JP2010045953A - 直流モータの回転状態検出装置及び直流モータの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リップルパルスを用いて直流モータの回転状態を検出すると共に、当該リップルパルスを用いた回転状態の検出能力を判定することが可能な直流モータの回転状態検出装置を提供する。
【解決手段】フィルタ１を通過した後のモータ電流の検出信号ＦＯに含まれるリップル成分をパルス波形に変換してリップルパルスＲＰを生成するリップルパルス生成部３と、リップルパルス生成部３よりも低い感度でリップル成分をパルス波形に変換して低感度パルスＬＲＰを生成する低感度パルス生成部４と、リップルパルスＲＰに基づいて直流モータＭの回転状態を検出する回転検出部６と、所定の判定期間内における低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を下回る場合に回転検出部６による回転状態の検出能力の低下を判定する検出能力判定部７と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、直流モータのモータ電流に含まれるリップル成分に基づいて当該直流モータの回転状態を検出する直流モータの回転状態検出装置に関する。また、当該回転状態検出装置を備えた直流モータの制御装置に関する。

乗員によりシート位置や姿勢が記憶媒体に記憶され、その後、シート位置や姿勢が変更された場合であっても、スイッチ等の操作により記憶されたシート位置や姿勢に自動調整することが可能な車両用シートが実用化されている。シート位置や姿勢の変更には、シート全体を前後に移動させるスライドやシートバックの傾きを変更するリクライニング等がある。それぞれの変更動作を行わせるために、車両用シートには直流モータが備えられる。シート位置や姿勢を記憶し、記憶したシート位置への自動調整を実現するためには、シート位置や姿勢を知る必要がある。シート位置や姿勢の変更には直流モータが用いられるので、直流モータの回転数によって、シート位置や姿勢が検出されると都合がよい。

直流モータの回転数は、エンコーダやレゾルバ、ホール素子などのセンサを用いることによって検出することができる。しかし、これらセンサを用いることなく、さらに簡潔に直流モータの回転数を検出する技術が知られている。具体的には、直流モータの回転に同期したモータ電流のリップル成分からリップルパルスを生成して、モータの回転を検出する技術である。リップル成分は、いわばノイズ成分でもあり、リップル成分から正確に回転数を示すリップルパルスを生成する際には、種々の課題をクリアする必要がある。

特開平８−２６０８１１号公報（特許文献１）には、リップルパルスをしきい値に基づいて検出する場合において、駆動電流の大小によって異なるリップル成分の振幅の差に拘わらず、正確にリップルパルスを生成する技術が開示されている。ここでは、モータの駆動トルクに対応するパラメータの値を検出し、検出されたパラメータ値に応じて駆動トルクに応じたしきい値が設定される。駆動電流の大きさは駆動トルクに応じて変動するため、適切なしきい値が設定される。

特開平７−３０５５６３号公報（特許文献２）では、モータの回転が低速時であってもリップル信号を正確に検出できるように、リップル検出回路が検出したリップル信号の周波数に応じてリップル信号検出回路の周波数特性を切り換えるようにしている。

特開２０００−１１６１６８号公報（特許文献３）では、回転数などにより異なるノイズ成分を除去し、正確にリップル成分からリップルパルスを検出する際の課題を解決する技術が開示されている。種々のノイズに対応するためにノイズフィルタを多段化し、遮断周波数を多段で切り換えるとソフトウェア又はハードウェアによる切り換え制御が難しくなることに鑑みて、遮断周波数をリニアに変更する技術が開示されている。

ところで、直流モータは、ブラシと整流子との機械的な接触を有し、特にブラシには摩耗等による経年変化が生じ易い。その結果、ブラシと整流子との電気的な接触が断続的となり、インパルスノイズ等の高周波ノイズが発生する場合がある。特開２０００−３３３４８５号公報（特許文献４）には、このようなノイズを除去するために遮断周波数が可変となるフィルタ手段と、このフィルタ手段の遮断周波数を変更させるクロックを発生させるクロック発生手段とを有するパルス生成回路が開示されている。

特開２００３−９５８５号公報（特許文献５）には、特許文献４の回路がさらに改良された回路が開示されている。特許文献５の回路は、高回転時に直流モータの回転速度が急激に変化した時に遮断周波数の調整に遅れが生じたり、低回転時に遮断周波数の調整が不安定となったりする可能性を抑制すべく、改善されたものである。特許文献５の回路では、実リップル周波数に基づいて演算されるフィードバック量と、最大リップル周波数との周波数差に応じてスイッチト・キャパシタ・フィルタの遮断周波数が演算される。従って、リップルパルス出力の周波数の変化に影響されることなく、適切にスイッチト・キャパシタ・フィルタを追従させて、適切なリップルパルスを得ることができる。

特開２００７−１２４８６５号公報（特許文献６）には、モータが定常回転しているか否かを判定して、上述したような遮断周波数を可変にできるフィルタ（アクティブフィルタ）の遮断周波数の更新を制御する技術が開示されている。つまり、定常回転時にはリップル成分の周波数も安定しているので、アクティブフィルタの遮断周波数の更新を行わず、フィルタの遮断周波数を固定する。一方、定常回転していない場合には、リップル成分の周波数も安定していないので、アクティブフィルタの遮断周波数を更新する。

特開平８−２６０８１１号公報（第３〜１０段落等） 特開平７−３０５５６３号公報（第３〜５段落等） 特開２０００−１１６１６８号公報（第５〜１７段落等） 特開２０００−３３３４８５号公報（第４〜１１段落等） 特開２００３−９５８５号公報（第４〜６、３０段落等） 特開２００７−１２４８６５号公報（第６〜１２段落等）

広く知られている一般的な直流モータ、即ち、回転軸を中心として２つのブラシが機械的に１８０度の位置に配置されているモータの場合には２つのブラシの切り替わりのタイミングが同一時期であり、例えば特許文献５のような回路は非常に有効に機能する。しかし、回転軸を中心として２つのブラシが９０度の位置に配置されているようなモータの場合には、２つのブラシの切り替わりのタイミングが交互に繰り返されることから、以下のような問題を有する。モータの経年変化により、ブラシと整流子との接触時間などに不均一が生じると、低周波成分のノイズが発生する。この低周波成分のノイズの振幅が有る程度大きくなると、スイッチト・キャパシタ・フィルタの遮断周波数が次第に低周波側へと調整されていき、本来のリップル成分をも遮断してしまう、あるいはなまらせてしまう可能性がある。また、高周波側のノイズが増加した場合には、本来のリップル数よりも多くのリップルパルスが生成されてしまう可能性がある。

