CN102281031B - 驱动设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驱动设备及其控制方法。该驱动设备具有校正值输出单元，该校正值输出单元用于输出校正值ΔTa和ΔTb，以校正当对A相线圈和B相线圈未通电时从A传感器和B传感器输出的信号与当对A相线圈和B相线圈通电时从A传感器和B传感器输出的信号之差。基于时间测量单元测量出的时间A和从校正值输出单元输出的校正值ΔTa来切换A相线圈的通电方向。基于时间测量单元测量出的时间B和从校正值输出单元输出的校正值ΔTb来切换B相线圈的通电方向。

Description

驱动设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及驱动设备，尤其涉及根据来自用于检测转子的磁极的检测单元的输出来切换线圈的通电的驱动设备。

背景技术

日本特开平09-331666(对应于美国专利5831356)公开了以下这种技术：对步进马达(以下简称为“马达”)设置作为霍尔(Hall)装置的传感器(以下简称为“传感器”)，以检测转子磁体的转动位置。

根据这种技术，可以与通常的步进驱动一起进行用于根据所期望的速度或负荷在适当定时切换线圈的通电的反馈驱动。因而，可以在从低速区域到高速区域的宽的速度区域内使用该马达，同时可以实现高的输出转矩。

图9是用于说明在具有两个传感器和两相线圈的马达中基于传感器输出来控制各线圈的通电切换定时的例子的图。这种通电切换定时控制例如可以由马达驱动电路(未示出)来实现。以下将假设这两个传感器是A传感器和B传感器、并且两相线圈是A相线圈和B相线圈来进行说明。当在由图中的T1所示的时刻检测到A传感器的输出已从低电平(以下简称为“L”)变为高电平(以下简称为“H”)时，随后，在经过了预设时间Ta1之后到达的由图中的T2所示的时刻、在+方向上对A相线圈通电。之后，当在由图中的T3所示的时刻检测到B传感器的输出已从L变为H时，随后，在经过了预设时间Tb1后到达的由图中的T4所示的时刻、在+方向上对B相线圈通电。之后，连续进行以下的这种控制：使在传感器的H/L反转发生之后直到进行线圈的通电切换为止所需的时间(Ta2～Ta4)和(Tb2～Tb4)增加或减少或者保持恒定。据此，可以使马达以抵抗快速的负荷变化的方式加速、减速或以恒定速度转动。

发明内容

根据本发明的一方面，本发明提供一种驱动设备，所述驱动设备包括：转子，在所述转子上沿着圆周方向交替磁化有不同磁极；第一线圈，对所述第一线圈通电以对第一磁轭励磁；第二线圈，对所述第二线圈通电以对第二磁轭励磁；第一检测单元，用于在所述转子转动时交替检测所述转子的不同磁极，由此输出信号；第二检测单元，用于在所述转子转动时交替检测所述转子的不同磁极，由此输出相位与从所述第一检测单元输出的信号的相位不同的信号；时间测量单元，用于测量从所述第一检测单元检测到所述转子的磁极变化起的第一时间，并且测量从所述第二检测单元检测到所述转子的磁极变化起的第二时间；校正值输出单元，用于输出用于校正以下的差的校正值，所述差是在对所述第一线圈和所述第二线圈未通电时从所述第一检测单元和所述第二检测单元输出的各个信号与在对所述第一线圈和所述第二线圈通电时从所述第一检测单元和所述第二检测单元输出的各个信号之差；以及通电控制单元，用于基于所述时间测量单元测量出的所述第一时间和从所述校正值输出单元输出的所述校正值来切换所述第一线圈的通电方向，并且基于所述时间测量单元测量出的所述第二时间和从所述校正值输出单元输出的所述校正值来切换所述第二线圈的通电方向。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种驱动设备的控制方法，所述驱动设备包括：转子，在所述转子上沿着圆周方向交替磁化有不同磁极；第一线圈，对所述第一线圈通电以对第一磁轭励磁；和第二线圈，对所述第二线圈通电以对第二磁轭励磁，所述控制方法包括以下步骤：第一检测步骤，用于在所述转子转动时交替检测所述转子的不同磁极，由此输出信号；第二检测步骤，用于在所述转子转动时交替检测所述转子的不同磁极，由此输出相位与在所述第一检测步骤中输出的信号的相位不同的信号；时间测量步骤，用于测量从在所述第一检测步骤中检测到所述转子的磁极变化起的第一时间，并且测量从在所述第二检测步骤中检测到所述转子的磁极变化起的第二时间；校正值输出步骤，用于输出用于校正以下的差的校正值，所述差是在对所述第一线圈和所述第二线圈未通电时在所述第一检测步骤和所述第二检测步骤中输出的各个信号与在对所述第一线圈和所述第二线圈通电时在所述第一检测步骤和所述第二检测步骤中输出的各个信号之差；以及通电控制步骤，用于基于在所述时间测量步骤中测量出的所述第一时间和在所述校正值输出步骤中输出的所述校正值来切换所述第一线圈的通电方向，并且基于在所述时间测量步骤中测量出的所述第二时间和在所述校正值输出步骤中输出的所述校正值来切换所述第二线圈的通电方向。

根据本发明，可以提供以下的驱动设备：即使检测单元的输出受到对线圈的通电的影响，该驱动设备也可以实现适当的驱动控制。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的驱动设备的框图。

