DE69621560T2

DE69621560T2 - Positioniergerät

Info

Publication number: DE69621560T2
Application number: DE69621560T
Authority: DE
Inventors: Takashi Matsumoto; Yoshinori Satoh; Hiroyuki Ureshino
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Marelli Corp
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 2002-09-26
Anticipated expiration: 2016-11-08
Also published as: EP0773488A3; DE69621560D1; EP0773488B1; KR970031214A; US6020708A; JP3280556B2; KR100242098B1; JPH09134218A; EP0773488A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Positionierungsgerät zum Durchführen einer Steuerung mit Rückführung für einen Motor, um ein Steuerobjekt an einer Sollposition zu stoppen. Herkömmlich wird, wenn eine Steuerung einer Ausblasöffnung eines Kraftfahrzeug- Klimasystems vorgenommen werden soll, d. h. wenn ein Steuer- bzw. Regelobjekt, wie beispielsweise ein Hebel, gedreht um einen Punkt, zu einer Sollposition gedreht werden soll, eine Vorrichtung, die die Sollposition durch einen digitalen Wert oder einen analogen Wert liefert, um das Steuerobjekt durch einen Motor zu der Sollposition zu bewegen, allgemein verwendet.
Als das herkömmliche Positionierungsgerät ist ein Gerät, das in Fig. 1 dargestellt ist, bekannt. Dieses Positionierungsgerät weist einen Motor 5 und einen PBR (Potentio Balance Resistor) 6 zum Erfassen der momentanen Position des Steuerobjekts auf, um eine momenante Position des Signal d als einen Spannungswert auszugeben.
Das Positionierungsgerät weist weiterhin eine Stop-Bereich-Einstellschaltung 1 zum Einstellen des oberen und des unteren Grenzwerts eines Stop-Bereichs, der eine vorbestimmte Breite besitzt, mit der Sollposition eines Sollpositions-Signals als Eingangs als einen digitalen oder analogen Wert in der Mitte, eine Vergleichsschaltung 2 zum Vergleichen eines Ausgangs von der Stop-Bereich-Einstellschaltung 1 mit einem Ausgang von dem PBR 6 und eine Antriebsschaltung 4 zum Durchführen einer Vorwärtsdrehung, einer Rückwärtsdrehung und eines Anhaltens des Motors 5 auf der Basis eines Ausgangs von der Vergleichsschaltung 2 auf.
Die Vergleichsschaltung 2 ist aus zwei Komparatoren 21 und 22 unter Verwendung von zwei Ausgängen b und c von der Stop-Bereich-Einstellschaltung 1 als Bestimmungsniveaus jeweils und einem NAND-Gatter 23 gebildet. Wenn die Vergleichsschaltung 2 bestimmt, dass sich das Steuerobjekt außerhalb des Stop-Bereichs befindet, gibt die Vergleichsschaltung 2 ein Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs (einen Ausgang H(hoch) von dem NAND-Gatter 23), um zu ermöglichen, dass der Motor 5 gedreht wird, und ein Drehrichtungsanzeige-Signal f zum Anzeigen einer Drehrichtung des Motors 5 aus.
Die Antriebsschaltung 4 dreht den Motor 5 in der Richtung, die durch das Drehrichtungsanzeige-Signal f angezeigt ist, während das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von der Vergleichsschaltung 2 ausgegeben wird. Wenn das Steuerobjekt eine Sollposition erreicht, die innerhalb des Stop-Bereichs liegt, durch Drehung des Motors 5, besitzt ein Ausgang von dem PBR 6 einen Spannungswert, eingestellt zwischen einem oberen Grenzwert b und einem unteren Grenzwert c. Aus diesem Grund wird das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von der Vergleichsschaltung 2 eliminiert (der Ausgang von dem NAND-Gatter 23 geht zu L(niedrig) über), und die Antriebsschaltung 4 stoppt eine Drehung des Motors 5.
Mit dem vorstehenden Vorgang muss das Steuerobjekt innerhalb eines Bereichs gestoppt werden, der eine vorbestimmte Breite zu der Sollposition in der Mitte besitzt.
Dabei ist eine Zeitverzögerung zwischen einer Bestimmung eines Antriebsstops durch die Vergleichsschaltung 2 vorhanden, nachdem das Steuerobjekt innerhalb des Stop-Bereichs und des tatsächlichen Anhaltens des Motors 5 eingestellt worden ist, und das Steuerobjekt überläuft. Aus diesem Grund wird der Stop-Bereich so eingestellt, dass er größer ist als ein Überlaufbetrag, um ein Springen zu vermeiden.
Allerdings tritt, in dem vorstehenden, herkömmlichen Positionierungsgerät, wenn das Steuerobjekt an einer Position nahe des Stop-Bereichs angeordnet ist, wie in Fig. 2 dargestellt ist, falls externes Rauschen, wie beispielsweise Taktrauschen von einer digitalen Schaltung, mit einem Ausgang von dem PBR 6 gemischt wird, die momentane Position anzeigend, ein Kreuzen zwischen der Linie des oberen Grenzwerts b oder des unteren Grenzwerts c auf und das momentane Positions-Signal d wird augenblicklich wiederholt. Als Folge wird ein Flattern w nachteilig durch das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von der Vergleichsschaltung 2 erzeugt.
Wenn das Flattern w durch das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs erzeugt wird, wiederholt eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Motors 5 augenblicklich eine Ein/Aus-Operation innerhalb einer kurzen Zeit, in der der Motor 5 nicht vollständig gedreht werden kann. Aus diesem Grund kann das Positionierungsgerät selbst ein Rauschen erzeugen. Das Rauschen, erzeugt durch das Positionierungsgerät, beeinflusst nicht nachteilig andere Zusatzausrüstungen, erhöht allerdings auch das Flattern des Signals für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs und verstärkt das Rauschen. Das bedeutet, dass das Positionierungsgerät in einen ungünstigen Zyklus versetzt werden kann.
Als Gegenmaßnahme gegen diese Phänomene werden allgemein zwei herkömmliche Gegenmaßnahmen in Betracht gezogen. Eine Gegenmaßnahme ist ein Verfahren zum Einstellen einer Hysterese. Das bedeutet, dass, nachdem das Steuerobjekt innerhalb des Stop-Bereichs einmal eingestellt worden ist, die Breite des Stop-Bereichs erhöht wird, um den Abstand zwischen der momentanen Position des Steuerobjekts und der Grenze des Stop-Bereichs zu erhöhen.
Allerdings wird in diesem Fall ein Bereich, in dem die Stop-Position des Steuerobjekts sichergestellt werden kann, durch Hinzufügen der Hysterese zu dem Stop-Bereich erhalten werden, und die Stop-Präzision wird verschlechtert.
Die andere Gegenmaßnahme ist ein Verfahren zum Entfernen des Rauschens. Das bedeutet, dass ein Tiefpassfilter in den Ausgang oder das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von dem PBR 6 eingesetzt wird.
Allerdings erhöht sich in diesem Fall eine Zeitverzögerung zwischen dem Punkt, zu dem das Steuerobjekt innerhalb des Stop-Bereichs eingestellt ist, und dem Punkt, zu dem der Motor 5 tatsächlich gestoppt wird, und ein Überlaufbetrag kann sich erhöhen, um ein Springen zu erzeugen.
Ein Klimatisierungssystem für Kraftfahrzeuge nach dem Stand der Technik (EP 0 300 722 B1) weist einen Luftmischungsschieber, der die Temperatur einer Luftausströmung steuert, einen Motor, der den Luftmischungsschieber antreibt, und einen Motor-Aktuator, umfassend einen Drehsteuerschalter, der mit einem regulierenden Bereich zum Regulieren einer oberen und unteren Begrenzung eines Drehwinkels des Motors und einen Positionserfassungsbereich, der den Drehwinkel des Motors erfasst, versehen ist, auf. Eine Steuerschaltung treibt den Motor-Aktuator entsprechend einer Mehrzahl von erfassten Signalen an, z. B. eines Innenseitentemperatursignals oder eines Außenseitentemperatursignals. Die Steuerschaltung beginnt einen Betrieb der Positionssteuerung des Motor- Aktuators nach Eingeben mindestens eines von Positionssignalen entsprechend oberen und unteren Begrenzungen des Drehwinkels des Motors. Eine Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob der Motor die obere oder die untere Begrenzung seines Drehwinkels erreicht hat, und stoppt den Motor, wenn eine solche Begrenzung erreicht ist. Weiterhin ist eine Einrichtung zum Stoppen des Motors vorgesehen, wenn eine vorbestimmte Zeitperiode abgelaufen ist, nachdem der Antrieb des Motors initiiert ist und der Motor nicht die Begrenzung seines Drehwinkels erreicht hat. Dann verwendet eine Steuereinrichtung ein Signal von dem Positionserfassungsbereich an einer Position, an der der Motor entsprechend dem Positionssignal des Regulierbereichs gestoppt worden ist.
