(57)【要約】【課題】従来のジンバル装置は、パルス状のＰＷＭ制御信号によってモータの駆動制御を行うので、ＰＷＭ制御信号を生成する際に大きなスイッチングノイズが発生してしまい、ペイロードの出力に前記スイッチングノイズが乗ってしまう。【解決手段】本発明によるジンバル装置は、現在角と指令角との差に応じた電圧の三角関数波形であるアナログ駆動信号１１ａをアナログ制御モジュール１１が生成し、このアナログ駆動信号１１ａによってモータ１の駆動制御を行う構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジンバルを駆動するモータ（１）と、
前記モータ（１）に取り付けられ、前記モータ（１）の現在角を検出する角度センサ（２）と、
前記角度センサ（２）からの現在角信号（２ａ）がインターフェース（３）を介して入力され、前記モータ（１）の前記現在角に応じた電圧の三角関数波信号（１０ａ）を出力する三角関数波発生回路（１０）と、
前記モータ（１）の指令角を示す外部からのデジタル指令角信号（５ａ）を、前記指令角に応じた電圧のアナログ指令角信号（５ｂ）に変換するＤ／Ａ変換器（５）と、
前記三角関数波発生回路（１０）からの前記三角関数波信号（１０ａ）と前記Ｄ／Ａ変換器（５）からの前記アナログ指令角信号（５ｂ）とに基づいて、前記現在角と前記指令角との差に応じた電圧の三角関数波形であるアナログ駆動信号（１１ａ）を生成し、該アナログ駆動信号（１１ａ）によって前記モータ（１）の駆動制御を行うアナログ制御モジュール（１１）と
を備えていることを特徴とするジンバル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジンバル装置に関し、特に、ジンバルを駆動するモータをアナログ制御することで、モータ駆動によるノイズの発生を抑えることができ、ペイロードの出力に乗るノイズを低減できる新規な改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来用いられていたこの種のジンバル装置としては、例えば特許文献１等に示されているジンバル装置が用いられており、一般的に、この種のジンバル装置は、図３に示すように構成されている。図３は、従来のジンバル装置を示すブロック図である。図において、モータ１は、例えば２軸のジンバル（図示せず）を駆動するものである。このモータ１には、モータ１の現在の回転角（以下、現在角と呼ぶ）を検出する角度センサ２が取り付けられており、この角度センサ２からの現在角信号２ａがインターフェース３を介してＰＷＭ制御モジュール４に入力される。なお、モータ１としては例えば三相ブラシレスモータが用いられ、角度センサ２としては例えばレゾルバが用いられ、インターフェース３としては例えばＲ／Ｄ変換器が用いられている。
【０００３】
前記ＰＷＭ制御モジュール４には、Ｄ／Ａ変換器５が接続されており、このＤ／Ａ変換器５には前記モータ１の指令角を示すデジタル指令角信号５ａが外部から入力されている。Ｄ／Ａ変換器５は、前記デジタル指令角信号５ａを、前記指令角に応じた電圧のアナログ指令角信号５ｂに変換し、このアナログ指令角信号５ｂを前記ＰＷＭ制御モジュール４に入力する。前記ＰＷＭ制御モジュール４は、前記インターフェース３を介して前記角度センサ２から入力された前記現在角信号２ａと、前記Ｄ／Ａ変換器５から入力されたアナログ指令角信号５ｂとに基づいて、前記現在角と前記指令角との差に応じた幅のパルス信号であるＰＷＭ制御信号４ａを生成し、該ＰＷＭ制御信号４ａによってモータ１の駆動制御を行う。モータ１により駆動されるジンバルには、例えばカメラ等のペイロードが搭載されており、前述のモータ１の駆動制御によってモータ１の回転角が指令角に一致されることで、前記ペイロードの視軸線が所定方向に沿うようにされる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６１１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来のジンバル装置では、前記ＰＷＭ制御モジュール４が生成するパルス状のＰＷＭ制御信号４ａによってモータ１の駆動制御を行うので、ＰＷＭ制御信号４ａを生成する際のスイッチング動作により、大きなスイッチングノイズが発生する。