图2是根据第一实施例的驱动设备中在对马达进行加速控制时的时序图。

图3是用于说明马达驱动控制操作的流程图。

图4A是放大示出在图12中由T3所示的时间范围和由T4所示的时间范围之间(由P表示)的边界部中传感器的输出电压的图。

图4B是放大示出在图12中由T3所示的时间范围和由T4所示的时间范围之间(由P表示)的边界部中传感器的输出电压的图。

图5是放大示出在图12中由T3所示的时间范围和由T4所示的时间范围之间(由P表示)的边界部中传感器的输出电压的图。

图6是根据本发明第二实施例的驱动设备的框图。

图7是根据本发明第二实施例的驱动设备中在对马达进行加速控制时的时序图。

图8是马达驱动控制操作的流程图。

图9是示出基于两个传感器输出对两相线圈的通电切换定时的控制的图。

图10是图9所示的马达的侧视图。

图11是用于解释传感器5的输出电压的变化的图。

图12是用于解释在驱动马达时传感器5的输出电压的变化的图。

具体实施方式

现在将根据附图来详细说明本发明的优选实施例。

首先，将说明传感器的输出电压根据线圈的通电切换而波动的事实。

图10是图9所示的马达的侧视图，并且在该图中省略了壳体构件、线圈和用于对线圈通电的布线构件。在图10中，配置A相磁轭1以使得通过对该A相磁轭通电来对磁极励磁，并且配置B相磁轭2以使得通过对该B相磁轭通电来对磁极励磁。在转子磁体4的外周面上交替磁化有N极和S极。使转子磁体4和转轴3一体化。传感器5被配置成面向转子磁体4的外周面，并且检测转子磁体4的转动。当该马达小型化时，如图10所示，传感器5配置在A相磁轭1和B相磁轭2附近。因而，传感器5的输出电压由于A相磁轭1和B相磁轭2产生的磁场而波动。

尽管在图9中示出了通过对传感器的输出电压进行二值化所获得的矩形波，但由于用作为传感器5的霍尔装置具有以模拟方式变化的输出电压，因而二值化电路对该模拟状的输出电压进行二值化。图11的各曲线示出传感器5的输出电压的变化，其中，横轴表示时间并且纵轴表示输出电压。由图11的点划线所示的曲线表示转子磁体4以不受A相磁轭1和B相磁轭2产生的磁场影响的状态转动的情况下传感器5的输出电压变化。图9的二值化后的矩形波是通过使用基准电压(未示出)作为阈值对这种模拟状的输出电压进行二值化所获得的波。

由图11中分配有符号“A+B+”的虚线所示的曲线表示在+(加号)方向上分别对A相线圈和B相线圈通电的情况下传感器5的输出电压变化。由图11中分配有符号“A-B+”的虚线所示的曲线表示分别在-(减号)方向上对A相线圈通电和在+(加号)方向上对B相线圈通电的情况下传感器5的输出电压变化。由图11中分配有符号“A+B-”的虚线所示的曲线表示分别在+方向上对A相线圈通电和在-方向上对B相线圈通电的情况下传感器5的输出电压变化。由图11中分配有符号“A-B-”的虚线所示的曲线表示在-方向上分别对A相线圈和B相线圈通电的情况下传感器5的输出电压变化。

在图11的情况下，当在同一方向上对A相线圈和B相线圈通电时，传感器5的输出电压受到极大影响。即，当将A相线圈和B相线圈通电为A+B+时，输出电压朝向加号侧大幅波动。当将A相线圈和B相线圈通电为A-B-时，输出电压朝向减号侧大幅波动。由于输出电压受配置在离传感器5更近的位置处的A相磁轭1的影响更大，因此当将A相线圈和B相线圈通电为A+B-时，输出电压朝向加号侧略微波动，并且当将A相线圈和B相线圈通电为A-B+时，输出电压朝向减号侧略微波动。这样，传感器5的输出电压的波动的方向和大小根据对A相线圈和B相线圈的通电方向的组合而不同，并且如由在图11中示出的虚线所示，存在四种波动。

在实际的马达中，由于在连续地切换磁轭的四种励磁组合的情况下使转子磁体转动，因此传感器的实际输出电压根据磁轭的励磁的影响而以四种不同的方式连续波动。图12是用于说明在驱动马达时传感器5的输出电压波动的图。以与图11相同的方式，在图12的上部中由点划线所示的曲线表示转子磁体4以不受A相磁轭1和B相磁轭2所产生的磁场影响的状态转动的情况下传感器5的输出电压，并且该曲线是表示转子磁体4的正确转动位置的理想输出电压。以与图11相同的方式，在该理想输出电压的加号侧和减号侧所示的总共四条虚线表示在将A相线圈和B相线圈分别通电为A+B+、A+B-、A-B+和A-B-的情况下传感器5的波动输出电压。输出电压波动的原因如上所述。此外，在该图的中间部分所示的两个矩形波分别表示A相线圈和B相线圈的通电切换。在该图中，在由该图中的T1、T2、T3和T4分别表示的时间范围中将A相线圈和B相线圈通电为A+B-、A-B-、A-B+和A+B+。

因而，传感器的实际输出电压如图12的上部中的实线所示而变化。即，在将A相线圈和B相线圈通电为A+B-时由图中的T1所示的时间范围中，如由虚线所示，输出电压从理想输出电压朝向加号侧略微波动。然而，在将A相线圈和B相线圈通电为A-B-时由该图中的T2所示的时间范围中，如由虚线所示，输出电压从理想输出电压朝向减号侧大幅波动。同样，在由该图的T3所示的时间范围中，如由虚线所示，输出电压从理想输出电压朝向减号侧略微波动。在由该图的T4所示的时间范围中，如由虚线所示，输出电压从理想输出电压朝向加号侧大幅波动。这样，传感器5的输出电压总是根据线圈的通电方向的组合而波动，并且没有输出由点划线所示的理想输出电压。之后，为了简化说明，在图12的上部中由点划线所示的曲线表示在转子磁体4以不受A相磁轭1和B相磁轭2产生的磁场影响的状态转动的情况下传感器5的输出电压，并且通过“理想输出电压(点划线)”来表示该输出电压。在图12的上部中由虚线所示的曲线表示在转子磁体4以受到A相磁轭1和B相磁轭2产生的磁场影响的状态转动的情况下以四种不同的方式波动的传感器5的输出电压，并且由“波动输出电压(虚线)”来表示该输出电压。此外，在图12的上部中由实线所示的曲线表示在根据A相线圈和B相线圈的通电切换而切换至四种波动输出电压(虚线)之一时所输出的传感器5的实际输出电压，并且由“实际输出电压(实线)”来表示该输出电压。

