JP2002223584A

JP2002223584A - 直流モータ用制御装置

Info

Publication number: JP2002223584A
Application number: JP2001018635A
Authority: JP
Inventors: Shota Okai; 正太岡井
Original assignee: Ito Denki Co Ltd
Current assignee: Ito Denki Co Ltd
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-08-09
Also published as: EP1227572A3; US20020101212A1; US6577092B2; EP1227572A2

Abstract

(57)【要約】【課題】保持力の大きい制動を直流モータにかける。【解決手段】直流モータ２が所定角度回転する毎にホ
ール素子12a乃至12cがパルス信号を発生する。モータ２
に対する停止指示が与えられた状態で、制御回路10が、
パルス信号に基づいてモータ２の速度が予め定めた速度
より低下したと判定したとき、サーボ指示信号を送出す
る。サーボ指示信号の発生時に、パルス信号に基づいて
モータ２の回転方向とは逆の回転方向への回転方向指示
信号を、制御回路10が送出する。制御回路10が、サーボ
指示信号の後に、モータ２の実際の回転数に対応した制
動力指示信号を発生して、保持する。回転方向指示信号
の指示する方向に制動力指示信号に応じた制動力でドラ
イバ８がモータ２を回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流モータの制御
装置に関し、特にブレーキ制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、直流モータの制御装置としては、
例えば直流モータにエンコーダ等の回転数検出器を設
け、この検出器からの信号をマイクロコンピュータに入
力し、モータの各種の制御を行うことが行われていた。
特に、制動には、直流制動または逆転制動が使用されて
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
ブレーキでは、保持力が弱かったり、制動力が弱いとい
う問題があった。また、エンコーダを取り付けるため、
モータが大型になり、コストの増加を招いていた。ま
た、エンコーダは、その分解能が高く、マイクロコンピ
ュータを使用しないと、細かい制御ができにくく、また
ロジック回路でエンコーダの分解能に対応した細かい制
御を行うとすると、膨大な量のロジック回路が必要にな
る。

【０００４】本発明は、大きな制動力を保持することが
できる制御装置を提供することを目的とする。また、本
発明は、マイクロコンピュータを使用しなくても、細か
い制御が可能な制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による直流モータ
用制御装置は、回転検出手段を有している。この回転検
出手段は、直流モータが所定角度回転する毎にパルス信
号を発生する。回転検出手段は、１つだけ設けることも
できるし、複数設けることもできる。前記モータに対す
る停止指示が与えられた状態で、サーボ指示手段が、前
記パルス信号に基づいて前記モータの速度が予め定めた
速度より低下したと判定したとき、サーボ指示信号を送
出する。前記サーボ指示信号の発生時に、前記パルス信
号に基づいて前記モータの回転方向とは逆の回転方向へ
の回転方向指示信号を回転方向指示手段が送出する。制
動指示手段が、サーボ指示信号の発生時後におけるモー
タの実際の回転数に基づいて制動力指示信号を発生し
て、保持する。駆動手段が、前記回転方向指示信号の指
示する方向に前記制動力指示信号に応じた制動力で前記
モータを回転させる。

【０００６】この直流モータ用制御装置では、モータを
停止させるために停止指示が与えられ、モータの速度が
予め定めた速度よりも低下すると、サーボ指示信号が出
力される。このサーボ指示信号に応じて、回転方向指示
手段が、実際の回転方向とは逆方向への回転を指示す
る。そして、サーボ指示信号に応じて、制動指示手段
が、モータの実際の回転数に応じて制動力を決定する。
決定された方向に決定された制動力でモータに駆動手段
が制動力を付与する。この制動力指示信号は、保持され
ているので、制動がモータにかけられた状態が維持され
る。

【０００７】前記サーボ指示手段は、前記パルス信号が
供給されるごとに、クロック信号を予め定めた初期値か
らカウントするカウンタと、このカウンタが予め定めた
値までカウントしたとき、前記サーボ指示信号を生成す
るサーボ信号発生手段とを、具備するものにできる。

【０００８】このように構成した場合、予め定めたカウ
ント値に相当する速度よりも速くモータが回転している
場合、カウンタが予め定めた値をカウントする前に、パ
ルス信号が発生し、初期値にカウント値が戻され、再び
初期値からカウントを開始する。しかし、予め定めたカ
ウント値に相当する速度よりも遅くモータが回転してい
ると、カウンタのカウント値が予め定めた値をカウント
した後にパルス信号は発生する。従って、カウンタが予
め定めた値までカウントしたとき、サーボ指示信号を発
生させることによって、予め定めた速度よりもモータの
回転が遅くなったときに、サーボ指示を与えることがで
きる。