その結果、リップルパルスに基づく回転状態の検出結果の信頼性が低下し、上述したようなシートの位置や姿勢の検出精度が低下すると利便性を損なわせることとなる。また、上述したように、ノイズ成分の増大によるこのような問題は、多くの場合、摺動部材であるブラシの摩耗等によって発生する。そして、そのような摩耗を生じている直流モータは部品の交換などのメンテナンスを受けることが好ましい状態でもある。従って、回路規模を増大させたり、コストを増大させたりして経年劣化に起因するノイズ成分の分離や抑制を行うよりも、ノイズの増大を検出して当該直流モータにより駆動される装置の動作を制限したり、メンテナンスの必要性をユーザに報知したりすることが好ましい。

本発明は、上記課題に鑑みて創案されたもので、リップルパルスを用いて直流モータの回転状態を検出すると共に、当該リップルパルスを用いた回転状態の検出能力を判定することが可能な直流モータの回転状態検出装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するための、本発明に係る回転状態検出装置の特徴構成は、
直流モータのモータ電流に含まれるリップル成分に基づいて当該直流モータの回転状態を検出する直流モータの回転状態検出装置であって、
前記モータ電流の検出信号から高周波ノイズ成分を除去するフィルタと、
前記フィルタを通過した後の前記モータ電流の検出信号に含まれるリップル成分をパルス波形に変換してリップルパルスを生成するリップルパルス生成部と、
前記モータ電流の検出信号及び前記リップルパルスに基づいて前記フィルタの遮断周波数を演算して前記フィルタに当該遮断周波数を設定する演算部と、
前記リップルパルス生成部よりも低い感度でリップル成分をパルス波形に変換して低感度パルスを生成する低感度パルス生成部と、
前記リップルパルスに基づいて前記直流モータの回転状態を検出する回転検出部と、
所定の判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を下回る場合に前記回転検出部による回転状態の検出能力の低下を判定する検出能力判定部と、を備える点にある。

本特徴構成によれば、リップルパルス生成部に加え、当該リップルパルス生成部よりも低感度でパルスを生成する低感度パルス生成部を有する。モータ電流に低周波のノイズ成分が増加すると、フィルタを通過した後のモータ電流の検出信号におけるリップル成分になまりが生じやすくなり、リップルパルス生成部におけるパルス変換が行われにくくなる。低感度パルス生成部におけるパルス変換は、リップルパルス生成部におけるパルス変換よりも低感度の基準に基づいて行われる。従って、リップルパルス生成部におけるパルス変換が行われにくくなるよりも先に、低感度パルス生成部におけるパルス変換結果にリップル成分のなまりが顕在化する。本実施形態によれば、リップルパルスと低感度パルスとのパルス数を比較することによって、回転検出部による回転状態の検出能力の低下を判定することができる。その結果、リップルパルスを用いて直流モータの回転状態を検出すると共に、当該リップルパルスを用いた回転状態の検出能力を判定することが可能な直流モータの回転状態検出装置を提供することが可能となる。

また、本発明に係る回転状態検出装置は、前記検出能力判定部の判定結果に基づいて、前記回転検出部による回転状態の検出能力の低下を報知する報知部を有すると好適である。

報知部を有することにより、直流モータの回転状態検出装置の検出結果を受けて種々の制御を行う制御装置に当該回転状態検出装置の検知能力の低下を報知することができる。報知を受けた制御装置は、当該直流モータにより駆動される装置の動作を制限したり、当該直流モータのメンテナンスの必要性をさらに報知したりすることができ、回転状態検出装置が搭載される装置自体の信頼性を向上させることができる。

また、本発明に係る回転状態検出装置は、さらに、前記リップルパルス生成部よりも高い感度でリップル成分をパルス波形に変換して高感度パルスを生成する高感度パルス生成部を備え、
前記検出能力判定部は、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を上回り、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を下回る場合に、前記回転検出部による回転状態の検出能力が正常ではないと判定すると好適である。

本構成によれば、リップルパルス生成部、低感度パルス生成部に加え、さらにリップルパルス生成部よりも高感度でパルスを生成する高感度パルス生成部を有する。モータ電流に高周波のノイズ成分が増加すると、リップルパルス生成部において余分なパルス変換が行われ易くなる。高感度パルス生成部におけるパルス変換は、リップルパルス生成部におけるパルス変換よりも高感度の基準に基づいて行われる。このため、リップルパルス生成部において余分なパルス変換が行われ易くなるよりも先に、高感度パルス生成部におけるパルス変換結果に余分なパルスが出現する。従って、リップルパルスと高感度パルスとのパルス数を比較することによって、回転検出部による回転状態の検出能力の低下を判定することができる。さらに、この状態において、リップルパルスと低感度パルスとのパルス数が異なっていれば、リップルパルスがリップル成分のみを正確にパルス変換しているか否かの信頼性が極めて低くなる。従って、検出能力判定部は、回転検出部による回転状態の検出能力が正常ではないと判定することにより、回転状態検出装置自体の信頼性の低下を抑制することができる。

また、本発明に係る回転状態検出装置は、
前記リップルパルス生成部よりも高い感度でリップル成分をパルス波形に変換して高感度パルスを生成する高感度パルス生成部と、
前記検出能力判定部による判定結果を判定履歴として記憶する記憶部とを備え、
前記検出能力判定部は、前記リップルパルス、前記低感度パルス、前記高感度パルス及び前記判定履歴に基づいて、前記回転検出部による回転状態の検出能力の低下を、第１判定、第２判定、第３判定及び第４判定の少なくとも４つを区別して判定するものであり、当該検出能力判定部は、
前記判定履歴として前記第３判定が記憶されておらず、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数と同一であり、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を下回る場合に、前記第１判定として前記回転検出部による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定し、
前記判定履歴として前記第１判定が記憶されており、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を上回り、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数と同一の場合に、前記第２判定として前記回転検出部による回転状態の検出能力が正常ではないと判定し、
前記判定履歴として前記第１判定が記憶されておらず、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数と同一であり、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を上回る場合に、前記第３判定として前記回転検出部による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定し、
前記判定履歴として前記第３判定が記憶されており、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を下回り、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数と同一の場合に、前記第４判定として前記回転検出部による回転状態の検出能力が正常ではないと判定すると好適である。

