(57)【要約】【課題】可動部を正確に動作させるモータシステム、および、可動部が障害物に衝突したことを検知するモータシステムを提供することを目的とする。【解決手段】位置信号生成部１３は、可動部１１２が所定位置を通過するときに、機械的なスイッチ動作により、位置信号が有する信号値を不連続に変化させる。モータ制御部１４は、計測した信号値が所定信号値であるときに、所定時間後に再度信号値を計測する。モータ制御部１４は、再度計測した信号値に基づいて、可動部１１２の駆動速度を設定する。そのため、モータシステム１は、可動部１１２を正確に動作させることができる。モータ制御部１４は、計測した可動部１１２の駆動速度が中止判定速度以下であるときには、モータ駆動の継続を中止する。そのため、モータシステム１は、可動部１１２が障害物に衝突したことを検知できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部がモータにより駆動されるモータシステムであって、
前記可動部の位置を示す位置信号を生成する位置信号生成部と、
前記位置信号に基づいて前記モータを制御するモータ制御部と、
を備え、
前記位置信号生成部は、
前記可動部が所定位置を通過したことを示す通過信号を生成する通過信号生成部と、
前記通過信号の生成により機械的にスイッチ操作されることで、前記通過信号の生成前後での信号値が不連続である前記位置信号を生成するスイッチ部と、
を含み、
前記モータ制御部は、
前記位置信号の信号値を計測する信号値計測部と、
前記信号値計測部が計測した信号値が所定信号値であるときに、前記信号値計測部が所定時間後に再度計測した信号値を前記位置信号の信号値とする信号値補正部と、
を含むことを特徴とするモータシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のモータシステムにおいて、
前記所定信号値は、
前記スイッチ部において可動接点が開閉接点に接触していないときに、前記信号値計測部が計測する信号値、
を含むことを特徴とするモータシステム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のモータシステムにおいて、
前記所定時間は、
前記スイッチ部が機械的にスイッチ操作されるために要する時間、
を含むことを特徴とするモータシステム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のモータシステムにおいて、
前記所定時間は、
前記スイッチ部が機械的にスイッチ操作された後に、前記スイッチ部が過渡状態から定常状態に遷移するために要する時間、
を含むことを特徴とするモータシステム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のモータシステムにおいて、
前記モータ制御部は、
前記位置信号に対応するモータ駆動目標速度を設定する駆動速度設定部と、
現在のモータ駆動速度を計測する駆動速度計測部と、
前記駆動速度計測部が計測した現在のモータ駆動速度が中止判定速度以下であるときに、モータ駆動の継続を中止するように前記駆動速度設定部に指令する中止指令部と、
を含むことを特徴とするモータシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のモータシステムにおいて、
前記中止指令部は、
前記駆動速度計測部が継続して所定期間計測した現在のモータ駆動速度が前記中止判定速度以下であるときに、モータ駆動の継続を中止するように前記駆動速度設定部に指令する期間判定指令部、
を含むことを特徴とするモータシステム。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のモータシステムにおいて、
前記モータ駆動目標速度は、
第１モータ駆動目標速度と、
前記第１モータ駆動目標速度より高い第２モータ駆動目標速度と、
を含み、
前記中止判定速度は、
前記第１モータ駆動目標速度に対応して設定される第１中止判定速度と、
前記第２モータ駆動目標速度に対応して設定される、前記第１中止判定速度より高い第２中止判定速度と、
を含むことを特徴とするモータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部をモータ駆動させるモータシステムにおいて、可動部を正確に動作させる技術、および、可動部が障害物に衝突したことを検知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
可動部をモータ駆動させるモータシステムは、様々なシステムに利用される。モータシステムは、第１の特徴として、可動部の駆動位置に基づいて、可動部の駆動速度を設定する。モータシステムは、第２の特徴として、可動部が障害物に衝突したことを検知する。
【０００３】
モータシステムは、第１の特徴を備えるために、位置信号生成部およびモータ制御部などを備える。位置信号生成部は、可動部の駆動位置に基づいて、位置信号を生成して、モータ制御部に位置信号を出力する。モータ制御部は、位置信号生成部から位置信号を入力して、位置信号に基づいて、可動部の駆動速度を設定する。
【０００４】
特許文献１においては、モータシステムは、第２の特徴を備えるために、駆動電流値を計測する。そして、モータシステムは、駆動電流値の立ち上がり時間が所定時間を超過したことを検知することにより、可動部が障害物に衝突したことを検知する。これにより、モータシステムは、外付けの障害物センサを備える必要はない。
【０００５】
