JP2011158335A

JP2011158335A - ステッピングモータ接続検知回路

Info

Publication number: JP2011158335A
Application number: JP2010019460A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Higashide; 友浩東出
Original assignee: Fujitsu Frontech Ltd
Current assignee: Fujitsu Frontech Ltd
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2010-01-29
Publication date: 2011-08-18
Also published as: CN102142805A; KR20110089047A; EP2355289A2; KR101086511B1

Abstract

【課題】コネクタ抜け又はコネクタよりステッピングモータまでの配線の断線又は短絡を駆動回路側で検出するステッピングモータ接続検知回路を提供する。
【解決手段】ステッピングモータ接続検知回路１はステッピングモータ４と駆動回路２とを接続するコネクタ３から駆動回路２までの前記ステッピングモータの各コイルに対応する配線毎に設けられた第１の分岐点１１（１１−１、１１−２、・・・）と、第１の分岐点１１と接地間に直列に設けられた第１及び第２の抵抗Ｒ１及びＲ２と、第１及び第２の抵抗Ｒ１、Ｒ２間に設けられた第２の分岐点１２と、第２の分岐点１２にベースを接続され、コレクタに第３の抵抗Ｒ３を介して検知用電源１３を接続され、エミッタを接地され、コレクタ信号ＩＮ１を制御部１０の検知用入力ポート１４に出力する検知用トランジスタＴｒ２とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明はステッピングモータにコネクタを介して接続する駆動回路において、コネクタ抜け又はコネクタよりステッピングモータまでの配線の断線又は短絡を駆動回路側で検出するステッピングモータ接続検知回路に関する。

従来、直流電源により駆動されるモータで、給電ブラシのような摺接部材を持たず、保守が不要で、位置決め精度が高く、誤差が累積されないモータとして、ステッピングモータが知られている。

ステッピングモータの駆動は、駆動回路からのモータコイルに対する数相の駆動電圧の印加のオン・オフにより、モータコイルを励磁することによって行われる。ところで、通常、ステッピングモータは、コネクタを介して駆動回路に接続される。

ところが、コネクタのジャック側にプラグ側が正しく接続されていればよいが、例えばジャック側にプラグ側が斜めに差し込まれて一方の端部側の接続が不完全になっている状態、いわばコネクタが半抜けになっている状態となる場合がある。

この状態は、ステッピングモータを駆動する数相のうち、モータコイルに接続している相と接続していない相が発生していることになる。
そうした状態で駆動電圧の印加を続けると、接続相のモータコイルのオフ時に、そのモータコイルに発生する逆起電流が、本来なら流れる相が非接続相であった場合は、流路を絶たれて、印加をオン・オフした相の駆動回路を流れる。

このような駆動が継続すると、印加をオン・オフした相の駆動回路が発熱し、やがては発熱破壊を起こす。この不具合を避けるため、駆動回路には発熱検知回路が組み込まれていて、発熱破壊を起こす前に駆動を停止するようにしている。しかし、熱が発生してから駆動を停止するのであるから、熱による駆動回路の劣化は避けられない。

このような不具合を解消すべく、制御ボードと駆動ボードを接続するコネクタの両端に検出ピンを設け、この検出ピンの給電電位とグランド電位を監視して、コネクタの半抜けを検出するコネクタ抜け検出方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、この特許文献１の検出回路は、複雑な回路構成を用いて、制御ボードの制御回路配線の断線や、駆動ボードの駆動回路配線の断線も検出できるように構成されている。
また、制御基板と入出力基板とを接続するコネクタのコネクタピンを介してコネクタ接続信号を出力し、全コネクタピンの接続信号を検出したとき制御信号を駆動回路に通し、いずれかのコネクタピンの接続信号が検出されないとき制御信号を遮断して駆動を停止するコネクタ抜け検出回路が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、ジャック側の折り返し線を介してプラグ側の接地線が通電するようにコネクタに折り返し接地線を設けて、コネクタのジャック側とプラグ側が外れたとき、接地線が不通となることによりコネクタ抜けを検出するコネクタの抜け障害検出方式が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平０３−１０２７８５号公報特許第２８０２７６０号公報特開昭５７−０９８９８５号公報