上述したように、モータ電流に高周波のノイズ成分が増加すると、リップルパルス生成部において余分なパルス変換が行われ易くなる。そして、リップルパルス生成部において余分なパルス変換が行われ易くなるよりも先に、高感度パルス生成部におけるパルス変換結果に余分なパルスが出現する。従って、リップルパルスと高感度パルスとのパルス数を比較することによって、回転検出部による回転状態の検出能力の低下を判定することができる。また、上述したように、リップルパルスと低感度パルスとのパルス数を比較することによって、回転検出部による回転状態の検出能力の低下を判定することもできる。低周波成分のノイズと、高周波成分のノイズとの何れによる影響が大きく現れるかによって、回転検出部による回転状態の検出能力が低下する際のパルス数の関係が異なる。従って、都度、パルス数の多少を判定しているだけでは、直流モータの長期間の使用に起因して次第に低下する回転検出能力を細かく判定することが困難である。そこで、検出能力判定部による判定結果を判定履歴として記憶する記憶部を設けることにより、検出能力判定部による判定履歴を当該検出能力判定部の判定に利用する。これにより、「回転検出部による回転状態の検出能力が低下傾向にあること」と、「回転検出部による回転状態の検出能力が正常ではないこと」との少なくとも２段階の細かい判定が可能となる。

尚、ここで、さらに、第５判定として、前記検出能力判定部が、前記判定履歴に拘わらず、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を上回り、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を下回る場合に、前記回転検出部による回転状態の検出能力が正常ではないと判定すると好適である。

また、本発明に係る直流モータの制御装置の特徴構成は、上記何れかの構成を有する直流モータの回転状態検出装置を備えた直流モータの制御装置であって、前記検出能力判定部の判定結果に基づいて、前記直流モータの駆動を制限する点にある。

検出能力判定部の判定結果に基づいて、直流モータの制御装置が直流モータの駆動を制限することにより、不正確な回転状態検出結果に基づいて直流モータが不適切な制御を施される可能性が抑制される。その結果、当該直流モータを利用する装置自体の利便性や信頼性を低下させることがなく好適である。

また、本発明に係る直流モータの制御装置は、前記検出能力判定部による判定結果を判定履歴として記憶する記憶部を有した直流モータの回転状態検出を備え、
前記検出能力判定部の判定結果が前記第１判定又は前記第３判定である場合には、前記直流モータのメンテナンスを促す報知を行い、
前記検出能力判定部の判定結果が前記第２判定又は前記第４判定である場合には、前記直流モータの駆動を禁止すると好適である。

上述したように、記憶部を備えることにより、検出能力判定部による判定履歴を当該検出能力判定部の判定に利用することができる。これにより、「回転検出部による回転状態の検出能力が低下傾向にあること」と、「回転検出部による回転状態の検出能力が正常ではないこと」との少なくとも２段階の細かい判定が可能となる。従って、この２段階の判定結果に基づいて、直流モータの制御装置は適切な処置を行うことができる。つまり、直流モータの駆動を制限する時期を遅らせることができ、当該直流モータを利用する装置自体の利便性の低下を抑制しつつ、信頼性を確保することができる。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の実施形態を車両のシートを制御するシート位置制御装置２０（直流モータの制御装置）に用いられる直流モータの回転状態検出装置１０を例として、図面に基づいて説明する。図１は、車両のシートの各部（可動体）の位置を制御するシート位置制御装置２０の全体構成を模式的に示すブロック図である。シート位置制御装置２０は、ＥＣＵ（electronic control unit）２１を中核として構成される。

ＥＣＵ２１の制御部２２には、ＥＣＵ２１内部の電源回路２４を介してバッテリー２５が接続される。バッテリー２５のプラス側端子は、イグニッションスイッチ２６を介して入力インターフェース２３に接続される。イグニッションスイッチ２６がオン状態となると、電源回路２４により安定化された一定の電圧（例えば５Ｖ）がＥＣＵ２１の各部に供給される。

入力インターフェース２３には、シート各部の位置（シート状態）を調整するための操作スイッチ２７が接続される。操作スイッチ２７は、本実施形態においては、スライドスイッチ２８ａ及び２８ｂと、リクライニングスイッチ２９ａ及び２９ｂと、フロントバーチカルスイッチ３０ａ及び３０ｂと、リフタスイッチ３１ａ及び３１ｂとから構成される。

スライドスイッチ２８ａ及び２８ｂは、シート全体を車両側に取り付けられたレールに沿って前又は後にスライドさせる操作スイッチである。リクライニングスイッチ２９ａ及び２９ｂは、シートクッションに対して回転可能に支持されたシートバックを前倒し又は後倒しさせる操作スイッチである。フロントバーチカルスイッチ３０ａ及び３０ｂは、シートクッションの乗員が座る前部を垂直方向に上移動又は下移動させる操作スイッチである。リフタスイッチ３１ａ及び３１ｂは、乗員が座るシートクッションの後部を上移動又は下移動させるスイッチである。

また、制御部２２には、４つのモータＭ（３９〜４２）が夫々リレー４３を介して接続されている。これらのモータＭ（３９〜４２）は、直流モータである。リレー４３は、４つの直流モータＭ（３９〜４２）に夫々対応する４組のリレー対からなる。各直流モータＭは対応する１組のリレーを介して制御部２２に接続される。各組のリレーは、一対のコイルと、一対の切り替え端子とからなる。そして、操作スイッチ２７のいずれかが操作されると、操作されたスイッチに対応する組のコイルへの通電が制御部２２により制御される。これにより、対応する組のリレーの切り替え端子が切り換えられ、モータＭ（３９〜４２）のうち対応する組のリレーに応じたモータＭが独立して正転駆動又は逆転駆動される。

従って、直流モータ３９（スライドモータ）は、スライドスイッチ２８ａ及び２８ｂの操作により正転又は逆転して、シート全体を前又は後にスライドさせる。直流モータ４０（リクライニングモータ）は、リクライニングスイッチ２９ａ及び２９ｂの操作により正転又は逆転して、シートバックを前倒し又は後倒しさせる。直流モータ４１（フロントバーチカルモータ）は、フロントバーチカルスイッチ３０ａ及び３０ｂの操作により正転又は逆転して、シートクッションの前部を上移動又は下移動させる。そして、直流モータ４２（リフタモータ）は、リフタスイッチ３１ａ及び３１ｂの操作により正転又は逆転して、シートクッションの後部を上移動又は下移動させる。

