JP2004040919A - 洗濯機のモータ制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路を有する洗濯機のモータ制御装置において、複数のセンサ回路の出力端子に得られるロータ位置情報をセンサ回路用電源線を利用して伝送し、センサ回路出力端子からの信号線を低減して、合理的な信号処理の実現とモータ制御を実現する。
【解決手段】第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路2、第3のセンサ回路13と、これらセンサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16を第1のプリント基板23に搭載し、センサ回路用電源17と第4の抵抗18と、エッジ検出回路19と、マイクロコンピュータ20を第2のプリント基板24に搭載し、第1のプリント基板23と第2のプリント基板24をリード線25、26により接続し、第2のプリント基板24上においてモータ制御信号を得るようにする。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路を有する洗濯機のモータ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、洗濯機に搭載された直流ブラシレスモータのロータ位置検出のためのセンサ回路は、例えば直流ブラシレスモータが3相8極の場合、センサを3個使用し、図8に示すように、第1のセンサ回路1、第2のセンサ回路2および第3のセンサ回路3の3つのセンサ回路によりモータの回転にしたがって、図9に示すような出力を得る。
【0003】
なお、通常、センサはこれに電子回路を付加することにより、図9のようなハイまたはローの出力を得ている。したがって、センサとその電子回路を含めセンサ回路と呼ぶこととする。そして、センサ回路出力のレベル変化のタイミングとレベルにより直流ブラシレスモータの駆動コイルを決定している。
【0004】
センサ回路は、上記ハイ、ロー信号を出力するホールICなどで構成されているものとする。そのホールIC出力はトランジスタのコレクタが開放された構成(以下、オープンコレクタという)となっている。したがって、その出力に抵抗4、5、6をセンサ回路用電源7に接続した構成としてセンサ回路出力端子から出力を得ている。
【0005】
第1のセンサ回路1、第2のセンサ回路2および第3のセンサ回路3の出力はマイクロコンピュータ8の割り込み端子に入力され、マイクロコンピュータ8内で演算され、マイクロコンピュータ8の出力からモータドライブ回路9に制御信号を出し、モータドライブ回路9の出力によりモータ10を駆動している。モータ制御と他の洗濯制御を1つのマイクロコンピュータで実行する場合、モータ制御はセンサ回路信号のタイミングが重要であり、割り込み端子の使用は必須である。
【0006】
また、第1のセンサ回路1、第2のセンサ回路2および第3のセンサ回路3よりなる3つのセンサ回路はモータ10のロータ近辺に配置された第1のプリント基板(図示せず)上にあり、センサ回路出力はリード線により接続した第2のプリント基板(図示せず)上に伝送し、第2のプリント基板上でマイクロコンピュータ8およびモータドライブ回路9に接続される。これは、モータ10が洗濯槽に取り付けられているため洗濯動作中常に振動が加わり、部品を実装したプリント基板をモータ10に固定しておくと、振動により、部品自体の不良や、部品とプリント基板との接続の不良、その他電子回路としての信頼性の低下などが発生しやすくなる。
【0007】
したがって、センサ回路出力を基にして、モータ10の制御信号を作成する回路を搭載したプリント基板は振動のないところに配置して振動による悪影響を受けないようにしている。そして、最小限必要で、しかも軽量なセンサ回路のみロータ近辺にプリント基板に搭載してモータに直付けしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成によると、第1のセンサ回路1、第2のセンサ回路2および第3のセンサ回路3よりなる3つのセンサ回路は、その出力が複数あるため、この信号を第1のプリント基板から第2のプリント基板に伝送してマイクロコンピュータ8に入力するには、これらの信号を伝送するリード線およびリード線とプリント基板の接続のためのコネクタがたくさん必要であるという問題を有していた。
【0009】
また、コネクタは電気的接続のためのものであるから、接続点が多いほど電子回路としての信頼性は低下し、また、リード線自体もモータ10の振動を受けるため、振動による断線などに対してこれらのリード線処理には十分注意を払う必要があるという問題を有していた。
【0010】
また、リード線或いはコネクタが多い分部品材料代も多くかかるという問題を有していた。また、洗濯機においては、給水弁、リンス給水弁、排水弁、モータの回転数を歯車比で機械的に切り変えるためのクラッチ、吸水ポンプモータ、洗剤投入モータ、水位センサ、振動を検知するスイッチなど電力を利用して機械的な駆動をする対象物が多いため、機器内の配線が多く、このため、プリント基板と駆動部品を接続するためのリード線が大変多く、リード線の減少は内部構成の簡素化、誤配線の削減、組み立ての容易性、信頼性の向上などに対して、重要な問題である。