ところで、ステッピングモータの駆動では、制御回路ボードと駆動回路ボードを接続するコネクタの半抜けの不具合のみに限らず、駆動回路とステッピングモータを接続するコネクタの半抜けや、コネクタからステッピングモータまでの給電配線の断線や、給電配線とユニットフレームとの短絡などの不具合もまま発生する。

ところが、特許文献１に示される従来技術のコネクタの抜け検出は、駆動回路とステッピングモータを接続するコネクタの抜け検出には言及がなく、またボード内回路の配線の断線検出は、駆動回路からステッピングモータに至る外部配線の断線には応用できない。

また、特許文献２又は３に示される従来技術は、コネクタ抜けを検出して駆動回路の駆動を禁止するのみであり、駆動回路からステッピングモータに至る外部配線の断線やユニットフレームとの短絡などについては何らの考慮もなされていない。

本発明は、上記従来の課題を解決するために、コネクタ抜け又はコネクタよりステッピングモータまでの配線の断線又はショートを駆動回路側で検出するステッピングモータ接続検知回路を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、第１の発明のステッピングモータ接続検知回路は、ステッピングモータと駆動回路とを接続するコネクタから駆動回路までの上記ステッピングモータの各コイルに対応する配線毎に設けられた第１の分岐点と、該第１の分岐点と接地間に直列に設けられた第１及び第２の抵抗と、該第１及び第２の抵抗間に設けられた第２の分岐点と、該第２の分岐点にベースを接続され、コレクタに第３の抵抗を介して検知用電源を接続され、エミッタを接地された検知用トランジスタと、該検知用トランジスタのコレクタ信号を検知用入力ポートに接続された制御部と、を有して構成される。

このステッピングモータ接続検知回路において、例えば、上記第１の抵抗を電源側の抵抗として該抵抗の抵抗値をＲ１とし、上記第２の抵抗を接地側の抵抗として該抵抗の抵抗値をＲ２としたとき、Ｒ１＞Ｒ２であり、上記第１の分岐点の電位を＋４０Ｖとしたとき、上記第１の分岐点から上記第１の抵抗に流れる電流は３６０μＡである、ように構成される。

また、上記制御部は、例えば、上記コレクタ信号がＬｏｗであるとき、上記コネクタの接続及び上記ステッピングモータの各コイルに対応する配線に異常が無いと判断し、上記コレクタ信号がＨｉｇｈであるとき、上記コネクタの接続に抜けがある又は上記コレクタ信号がＨｉｇｈとなった上記検知用トランジスタに上記第２の分岐点及び上記第１の分岐点を介して接続されている上記ステッピングモータへの配線に断線がある又は短絡があると判断する、ように構成される。

また、上記課題を解決するために、第２の発明のステッピングモータ接続検知回路は、ステッピングモータと駆動回路とを接続するコネクタから駆動回路までの上記ステッピングモータの各コイルに対応する配線毎に設けられた第１の分岐点と、該第１の分岐点と接地間に直列に設けられた第１及び第２の抵抗と、該第１及び第２の抵抗間に設けられた第２の分岐点と、該第２の分岐点にベースを接続され、コレクタに第３の抵抗を介して検知用電源を接続され、エミッタを接地された第１の検知用トランジスタと、該第１の検知用トランジスタのコレクタにワイヤードオア接続され、上記駆動回路の駆動信号と同期した信号をベースに入力され、エミッタを接地された第２の検知用トランジスタと、上記ワイヤードオア接続からの信号を検知用入力ポートに接続された制御部と、を有して構成される。

上記制御部は、例えば、上記ワイヤードオア接続からの信号がＬｏｗであるとき、上記コネクタの接続及び上記ステッピングモータの各コイルに対応する配線に異常が無いと判断し、上記ワイヤードオア接続からの信号がＨｉｇｈであるとき、上記コネクタの接続に抜けがある又は上記信号がＨｉｇｈとなった上記ワイヤードオア接続の上記第１の検知用トランジスタに上記第２の分岐点及び上記第１の分岐点を介して接続されている上記ステッピングモータへの配線に断線がある又は短絡があると判断する、ように構成される。

そして、上記制御部は、例えば、上記コネクタの接続に抜けがある、又は上記ステッピングモータの各コイルに対応する配線に断線がある又は短絡があると判断したとき、異常が発生した旨を外部に通知する、ように構成される。