Ein anderes Positionierungsgerät nach dem Stand der Technik (US-A-5 132 602) überwacht Motorkommunikationen, um eine Rückführung zur Verwendung beim Positionieren eines Steuerobjekts zu erhalten. Bei jeder Motorkommunikation wird ein Impuls erzeugt, der durch einen Zähler gezählt wird, wobei der Zählwert davon der Antriebsgröße oder dem Drehwinkel des Motors entspricht. Eine Steuereinheit vergleicht den Zählwert mit den eingegebenen, erwünschten Positionsdaten und fährt mit dem Antrieb des Motors so lange fort, wie sie nicht zueinander entsprechen. Die Steuereinheit stoppt ein Antreiben des Motors, wenn der Zählwert und die erwünschten Positionsdaten zueinander entsprechen. Ein weiteres Luftmischungs-Türsteuergerät für Kraftfahrzeug-Klimaanlagen, gemäß einem weiteren Stand der Technik (US-A-4 974 776), weist eine Berechnungseinrichtung für eine Temperaturdifferenz einer Abgabeluft und eine Soll-Türpositions-Berechnungseinrichtung zum Berechnen einer Sollposition in Übereinstimmung mit der berechneten Temperaturdifferenz auf. Eine Soll-Türposition und die tatsächliche Türposition werden in der Komparatoreinrichtung zum Betätigen einer Antriebssteuereinrichtung für die Tür verglichen. Zwei unterschiedliche Zeitperioden werden überwacht, um erneut die Temperaturdifferenz nach Ablauf einer ersten und relativ langen Zeitperiode zu berechnen und um die Soll- Türposition nach Ablauf einer relativ kurzen, zweiten Zeitperiode zu erneuern.
Die Erfindung ist unter Berücksichtigung der üblichen Probleme gemacht worden und besitzt ihre Aufgabe darin, ein Positionierungsgerät zu schaffen, das davor geschützt ist, dass es nachteilig durch externes Rauschen beeinflußt wird, ohne die Stop-Präzision zu verschlechtern und ein Springen hervorzurufen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist, in einem herkömmlichen (Fig. 1 und 2) Positionierungsgerät, wie es in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist, eine Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung vorgesehen, die so konfiguriert ist, um das Antriebszulassungssignal auszugeben, wenn das Signal für den Bereich außerhalb des Stop- Bereichs kontinuierlich für mindestens eine vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben wird, und um dann den Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals auf der Basis von keinem Ausgang von dem Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs zu stoppen. Gemäß dieser ersten Ausführungsform der Erfindung stellt die Stop-Bereich- Einstellschaltung einen Stop-Bereich eines Steuerobjekts auf der Basis einer befohlenen Sollposition ein und die Positionserfassungsschaltung erfasst eine momentane Position des Steuerobjekts, angetrieben durch den Motor. Die Komparatorschaltung vergleicht die erfasste, momentane Position des Steuerobjekts mit dem eingestellten Stop-Bereich und gibt das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs und das Antriebsrichtungsanzeigesignal aus, wenn sich das Steuerobjekt außerhalb des Stop-Bereichs befindet. Das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs wird zu der Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung eingegeben und das Antriebszulassungssignal wird zu der Antriebsschaltung ausgegeben, wenn das Signal für den Bereich außerhalb des Stop- Bereichs kontinuierlich für mindestens die vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben ist. Die Antriebsschaltung treibt den Motor in der Richtung an, die durch das Antriebsrichtung- Anzeigesignal von der Komparatorschaltung angezeigt ist, während das Antriebszulassungssignal ausgegeben wird.
Auf diese Art und Weise wird die Antriebsschaltung davor bewahrt, dass sie augenblicklich einen Ein/Aus-Vorgang gerade bei dem Vorhandensein von externem Rauschen wiederholt, und das Steuerobjekt wird davor bewahrt, dass es aufgrund eines Rauschens außerhalb des Stop-Bereichs gelangt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist, anstelle der Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung, eine Antriebsfortführungsschaltung vorgesehen, die so konfiguriert ist, um einen Ausgabevorgang eines Antriebszulassungssignals für eine vorbestimmte Zeitperiode von da an fortzuführen, wo das Signal für den Bereich außerhalb des Stop- Bereichs ausgegeben ist, und um den Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals auf der Basis von keiner Ausgabe des Signals für den Bereich außerhalb des Stop- Bereichs nach der vorbestimmten Zeitperiode zu stoppen.
Gemäß dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung gibt die Antriebsfortführungsschaltung das Antriebszulassungsignal zu der Antriebschaltung aus, sobald die Antriebsfortführungsschaltung das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs empfängt. Die Antriebsfortführungsschaltung führt einen Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals für mindestens die vorbestimmte Zeitperiode fort, nachdem das Antriebszulassungssignal ausgegeben worden ist, ungeachtet der Fortführungszeit des Signals für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs. Nachdem die vorbestimmte Zeitperiode abgelaufen ist, wird der Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals gestoppt, wenn der Ausgabevorgang des Signals für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs gestoppt ist.
Auf diese Art und Weise wird die Antriebsschaltung davor bewahrt, dass sie augenblicklich einen Ein/Aus-Vorgang wiederholt, gerade bei dem Vorhandensein von externem Rauschen, und das Steuerobjekt kann schnell und sicher innerhalb des Stop-Bereichs eingestellt werden, ohne den Antrieb des Steuerobjekts aufgrund eines Rauschens zu behindern, nachdem der Antrieb auf der Basis des Signals für den Bereich außerhalb des Stop- Bereichs gestartet worden ist.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden sowohl eine Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung, wie sie in der ersten Ausführungsform verwendet ist, als auch die Antriebsfortführungsschaltung, wie sie in der zweiten Ausführungsform verwendet ist, vorgesehen.
Gemäß dieser dritten Ausführungsform der Erfindung gibt die Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung das Antriebszulassungssignal zu der Antriebsschaltung aus, wenn das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kontinuierlich für die erste, vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben ist. Der Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals fährt für die zweite, vorbestimmte Zeitperiode fort, nachdem der Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals gestartet ist. Nachdem die zweite, vorbestimmte Zeitperiode abgelaufen ist, wird der Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals gestoppt, wenn der Ausgabevorgang des Signals für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs gestoppt ist.
Auf diese Art und Weise wird ein Antrieb nicht einfach durch ein externes Rauschen gestartet. Zusätzlich wird, nachdem ein Antrieb gestartet worden ist auf der Basis des Signals für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs, der Antrieb davor geschützt, dass er behindert wird. In diesem Fall weist die Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung eine Mehrzahl von Flip-Flops oder Verriegelungsschaltungen auf, die in Reihe miteinander verbunden sind und zurückgesetzt werden, wenn das Signal für den Bereich außerhalb des Stop- Bereichs nicht ausgegeben ist, oder kann eine Zeitkonstantenschaltung aufweisen, die einen Kondensator besitzt, eine Lade/Kurzschlußschaltung, die so konfiguriert ist, um den Kondensator in einen Ladezustand zu versetzen, wenn das Signal für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs ausgegeben ist, und um den Kondensator kurzzuschalten, wenn das Signal für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nicht ausgegeben ist, und eine Spannungserfassungsschaltung, die so konfiguriert ist, um das Antriebszulassungssignal oder das Antriebsstartsignal auszugeben, wenn eine Anschlußspannung des Kondensators nicht niedriger als ein erster, vorbestimmter Wert ist.
Die Antriebsfortführungsschaltung kann eine Halteschaltung aufweisen, die einen Einstelleingang besitzt, dem eine Priorität gegeben ist, und einen Rücksetz-Eingang besitzt, wobei die Halteschaltung das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs oder das Antriebsstartsignal als ein Einstellsignal aufnimmt und das Antriebszulassungssignal ausgibt, eine Zeitkonstantenschaltung, die einen Kondensator besitzt, eine Lade/Kurzschlußschaltung, die so konfiguriert ist, um den Kondensator in einen Ladungszustand zu versetzen, wenn das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs ausgegeben ist, und um den Kondensator kurzzuschalten, wenn das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nicht ausgegeben ist, und eine Spannungserfassungsschaltung, die so konfiguriert ist, um die Halteschaltung zurückzusetzen, wenn eine Anschlußspannung des Kondensators nicht niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.