特許文献２においては、モータシステムは、第２の特徴を備えるために、駆動開始からの経過時間を計測する。そして、モータシステムは、駆動開始からの経過時間が所定時間を超過したことを検知することにより、可動部が障害物に衝突したことを検知する。これにより、モータシステムは、外付けの障害物センサを備える必要はない。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２４５１８３号公報
【特許文献２】特開２００５−１１０３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
第１の特徴を備えるモータシステムとして、可動部の駆動範囲が分割されることにより生成される複数領域のそれぞれに対して、可動部の駆動速度が設定されるモータシステムがある。位置信号生成部は、可動部が隣接領域の境界を通過するときに、位置信号が有する信号値を不連続に変化させる。モータ制御部は、位置信号が有する信号値が不連続に変化するときに、可動部の駆動速度を変化させる。
【０００８】
位置信号生成部は、通過信号生成部およびスイッチ部などを備える。通過信号生成部は、可動部が隣接領域の境界を通過するときに、可動部によるスイッチ動作により、通過信号を生成する。スイッチ部は、通過信号によるスイッチ動作により、位置信号が有する信号値を不連続に変化させる。
【０００９】
スイッチ部がリレースイッチなどの機械スイッチを備えることがある。このときには、可動接点が一方の接点から他方の接点にスイッチされるために、数１０ミリ秒の時間を要する。また、可動接点がスイッチされた後に過渡状態から定常状態に遷移するために、さらに数１０ミリ秒の時間を要する。すなわち、可動部が隣接領域の境界を通過するときに、可動接点が開閉接点のいずれにも接触していない時間が数１０ミリ秒発生する。
【００１０】
可動接点が開閉接点のいずれにも接触していないとき、および、可動接点が開閉接点のいずれかに接触しているとき、モータ制御部が計測する位置信号が有する信号値は異なる。そのため、可動部が隣接領域の境界を通過するときに、モータ制御部が可動部の駆動速度を設定するにあたり、可動部を正確に動作させることができないことがある。
【００１１】
特許文献１においては、可動部が柔らかい障害物に衝突したときには、駆動電流値は所定時間より緩やかに立ち上がる。そのため、モータシステムは、可動部が柔らかい障害物に衝突したことを検知できる。しかし、可動部が硬い障害物に衝突したときには、駆動電流値は所定時間より急激に立ち上がる。そのため、モータシステムは、可動部が硬い障害物に衝突したことを検知できない。
【００１２】
特許文献２においては、駆動開始から駆動終了までの所要時間は、モータシステムが設置される環境により異なる。駆動開始から駆動終了までの所要時間が所定時間より短時間であるときには、モータシステムは、駆動終了および障害物衝突を正確に区別できる。しかし、駆動開始から駆動終了までの所要時間が所定時間より長時間であるときには、モータシステムは、駆動終了および障害物衝突を正確に区別できない。
【００１３】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、モータシステムが機械スイッチを備えるときであっても、可動部を正確に動作させる技術を提供することを目的とする。また、モータシステムがどのような環境に設置されるときであっても、可動部が障害物に衝突したことを正確に検知する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、可動部がモータにより駆動されるモータシステムであって、前記可動部の位置を示す位置信号を生成する位置信号生成部と、前記位置信号に基づいて前記モータを制御するモータ制御部と、を備え、前記位置信号生成部は、前記可動部が所定位置を通過したことを示す通過信号を生成する通過信号生成部と、前記通過信号の生成により機械的にスイッチ操作されることで、前記通過信号の生成前後での信号値が不連続である前記位置信号を生成するスイッチ部と、を含み、前記モータ制御部は、前記位置信号の信号値を計測する信号値計測部と、前記信号値計測部が計測した信号値が所定信号値であるときに、前記信号値計測部が所定時間後に再度計測した信号値を前記位置信号の信号値とする信号値補正部と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のモータシステムにおいて、前記所定信号値は、前記スイッチ部において可動接点が開閉接点に接触していないときに、前記信号値計測部が計測する信号値、を含むことを特徴とする。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のモータシステムにおいて、前記所定時間は、前記スイッチ部が機械的にスイッチ操作されるために要する時間、を含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のモータシステムにおいて、前記所定時間は、前記スイッチ部が機械的にスイッチ操作された後に、前記スイッチ部が過渡状態から定常状態に遷移するために要する時間、を含むことを特徴とする。