如上所述，代替理想输出电压(点划线)，传感器5仅输出实际输出电压(实线)。因此，如图12的下部所示，当对理想输出电压(点划线)进行二值化时，该理想输出电压变为如由该图中的点划线所示的矩形波。然而，当对实际输出电压(实线)进行二值化时，该实际输出电压变为如由该图的实线所示的矩形波。因而，不能获得转子磁体的正确转动位置，并且在该状态下不能获得适当的驱动控制。

以下将参考附图来说明本发明的典型实施例。尽管以下将说明在将本发明应用于图10所示的马达的情况下的例子，但本发明不限于此。当然，本发明还可应用于相关技术中在转子磁体的位置检测和磁轭的励磁时刻之间的关系方面具有上述问题的其它马达。即，本发明是具有用于检测转子磁体的转动位置的检测单元的驱动设备可以使用的发明。

第一实施例

图1是根据第一实施例的驱动设备的框图。第一实施例的驱动设备包括马达101和用于控制马达101的马达控制电路110。本实施例中的马达101是步进马达，并且可以应用于例如用于驱动摄像设备的变焦透镜的马达。

马达101包括转子103、A相线圈104a(第一线圈)、B相线圈104b(第二线圈)、A传感器105a和B传感器105b。圆筒形磁体102固定至转子103。在磁体102的外周面上沿着圆周方向交替磁化有不同的磁极(N极和S极)。作为A传感器105a和B传感器105b中的各传感器，使用霍尔装置，霍尔装置的输出电压根据通过霍尔装置的磁通量以模拟方式变化。A传感器105a和B传感器105b与在磁体102的外周面上磁化了的N极和S极相对配置，以使得转子103的转动感应出传感器的输出电压的模拟变化。

即，A传感器105a用作第一检测单元，该第一检测单元用于在转子103转动时，交替检测转子103的磁极(N极和S极)并且输出信号。B传感器105b用作第二检测单元，该第二检测单元用于在转子103转动时，交替检测转子103的磁极(N极和S极)并且输出相位与从A传感器105a输出的信号的相位不同的信号。马达控制电路110包括检测单元106、时间测量单元107和通电控制单元108。

检测单元106将从A传感器105a和B传感器105b输出的模拟状的电压信号分别二值化成两个值H和L，并且输出矩形波。

时间测量单元107测量从对从检测单元106输出的矩形波进行H/L反转起、直到H/L反转发生为止所需的时间。时间测量单元107具有可以独立测量并输出时间的A计时器和B计时器。A计时器测量并输出从对A传感器105a的矩形波进行H/L反转起、直到H/L反转发生为止所需的时间A。B计时器测量并输出从对B传感器105b的矩形波进行H/L反转起、直到H/L反转发生为止所需的时间B。

即，时间测量单元107用作以下的时间测量单元：该时间测量单元用于测量从A传感器105a检测到转子103的第一磁极起、直到A传感器105a检测到与转子103的第一磁极(例如，N极)不同的第二磁极(例如，S极)为止所需的时间，作为第一时间。时间测量单元107还用作以下的时间测量单元：该时间测量单元用于测量从B传感器105b检测到第一磁极(例如，N极)起、直到B传感器105b检测到第二磁极(例如，S极)为止所需的时间，作为第二时间。

通电控制单元108基于时间测量单元107测量出的(从A传感器105a和B传感器105b的H/L反转起的)经过时间，控制A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换定时。通电控制单元108具有判断单元108a，判断单元108a用于判断是否与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a或B传感器105b中发生H/L反转。

校正值输出单元109具有存储器。将用于校正传感器105a和105b的理想输出电压和实际输出电压之间的差的校正值存储在该存储器中。通电控制单元108基于从校正值输出单元109输出的校正值，对传感器105a和105b的理想输出电压和实际输出电压之间的差进行校正。

即，通电控制单元108校正在对线圈104a和104b未通电时获得的来自传感器105a和105b的输出与在对线圈104a和104b通电时获得的来自传感器105a和105b的输出之间的差。

图4A和4B是放大示出在图12中由T3所示的时间范围和由T4所示的时间范围之间(该图中由P表示)的边界部中传感器的输出电压的图。点划线、虚线和实线的含义与图12所示的点划线、虚线和实线的含义相同。然而，图4A是实际输出电压(实线)在由T4所表示的时间范围中变为作为阈值的基准电压(以下简称为“过零(zero-crossing)”)的情况下的图。图4B是实际输出电压(实线)在由T3所示的时间范围中变为作为阈值的基准电压的情况下的图。在图4A和4B中，符号Pa和Pb均表示实际输出电压(实线)的过零的发生点，并且符号Q表示理想输出电压(点划线)的过零的发生点。由于图4A所示的作为Q和Pa之差的ΔTa和图4B所示的作为Q和Pb之差的ΔTb均等于固定值，因此预先已将ΔTa和ΔTb存储在校正值输出单元109的存储器中。校正值输出单元109将校正值ΔTa和ΔTb输出至通电控制单元108。因而，通电控制单元108可以通过对Pa和Pb的定时进行ΔTa和ΔTb的时间校正来间接获得Q的定时，并且可以获得转子磁体的正确转动位置。

当如图4A所示过零在由该图中的T4所示的时间范围中发生时，通过将ΔTa与实际输出电压(实线)的过零的时间Pa相加所获得的时间被看作为理想输出电压(点划线)的过零的时间Q。基于通过将ΔTa和实际输出电压(实线)的过零的时间Pa相加所获得的时间来控制A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换定时。当如图4B所示过零在由该图中的T3所示的时间范围中发生时，通过从实际输出电压(实线)的过零的时间Pb减去ΔTb所获得的时间被看作为理想输出电压(点划线)的过零的时间Q。基于通过从实际输出电压(实线)的过零的时间Pb减去ΔTb所获得的时间来控制A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换定时。