【0011】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、複数のセンサ回路の出力端子に得られるロータ位置情報を混合して電源線と共有して伝送し、センサ回路の出力端子からの信号線を減少して、センサ回路の出力とこの信号を受ける回路の接続、すなわちリード線、コネクタを減少合理化し、モータ制御信号を作成するプリント基板上でマイクロコンピュータが処理しやすい信号に変換してマイクロコンピュータ内で演算し、モータを制御する制御信号を作成することにより、合理的な信号処理の実現とモータ制御を実現することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、直流ブラシレスモータのロータ位置を複数のセンサ回路により検出し、複数のセンサ回路の電源端子とセンサ回路用電源の間に抵抗を接続し、センサ回路の出力端子と電源端子の間に、値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路の出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗を接続し、センサ回路の電源端子にエッジ検出回路を接続し、複数のセンサ回路と、センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した抵抗を第1のプリント基板に搭載し、センサ回路用電源と、抵抗と、エッジ検出回路と、マイクロコンピュータを第2のプリント基板に搭載し、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるようにリード線により接続し、第2のプリント基板上においてエッジ検出回路の出力をマイクロコンピュータの割り込み端子に接続し、センサ回路の電源端子をマイクロコンピュータに内蔵したAD変換回路入力に接続し、割り込み端子に割り込み信号が入力したとき、AD変換回路出力を読みこの信号を基にしてモータを制御する制御信号を作成するよう構成したものである。
【0013】
これにより、複数のセンサ回路の出力端子に得られるロータ位置情報を混合して電源線と共有して伝送することができ、センサ回路の出力端子からの信号線を減少して、センサ回路の出力とこの信号を受ける回路の接続、すなわちリード線、コネクタを減少合理化することができ、モータ制御信号を作成するプリント基板上でマイクロコンピュータが処理しやすい信号に変換してマイクロコンピュータ内で演算し、モータを制御する制御信号を作成することにより、合理的な信号処理の実現とモータ制御を実現することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記複数のセンサ回路の電源端子と前記センサ回路用電源の間に接続した抵抗と、前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、センサ回路の電源端子に接続したエッジ検出回路と、マイクロコンピュータと、前記複数のセンサ回路と前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源と前記抵抗とエッジ検出回路とマイクロコンピュータを搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、第2のプリント基板上において前記エッジ検出回路の出力をマイクロコンピュータの割り込み端子に接続し、前記センサ回路の電源端子をマイクロコンピュータに内蔵したAD変換回路入力に接続し、割り込み端子に割り込み信号が入力したとき、AD変換回路の出力を読みこの信号を基にしてモータを制御する制御信号を作成するよう構成したものであり、センサ回路の電源端子から複数のセンサ回路の出力電圧を混合した単一信号として取り出し、第1のプリント基板から第2のプリント基板へは電源線により伝送して、第2のプリント基板上でエッジ検出回路で得られる信号でマイクロコンピュータに割り込みをかけ、このときのマイクロコンピュータ内のAD変換回路により検出された値を読み(当然エッジ検出した後のレベルをディジタル化した値を読むものとする)、この値を基に演算制御手段によりモータドライブ回路にモータを制御する信号を発生することとなり、センサ回路信号の伝送経路において信号専用線は必要とせず、センサ回路用の電源線で伝送することができる。
【0015】
請求項2に記載の発明は、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記センサ回路用電源に接続した抵抗と、前記抵抗の他端と前記センサ回路の出力端子との間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、前記センサ回路用電源に接続した抵抗の他端に接続したエッジ検出回路と、マイクロコンピュータと、前記センサ回路と前記センサ回路用電源に接続した抵抗と前記センサ回路出力端子に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源とエッジ検出回路とマイクロコンピュータを搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、第2のプリント基板上において前記エッジ検出回路の出力をマイクロコンピュータの割り込み端子に接続し、前記センサ回路の電源端子をマイクロコンピュータに内蔵したAD変換回路入力に接続し、割り込み端子に割り込み信号が入力したとき、AD変換回路の出力を読みこの信号を基にしてモータを制御する制御信号を作成するよう構成したものであり、複数のセンサ回路出力信号を混合した単一信号として取り出し、この信号を第1のプリント基板から第2のプリント基板に伝送し、第2のプリント基板上でエッジ検出回路で得られる信号でマイクロコンピュータに割り込みをかけ、このときのマイクロコンピュータ内のAD変換回路により検出された値を読み(当然エッジ検出した後のレベルをディジタル化した値を読むものとする)、この値を基に演算制御手段によりモータドライブ回路にモータを制御する信号を発生することとなり、センサ回路信号の伝送経路において単一線で伝送することができる。