【０００９】前記回転検出手段は、前記パルス信号とし
て第１パルス信号を発生する第１回転検出手段と、前記
パルス信号として第２パルス信号を発生する第２回転検
出手段とを含むものとできる。この場合、第１及び第２
の回転検出手段は、前記モータが正転しているとき、第
１パルス信号が第２パルス信号より先行して発生し、前
記モータが逆転しているとき、第２パルス信号が第１パ
ルス信号よりも先行して発生するように設けられる。前
記回転方向指示手段は、第１及び第２パルス信号が入力
され、第１パルス信号が第２パルス信号よりも先行して
いるとき、前記回転方向指示信号として逆転指示信号を
生成し、第２パルス信号が第１パルス信号より先行して
いるとき、前記回転方向指示信号として正転指示信号を
生成する。

【００１０】このように構成した場合、第１及び第２回
転検出信号のいずれが先にパルス信号を発生するかによ
って、回転方向指示信号を発生することができる。

【００１１】前記制動力指示手段は、前記パルス信号に
基づくクロック信号をカウントし、それのカウント値が
予め定めた第１の範囲内にあるとき前記駆動手段に予め
定めた第１の制動力での回転を指示し、前記カウント値
が第１の範囲よりも大きく定めた第２の範囲内にあると
き、前記駆動手段に第１の制動力よりも大きく定めた第
２の制動力での回転を指示するものとできる。

【００１２】このように構成した場合、第１の制動力を
付与しても、モータが停止しないと、カウンタのカウン
ト値は第２の範囲内の値となる。このとき、第１の制動
力よりも大きい第２の制動力をモータに付与することに
よって確実にモータを停止させる。

【００１３】前記回転検出手段をホール素子で構成する
ことができる。この場合、サーボ指示手段と、回転方向
指示手段と、制動力指示手段とを、論理回路によって構
成する。

【００１４】モータによっては、その制御に回転の検出
に高い分解能を持つ回転検出手段を使用する必要のない
ものもある。この場合、上述したように構成すると、ホ
ール素子と論理回路によって、サーボ指示手段等を構成
すると、コストを低減することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の１実施形態は、図１に示
すように直流モータ、例えば直流ブラシレスモータ２を
有している。この直流モータ２は、例えばコンベヤまた
は電動広告巻き上げ機等の負荷を駆動するものである。
直流モータ２は、ローター４とステータ６とを備えてい
る。ローター４は、例えば４極のものである。ステータ
６に駆動手段、例えばドライバ８から駆動信号が供給さ
れることによって、直流モータ２は回転する。

【００１６】ドライバ８は、制御回路１０から供給され
る回転指示信号、回転方向指示信号及び駆動力指示信号
に基づいて直流モータ２を回転させる。回転指示信号が
供給されている間、直流モータ２を回転させる。直流モ
ータ２の回転方向は、回転方向指示信号に基づいて決定
される。また、直流モータ２の駆動力は、駆動力指示信
号に基づいて決定される。

【００１７】制御回路１０には、運転／停止信号と正転
／逆転信号とが外部から供給されている。運転／停止信
号は、第１の状態、例えばＨレベルのとき、直流モータ
２を運転することを表し、第２の状態、例えばＬレベル
のとき、直流モータ２を停止することを表している。正
転／逆転信号は、第１の状態、例えばＨレベルのとき、
直流モータ２を正転させることを表し、第２の状態、例
えばＬレベルのとき、直流モータ２を逆転させることを
表している。従って、制御回路１０は、運転／停止信号
がＨレベルで、正転／逆転信号がＨレベルのとき、直流
モータ２を正転で運転するようにドライバ８に回転指示
信号及び回転方向指示信号を発生する。同様に、運転／
停止信号がＨレベルで、正転／逆転信号がＬレベルのと
き、直流モータ２を逆転で運転するように、ドライバ８
に回転指示信号及び回転方向指示信号を発生する。な
お、駆動力指示信号は、いずれの場合も、予め定めた一
定の駆動力を生じるようにするためのものである。

【００１８】ローター４の回転を検出するように、所定
の角度、例えば６０度を隔てて複数、例えば３つの回転
検出手段、例えばホール素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃが
ローター４の周囲に設けられている。これらホール素子
１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、その設置位置をローター４
の極が通過するごとにパルス信号を発生する。例えばロ
ーター４が正転している場合、或る極によってホール素
子１２ａ、１２ｂ、１２ｃの順にパルス信号を発生し、
逆転している場合、同じ極によってホール素子１２ｃ、
１２ｂ、１２ａの順にパルス信号を発生するように、各
ホール素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃが配置されている。
これらホール素子１２ａ、１２ｂ、１２ｃからのパルス
信号は、運転／停止信号がＬレベルとなったとき、直流
モータ２を制動するために制御回路１０に供給されてい
る。なお、各パルス信号は、それぞれ６０度の位相差を
持っている。

