JP2015027211A

JP2015027211A - モータの制御装置

Info

Publication number: JP2015027211A
Application number: JP2013156311A
Authority: JP
Inventors: 裕二濱田; Yuji Hamada; 坪内　俊樹; Toshiki Tsubouchi; 俊樹坪内; 智也細川; Tomoya Hosokawa
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2015-02-05

Abstract

【課題】継続的にノイズが印加されセレクト信号の変動が長く続く場合には、セレクト信号が規定回数まで連続で一致しないため、動作モードが確定せずシステムを起動することができない。
【解決手段】セレクト信号読込手段１は、読込タイミング生成手段３により生成されたＴ１タイミングに、１回目のデジタルのセレクト信号を読込む。このリセット解除からＴ１まで読込みを待機するのは、モータ制御装置の内部の電源など様々な回路が安定動作するまで待ってから安定したセレクト信号を読込む。Ｔ１はモータ制御装置が安定動作するできるだけ早いタイミングが良い。セレクト信号読込手段１は、読込タイミング生成手段３で生成されるＴｎまでのタイミングに規定回数ｎ個のセレクト信号を読込む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブラシレスＤＣモータを駆動するために、複数の動作モードを内蔵し、外部からの選択信号に応じて動作モードを選択するモータの制御装置に関する。

近年、各電気機器において、地球環境保護の観点から消費電力を低減するために、ブラシレスＤＣモータのような効率の高い電動機を用いた機器が広く使用されている。このモータを駆動するためのモータ制御装置は、使用する各電気機器によって上位装置とのＩ／Ｆが異なり、また駆動するモータによって最適な駆動モードも異なることがある。

このため、モータを駆動するモータ制御装置は、様々な仕様のモータを駆動することができるように複数の機能を内蔵し、最適な機能を選択してモータを駆動することが特許文献１などに示されている。図３は、従来技術の動作モードを決定するフローチャートである。以下、従来技術について説明する。

まず、装置の起動に伴い内部メモリをリセットして初期化を実行する（ステップＳ１）。初期化が終了したら、入力機器よりセレクト信号が読込まれたかを判断する。このとき読込まれていなければセレクト信号を待つ（ステップＳ３）。セレクト信号が読込まれたら、そのセレクト信号は先に読込まれて登録されているかを判定する（ステップＳ５）。

セレクト信号は装置の起動時には登録されていないため、読込んだセレクト信号をセレクト信号ｎとして内部メモリに記憶し（ステップＳ７）、ステップＳ３に戻る。ステップＳ３において再度セレクト信号の読込みを判定し、ステップＳ５にて先にセレクト信号が登録されていることが判定されたならば、セレクト信号の読込回数Ｃに１を加算する（ステップＳ９）。

読込まれたセレクト信号ｎ＋１と先に登録されたセレクト信号ｎとを比較し、双方の信号が一致しているか判定を行い（ステップＳ１１）、一致しなければステップＳ１の初期化に戻り新たにセレクト信号の読み込みとなる。双方の信号が一致していれば、セレクト信号ｎ＋１をセレクト信号ｎに置き換えてセレクト信号ｎを更新登録する（ステップＳ１３、Ｓ７）。更新登録後、セレクト信号の一致回数Ｃが５に至ったかを判定する（ステップＳ１５）。

セレクト信号の一致回数Ｃが５に至らない場合は、ステップＳ３に戻り、再びセレクト信号の読込みと一致判定処理を行う。更新登録した先のセレクト信号ｎと読込んだセレクト信号ｎ＋１の一致回数Ｃが５回に至ったならば（ステップＳ１５）、確定したセレクト信号を動作モード選択信号に変換し、この動作モード選択信号に対応した制御プログラムを読み出す（ステップＳ１７）。

また、動作モードが確定したならば、動作モードが確定するまでの制御プログラムの実行をソフトウエア的にリセットしているリセット信号を解除する信号（リセット解除信号）をプログラム実行部に出力し（ステップＳ１９）、システムが起動する。

リセット解除信号の出力後、新たな信号を読込む前に、システムの電源がＯＦＦであるかを判定し（ステップＳ２１）、ＯＦＦであればステップＳ１の初期化へ戻り、次のセレクト信号の読み出し準備に入る。しかし、ＯＦＦでなくシステムが動作中であれば、ステップＳ１７に戻り、既に確定した動作モード選択信号に基づく動作モード選択信号を維持する構成となっている。

特開２００２−１２３３０４号公報

しかし、従来技術のようにセレクト信号が規定回数まで連続で一致した場合に動作モードが確定するシステムでは、継続的にノイズが印加されセレクト信号の変動が長く続く場合には、セレクト信号が規定回数まで連続で一致しないため、動作モードが確定せずシステムを起動することができないといったことが考察された。