本発明は、駆動回路とステッピングモータを接続するコネクタの抜け又はコネクタよりステッピングモータまでの配線の断線又はショートを駆動回路側で検出するステッピングモータ接続検知回路を提供することが可能となるという効果を奏する。

本発明の実施例１に係るステッピングモータのモータ接続検知回路を説明する図である。 (a) は実施例１に係るステッピングモータの異常監視処理を含む駆動処理を示すメインフローチャート、(b) はメインフローチャートの異常監視処理の詳細を示すフローチャートである。 (a) 〜(f) は図２(a),(b) のフローチャートで説明される各部の動作信号のオン・オフのタイミングを示すタイムチャートである。本発明の実施例２に係るステッピングモータのモータ接続検知回路を説明する図である。実施例２に係るステッピングモータの異常監視処理を含む駆動処理を示すフローチャートである。 (a) 〜(h) は図５のフローチャートで説明される各部の動作信号のオン・オフのタイミングを示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るステッピングモータ接続検知回路を説明する図である。図１に示すように、本例のステッピングモータ接続検知回路（以下、単にモータ接続検知回路という）１は、ステッピングモータ駆動回路（以下、モータドライバという）２と、コネクタ３との間に形成されている。

コネクタ３は、互に相手側に対し着脱自在なジャック３ａとプラグ３ｂとから成り、ジャック３ａとプラグ３ｂが互に装着されることにより、モータドライバ２とステッピングモータ４とが接続される。

モータドライバ２の駆動用トランジスタＴｒ１は、ステッピングモータ４の各モータコイル５（５−１、５−２、・・・）に対応する駆動用配線６（６−１、６−２、・・・）毎に設けられている。各モータコイル５には直流電源７からスイッチングＦＥＴ（field effect transistor）８を介して電流が供給される。

ＣＰＵ(central processing unit）から成る制御部１０は、ステッピングモータ４を駆動するためのパルス状の制御信号をモータドライバ２の駆動用トランジスタＴｒ１に出力する。その制御信号にしたがって駆動用トランジスタＴｒ１は、オン／オフする。

駆動用トランジスタＴｒ１がオンすると、オンした駆動用トランジスタＴｒ１に対応するステッピングモータ４のモータコイル５と、オンした駆動用トランジスタＴｒ１とを通って、直流電源７からの電流が接地側へ流れる。

駆動用トランジスタＴｒ１がオフすると、オフした駆動用トランジスタＴｒ１に対応するモータコイル５の電流が停止する。この通電と通電遮断の制御は一定周期で繰り返される。この制御が「相ドライブの時間処理」により各モータコイル５に順次行われて、ステッピングモータ４が所望の回転角度と回転速度で回転する。

次に、モータ接続検知回路１について詳しく説明する。モータ接続検知回路１は、コネクタ３のジャック３ａとプラグ３ｂとの装着が不完全な状態を検知するだけでなく、駆動用配線６のコネクタ３とステッピングモータ４間の断線やショートも検出する。

この検出回路について説明する。上記のステッピングモータ４の各モータコイル５に対応する駆動用配線６には、それぞれ駆動用配線６毎に、第１の分岐点１１（１１−１、１１−２、・・・）が設けられている。

尚、構成図及び説明を簡略にするため、以下の説明では、第１の分岐点１１−１に対応する構成についてのみ述べる。
先ず、第１の分岐点１１と接地間には、第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２が直列に接続されている。そして、これら第１及び第２の抵抗Ｒ１とＲ２との間に第２の分岐点１２が形成されている。

この第２の分岐点１２は検知用トランジスタＴｒ２のベースに接続されている。検知用トランジスタＴｒ２のエミッタは接地され、コレクタには第３の抵抗Ｒ３を介して検知用電源１３の電圧が常時印加されている。このコレクタの信号は、ＩＮ１信号として制御部１０の検知用入力ポート１４に入力する。

また、制御部１０は、スイッチングＦＥＴ８の通電と遮断を制御するＯＵＴ１信号を出力する出力ポート１５と、警告用ＬＥＤ（light emitting diode）１６の点灯と消灯を制御するＯＵＴ２信号を出力する出力ポート１７を備えている。警告灯用ＬＥＤ１６には、第４の抵抗Ｒ４を介して警告灯用電源１８が接続されている。