Die Art, das Prinzip und die Verwendbarkeit der Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung besser ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den beigefügten Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, das einen Stand der Technik darstellt;
Fig. 2 zeigt eine Ansicht zum Erläutern eines Einflusses eines Rauschens auf eine Antriebsschaltung;
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm, das die Anordnung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 4 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das eine Operation einer Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung in der ersten Ausführungsform darstellt;
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm, das die Anordnung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 6 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das eine Operation einer Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung in der zweiten Ausführungsform darstellt;
Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm, das die Anordnung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 8 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das eine Operation einer Antriebsfortführungsschaltung in der dritten Ausführungsform darstellt;
Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm, das die Anordnung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 10 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das die Operationen einer Antriebs-Start- Schaltung und einer Antriebs-Fortführungsschaltung in der vierten Ausführungsform darstellt;
Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm, das die Anordnung der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
Fig. 12 zeigt ein Zeitabstimmungsdiagramm, das eine Operation einer Antriebs-Zustand- Bestimmungsschaltung in der fünften Ausführungsform darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beschrieben. Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm, das die Anordnung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Ein Motor 5 zum Bewegen eines Steuerobjekts (nicht dargestellt) ist angeordnet, und ein PBR 6, der als eine Positionserfassungsschaltung dient, erfasst eine momentane Position des Steuerobjekts, bewegt durch den Motor 5, und gibt ein Signal d für die momentane Position zu einer Vergleichsschaltung 2 als einen Spannungswert aus.
Eine Stop-Bereich-Einstellschaltung 1 stellt den oberen und den unteren Grenzwert eines Stop-Bereichs des Steuerobjekts ein, der eine Breite, vorbestimmt durch eine Sollposition eines Eingabe-Sollpositionssignals a in der Mitte, besitzt, und gibt ein Signal b für einen oberen Grenzwert und ein Signal c für einen unteren Grenzwert als Spannungswerte zu der Vergleichsschaltung, die als Komparatorschaltung dient, aus. Die Vergleichsschaltung 2 besitzt dieselbe Anordnung wie diejenige der Vergleichsschaltung, dargestellt in Fig. 1, und vergleicht das Signal b für den oberen Grenzwert und das Signal c für den unteren Grenzwert von der Stop-Bereich-Einstellschaltung 1 mit dem Signal d für die momentane Position von dem PBR 6. Wenn die Vergleichsschaltung 2 bestimmt, dass sich das Steuerobjekt nicht innerhalb des Bereichs des oberen und des unteren Grenzwerts befindet und sich außerhalb des Stop-Bereichs befindet, gibt die Vergleichsschaltung 2 ein Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs, das zu H geht, und ein Dreh- Richtungsanzeigesignal f, das als ein Antriebs-Richtung-Anzeigesignal dient, aus.
Eine Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 3 ist zwischen der Vergleichsschaltung 2 und einer Antriebsschaltung 4 zum Antreiben des Motors 5 angeordnet.
Das Drehrichtungsanzeigesignal f wird zu der Antriebsschaltung 4 ausgegeben und das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs wird zu der Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung 3 eingegeben.
Die Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 3 ist durch ein erstes Flip-Flop 31 und ein zweites Flip-Flop 32, die in Reihe miteinander verbunden sind, und einen Invertierer 33 gebildet. Das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von der Vergleichsschaltung 2 wird zu einem Eingangsanschluß D des ersten Flip-Flops 31 eingegeben und ein Ausgang von dem ersten Flip-Flop 31 dient als ein Eingangssignal des zweiten Flip- Flops 32. Das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs wird durch den Invertierer 33 invertiert und das invertierte Signal wird zu Rücksetz-Anschlüssen R des ersten und des zweiten Flip-Flops 31 und 32 eingegeben.
In der Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 3 wird das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs durch das erste Flip-Flop 31 unter Verwendung eines Takts CLK abgetastet und ein Ausgang von dem zweiten Flip-Flop 32 der End-Stufe wird zu der Antriebsschaltung 4 als ein Antriebszulassungssignal g ausgegeben. Eine Vorwärts-Drehung, eine Rückwärts-Drehung und ein Stoppen des Motors 5 werden durch die Antriebsschaltung 4 auf der Basis des Antriebszulassungssignals g von der Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung 3 und des Drehrichtungsanzeigesignals f von der Vergleichsschaltung 2 durchgeführt.
Ein Betrieb in der Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 3 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm in Fig. 4 beschrieben.
Wenn sich das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs, dargestellt in (b), ausgegeben von der Vergleichsschaltung 2, auf einem Niveau H befindet, und ein Takt CLK, dargestellt in (a), ansteigt, wie in (c) dargestellt ist, geht ein Ausgangssignal (i) von dem ersten Flip-Flop (F/F) 31 zu H über (Zeiten t11, t13, und t15 in Fig. 4). Das Ausgangssignal (i) von dem ersten Flip-Flop 31 wird durch das zweite Flip-Flop 32 abgetastet. Wenn sich das Steuerobjekt tatsächlich außerhalb des Stop-Bereichs befindet, wird der Takt CLK zweimal oder mehrere Male eingegeben, während sich das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs auf einem Niveau H befindet (t15 und t16). Wenn ein Takt zu der Zeit t15 eingegeben ist, tastet das erste Flip-Flop 31 das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs ab. Wenn der nächste Takt bei t16 eingegeben ist, wird der Ausgang i von dem ersten Flip-Flop 31 durch das zweite Flip-Flop 32 abgetastet und das Antriebszulassungssignal g geht zu H über, wie in (d) dargestellt ist.
Wenn die Antriebsschaltung 4 das Antriebszulassungssignal g bei t16 empfängt, dreht die Antriebsschaltung 4 den Motor 5 in einer Drehrichtung, die durch das Drehrichtungsanzeigesignal f angezeigt ist.
Wenn das Steuerobjekt innerhalb des Stop-Bereichs mit einer Drehung des Motors 5 eingestellt ist, geht das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs zu L. Aus diesem Grund werden das erste und das zweite Flip-Flop 31 und 32 zurückgesetzt, und unmittelbar geht das Antriebszulassungssignal g zu L über. Die Antriebsschaltung 4 stopt die Drehung des Motors 5, um das Steuerobjekt innerhalb des Stop-Bereichs zu stoppen. Andererseits werden, zu den Zeiten t12 und t14, wenn das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs zu L übergeht, bevor der nächste Takt eingegeben ist, das erste Flip-Flop 31 und das zweite Flip-Flop 32 zurückgesetzt. Genauer gesagt geht, falls das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kein Niveau H für zwei oder mehr Takte beibehält, ein Ausgang von dem zweiten Flip-Flop 32, d. h. das Antriebszulassungssignal g, dargestellt in (d), nicht zu H über.
Aus diesem Grund fährt, wenn das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs aufgrund von externem Rauschen ausgegeben ist, das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nicht fort. Aus diesem Grund wird das Antriebszulassungssignal g nicht ausgegeben, wobei die Antriebsschaltung zum Antreiben des Motors 5 davor bewahrt wird, dass sie augenblicklich einen Ein/Aus-Vorgang aufgrund von externem Rauschen wiederholt.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird, gemäß dieser Auführungsform, nur wenn das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kontinuierlich ausgegeben wird, während ein Takt in das erste und das zweite Flip-Flop 31 und 32 zweimal oder mehrere Male eingegeben ist, der Motor 5 angetrieben. Aus diesem Grund kann die Antriebsschaltung davor geschützt werden, dass sie augenblicklich einen Ein/Aus-Betrieb aufgrund von externem Rauschen wiederholt.
