CN112751511A - 电机驱动电路、集成电路装置、电子设备和电机控制方法 - Google Patents

电机驱动电路、集成电路装置、电子设备和电机控制方法 Download PDF

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Abstract

电机驱动电路、集成电路装置、电子设备和电机控制方法。电机驱动电路具有：步进电机驱动电路，其对步进电机的驱动进行控制；DC电机驱动电路，其对DC电机的驱动进行控制；以及控制电路，其对所述步进电机驱动电路和所述DC电机驱动电路进行控制。并且，所述控制电路在所述DC电机驱动电路正进行所述DC电机的驱动的过程中、接收到所述步进电机的驱动指令时，停止所述DC电机驱动电路对所述DC电机的驱动，并开始所述步进电机驱动电路对所述步进电机的驱动。

Description

电机驱动电路、集成电路装置、电子设备和电机控制方法
技术领域
本发明涉及电机驱动电路、集成电路装置、电子设备和电机控制方法。
背景技术
例如，在专利文献1中记载了按等待队列的顺序来驱动电机的方法。
专利文献1：日本特开2016-170004号公报
但是，在按等待队列的顺序来驱动电机的方法中，例如，来自用户的指令也包含在等待队列中，存在无法迅速地应对该指令的问题。
发明内容
本发明的电机驱动电路的特征在于，具有：步进电机驱动电路，其对步进电机的驱动进行控制；DC电机驱动电路，其对DC电机的驱动进行控制；以及控制电路，其对所述步进电机驱动电路和所述DC电机驱动电路进行控制，所述控制电路在所述DC电机驱动电路正进行所述DC电机的驱动的过程中、接收到所述步进电机的驱动指令的情况下，停止所述DC电机驱动电路对所述DC电机的驱动，并开始所述步进电机驱动电路对所述步进电机的驱动。
附图说明
图1是示出第1实施方式的集成电路装置的电路结构的框图。
图2是示出第2实施方式的图像读取装置的框图。
标号说明
1：集成电路装置；1M：电机驱动电路；3：步进电机驱动电路；4：DC电机驱动电路；6：恒定电流生成电路；7：DC/DC转换器电路；8：控制电路；9：接口电路；10：复位电路；11：基准电压电路；12：振荡电路；15：主计算机；31：驱动器；32：预驱动器；41：驱动器；42：预驱动器；1000：图像读取装置；1100：供纸装置；1200：滑架；1210：LED光源；1220：图像传感器；1300：滑架输送机构；1400：控制器；Dm1、Dm2：驱动指令；Dr：恒定电流供给指令；M1：步进电机；M2：DC电机；R：负载；S1、S2：驱动信号。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式详细说明本发明的电机驱动电路、集成电路装置、电子设备和电机控制方法。
<第1实施方式>
图1是示出第1实施方式的集成电路装置的电路结构的框图。
图1的集成电路装置1例如是将在硅基板上形成有电机驱动电路1M的IC芯片收纳在未图示的封装中的结构。电机驱动电路1M具有步进电机驱动电路3、DC电机驱动电路4、恒定电流生成电路6、DC/DC转换器电路7、控制电路8、接口电路9、复位电路10、基准电压电路11和振荡电路12。
控制电路8是逻辑电路，具有NAND、NOR、反相器、D触发器等逻辑单元，进行逻辑运算和存储。另外，控制电路8例如可以通过门阵列或微型计算机等实现，进行各种序列控制、判定处理。并且，控制电路8进行集成电路装置1的整体即各电路的控制。