図２(a) は、上記の構成における、異常監視処理を含むステッピングモータ４の駆動処理を示すメインフローチャートであり、図２(b) は、メインフローチャートの異常監視処理の詳細を示すフローチャートである。

尚、図２(a),(b) に示す処理は制御部１０により実行される処理である。また、この処理の説明では、ステッピングモータ４をパルスモータと言い換えている。

図３(a) 〜(f) は、上記のフローチャートで説明される各部の動作信号のオン・オフのタイミングを示すタイムチャートである。図３(a) は駆動用トランジスタＴｒ１のベースに入力される入力信号、図３(b) は駆動用トランジスタＴｒ１のコレクタ信号である。

また、図３(c) は、検知用トランジスタＴｒ２のコレクタ信号（ＩＮ１）を示し、図３(d) は制御部１０の検知用ＩＮ１信号入力ポート１４に入力されるコレクタ信号（ＩＮ１）の認識結果を示している。

認識結果の「○」は、コネクタ２、及び駆動用配線５に異常が無いことを示し、認識結果の「×」は、コネクタ２又は駆動用配線５に異常がある、すなわちコネクタ抜け、又は駆動用配線６の断線、又は駆動用配線６とユニットフレームとの短絡等の異常が発生したことを示している。

また、図３(e) は、制御部１０のＯＵＴ１信号出力ポート１５から出力されるＯＵＴ１信号、図３(f) は、制御部１０のＯＵＴ２信号出力ポート１６から出力されるＯＵＴ２信号である。

本例では、図２(a),(b) に示す処理において、制御部１０は、駆動用トランジスタＴｒ１がオフのときのみ、検知用トランジスタＴｒ２のコレクタ信号（ＩＮ１）を監視して、コレクタ信号（ＩＮ１）が「○」であるか「×」であるかを判断している。

図３(a) 〜(f) に示す時刻ｔ０において図２(a) に示すパルスモータ処理が開始されると、先ず、異常監視処理が行われる（ステップＳ１）。
このパルスモータ処理が開始されると、図３(e),(f) に示すように、ＯＵＴ１信号がＬｏｗになって、図１に示すスイッチングＥＦＴ８のスイッチが入り、直流電源７からパルスモータ４への通電が可能となり、ＯＵＴ２信号がＨｉｇｈになって、警告灯用ＬＥＤ１６の消灯が維持される。

そして、この異常監視処理では、図２(b) に示すように、検知用ＩＮ１信号入力ポート１４に入力されるＩＮ１信号（図１参照）がＨｉｇｈであるか否かが判別される（ステップＳＭ１）。

先ず、コネクタ３が正常に接続され、駆動用配線６に断線や短絡が無い場合について説明する。モータドライバ２の駆動用トランジスタＴｒ１が初期時においてオフの場合は（図３(a) の時刻ｔ０〜ｔ１の期間）、直流電源７の電流は駆動用トランジスタＴｒ１を流れない。

したがって、駆動用トランジスタＴｒ１のコレクタ信号は図３(b) に示すようにＨｉｇｈ（＋４０Ｖ）である。同様に、モータコイル５、駆動用配線６、及び第１の分岐点１１も、＋４０Ｖの電圧で電位がＨｉｇｈである。

第１の分岐点１１の電位がＨｉｇｈであるから、第２の分岐点１２の電位もＨｉｇｈである。したがって検知用トランジスタＴｒ２がオンとなり、検知用電源１３の電圧は検知用トランジスタＴｒ２を通って接地に流れる。これにより、検知用トランジスタＴｒ２のコレクタ信号（ＩＮ１）は、図３(c) に示すようにＬｏｗとなる。

制御部１０は、コレクタ信号（ＩＮ１）がＬｏｗであることを認識すると（図２(b) のＳＭ１がＮｏ）、制御部１０は、図３(d) に示すように、コレクタ信号（ＩＮ１）は「○」である、すなわちコネクタ２、及び駆動用配線５には異常なしと判断し、図２(b) に示すように、直ちに異常監視処理を終了する。