また、ＥＣＵ２１には、各直流モータＭ（３９〜４２）の回転状態を検出する回転状態検出装置１０が備えられている。回転状態検出装置１０は、直流モータＭに流れるモータ電流に含まれるリップル成分をパルス化して、直流モータＭの回転に同期したリップルパルスＲＰを生成し、リップルパルスＲＰに基づいて直流モータＭの回転状態を検出する。

図２は、直流モータＭの回転状態検出装置１０の構成を模式的に示すブロック図である。回転状態検出装置１０は、スイッチト・キャパシタ・フィルタ１と、リップルパルス生成部３と、回転検出部６とを備えている。スイッチト・キャパシタ・フィルタ１は、設定遮断周波数に従って、直流モータＭのモータ電流に含まれる高周波ノイズ成分を減衰させる。リップルパルス生成部３は、高周波ノイズ成分が減衰されたモータ電流（モータ電流の検出信号）のリップル成分からパルス波形を生成してリップルパルスＲＰを出力する。回転検出部６は、そのリップルパルスＲＰに基づいて、直流モータＭの回転数などの回転状態を判定する。尚、スイッチト・キャパシタ・フィルタ１において用いられる設定遮断周波数は、リップル成分の周波数等に応じて逐次設定される。また、本実施形態においては、リップルパルス生成部３を含めて、３つのパルス生成部（３〜５）を有して構成されるが、これらの詳細については後述する。

回転状態検出装置１０は、スイッチト・キャパシタ・フィルタ１の設定遮断周波数を演算する演算部９を備えている。演算部９には、直流モータＭのモータ電流に対応する電圧信号Ｖ（モータ電流の検出信号）をデジタル変換して演算部９に提供するＡ／Ｄコンバータ８が接続されている。演算部９は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成される。Ａ／Ｄコンバータ８は、演算部９と同一のマイクロコンピュータに内蔵されていてもよい。

演算部９は、リップルパルス生成部３が出力するリップルパルスＲＰを周波数変換して実リップル周波数を演算し、実リップル周波数に基づきフィードバック量を設定する。また、演算部９は、直流モータＭの回転状態に応じて出力されるモータ電流のリップル成分の最大リップル周波数を演算し、最大リップル周波数と実リップル周波数との差に応じて遮断周波数を演算する。また、演算部９は、フィードバック量と遮断周波数とに基づいて、スイッチト・キャパシタ・フィルタ１の設定遮断周波数を更新し、更新された設定遮断周波数をスイッチト・キャパシタ・フィルタ１に設定する。設定遮断周波数を求め、更新する技術については、上述した特許文献５（特開２００３−９５８５号公報）等により公知であるので、詳細な説明は省略する。

直流モータＭが作動しているとき、整流子（図示せず）がブラシを通過する際にコイル（図示せず）に流れる電流が変化し、モータ電流にはリップル成分が重畳される。従って、リップルパルス生成部３においてリップル成分からパルス波形を生成して、リップルパルスＲＰに変換すれば、回転検出部６は、そのリップルパルスＲＰを参照して、直流モータＭの回転状態を検出することができる。但し、モータ電流には高周波のノイズ成分が含まれるため、予め設定遮断周波数を有するフィルタ（スイッチト・キャパシタ・フィルタ１）を通過させてノイズ除去を行った上で、リップルパルスＲＰに変換される。また、この高周波ノイズ成分の周波数は直流モータＭの回転数変化などによって逐次変化するため、上記設定遮断周波数もその変化に追従して逐次更新される。

本発明に係る直流モータＭの回転状態検出装置１０では、回転検出部６において直流モータＭの回転状態（回転数など）を検出するのと並行して、リップルパルス生成部３から出力されるリップルパルスＲＰが演算部９にフィードバック入力される。そして、そのフィードバック入力に基づいて設定遮断周波数が逐次更新される。尚、直流モータＭが定常回転しているならば、つまり、リップルパルスＲＰの周波数が安定しているならば、リップルパルス周波数と高周波ノイズの周波数とを分離するために両周波数の間の値として設定されるべき設定遮断周波数を更新する必要は無い。従って、演算部９は、直流モータＭが定常回転していないとき、設定遮断周波数が更新されることを許可し、直流モータＭが定常回転しているとき、設定遮断周波数が更新されることを許可しない判定を行ってもよい。

近年、自動車においては窓やドア、シートなど多岐に亘る部材が電動駆動されるようになってきている。このため、１台の車両に多数のモータが搭載されることとなり、１つのモータに対する小型化・軽量化の要求が高まっている。そして、モータを小型化する技術の１つとして、直流モータのブラシの配置を工夫したものも提案されている。従来、直流モータの２つのブラシは、モータの回転軸を中心として機械的に１８０度の空間位相の差を持って配置されていた。ところが、ブラシの配置を９０度の空間位相の差を持って配置することによって小型を実現する直流モータが提案され、実用化されてきた。

１８０度の差を持ってブラシが配置される一般的な直流モータの場合には、ブラシによって電流の流れる方向が切り替わるタイミングが同一時期となる。従って、直流モータが定常回転している場合には、一定の周波数でリップル成分が現れる。直流モータが長期間使用され、ブラシが摩耗し、リップル成分の振幅が変動してもリップル成分の周波数への影響は少ない。しかし、ブラシが９０度の位置に配置されているようなモータの場合には、摩耗等によってブラシと整流子との接触時間などに不均一が生じると、低周波成分のノイズが発生する。この低周波成分のノイズの振幅が有る程度大きくなると、スイッチト・キャパシタ・フィルタ１の遮断周波数が次第に低周波側へと調整されていき、本来のリップル成分をも減衰させてしまう可能性がある。

このように、本来のリップル成分までもが減衰されてしまうと、スイッチト・キャパシタ・フィルタ１を通過してリップルパルス生成部３で生成されるリップルパルスＲＰに抜けが生じることになる。その結果、リップルパルスＲＰに基づいて回転検出部６によって判定される直流モータＭの回転数などの判定結果の精度が損なわれる。また、逆に高周波側のノイズが増加した場合には、本来のリップル数よりも多くのリップルパルスＲＰが生成され、やはり回転検出部６による判定精度を低下させる可能性がある。