第１の発明は、モータを制御する制御回路と、前記制御回路の動作モードを選択するデジタル信号を規定回数読込むためのタイミングを生成する読込タイミング生成手段と、前記タイミング生成手段で生成したタイミングに前記デジタル信号を読込むセレクト信号読込手段と、前記セレクト信号読込手段で読込んだ信号の過半数の極性を判断する手段と、前記過半数の極性により動作モードを決定する手段と、を備えたことを特徴としたモータの制御装置である。

第２の発明は、モータを制御する制御回路と、前記制御回路の動作モードを選択するアナログ信号を規定回数読込むためのタイミングを生成する読込タイミング生成手段と、前記タイミング生成手段で生成したタイミングに前記アナログ信号を読込むセレクト信号読込み手段と、前記セレクト信号読込手段で読込んだ信号の平均値を演算する手段と、前記セレクト信号の平均値により動作モードを決定する手段と、を備えたことを特徴としたモータの制御装置である。

第３の発明は、第１の発明又は第２の発明において、動作モードを決定する手段は、動作モードを決定後、システムがリセット状態となるまで決定した動作モードを保持することを特徴とするモータの制御装置である。

第４の発明は、第３の発明において、制御回路は、動作モードが決定した後に動作を開始することを特徴とするモータの制御装置である。

第５の発明は、第４の発明において、読込タイミング生成手段は、システムのリセット解除から一定時間経過した後に、設定した間隔で読込タイミングを生成し、セレクト信号読込手段に入力することを特徴とするモータの制御装置である。

本発明によれば、動作モードを選択する信号の読込回数があらかじめ決まっているため、規定回数を読込めば動作モードが確定し、確実にシステムを起動することがで、指導さモードが決定した後にノイズが印加されても意図しない動作モードに切替ることを防止可能である。

本発明の実施例１の回路構成を示す図実施例１のタイミングチャートを示す図従来の動作モード決定のフローチャートを示す図実施例２のモータ制御装置の回路構成を示す図実施例２のタイミングチャートを示す図

以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施例によって本発明が限定されるものではない。

図１は本発明の実施例１における構成図であり、セレクト信号読込手段１、過半数極性判別手段２、読込タイミング生成手段３、動作モード保持手段４、動作開始信号生成手段５、制御回路６にて構成される。

以下に図１、２を用いて実施例１の動作を説明する。モータ制御装置はリセット信号解除により初期状態から起動する。その後、セレクト信号読込手段１は、読込タイミング生成手段３により生成されたＴ１タイミングに、１回目のデジタルのセレクト信号を読込む。このリセット解除からＴ１まで読込みを待機するのは、モータ制御装置の内部の電源など様々な回路が安定動作するまで待ってから安定したセレクト信号を読込むためである。

モータ制御装置の機能によって安定動作となるタイミングが異なるが、Ｔ１はモータ制御装置が安定動作するできるだけ早いタイミングが良い。セレクト信号読込手段１は、読込タイミング生成手段３で生成されるＴｎまでのタイミングに規定回数ｎ個のセレクト信号を読込む。ここで、選択したい動作モードは複数あることがあり、このためセレクト信号読込手段１は、選択したい動作モード数に応じてパラレルに複数個内蔵されるか、またはシリアル信号として複数のセレクト信号が入力されても良い。

次に過半数極性判別手段２によって、セレクト信号読込手段１でｎ回読込まれたデジタルのセレクト信号のうち、過半数となる極性の判別を行い、その極性を動作モード保持手段４に伝える。動作モード保持手段４では、入力された信号に応じた動作モード選択信号を保持し、保持した動作モード選択信号を制御回路６に出力すると同時に、動作モード決定信号を動作開始信号生成手段５に出力する。

制御回路６では動作モード保持手段４から入力された動作モード選択信号に応じた機能を実現する回路が選択され、動作開始待ち状態となる。

動作開始信号生成手段５は、動作モード保持手段４から入力された動作モード決定信号から一定時間Ｔａが経過した後に動作開始信号を制御回路６に出力する。ここで一定時間Ｔａを待つのは、制御回路６の機能が完全に切替るのを待つ時間である。また、図示していないが動作開始信号は、読込タイミング生成手段３から最後の読込タイミングであるＴｎのタイミングを用いて生成しても良い。

このようにすることで、リセット解除から一定時間経過後にセレクト信号を読込むことから、電源立上げ時の不安定な領域を避けた安定した信号を読込むことがでる。また、規定回数を読込んだ過半数の極性から選択された動作モードで制御回路の動作が開始するため、ノイズなどの影響によりセレクト信号が変動する場合においても、確実に選択したい動作モードでモータを制御することが可能となる。

更に、選択した動作モードはリセット状態まで保持することから、動作中のノイズなどにより意図しない動作モードに切替ることを防止することができる。

図４は本発明の実施例２における構成図であり、セレクト信号読込手段４１、平均値演算手段４２、読込タイミング生成手段４３、動作モード保持手段４４、動作開始信号生成手段４５、制御回路４６にて構成される。