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のモータシステムにおいて、前記モータ制御部は、前記位置信号に対応するモータ駆動目標速度を設定する駆動速度設定部と、現在のモータ駆動速度を計測する駆動速度計測部と、前記駆動速度計測部が計測した現在のモータ駆動速度が中止判定速度以下であるときに、モータ駆動の継続を中止するように前記駆動速度設定部に指令する中止指令部と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項５に記載のモータシステムにおいて、前記中止指令部は、前記駆動速度計測部が継続して所定期間計測した現在のモータ駆動速度が前記中止判定速度以下であるときに、モータ駆動の継続を中止するように前記駆動速度設定部に指令する期間判定指令部、を含むことを特徴とする。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項５または請求項６に記載のモータシステムにおいて、前記モータ駆動目標速度は、第１モータ駆動目標速度と、前記第１モータ駆動目標速度より高い第２モータ駆動目標速度と、を含み、前記中止判定速度は、前記第１モータ駆動目標速度に対応して設定される第１中止判定速度と、前記第２モータ駆動目標速度に対応して設定される、前記第１中止判定速度より高い第２中止判定速度と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るモータシステムは、位置信号生成部およびモータ制御部を備える。位置信号生成部は、可動部が所定位置を通過するときに、機械的なスイッチ動作により、位置信号が有する信号値を不連続に変化させる。モータ制御部は、位置信号が有する信号値が不連続に変化するときに、可動部の駆動速度を変化させる。
【００２２】
モータ制御部は、計測した信号値が所定信号値であるときに、所定時間後に再度信号値を計測する。モータ制御部は、再度計測した信号値に基づいて、可動部の駆動速度を設定する。これにより、モータシステムは、可動部を正確に動作させることができる。
【００２３】
モータ制御部は、計測した可動部の駆動速度が中止判定速度以下であるときには、モータ駆動の継続を中止する。また、モータ制御部は、計測した可動部の駆動速度が継続して所定期間中止判定速度以下であるときには、モータ駆動の継続を中止する。これにより、モータシステムは、可動部が障害物に衝突したことを正確に検知できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
｛第１の実施の形態―可動部を正確に動作させる技術｝
［モータシステム］
以下、図面を参照しつつ、第１の実施の形態について説明する。図１は、モータシステム１の全体構成を示すブロック図である。
【００２５】
モータシステム１は、可動部をモータ駆動させるシステムである。モータシステム１は、オーブンレンジドアをモータ駆動させるオーブンレンジなどである。モータシステム１は、モータ駆動部１１、モータ操作部１２、位置信号生成部１３、モータ制御部１４などから構成される。
【００２６】
［モータ駆動部、モータ操作部］
モータ駆動部１１は、モータ駆動を実行する構成要素である。モータ駆動部１１は、モータ１１１、可動部１１２などから構成される。
【００２７】
モータ１１１は、ブラシレスモータなどである。可動部１１２は、モータ１１１によりモータ駆動する。モータシステム１がオーブンレンジであるときには、可動部１１２はオーブンレンジドアである。
【００２８】
モータ操作部１２は、ユーザ操作を受け付ける構成要素である。モータ操作部１２は、電源部１２１、開閉スイッチ部１２２などから構成される。
【００２９】
電源部１２１は、ユーザ操作を受け付けて、モータシステム１の電源をオンまたはオフにする。開閉スイッチ部１２２は、ユーザ操作を受け付けて、可動部１１２の開閉をモータ制御部１４に指令する。
【００３０】
［位置信号生成部］
位置信号生成部１３は、可動部１１２の駆動位置を示す位置信号を生成する構成要素である。位置信号生成部１３は、通過信号生成部１３１、機械スイッチ部１３２などから構成される。
【００３１】
通過信号生成部１３１は、可動部１１２の所定位置での通過を示す通過信号を、可動部１１２による機械的なスイッチ動作により生成する。通過信号生成部１３１が生成する通過信号について、図２を用いて具体的に説明する。
【００３２】
可動部１１２の一端は、モータ１１１に接続される。可動部１１２は、モータ１１１を中心として、開閉位置間を駆動範囲としてモータ駆動する。
【００３３】
可動部１１２の駆動範囲は、閉位置から開位置までの順序で、領域Ａ、Ｂ、Ｃに分割される。可動部１１２が領域Ａ、Ｂ、Ｃにあるときには、可動部１１２の駆動速度はそれぞれ駆動目標速度ＲＡ、ＲＢ、ＲＣに設定される。
【００３４】
たとえば、駆動目標速度ＲＡ、ＲＣが低速に設定されることにより、可動部１１２は開閉位置において急激な衝突を防止できる。また、駆動目標速度ＲＢが高速に設定されることにより、可動部１１２は開閉位置間においてモータ駆動の所要時間を短縮できる。
【００３５】
通過信号生成部１３１は、可動部１１２が開閉位置および隣接領域の境界にあるときには、可動部１１２による機械的なスイッチ動作により通過信号を生成する。しかし、通過信号生成部１３１は、可動部１１２が上述の位置以外の位置にあるときには、可動部１１２による機械的なスイッチ動作がないため通過信号を生成しない。すなわち、通過信号生成部１３１は、可動部１１２が開閉位置間をモータ駆動する過程において、時間的にパルス形状の通過信号を生成する。
【００３６】
機械スイッチ部１３２は、可動部１１２の駆動位置を示す位置信号を、通過信号による機械的なスイッチ動作により生成する。機械スイッチ部１３２が生成する位置信号について、図３および図４を用いて具体的に説明する。
【００３７】