そこで、本発明に係る直流モータの回転状態検出装置１０では、リップルパルス生成部３を含めて３つのパルス生成部（３〜５）を備えて、このような問題を抑制させている。具体的には、リップルパルス生成部３に加え、低感度パルス生成部４と、高感度パルス生成部５とが備えられる。低感度パルス生成部４は、リップルパルス生成部３よりも低い感度でリップル成分をパルス波形に変換して低感度パルスＬＰＲを生成する機能部である。高感度パルス生成部５は、リップルパルス生成部３よりも高い感度でリップル成分をパルス波形に変換して高感度パルスＭＲＰを生成する機能部である。

パルス生成部３〜５は、本実施形態においては、マイクロコンピュータを用いて構成され、ハードウェアとプログラム（ソフトウェア）との協働によってその機能が実現される。また、本実施形態においては、スイッチト・キャパシタ・フィルタ１の出力ＦＯは、Ａ／Ｄコンバータ２によってＡ／Ｄ変換され、パルス生成部３〜５のそれぞれに入力される。尚、このＡ／Ｄコンバータ２は、パルス生成部３〜５を構成するマイクロコンピュータに内蔵されていてもよい。また、上述したＡ／Ｄコンバータ８、演算部９、Ａ／Ｄコンバータ２、パルス生成部３〜５の各機能部が同一のマイクロコンピュータを用いて構成されていてもよい。

図３は、正常時のモータ電流のリップル成分と３つのパルス波形との関係の一例を模式的に示す波形図である。図中、符号ＦＯはスイッチト・キャパシタ・フィルタ１を通過後のモータ電流の検出信号Ｖのリップル波形を示している。回転検出部６が回転状態の検出能力を維持しており、正常に回転状態を検出可能な状態であるときには、図３に示すように、ほぼ同様のタイミングで３種類のパルス（ＲＰ、ＭＲＰ、ＬＲＰ）が生成される。ここで、「ほぼ同じタイミング」というのは、３つのパルス生成部（３〜５）は、それぞれ異なる感度でパルス変換を行うために完全に同一のタイミングのパルスとならないからである。

図４は、パルス変換原理を示す説明図である。パルス生成部３〜５は、一例として図４に示すようにリップル成分の「山の高さＨ」と、「谷の深さＤ」との関係に基づいてパルス変換される。山の高さＨに対して谷の深さＤが浅くてもパルス変換される場合、変換感度が高いことになり、山の高さＨに対して谷の深さＤが深くなければパルス変換されない場合には、変換感度が低いことになる。図４に示すように、例えば、谷の深さＤが、山の高さＨに対する比率Ａ以上の深さを有する場合に、パルスが生成される。この比率Ａの大きさが感度となる。例えば、比率Ａが山の高さＨに対して５／１６、８／１６の場合を比較すると、比率Ａが５／１６の方が感度が高い。つまり、比率Ａが５／１６の場合には、谷の深さＤは山の高さＨの５／１６だけあればパルスが生成されるが、比率Ａが８／１６の場合には、谷の深さＤが山の高さＨの８／１６以上なければパルスが生成されない。

本実施形態においては、高感度パルス生成部５は、比率Ａを５／１６としてパルス変換を行い、低感度パルス生成部４は、比率Ａを８／１６としてパルス変換される。リップルパルス生成部３は、両者の中間の比率を比率Ａとしてパルス変換される。好適には、先にリップルパルス生成部３における比率Ａ（ＡＮ）が設定されており、この比率ＡＮよりも高感度の比率Ａ（ＡＨ）が高感度パルス生成部５において用いられ、比率ＡＮよりも低感度の比率Ａ（ＡＬ）が低感度パルス生成部４において用いられる。尚、本実施形態において掲げた数値は、理解を容易にするための例示であり、何ら本発明を限定するものではない。

検出能力判定部７は、３つのパルス生成部３〜５により生成された３種類のパルスＲＰ、ＭＲＰ、ＬＲＰのパルス数に基づいて回転検出部６による直流モータＭの回転状態検出の能力（精度）を判定する。例えば、所定の判定期間Ｔ内における低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を下回る場合に、検出能力判定部７は、回転検出部６による回転状態の検出能力の低下を判定する。

図５〜図７は、回転検出部６の回転状態の検出能力の低下時におけるモータ電流（スイッチト・キャパシタ・フィルタ１の出力ＦＯ）と３種類のパルスＲＰ、ＭＲＰ、ＬＲＰとの関係の一例を模式的に示す波形図である。図５は、低周波側のノイズ成分が多く、例えばスイッチト・キャパシタ・フィルタ１の遮断周波数が低周波側に調整されて、低感度パルスＬＲＰの数が他の２種類のパルスＲＰ、ＭＲＰの数よりも減少している例を示している。図６は、さらにスイッチト・キャパシタ・フィルタ１の遮断周波数が低周波側に調整されて、リップルパルスＲＰの数も減少して低感度パルスＬＲＰの数と同一となっている例を示している。図７は、さらにスイッチト・キャパシタ・フィルタ１の遮断周波数が低周波側に調整されて、低感度パルスＬＲＰの数がさらに減少した場合の例を示している。つまり、高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰよりも多く、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰよりも少ない場合を例示している。

尚、見方を変えれば、図６は、高周波側のノイズ成分が多く、例えばスイッチト・キャパシタ・フィルタ１を通過して、高感度パルスＭＲＰの数が他の２種類のパルスＲＰ、ＬＲＰの数よりも増加している例ということもできる。また、図５は、図６からさらに高周波ノイズが増加して、リップルパルスＲＰの数も増加して高感度パルスＭＲＰの数と同一となっている例ということもできる。そして、図７は、さらに高周波ノイズが増加した場合の例ということもできる。但し、ここでは、図６は、「リップルパルスＲＰの数も減少して低感度パルスＬＲＰの数と同一となっている例」とし、図７は「図６の状態からさらに低感度パルスＬＲＰが減少した例」として、以下説明を続ける。

上述したように、生成されるリップルパルスＲＰ、低感度パルスＬＲＰ、高感度パルスＭＲＰのパルス数が異なる場合がある。少なくとも、リップルパルスＲＰが直流モータＭの回転に同期して出力されていれば、回転検出部６における回転状態の検出は可能である。しかし、３種類のパルスのパルス数が異なるということは、リップルパルスＲＰが直流モータＭとの同期を外れる可能性が高くなっていることを示している。つまり、回転検出部６における回転状態の検出能力に低下が見られることを示している。検出能力判定部７は、所定の判定期間Ｔにおけるそれぞれのパルスのパルス数に基づいて、回転検出部６の検出能力が低下しているか否かを判定する。