上記初期時の異常監視処理が終了すると、制御部１０は、図２(a) に示すように、パルスモータドライブをオン、すなわち所望の駆動用トランジスタＴｒ１をオンにして（ステップＳ２）、前述した相ドライブの時間処理を行う（ステップＳ３）。

この相ドライブの時間処理期間は、図３(a) の時刻ｔ１〜ｔ２の期間である。駆動用トランジスタＴｒ１がオン、すなわちベース入力信号がＨｉｇｈなので、コレクタ信号は図３(b) に示すようにＬｏｗである。

同様に、第１の分岐点１１、及び第２の分岐点１２の電位もＬｏｗとなるので、検知用トランジスタＴｒ２がオフとなり、検知用トランジスタＴｒ２のコレクタ信号（ＩＮ１）は、検知用電源１３の電圧によって図３(c) に示すようにＨｉｇｈとなる。

尚、本例では、上述したように、駆動用トランジスタＴｒ１がオンのときは、制御部１０による異常監視処理は行われない。
相ドライブの時間処理期間が経過すると、制御部１０は、駆動用トランジスタＴｒ１を所定の期間オフさせて（ステップＳ４）、再び、異常監視処理を実行する（ステップＳ５）。

図３の時刻ｔ２〜ｔ３の期間は、異常監視処理中の正常な期間で、時刻ｔ０〜ｔ１の場合と同様に、検知用トランジスタＴｒ２のコレクタ信号（ＩＮ１）はＬｏｗであり、制御部１０は、図３(d) に示すように、コレクタ信号（ＩＮ１）は「○」である、すなわちコネクタ２、及び駆動用配線５には異常なしと判断している。

ここで、このオフの期間中に、コネクタ抜け、又は駆動用配線６−１の断線又はユニットフレームとの短絡等が発生した場合について説明する。
図３(a) の時刻ｔ３で、コネクタ抜け、又は駆動用配線６−１の断線又は短絡等の不具合が発生したとする。いずれの場合も、駆動用配線６−１には直流電源７からの電流は流れない。つまり、第１の分岐点１１の電位は０となる。

したがって、第２の分岐点１２の電位も０となって検知用トランジスタＴｒ２がオフとなる。検知用トランジスタＴｒ２がオフとなると、そのコレクタ信号（ＩＮ１）は、検知用電源１３からの印加電圧でＨｉｇｈになる。このコレクタ信号（ＩＮ１）は制御部１０に入力する。

制御部１０は、駆動用トランジスタＴｒ１の非駆動時にはＬｏｗであるべき検知用トランジスタＴｒ２のコレクタ信号（ＩＮ１）がＨｉｇｈであることを検知すると（図２(b) のステップＳＭ１がＹｅｓ）、図３(d) に示すようにコレクタ信号（ＩＮ１）は「×」である、すなわちコネクタ３のコネクタ抜け、又は駆動用配線６の断線、又は駆動用配線６のユニットフレームとの短絡が発生したと判断する。

制御部１０は、コレクタ信号（ＩＮ１）が「×」であると判断すると、図３(e) に示すように、時刻ｔ４において、ＯＵＴ１信号をＨｉｇｈにしてスイッチングＦＥＴのスイッチを閉鎖し、パルスモータ４への給電を停止する（図２(b) のステップＳＭ２）。

更に、制御部１０は、同様に時刻ｔ４において、図３(f) に示すようにＯＵＴ２信号をＬｏｗにして、警告用ＬＥＤを点灯させ、コネクタ抜け、又は駆動用配線の断線、又は駆動用配線のユニットフレームとの短絡等の不具合が発生していることを外部に報知する（図２(b) のステップＳＭ３）。そして異常監視処理を終了する。

尚、上記直流電源７の供給電圧を＋４０Ｖ、抵抗Ｒ１の抵抗値を１００ＫΩ、抵抗Ｒ２の抵抗値を１０ＫΩとすれば、第１の分岐点１１から抵抗Ｒ１を通って３６０μＡの電流が流れる。この電流が第２の分岐点１２で接地側とトランジスタＴｒ２に分電される。

このように本実施例におけるステッピングモータの接続検知方式は、コネクタ抜けを検知するだけでなく、コネクタの接続が正常であるときにおいて、コネクタからステッピングモータ側の駆動用配線の断線、又はユニットフレームとの短絡をも検知することができる。