【0016】
請求項3に記載の発明は、上記請求項1または2に記載の発明において、電圧変換回路を備え、センサ回路用電源電圧はマイクロコンピュータの電源電圧より高い構成とし、第2のプリント基板上で、センサ回路の出力電圧の混合信号が電圧変換回路を通過した後、エッジ検出回路およびマイクロコンピュータに入力するようにしたものであり、混合信号の取りうる電圧幅は大きくすることができ、したがって、混合電圧から出力される複数の離散値電圧(センサ回路出力端子電圧はハイまたはロー電圧であるので混合電圧は離散値となる)の隣接する電圧値の差は拡大し、混合信号に乗ってくるノイズに対して強くすることができる。ノイズは混合信号のレベル差に依存しないため、信号電圧あるいは信号電圧差が大きいほど有利である。また、電圧幅を広げることにより抵抗の設定値も自由度が増し、設計が容易となる。
【0017】
請求項4に記載の発明は、上記請求項1〜3に記載の発明において、センサ回路の出力端子に接続する抵抗に代えて、値の異なる電流値であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる電流値の和の電流値が他の電流値と異なる値となる定電流回路を備えたものであり、センサ回路の電源端子にあらわれるロータ位置情報を含んだ離散値をとる混合信号電圧を、定電流値の和として計算することができ、離散値を混合電圧の設計が容易であり、したがって、離散値を容易に均等とすることができ、また、センサ回路信号をエッジ検出回路あるいはマイクロコンピュータの電源電圧幅を最大限利用することができて、離散値間の電圧を拡大することができ、AD変換回路での検出レベル差が拡大できるため、安定したレベル検出をすることができるとともに、信号に重畳するノイズなどに対しても誤検知のない安定したレベル検出をすることができる。
【0018】
請求項5に記載の発明は、上記請求項4に記載の発明において、センサ数を3とし、定電流値を1対2対4としたものであり、センサ回路の電源端子電圧が6つの離散値電圧の電圧差が均等となり、エッジ検出回路あるいはマイクロコンピュータの電源電圧幅を最大限利用することができて、離散値間の電圧を拡大することができ、AD変換回路での検出レベル差が拡大できるため、安定したレベル検出をすることができるとともに、信号に重畳するノイズなどに対しても誤検知のない安定したレベル検出をすることができる。
【0019】
請求項6に記載の発明は、上記請求項1〜3に記載の発明において、センサ数を3とし、2個のセンサ回路出力端子電流が流れたとき更に追加電流を流す並列抵抗作成回路を備えたものであり、センサ回路の電源端子の離散値をとる電圧の隣接値の接近を防止することにより動作電圧幅を拡大することができ、ノイズに強い、安定したレベル検出をすることができる。
【0020】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0021】
(実施例1)
本実施例においては3相8極の直流ブラシレスモータの3つのセンサ回路について説明する。
【0022】
図1に示すように、第1のセンサ回路(センサ回路)11、第2のセンサ回路(センサ回路)12、第3のセンサ回路(センサ回路)13は、それぞれ出力に、図2に示すような、ハイまたはローレベルの信号を出力する。第1の抵抗(抵抗)14、第2の抵抗(抵抗)15、第3の抵抗(抵抗)16は、それぞれ、第1のセンサ回路1、第2のセンサ回路2、第3のセンサ回路3の出力端子と電源端子の間に接続している。
【0023】
そして、これらの抵抗値は異なる値をとり、かつ第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する、異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗値に設定されている。センサ回路用電源17は上記3つのセンサ回路の電源である。第4の抵抗(抵抗)18は、センサ回路用電源17と、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の電源端子間に接続している。
【0024】
エッジ検出回路19は、センサ回路の電源端子にその入力が接続している。この入力点をB点とする。エッジ検出回路19の出力は、マイクロコンピュータ20の割り込み端子に接続されている。マイクロコンピュータ20は、AD変換回路20aと演算制御回路20bを内蔵している。B点電圧はAD変換回路20aに入力し、同時にエッジ検出回路19の出力に接続された割り込み端子から演算制御回路20bに入力される。AD変換回路20aの出力は演算制御回路20bに入力し、割り込み信号が演算制御回路20bに入ると、エッジ検出した後のAD変換回路20aの出力を呼んで、ロータ位置情報を認識する。これを基にしてモータ制御信号を作成する。
【0025】