図５及び図６に示すように、判定期間Ｔは、判定期間Ｔ１及びＴ２のようにオーバーラップして設定され、当該期間内のそれぞれのパルスのパルス数が計数される。但し、この形態に限定されることはなく、オーバーラップすることなくパルス数がカウントされてもよい。

以下、パルス数の違いに基づく、検出能力判定部７の判定方法について説明する。ここでは、上述したように、図３から図５、図６、図７の状態へと、順に推移する場合を例として説明する。これは、例えば、低周波側のノイズ成分が次第に増加して、スイッチト・キャパシタ・フィルタ１の遮断周波数が低周波側へ調整されていくような場合である。

〔＃１：ＭＲＰ＝ＲＰ＝ＬＲＰ〕
３つのパルス生成部３〜５から出力されたパルスＲＰ、ＭＲＰ、ＬＲＰのパルス数が同一であり、回転検出部６の検出能力は充分に発揮可能と判定される。低周波ノイズの影響が大きく、３つのパルス生成部３〜５の全てにおいてパルス抜けが生じたり、逆に高周波ノイズの影響が大きく、３つのパルス生成部３〜５の全てにおいてパルスが増加したりしている可能性も否定はできない。しかし、そのような状態は稀であり、また、そのような状態に至る前には、３つのパルスＲＰ、ＭＲＰ、ＬＲＰのパルス数が不均衡となる状態が現れて、直流モータＭのメンテナンスなどの適切な処置が実施されている可能性が高い。従って、条件＃１（ＭＲＰ＝ＲＰ＝ＬＲＰ）の場合には、検出能力判定部７は、回転検出部６の検出能力が正常であると判定する。

〔＃２：ＭＲＰ＝ＲＰ＞ＬＲＰ〕
高感度パルスＭＲＰとリップルパルスＲＰとのパルス数は同一であるが、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰよりも減少しているケースである。このケースでは、低周波ノイズの影響が大きいなどの理由により、スイッチト・キャパシタ・フィルタ１の遮断周波数が低周波数側へと調整されている状態である可能性がある。このような状態は、上述したように直流モータＭのブラシの摩耗などの経年劣化に伴う可能性が高く、自然に改善されるものではない。

この時点においては、高感度パルスＭＲＰとリップルパルスＲＰとのパルス数は同一であり、リップルパルスＲＰは正確に直流モータＭの回転状態を示している。しかし、低感度パルスＬＲＰのパルス数が減少していることから、検出能力判定部７は、回転検出部６による回転状態の検出能力が低下したと判定する。あるいは、検出能力判定部７は、回転検出部６による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定してもよい。

回転状態検出装置１０は、検出能力判定部７による判定結果を報知する報知部１１を備えており、上記判定結果は、シート位置制御装置（直流モータの制御装置）２０に対して報知される。また、車両全体を制御するＥＣＵを含め、他のＥＣＵなどに対して、報知を行ってもよい。例えば、運転席のインストゥルメント・パネルに警告表示をさせるために、警告表示を制御するＥＣＵに報知されてもよい。また、ダイアグノーシス情報を記録するＥＣＵに報知されてもよい。

また、回転状態検出装置１０から検出能力の判定結果を受け取ったシート位置制御装置（直流モータの制御装置）２０は、その判定結果に基づいて直流モータＭの作動を制限すると好適である。この制限には、インストゥルメント・パネル等を介してシート調整用のモータが劣化していることを乗員に報知したり、シート調整用のモータの駆動を禁止したりして、電動によるシート調整機能を中止させることを含む。

〔＃３：ＭＲＰ＞ＲＰ＝ＬＲＰ〕
このケースでは、さらにスイッチト・キャパシタ・フィルタ１の遮断周波数が低周波側に調整されて、リップルパルスＲＰの数も減少して低感度パルスＬＲＰの数と同一となっていることが考えられる。この場合、直流モータＭの回転を最も正確に示しているのは、高感度パルスＭＲＰであり、リップルパルスＲＰは、直流モータＭの回転状態を示すパルスではなくなっている。従って、リップルパルスＲＰに基づいて直流モータＭの回転状態を検出する回転検出部６の検出能力は損なわれていることになる。

一方、上述したように、高周波側のノイズが増加した場合にも、＃３のケースは出現する。この場合には、リップルパルスＲＰ及び低感度パルスＬＲＰが、直流モータＭの回転状態を正確に示しており、高感度パルスＭＲＰはノイズに起因するパルスが混入したものである。従って、リップルパルスＲＰに基づいて直流モータＭの回転状態を検出する回転検出部６の検出能力は、損なわれてはいない。つまり、高周波側のノイズの影響による点は異なるものの、上記＃２のケースと同様に、「回転状態の検出能力が低下傾向にある」だけで、回転検出部６は正確に直流モータＭの回転状態を検出することができる状態である。

このように、異なる状況が考えられることを考慮して、本実施形態においては、＃３のケースの場合には、検出能力判定部７は、回転検出部６の検出能力が低下したとは判定しない。高周波側のノイズは、基本的にはスイッチト・キャパシタ・フィルタ１により抑制することが可能であり、回転状態検出装置１０においては当該フィルタ１の遮断周波数が低周波数側に調整されすぎてしまうことの方が大きな問題となる。そして、低周波側のノイズ成分に起因して生じるパルス数の不均衡は、徐々に進行するものであるから、＃３のケースが出現するよりも先に、＃２のケースが出現する。＃２のケースにおいては、検出能力判定部７が検出能力の低下を判定しており、その判定結果が報知される。従って、その報知に基づいて、直流モータＭのメンテナンス等が実施される可能性が高く、＃３のケースに至る可能性は相対的に低くなる。このため、＃３のケースの場合において、検出能力判定部７が、回転検出部６の検出能力が低下したとは判定しなくとも問題はない。

また、高周波側のノイズが増加する場合では、さらにノイズが増加した場合に、＃３のケースに続いて＃２のケースに移行することが考えられる。つまり、高周波側のノイズが増加して、リップルパルスＲＰにもノイズに起因するパルスが混入してしまい、リップルパルスＲＰと高感度パルスＭＲＰとのパルス数が一致する場合である。このケースでは、上述したように、検出能力判定部７が「検出能力が低下した」と判定することができる。従って、高周波側のノイズが増加することにより、回転検出部６の検出能力が損なわれる場合には、適切に検出能力判定部７による判定が実施されることになる。