上記の実施例１では、駆動用トランジスタＴｒ１がオフの時のみ異常監視処理を行っている。パルスモータ４の駆動中は、駆動用トランジスタＴｒ１が頻繁にオン・オフするので、駆動用トランジスタＴｒ１がオンの時に不具合が生じても、次に来るオフ時の異常監視処理で不具合を検出できるので大きな支障はない。

しかし、駆動用トランジスタＴｒ１のオンの時には、ＩＮ１信号がＨｉｇｈになるので異常監視処理のタイミングがずれたりすると、駆動用トランジスタＴｒ１のオン時のＩＮ１信号のＨｉｇｈを、駆動用トランジスタＴｒ１のオフ時のＨｉｇｈとして誤検出する可能性がある。

実施例２では、上記のような誤検出の恐れなく、駆動用トランジスタＴｒ１のオン・オフに係わり無く異常監視処理を行って、コネクタ抜けや断線の不具合を常に安定して検出できようにする。

図４は、実施例２に係るモータ接続検知回路を示す図である。尚、図４には、図１と同一の構成部分又は機能部分には図１と同一の番号を付与して示している。また、図４に示すモータ接続検知回路は、モータドライバ２の内部に設けた例を示している。

図４で、図１と異なるのは、検知用トランジスタが２個配設された点にある。すなわち本例のモータ接続検知回路は、図１に示した検知用トランジスタＴｒ２を第１の検知用トランジスタＴｒ２とし、この第１の検知用トランジスタＴｒ２のコレクタに、新たに設けた第２の検知用トランジスタＴｒ３をワイヤードオア接続して構成されている。

第２の検知用トランジスタＴｒ３のベースには、駆動用トランジスタＴｒ１の駆動信号と同期した信号が入力される。その他の構成は、図１の場合と同一であるので、ここでの説明は省略する。

図５は、上記構成の本例のモータ接続検知回路におけるステッピングモータの異常監視処理を含む駆動処理を示すフローチャートである。図５に示す処理は、図２(a) に示した処理は無く、制御部１０は、駆動用トランジスタＴｒ１のオン・オフに係わりなく、常にＩＮ１信号を監視している。

この図５のステップＳＭ１１の処理で制御部１０が監視するＩＮ１信号は、第１の検知用トランジスタＴｒ２と第２の検知用トランジスタＴｒ３とのワイヤードオア接続部の出力信号である。

このＩＮ１信号がＨｉｇｈになったことを検出すると、制御部１０は、ステップＳＭ１２及びＳＭ１３の処理を行う。このステップＳＭ１２及びＳＭ１３の処理は、図２(b) のステップＳＭ２及びＳＭ３の処理と同一である。

図６(a) 〜(h) は図５のフローチャートで説明される各部の動作信号のオン・オフのタイミングを示すタイムチャートである。図６(a) は駆動用トランジスタＴｒ１のベースに入力される入力信号、図６(b) は駆動用トランジスタＴｒ１のコレクタ信号である。

また、図６(c) は、第１の検知用トランジスタＴｒ２のコレクタ信号を示し、図６(d) は、第２の検知用トランジスタＴｒ３のコレクタ信号を示している。そして、図６(e) は第１及び第２の検知用トランジスタＴｒ２とＴｒ３とのワイヤードオア接続部の出力信号を示している。

また、図６(f) は、制御部１０の検知用ＩＮ１信号入力ポート１４に入力されるワイヤードオア接続部の出力信号に対する制御部１０の認識結果を示している。
認識結果の「○」は、コネクタ２、及び駆動用配線５に異常が無いことを示し、認識結果の「×」は、コネクタ２又は駆動用配線５に異常がある、すなわちコネクタ抜け、又は駆動用配線６の断線、又は駆動用配線６とユニットフレームとの短絡等の異常が発生したことを示している。

また、図６(g) は、制御部１０のＯＵＴ１信号出力ポート１５から出力されるＯＵＴ１信号、図６(ｈ) は、制御部１０のＯＵＴ２信号出力ポート１６から出力されるＯＵＴ２信号である。