モータドライブ回路21はモータ22を駆動するものであり、マイクロコンピュータ20の出力に現れる制御信号によりモータドライブ回路21は動作する。3相モータの場合は、その入力として上アーム、下アームの合計で6つの入力を持っている。
【0026】
モータ22は、モータドライブ回路21の出力により駆動される。モータ22が回転するとロータの回転をセンサで検知し、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の出力に図2に示す信号を発生する。Aは、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の電源端子の点を表す。
【0027】
第1のプリント基板23は、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13、第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16を搭載している。第2のプリント基板24は、センサ回路用電源17、第4の抵抗18、エッジ検出回路19、マイクロコンピュータ20およびモータドライブ回路21を搭載している。
【0028】
また、リード線25、26は第1のプリント基板23と第2のプリント基板24間を接続するものであり、リード線25は第4の抵抗18と第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13の電源端子間を接続している。また、リード線26はセンサ回路用電源17のマイナス側端子と、上記センサ回路のマイナス側電源端子を接続している。
【0029】
上記構成において動作を説明する。第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の出力は、直流ブラシレスモータの回転に応じて、図2に示すように、状態1から6に示すような関係のハイ、ローレベルを出力している。つまり、どれか1つがローとなっている状態が3つ、またはどれか2つがローとなっている状態が3つで、合計6個の異なる状態が出力しており、ロータの回転にしたがって、これら6個の状態が繰り返し発生する。
【0030】
ここで、A点に発生する電圧は、センサ回路用電源7の電圧を第4の抵抗18と、第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16の内の単一抵抗または2つの抵抗の並列抵抗の値で分圧した値となる。第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16の抵抗値は異なる値であり、また2つの抵抗の並列抵抗値と他の1つの抵抗値も異なる値としているため、6つの状態の発生電圧は同一電圧となることがなく、それぞれ異なった離散値をとる電圧となる。
【0031】
これにより、3つのセンサ回路電圧はA点でこれらの電圧が混合した単一信号電圧とすることができる。この混合信号はセンサ回路出力電圧がハイまたはローであるため離散値となる。このA点電圧をリード線25を介して、第1のプリント基板23から第2のプリント基板24上に伝送する。
【0032】
これにより、センサ回路の出力信号を直接第2のプリント基板24にリード線で接続することなく、センサ回路用電源17とセンサ回路の電源端子を接続する電源線として第2のプリント基板24に伝送することができる。この信号をエッジ検出回路19により、離散値から離散値に変化する急峻な変化をマイクロコンピュータ20の割り込み入力端子に入力する。
【0033】
一方、B点電圧はマイクロコンピュータ20のAD変換回路20aに入力してディジタル値に変換される。このディジタル値は前述の離散値に対応するもので、6つの異なる値を持つ。これが演算制御回路20bに入力され、割り込み端子入力により割り込みがかかるたびにその値を読む。ここで、読む値はエッジ検出後にとるB点電圧をAD変換した値を読むようにタイミングを調整することは当然である。
【0034】
これにより、センサで検知するロータの位置情報が得られることとなり、これを基にして、演算制御回路20bでさらに制御信号を作成して、これをモータドライブ回路21に供給する。モータドライブ回路21はこれを受けてモータ22を駆動する。
【0035】
通常、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13は、モータ22内のロータ近辺に存在し、モータ22に内蔵されており、モータ22は洗濯槽に固定しているため、洗濯槽またはモータ22の振動により常に振動する。第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13の出力を基にしてモータ22を制御および駆動する回路(本実施例においては、エッジ検出回路19、マイクロコンピュータ20およびモータドライブ回路21)は、振動のない第2のプリント基板24上に搭載されるため、本実施例のように、B点からセンサ回路出力を得ることにより、従来、必要としていたセンサ回路出力端子からの信号線を省略することができ、接続リード線を減少することができる。
【0036】
(実施例2)
図3に示すように、第5の抵抗27は、一端をセンサ回路用電源17に接続し、他端を第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の出力端子に接続された第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16の他端に接続している。この点をC点とする。リード線28は、第1のプリント基板23上のC点と第2のプリント基板24上のエッジ検出回路19の入力およびマイクロコンピュータ20のAD変換回路20aを接続するものである。他の構成は上記実施例1と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0037】
