JP2016046847A - モーター駆動制御システム及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 より低消費電流化を図ることができるモーター駆動制御システム及び電子機器等の提供。
【解決手段】 モーター駆動制御システム１００は、モーター２８０を駆動するモータードライバー２００と、モータードライバー２００を制御する処理部１１０と、を含む。モータードライバー２００は、ハイサイド側のトランジスターとローサイド側のトランジスターとを有するブリッジ回路２１０と、ハイサイド側のトランジスター及びローサイド側のトランジスターのオン・オフ制御を行う制御部２４０と、ブリッジ回路２１０を流れる電流を検出する検出回路２２０と、を有する。検出回路２２０は、処理部１１０の指示情報に基づいて、モーター２８０の所与の期間において、電流検出を停止する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、モーター駆動制御システム及び電子機器等に関係する。

プリンターにおいては、複数のモーターを制御して紙送りやヘッド送り等を行っている。例えば紙送りを想定した場合には、モーターによって紙が移動し、位置検出センサー（エンコーダー）によって、その位置情報がモーター制御部にフィードバックされる。そして、フィードバックされた情報に基づいて、モーターが制御される。

また、直流モーターの駆動電流を制御する手法としては、例えば特許文献１において開示されているように、チョッピング電流を制御する手法が知られている。この手法では、ブリッジ回路にセンス抵抗を接続し、そのセンス抵抗の一端の電圧が、チョッピング電流を規定する基準電圧に達したか否かをコンパレーターにより検出する。そして、センス抵抗の一端の電圧が基準電圧に達したときにチャージ期間からディケイ期間に切り替える。

特開２００８−０４３１７１号公報

モーター駆動制御システムにおいて、いかに低消費電流化を図るかは、プリンターの小型化やモバイル化において、重要な要求である。

従来技術では、上位指令部、モーター制御部、記憶部等がマイクロプロセッサーに集積されて作られており、モータードライバーは、そのマイクロプロセッサーの制御のもとでモーターを駆動していた。そして、モータードライバーに着目して低消費電流化を進める場合、従来はモータードライバーの内部で電流検出を行う等の、モーターの状態を検出する手段によって、自己完結型の低消費電流化を行っていた。しかし、このような手法では、大きな効果は望めなかった。

本発明の幾つかの態様によれば、より低消費電流化を図ることができるモーター駆動制御システム及び電子機器等を提供することができる。

本発明の一態様は、モーターを駆動するモータードライバーと、前記モータードライバーを制御する処理部と、を含み、前記モータードライバーは、ハイサイド側のトランジスターとローサイド側のトランジスターとを有するブリッジ回路と、前記ハイサイド側のトランジスター及び前記ローサイド側のトランジスターのオン・オフ制御を行う制御部と、前記ブリッジ回路を流れる電流を検出する検出回路と、を有し、前記検出回路は、前記処理部の指示情報に基づいて、前記モーターの所与の期間において、電流検出を停止するモーター駆動制御システムに関係する。

本発明の一態様では、処理部の指示情報に基づいて、モーターの所与の期間において、モータードライバーによる電流検出を停止する。よって、モーター駆動制御システム全体において、より低消費電流化を図ることが可能となる。

また、本発明の一態様では、前記モータードライバーは、前記モーターの加速期間又は前記モーターの減速期間の少なくとも一方の期間では、前記ブリッジ回路に流れる前記電流を前記検出回路により検出して、前記電流を増加させるチャージ期間から、前記電流を減少させるディケイ期間への切り替えを行い、前記所与の期間では、前記電流を検出せずに、前記チャージ期間から前記ディケイ期間への切り替えを行ってもよい。

これにより、所与の期間では、モータードライバーの検出回路による電流検出処理（電圧比較処理）を動作させる必要がなくなり、所与の期間において、低消費電流化を図ること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記モータードライバーは、チャージ期間カウンターを有し、前記所与の期間においては、前記チャージ期間カウンターのカウント値に基づいて、前記チャージ期間から前記ディケイ期間への切り替えてもよい。