図６に示す時刻Ｔ０〜Ｔ５の期間は、正常時の信号を示している。時刻Ｔ０〜Ｔ２は図３の時刻ｔ０〜ｔ２と同様の動作である。
図６の時刻Ｔ０〜Ｔ５まで、同図(a) に示す駆動用トランジスタＴｒ１のベース入力信号のＬｏｗとＨｉｇｈに対する同図(b),(c) に示す駆動用トランジスタＴｒ１及び第１の検知用トランジスタＴｒ２のコレクタ信号の動作は、図３の時刻ｔ０〜ｔ３で説明した通りである。

これに対して本例における第２の検知用トランジスタＴｒ３のコレクタ信号は、駆動用トランジスタＴｒ１の駆動信号に同期して、Ｔｒ１の駆動信号がＨｉｇｈのときＬｏｗ、Ｔｒ１の駆動信号がＬｏｗのときＨｉｇｈになる。

したがって、第１及び第２の検知用トランジスタＴｒ２とＴｒ３とのワイヤードオア接続部の出力信号は、常にＬｏｗである。つまり正常時においてはＩＮ１信号は常にＬｏｗとなるから制御部１０がＨｉｇｈを誤検出することはない。

ここで、駆動用トランジスタＴｒ１が非駆動のタイミングとなっている時刻Ｔ５において、コネクタ抜け、又は駆動用配線６−１の断線又は短絡等の不具合が発生したとする。いずれの場合も、駆動用配線６−１には直流電源７からの電流は流れない。つまり、第１の分岐点１１の電位は０となる。

したがって、第２の分岐点１２の電位も０となって、第１の検知用トランジスタＴｒ２がオフとなる。検知用トランジスタＴｒ２がオフとなると、そのコレクタ信号は、検知用電源１３からの印加電圧でＨｉｇｈになる。

他方、第２の検知用トランジスタＴｒ３は、駆動用トランジスタＴｒ１のベースに入力される非駆動時のＬｏｗ信号に同期してオフとなるから、第２の検知用トランジスタＴｒ３のコレクタ信号はＨｉｇｈである。

すなわち第１及び第２の検知用トランジスタＴｒ２及びＴｒ３のコレクタ信号が共にＨｉｇｈであるから、ワイヤードオア接続部の出力信号はＨｉｇｈである。制御部１０は、常にＬｏｗであるべきＩＮ１信号がＨｉｇｈであることを検知する（図５のステップＳＭ１１がＹｅｓ）。

したがって、制御部１０は、図６(f) に示すように、ワイヤードオア接続部のＩＮ１信号は「×」である、すなわちコネクタ３のコネクタ抜け、又は駆動用配線６の断線、又は駆動用配線６のユニットフレームとの短絡が発生したと判断する。

制御部１０は、ワイヤードオア接続部のＩＮ１信号が「×」であると判断すると、図６(g) に示すように、時刻Ｔ６において、ＯＵＴ１信号をＨｉｇｈにしてスイッチングＦＥＴのスイッチを閉鎖し、パルスモータ４への給電を停止する（図５のステップＳＭ１２）。

更に、制御部１０は、同様に時刻Ｔ６において、図６(h) に示すようにＯＵＴ２信号をＬｏｗにして、警告用ＬＥＤを点灯させ、コネクタ抜け、又は駆動用配線の断線、又は駆動用配線のユニットフレームとの短絡等の不具合が発生していることを外部に報知する（図５のステップＳＭ１３）。そして異常監視処理を終了する。

尚、図６に示す例では、駆動用トランジスタＴｒ１が非駆動のタイミングとなっている時刻Ｔ５において、コネクタ抜け、又は駆動用配線６−１の断線等が発生した場合を例にとって説明した。

しかし、これに限ることなく、駆動用トランジスタＴｒ１が駆動のタイミングとのときにコネクタ抜け、又は駆動用配線６−１の断線等が発生した場合も、次の駆動用トランジスタＴｒ１が非駆動のタイミングとなったときワイヤードオア接続部のＩＮ１信号がＨｉｇｈｔとなるので、その時点で直ちに不具合の検出が行われる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。