图5是以与图4A和4B相同的方式放大示出图12中由T3所示的时间范围和由T4所示的时间范围之间的边界部中传感器的输出电压的图。点划线、虚线和实线的含义与图12、4A和4B所述的点划线、虚线和实线的含义相同。在图5中，符号Pc表示实际输出电压(实线)的过零的发生点，并且符号Q表示理想输出电压(点划线)的过零的发生点。符号Pa表示在将时间范围T3和T4设置成A+B+的通电模式的情况下过零的发生点。符号Pb表示在将时间范围T3和T4设置成A-B+的通电模式的情况下过零的发生点。

图5与图4A和4B之间的差异在于实际输出电压(实线)的过零发生在图12中由T3所示的时间范围和由T4所示的时间范围之间的边界上，即过零与从A-B+到A+B+的通电切换同时发生。在如图4A所示过零在线圈的通电切换之后发生的情况下，通过将ΔTa与实际输出电压(实线)的过零的时间Pa相加，可以获得理想输出电压(点划线)的过零的时间Q。同样，即使在如图4B所示过零在线圈的通电切换之前发生的情况下，通过从实际输出电压(实线)的过零的时间Pb减去ΔTb，也可以获得理想输出电压(点划线)的过零的时间Q。

然而，在图5中，过零由于线圈的通电切换而发生。如上所述，作为波动输出电压(虚线)的过零和理想输出电压(点划线)的过零之差的ΔTa(＝从Pa至Q)或ΔTb(＝从Pb至Q)等于固定值。然而，实际输出电压(实线)的过零和理想输出电压(点划线)的过零之差(＝从Pc至Q)等于根据线圈的通电模式切换的时间点而变化的值。因此，在图5的情况中，根据前述的时间校正，不能获得理想输出电压(点划线)的过零的时间Q。

图2是根据第一实施例的驱动设备中在对马达101进行加速控制时的时序图。如图2所示，在从A传感器105a的H/L反转起经过了第一经过时间(±ΔTa+Ta11)～(±ΔTa+Ta31)之后进行A相线圈104a的通电切换。同样，在从B传感器105b的H/L反转起经过了第一经过时间(±ΔTb+Tb11)～(±ΔTb+Tb31)之后进行B相线圈104b的通电切换。即，在从时间测量单元107输出的(对A传感器105a的矩形波进行H/L反转之后的)经过时间等于(±ΔTa+Ta11)～(±ΔTa+Ta31)时进行A相线圈104a的通电切换。在从时间测量单元107输出的(对B传感器105b的矩形波进行H/L反转之后的)经过时间等于(±ΔTb+Tb11)～(±ΔTb+Tb31)时进行B相线圈104b的通电切换。

作为第一经过时间的第一项的(±ΔTa)和(±ΔTb)均是通过上述的时间校正给出的校正时间项。即，(±ΔTa)和(±ΔTb)均是用于将传感器的实际输出电压(实线)校正为理想输出电压(点划线)的校正项。如参考图4A和4B所述，以上的校正项在相加校正的情况下具有正号，并且在相减校正的情况下具有负号。作为第一经过时间的第二项的(+Ta11)～(+Ta31)和(+Tb11)～(+Tb31)均是指定磁体102的转动位置与线圈的通电切换之间的时序关系的时间项。通过控制这种时间项的值来控制马达的转动速度。即，根据本实施例的马达，对传感器的输出电压进行二值化，并且根据二值化后的传感器的输出信号的电平反转来检测磁体102的转动位置，由此控制线圈的通电切换。

现在假定将作为从传感器的H/L反转起直到通电切换为止所需的第一经过时间的第二项的(+Ta11)～(+Ta31)和(+Tb11)～(+Tb31)均控制为以适当值恒定。因而，磁体102的转动位置和线圈的通电切换定时之间的关系恒定。如果施加至马达的负荷恒定，则可以将转动速度控制为恒定。然而，如果将作为第一经过时间的第二项的(+Ta11)～(+Ta31)和(+Tb11)～(+Tb31)均控制为逐步减小，则使线圈的通电切换定时相对于磁体102的转动位置逐步提前。在这种情况下，如果施加至马达的负荷恒定，则可以使马达的转动速度加速。

如上所述，通过缩短作为第一经过时间的第二项的(+Ta11)～(+Ta31)和(+Tb11)～(+Tb31)中的每一个，使马达加速。在加速阶段中，如图2所示，在B相线圈104b的通电切换之后直到发生A传感器105a的H/L反转为止所需的时间Tc1～Tc3逐渐缩短并且很快变为大致相同的时间。即，A传感器105a的H/L反转在由图2的箭头T4所示的时刻发生的原因是在由图2的箭头T3所示的时刻进行了B相线圈104b的通电切换。如上所述，在由于线圈的通电切换而发生的传感器的H/L反转中，可以通过前述的时间校正来获得理想输出电压(点划线)的过零的时间。

在第一实施例中，考虑到这种情况来进行以下控制。

图3是根据第一实施例的马达驱动控制操作的流程图。

在步骤S101中，通电控制单元108进行对A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换。

在步骤S102中，通电控制单元108判断是否与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a或B传感器105b中发生H/L反转。如果与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a或B传感器105b中发生H/L反转，则处理例程进入步骤S105。如果没有与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a或B传感器105b中发生H/L反转，则进行步骤S103。

在步骤S103中，通电控制单元108判断在A传感器105a或B传感器105b中是否发生H/L反转。如果在A传感器105a或B传感器105b中发生H/L反转，则进行步骤S104。如果在A传感器105a或B传感器105b中没有发生H/L反转，则重复步骤S103。