另外，接口电路9例如具有输入输出端口，例如是与主计算机15进行通信的电路。主计算机15能够在规定的定时分别输出步进电机M1的驱动指令Dm1、DC电机M2的驱动指令Dm2以及向负载R的恒定电流供给指令Dr。电机驱动电路1M与主计算机15以有线或者无线的方式进行通信。在这种情况下，也可以经由因特网等网络来进行通信。
另外，复位电路10是进行各电路的初始化的电路，尤其在本实施方式中，由上电复位(POR)电路构成。另外，基准电压电路11例如是生成在电路内使用的基准电压的电路。另外，振荡电路12是生成规定频率的时钟信号的电路。
DC/DC转换器电路7对从外部输入的输入电压进行降压，生成提供给各电路的电源电压。DC/DC转换器电路7例如是电流模式控制开关调节器。但是，作为DC/DC转换电路7的结构，只要能够从输入电压生成电源电压，则没有特别限定。
步进电机驱动电路3是对与电机驱动电路1M电连接的步进电机M1的驱动进行控制的电路。此外，步进电机驱动电路3具有驱动器31和预驱动器32。另外，驱动器31与步进电机M1电连接，通过输出步进电机M1用的驱动信号S1来控制步进电机M1的驱动。另一方面，预驱动器32根据来自控制电路8的指令来控制驱动器31的驱动。但是，作为步进电机驱动电路3的结构，只要能够控制步进电机M1的驱动，则没有特别限定。
DC电机驱动电路4是对与电机驱动电路1M电连接的DC电机M2的驱动进行控制的电路。另外，DC电机驱动电路4具有驱动器41和预驱动器42。另外，驱动器41与DC电机M2电连接，通过输出DC电机M2用的驱动信号S2来控制DC电机M2的驱动。另一方面，预驱动器42根据来自控制电路8的指令来控制驱动器41的驱动。但是，作为DC电机驱动电路4的结构，只要能够控制DC电机M2的驱动，则没有特别限定。
恒定电流生成电路6与负载R电连接，是能够使流过负载R的电流恒定的电路。作为负载R，没有特别限定，例如可以举出各种光源、电阻、线圈、振子等。恒定电流生成电路6例如包含比较器和H桥电路。并且，利用比较器，对在与H桥的GND侧连接的电流检测用的电阻中产生的电压、和在基准电压电路11中生成的基准电压进行比较，并根据其结果，进行从H桥向负载R的电流的接通断开控制。即，进行PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制。由此，恒定电流生成电路6的电路结构比较简单。但是，作为恒定电流生成电路6的结构，只要能够使流过负载R的电流恒定，则没有特别限定。
以上说明了各电路的结构。接着，说明控制电路8的控制方法。在步进电机驱动电路3对步进电机M1的驱动、DC电机驱动电路4对DC电机M2的驱动以及恒定电流生成电路6向负载R的恒定电流提供中，控制电路8使步进电机M1的驱动优先。
即，控制电路8在DC电机驱动电路4正驱动DC电机M2的过程中、从主计算机15接收到步进电机M1的驱动指令时，暂时停止DC电机驱动电路4对DC电机M2的驱动，并开始步进电机驱动电路3对步进电机M1的驱动。此外，在步进电机驱动电路3对步进电机M1的驱动结束后，控制电路8使暂时停止的DC电机驱动电路4对DC电机M2的驱动重新开始。
首先，说明如下情况：在正驱动DC电机M2的过程中，控制电路8经由接口电路9接收到从主计算机15输出的步进电机M1的驱动指令Dm1。在这种情况下，控制电路8首先停止从DC电机驱动电路4向DC电机M2供给驱动信号S2。接着，控制电路8开始从步进电机驱动电路3向步进电机M1供给驱动信号S1，并开始基于驱动指令Dm1的、步进电机M1的驱动。根据这样的结构，不会产生等待时间，即、驱动指令Dm1不会被包含在等待队列中，能够迅速地开始与驱动指令Dm1对应的步进电机M1的驱动。另外，由于不同时进行向步进电机M1的驱动信号S1的供给、和向DC电机M2的驱动信号S2的供给，所以能够抑制峰值电流的增大，能够减少电机驱动电路1M的消耗电力。