【００１９】図２に制御回路１０の詳細なブロック図を
示している。図２から明らかなように、この制御回路１
０は、論理回路によって構成されており、マイクロコン
ピュータは使用されていない。これは、マイクロコンピ
ュータによって制御することも可能であるが、３つのホ
ール素子１２ａ乃至１２ｃを用いて、４極の直流モータ
２を制御する場合、ホール素子１２ａ乃至１２ｃの分解
能は１２／１回転であり、この程度の分解能であれば、
マイクロコンピュータを使用しなくても、充分に機能す
るからである。逆に、１００／１回転等の高分解能であ
るエンコーダ等を使用した場合、マイクロコンピュータ
を使用しないと細かい制御が不可能であり、仮に論理回
路で構成した場合、膨大な量の論理回路が必要になる。

【００２０】この制御回路１０は、サーボ指示回路１
４、位置検出回路１６、電流制御回路１８を有してい
る。サーボ指示回路１４は、運転／停止信号がＬレベル
となり、直流モータ２の運転が停止された結果、予め定
めた速度、例えば３００ｒｐｍに直流モータ２の回転数
が低下したときに、制動をかけるための、回転指示信
号、例えばサーボ指示信号を発生する。位置検出回路１
６は、サーボ指示回路１４がサーボ指示信号を発生した
ときの直流モータ２の回転方向を検出し、この回転方向
と逆の方向への回転を指示する回転方向指示信号を発生
する。電流制御回路１８は、サーボ指示信号が供給され
たとき、回転指示信号を送出するとと共に、サーボ指示
信号が供給された後に、直流モータ２が予め定めた第１
の回転数範囲内の数だけ回転している場合、第１の駆動
力で直流モータ２を回転させるように第１駆動力指示信
号を発生する。この駆動力指示信号を発生しているにも
拘わらず、第１の回転数範囲を超えて第２の回転数範囲
内の数だけ回転している場合には、第１の駆動力よりも
大きい第２の駆動力でモータ２を回転させるように第２
駆動力指示信号を発生する。

【００２１】即ち、運転／停止信号がＬレベルとなり、
直流モータ２の運転停止の指示が与えられた後、直流モ
ータ２の回転数が予め定めた回転数以下となると、サー
ボ指示信号が発生し、これに応動して、直流モータ２の
実際の回転方向が検出され、それと逆方向に直流モータ
を回転させる。そのとき、直流モータ２に供給される電
流が、第１駆動力指示信号によって指定され、制動がか
けられる。この制動によって直流モータ２が停止せずに
回転している場合には、第２駆動力指示信号によって指
定された電流が直流モータ２に供給されて、さらに大き
な制動力が加えられ、直流モータ２を停止させる。停止
状態では、制動力を維持するため、第１または第２の駆
動力指示信号に対応する電流が直流モータ２に供給され
ている。

【００２２】まず、正転／逆転指示信号がＨレベル（正
転指示）であって、運転／停止指示信号がＨレベル（運
転指示）の場合の制御回路１０の動作を説明する。Ｈレ
ベルである正転／逆転指示信号は、位置検出回路１６の
アンドゲート２０の一方の入力に供給されている。アン
ドゲート２０の他方の入力には、Ｈレベルである運転／
停止指示信号が供給されている。従って、アンドゲート
２０の出力は、Ｈレベルであり、これは、オアゲート２
２を介してドライバ８へのコネクタ２４の回転方向指示
端子（ＣＷ）に供給されている。これによって、ドライ
バ８はモータ２を正転させる。また、Ｈレベルの運転／
停止指示信号は電流制御回路１８のオアゲート２６、２
８を介してコネクタ２４の回転指示端子（ＲＵＮ）に供
給される。これによって、ドライバ８はモータ２を回転
させる。なお、正転／逆転指示信号がＬレベルのとき、
ＣＷ端子はＬレベルとなり、ドライバ８はモータ２を逆
転方向に回転させる。運転／停止指示信号がＬレベルの
とき、ＲＵＮ端子もＬレベルであり、ドライバ８はモー
タ２への駆動信号を供給しない。

【００２３】次に、サーボ指示回路回路１４について説
明する。サーボ指示回路１４は、カウンタ３０を有し、
そのクロック端子ＣＬＫには、例えば３．２ｋＨｚのク
ロック信号が供給されている。また、リセット端子ＲＳ
Ｔには、オアゲート３２の出力信号が供給されている。
オアゲート３２の一方の入力端子には運転／停止指示信
号が供給されている。従って、運転／停止指示信号がＨ
レベル（運転指示）となったとき、カウンタ３０はリセ
ットされる。オアゲート３２の他方の入力端子には、ホ
ール素子１２ａのパルス信号をインバータ３４で反転さ
せたものを微分回路３６で微分した微分信号が供給され
ている。図３（ａ）にホール素子１２ａのパルス信号
を、同（ｂ）にインバータ３４の出力信号を同（ｃ）に
微分回路３６の出力信号を、同（ｄ）に正転／逆転指示
信号を、同（ｅ）にオアゲート３２の出力信号を同
（ｆ）にクロック信号を示す。