本発明は、コネクタ抜け又はコネクタよりステッピングモータまでの配線の断線又はショートを検出するステッピングモータの接続検知回路に利用することができる。

１モータ接続検知回路
２モータドライバ
３コネクタ
３ａジャック
３ｂプラグ
４ステッピングモータ（パルスモータ）
５（５−１、５−２、・・・）モータコイル
６（６−１、６−２、・・・）駆動用配線
７直流電源
８スイッチングＦＥＴ（field effect transistor）
１０制御部
１１（１１−１、１１−２、・・・）第１の分岐点
１２第２の分岐点
１３検知用電源
１４検知用ＩＮ１信号入力ポート
１５ＯＵＴ１信号出力ポート
１６警告用ＬＥＤ
１７ＯＵＴ２信号出力ポート
１８警告灯用電源
Ｒ１第１の抵抗
Ｒ２第２の抵抗
Ｒ３第３の抵抗
Ｔｒ１駆動用トランジスタ
Ｔｒ２検知用トランジスタ（第１の検知用トランジスタ）
Ｔｒ３第２の検知用トランジスタ

Claims

ステッピングモータと駆動回路とを接続するコネクタから駆動回路までの前記ステッピングモータの各コイルに対応する配線毎に設けられた第１の分岐点と、
該第１の分岐点と接地間に直列に設けられた第１及び第２の抵抗と、
該第１及び第２の抵抗間に設けられた第２の分岐点と、
該第２の分岐点にベースを接続され、コレクタに第３の抵抗を介して検知用電源を接続され、エミッタを接地された検知用トランジスタと、
該検知用トランジスタのコレクタ信号を検知用入力ポートに接続された制御部と、
を有することを特徴とするステッピングモータ接続検知回路。
前記第１の抵抗を電源側の抵抗として該抵抗の抵抗値をＲ１とし、前記第２の抵抗を接地側の抵抗として該抵抗の抵抗値をＲ２としたとき、Ｒ１＞Ｒ２であり、前記第１の分岐点の電位を＋４０Ｖとしたとき、前記第１の分岐点から前記第１の抵抗に流れる電流は３６０μＡである、ことを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ接続検知回路。
前記制御部は、前記コレクタ信号がＬｏｗであるとき、前記コネクタの接続及び前記ステッピングモータの各コイルに対応する配線に異常が無いと判断し、前記コレクタ信号がＨｉｇｈであるとき、前記コネクタの接続に抜けがある又は前記コレクタ信号がＨｉｇｈとなった前記検知用トランジスタに前記第２の分岐点及び前記第１の分岐点を介して接続されている前記ステッピングモータへの配線に断線がある又は短絡があると判断する、ことを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ接続検知回路。
ステッピングモータと駆動回路とを接続するコネクタから駆動回路までの前記ステッピングモータの各コイルに対応する配線毎に設けられた第１の分岐点と、
該第１の分岐点と接地間に直列に設けられた第１及び第２の抵抗と、
該第１及び第２の抵抗間に設けられた第２の分岐点と、
該第２の分岐点にベースを接続され、コレクタに第３の抵抗を介して検知用電源を接続され、エミッタを接地された第１の検知用トランジスタと、
該第１の検知用トランジスタのコレクタにワイヤードオア接続され、前記駆動回路の駆動信号と同期した信号をベースに入力され、エミッタを接地された第２の検知用トランジスタと、
前記ワイヤードオア接続からの信号を検知用入力ポートに接続された制御部と、
を有することを特徴とするステッピングモータ接続検知回路。
前記制御部は、前記ワイヤードオア接続からの信号がＬｏｗであるとき、前記コネクタの接続及び前記ステッピングモータの各コイルに対応する配線に異常が無いと判断し、前記ワイヤードオア接続からの信号がＨｉｇｈであるとき、前記コネクタの接続に抜けがある又は前記信号がＨｉｇｈとなった前記ワイヤードオア接続の前記第１の検知用トランジスタに前記第２の分岐点及び前記第１の分岐点を介して接続されている前記ステッピングモータへの配線に断線がある又は短絡があると判断する、ことを特徴とする請求項４記載のステッピングモータ接続検知回路。
前記制御部は、前記コネクタの接続に抜けがある、又は前記ステッピングモータの各コイルに対応する配線のいずれかに断線がある又は短絡があると判断したとき、異常が発生した旨を外部に通知する、ことを特徴とする請求項３又は５記載のステッピングモータ接続検知回路。