在根据驱动指令Dm1进行了规定时间的步进电机M1的驱动后，控制电路8停止从步进电机驱动电路3向步进电机M1供给驱动信号S1，结束步进电机M1的驱动。接着，控制电路8开始从DC电机驱动电路4向DC电机M2供给驱动信号S2，使暂时停止的DC电机M2的驱动重新开始。另外，DC电机M2的驱动的重新开始是基于在接收步进电机M1的驱动指令Dm1之前、从主计算机15接收到的DC电机M2的驱动指令Dm2来进行的。根据这样的结构，能够在步进电机M1的驱动结束后重新开始DC电机M2的驱动指令Dm2的剩余部分，从而能够完成DC电机M2的驱动指令Dm2。另外，该重新开始优选在步进电机M1的驱动结束后迅速进行。
接着，说明如下情况：在恒定电流生成电路6正向负载R供给恒定电流的过程中，控制电路8经由接口电路9接收到从主计算机15输出的步进电机M1的驱动指令Dm1。此时，控制电路8首先停止从恒定电流生成电路6向负载R供给恒定电流。在该状态下，除了负载R之外，不舍弃电流供给。即，例如不使电流流向GND等。接着，控制电路8开始从步进电机驱动电路3向步进电机M1供给驱动信号S1，并开始基于驱动指令Dm1的、步进电机M1的驱动。根据这样的结构，不会产生等待时间，即、驱动指令Dm1不会被包含在等待队列中，能够迅速地开始与驱动指令Dm1对应的步进电机M1的驱动。另外，由于不同时进行向步进电机M1的驱动信号S1的供给、和向负载R的恒定电流的供给，所以能够抑制峰值电流的增大，能够减少电机驱动电路1M的消耗电力。
在根据驱动指令Dm1进行了规定时间的步进电机M1的驱动后，控制电路8停止从步进电机驱动电路3向步进电机M1供给驱动信号S1，结束步进电机M1的驱动。接着，控制电路8开始从恒定电流生成电路6向负载R提供恒定电流，使暂时停止的向负载R的恒定电流供给重新开始。另外，向负载R的恒定电流供给的重新开始是基于在接收步进电机M1的驱动指令Dm1之前、从主计算机15接收到的输出到负载R的恒定电流供给指令Dr来进行的。根据这样的结构，能够在步进电机M1的驱动结束后重新开始恒定电流供给指令Dr的剩余部分，从而能够完成恒定电流供给指令Dr。另外，该重新开始优选在步进电机M1的驱动结束后迅速进行。
如上所述，在本发明中，步进电机M1的驱动优先于DC电机M2的驱动。另外，步进电机M1的驱动优先于向负载R的供电。在该情况下，DC电机M2的驱动和向负载R的供电可以是(1)使前者优先的情况、(2)使后者优先的情况、(3)都不优先而使两者并行地执行的情况中的任意一种情况。能够根据集成电路装置1的用途、使用目的、使用条件等适当选择所述(1)、(2)、(3)。
以上，对具有电机驱动电路1M的集成电路装置1进行了说明。如上所述，电机驱动电路1M具有：步进电机驱动电路3，其对步进电机M1的驱动进行控制；DC电机驱动电路4，其对DC电机M2的驱动进行控制；以及控制电路8，其对步进电机驱动电路3和DC电机驱动电路4进行控制。并且，控制电路8在DC电机驱动电路4正驱动DC电机M2的过程中、接收到步进电机M1的驱动指令Dm1时，停止DC电机驱动电路4对DC电机M2的驱动，并开始步进电机驱动电路3对步进电机M1的驱动。