これにより、所与の期間において、センス抵抗の一端の電圧と基準電圧との比較処理を、検出回路により行わずに、チャージ期間からディケイ期間への切り替えを行うこと等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記処理部は、前記チャージ期間の長さの情報を含むチャージ期間情報を、前記モータードライバーに設定し、前記制御部は、前記チャージ期間カウンターの前記カウント値と前記チャージ期間の長さとを比較して、前記チャージ期間から前記ディケイ期間への切り替えを行ってもよい。

これにより、所与の期間において、例えばチャージ期間カウンターのカウント値がチャージ期間の長さを超えた場合に、チャージ期間からディケイ期間への切り替えを行うこと等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記チャージ期間情報を記憶する記憶部を含み、前記処理部は、前記記憶部に記憶された前記チャージ期間情報に基づいて、前記モータードライバーに前記チャージ期間情報を設定してもよい。

これにより、例えばモーター駆動制御システムの使用者がチャージ期間情報を変更すること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記モーターの位置検出を行う位置検出センサーを含み、前記処理部は、前記モータードライバーが前記電流検出を行って、前記電流を増加させるチャージ期間から、前記電流を減少させるディケイ期間に切り替える第１モードから、前記モータードライバーが前記電流検出を行わずに前記チャージ期間から前記ディケイ期間に切り替える第２モードへと、前記位置検出の結果に基づいて切り替えてもよい。

これにより、所与の期間において、モータードライバーの検出回路が電流検出を行うために消費していた電流を削減すること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記位置検出センサーによって検出される前記モーターの位置と、前記チャージ期間に関するチャージ期間情報とが対応付けられたテーブルデータを記憶する記憶部を含み、前記処理部は、前記テーブルデータに基づいて、前記チャージ期間情報を前記モータードライバーに設定してもよい。

これにより、モーターの現在位置に応じて異なるチャージ期間情報に基づいて、モーターを制御すること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記検出回路は、Ｄ／Ａ変換器と、前記Ｄ／Ａ変換器の出力電圧と、前記ブリッジ回路に流れる前記電流に対応する検出電圧と、を比較するコンパレーターと、を有し、前記記憶部は、前記Ｄ／Ａ変換器に入力される比較用デジタル値と、前記モーターの位置が対応付けられた前記テーブルデータを記憶し、前記処理部は、前記モーターの加速期間及び前記モーターの減速期間の少なくとも一方の期間においては、前記モーターの位置に対応付けられた前記比較用デジタル値を前記モータードライバーに設定し、前記所与の期間においては、前記モーターの位置に対応付けられた前記チャージ期間情報を前記モータードライバーに設定してもよい。

これにより、例えば使用者が比較用デジタル値を設定することによって、加速期間と減速期間のモーターの駆動を制御し、所与の期間においては、チャージ期間情報に基づいて、モーターの駆動を制御すること等が可能になる。

また、本発明の他の態様では、前記モーター駆動制御システムを含む電子機器に関係する。

モーターの速度ＰＩＤ制御と位置ＰＩＤ制御の説明図。 モーターの回転速度の説明図。 本実施形態のシステム構成例。 本実施形態のモータードライバーの構成例。 本実施形態の検出回路の詳細な構成例。 通常動作モードの動作を説明するタイミングチャート。 通常動作モードの詳細な動作を説明するタイミングチャート。 自走モードの詳細な動作を説明するタイミングチャート。 本実施形態の全体の処理の流れを説明するフローチャート。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．概要
従来は、モーター駆動制御システムの省電流化を図るために、モータードライバーに着目し、モータードライバー単体の動作で低消費電流化を図っていた。しかし、このような手法では、大幅な低消費電流化を図ることができなかった。

そこで、本実施形態では、モータードライバーだけではなく、モーター駆動制御システム全体で低消費電流化を図る。

具体例を挙げて説明すると、本実施形態のモーター駆動制御システムは、例えば、印刷装置（液体消費装置、プリンター）等に搭載される。そして、モーター駆動制御システムは、印刷装置において、紙送りを行うＰＦ（Paper Feed）モーターや、ヘッド送りを行うＣＲ（Carriage）モーター等の制御を行う。なお、以下ではモーター駆動によりヘッドや紙送りを制御する印刷装置を例にとり説明するが、本実施形態はこれに限定されず、種々の電子機器に適用可能である。