Wenn sich das Steuerobjekt nahe zu einer Grenze innerhalb des Stop-Bereichs befindet, gerade wenn Rauschen, das das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs anhebt, in einen Ausgang von dem PBR eingebracht wird, wird die Antriebsschaltung nicht durch das Rauschen beeinflußt. Da sich das Steuerobjekt nicht bewegt, ohne dass das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kontinuierlich ausgegeben ist, läuft das Steuerobjekt nicht außerhalb des Stop-Bereichs.
Da der Stop-Bereich nicht verlängert werden muss, wird die Stop-Präzision nicht herabgesetzt, und es tritt kein Springen auf. Deshalb ist keine Wahrscheinlichkeit vorhanden, dass eine Fremdeinwirkung, verursacht durch eine sich wiederholende, feine Bewegung des Steuerobjekts innerhalb des Stop-Bereichs, erzeugt wird.
Wenn die Anzahl von Verbindungsstufen der Flip-Flops weiterhin erhöht wird, kann eine vorbestimmte Zeitperiode, in der das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kontinuierlich ausgegeben werden muss, wahlweise eingestellt werden.
Obwohl eine Mehrzahl von Flip-Flops in der Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 3 in der vorstehenden Beschreibung verwendet ist, kann eine Verriegelungsschaltung anstelle der Mehrzahl der Flip-Flops verwendet werden.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm, das die Anordnung der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In dieser Ausführungsform wird eine Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung 7, gebildet aus einer analogen Schaltung, anstelle der Antriebs- Start-Bestimmungsschaltung 3, gebildet aus einer digitalen Schaltung in der ersten Ausführungsform, verwendet.
Die Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 7 weist eine Zeitkonstantenschaltung, gebildet aus einem Widerstand 71 und einem Kondensator 72; eine Ladungs/Kurzschlussschaltung, gebildet aus einem Transistor 73, verbunden mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 71 und dem Kondensator 72, und einen Inverter 74 zum Invertieren eines Signals für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs, um das invertierte Signal zu dem Gate des Transistors 73 einzuleben; und einen Komparator 76 auf.
Eine Ladungs/Kurzschlussschaltung lädt den Kondensator 72 auf, wenn sich das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs auf einem Niveau H befindet, und schließt den Kondensator 72 kurz, wenn das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop- Bereichs auf L ist.
Der Komparator 76 vergleicht eine Referenzspannung v1, berechnet durch ein Teilspannungsverhältnis der Widerstände 77 und 78, mit einer Anschlussspannung j des Kondensators 72. Wenn die letztere höher als die erstere ist, gibt der Komparator 7ß ein Antriebszulassungssignal g (= H) aus.
Die Anordnung der zweiten Ausführungsform ist dieselbe wie diejenige der ersten Ausführungsform, dargestellt in Fig. 3, mit Ausnahme der Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 7.
Eine Betriebsweise in der Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 7 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Zeitabstimmungsdiagramm in Fig. 6 beschrieben.
Wenn sich das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs, dargestellt in (a), ausgegeben von der Vergleichsschaltung 2, von L zu H ändert, wird das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs invertiert und dann an den Transistor 73 angelegt. Aus diesem Grund wird der Transistor 73 abgeschaltet, wodurch ein Aufladen des Kondensators 72 gestartet wird, wie in (b) dargestellt ist (Zeiten t21, t23 und t25). Die Anschlussspannung j des Kondensators 72 erhöht sich über die Zeit.
Wenn sich das Steuerobjekt tatsächlich außerhalb des Stop-Bereichs befindet, wird das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs auf einem Niveau H für mindestens eine Zeitperiode T1 (= t25 - t26) von da an gehalten, von wo an das Aufladen des Kondensators 72 gestartet wird, bis zu dorthin, wo die Anschlussspannung j die Referenzspannung v1 erreicht. Auf diese Art und Weise wird das Antriebszulassungssignal g ausgegeben und die Antriebsschaltung 4 dreht den Motor 5 in einer Drehrichtung, die durch das Drehrichtungsanzeigesignal f angezeigt ist.
Wenn das Steuerobjekt innerhalb des Stop-Bereichs mit der Drehung des Motors 5 eingestellt ist, geht das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs zu L über. Aus diesem Grund wird der Transistor 73 eingeschaltet, das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs wird eliminiert (= L) und die Antriebsschaltung 4 stoppt die Drehung des Motors 5 (t27). Zu dieser Zeit wird der Transistor 73 in einen EIN-Zustand versetzt und die Anschlussspannung j des Kondensators 72 kehrt zu einer 0 Spannung zurück.
Zu den Zeiten t22 und t24 geht das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs zu L über, bevor die Anschlussspannung j die Referenzspannung v1 erreicht, wobei der Transistor 73 eingeschaltet ist, und die Anschlussspannung j des Kondensators 72 wird nahezu 0 Volt durch eine Kurzschlussschaltung. Aus diesem Grund wird das Antriebszulassungssignal g nicht ausgegeben. Genauer gesagt wird, wenn das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nicht ein Niveau H in der Zeitperiode T1 von da an beibehält, von wo an das Aufladen des Kondensators 72 gestartet wird, bis dahin, wo die Anschlussspannung j die Referenzspannung v1 erreicht, das Antriebszulassungssignal g nicht ausgegeben. Mit anderen Worten wird, wenn das Eingangssignal, das als das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs dient, zu der Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung 7 durch externes Rauschen erzeugt wird, das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nicht kontinuierlich ausgegeben, wodurch das Antriebszulassungssignal nicht ausgegeben wird. Deshalb kann die Antriebsschaltung davor bewahrt werden, dass sie augenblicklich einen EIN/AUS-Vorgang aufgrund von externen Rauschen wiederholt.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird, gemäß dieser Ausführungsform, nur wenn das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kontinuierlich für mindestens eine vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben wird, d. h. mindestens die Zeitperiode, von wo an das Aufladen des Kondensators 72 gestartet wird, bis zu dahin, wo die Anschlussspannung des Kondensators 72 die Referenzspannung erreicht, der Motor 5 angetrieben. Derselbe Effekt wie derjenige, der in der vorherigen Ausführungsform beschrieben ist, kann ohne Verschlechtern der Stop-Präzision und des Erzeugens eines Springens erhalten werden.
Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm, das die Anordnung der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In dieser Ausführungsform ist die Antriebsfortführungsschaltung zwischen einer Vergleichsschaltung und einer Antriebsschaltung anstelle der Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung in der ersten Ausführungsform angeordnet.
Eine Antriebsfortführungsschaltung 8 weist eine Verriegelungsschaltung 81, die einen Einstell-Eingangsanschluss S besitzt, dem eine Priorität gegeben ist, und einen Rücksetzeingangsanschluss R, und eine Zeitkonstantenschaltung, gebildet durch einen Widerstand 82 und einen Kondensator 83, auf. Die Antriebsfortführungsschaltung 8 weist weiterhin eine Lade/Kurzschlussschaltung, gebildet durch einen Transistor 85, gebildet mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 82 und dem Kondensator 83 und einem Invertierer 86 zum Invertieren eines Ausgangs von der Verriegelungsschaltung 81, um den invertierten Ausgang zu dem Gate des Transistors 85 einzugeben, und einen Komparator 88 zum Vergleichen einer Anschlussspannung k des Kondensators 83 mit einer Referenzspannung v2, berechnet durch ein Teilspannungsverhältnis der Widerstände 89 und 90, um H auszugeben, wenn die Kondensatoranschlussspannung k höher als die Referenzspannung v2 ist, auf.