根据这样的结构，不会产生等待时间，即、驱动指令Dm1不会被包含在等待队列中，能够迅速地开始与驱动指令Dm1对应的步进电机M1的驱动。另外，由于不同时进行向步进电机M1的驱动信号S1的供给、和向DC电机M2的驱动信号S2的供给，所以能够抑制峰值电流的增大，能够减少电机驱动电路1M的消耗电力。
并且如上所述，在步进电机驱动电路3对步进电机M1的驱动结束后，控制电路8使DC电机驱动电路4对DC电机M2的驱动重新开始。根据这样的结构，能够在步进电机M1的驱动结束后重新开始DC电机M2的驱动指令Dm2的剩余部分，从而能够完成DC电机M2的驱动指令Dm2。
并且如上所述，电机驱动电路1M具有向负载R供给恒定电流的恒定电流生成电路6。并且，控制电路8在恒定电流生成电路6正向负载R供给恒定电流的过程中接收到步进电机M1的驱动指令Dm1时，停止恒定电流生成电路6向负载R的恒定电流供给，并开始步进电机驱动电路3对步进电机M1的驱动。
根据这样的结构，不会产生等待时间，即、驱动指令Dm1不会被包含在等待队列中，能够迅速地开始与驱动指令Dm1对应的步进电机M1的驱动。另外，由于不同时进行向步进电机M1的驱动信号S1的供给、和向负载R的恒定电流的供给，所以能够抑制峰值电流的增大，能够减少电机驱动电路1M的消耗电力。
并且如上所述，在步进电机驱动电路3对步进电机M1的驱动结束后，控制电路8使恒定电流生成电路6向负载R的恒定电流供给重新开始。根据这样的结构，能够在步进电机M1的驱动结束后重新开始恒定电流供给指令Dr的剩余部分，从而能够完成恒定电流供给指令Dr。
另外，如上所述，集成电路装置1具有电机驱动电路1M。因此，集成电路装置1能够享有上述电机驱动电路1M的效果。因此，能够得到可靠性高的集成电路装置1。
并且如上所述，电机控制方法中，在正进行DC电机M2的驱动的过程中、接收到步进电机M1的驱动指令Dm1的情况下，停止DC电机M2的驱动，开始步进电机M1的驱动。根据这样的结构，不会产生等待时间，即、驱动指令Dm1不会被包含在等待队列中，能够迅速地开始与驱动指令Dm1对应的步进电机M1的驱动。另外，由于不同时进行向步进电机M1的驱动信号S1的供给、和向DC电机M2的驱动信号S2的供给，所以能够抑制峰值电流的增大，能够减少电机驱动电路1M的消耗电力。
<第2实施方式>
图2是示出第2实施方式的图像读取装置的框图。
如图2所示，作为电子设备的图像读取装置1000是平板式图像读取装置，具有供纸装置1100、滑架1200、滑架输送机构1300和进行用于读取图像的各种处理的控制器1400。
供纸装置1100具有未图示的供纸托盘、将载置在供纸托盘的原稿输送到原稿台的未图示的输送辊、和驱动输送辊的DC电机M2。通过驱动DC电机M2而驱动输送辊旋转，由此利用输送辊将载置在供纸托盘上的原稿输送到原稿台。
滑架1200配置在原稿台之下。并且，在滑架1200上搭载有照射原稿台上的原稿的LED光源1210、和读取原稿台上的原稿的图像传感器1220。另外，滑架输送机构1300具有步进电机M1，通过驱动步进电机M1，使滑架1200相对原稿台在副扫描方向上往复移动。在通过LED光源1210照亮原稿台上的原稿的状态下，一边利用供纸装置1100使原稿在原稿台上沿主扫描方向移动，一边利用滑架输送机构1300使滑架1200沿副扫描方向移动，由此能够通过图像传感器1220读取原稿整体的图像。由图像传感器1220读取的图像被发送到控制器1400并保存。