在步骤S104中，通电控制单元108判断从在A传感器105a中发生H/L反转起时间测量单元107的A计时器测量出的时间A是否等于第一经过时间。如果时间A等于第一经过时间，则进行步骤S101。如果时间A不等于第一经过时间，则重复步骤S104。同样，如果在步骤S103中在B传感器105b中发生H/L反转，则判断从在B传感器105b中发生H/L反转起时间测量单元107的B计时器测量出的时间B是否等于第一经过时间。如果时间B等于第一经过时间，则进行步骤S101。如果时间B不等于第一经过时间，则重复步骤S104。

在步骤S105中，通电控制单元108判断从在B传感器105b中发生H/L反转起时间测量单元107的B计时器测量出的时间B是否等于第二经过时间。如果时间B等于第二经过时间，则进行步骤S101。如果时间B不等于第二经过时间，则重复步骤S105。同样，如果在步骤S102中判断为在B传感器105b中发生H/L反转，则判断从在A传感器105a中发生H/L反转起时间测量单元107的A计时器测量出的时间A是否等于第二经过时间。如果时间A等于第二经过时间，则进行步骤S101。如果时间A不等于第二经过时间，则重复步骤S105。

在第一实施例中，如果与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a中发生H/L反转，则不进行基于从在A传感器105a中发生H/L反转起测量出的时间A的通电切换。作为代替，进行基于从在B传感器105b中发生H/L反换起测量出的时间B的通电切换。同样，如果与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在B传感器105b中发生H/L反转，则不进行从在B传感器105b中发生H/L反转起测量出的时间B的通电切换。作为代替，进行基于从在A传感器105a中发生H/L反转起测量出的时间A的通电切换。

即，如果没有与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a中发生H/L反转，则可以对从在A传感器105a中发生H/L反转起测量出的时间A进行前述的时间校正。然而，如果与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a中发生H/L反转，则不能对从在A传感器105a中发生H/L反转起测量出的时间A进行前述的时间校正。这对于B传感器105b同样成立。

时间测量单元107独立测量从对A传感器105a的矩形波进行了H/L反转起直到H/L反转再次发生为止所需的时间A、和从对B传感器105b的矩形波进行了H/L反转起直到H/L反转再次发生为止所需的时间B，并且独立输出时间A和时间B。因此，如果与通电切换大致同时在A传感器105a中发生H/L反转，则可以进行基于从在B传感器105b中发生H/L反转起所需的时间B的控制。同样，如果与通电切换大致同时在B传感器105b中发生H/L反转，则可以进行基于从在A传感器105a中发生H/L反转起所需的时间A的控制。

将说明从由图2的箭头T1所示的时刻开始图3的流程图的操作的情况作为例子。

在由图2的箭头T1所示的时刻进行从A-B-到A+B-的通电切换，并且进行步骤S102。

在由图2的箭头T1所示的时刻，由于没有与A传感器105a和B传感器105b的通电切换大致同时发生H/L反转，因此步骤S102中的判断结果为“否”，并且进行步骤S103。

重复步骤S103，直到在由图2的箭头T2所示的时刻在B传感器105b中发生H/L反转为止，并且进行步骤S104。

重复步骤S104，直到时间测量单元107的B计时器测量出的时间B等于第一经过时间(±ΔTb+Tb31)为止。当时间测量单元107的B计时器测量出的时间B等于第一经过时间(±ΔTb+Tb31)时，处理例程进入步骤S101。

在步骤S101中，在由图2的箭头T3所示的时刻进行从A+B-到A+B+的通电切换。此时，在与由图2的箭头T3所示的时刻大致相同的由图2的箭头T4所示的时刻，在A传感器105a中发生H/L反转。因此，在下一步骤S102中，判断为A传感器105a的通电切换和H/L反转大致同时发生。处理例程进入步骤S105。

在步骤S105中，重复步骤S105，直到从在B传感器105b中发生H/L反转起时间测量单元107的B计时器测量出的时间B等于第二经过时间(±ΔTb+Tb42)为止。当时间测量单元107的B计时器测量出的时间B等于第二经过时间(±ΔTb+Tb42)时，处理例程再次进入步骤S101。即，如果A传感器105a的通电切换和H/L反转大致同时发生，则不基于从在A传感器105a中发生H/L反转起测量出的时间A来进行A相线圈104a的通电切换。作为代替，基于从在B传感器105b中发生H/L反转起测量出的时间B来进行A相线圈104a的通电切换。

第一经过时间的第二项(Ta41)是根据马达的目标转动速度或施加至该马达的负荷而预设的值。另一方面，可以通过将校正时间与第一经过时间的第二项(Ta41)相加来计算第二经过时间的第二项(Tb42)。

可以通过以下的等式来计算校正时间。

(校正时间)＝(第二经过时间的第二项(Tb42))-(第一经过时间的第二项(Ta41))＝(与当前电气角360°相对应的时间(由图中的A所表示))×((A传感器和B传感器之间的偏差量的相应电气角)÷360°)

因此，在第一实施例中，如果与通电切换大致同时在A传感器105a中发生H/L反转，则不进行基于A传感器105a的H/L反转作为基准的通电切换。因而，可以基于以下的传感器的H/L反转来进行通电切换：在该H/L反转中，可以通过前述的时间校正来获得理想输出电压(点划线)的过零的时间。

此外，在第一实施例中，如果与通电切换大致同时发生A传感器105a的H/L反转，则基于以下的B传感器105b的H/L反转作为基准来进行通电切换：该H/L反转在最接近于A传感器105a的H/L反转的定时发生。因而，可以进行适当的控制。

第二实施例

在第一实施例中，时间测量单元107测量从对从检测单元106输出的矩形波进行H/L反转起直到H/L反转发生为止所需的经过时间。另一方面，第二实施例与第一实施例的不同之处在于时间测量单元207测量出的时间。