機械スイッチ部１３２は、可動部１１２が閉位置および開位置にあることを示す通過信号を入力したときには、その通過信号による機械的なスイッチ動作により、信号値がそれぞれＶＣｌｏｓｅおよびＶＯｐｅｎである位置信号を生成する。
【００３８】
機械スイッチ部１３２は、可動部１１２が領域Ａ、Ｂ、Ｃに移動し始めたことを示す通過信号を入力したときには、その通過信号による機械的なスイッチ動作により、信号値がそれぞれＶＡ、ＶＢ、ＶＣである位置信号を生成する。
【００３９】
機械スイッチ部１３２は、通過信号を入力していないときには、次回に通過信号を入力するときまで、上述の位置信号を生成し続ける。
【００４０】
機械スイッチ部１３２についての以下の説明では、可動部１１２が領域Ｂから領域Ａに移動するときについて説明する。
【００４１】
可動部１１２が領域Ａ、Ｂの境界に到達する前には、機械スイッチ部１３２は、信号値がＶＢである位置信号を生成し続けている。可動部１１２が領域Ａ、Ｂの境界に到達したときには、機械スイッチ部１３２は、位置信号が有する信号値をＶＢからＶＡに切り替える。可動部１１２が領域Ａ、Ｂの境界に到達した後には、機械スイッチ部１３２は、信号値がＶＡである位置信号を生成し続けている。
【００４２】
可動部１１２が領域Ａ、Ｂの境界に到達したときには、機械スイッチ部１３２の可動接点は、一方の接点から他方の接点にスイッチされる。可動部１１２が領域Ａ、Ｂの境界を通過するときに、モータ制御部１４が計測する位置信号は、数１０ミリ秒のオーダーでは、図４に示したようになる。
【００４３】
時刻Ｔ１において、可動接点は一方の接点から他方の接点に移動し始める。時刻Ｔ２において、可動接点は一方の接点から他方の接点に移動し終わる。時刻Ｔ１および時刻Ｔ２の間において、可動接点は開閉接点のいずれにも接触していない。
【００４４】
時刻Ｔ２および時刻Ｔ３の間において、可動接点は時刻Ｔ２において受けた衝撃により、他方の接点から跳ね返る状態、および、他方の接点に接触する状態を繰り返す。可動接点は他方の接点から跳ね返る状態においては、開閉接点のいずれにも接触していない。
【００４５】
機械スイッチ部１３２の可動接点が開閉接点のいずれかに接触しているときには、モータ制御部１４は、機械スイッチ部１３２から位置信号を入力できる。しかし、機械スイッチ部１３２の可動接点が開閉接点のいずれにも接触していないときには、モータ制御部１４は、機械スイッチ部１３２から位置信号を入力できない。
【００４６】
モータ制御部１４は、機械スイッチ部１３２から位置信号を入力できないときには、モータ制御部１４自身の接地電圧値を、位置信号が有する信号値として計測する。第１の実施の形態においては、モータ制御部１４自身の接地電圧値は、可動部１１２が閉位置にあることを示す位置信号が有する信号値ＶＣｌｏｓｅに等しい。
【００４７】
［モータ制御部］
モータ制御部１４は、モータ駆動を制御する構成要素である。モータ制御部１４は、駆動速度設定部１４１、位置信号計測部１４２、位置信号補正部１４３、駆動速度計測部１４４、駆動中止指令部１４５などから構成される。
【００４８】
駆動速度設定部１４１は、位置信号が有する信号値に基づいて、可動部１１２の駆動速度を設定する。具体的には、駆動速度設定部１４１は、位置信号が有する信号値がＶＣｌｏｓｅおよびＶＯｐｅｎであるときには、可動部１１２の駆動速度を０に設定する。また、駆動速度設定部１４１は、位置信号が有する信号値がＶＡ、ＶＢ、ＶＣであるときには、可動部１１２の駆動速度をそれぞれ駆動目標速度ＲＡ、ＲＢ、ＲＣに設定する。
【００４９】
位置信号計測部１４２は、位置信号が有する信号値を計測する。理想的には、位置信号計測部１４２は、図３に示した位置信号を計測すべきである。現実的には、位置信号計測部１４２は、図４に示した位置信号を計測することがある。
【００５０】
具体的には、位置信号計測部１４２は、可動部１１２が閉位置にあるときに、位置信号が有する信号値として、ＶＣｌｏｓｅを計測する。また、位置信号計測部１４２は、可動部１１２が閉位置になくとも、機械スイッチ部１３２の可動接点が開閉接点のいずれにも接触していないときに、位置信号が有する信号値として、モータ制御部１４自身の接地電圧値であるＶＣｌｏｓｅを計測する。
【００５１】
位置信号補正部１４３は、位置信号が有する信号値を補正するかどうかを決定する。位置信号が有する信号値が本来的にＶＣｌｏｓｅであるときには、位置信号補正部１４３は、位置信号が有する信号値をＶＣｌｏｓｅから補正しない。位置信号が有する信号値が本来的にＶＣｌｏｓｅでないときには、位置信号補正部１４３は、位置信号が有する信号値をＶＣｌｏｓｅから本来の信号値に補正する。
【００５２】
具体的には、位置信号計測部１４２は、ある時刻に位置信号が有する信号値としてＶＣｌｏｓｅを計測したときには、その時刻から所定時間後に再度位置信号が有する信号値を計測する。位置信号補正部１４３は、再度計測された位置信号が有する信号値がＶＣｌｏｓｅであるときには、位置信号が有する信号値をＶＣｌｏｓｅから補正しない。位置信号補正部１４３は、再度計測された位置信号が有する信号値がＶＣｌｏｓｅでないときには、位置信号が有する信号値をＶＣｌｏｓｅから再度計測された信号値に補正する。
【００５３】
駆動速度設定部１４１は、位置信号補正部１４３により調整された位置信号が有する信号値に基づいて、可動部１１２の駆動速度を設定する。これにより、駆動速度設定部１４１は、可動部１１２が閉位置にないにもかかわらず、可動部１１２が閉位置にあると誤って判断したために、可動部１１２のモータ駆動を誤って停止させることがなくなる。