上記構成において動作を説明する。第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の出力は、C点に混合した信号として出力し、リード線28により第1のプリント基板23から第2のプリント基板24に伝送される。この点をD点とする。D点の信号はエッジ検出回路19に入力する。
【0038】
エッジ検出回路19に入力された信号は離散値が変化するタイミングで、マイクロコンピュータ20の割り込み端子に割り込み信号を出力する。一方、D点信号はマイクロコンピュータ20のAD変換回路20aに入力され、出力にそのディジタル値が出力され、演算制御回路20bに入力される。演算制御回路20bでは割り込み信号が入力されると、AD変換値を読みに行く。
【0039】
これにより、そのディジタル値がロータ位置情報となり、さらに、演算制御回路20bでモータ22を制御する制御信号を作成してマイクロコンピュータ20の出力端子からモータドライブ回路21に制御信号を出力する。これにより、モータ22はドライブ回路21により駆動される。モータ22が回転すると、センサ回路に信号があらわれ、これにより上記制御が繰り返し連続的に行われることとなる。
【0040】
通常、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13はモータ22内のロータ近辺に存在し、モータ22に内蔵されており、モータ22は洗濯槽に固定しているため、常に振動する。センサ回路出力を基にしてモータ22を制御および駆動する回路(本実施例においてはエッジ検出回路19、マイクロコンピュータ20および演算制御回路21)は振動のない第2のプリント基板24上に搭載されるため、本実施例のセンサ回路出力を混合することにより、従来、必要としていたセンサ回路出力端子からの信号線を減少することができ、接続線を減少することができる。
【0041】
(実施例3)
図4に示すように、電圧変換回路29は、トランジスタ29aおよび抵抗29b、29cからなっている。その接続は、トランジスタ29aのベースをセンサ回路の電源端子に接続し、エミッタは抵抗29cに接続し、コレクタは抵抗29bに接続している。抵抗29cの他端はセンサ回路用電源17に接続し、抵抗29bの他端はセンサ回路用電源のマイナス側端子に接続している。そして、トランジスタ29aのコレクタをエッジ検出回路19とマイクロコンピュータ20のAD変換回路20aに接続している。30はマイクロコンピュータ用電源である。他の構成は上記実施例1と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0042】
上記構成において動作を説明する。センサ回路の電源端子電圧V1は、図5に示すように、センサ回路用電源電圧Vsとセンサ回路動作保証電圧Vrとの間に設定し、これを電圧変換回路29の抵抗29a、29cの値を調整することにより、エッジ検出回路19の電源電圧あるいはマイクロコンピュータ20の電源電圧Vm以下の電圧に変換することができる。これにより、エッジ検出回路19およびマイクロコンピュータ20は電源電圧範囲内であるため、その後の信号処理が実行される。なお、抵抗rは、第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16で構成される抵抗である。
【0043】
これにより、混合信号が出力されるセンサ回路の電源端子電圧の設定幅を広げることができ、第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16、第4の抵抗18の抵抗値の選択の自由度が広がり、設計の自由度が広がる。また、A点電圧信号を高くとることができ、したがって、6つの離散値間の電圧を大きくすることができ、外来ノイズに対して強くすることができる。
【0044】
(実施例4)
図6に示すように、第1の定電流回路31、第2の定電流回路32、第3の定電流回路33は、それぞれ第1の抵抗14、第2の抵抗15、第3の抵抗16に代えて設けている。これら第1の定電流回路31、第2の定電流回路32、第3の定電流回路33は、第1のセンサ回路11、第2のセンサ回路12、第3のセンサ回路13の出力端子電圧がローとなったとき、その定電流が流れるものとする。他の構成は上記実施例3と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0045】
上記構成において動作を説明する。センサ回路の電源端子電圧は、第4の抵抗18を流れる電流に第4の抵抗18の抵抗値をかけた値となる。また、その電流値を異なる値とし、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する異なる電流値の和の電流値が他の電流値と異なる値に設定することにより、6つの離散値を異なる値とすることができ、図2の6つの状態をセンサ回路の電源端子電圧で実現することができるとともに、電流値の和で電圧が決定できるため、センサ回路電源端子電圧の設定が非常に容易となる。
【0046】