Ein Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von der Vergleichsschaltung 2 wird zu dem Einstelleingangsanschluss S der Verriegelungsschaltung 81 eingegeben und ein Ausgang m von dem Komparator 88 wird zu den Rücksetz-Anschlüssen R eingegeben. Wenn eine Energiezufuhr eingeschaltet ist, wird ein initialisierendes Signal z von 1 Impuls eingegeben, und der Anfangszustand eines Ausgangs von der Verriegelungsschaltung 81 wird auf ein Niveau L gesetzt.
Der Ausgang von der Verriegelungsschaltung 81 wird zu der Antriebsschaltung 4 als ein Antriebszulassungssignal g eingegeben.
Die Anordnung dieser Ausführungsform ist dieselbe wie diejenige der ersten Ausführungsform, dargestellt in Fig. 3, mit der Ausnahme der Antriebsfortführungsschaltung 8. Eine Betriebsweise der Antriebsfortführungsschaltung 8 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm in Fig. 8 beschrieben.
Da sich ein Ausgang von der Verriegelungsschaltung 81 auf einem Niveau L in einem Anfangszustand befindet, befindet sich der Transistor 85 in einem EIN-Zustand. Deshalb ist die Anschlussspannung k des Kondensators 83 0 Volt, und das Ausgangssignal m von dem Komparator 88 befindet sich auf einem Niveau L.
Wenn ein Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs, dargestellt in (a), ausgegeben von der Vergleichsschaltung 2, zu H übergeht, geht der Ausgang von der Verriegelungsschaltung 81, d. h. das Antriebszulassungssignal g, dargestellt in (d), zu H über. Die Antriebsschaltung 4, die das Antriebszulassungssignal g empfängt, dreht den Motor in einer Richtung, angezeigt durch das Drehrichtungsanzeigesignal f (Zeiten t31 und t33). Zu diesem Zeitpunkt wird, da der Ausgang von der Verriegelungsschaltung 81 durch den Invertierer 86 invertiert ist und an den Transistor 85 angelegt ist, der Transistor 85 abgeschaltet. Auf diese Art und Weise wird ein Aufladen des Kondensators 83 gestartet, die Anschlussspannung k des Kondensators 83 erhöht sich mit der Zeit, wie in (b) dargestellt ist. Wenn die Anschlussspannung k des Kondensators 83 die Referenzspannung v2 erreicht, geht das Ausgangssignal m von dem Komperator 88 zu H wie zu den Zeiten t32 und t34 in (c) über, und das Ausgangssignal m wird zu dem Rücksetz-Anschluss R der Verriegelungsschaltung 81 eingegeben.
Auf diese Art und Weise behält das Antriebszulassungssignal g in (d) notwendigerweise ein Niveau H zumindest von einem Ansteigen des Signals für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs bis zu einem Ansteigen des Ausgangs m des Komparators 88 bei, das bedeutet für eine vorbestimmte Zeitperiode, bestimmt durch einen Ausgang von der Zeitkonstantenschaltung, gebildet durch den Widerstand 82 und den Kondensator 83, und der Referenzspannung v2. In diesem Fall wird eine vorbestimmte Zeitperiode t2 so eingestellt, dass sie eine Zeitperiode ist, die lang genug ist, um den Motor 5 zu starten, und wobei eine Verschiebung des Steuerobjekts in Bezug auf den Stop-Bereich ausreichend klein ist. Deshalb muss, wenn der Motor 5 einmal gestartet ist, der Motor 5 kontinuierlich in der Zeitperiode t2 ungeachtet des Zustands des Signals e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs angetrieben werden.
Danach wird, wenn der Ausgang von dem Komparator 88 zu H übergeht, falls das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs auf einem Niveau L, wie zu der Zeit t32, eingestellt worden ist, das Antriebszulassungssignal g eliminiert (= L) und die Antriebsschaltung 4 stoppt eine Drehung des Motors 5.
Die Verriegelungsschaltung 81 ist in einer solchen Art und Weise ausgelegt, dass dem Einstelleingangsanschluss eine Priorität gegeben ist. Aus diesem Grund geht, wenn das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs auf einem Niveau H ist, gerade wenn das Signal, ausgegeben von dem Komparator 88, und als ein Rücksetz-Signal dienend, auf einem Niveau H ist, das Antriebszulassungssignal g nicht zu L über, solange wie das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs bei einem Niveau H ist. Wenn das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs auf einen späteren Zeitpunkt fällt (Zeit t35), geht das Antriebszulassungssignal g zu L über, und die Antriebsschaltung 4 stoppt eine Drehung des Motors 5.
Wie vorstehend beschrieben ist, muss, gemäß dieser Ausführungsform, wenn der Motor 5 einmal angetrieben ist, der Motor 5 kontinuierlich zumindest in der vorbestimmten Zeitperiode T2 durch die Antriebsfortführungsschaltung 8 ungeachtet des Signals e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs angetrieben werden. Deshalb kann die Antriebsschaltung davor bewahrt werden, dass sie augenblicklich einen EIN/AUS-Vorgang aufgrund eines externen Rauschens wiederholt.
Deshalb wird, wenn sich das Steuerobjekt nahe zu einer Grenze außerhalb des Stop- Bereichs befindet, gerade wenn ein Rauschen, das das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs abfallen läßt, in einen Ausgang des PBR eingeführt wird, nachdem die Antriebsschaltung auf der Basis des Signals für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs eingeschaltet ist, der Motor notwendigerweise innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode gedreht, ohne dass der Einfluss des Rauschens aufgenommen wird. Aus diesem Grund kann das Steuerobjekt schnell und sicher innerhalb des Stop-Bereichs eingestellt werden. Die vorbestimmte Zeitperiode T2, die als die minimale Antriebszeit dient, wird so eingestellt, dass sie eine Zeitperiode ist, die lang genug ist, um den Motor zu starten und in der eine Verschiebung des Steuerobjekts in Bezug auf den Stop-Bereich ausreichend klein ist. Aus diesem Grund ist, wenn sich das Steuerobjekt innerhalb des Stop-Bereichs befindet, gerade wenn ein Rauschen in dem Ausgang von dem PBR 6 eingeführt wird, um das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs anzuheben und eine Drehung des Motors 5 zu starten, keine Chance vorhanden, dass das Steuerobjekt unerwartet außerhalb des Stop-Bereichs läuft.
Wenn ein Zähler, gebildet durch eine digitale Schaltung, anstelle der Analog-Zeit- Konstanten-Schaltung verwendet wird, kann dieselbe Funktion realisiert werden. Allerdings besitzt die Einstellung durch die analoge Schaltung den folgenden Vorteil. Dies bedeutet, dass der Motor sicher gestoppt werden kann, gerade wenn eine Zufuhr eines externen Taktes durch eine Fehlfunktion gestoppt wird.
Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm, das die Anordnung der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
In dieser Ausführungsform sind die Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung, verwendet in der zweiten Ausführungsform, und die Antriebsfortführungsschaltung, verwendet in der dritten Ausführungsform, zwischen einer Vergleichsschaltung und einer Antriebsschaltung angeordnet.
Eine Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 7 empfängt ein Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von einer Vergleichsschaltung 2 als einen Eingang, um ein Antriebsstartsignal g1 von einem Komparator 76 auszugeben (siehe Fig. 5). Eine Antriebsfortführungsschaltung 8 gibt das Antriebsstartsignal g1 von der Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung 7 zu einem Einstelleingangsanschluss S einer Verriegelungsschaltung 81 (siehe Fig. 7) ein und gibt einen Ausgang von der Verriegelungsschaltung 81 zu einer Antriebsschaltung 4 als eine Antriebszulassungssignal g2 aus.
Die verbleibende Anordnung dieser Ausführungsform ist dieselbe wie die Anordnung der ersten Ausführungsform.
Wenn die Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 7 bestimmt, dass das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kontinuierlich für mindestens eine vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben wird, gibt die Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 7 das Antriebsstartsignal g1 zu der Antriebsfortführungsschaltung 8 aus. Wenn die Antriebsfortführungsschaltung 8 das Antriebsstartsignal g1 empfängt, gibt die Antriebsfortführungsschaltung 8 das Antriebszulassungssignal g2 zu der Antriebsschaltung 4 aus und die Antriebsschaltung beginnt ein Antreiben des Motors 5.
Wenn einmal das Antriebszulassungssignal g2 ausgegeben ist, wird der Motor kontinuierlich für mindestens eine vorbestimmte, minimale Antriebszeit ungeachtet des Zustands des Antriebsstartsignals g1 angetrieben.