【００２４】カウンタ３０は、リセット信号が供給され
ると、そのカウント値を初期値、例えば０として、クロ
ック信号をカウントする。モータ２が運転されていると
きには、微分回路３６からの微分信号は、予め定めた間
隔で発生しているので、カウンタ３０が予め定めたカウ
ント値、例えば出力端子Ｑ１０がＨレベルとなるカウン
ト値までカウントする前に、リセットされる。従って、
図３（ｇ）の前半に示すように、カウンタ３０の出力端
子Ｑ１０はＬレベルである。ところが、運転／停止指示
信号がＬレベルとなり、モータ２へ駆動力が供給されな
くなると、図３（ａ）の後半に示すように、ホール素子
１２ａのパルス信号の発生間隔が広がり、リセット信号
の発生間隔も広がる。その結果、やがて、リセットされ
る前に、カウンタ３０の出力端子Ｑ１０がＨレベルとな
る。即ち、予め定めた回転数よりもモータ２の回転数が
低下したことが検出される。このＨレベルの信号はノア
ゲート３８の一方に供給される。ノアゲート３８の他方
の入力には電源電圧を微分回路４０によって微分した図
３（ｈ）に示す微分信号が供給されている。従って、ノ
アゲート３８の出力信号は図３（ｉ）に示すように電源
供給時と、モータ２の回転数が予め定めた回転数よりも
低下したときに、Ｌレベルとなる。この信号は、４つの
フリップフロップ回路が集積されているＩＣ４２のＲ１
端子に供給されている。また、ＩＣ４２のＳ１端子に
は、運転／停止指示信号をインバータ４１で反転させた
もの（図３（ｊ）参照）が供給されている。ＩＣ４２は
Ｒ１端子がＬレベルで、Ｓ１端子がＨレベルのときＱ１
端子がＬレベルとなるように構成されている。従って、
図３（ｋ）に示すようにＱ１端子がＬレベルとなり、モ
ータ２の回転数が予め定めた回転数より低下したことに
よるサーボ指示信号が発生される。

【００２５】次に、位置検出回路１６について説明す
る。位置検出回路１６は、回転方向検出回路４４を有し
ている。この回転方向検出回路４４は、上述したインバ
ータ３４の出力が一方の入力端子に供給されるアンドゲ
ート４６を有し、このアンドゲート４６の他方の入力端
子にはホール素子１２ｂのパルス信号が供給されてい
る。また、この回転方向検出回路４４は、インバータ３
４の出力が供給されるインバータ４８と、このインバー
タの出力を微分する微分回路５０とを有している。この
微分回路５０の微分信号がアンドゲート５２の一方の入
力端子に供給されている。アンドゲート５２の他方の入
力端子にはホール素子１２ｃのパルス信号が供給されて
いる。これらアンドゲート４６、５２の出力信号がノア
ゲート５４に入力されている。

【００２６】図４（ａ）はホール素子１２ａのパルス信
号を、同図（ｂ）はホール素子１２ｂのパルス信号を、
同図（ｃ）はホール素子１２ｃのパルス信号を表し、同
図（ｄ）は微分回路５０の微分信号を表している。この
微分信号は、同図（ａ）と同図（ｄ）の比較から明らか
なように、ホール素子１２ａのパルス信号の立ち上がり
ごとに発生している。図４（ａ）乃至（ｃ）の前半は、
直流モータ２が正転している場合の各パルス信号を表し
ている。微分回路５０の微分信号とホール素子１２ｃの
パルス信号が入力されているアンドゲート５２の出力信
号は同図（ｅ）の前半に示すようにホール素子１２の立
ち上がりに同期してＨレベルとなる。一方、微分回路３
６の微分信号は、ホール素子１２ａのパルス信号をイン
バータ３４で反転させて、微分したものであるので、同
図（ｆ）に示すようにホール素子１２ａのパルス信号の
立ち下がりに同期したものである。この微分信号とホー
ル素子１２ｂのパルス信号と入力されているアンドゲー
ト４６の出力信号は、モータ２が正転しているとき、同
図（ｇ）に示すようにホール素子１２ａのパルス信号の
立ち下がりに同期してＨレベルとなる。これらアンドゲ
ート４６、５２の出力信号が入力されているノアゲート
５４の出力信号は、同図（ｈ）の前半に示すように、ホ
ール素子１２ａのパルス信号の立ち上がり及び立ち下が
りに同期してＬレベルとなる。