控制器1400具有电机驱动电路1M。此外，电机驱动电路1M具有：步进电机驱动电路3，其对步进电机M1的驱动进行控制；DC电机驱动电路4，其对DC电机M2的驱动进行控制；恒定电流生成电路6，其向作为负载R的LED光源1210供给恒定电流；以及控制电路8，其对这各个电路3、4、6进行控制。作为这样的电机驱动电路1M，没有特别限定，例如可以使用上述第1实施方式的结构。此时，步进电机M1、DC电机M2以及LED光源1210通过控制电路8的控制，按照上述的优先顺序来工作。另外，图像读取装置1000中的电机驱动电路1M也可以使用与第1实施方式不同的结构。
如上所述，作为电子设备的图像读取装置1000具有电机驱动电路1M、步进电机M1和DC电机M2。因此，图像读取装置1000能够享有电机驱动电路1M的效果，能够发挥高可靠性。
另外，具有电机驱动电路1M的电子设备并不限于上述的图像读取装置1000，除此之外，例如还可以应用于个人计算机、数字静态照相机、平板终端、钟表、智能手表、喷墨打印机、电视机、智能眼镜、HMD(头戴式显示器)等可佩戴终端、摄像机、录像机、汽车导航装置、行车记录仪、寻呼机、电子记事本、电子词典、电子翻译机、计算器、电子游戏设备、玩具、文字处理器、工作站、电视电话、防盗用电视监视器、双筒望远镜、POS终端、医疗设备、鱼群探测器、各种测量设备等。
以上，基于图示的实施方式对本发明的电机驱动电路、集成电路装置、电子设备和电机控制方法进行了说明，但本发明并不限定于此，各部分的结构能够置换为具有同样功能的任意结构。另外，也可以在本发明中附加其他的任意结构物。另外，还可以适当组合上述实施方式。
此外，在上述实施方式中，电机驱动电路1M具有步进电机驱动电路3、DC电机驱动电路4、恒定电流生成电路6、DC/DC转换器电路7、控制电路8、接口电路9、复位电路10、基准电压电路11和振荡电路12，但只要具有步进电机驱动电路3、DC电机驱动电路4和控制电路8，则可以省略其他电路中的至少一个，还可以追加至少一个其他电路。

Claims (7)

1.一种电机驱动电路，其特征在于，具有：
步进电机驱动电路，其对步进电机的驱动进行控制；
DC电机驱动电路，其对DC电机的驱动进行控制；以及
控制电路，其对所述步进电机驱动电路和所述DC电机驱动电路进行控制，
所述控制电路在所述DC电机驱动电路正进行所述DC电机的驱动的过程中、接收到所述步进电机的驱动指令的情况下，停止所述DC电机驱动电路对所述DC电机的驱动，并开始所述步进电机驱动电路对所述步进电机的驱动。
2.根据权利要求1所述的电机驱动电路，其中，
在所述步进电机驱动电路对所述步进电机的驱动结束后，所述控制电路使所述DC电机驱动电路对所述DC电机的驱动重新开始。
3.根据权利要求1或2所述的电机驱动电路，其中，
该电机驱动电路具有向负载供给恒定电流的恒定电流生成电路，
所述控制电路在所述恒定电流生成电路正进行向所述负载的恒定电流供给的过程中、接收到所述步进电机的驱动指令的情况下，停止所述恒定电流生成电路向所述负载的恒定电流供给，并开始所述步进电机驱动电路对所述步进电机的驱动。
4.根据权利要求3所述的电机驱动电路，其中，
在所述步进电机驱动电路对所述步进电机的驱动结束后，所述控制电路使所述恒定电流生成电路向所述负载的恒定电流供给重新开始。
5.一种集成电路装置，其特征在于，具有权利要求1至4中的任意一项所述的电机驱动电路。
6.一种电子设备，其特征在于，具有：
权利要求1至4中的任意一项所述的电机驱动电路；
所述步进电机；以及
所述DC电机。
7.一种电机控制方法，其特征在于，
在正进行DC电机的驱动的过程中、接收到步进电机的驱动指令的情况下，停止所述DC电机的驱动，并开始所述步进电机的驱动。
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