时间测量单元207测量并输出从将矩形波从H反转为L起、直到再次将从检测单元106输出的矩形波从H反转为L为止所需的经过时间。同样，时间测量单元207测量并输出从将矩形波从L反转为H起、直到再次将从检测单元106输出的矩形波从L反转为H为止所需的经过时间。时间测量单元207具有可以独立测量并输出时间的A1计时器、A2计时器、B1计时器和B2计时器。

即，作为A1计时器，时间测量单元207测量并输出从将矩形波从H反转为L起、直到再次将A传感器105a的矩形波从H反转为L为止所需的时间A1。同时，作为A2计时器，时间测量单元207测量并输出从将矩形波从L反转为H起、直到再次将A传感器105a的矩形波从L反转为H为止所需的时间A2。与此同时，作为B1计时器，时间测量单元207测量并输出从将矩形波从H反转为L起、直到再次将B传感器105b的矩形波从H反转为L为止所需的第三时间。此外，同时，作为B2计时器，时间测量单元207测量并输出从将矩形波从L反转为H起、直到再次将B传感器105b的矩形波从L反转为H为止所需的第四时间。因此，时间测量单元207执行四种独立的时间测量，并将这四个独立的测量时间输出至通电控制单元208。

因此，时间测量单元207测量从A传感器105a检测到转子103的第一磁极(例如，N极)起、直到A传感器105a再次检测到转子103的第一磁极(例如，N极)为止所需的时间。时间测量单元207还测量从A传感器105a检测到转子103的第二磁极(例如，S极)起、直到A传感器105a再次检测到转子103的第二磁极(例如，S极)为止所需的时间。时间测量单元207还测量从B传感器105b检测到转子103的第一磁极(例如，N极)起、直到B传感器105b再次检测到转子103的第一磁极(例如，N极)为止所需的时间。此外，时间测量单元207测量从B传感器105b检测到转子103的第二磁极(例如，S极)起、直到B传感器105b再次检测到转子103的第二磁极(例如，S极)为止所需的时间。

图6是根据第二实施例的驱动设备的框图。根据第二实施例的驱动设备包括马达101和用于控制马达101的马达控制电路210。利用与第一实施例的附图标记相同的附图标记来表示与第一实施例的部分相同的部分，并且这里省略了对这些部分的说明。

图7是根据第二实施例的驱动设备中在对马达101进行加速控制时的时序图。图8是用于说明根据第二实施例的马达驱动控制操作的流程图。

在步骤S201中，通电控制单元208进行A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换。

在步骤S202中，通电控制单元208判断是否与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a或B传感器105b中发生H/L反转。如果与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a或B传感器105b中发生H/L反转，则进行步骤S205。如果没有与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a或B传感器105b中发生H/L反转，则进行步骤S203。

在步骤S203中，如果A相线圈104a的通电方向为+，则通电控制单元208判断是否已将A传感器105a的矩形波从H反转为L。重复步骤S203，直到将A传感器105a的矩形波从H反转为L为止。同样，如果A相线圈104a的通电方向为-，则判断是否已将A传感器105a的矩形波从L反转为H。重复步骤S203，直到将A传感器105a的矩形波从L反转为H为止。如果B相线圈104b的通电方向为+，则判断是否已将B传感器105b的矩形波从H反转为L。重复步骤S203，直到将B传感器105b的矩形波从H反转为L为止。如果B相线圈104b的通电方向为-，则判断是否已将B传感器105b的矩形波从L反转为H。重复步骤S203，直到将B传感器105b的矩形波从L反转为H为止。

在步骤S204中，如果A相线圈104a的通电方向为+，则通电控制单元208判断从将A传感器105a的矩形波从H反转为L起时间测量单元207的A1计时器测量出的时间A1是否等于第一经过时间。重复步骤S204，直到时间A1等于第一经过时间为止。同样，如果A相线圈104a的通电方向为-，则判断从将A传感器105a的矩形波从L反转为H起时间测量单元207的A2计时器测量出的时间A2是否等于第一经过时间。重复步骤S204，直到时间A2等于第一经过时间为止。如果B相线圈104b的通电方向为+，则判断从将B传感器105b的矩形波从H反转为L起时间测量单元207的B1计时器测量出的第三时间是否等于第一经过时间。重复步骤S204，直到第三时间等于第一经过时间为止。如果B相线圈104b的通电方向为-，则判断从将B传感器105b的矩形波从L反转为H起时间测量单元207的B2计时器测量出的第四时间是否等于第一经过时间。重复步骤S204，直到第四时间等于第一经过时间为止。

在步骤S205中，通电控制单元208进行以下判断。即，如果在步骤S202中判断为在A传感器105a中发生从H到L的反转，则通电控制单元208判断从在A传感器105a中发生从L到H的反转起时间测量单元207的A2计时器测量出的时间A2是否等于第二经过时间。同样，如果在步骤S202中判断为在A传感器105a中发生从L到H的反转，则判断从在A传感器105a中发生从H到L的反转起时间测量单元207的A1计时器测量出的时间A1是否等于第二经过时间。如果在步骤S202中判断为在B传感器105b中发生从H到L的反转，则判断从在B传感器105b中发生从L到H的反转起时间测量单元207的B2计时器测量出的第四时间是否等于第二经过时间。如果在步骤S202中判断为在B传感器105b中发生从L到H的反转，则判断从在B传感器105b中发生从H到L的反转起时间测量单元207的B1计时器测量出的第三时间是否等于第二经过时间。如果以上的各个经过时间等于第二经过时间，则进行步骤S201。如果以上的各个经过时间短于第二经过时间，则重复步骤S205。

将说明从由图7的箭头T1所示的时刻开始图8的流程图的操作的情况作为例子。

在由图7的箭头T1所示的时刻，进行从A-B-到A+B-的通电切换，并且进行步骤S202。

在由图7的箭头T1所示的时刻，由于没有与通电切换大致同时在A传感器105a和B传感器105b的每一个中发生H/L反转，因此步骤S202的判断结果为“否”，并且处理例程进入步骤S203。