【００２７】一方、モータ２が逆転している場合、同図
（ａ）乃至（ｃ）の後半に示すように各ホール素子１２
ａ乃至１２ｃのパルス信号が発生する。同図（ｅ）に示
すように微分回路５０の微分信号がＨレベルとなったと
き、ホール素子１２ｃのパルス信号がＬレベルであり、
アンドゲート５２の出力信号は同図（ｅ）の後半に示す
ようにＬレベルである。同様に、同図（ｆ）の後半に示
すように微分回路３６の微分信号がＨレベルとなったと
き、ホール素子１２ｂのパルス信号はＬレベルであり、
同図（ｇ）の後半に示すようにアンドゲート４６の出力
信号はＬレベルである。従って、ノアゲート５４の出力
信号はＨレベルを継続する。このようにノアゲート５４
の出力信号は、モータ２が正転している場合には、Ｈレ
ベルとＬレベルとを交互に繰り返すが、逆転している場
合にはＨレベルを維持する。

【００２８】同様に、回転方向検出回路４４は、微分回
路３６の微分信号とホール素子１２ｃのパルス信号が供
給されるアンドゲート５６と、微分回路５０の微分信号
とホール素子１２ｂのパルス信号とが供給されるアンド
ゲート５８と、これらアンドゲート５６、５８の出力信
号が入力されるノアゲート６０とを有している。上記の
アンドゲート５２、４６、ノアゲート５４についての説
明から類推できるので詳細な説明は省略するが、ノアゲ
ート６０は、モータ２が正転しているときＨレベルを継
続し、モータ２が逆転しているときホール素子１２のパ
ルス信号の立ち上がり及び立ち下がりに同期してＬレベ
ルになる出力信号を発生する。

【００２９】このノアゲート５４の出力信号がＩＣ４２
のＳ０端子に入力され、ノアゲート６０の出力信号がＩ
Ｃ４２のＲ０端子に入力されている。Ｓ０端子及びＲ０
端子のレベルによってＩＣ４２のＱ０端子のレベルが変
化する。例えばモータ２が正転している場合、図５
（ａ）前半に示すようなパルス信号がＳ０端子に供給さ
れ、同図（ｂ）前半に示すようなＨレベルの信号がＲ０
端子に供給される。その結果、ＩＣ４２のＳ０端子は、
ノアゲート５４の出力信号が始めてＬレベルとなった時
以後、同図（ｃ）の前半に示すようにＱ０端子はＨレベ
ルとなる。このＨレベルの信号は、同図（ｆ）の前半に
示すように、カウンタ６２のアップダウン端子に供給さ
れ、カウンタ６２はアップカウント状態となる。また、
このＨレベルの信号は、カウンタ６４のアップダウン端
子にインバータ６６によって反転されて供給され、カウ
ンタ６４はダウンカウント状態となる。これらカウンタ
６２、６４のイネーブル端子ＰＥには、図５（ｅ）の前
半に示すように、モータ２の速度が所定速度よりも低下
したとき、ＩＣ４２のＱ１端子からＬレベルのサーボ指
示信号が供給され、カウント可能な状態となる。そし
て、これらカウンタ６２、６４のクロック端子には、微
分回路３６、５０から微分信号が供給されているオアゲ
ート６８の出力信号が、図５（ｄ）の前半に示すように
供給されている。その結果、モータ２が正転しており、
かつその速度が予め定めた速度より低下したとき、図５
（ｇ）乃至（ｊ）の前半に示すようにカウンタ６２がア
ップカウントを開始する。またカウンタ６４がダウンカ
ウントを開始する。

【００３０】カウンタ６２のＱ１及びＱ２端子の出力信
号はオアゲート７０に入力されている。従って、図５
（ｋ）の前半に示すようにオアゲート７０の出力信号
は、２発目のクロック信号をカウントしたときにＨレベ
ルとなる。このＨレベルの信号がオアゲート７２に供給
され、これにはＱ０端子の出力が供給されているので、
オアゲート７２の出力は、図５（ｌ）の前半に示すよう
に１発目のクロック信号が発生したときからＨレベルで
ある。これがオアゲート７４を介してＤ型フリップフロ
ップ７６のクロック端子に供給される。このフロップフ
ロップのＤ入力端子にはＩＣ４２のＱ０出力（上述した
ようにモータ２が正転時Ｈレベル）が供給されているの
で、モータ１２が正転していて所定速度よりも低下した
ときにＤ型フリップフロップ７６のＱ端子が図５（ｍ）
の前半に示すようにＨレベルとなり、同図（ｎ）の前半
に示すように／Ｑ端子がＬレベルとなる。

【００３１】この／Ｑ端子のＬレベルの出力がアンドゲ
ート７８の一方の入力に供給され、他方の入力にはイン
バータ４１によって反転させられた運転／停止指示信号
が供給されている。しかし、このアンドゲート７８の出
力はＬレベルであり、これがオアゲート２２を介してコ
ネクタ２４のＣＷ端子に供給されるので、ドライバ８に
対して逆転の指示が与えられる。