【００５４】
駆動速度計測部１４４および駆動中止指令部１４５は、可動部１１２が障害物に衝突したことを検知する技術に関係する。駆動速度計測部１４４および駆動中止指令部１４５については、第２の実施の形態において説明する。
【００５５】
［可動部が移動するときにおける処理の流れ］
次に、可動部１１２が開位置から閉位置に移動するときにおける処理の流れについて、図５および図６を用いて説明する。
【００５６】
電源部１２１は、ユーザ操作により、オンにされる。開閉スイッチ部１２２は、ユーザ操作により、開閉信号としてＬｏｗ信号を生成する。Ｌｏｗ信号は、可動部１１２を開位置から閉位置に移動させるための信号である。駆動速度設定部１４１は、開閉信号としてＬｏｗ信号を入力する（ステップＳ１０）。
【００５７】
通過信号生成部１３１は、可動部１１２が開位置にあることを示す通過信号を生成している。機械スイッチ部１３２は、信号値がＶＯｐｅｎである位置信号を生成している。位置信号計測部１４２は、信号値がＶＯｐｅｎである位置信号を計測する（ステップＳ１１）。
【００５８】
位置信号計測部１４２は、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を計測していない。位置信号補正部１４３は、信号値がＶＯｐｅｎである位置信号を、補正することなくそのまま、駆動速度設定部１４１に出力する（ステップＳ１２）。
【００５９】
駆動速度設定部１４１は、信号値がＶＯｐｅｎである位置信号を入力することにより、可動部１１２が開位置にあることを認識する。駆動速度設定部１４１は、可動部１１２の駆動速度を駆動目標速度ＲＣに設定することにより、可動部１１２を領域Ｃに移動させる（ステップＳ１３）。
【００６０】
可動部１１２が領域Ｃおよび領域Ｂの境界に到達したときには、通過信号生成部１３１は、その到達を示す通過信号を生成する。機械スイッチ部１３２は、位置信号が有する信号値をＶＣからＶＢに切り替える。
【００６１】
現実的には、位置信号計測部１４２は、時刻Ｔ１に相当する時刻および時刻Ｔ２に相当する時刻の間において、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を計測する。また、位置信号計測部１４２は、時刻Ｔ２に相当する時刻および時刻Ｔ３に相当する時刻の間において、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を計測することがある。
【００６２】
位置信号計測部１４２は、位置信号を計測する（ステップＳ２０）。第１の場合として、位置信号計測部１４２が計測した信号値がＶＣｌｏｓｅであるときについて説明する（ステップＳ２１においてＹＥＳ）。第２の場合として、位置信号計測部１４２が計測した信号値がＶＢであるときについて説明する（ステップＳ２１においてＮＯ）。
【００６３】
第１の場合においては（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、位置信号計測部１４２は、ステップＳ２０において位置信号を計測したときから、時間ＴＬａｇだけ待機する（ステップＳ２２）。位置信号補正部１４３は、ステップＳ２０において計測された位置信号を、駆動速度設定部１４１に出力しない。
【００６４】
時間ＴＬａｇは、Ｔ３−Ｔ１であることが望ましい。位置信号計測部１４２がステップ２０において信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を計測したとしても、位置信号計測部１４２は後述のステップＳ２３において信号値がＶＢである位置信号を確実に計測できる。時間ＴＬａｇは、リレースイッチなどの機械スイッチの性能に基づいて設定されるとよい。
【００６５】
位置信号計測部１４２は、再度位置信号を計測する（ステップＳ２３）。位置信号計測部１４２が再度計測した信号値は確実にＶＢである（ステップＳ２４においてＮＯ）。位置信号補正部１４３は、ステップＳ２０において計測された位置信号を、ステップＳ２３において再度計測された位置信号に補正する。そして、位置信号補正部１４３は、補正後の位置信号を駆動速度設定部１４１に出力する（ステップＳ２８）。
【００６６】
駆動速度設定部１４１は、信号値がＶＢである位置信号を入力することにより、可動部１１２が領域Ｂにあることを認識する。駆動速度設定部１４１は、可動部１１２の駆動速度を駆動目標速度ＲＢに設定する（ステップＳ２９）。
【００６７】
第２の場合においては（ステップＳ２１においてＮＯ）、位置信号補正部１４３は、信号値がＶＢである位置信号を、補正することなくそのまま、駆動速度設定部１４１に出力する（ステップＳ２６）。
【００６８】
駆動速度設定部１４１は、信号値がＶＢである位置信号を入力することにより、可動部１１２が領域Ｂにあることを認識する。駆動速度設定部１４１は、可動部１１２の駆動速度を駆動目標速度ＲＢに設定する（ステップＳ２７）。
【００６９】
可動部１１２が領域Ｂおよび領域Ａの境界に到達したときには、ステップＳ２０からステップＳ２９まで（ステップＳ２５を除く）が再度実行される。位置信号計測部１４２が計測した信号値がＶＣｌｏｓｅであるときには（ステップＳ２１においてＹＥＳ）、ステップＳ２２からステップＳ２９まで（ステップＳ２５からステップＳ２７までを除く）が再度実行される。位置信号計測部１４２が計測した信号値がＶＡであるときには（ステップＳ２１においてＮＯ）、ステップＳ２６およびステップＳ２７が再度実行される。
【００７０】