Die Operationen in der Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 7 und der Antriebsfortführungsschaltung 8 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf das Zeitabstimmungsdiagramm in Fig. 10 beschrieben. Wie in (a) dargestellt ist, wird angenommen, dass das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von der Vergleichsschaltung 2 zu der Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 7 eingegeben ist (Zeiten t41, t43 und t47). Wenn das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs ein Niveau H für mindestens eine vorbestimmte Zeitperiode t3, wie bei t43 und bis t45, beibehält, geht das Antriebsstartsignal g1 zu H über, wie in (b) dargestellt ist (Zeiten t44 und t48).
Wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, geht, in der Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung 7, wenn das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop- Bereichs zu H übergeht, falls das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nicht ein Niveau H für zumindest die vorbestimmte Zeitperiode T3 beibehält, das Antriebsstartsignal g1 nicht zu H über (t42).
Wie in (c) dargestellt ist, gibt die Antriebsfortführungsschaltung 8 das Antriebszulassungssignal g2 entsprechend einem Niveau H des Antriebsstartsignals g1 aus.
Wenn einmal das Antriebszulassungssignal g2 zu H übergeht, wie in der dritten Ausführungsform beschrieben ist, behält das Antriebszulassungssignal g2 ein Niveau H für zumindest eine vorbestimmte, minimale Antriebszeit T4, wie zu den Zeiten t44 bis t46, ungeachtet des Zustands des Antriebsstartsignals g1 bei. Nachdem die minimale Antriebszeit T4 abgelaufen ist, wird, wenn das Antriebsstartsignal g1 zu L übergeht, der Ausgabevorgang des Antriebszulassungssingals g2 gestoppt (Zeit t49).
In dieser Ausführungsform ist eine Antriebs-Zustand-Bestimmungsschaltung durch die Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung 7 und die Antriebsfortführungsschaltung 8 gebildet. Wie vorstehend beschrieben ist wird, gemäß dieser Ausführungsform, ein Antrieb des Motors nur dann gestartet, wenn das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop- Bereichs, ausgegeben von der Vergleichsschaltung, ein Niveau H für mindestens die vorbestimmte Zeitperiode T3 beibehält. Dann wird, wenn einmal der Antrieb gestartet ist, der Motor kontinuierlich für die vorbestimmte Zeitperiode T4 ohne irgendwelche Bedingungen angetrieben. Danach wird, wenn das Steuerobjekt innerhalb des Stop-Bereichs angeordnet ist, um das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs auf ein Niveau L einzustellen, eine Ausgabe eines Antriebszulassungssignals gestoppt.
Deshalb wird, wenn das Steuerobjekt nahe zu einer Grenze außerhalb des Stop-Bereichs liegt, gerade wenn ein Rauschen, das das Signal für den Bereich außerhalb des Stop- Bereichs abfallen läßt, in einen Ausgang von dem PBR eingebracht wird, nachdem die Antriebsschaltung auf der Basis des Signals für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs eingeschaltet ist, der Motor notwendigerweise innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode ohne Aufnehmen des Einflusses des Rauschens gedreht. Aus diesem Grund kann das Steuerobjekt schnell und sicher innerhalb des Stop-Bereichs eingestellt werden.
Andererseits ist, wenn das Steuerobjekt nahe einer Grenze innerhalb des Stop-Bereichs liegt, gerade wenn ein Rauschen, das das Signal für den Bereich außerhalb des Stop- Bereichs anhebt, in einen Ausgang von dem PBR eingebracht wird, der Motor frei von dem Einfluss, und das Steuerobjekt bewegt sich nicht, ohne dass das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kontinuierlich für eine vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben ist. Aus diesem Grund läuft das Steuerobjekt nicht außerhalb des Stop-Bereichs. Deshalb ist keine Wahrscheinlichkeit einer Erzeugung eines Fremdeinflusses, verursacht durch eine sich wiederholende, feine Bewegung des Steuerobjekts innerhalb des Stop- Bereichs, vorhanden.
Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm, das die Anordnung der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
In dieser Ausführungsform ist, anstelle der Antriebsstartschaltung und der Antriebsfortführungsschaltung in der vierten Ausführungsform, eine Antriebs-Zustand- Bestimmungsschaltung, die integral die Funktion dieser Schaltungen durchführt, angeordnet.
Eine Antriebs-Zustand-Bestimmungsschaltung 10 empfängt ein Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von einer Vergleichsschaltung 2 und gibt ein Antriebszulassungssignal g zu einer Antriebsschaltung 4 aus.
Die Antriebs-Zustand-Bestimmungsschaltung 10 weist eine Zeit-Konstantenschaltung, gebildet durch einen Widerstand 101 und einen Kondensator 102; eine Ladungs/Kurzschlussschaltung, gebildet durch einen Transistor 103 verbunden mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 101 und dem Kondensator 102, und ein NOR- Gate 104, verbunden mit dem Gate des Transistors 103; und einen ersten und einen zweiten Komparator 106 und 107 zum Vergleichen einer Anschlussspannung n des Kondensators 102 mit vorbestimmten Referenzspannungen v2 und v4, jeweils; auf.
Das NOR-Gate 104 nimmt ein Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs und ein Antriebszulassungssignal g als Eingänge auf. Wenn sowohl das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs als auch das Antriebszulassungssignal g bei einem Niveau L sind, schaltet das NOR-Gate 104 den Transistor 103 ein, um den Kondensator 102 kurzuschalten.
Die Widerstände 108, 109 und 110, die in Reihe miteinander verbunden sind, sind so angeordnet, um die Referenzspannungen des ersten und des zweiten Komparators 106 und 107 zu definieren, und eine erste Referenzspannung v3 und eine zweite Referenzspannung v4, basierend auf Teilspannungsverhältnissen an jeweiligen Verbindungspunkten, werden zu dem ersten und dem zweiten Komparator 106 und 107 jeweils eingegeben. Die erste Referenzspannung v3 und die zweite Referenzspannung v4 werden so eingestellt, um eine Bedingung v3 < v4 zu erfüllen. Der erste Komparator 106 gibt H aus, wenn die Anschlussspannung n des Kondensators 102 höher als die erste Referenzspannung v3 ist, und der zweite Komparator 107 gibt H aus, wenn die Anschlussspannung des Kondensators 102 höher als die zweite Referenzspannung v4 ist.
Die Antriebs-Zustand-Bestimmungsschaltung 10 weist weiterhin eine erste Verriegelungsschaltung 112, verbunden mit dem ersten Komparator 106, und eine zweite Verriegelungsschaltung 113, verbunden mit dem zweiten Komparator 107, auf.
Die erste Verriegelungsschaltung 112 ist eine Rücksetz-Prioritäts-Schaltung, die einen Ausgang p von dem ersten Komparator 106 als einen Einstelleingang und ein Signal, erhalten durch Invertieren des Signals e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs durch einen Invertierer 114 als einen Rücksetz-Eingang besitzt. Die zweite Verriegelungsschaltung 113 ist eine Einstell-Prioritäts-Schaltung, die einen Ausgang r von der ersten Verriegelungsschaltung 112 als einen Einstelleingang und einen Ausgang q von dem zweiten Komparator 107 als einen Rücksetz-Eingang besitzt. Ein Ausgang von der zweiten Verriegelungsschaltung 113 wird als das Antriebszulassungssignal g verwendet.
Ein Initialisierungssignal von 1 Impuls wird zu der ersten und der zweiten Verriegelungsschaltung 112 und 113 eingegeben, wenn eine Energieversorgung eingeschaltet ist, so dass der Anfangszustand jedes Ausgangs auf einem L-Niveau eingestellt ist.
Die verbleibende Anordnung ist dieselbe wie diejenige in der ersten Ausführungsform. Eine Betriebsweise der Antriebs-Zustand-Bestimmungsschaltung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das. Zeitdiagramm in Fig. 12 beschrieben.
Wie in (a) dargestellt ist, wird angenommen, dass das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von der Vergleichsschaltung 2 eingegeben ist. Wenn sich das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs von L zu H ändert, wird der Transistor 103 abgeschaltet, und ein Aufladen des Kondensators 102 wird begonnen (t51, t53 und t57).
Wie in (b) dargestellt ist, wird, obwohl sich die Anschlussspannung n des Kondensators 102 mit der Zeit erhöht, wenn das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs zu L übergeht (Zeit t51), bevor die Anschlussspannung n die erste Referenzspannung v3 erreicht, der Transistor 103 eingeschaltet und die Anschlussspannung des Kondensators 102 wird nahe zu 0 Volt. Aus diesem Grund geht der Ausgang p von dem ersten Komparator 106, dargestellt in (c), nicht zu H über. Genauer gesagt geht, ohne dass das Signal e für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs ein Niveau H für mindestens eine erste, vorbestimmte Zeitperiode T5 von da an beibehält, von wo an ein Aufladen des Kondensators 102 gestartet wird, bis zu dem Punkt, bei dem die Anschlussspannung die erste Referenzsspannung v3 erreicht, der Ausgang p von dem ersten Komparator 106 nicht zu H über.