【００３２】上述の説明及び図５の後半から類推できる
ので詳細な説明は省略するが、モータ１２が逆転してお
り、所定速度よりも低下したときには、Ｄ型フリップフ
ロップ７６のＱ端子がＬレベル、／Ｑ端子がＨレベルと
なる。／Ｑ端子のＨレベルがアンドゲート７８に供給さ
れる。このとき、インバータ４１の出力信号はＨレベル
（Ｌレベルになった運転・停止指示信号を反転させてい
るから）であるので、アンドゲート７８の出力信号はＨ
レベルとなり、これがオアゲート２２を介してコネクタ
２４のＣＷ端子に供給される。従って、ドライバ８に対
して正転の指示が与えられる。

【００３３】次に速度制御回路１８について説明する。
速度制御回路１８は、上述したカウンタ６２、６４、オ
アゲート７０を含んでいる。図６（ａ）はカウンタ６２
のＵ／Ｄ端子の信号を、同図（ｂ）はカウンタ６２のク
ロック信号を、同図（ｃ）はカウンタ６２のイネーブル
信号を、同図（ｄ）乃至（ｇ）はカウンタ６２のＱ０、
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の信号を表している。図６の前半は、
図５の前半と同様にモータ２が正転している状態で、運
転／停止指示信号がＬレベルとなり、モータ２の速度が
予め定めた速度よりも低下した状態を示している。図６
（ｈ）の前半に示すように、オアゲート７０の出力信号
は２発目のクロック信号が発生したときから８発目のク
ロック信号が発生したときまでＨレベルを維持してい
る。オアゲート７０の出力信号は、アンドゲート８０の
一方の入力端子に供給されている。アンドゲート８０の
他方にはＤ型フリップフロップ７６のＱ端子の出力が供
給されている。このとき、図６（ｌ）に示すようにＤ型
フリップフロップ７６のＱ端子の出力は、モータ２が正
転している状態で、運転／停止指示信号がＬレベルとな
り、モータ２の速度が予め定めた速度よりも低下した状
態であるので、Ｈレベルである。従って同図（ｏ）に示
すようにアンドゲート８０の出力はＨレベルであり、こ
れがオアゲート８２を介してアンドゲート８４の一方の
入力に供給されている。

【００３４】アンドゲート８４の他方の入力にはインバ
ータ８６で反転させたオアゲート２６の出力が供給され
ている。このオアゲート２６には上述したように運転／
停止指示信号が供給されている。上述したように、運転
／停止指示信号は、このときＬレベルである。また、オ
アゲート２６の他方にはオアゲート８８の出力が供給さ
れている。このオアゲート８８にはアンドゲート９０の
出力が供給されている。アンドゲート９０の一方の入力
にはカウンタ６２のＱ３端子の出力が供給されている。
この出力は、このときＬレベルである。従って、アンド
ゲート９０の出力はＬレベルである。オアゲート８８の
他方の入力にはアンドゲート９１の出力が供給されてい
る。アンドゲート９１の一方の入力にはＤ型フリップフ
ロップ７６の／Ｑ端子の出力が供給されているが、これ
は図６（ｍ）の前半に示すようにＬレベルである。従っ
て、アンドゲート９０の出力はＬレベルである。この結
果、オアゲート８８の出力はＬレベルであり、オアゲー
ト２６にはＬレベルの信号しか供給されていないので、
インバータ８６の出力はＨレベルとなり、アンドゲート
８４の出力信号は、２発目から８発目のクロック信号が
発生している間、Ｈレベルである。

【００３５】このＨレベルの出力信号が、オアゲート２
８を介してコネクタ２４のＲＵＮ端子に供給されるの
で、ドライバ８に対して直流モータ２の運転が指示され
る。オアゲート２８の出力を図６（ｗ）に示す。

【００３６】さらに、アンドゲート８４のＨレベルの出
力信号は、抵抗器９２、ツエナーダイオード９４、ダイ
オード９６、積分回路９８を介して可変抵抗素子、例え
ばトランジスタ１００のベースに供給される。ツエナー
ダイオード９４は、積分回路９８に供給する電圧の最高
値を予め定めた第１の電圧、例えば２Ｖに制限するもの
が選択されている。従って、図６（ｘ）の前半に示すよ
うに、トランジスタ１００のベースに供給される電圧が
徐々に２Ｖに向かって上昇し、トランジスタ１００を介
して直流電源１０２からコネクタ２４のＳＰＥＥＤ端子
に供給される電流が予め定めた電流値、例えば１Ａに向
かって徐々に増加し、ドライバ８は、この電流に従っ
て、モータ２を制動する。

【００３７】このようにしてモータ２が、例えば正転し
ている状態で、運転／停止指示信号が停止を指示し、モ
ータの回転数が予め定めた回転数よりも低下すると、逆
転方向にモータ２が回転させられ、制動がかけられる。
なお、クロックパルスが２発目から７発目の途中で、制
動により停止すると、カウンタ６２のカウント値は変化
しないので、アンドゲート８４のＨレベルは維持された
ままである。その結果、ＳＰＥＥＤ端子に供給されてい
る電圧は変化せず、そのときの制動力が保持される。