以下に図４、５を用いて実施例２の動作を説明する。モータ制御装置はリセット信号解除により初期状態から起動する。その後、セレクト信号読込手段４１は、読込タイミング生成手段４３により生成されたＴ１タイミングに、１回目のアナログのセレクト信号を読込む。このリセット解除からＴ１まで読込みを待機するのは、モータ制御装置の内部の電源など様々な回路が安定動作するまで待ってから安定したセレクト信号を読込むためである。

モータ制御装置の機能によって安定動作となるタイミングが異なるが、Ｔ１はモータ制御装置が安定動作するできるだけ早いタイミングが良い。ここでセレクト信号読込手段４１はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータを含んだ構成であり、アナログ値をデジタル値に変換して後段の平均値演算手段４２にデジタルデータを出力する。

セレクト信号読込手段４１は、読込タイミング生成手段４３で生成されるＴｎまでのタイミングに規定回数ｎ個のアナログ値のセレクト信号を読込み、デジタル値に変換して平均値演算手段４２に出力する。ここで、選択したい動作モードは複数あることがあり、このためセレクト信号読込手段４１は、選択したい動作モード数に応じて複数のアナログ値を読込める構成であっても良い。

次に平均値演算手段４２よって、セレクト信号読込手段４１でデジタル値に変換されたｎ個のデータの平均値の演算を行い、その平均値を動作モード保持手段４４に伝える。動作モード保持手段４４では、入力された信号に応じた動作モード選択信号を保持し、保持した動作モード選択信号を制御回路４６に出力すると同時に、動作モード決定信号を動作開始信号生成手段４５に出力する。

制御回路４６では動作モード保持手段４４から入力された動作モード選択信号に応じた機能を実現する回路が選択され、動作開始待ち状態となる。

動作開始信号生成手段４５は、動作モード保持手段４４から入力された動作モード決定信号から一定時間Ｔａが経過した後に動作開始信号を制御回路４６に出力。ここで一定時間Ｔａを待つのは、制御回路４６の機能が完全に切替るのを待つ時間である。また、図示していないが動作開始信号は、読込タイミング生成手段４３から最後の読込タイミングであるＴｎのタイミングを用いて生成しても良い。

また、実施例１と実施例２を組み合わせてデジタルのセレクト信号と、アナログのセレクト信号から動作モードを決定するシステムであっても良い。

このようにすることで、リセット解除から一定時間経過後にセレクト信号を読込むことから、電源立上げ時の不安定な領域を避けた安定した信号を読込むことができる。また、規定回数を読込んだ平均値から選択された動作モードで制御回路の動作が開始するため、ノイズなどの影響によりセレクト信号が変動する場合においても、確実に選択したい動作モードでモータを制御することが可能となる。

更に、選択した動作モードはリセット状態まで保持することから、動作中のノイズなどにより意図しない動作モードに切替ることを防止可能である。

以上のように、本発明のモータ制御装置は、ノイズなど条件の悪い環境下においても、セレクト信号を正しく読込み、設定したい動作モードで確実に動作を開始することが可能であり、設定した動作モードはリセット状態となるまで保持するため、ノイズ印加により意図しない動作モードに切替ることを防止することができる。

このように動作モードを選択することで、同じ構成のモータ制御装置で複数のモータに対応が可能なため、家電機器や産業機器、車載機器用など様々な機器に搭載されるモータ制御に好適である。

１セレクト信号読込手段
２過半数極性判別手段
３読込タイミング生成手段
４動作モード保持手段
５動作開始信号生成手段
６制御回路
４１セレクト信号読込手段
４２平均値演算手段
４３読込タイミング生成手段
４４動作モード保持手段
４５動作開始信号生成手段
４６制御回路

Claims

モータを制御する制御回路と、前記制御回路の動作モードを選択するデジタル信号を規定回数読込むためのタイミングを生成する読込タイミング生成手段と、前記タイミング生成手段で生成したタイミングに前記デジタル信号を読込むセレクト信号読込手段と、前記セレクト信号読込手段で読込んだ信号の過半数の極性を判断する手段と、前記過半数の極性により動作モードを決定する手段と、を備えたことを特徴としたモータの制御装置。
モータを制御する制御回路と、前記制御回路の動作モードを選択するアナログ信号を規定回数読込むためのタイミングを生成する読込タイミング生成手段と、前記タイミング生成手段で生成したタイミングに前記アナログ信号を読込むセレクト信号読込み手段と、前記セレクト信号読込手段で読込んだ信号の平均値を演算する手段と、前記セレクト信号の平均値により動作モードを決定する手段と、を備えたことを特徴としたモータの制御装置。
動作モードを決定する手段は、動作モードを決定後、システムがリセット状態となるまで決定した動作モードを保持することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のモータの制御装置。
制御回路は、動作モードが決定した後に動作を開始することを特徴とする請求項３記載のモータの制御装置。
読込タイミング生成手段は、システムのリセット解除から一定時間経過した後に、設定した間隔で読込タイミングを生成し、セレクト信号読込手段に入力することを特徴とする請求項４記載のモータの制御装置。