Zu den Zeiten t53 bis t55 und t57 bis t60 behält das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs ein Niveau H bei und die Anschlussspannung n des Kondensators 102 erreicht die erste Referenzspannung v3, der Ausgang p von dem ersten Komparator 106 geht zu H über und der Ausgang r von der ersten Verriegelungsschaltung 112, dargestellt in (e), wird auf einem Niveau H eingestellt (Zeiten t54 und t58).
Wenn der Ausgang r von der ersten Verriegelungsschaltung 112 zu H übergeht, wird ein Ausgang von der zweiten Verriegelungsschaltung 113, d. h. das Antriebszulassungssignal g, dargestellt in (f), auf einem Niveau H eingestellt. Die Antriebsschaltung 4, die das Antriebszulassungssignal g aufnimmt, treibt den Motor 5 in einer Richtung an, die durch ein Drehrichtungsanzeigesignal f angezeigt ist (t54 und t58).
Wenn das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs zu L übergeht, bevor die Anschlussspannung n des Kondensators 102 die zweite Referenzspannung v4 erreicht (Zeit t55), wird der Ausgang r von der ersten Verriegelungsschaltung 112 auf ein Niveau L zurückgesetzt. Allerdings behält, da das Antriebszulassungssignal g ein Niveau H beibehält, der Transistor 103 einen AUS-Zustand bei und eine Aufladung des Kondensators 102 wird fortgeführt.
Danach geht, wenn die Kondensatoranschlussspannung n die zweite Referenzspannung v4 erreicht, der Ausgang q von dem zweiten Komparator 107, dargestellt in (d), zu H über (Zeit t56), und ein Ausgang von der zweiten Verriegelungsschaltung 113, d. h. das Antriebszulassungssignal g, wird auf ein Niveau L gesetzt.
In Abhängigkeit hiervon stoppt die Antriebsschaltung 4 ein Antreiben des Motors 5. Zusätzlich wird der Transistor 103 eingeschaltet und die Anschlussspannung n des Kondensators 102 kehrt zu nahe zu 0 Volt zurück.
Auf diese Art und Weise behält das Antriebszulassungssignal g notwendigerweise ein Niveau H ungeachtet des Zustands des Signals e für einen Bereich außerhalb des Stop- Bereichs für eine zweite, vorbestimmte Zeitperiode T6 von da an bei, von wo an der Ausgang p von dem ersten Komparator 106 ansteigt, bis zu dem Punkt, bei dem der Ausgang q von dem zweiten Komparator 107 ansteigt.
Gerade wenn die Anschlussspannung n des Kondensators 102 die zweite Referenzspannung v4 übersteigt, wenn das Signal e den Bereich für außerhalb des Stop-Bereichs ein Niveau H beibehält, geht der Ausgang q von dem zweiten Komparator 107 zu H zu der Zeit (Zeit t59) über, zu der die Kondensatoranschlussspannung n die zweite Referenzspannung v4 übersteigt, und ein Rücksetz-Signal wird zu der zweiten Verriegelungsschaltung 113 eingegeben. Allerdings besitzt die zweite Verriegelungsschaltung 113 einen Einstell-Eingangsanschluss, dem eine Priorität gegeben ist, und der Ausgang r von der ersten Verriegelungsschaltung 112, der als ein Einstellsignal dient, behält H bei. Aus diesem Grund behält das Antriebszulassungssignal g ein Niveau H bei.
Danach wird, wenn das Steuerobjekt innerhalb des Stop-Bereichs mit einer Drehung des Motors 5 eingestellt wird, und das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs zu L übergeht (Zeit t60), der Ausgang von der ersten Verriegelungsschaltung 112 auf ein Niveau L zurückgesetzt. Aus diesem Grund wird das Einstellsignal der zweiten Verriegelungsschaltung 113 aufgehoben. Die zweite Verriegelungsschaltung 113 wird durch den Ausgang q von dem zweiten Komparator 107 zurückgesetzt und das Antriebszulassungssignal g geht zu L über. Die Antriebsschaltung 4, die das Antriebszulassungssignal g empfängt, stoppt ein Antreiben des Motors 5. Zusätzlich wird der Transistor 103 eingeschaltet und die Anschlussspannung n des Kondensators 102 kehrt zu nahe zu 0 Volt zurück.
Andererseits wird, wenn das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs aufgrund eines externen Rauschens ausgegeben wird, das Signal e für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nicht kontinuierlich für mindestens die vorbestimmte Zeitperiode T5 ausgegeben. Aus diesem Grund geht der Ausgang r von dem ersten Komparator 106 nicht zu H aufgrund eines Ausgangs, erzeugt durch Rauschen, über. Deshalb behält das Antriebszulassungssignal g ein Niveau L bei.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann, gemäß dieser Ausführungsform, die Antriebsschaltung davor bewahrt werden, dass sie augenblicklich einen EIN/AUS-Vorgang aufgrund eines externen Rauschens wiederholt, und derselbe Effekt, wie er in der vorherstehenden Ausführungsform beschrieben ist, kann erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf ein Steuergerät beschränkt, bei dem ein Steuerobjekt, wie beispielsweise ein Hebel, um einen Punkt gedreht wird, und ist auch auf eine Positionierung in einem Steuergerät für ein lineares Verschieben eines Steuerobjekts anwendbar.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird, gemäß der vorliegenden Erfindung, in einem Positionierungsgerät, bei dem eine momentane Position eines Steuerobjekts mit einem Einstell-Stop-Bereich verglichen wird, ein Signal für einen Bereich außerhalb des Stop- Bereichs ausgegeben, während das Steuerobjekt nicht den Stop-Bereich erreicht, und ein Motor wird durch eine Antriebsschaltung auf der Basis des Signals für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs angetrieben, eine Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung ist so angeordnet, um ein Antriebszulassungssignal zu der Antriebsschaltung auszugeben, wenn das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kontinuierlich für eine erste, vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben ist. Aus diesem Grund wiederholt, gerade wenn ein externes Rauschen in das momentane Positionssignal oder dergleichen eingeführt wird, die Antriebsschaltung nicht augenblicklich einen EIN/AUS-Vorgang, oder ein Rauschen wird nicht durch Wiederholen des EIN/AUS-Vorgangs erzeugt. Zusätzlich muss, im Gegensatz zum Stand der Technik, ein Einstell-Stop-Bereich nicht erweitert werden, und ein Filter ist nicht erforderlich. Aus diesem Grund ist das Positionierungsgerät der vorliegenden Erfindung frei von einer Verschlechterung einer Stop-Präzision oder einer Erhöhung des Überlaufbetrags.
Eine Antriebsfortführungsschaltung wird anstelle der Antriebs-Start- Bestimmungsschaltung angeordnet und ein Antriebszulassungssignal wird kontinuierlich für mindestens eine zweite, vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben, nachdem das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs ausgegeben worden ist. In diesem Fall wird das Positionierungsgerät nicht durch ein externes Rauschen beeinflußt und der Motor wird notwendigerweise für eine vorbestimmte Zeitperiode angetrieben, nachdem ein Antrieb auf der Basis des Signals für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs begonnen worden ist. Aus diesem Grund kann das Steuerobjekt schnell und sicher innerhalb des Stop-Bereichs ohne Behindern des Antriebs des Motors eingestellt werden.
Eine Antriebs-Zustand-Bestimmungsschaltung gibt ein Antriebszulassungssignal aus, wenn das Signal für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kontinuierlich für zumindest die erste, vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben ist, und das Antriebszulassungssignal wird kontinuierlich für mindestens die zweite, vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben, nachdem das Ausgeben des Antriebszulassungssignals gestartet worden ist. Aus diesem Grund wiederholt, gerade wenn externes Rauschen in das vorliegende Positionssignal oder dergleichen eingeführt wird, die Antriebsschaltung nicht augenblicklich einen EIN/AUS-Vorgang oder der Motorantrieb, gestartet auf der Basis des Signals für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs, wird davor geschützt, dass er behindert wird.
Es sollte verständlich werden, dass viele Modifikationen und Adaptionen der Erfindung für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden, und es ist vorgesehen, solche offensichtlichen Modifikationen und Änderungen in den Schutzumfang der Ansprüche, die beigefügt sind, einzuschließen.