【００３８】一方、上記の制動によってモータ２の回転
が停止しない場合、図６（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、
（ｇ）の前半に示すようにカウンタ６２のＱ０、Ｑ１、
Ｑ２端子がＬレベルとなり、Ｑ３端子がＨレベルとな
る。その結果、図６（ｏ）の前半に示すようにアンドゲ
ート８０の出力信号がＬレベルとなる。その代わりに図
６（ｐ）の前半に示すように、アンドゲート９０の出力
がＨレベルとなる（Ｈレベルであるカウンタ６２のＱ３
端子の出力とＨレベルであるＤ型フリップフロップ７６
のＱ端子の出力が供給されているから）。これがオアゲ
ート８８、２６を介してインバータ８４に供給されるの
で、アンドゲート８４の出力はＬレベルとなり、上述し
た最高２Ｖの電圧のトランジスタ１００への供給は停止
される。その代わりに、アンドゲート８４の出力が抵抗
器１０４、ツエナーダイオード１０６、ダイオード１０
８、積分回路９８を介してトランジスタ１００のベース
に供給される。ツエナーダイオード１０６は、積分回路
９８に最高５Ｖの電圧を供給するものが選択されている
ので、図６（ｘ）の前半に示すようにトランジスタ１０
０のベースには５Ｖに向かって上昇する電圧が供給さ
れ、これに対応する電流がＳＰＥＥＤ端子に供給され、
ドライバ８は、例えば最高１．２Ａでモータ２を制動す
る。なお、このときＨレベルであるオアゲート２６の出
力信号がオアゲート２８を介してＲＵＮ端子に供給され
ているので、運転指示が継続してドライバ８に与えられ
ている。

【００３９】モータ２が逆転している状態で、モータ２
の速度が予め定めた速度よりも低下すると、図６（ａ）
の後半に示すようにカウンタ６２のＵ／Ｄ端子がＬレベ
ルとなり、ダウンカウント状態となる。同時にカウンタ
６４がアップカウント状態になる。そして、クロック信
号に応じて図６（ｉ）、（ｊ）、（ｋ）に示すようにア
ップカウントする。カウンタ６４のＱ１端子とＱ２端子
の出力がオアゲート１１０に入力されているので、サー
ボ指示信号が発生した後、２発目のクロック信号から８
発目のクロック信号まで、図６（ｎ）の後半に示すよう
に、オアゲート１１０の出力信号がＨレベルとなる。こ
のＨレベルの信号はアンドゲート１１２に入力される。
このアンドゲート１１２には、Ｄ型フリップフロップ７
６の／Ｑ端子の出力が供給されている。この出力は、モ
ータ２が逆転しているので、Ｈレベルである。従って、
アンドゲート１１２の出力信号はＨレベルとなり、これ
がオアゲート８２を介してアンドゲート８４に供給され
る。このときインバータ８６の出力信号はＨレベルであ
る。即ち、インバータ８６にはオアゲート２６の出力信
号が供給されている。オアゲート２６には運転／停止指
示信号が供給されているが、これはＬレベルである。ま
た、オアゲート２６にはオアゲート８８の出力信号も供
給されている。これには、Ｌレベルであるアンドゲート
９０の出力信号（アンドゲート９０にはＬレベルである
Ｄ型フリップフロップ７６の出力信号が供給されている
から）と、Ｌレベルであるアンドゲート９１の出力信号
（アンドゲート９１に入力されているカウンタ６４のＱ
３端子の出力がＬレベルであるから）とが供給されてい
る。従ってオアゲート８８の出力信号もＬレベルであ
り、オアゲート２６の出力もＬレベルであり、アンドゲ
ート８４の出力信号はＨレベルとなる。このＨレベルの
出力信号が、抵抗器９２、ツエナーダイオード９４、ダ
イオード９６、積分回路９８を介してトランジスタ１０
０に供給され、上述したのと同様にモータ２が制御され
る。このとき、アンドゲート８４のＨレベルの出力信号
がオアゲート２８を介してコネクタ２４のＲＵＮ端子に
供給され、回転指示信号としてドライバ８に供給され
る。

【００４０】８発目のクロック信号が発生したとき、オ
アゲート７０の出力信号がＬレベルとなるので、アンド
ゲート８４の出力信号もＬレベルとなる。同時に、カウ
ンタ６４のＱ３端子の信号がＨレベルとなり、これがア
ンドゲート９１に供給される。アンドゲート９１にはＤ
型フリップフロップ７６の／Ｑ端子からＨレベルの信号
が供給されているので、アンドゲート９１の出力信号は
Ｈレベルとなる。このＨレベルの出力信号がオアゲート
８８、２６、抵抗器１０４、ツエナーダイオード１０
６、ダイオード１０８、積分回路９８を介してトランジ
スタ１００に供給される。なお、オアゲート２６のＨレ
ベルの出力信号は、オアゲート２８を介してＲＵＮ端子
に供給され、回転指示信号はＨレベルを維持する。この
ようにして逆転している状態で、予め定めた速度よりも
モータ２の速度が低下したとき、回転方向が正転方向と
なる以外、上述したのと同様に制御される。