可動部１１２が閉位置に到達したときには、通過信号生成部１３１は、その到達を示す通過信号を生成する。位置信号計測部１４２は、時刻Ｔ１に相当する時刻以降の時刻において、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を計測する（ステップＳ２１、Ｓ２４においてＹＥＳ）。ステップＳ２２およびステップＳ２３が再度実行される。
【００７１】
位置信号補正部１４３は、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を、補正することなくそのまま、駆動速度設定部１４１に出力する（ステップＳ２５）。駆動速度設定部１４１は、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を入力することにより、可動部１１２が閉位置にあることを認識する。駆動速度設定部１４１は、可動部１１２のモータ駆動を停止させる。
【００７２】
次に、可動部１１２が閉位置から開位置に移動するときにおける処理の流れについて説明する。可動部１１２が閉位置から開位置に移動するときにおける処理の流れは、可動部１１２が開位置から閉位置に移動するときにおける処理の流れとほぼ同様である。
【００７３】
電源部１２１は、ユーザ操作により、オンにされる。開閉スイッチ部１２２は、ユーザ操作により、開閉信号としてＨｉｇｈ信号を生成する。Ｈｉｇｈ信号は、可動部１１２を閉位置から開位置に移動させるための信号である。駆動速度設定部１４１は、開閉信号としてＨｉｇｈ信号を入力する。
【００７４】
通過信号生成部１３１は、可動部１１２が閉位置にあることを示す通過信号を生成している。機械スイッチ部１３２は、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を生成している。位置信号計測部１４２は、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を計測する。位置信号補正部１４３は、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を、駆動速度設定部１４１に出力する。この段階では、ステップＳ２０からステップＳ２５までに相当する処理が実行される。
【００７５】
駆動速度設定部１４１は、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を入力することにより、可動部１１２が閉位置にあることを認識する。駆動速度設定部１４１は、可動部１１２の駆動速度を駆動目標速度ＲＡに設定することにより、可動部１１２を領域Ａに移動させる。
【００７６】
可動部１１２が領域Ａおよび領域Ｂの境界に到達したときには、および、可動部１１２が領域Ｂおよび領域Ｃの境界に到達したときには、ステップＳ２０からステップＳ２９まで（ステップＳ２５を除く）が実行される。
【００７７】
可動部１１２が開位置に到達したときには、通過信号生成部１３１は、その到達を示す通過信号を生成する。位置信号計測部１４２は、信号値がＶＯｐｅｎである位置信号を計測する。位置信号補正部１４３は、信号値がＶＯｐｅｎである位置信号を、駆動速度設定部１４１に出力する。この段階では、ステップＳ２０からステップＳ２８まで（ステップＳ２５およびステップＳ２７を除く）に相当する処理が実行される。
【００７８】
駆動速度設定部１４１は、信号値がＶＯｐｅｎである位置信号を入力することにより、可動部１１２が開位置にあることを認識する。駆動速度設定部１４１は、可動部１１２のモータ駆動を停止させる。
【００７９】
最後に、第１の実施の形態についてまとめる。位置信号計測部１４２が位置信号を計測したときに、位置信号が有する信号値がＶＣｌｏｓｅであることがある。位置信号計測部１４２は、可動部１１２が閉位置にあるのか、または、機械スイッチ部１３２の可動接点が開閉接点のいずれにも接触していないのか、正確に判断できない。
【００８０】
位置信号計測部１４２は、機械スイッチ部１３２の可動接点が開閉接点のいずれかに接触していると確定されるときに、再度位置信号を計測する。位置信号が有する信号値がＶＣｌｏｓｅでないときには、位置信号補正部１４３は、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を、信号値が本来の電圧値である位置信号に補正する。位置信号が有する信号値がＶＣｌｏｓｅであるときには、位置信号補正部１４３は、信号値がＶＣｌｏｓｅである位置信号を補正しない。
【００８１】
駆動速度設定部１４１は、可動部１１２が閉位置にあるのか、または、可動部１１２が隣接領域の境界にあるのか、正確に判断できる。駆動速度設定部１４１は、可動部１１２が隣接領域の境界にあるにもかかわらず、可動部１１２が閉位置にあると誤って判断することはなく、可動部１１２のモータ駆動を停止させることはない。
【００８２】
｛第２の実施の形態―可動部が障害物に衝突したことを検知する技術｝
［駆動速度計測部および駆動中止指令部］
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態に係るモータシステム１の全体構成は、第１の実施の形態に係るモータシステム１の全体構成と同様である。ただし、第２の実施の形態は、第１の実施の形態と異なり、駆動速度計測部１４４、駆動中止指令部１４５を利用する。
【００８３】
駆動速度計測部１４４は、可動部１１２の駆動速度を計測する。駆動速度設定部１４１が設定した可動部１１２の駆動速度、および、駆動速度計測部１４４が計測した可動部１１２の駆動速度は、必ずしも一致しない。可動部１１２の両駆動速度が一致しない場合について、以下に具体的に説明する。