Claims

1. Positionierungsgerät, das aufweist:

einen Motor (5) zum Ändern einer Position eines Steuerobjekts;

eine Positionserfassungsschaltung (6), die so konfiguriert ist, um eine momentane Position des Steuerobjekts zu erfassen;

eine Stop-Bereich-Einstellschaltung (1), die so konfiguriert ist, um einen Stop-Bereich des Steuerobjekts zu bestimmen;

eine Komparatorschaltung (2), die so konfiguriert ist, um einen Ausgang von der Positionserfassungsschaltung (6) mit einem Ausgang von der Stop-Bereich-Einstellschaltung (1) zu vergleichen, um ein Signal (e) für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs und ein Antriebsrichtungs-Anzeigesignal (f) zum Anzeigen einer Antriebsrichtung des Motors (5) auszugeben, wenn sich das Steuerobjekt außerhalb des Stop-Bereichs befindet; und

eine Antriebsschaltung (4), die so konfiguriert ist, um den Motor (5) in einer Richtung anzutreiben, die durch das Antriebsrichtung-Anzeigesignal (f) angezeigt ist, während ein Antriebszulassungssignal (g) ausgegeben wird;

gekennzeichnet durch

eine Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung (3; 7), die so konfiguriert ist, um das Antriebszulassungssignal (g) auszugeben, wenn das Signal (e) für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs kontinuierlich für mindestens eine vorbestimmte Zeitperiode ausgegeben wird, und um dann den Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals (g) auf der Basis von keinem Ausgang von dem Signal (e) für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs zu stoppen.

2. Positionierungsgerät, das aufweist:

einen Motor (5) zum Ändern einer Position eines Steuerobjekts;

eine Antriebsschaltung (4), die so konfiguriert ist, um den Motor (5) in einer Richtung anzutreiben, die durch das Antriebsrichtungs-Anzeigesignal (f) angezeigt ist, während ein Antriebszulassungssignal (g) ausgegeben wird;

gekennzeichnet durch

eine Antriebsfortführungsschaltung (8), die so konfiguriert ist, um einen Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals (g) für eine vorbestimmte Zeitperiode von da an fortzuführen, wo das Signal (e) für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs ausgegeben ist, und um den Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals (g) auf der Basis von keiner Ausgabe des Signals (e) für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nach der vorbestimmten Zeitperiode zu stoppen.

3. Positionierungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Antriebsfortführungsschaltung (8), die so konfiguriert ist, um einen Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals (g; g2) für eine zweite, vorbestimmte Zeitperiode von da an fortzuführen, von wo das Signal (e) für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs ausgegeben ist, und um den Ausgabevorgang des Antriebszulassungssignals (g; g2) auf der Basis von keiner Ausgabe des Signals (e) für einen Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nach der zweiten, vorbestimmten Zeitperiode zu stoppen.

4. Positionierungsgerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung (3) eine Mehrzahl von Flip-Flops (31, 32) oder Verriegelungsschaltungen aufweist, die in Reihe miteinander verbunden sind und zurückgesetzt werden, wenn das Signal (e) für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nicht ausgegeben ist.

5. Positionierungsgerät nach den Ansprüchen 1 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Antriebs-Start-Bestimmungsschaltung (3; 7) aufweist:

eine Zeitkonstantenschaltung (71, 72), die einen Kondensator (72) besitzt;

eine Lade/Kurzschlußschaltung (73, 74), die so konfiguriert ist, um den Kondensator (72) in einen Ladezustand zu versetzen, wenn das Signal (e) für außerhalb des Stop-Bereichs ausgegeben ist, und um den Kondensator (72) kurzzuschalten, wenn das Signal (e) für außerhalb des Stop-Bereichs nicht ausgegeben ist; und

eine Spannungserfassungsschaltung (76, 77, 78), die so konfiguriert ist, um das Antriebszulassungssignal (g) oder das Antriebsstartsignal (g1) auszugeben, wenn eine Anschlußspannung des Kondensators (72) nicht niedriger als ein erster, vorbestimmter Wert ist.

6. Positionierungsgerät nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Antriebsfortführungsschaltung (8) aufweist:

eine Halteschaltung (81), die einen Einstelleingang besitzt, dem eine Priorität gegeben ist, und einen Rücksetz-Eingang besitzt, wobei die Halteschaltung das Signal (e) für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs oder das Antriebsstartsignal (g1) als ein Einstellsignal aufnimmt und das Antriebszulassungssignal (g; g2) ausgibt;

eine Zeitkonstantenschaltung (82, 83), die einen Kondensator (83) besitzt;

eine Lade/Kurzschlußschaltung (85, 86), die so konfiguriert ist, um den Kondensator (83) in einen Ladungszustand zu versetzen, wenn das Signal (e) für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs ausgegeben ist, und den Kondensator (83) kurzzuschalten, wenn das Signal (e) für den Bereich außerhalb des Stop-Bereichs nicht ausgegeben ist; und

eine Spannungserfassungsschaltung (88, 89, 90), die so konfiguriert ist, um die Halteschaltung (81) zurückzusetzen, wenn eine Anschlußspannung des Kondensators (83) nicht niedriger als ein vorbestimmter Wert ist.