このため、例えば画像情報等の前記ペイロードの出力に、前記スイッチングノイズが乗ってしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、モータ駆動によるノイズの発生を抑えることができ、ペイロードの出力に乗るノイズを低減できるジンバル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るジンバル装置は、ジンバルを駆動するモータと、前記モータに取り付けられ、前記モータの現在角を検出する角度センサと、前記角度センサからの現在角信号がインターフェースを介して入力され、前記モータの前記現在角に応じた電圧の三角関数波信号を出力する三角関数波発生回路と、前記モータの指令角を示す外部からのデジタル指令角信号を、前記指令角に応じた電圧のアナログ指令角信号に変換するＤ／Ａ変換器と、前記三角関数波発生回路からの前記三角関数波信号と前記Ｄ／Ａ変換器からの前記アナログ指令角信号とに基づいて、前記現在角と前記指令角との差に応じた電圧の三角関数波形であるアナログ駆動信号を生成し、該アナログ駆動信号によって前記モータの駆動制御を行うアナログ制御モジュールとを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のジンバル装置によれば、アナログ制御モジュールは、現在角と指令角との差に応じた電圧の三角関数波形であるアナログ駆動信号を生成し、該アナログ駆動信号によってモータの駆動制御を行うので、モータの駆動制御にパルス波形が使用されない。これにより、パルス波形を生成する際のスイッチング動作により発生するスイッチングノイズを無くすことができる。従って、モータ駆動によるノイズの発生を抑えることができ、ペイロードの出力に乗るノイズを低減できる新規な改良に関するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるジンバル装置を示すブロック図であり、図２は図１の三角関数波発生回路１０を示すブロック図である。なお、従来のジンバル装置と同一又は同等部分については同一の符号を用いて説明する。図１において、モータ１は、例えば２軸のジンバル（図示せず）を駆動するものである。このモータ１には、モータ１の現在の回転角（以下、現在角と呼ぶ）を検出する角度センサ２が取り付けられており、この角度センサ２からの現在角信号２ａがインターフェース３を介して三角関数波発生回路１０に入力される。なお、モータ１としては例えば三相ブラシレスモータが用いられ、角度センサ２としては例えばレゾルバが用いられ、インターフェース３としては例えばＲ／Ｄ変換器が用いられている。
【００１０】
図２に示すように、周知の三角関数波発生回路１０は、角度検出部１００、メモリ１０１、及びＤ／Ａ変換器１０２を有している。角度検出部１００は、例えばＦＰＧＡ等により構成されており、インターフェース３を介して角度センサ２から入力された現在角信号２ａに基づいて、前記モータ１の現在角を検出する。メモリ１０１には、前記モータ１の現在角に対応する電圧の三角関数波のデータが記憶されており、前記角度検出部１００は、メモリ１０１に記憶されているデータをＤ／Ａ変換器１０２に入力する。Ｄ／Ａ変換器１０２は、前記角度検出部１００からのデータをアナログ出力に変換することで、前記モータ１の現在角に対応した三角関数波信号１０ａを出力する。なお、図２では、三角関数波信号１０ａを階段状の波形で示したが、メモリ１０１のデータの密度を密にすれば、より滑らかな三角関数波を得ることができる。
【００１１】
図１に戻り、三角関数波発生回路１０は、三角関数波信号１０ａをアナログ制御モジュール１１に入力する。このアナログ制御モジュール１１には、Ｄ／Ａ変換器５が接続されており、このＤ／Ａ変換器５には前記モータ１の指令角を示すデジタル指令角信号５ａが外部から入力されている。Ｄ／Ａ変換器５は、前記デジタル指令角信号５ａを、前記指令角に応じた電圧のアナログ指令角信号５ｂに変換し、このアナログ指令角信号５ｂを前記アナログ制御モジュール１１に入力する。
【００１２】
前記アナログ制御モジュール１１は、前記三角関数波発生回路１０からの前記三角関数波信号１０ａと前記Ｄ／Ａ変換器５からのアナログ指令角信号５ｂとに基づいて、前記現在角と前記指令角との差に応じた電圧の三角関数波形であるアナログ駆動信号１１ａを生成し、該アナログ駆動信号１１ａによって前記モータ１の駆動制御を行う。
【００１３】
モータ１により駆動されるジンバルには、例えばカメラ等のペイロードが搭載されており、前述のモータ１の駆動制御によってモータ１の回転角が指令角に一致されることで、前記ペイロードの視軸線が所定方向に沿うようにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１によるジンバル装置を示すブロック図である。
【図２】図１の三角関数波発生回路を示すブロック図である。
【図３】従来のジンバル装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  モータ
２  角度センサ
２ａ  現在角信号
３  インターフェース
５  Ｄ／Ａ変換器
５ａ  デジタル指令角信号
５ｂ  アナログ指令角信号
１０  三角関数波発生回路
１０ａ  三角関数波信号
１１  アナログ制御モジュール
１１ａ  アナログ駆動信号
【図１】
2009165299.tif 000003
【図２】
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【図３】
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