〔＃４：ＭＲＰ＞ＲＰ＞ＬＲＰ〕
＃４のケースは、高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰよりも多く、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰよりも少ない場合である。低周波側のノイズによる影響が大きくなった場合、高周波側のノイズによる影響が大きくなった場合の双方において、このケースに到達し得るものである。このケースでは、高感度パルスＭＲＰ、リップルパルスＲＰ、低感度パルスＬＲＰの内の何れが正確に直流モータＭの回転状態を示しているものであるか識別することは困難である。従って、検出能力判定部７は、回転検出部６の回転状態の検出能力が正常ではないと判定する。

以上、説明したように、３つのパルス生成部３〜５を備えて、それぞれのパルス生成部３〜５により生成される３種類のパルスＲＰ、ＭＲＰ、ＬＲＰのパルス数を比較することによって、リップルパルスＲＰの精度を判定することができる。そして、リップルパルスＲＰに基づいて直流モータＭの回転状態を検出する回転検出部６の検出能力を判定することができる。

尚、上記実施形態においては、３種類のパルスＲＰ、ＭＲＰ、ＬＲＰの状態に基づいて、回転検出部６の回転状態の検出能力を判定する例を示したが、リップルパルスＲＰと低感度パルスＬＲＰの２種類のパルスの状態に基づいて回転検出部６の回転状態の検出能力を判定してもよい。高周波側のノイズによる影響が過大となる可能性が高くなく、専ら低周波側のノイズによる影響が過大となる可能性が高い場合には、リップルパルスＲＰと低感度パルスＬＲＰの２種類のパルスの状態に基づいて判定を行ってもよい。例えば、上記ケース＃３では、検出能力の低下は判定されない。ケース＃２及びケース＃４では、共に、ＲＰ＞ＬＲＰの条件が成立することを判定条件としているので、高感度パルスＭＲＰを用いることなく、検出能力の低下を判定してもよい。また、逆に低周波側のノイズによる影響が過大となる可能性が高くなく、専ら高周波側のノイズによる影響が過大となる可能性が高い場合には、リップルパルスＲＰと高感度パルスＭＲＰの２種類のパルスの状態に基づいて判定を行ってもよいことは自明である。

〔第２実施形態〕
上記実施形態においては、判定時点の３種類のパルスＲＰ、ＭＲＰ、ＬＲＰの状態に基づいて、回転検出部６の回転状態の検出能力を判定する例を示した。しかし、回転状態検出装置１０に、不図示の記憶部を備え、検出能力判定部７による判定結果を判定履歴として記憶して、この判定履歴を判定条件に加味してもよい。つまり、検出能力判定部７は、リップルパルスＲＰ、低感度パルスＬＲＰ、高感度パルスＭＲＰ及び判定履歴に基づいて回転検出部６による回転状態の検出能力の低下を判定してもよい。この実施形態について、以下に説明する。

低周波側のノイズによる影響が過大となって、回転検出部６の検出能力が低下していく場合、上述したように、ケース＃１から、＃２、＃３、＃４の順に遷移することが考えられる。

ここで、ケース＃２について再考すると、ケース＃２に至る前の状態はケース＃１であるから、検出能力判定部７は回転検出部６の検出能力の低下を判定してはいない。従って、記憶部には検出能力の低下を示す判定結果は記憶されていない。ここで、検出能力判定部７は、上述したように、高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数と同一であって、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を下回る場合に、第１判定として回転検出部による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定する。そして、この第１判定の結果は、記憶部に記憶される。

第１判定の結果が記憶された後も、通常ケース＃２の状態は継続する。従って、検出能力判定部７は、記憶部に第１判定結果が記憶されていても、高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数と同一であって、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を下回る場合に、第１判定として回転検出部６による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定する。同様に、この第１判定の結果は、記憶部に記憶される。このような判定は、ケース＃２の状態にある間、継続される。

ケース＃２の状態から、ケース＃３の状態に遷移すると、高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を上回り、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数と同一となる。ここで、検出能力判定部７は、記憶部に第１判定結果が記憶されている場合には、第２判定として、回転検出部６の回転状態の検出能力が正常ではないと判定する。

一方、高周波側のノイズによる影響が過大となって、回転検出部６の検出能力が低下していく場合、上述したように、ケース＃１から、＃３、＃２、＃４の順に遷移することが考えられる。

ここで、ケース＃３について再考すると、ケース＃３に至る前の状態はケース＃１であるから、検出能力判定部７は回転検出部６の検出能力の低下を判定してはいない。従って、記憶部には検出能力の低下を示す判定結果は記憶されていない。ここで、検出能力判定部７は、上述したように、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数と同一であって、高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を上回る場合に、第３判定として回転検出部６による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定する。そして、この第３判定の結果は、記憶部に記憶される。

第３判定の結果が記憶された後も、通常、ケース＃３の状態は継続する。従って、検出能力判定部７は、記憶部に第３判定結果が記憶されていても、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数と同一であって、高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を上回る場合に、第３判定として回転検出部による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定する。同様に、この第３判定の結果は、記憶部に記憶される。このような判定は、ケース＃３の状態にある間、継続される。

ケース＃３の状態から、ケース＃２の状態に遷移すると、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を下回り、高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数と同一となる。ここで、検出能力判定部７は、記憶部に第３判定結果が記憶されている場合には、第４判定として、回転検出部６の回転状態の検出能力が正常ではないと判定する。

尚、判定履歴の参照方法を除けば、３種類のパルスのパルス数を比較する判定基準は、第１判定と第４判定とが共通し、第２判定と第３判定とが共通する。逆に、３種類のパルスのパルス数を比較する判定基準が同じであっても、判定履歴によって最終的な判定結果が異なる。例えば、第３判定の結果が記憶されていれば、パルス数の比較結果が同じであっても第４判定となり、第３判定の結果が記憶されていなければ、第１判定となる。また、第１判定の結果が記憶されていれば、パルス数の比較結果が同じであっても第２判定となり、第１判定の結果が記憶されていなければ、第３判定となる。

従って、正確には、検出能力判定部７は、記憶部に第３判定の結果が記憶されておらず、高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数と同一であって、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を下回る場合に、第１判定として回転検出部による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定する。そして、この第１判定の結果が、記憶部に記憶される。