重复步骤S203，直到在由图7的箭头T2所示的时刻在B传感器105b中发生从L到H的反转为止，并且处理例程进入步骤S204。

重复步骤S204，直到时间测量单元207的B2计时器测量出的第四时间等于第一经过时间(±ΔTb+Tb31)为止。如果时间测量单元207的B2计时器测量出的第四时间等于第一经过时间(±ΔTb+Tb31)，则进行步骤S201。

在步骤S201中，在由图7的箭头T3所示的时刻进行从A+B-到A+B+的通电切换。此时，在与由图7的箭头T3所示的时刻大致同时的由图7的箭头T4所示的时刻，在A传感器105a中发生从H到L的反转。因此，随后，当处理例程进入步骤S202时，判断为与通电切换大致同时在A传感器105a中发生从H到L的反转。处理例程进入步骤S205。

在步骤S205中，重复步骤S205，直到从在A传感器105a中发生从L到H的反转起时间测量单元207的A2计时器测量出的时间A2等于第二经过时间(±ΔTa+Ta32)为止。当时间测量单元207的A2计时器测量出的时间A2等于第二经过时间(±ΔTa+Ta32)时，处理例程再次进入步骤S201。即，如果与通电切换大致同时在A传感器105a中发生从H到L的反转，则不基于从在A传感器105a中发生从H到L的反转起测量出的时间A1来进行A相线圈104a的通电切换。作为代替，基于从在A传感器105a中发生从L到H的反转起测量出的时间A2来进行A相线圈104a的通电切换。

第一经过时间的第二项(Ta41)是根据马达的目标转动速度和施加至该马达的负荷而预设的值。另一方面，可以通过将校正时间与第一经过时间的第二项(Ta41)相加来计算第二经过时间的第二项(Ta32)。

可以通过以下等式来计算该校正时间。

(校正时间)＝(第二经过时间的第二项(Ta32))-(第一经过时间的第二项(Ta41))＝(与当前电气角360°相对应的时间(由该图中的A所表示))×180°÷360°)

如上所述，在第二实施例中，如下进行控制。

如果与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a中发生从H到L的反转，则不进行基于从在A传感器105a中发生从H到L的反转起测量出的时间A1的通电切换。作为代替，进行基于从在A传感器105a中发生从L到H的反转起测量出的时间A2的通电切换。同样，如果与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在A传感器105a中发生从L到H的反转，则不进行基于从在A传感器105a中发生从L到H的反转起测量出的时间A2的通电切换。作为代替，进行基于从在A传感器105a中发生从H到L的反转起测量出的时间A1的通电切换。如果与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在B传感器105b中发生从H到L的反转，则不进行基于从在B传感器105b中发生从H到L的反转起测量出的第三时间的通电切换。作为代替，进行基于从在B传感器105b中发生从L到H的反转起测量出的第四时间的通电切换。如果与A相线圈104a和B相线圈104b的通电切换大致同时在B传感器105b中发生从L到H的反转，则不进行基于从在B传感器105b中发生从L到H的反转起测量出的第四时间的通电切换。作为代替，进行基于从在B传感器105b中发生从H到L的反转起测量出的第三时间的通电切换。

因此，在第二实施例中，如果与通电切换大致同时在A传感器105a中发生从H到L的反转，则不进行使用A传感器105a的从H到L的反转作为基准的通电切换。如果与通电切换大致同时在A传感器105a中发生从L到H的反转，则不进行使用A传感器105a的从L到H的反转作为基准的通电切换。如果与通电切换大致同时在B传感器105b中发生从H到L的反转，则不进行使用B传感器105b的从H到L的反转作为基准的通电切换。如果与通电切换大致同时在B传感器105b中发生从L到H的反转，则不进行使用B传感器105b的从L到H的反转作为基准的通电切换。因此，可以通过以下的传感器的H/L反转来进行通电切换：在该H/L反转中，可以通过前述的时间校正来获得理想输出电压(点划线)的过零的时间。

尽管以上已经参考典型实施例详细说明了本发明，但本发明不限于这些特定实施例，而且本发明还包含在不背离本发明的本质的范围内的各种变形。

可以通过将存储有体现前述功能的软件的程序代码的存储介质提供至系统或设备来实现上述实施例的处理。该系统或设备的计算机(或者CPU或MPU)读出并执行该存储介质中存储的程序代码，以使得可以实现上述实施例的功能。在这种情况下，从该存储介质读出的程序代码本身实现了上述实施例的功能。已存储有该程序代码的存储介质构成了本发明。作为用于提供这种程序代码的存储介质，例如，可以使用软(floppy，注册商标)盘、硬盘、光盘或磁光盘等。或者，还可以使用CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡或ROM等。

本发明不仅包括计算机执行所读出的程序代码、以实现以上所述的实施例的功能的情况，还包括以下的情况：在计算机上运行的OS(操作系统)等基于该程序代码的指示执行实际处理的一部分或全部，并且通过这些处理来实现上述实施例的功能。

此外，可以将从存储介质读出的程序代码写入针对插入计算机的功能扩展板或连接至计算机的功能扩展单元所设置的存储器中。本发明还包括以下情况：之后，该功能扩展板或功能扩展单元所配备的CPU等基于程序代码的指示进行实际处理的一部分或全部，并且通过这些处理来实现上述实施例的功能。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改以及等同结构和功能。

Claims (6)