また、これにより電圧設定幅を広げることができるとともに、離散値を等間隔にすることもでき、AD変換回路20aにおけるレベル検知を安定したものとすることができるとともに、信号に重畳する外来ノイズに対しても強いものとすることができる。
【0047】
(実施例5)
図6に示す第1の定電流回路31、第2の定電流回路22、第3の定電流回路23は、出力電流値を1対2対4としている。他の構成は上記実施例4と同じである。
【0048】
上記構成において動作を説明する。第1の定電流回路31の電流値をIとし、第4の抵抗18の抵抗値をR、A点の電圧をVa、センサ回路用電源電圧をVとすると、Vaは(表1)のような電圧となり、Vaは等間隔の電圧となる。
【0049】
【表1】
Figure 2004040919
【0050】
これにより、離散値間電圧はRIとなる。RあるいはIを適切に選択することにより、離散値電圧範囲を広いものとすることができる。これにより、離散値間電圧対ノイズ電圧比を拡大することができ、ノイズに強い安定した電圧検知ができる。
【0051】
(実施例6)
本実施例においては、第1の抵抗14>第2の抵抗15>第3の抵抗16の関係があり、その設定値により、6つの離散値電圧のうち最低電圧と、次に低い電圧との離散値電圧間隔が狭いときに関して述べる。
【0052】
図7に示すように、OR回路34は、入力を第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13の出力端子に接続している。第6の抵抗35は、一端をA点に接続し、他端をOR回路34の出力に接続し、2個のセンサ回路出力端子電流が流れたとき、追加電流を流す並列抵抗作成回路を構成している。他の構成は上記実施例1と同じであり、同一符号を付して説明を省略する。
【0053】
上記構成において動作を説明する。第2のセンサ回路12および第3のセンサ回路13の出力がともにローのとき、OR回路34の出力もローとなり、第6の抵抗35が第2の抵抗5および第3の抵抗6と並列に接続する構成となり、A点電圧は第6の抵抗35が入ることにより、第6の抵抗35がないときに比べて電圧が低下する。
【0054】
抵抗の設定値により、隣接する離散値電圧(この場合は、第1のセンサ回路11と第3のセンサ回路13の出力がローのときが隣接する離散値電圧となる)との電圧差を広げることができ、ノイズに強い、安定した電圧検出をすることができる。
【0055】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項1に記載の発明によれば、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記複数のセンサ回路の電源端子と前記センサ回路用電源の間に接続した抵抗と、前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、センサ回路の電源端子に接続したエッジ検出回路と、マイクロコンピュータと、前記複数のセンサ回路と前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源と前記抵抗とエッジ検出回路とマイクロコンピュータを搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、第2のプリント基板上において前記エッジ検出回路の出力をマイクロコンピュータの割り込み端子に接続し、前記センサ回路の電源端子をマイクロコンピュータに内蔵したAD変換回路入力に接続し、割り込み端子に割り込み信号が入力したとき、AD変換回路の出力を読みこの信号を基にしてモータを制御する制御信号を作成するよう構成したから、ロータ位置検出信号が従来は独立した信号線として複数本必要であったものが、電源線と共有の単一となるため、プリント基板設計においてパターン数の減少による設計の容易化、プリント基板の面積縮小による価格低減等が図れる。また、従来、ロータ位置検出信号を受けるマイクロコンピュータなどの回路の入力端子数も従来複数本必要であったものが、割り込み端子とAD変換入力の2端子に減少することができ、また、これにより価格低減も図ることができる。信号を受ける回路がマイクロコンピュータである場合などにおいては、マイクロコンピュータにより集中制御するため、最近の機能の増加による必要端子数の増加により端子が不足する場合があった。このようなときは付加回路を追加したり、もう1つマイクロコンピュータを追加しなければならなかったが、本発明により付加回路の削除あるいは別マイクロコンピュータの廃止などができ、部品および部品費の低減を図ることができる。
【0056】
そして、モータのロータ近辺に配置したセンサ回路を搭載した第1のプリント基板には振動などの点から他の回路は搭載せず、センサ回路から得られるロータ位置情報信号は振動のない第2のプリント基板にリード線で伝送し、第2のプリント基板上でロータ位置検出信号を基にしてモータ制御のための制御信号を作成することがほとんどであるが、本発明によるとセンサ回路出力からの信号線をなくし、電源線と共有することにより、リード線やリード線とプリント基板を接続するコネクタを減少することができ、部品点数の減少あるいはプリント基板面積の縮小を図ることができ、価格低減ができる。また、コネクタによる接続は機械的な端子間の接触によるため、接触不良の観点から端子数が少ないほど電子回路の信頼性は向上するため、本発明により端子数を減少することにより電子回路の信頼性を向上することができる。
【0057】