【００４１】上記の実施の形態では、ホール素子を使用
したが、エンコーダ等の他の回転検出手段を使用しても
よい。また、上記の実施の形態では、制御回路を論理回
路によって構成したが、マイクロコンピュータによって
構成することもできる。また、トランジスタ１００を使
用したが、ＦＥＴを使用することもできる。また、ダイ
オード９６、１０８を使用したが、これらに代えてオア
ゲートを使用することもできる。上記の実施の形態で
は、１度制動力を加えた状態で充分に制動できない場
合、さらに制動力を増加させたが、１度だけ制動力を加
えるだけでよい場合もある。また、２段階でなく、さら
に多段階に制動力を付与してもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、モータ
の回転方向と逆方向にモータを駆動し、モータが停止し
た後には、その停止状態を維持するように、その駆動力
を維持しているので、確実に制動することができる。し
かも、異なる複数の制動力を付与可能であるので、より
確実に制動することができる。また、ホール素子と論理
回路とによって構成が可能であり、構成を簡略化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態の制御装置のブロック図で
ある。

【図２】図１の制御回路の詳細なブロック図である。

【図３】図１の制御回路のサーボ指示回路の動作説明図
である。

【図４】図１の制御回路の位置検出回路における回転方
向検出回路の動作説明図である。

【図５】図１の制御回路の位置検出回路の動作説明図で
ある。

【図６】図１の制御回路の電流制御回路の動作説明図で
ある。

【符号の説明】

２直流モータ８ドライバ１０制御回路１４サーボ指示回路１６位置検出回路１８電流制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流モータが所定角度回転する毎にパル
ス信号を発生する回転検出手段と、前記モータに対する停止指示が与えられた状態で前記パ
ルス信号に基づいて前記モータの速度が予め定めた速度
より低下したと判定したとき、サーボ指示信号を送出す
るサーボ指示手段と、前記サーボ指示信号の発生時に、前記パルス信号に基づ
いて前記モータの回転方向とは逆の回転方向への回転方
向指示信号を送出する回転方向指示手段と、前記サーボ指示信号の後に、前記モータの実際の回転数
に対応した制動力指示信号を発生して、保持する制動指
示手段と、前記回転方向指示信号の指示する方向に前記制動力指示
信号に応じた制動力で前記モータを回転させる駆動手段
とを、具備する直流モータ用制御装置。
【請求項２】請求項１記載の直流モータ用制御装置に
おいて、前記サーボ指示手段は、前記パルス信号が供給されるごとに、クロック信号を予
め定めた初期値からカウントするカウンタと、このカウンタが予め定めた値までカウントしたとき、前
記サーボ指示信号を生成するサーボ信号発生手段とを、
具備する直流モータ用制御装置。
【請求項３】請求項１記載の直流モータ用制御装置に
おいて、前記回転検出手段は、前記パルス信号として第１パルス
信号を発生する第１回転検出手段と、前記パルス信号と
して第２パルス信号を発生する第２回転検出手段とを含
み、第１及び第２の回転検出手段は、前記モータが正転
しているとき、第１パルス信号が第２パルス信号より先
行して発生し、前記モータが逆転しているとき、第２パ
ルス信号が第１パルス信号よりも先行して発生するよう
に設けられ、前記回転方向指示手段は、第１及び第２パルス信号が入
力され、第１パルス信号が第２パルス信号よりも先行し
ているとき、前記回転方向指示信号として逆転指示信号
を生成し、第２パルス信号が第１パルス信号より先行し
ているとき、前記回転方向指示信号として正転指示信号
を生成する直流モータ用制御装置。
【請求項４】請求項１記載の直流モータ用制御装置に
おいて、前記制動力指示手段は、前記パルス信号に基づ
くクロック信号をカウントし、それのカウント値が予め
定めた第１の範囲内にあるとき前記駆動手段に予め定め
た第１の制動力での回転を指示し、前記カウント値が第
１の範囲よりも大きく定めた第２の範囲内にあるとき、
前記駆動手段に第１の制動力よりも大きく定めた第２の
制動力での回転を指示する直流モータ用制御装置。
【請求項５】請求項１記載の直流モータ用制御装置に
おいて、前記回転検出手段がホール素子であり、前記サ
ーボ指示手段と、回転方向指示手段と、制動力指示手段
とが、論理回路によって構成されている直流モータ用制
御装置。