1.一种驱动设备，包括：

转子，在所述转子上沿着圆周方向交替磁化有不同磁极；

第一线圈，对所述第一线圈通电以对第一磁轭励磁；

第二线圈，对所述第二线圈通电以对第二磁轭励磁；

第一检测单元，用于在所述转子转动时交替检测所述转子的不同磁极，由此输出第一检测信号；

第二检测单元，用于在所述转子转动时交替检测所述转子的不同磁极，由此输出相位与所述第一检测信号的相位不同的第二检测信号；

第一时间测量单元，用于测量从所述第一检测单元检测到所述转子的检测磁极变化起、直到所述第一检测单元再次检测到所述转子的检测磁极变化为止所需的第一时间；

第二时间测量单元，用于测量从所述第二检测单元检测到所述转子的检测磁极变化起、直到所述第二检测单元再次检测到所述转子的检测磁极变化为止所需的第二时间；

校正值输出单元，用于输出用于校正以下的第一差的第一校正值，所述第一差是：在对所述第一线圈和所述第二线圈未通电时所述第一检测单元的第一检测信号与在对所述第一线圈和所述第二线圈通电时所述第一检测单元的第一检测信号之差，以及用于输出用于校正以下的第二差的第二校正值，所述第二差是：在对所述第一线圈和所述第二线圈未通电时所述第二检测单元的第二检测信号与在对所述第一线圈和所述第二线圈通电时所述第二检测单元的第二检测信号之差；以及

通电控制单元，用于在由所述第一时间测量单元所测量的第一时间到达由所述第一校正值和第一时序关系定义的第一经过时间的情况下切换所述第一线圈的通电方向，并且在由所述第二时间测量单元所测量的第二时间到达由所述第二校正值和第二时序关系定义的第一经过时间的情况下切换所述第二线圈的通电方向，其中所述第一时序关系是由所述第一检测单元检测到的所述转子的检测磁极的变化与所述第一线圈的通电切换之间的时序关系，所述第二时序关系是由所述第二检测单元检测到的所述转子的检测磁极的变化与所述第二线圈的通电切换之间的时序关系。

2.根据权利要求1所述的驱动设备，其特征在于，还包括：

判断单元，用于判断所述第一时间测量单元是否与所述第一线圈或所述第二线圈的通电方向的切换大致同时地开始测量所述第一时间，

其中，如果所述判断单元判断为所述第一时间测量单元与所述第一线圈或所述第二线圈的通电方向的切换大致同时地开始测量所述第一时间，则在由所述第二时间测量单元所测量的第二时间到达由所述第二校正值和第三时序关系定义的第二经过时间的情况下，所述通电控制单元进行控制，以切换所述第一线圈的通电方向，其中所述第三时序关系是由所述第二检测单元检测到的所述转子的磁极的变化与所述第一线圈的通电切换之间的时序关系，

其中，如果所述判断单元判断为所述第一时间测量单元未与所述第一线圈或所述第二线圈的通电方向的切换大致同时地开始测量所述第一时间，则在由所述第一时间测量单元所测量的第一时间到达由所述第一校正值和所述第一时序关系定义的第一经过时间的情况下，所述通电控制单元进行控制，以切换所述第一线圈的通电方向。

3.根据权利要求1所述的驱动设备，其特征在于，

在所述转子上沿着圆周方向交替磁化有第一磁极和第二磁极，

所述第一时间测量单元测量从所述第一检测单元检测到所述转子的第一磁极起、直到所述第一检测单元检测到所述转子的第二磁极为止所需的所述第一时间，以及

所述第二时间测量单元测量从所述第二检测单元检测到所述转子的第一磁极起、直到所述第二检测单元检测到所述第二磁极为止所需的所述第二时间。

4.根据权利要求1所述的驱动设备，其特征在于，

所述校正值输出单元具有预先存储有校正值的存储器，并且输出从所述存储器读出的校正值。

5.根据权利要求1所述的驱动设备，其特征在于，

所述第一检测单元二值化所述第一检测信号，并且输出第一二值化信号，

所述第二检测单元二值化所述第二检测信号，并且输出第二二值化信号，

所述第一时间测量单元测量从所述第一二值化信号反转起、直到所述第一二值化信号再次反转为止所需的所述第一时间；以及

所述第二时间测量单元测量从所述第二二值化信号反转起、直到所述第二二值化信号再次反转为止所需的所述第二时间。

6.一种驱动设备的控制方法，所述驱动设备包括：转子，在所述转子上沿着圆周方向交替磁化有不同磁极；第一线圈，对所述第一线圈通电以对第一磁轭励磁；和第二线圈，对所述第二线圈通电以对第二磁轭励磁，所述控制方法包括以下步骤：

第一检测步骤，用于在所述转子转动时交替检测所述转子的不同磁极，由此输出第一检测信号；

第二检测步骤，用于在所述转子转动时交替检测所述转子的不同磁极，由此输出相位与所述第一检测信号的相位不同的第二检测信号；

第一时间测量步骤，用于测量从在所述第一检测步骤中检测到所述转子的磁极变化起、直到在所述第一检测步骤中再次检测到所述转子的磁极变化为止所需的第一时间；

第二时间测量步骤，用于测量从在所述第二检测步骤中检测到所述转子的磁极变化起、直到在所述第二检测步骤中再次检测到所述转子的磁极变化为止所需的第二时间；

校正值输出步骤，用于输出用于校正以下的第一差的第一校正值，所述第一差是：在对所述第一线圈和所述第二线圈未通电时的第一检测信号与在对所述第一线圈和所述第二线圈通电时的第一检测信号之差，以及用于输出用于校正以下的第二差的第二校正值，所述第二差是：在对所述第一线圈和所述第二线圈未通电时的第二检测信号与在对所述第一线圈和所述第二线圈通电时的第二检测信号之差；以及

通电控制步骤，用于在所述第一时间测量步骤中所测量的第一时间到达由所述第一校正值和第一时序关系定义的第一经过时间的情况下切换所述第一线圈的通电方向，并且在所述第二时间测量步骤中所测量的第二时间到达由所述第二校正值和第二时序关系定义的第一经过时间的情况下切换所述第二线圈的通电方向，其中所述第一时序关系是在所述第一检测步骤中检测到的所述转子的磁极的变化与所述第一线圈的通电切换之间的时序关系，所述第二时序关系是在所述第二检测步骤中检测到的所述转子的磁极的变化与所述第二线圈的通电切换之间的时序关系。

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