【００８４】
第１の場合として、可動部１１２が障害物に衝突したときに、駆動速度計測部１４４が計測した駆動速度が、駆動速度設定部１４１が設定した駆動速度より、長時間低速になる場合がある。
【００８５】
第２の場合として、モータ１１１への負荷が変動したときに、駆動速度計測部１４４が計測した駆動速度が、駆動速度設定部１４１が設定した駆動速度より、瞬間的に低速になる場合がある。
【００８６】
第３の場合として、駆動速度設定部１４１が駆動速度を低速から高速に改めて設定したときに、駆動速度計測部１４４が計測した駆動速度が、駆動速度設定部１４１が改めて設定した駆動速度より、短時間低速になる場合がある。
【００８７】
駆動中止指令部１４５は、駆動速度計測部１４４が計測した駆動速度が、駆動速度設定部１４１が設定した駆動速度より低速になったときに、可動部１１２のモータ駆動の継続を停止させるように、駆動速度設定部１４１に指令する。駆動中止指令部１４５が実行する処理について、図７および図８を用いて具体的に説明する。
【００８８】
可動部１１２は、開（閉）位置から閉（開）位置まで移動する途中に、障害物２に衝突する。駆動速度計測部１４４が計測した駆動速度は、駆動速度設定部１４１が設定した駆動速度より、長時間低速になる。
【００８９】
駆動中止指令部１４５は、可動部１１２の閉（開）位置へのモータ駆動を停止させるように、また、可動部１１２の開（閉）位置への所定角度分のモータ駆動を制御するように、駆動速度設定部１４１に指令する。
【００９０】
駆動中止指令部１４５は、駆動速度計測部１４４が計測した駆動速度と比較される駆動速度として、駆動速度設定部１４１が設定した駆動速度のみならず、図８に示した駆動中止判定速度をも設定できる。
【００９１】
第１の実施の形態において具体例として説明したように、駆動目標速度ＲＡ、ＲＣは低速に設定されて、駆動目標速度ＲＢは高速に設定される。領域Ａ、Ｂ、Ｃにおける駆動中止判定速度は、それぞれ、ＲＬｏｗ，Ａ、ＲＬｏｗ，Ｂ、ＲＬｏｗ，Ｃと設定される。駆動目標速度は細い実線で、駆動中止判定速度は太い実線で示されている。
【００９２】
図８（ａ）に示した駆動中止判定速度ＲＬｏｗは、領域Ａ、Ｂ、Ｃにおいて、同一に設定される。駆動中止指令部１４５は、可動部１１２のモータ駆動の継続を停止させるように、駆動速度設定部１４１に指令するかどうかを、画一的に判断できる。
【００９３】
図８（ｂ）に示した駆動中止判定速度ＲＬｏｗは、領域Ｂにおいては、高速な駆動目標速度ＲＢに対応して、高速に設定される。領域Ａ、Ｃにおいては、低速な駆動目標速度ＲＡ、ＲＣに対応して、低速に設定される。領域Ｂにおいても領域Ａ、Ｃと同様に、駆動速度計測部１４４が計測した駆動速度は、駆動速度設定部１４１が設定した駆動速度より少しでも低速になれば、駆動中止判定速度ＲＬｏｗより低速になる。駆動中止指令部１４５は、可動部１１２のモータ駆動の継続を停止させるように、駆動速度設定部１４１に指令するかどうかを、より正確に判断できる。
【００９４】
駆動中止指令部１４５は、駆動速度計測部１４４が計測した駆動速度が、ある瞬間において、駆動中止判定速度ＲＬｏｗより低速になったときに、可動部１１２のモータ駆動の継続を停止させるように、駆動速度設定部１４１に指令する。可動部１１２のモータ駆動の継続は直ちに停止されるため、可動部１１２が障害物２に衝突した第１の場合において有効である。
【００９５】
駆動中止指令部１４５は、駆動速度計測部１４４が計測した駆動速度が、継続して所定時間、駆動中止判定速度ＲＬｏｗより低速になったときに、可動部１１２のモータ駆動の継続を停止させるように、駆動速度設定部１４１に指令してもよい。可動部１１２のモータ駆動の継続は直ちには停止されないため、モータ１１１への負荷が変動した第２の場合、および、駆動速度設定部１４１が駆動速度を低速から高速に改めて設定した第３の場合において有効である。もっとも、実際の駆動速度が駆動目標速度に短時間で追従できるときには、所定時間は短縮されてもよいため、第１の場合においても有効である。
【００９６】
［可動部が移動するときにおける処理の流れ］
次に、可動部１１２が開位置から閉位置に移動するときにおける処理の流れについて、図５および図９を用いて説明する。第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と異なり、モータシステム１は、可動部１１２を正確に動作させるとともに、可動部１１２が障害物２に衝突したことを検知する。モータシステム１は、両処理を独立して実行する。可動部１１２が移動するときにおける処理の流れについての以下の説明においては、可動部１１２が障害物２に衝突したことを検知する技術について説明する。
【００９７】
可動部１１２が開位置から閉位置に移動を開始する処理の流れは、図５に示した処理の流れと同様である。駆動速度計測部１４４は、モータ１１１が出力するＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）パルスなどを計測することにより、可動部１１２の駆動速度を計測する（ステップＳ３０）。
【００９８】
駆動中止指令部１４５は、可動部１１２の駆動速度が継続して所定時間、駆動中止判定速度ＲＬｏｗ以下であるかどうかを判断する（ステップＳ３１）。駆動中止判定速度ＲＬｏｗは、図８（ａ）で示したものであっても、図８（ｂ）で示したものであってもよい。所定時間は、０秒であっても有限秒であってもよい。所定時間は、有限秒であるときには、実際の駆動速度が駆動目標速度に追従する所要時間などに基づいて設定されるとよい。
