイッチＳＷ３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた瞬間に第６のスイッチＳＷ６をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、モータＭのコイルに生じる逆起電力を回生してコンデンサＣに蓄積する。その後、ＣＰＵ４１は、図５における時刻ｔ３６、即ち、逆起電力がなくなったタイミングにて、第６のスイッチＳＷ６をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えて、コンデンサＣによる回生電力（逆起電力）の蓄積を終了する。
【００５２】
そして、上記の動作をモータＭの略１８０°の回転毎に交互に切り替えていくことにより、モータＭを回転駆動させる。
【００５３】
このモータＭの回転駆動において、第５のスイッチＳＷ５又は第６のスイッチＳＷ６がＯＮ状態とされた状態で、モニター２は、モータＭの回転の有無を判定する。
ここで、モータＭが回転していないと判定されると、ＣＰＵ４１は、コンデンサＣに蓄積された回生電力を電源３から供給される電源電圧に重畳してモータＭを駆動させる制御を行う。
【００５４】
ＣＰＵ４１は、図５における時刻ｔ３７にて、第１のスイッチＳＷ１及び第４のスイッチＳＷ４をＯＮ状態とするとともに第２のスイッチＳＷ２をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えて電源３とモータＭの第２の端子ｍ２とを接続してモータＭに電源３からの電力を供給する。これにより、電源３からの電流が第１のスイッチＳＷ１及び第２の端子ｍ２を介してモータＭへ流れて、モータＭの略１８０°の回転駆動が行われる。そして、モータＭを流れた電流は、第４のスイッチＳＷ４を介してアースへと流れ落ちる。
【００５５】
そして、ＣＰＵ４１は、図５における次の時刻ｔ３８にて、第１のスイッチＳＷ１をＯＮ状態からＯＦＦ状態として、モータＭに対する電力の供給を停止するとともに、この第１のスイッチＳＷ１をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えた瞬間に第５のスイッチＳＷ５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、モータＭから生じる逆起電力をコンデンサＣに回生する。
このとき、モニター２は、モータＭのコイルに生じた逆起電力量が所定値以上となっているか否かに応じてモータＭの回転の有無を判定する。そして、モニター２によりモータＭが回転していないと判定されると、ＣＰＵ４１は、図５における時刻ｔ３９にて、ＲＯＭ４３から第二モータ駆動制御プログラム４３ｄを読み出して実行して、図６（ｃ）に示すように、第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態とし、且つ、第８のスイッチＳＷ８をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えて、コンデンサＣとモータＭの第２の端子ｍ２とを接続してモータＭに電力を供給する。これにより、電源３からの電流が第８のスイッチＳＷ８、コンデンサＣ、第５のスイッチＳＷ５及び第２の端子ｍ２を介してモータＭへ流れて、モータＭの略１８０°の回転駆動が行われる。このとき、電源３から供給された電源電圧にコンデンサＣに蓄電された回生電力が重畳された状態で、即ち、モータＭの駆動電圧が上昇した状態で電流が流れて、モータＭの回転駆動が行われる。
そして、モータＭを流れた電流は、第４のスイッチＳＷ４を介してアースへと流れ落ちる。
その後、ＣＰＵ４１は、図５における次の時刻ｔ４０にて、第５のスイッチＳＷ５及び第８のスイッチＳＷ８をＯＮ状態からＯＦＦ状態とし、且つ、第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り換えて、モータＭに対する電力の供給を停止する。
【００５６】
そして、図５に示す時刻ｔ４１（時刻ｔ３７から略１秒経過後）にて、ＣＰＵ４１は、モータＭをさらに所定の角度（１８０°）回転させるために、図５に示す時刻ｔ３４〜ｔ３６にて行われた制御と略同様の制御を時刻ｔ４１〜ｔ４３にて行う。
【００５７】
以上のように、実施形態２のモータ駆動装置１００によれば、モータＭのコイルに生じた逆起電力を回生電力としてコンデンサＣに蓄積することができ、逆起電力をモニター２により検出して、モータＭの回転の有無を判定することができ、モータＭが回転していないと判定された場合に、コンデンサＣに蓄電された回生電力を電源３から供給される電源電圧に重畳してモータＭを駆動させることができる。