また、請求項2に記載の発明によれば、直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記センサ回路用電源に接続した抵抗と、前記抵抗の他端と前記センサ回路の出力端子との間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、前記センサ回路用電源に接続した抵抗の他端に接続したエッジ検出回路と、マイクロコンピュータと、前記センサ回路と前記センサ回路用電源に接続した抵抗と前記センサ回路出力端子に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源とエッジ検出回路とマイクロコンピュータを搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、第2のプリント基板上において前記エッジ検出回路の出力をマイクロコンピュータの割り込み端子に接続し、前記センサ回路の電源端子をマイクロコンピュータに内蔵したAD変換回路入力に接続し、割り込み端子に割り込み信号が入力したとき、AD変換回路の出力を読みこの信号を基にしてモータを制御する制御信号を作成するよう構成したから、ロータ位置検出信号が従来は独立した信号線として複数本必要であったものが、信号を合成した単一信号となるため、プリント基板設計においてパターン数の減少による設計の容易化、プリント基板の面積縮小による価格低減等が図れる。また、従来ロータ位置検出信号を受けるAD変換回路あるいはマイクロコンピュータなどの回路の入力端子数も従来複数本必要であったものが、単一となるため入力端子数を削減することができ、回路数を減少することができ、またこれにより価格低減も図ることができる。信号を受ける回路がマイクロコンピュータである場合などにおいては、マイクロコンピュータにより集中制御するため最近の機能の増加による必要端子数の増加により端子が不足する場合があった。このようなときは付加回路を追加したり、もう1つマイクロコンピュータを追加しなければならなかったが、本発明により付加回路の削除あるいは別のマイクロコンピュータの廃止などができ、部品および部品費の低減を図ることができる。
【0058】
また、モータのロータ近辺に配置したセンサ回路を搭載した第1のプリント基板には振動などの点から他の回路は搭載せず、センサ回路から得られるロータ位置情報信号は振動のない第2のプリント基板にリード線で伝送し、第2のプリント基板上でロータ位置検出信号を基にしてモータ制御のための制御信号を作成することがほとんどであるが、センサ回路出力からの信号線を単一とすることにより、リード線やリード線とプリント基板を接続するコネクタを減少することができ、部品点数の減少あるいはプリント基板面積の縮小を図ることができ、価格低減ができる。また、コネクタによる接続は機械的な端子間の接触によるため、接触不良の観点から端子数が少ないほど電子回路の信頼性は向上するため、本発明により電子回路の信頼性を向上することができる。
【0059】
また、請求項3に記載の発明によれば、電圧変換回路を備え、センサ回路用電源電圧はマイクロコンピュータの電源電圧より高い構成とし、第2のプリント基板上で、センサ回路の出力電圧の混合信号が電圧変換回路を通過した後、エッジ検出回路およびマイクロコンピュータに入力するようにしたから、センサ回路とエッジ検出回路あるいはマイクロコンピュータとの間に電圧変換回路を設けることにより、エッジ検出回路あるいはマイクロコンピュータの電源電圧を意識することなく、センサ回路信号が搭載された混合電圧値を決定することができ、これによりセンサ回路信号電圧の設定幅を広げることができ、設計の自由度および設計の容易性を確保することができ、またノイズに強い回路とすることができる。
【0060】
また、請求項4に記載の発明によれば、センサ回路の出力端子に接続する抵抗に代えて、値の異なる電流値であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる電流値の和の電流値が他の電流値と異なる値となる定電流回路を備えたから、定電流回路を採用することにより、センサ回路の信号電圧は電流により決定するため設計の容易性が向上し、また、設定電圧幅の拡大、センサ回路信号電圧の離散値の間隔を均等にすることができ、エッジ検出回路およびAD変換回路での安定したレベル検出ができるとともに、信号に重畳するノイズなどに対しても強い安定したレベル検出ができる。
【0061】
また、請求項5に記載の発明によれば、センサ数を3とし、定電流値を1対2対4としたから、センサ数を3つとすることは3相直流ブラシレスモータを意味し、洗濯機に多く採用される3相駆動において電流値を1対2対4の定電流回路を採用することにより、センサ回路信号電圧の離散値の間隔を均等にすることができ、センサ回路からリード線を引き延ばした洗濯機等において、離散値間電圧対ノイズ電圧比を拡大することができ、エッジ検出回路およびAD変換回路での安定したレベル検出ができる。
【0062】