また、正確には、検出能力判定部７は、記憶部に第１判定の結果が記憶されていなければ、低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数と同一であって、高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を上回る場合に、第３判定として回転検出部による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定する。そして、この第３判定の結果は、記憶部に記憶される。

検出能力判定部７の判定結果が、上記第１判定又は第３判定であった場合には、リップルパルス生成部３は直流モータＭの回転に応じたリップルパルスＲＰを生成している。従って、報知部１１又はモータ制御装置２０を介して、直流モータＭのメンテナンスを促す報知が実施される。検出能力判定部７の判定結果が、上記第２判定又は第４判定であった場合には、リップルパルス生成部３は直流モータＭの回転に応じたリップルパルスＲＰを生成できなくなっている。従って、シート位置制御装置（モータ制御装置）２０は、直流モータＭの駆動を制限、好ましくは駆動を禁止する。尚、当然ながら、第１判定又は第３判定の場合であっても、直流モータＭの駆動が制限されることを妨げるものではない。

尚、ここで、さらに、第５判定として、検出能力判定部７が、判定履歴に拘わらず、判定期間内における高感度パルスＭＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を上回り、判定期間内における低感度パルスＬＲＰのパルス数がリップルパルスＲＰのパルス数を下回る場合に、回転検出部６による回転状態の検出能力が正常ではないと判定するようにしてもよい。そして、この判定結果を報知されたシート位置制御装置（モータ制御装置）２０は、直流モータＭの駆動を制限、あるいは駆動を禁止すると好適である。

以上、説明したように、本発明によれば、リップルパルスを用いて直流モータの回転状態を検出すると共に、当該リップルパルスを用いた回転状態の検出能力を判定することが可能な直流モータの回転状態検出装置を提供することができる。

シート位置制御装置の全体構成を模式的に示すブロック図 直流モータの回転状態検出装置の構成を模式的に示すブロック図 正常時のモータ電流と３つのパルス波形との関係の一例を模式的に示す波形図 パルス変換原理を示す説明図 検出能力低下時のモータ電流と３つのパルス波形との関係の一例を模式的に示す波形図 検出能力低下時のモータ電流と３つのパルス波形との関係の一例を模式的に示す波形図 検出能力低下時のモータ電流と３つのパルス波形との関係の一例を模式的に示す波形図

符号の説明

１：フイッチト・キャパシタ・フィルタ（フィルタ）
３：リップルパルス生成部
４：低感度パルス生成部
５：高感度パルス生成部
６：回転検出部
７：検出能力判定部
９：演算部
１０：回転状態検出装置
１１：報知部
２０：制御装置
ＦＯ：フィルタ通過後のモータ電流の検出信号
Ｍ、３９、４０、４１、４２：直流モータ
ＲＰ：リップルパルス
ＬＲＰ：低感度パルス
ＭＲＰ：高感度パルス

Claims (6)

1. 直流モータのモータ電流に含まれるリップル成分に基づいて当該直流モータの回転状態を検出する直流モータの回転状態検出装置であって、
   前記モータ電流の検出信号から高周波ノイズ成分を除去するフィルタと、
   前記フィルタを通過した後の前記モータ電流の検出信号に含まれるリップル成分をパルス波形に変換してリップルパルスを生成するリップルパルス生成部と、
   前記モータ電流の検出信号及び前記リップルパルスに基づいて前記フィルタの遮断周波数を演算して前記フィルタに当該遮断周波数を設定する演算部と、
   前記リップルパルス生成部よりも低い感度でリップル成分をパルス波形に変換して低感度パルスを生成する低感度パルス生成部と、
   前記リップルパルスに基づいて前記直流モータの回転状態を検出する回転検出部と、
   所定の判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を下回る場合に前記回転検出部による回転状態の検出能力の低下を判定する検出能力判定部と、を備える直流モータの回転状態検出装置。
2. 前記検出能力判定部の判定結果に基づいて、前記回転検出部による回転状態の検出能力の低下を報知する報知部を有する請求項１に記載の直流モータの回転状態検出装置。
3. 前記リップルパルス生成部よりも高い感度でリップル成分をパルス波形に変換して高感度パルスを生成する高感度パルス生成部を備え、
   前記検出能力判定部は、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を上回り、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を下回る場合に、前記回転検出部による回転状態の検出能力が正常ではないと判定する請求項１又は２に記載の直流モータの回転状態検出装置。
4. 前記リップルパルス生成部よりも高い感度でリップル成分をパルス波形に変換して高感度パルスを生成する高感度パルス生成部と、
   前記検出能力判定部による判定結果を判定履歴として記憶する記憶部とを備え、
   前記検出能力判定部は、前記リップルパルス、前記低感度パルス、前記高感度パルス及び前記判定履歴に基づいて、前記回転検出部による回転状態の検出能力の低下を、第１判定、第２判定、第３判定及び第４判定の少なくとも４つを区別して判定するものであり、当該検出能力判定部は、
   前記判定履歴として前記第３判定が記憶されておらず、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数と同一であり、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を下回る場合に、前記第１判定として前記回転検出部による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定し、
   前記判定履歴として前記第１判定が記憶されており、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を上回り、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数と同一の場合に、前記第２判定として前記回転検出部による回転状態の検出能力が正常ではないと判定し、
   前記判定履歴として前記第１判定が記憶されておらず、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数と同一であり、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を上回る場合に、前記第３判定として前記回転検出部による回転状態の検出能力が低下傾向にあると判定し、
   前記判定履歴として前記第３判定が記憶されており、前記判定期間内における前記低感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数を下回り、前記判定期間内における前記高感度パルスのパルス数が前記リップルパルスのパルス数と同一の場合に、前記第４判定として前記回転検出部による回転状態の検出能力が正常ではないと判定する請求項１又は２に記載の直流モータの回転状態検出装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の直流モータの回転状態検出装置を備えた直流モータの制御装置であって、
   前記検出能力判定部の判定結果に基づいて、前記直流モータの駆動を制限する直流モータの制御装置。
6. 請求項４に記載の直流モータの回転状態検出装置を備えた直流モータの制御装置であって、
   前記検出能力判定部の判定結果が前記第１判定又は前記第３判定である場合には、前記直流モータのメンテナンスを促す報知を行い、
   前記検出能力判定部の判定結果が前記第２判定又は前記第４判定である場合には、前記直流モータの駆動を禁止する直流モータの制御装置。

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