従って、モータＭが回転しない場合に、コンデンサＣに蓄電された回生電力を電源電圧に重畳することにより、最大で略２倍の電圧をモータＭにかけて初期エネルギー量としては略４倍の大きな力でモータＭを回転し易くすることができ、モータＭをより確実に回転させることができる。
【００５８】
なお、上記実施形態２にあっては、第５のスイッチＳＷ５をＯＮ状態としてモータＭからの逆起電力を回生する際に、当該モータＭの回転の有無を判定するようにしたが、モータＭの回転の有無の判定タイミングはこれに限られるものではない。即ち、第６のスイッチＳＷ６をＯＮ状態としてモータＭからの逆起電力を回生する際に、当該モータＭの回転の有無を判定しても良く、この場合には、ＣＰＵ４１は、第二モータ駆動制御プログラム４３ｄの実行に基づいて、第９のスイッチＳＷ９をＯＦＦ状態とし、且つ、第２のスイッチＳＷ２、第６のスイッチＳＷ６及び第８のスイッチＳＷ８をＯＮ状態として、コンデンサＣとモータＭの第１の端子ｍ２とを接続してコンデンサＣに蓄電された回生電力を電源３から供給される電源電圧に重畳してモータＭを駆動させる。
【００５９】
また、実施形態２にあっては、モニター２によりコンデンサＣに蓄積された回生電力量をモニターして、電源電圧を超えたと判定された場合に、第４のスイッチＳＷ４、第５のスイッチＳＷ５及び第９のスイッチＳＷ９、或いは、第２のスイッチＳＷ２、第６のスイッチＳＷ６及び第９のスイッチＳＷ９をＯＮ状態として、コンデンサＣに蓄積された回生電力のみを用いてモータＭを回転させるようにしても良い。
【００６０】
加えて、実施形態２にあっては、第７のスイッチＳＷ７を所定のタイミングでＯＮ状態として、コンデンサＣに蓄積された回生電力を電源等に回生するようにしても良い。
【００６１】
さらに、上記実施形態２に例示したモータ駆動装置２００の構成は、一例であってこれに限られるものではなく、モータＭのコイルに生じる逆起電力を回生して、その回生電力をコンデンサＣに蓄積し、逆起電力をモニター２により検出して、モータＭの回転の有無を判定して、モータＭが回転していないと判定された場合に、コンデンサＣに蓄積された回生電力を電源３から供給される電源電圧に重畳してモータＭを駆動させるような構成であれば如何なる構成であっても良い。
【００６２】
なお、本発明は、上記実施形態１及び２に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
また、上記実施形態にあっては、モータＭが回転しない時に、コンデンサＣに蓄電された電荷と電源３からの電源電圧を加えるようにしているが、この電圧をダイオード、分割抵抗、コンデンサの容量、トランジスタのＯＮ時間などで調節するようにしても良い。
【００６３】
さらに、上記実施形態にあっては、第１のスイッチＳＷ１〜第９のスイッチＳＷ９の代わりに所定のダイオード等を設けるようにしても良い。
【００６４】
加えて、上記実施形態では、電荷蓄積制御手段、モータ駆動制御手段、電源回生制御手段としての機能を、制御部４（２０４）のＣＰＵ４１によって所定のプログラム等が実行されることにより実現される構成としたが、これに限られるものではなく、各種機能を実現するためのロジック回路等から構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明を適用した実施形態１のモータ駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１のモータ駆動装置によるモータ駆動制御処理に係るタイミングチャートの一例を示す図である。
【図３】（a）（ｂ）（ｃ）は図１のモータ駆動装置を構成するスイッチの切替状態の変化を模式的に示す図である。
【図４】本発明を適用した実施形態２のモータ駆動装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図４のモータ駆動装置によるモータ駆動制御処理に係るタイミングチャートの一例を示す図である。
【図６】（a）（ｂ）（ｃ）は図４のモータ駆動装置を構成するスイッチの切替状態の変化を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１００、２００  モータ駆動装置
２      モニター（モータ回転判定手段）
３      電源
４、２０４  制御部
４１    ＣＰＵ（電荷蓄積制御手段、モータ駆動制御手段、電源回生制御手段）
Ｃ      コンデンサ（蓄電手段）
ＳＷ１〜ＳＷ９  スイッチ
Ｍ      モータ
ｍ１    第１の端子
ｍ２    第２の端子
【図１】
2009011133.tif 000003
【図２】
2009011133.tif 000004
【図３】
2009011133.tif 000005
【図４】
2009011133.tif 000006
【図５】
2009011133.tif 000007
【図６】
2009011133.tif 000008