また、請求項6に記載の発明によれば、センサ数を3とし、2個のセンサ回路出力端子電流が流れたとき更に追加電流を流す並列抵抗作成回路を備えたから、センサ回路に抵抗を接続する方式では単一信号にあらわれる離散値間電圧差を均等にすることが困難であり、したがって離散値間電圧差にばらつきが発生する。したがって抵抗値の選択により6つの離散値電圧により発生する5つの離散値間電圧差の内、3ないし4の離散値間電圧差を拡大することが実際の定数設計により確認されており、したがって、残り1ないし2の離散値間電圧差の小さいところに対してその離散値電圧が低い方の電圧に対して抵抗を付加することにより電圧値を変化させ、離散値間電圧差を拡大することができる。これにより、センサ回路からリード線を引き延ばした洗濯機等において、エッジ検出回路およびAD変換回路での安定したレベル検出ができるとともに、特に信号に重畳するノイズなどに対しても強い安定したレベル検出ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図2】同洗濯機のモータ制御装置のセンサ回路の出力波形図
【図3】本発明の第2の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図4】本発明の第3の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図5】同洗濯機のモータ制御装置のセンサ回路電源端子電圧および変換回路入力電圧を示す図
【図6】本発明の第4の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図7】本発明の第6の実施例の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図8】従来の洗濯機のモータ制御装置の一部ブロック化した回路図
【図9】同洗濯機のモータ制御装置のセンサ回路の出力波形図
【符号の説明】
11 第1のセンサ回路(センサ回路)
12 第2のセンサ回路(センサ回路)
13 第3のセンサ回路(センサ回路)
14 第1の抵抗(抵抗)
15 第2の抵抗(抵抗)
16 第3の抵抗(抵抗)
17 センサ回路用電源
18 第4の抵抗(抵抗)
19 エッジ検出回路
20 マイクロコンピュータ
20a AD変換回路
23 第1のプリント基板
24 第2のプリント基板
25 リード線
26 リード線

Claims (6)

  1. 直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記複数のセンサ回路の電源端子と前記センサ回路用電源の間に接続した抵抗と、前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、センサ回路の電源端子に接続したエッジ検出回路と、マイクロコンピュータと、前記複数のセンサ回路と前記センサ回路の出力端子と電源端子の間に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源と前記抵抗とエッジ検出回路とマイクロコンピュータを搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、第2のプリント基板上において前記エッジ検出回路の出力をマイクロコンピュータの割り込み端子に接続し、前記センサ回路の電源端子をマイクロコンピュータに内蔵したAD変換回路入力に接続し、割り込み端子に割り込み信号が入力したとき、AD変換回路の出力を読みこの信号を基にしてモータを制御する制御信号を作成するよう構成した洗濯機のモータ制御装置。
  2. 直流ブラシレスモータのロータ位置を検出する複数のセンサ回路と、センサ回路用電源と、前記センサ回路用電源に接続した抵抗と、前記抵抗の他端と前記センサ回路の出力端子との間に接続した値の異なる抵抗であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる抵抗値の並列抵抗値と他の異なる抵抗値の値が異なる値となる抵抗と、前記センサ回路用電源に接続した抵抗の他端に接続したエッジ検出回路と、マイクロコンピュータと、前記センサ回路と前記センサ回路用電源に接続した抵抗と前記センサ回路出力端子に接続した抵抗を搭載した第1のプリント基板と、前記センサ回路用電源とエッジ検出回路とマイクロコンピュータを搭載した第2のプリント基板と、第1のプリント基板と第2のプリント基板を上記電気的接続となるように接続したリード線とを備え、第2のプリント基板上において前記エッジ検出回路の出力をマイクロコンピュータの割り込み端子に接続し、前記センサ回路の電源端子をマイクロコンピュータに内蔵したAD変換回路入力に接続し、割り込み端子に割り込み信号が入力したとき、AD変換回路の出力を読みこの信号を基にしてモータを制御する制御信号を作成するよう構成した洗濯機のモータ制御装置。
  3. 電圧変換回路を備え、センサ回路用電源電圧はマイクロコンピュータの電源電圧より高い構成とし、第2のプリント基板上で、センサ回路の出力電圧の混合信号が電圧変換回路を通過した後、エッジ検出回路およびマイクロコンピュータに入力するようにした請求項1または2記載の洗濯機のモータ制御装置。
  4. センサ回路の出力端子に接続する抵抗に代えて、値の異なる電流値であって、かつセンサ回路出力が発生するハイ、ロー電圧の組み合わせにより発生する前記異なる電流値の和の電流値が他の電流値と異なる値となる定電流回路を備えた請求項1〜3のいずれか1項に記載の洗濯機のモータ制御装置。
  5. センサ数を3とし、定電流値を1対2対4とした請求項4記載の洗濯機のモータ制御装置。
  6. センサ数を3とし、2個のセンサ回路出力端子電流が流れたとき更に追加電流を流す並列抵抗作成回路を備えた請求項1〜3のいずれか1項に記載の洗濯機のモータ制御装置。
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