【００９９】
可動部１１２の駆動速度が継続して所定時間、駆動中止判定速度ＲＬｏｗ以下であるときについて考える（ステップＳ３１においてＹＥＳ）。位置信号計測部１４２は、位置信号を計測する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２においては、第１の実施の形態において説明した位置信号の計測方法を採用できる。
【０１００】
位置信号が有する信号値がＶＣｌｏｓｅであるときには（ステップＳ３３においてＹＥＳ）、可動部１１２は閉位置に到達している。位置信号が有する信号値がＶＣｌｏｓｅでないときには（ステップＳ３３においてＮＯ）、可動部１１２は障害物２に衝突している。
【０１０１】
駆動中止指令部１４５は、可動部１１２の閉位置へのモータ駆動を停止させるように、駆動速度設定部１４１に指令する。また、駆動中止指令部１４５は、可動部１１２の開位置への所定角度分のモータ駆動を制御するように、駆動速度設定部１４１に指令する（ステップＳ３４）。
【０１０２】
可動部１１２の駆動速度が継続して所定時間、駆動中止判定速度ＲＬｏｗ以下でないときについて考える（ステップＳ３１においてＮＯ）。可動部１１２は、閉位置に到達しておらず、障害物２に衝突していない。駆動中止指令部１４５は、可動部１１２の閉位置へのモータ駆動を停止させるように、駆動速度設定部１４１に指令することはない。
【０１０３】
次に、可動部１１２が閉位置から開位置に移動するときにおける処理の流れについて説明する。可動部１１２が閉位置から開位置に移動するときにおける処理の流れは、可動部１１２が開位置から閉位置に移動するときにおける処理の流れとほぼ同様である。
【０１０４】
可動部１１２が閉位置から開位置に移動を開始する処理の流れは、第１の実施の形態と同様である。可動部１１２が開位置に到達するまでには、および、可動部１１２が障害物２に衝突するまでには、ステップＳ３０からステップＳ３３までが実行される。
【０１０５】
可動部１１２が障害物２に衝突したときには、駆動中止指令部１４５は、可動部１１２の開位置へのモータ駆動を停止させるように、駆動速度設定部１４１に指令する。また、駆動中止指令部１４５は、可動部１１２の閉位置への所定角度分のモータ駆動を制御するように、駆動速度設定部１４１に指令する。
【０１０６】
最後に、第２の実施の形態についてまとめる。駆動中止指令部１４５は、可動部１１２の駆動速度が駆動中止判定速度ＲＬｏｗより低速であるときに、可動部１１２のモータ駆動の継続を停止させるように、駆動速度設定部１４１に指令する。
【０１０７】
駆動中止指令部１４５は、駆動電流値の立ち上がり時間を問わないで、処理を実行する。そのため、モータシステム１は、柔らかい障害物２および硬い障害物２をともに検知できる。駆動中止指令部１４５は、駆動開始からの経過時間を問わないで、処理を実行する。そのため、モータシステム１は、設置される環境によらず、正確に障害物２を検知できる。もちろん、モータシステム１は、外付けの障害物センサを備える必要はない。
【０１０８】
駆動中止指令部１４５は、可動部１１２の駆動速度が駆動中止判定速度ＲＬｏｗより低速である継続時間が所定時間を経過したときに、可動部１１２のモータ駆動の継続を停止させるように、駆動速度設定部１４１に指令する。そのため、モータシステム１は、可動部１１２の駆動速度が駆動中止判定速度ＲＬｏｗより低速である原因が、可動部１１２が障害物２に衝突したことであるかどうかを、正確に判断できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】モータシステムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】可動部がモータ駆動する状態を示す模式図である。
【図３】位置信号の領域依存性を示す図である。
【図４】位置信号の時間依存性を示す図である。
【図５】モータ制御部における処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】モータ制御部における処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】可動部がモータ駆動する状態を示す模式図である。
【図８】駆動目標速度および駆動中止判定速度の領域依存性を示す図である。
【図９】モータ制御部における処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１０】
１  モータシステム
２  障害物
１１  モータ駆動部
１２  モータ操作部
１３  位置信号生成部
１４  モータ制御部
１１１  モータ
１１２  可動部
１２１  電源部
１２２  開閉スイッチ部
１３１  通過信号生成部
１３２  機械スイッチ部
１４１  駆動速度設定部
１４２  位置信号計測部
１４３  位置信号補正部
１４４  駆動速度計測部
１４５  駆動中止指令部
【図１】
2009268326.tif 000003
【図２】
2009268326.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009268326.tif 000006
【図５】
2009268326.tif 000007
【図６】
2009268326.tif 000008
【図７】
2009268326.tif 000009
【図８】
2009268326.tif 000010
【図９】
2009268326.tif 000011