そして、本実施形態の印刷装置では、プリント時に、印刷モードを選択して、印刷を行う。ここで、印刷モードとは、印刷速度の程度が異なる設定（モード）、例えば印刷用紙の搬送工程の程度が異なる設定（モード）のことである。印刷モードには、搬送速度が速いものから順に、例えば高速モード、通常モード、高精細モード等がある。

印刷の実行に際しては、モーター駆動制御システムの後述する処理部からモータードライバーに対して、それぞれの印刷モードに対応するＰＦモーターの駆動指令が発せられ、ＰＦモーターは、速度テーブルに従って、駆動させられる。

この時、処理部及びモータードライバーは、図１に示すように、最初に速度ＰＩＤ制御を行うことにより、ＰＦモーターを制御駆動させる。すなわち、ＰＦモーターは、目標速度に収束するように、目標速度と現在速度との間の速度偏差ΔＶに基づいて、速度ＰＩＤ制御させられる。なお、図１は、横軸をモーターの現在位置とし、縦軸を、モーターの現在位置に対応する目標速度としたグラフである。図１の例では、モーターは、位置Ｐ１から位置Ｐ２になるまでは、速度ＰＩＤ制御により制御駆動させられている。

また、モーターが目標位置Ｐ３に近づいた場合には、処理部及びモータードライバーは、図１に示すように、位置ＰＩＤ制御を行うことにより、ＰＦモーターを制御駆動させる。図１の例では、モーターは、位置Ｐ２から位置Ｐ３になるまで、速度ＰＩＤ制御により制御駆動させられている。

その結果、いずれの印刷モードであれ、図２に示されるような速度特性が得られる。図２には、横軸を時間とし、縦軸を、その時間に対応するＤＣモーター（ＰＦモーター）の回転速度としたグラフを示す。

このような図２のグラフでは、モーターが駆動制御されている期間を、加速期間Ｔ１、定速期間Ｔ２、減速期間Ｔ３の３つの期間に分けることが出来る。加速期間Ｔ１及び減速期間Ｔ３では、処理部からのＰＩＤ制御に基づいて、モータードライバーがモーターを制御するため、モータードライバーに流れる電流（回転状況）を検出し、フィードバック制御を行っている。

本実施形態では、３つの期間（Ｔ１〜Ｔ３）のうち、一番長い期間の定速期間Ｔ２において、速度変化がなく、負荷状況もそれほど変動しないことを前提に、電流検出からのフィードバックを極力少なくする。すなわち、この期間においては、電流検出系及びフィードバック系を動作させないようにして低消費電力化を図る。

２．システム構成例
具体的に本実施形態のシステム構成例を図３に示す。本実施形態のモーター駆動制御システム１００は、モーター２８０を駆動するモータードライバー２００と、モータードライバー２００を制御する処理部１１０と、を含む。さらに、モーター駆動制御システム１００は、後述するように、記憶部１２０や位置検出センサー１３０等を含んでいてもよい。

また、モータードライバー２００の詳細な構成例を図３に示す。モータードライバー２００は、ブリッジ回路２１０と、制御部２４０と、検出回路２２０と、を有する。ブリッジ回路２１０は、ハイサイド側のトランジスターとローサイド側のトランジスターとを有する。そして、制御部２４０は、ハイサイド側のトランジスター及びローサイド側のトランジスターのオン・オフ制御を行う。さらに、検出回路２２０は、ブリッジ回路２１０を流れる電流を検出する。

本実施形態では、このようなシステム構成のモーター駆動制御システム１００において、検出回路２２０が、処理部１１０の指示情報に基づいて、モーター２８０の所与の期間（定速期間）において、電流検出を停止する。なお、モーター２８０の所与の期間は、例えばモーター２８０の定速期間である。定速期間は、モーター２８０の回転速度を定速に保つように、モーター２８０を制御する期間である。ただし、モーター２８０の回転速度に対して、定速とみなす許容範囲を設けてもよい。言い換えれば、多少モーター２８０の回転速度が変動し、完全に定速ではない場合であっても、回転速度の変動量が許容範囲内である場合には、定速であるものとし判断、定速になっている期間を定速期間と判断してもよい。

具体的には、モータードライバー２００は、モーター２８０の加速期間又はモーター２８０の減速期間の少なくとも一方の期間では、ブリッジ回路２１０に流れる電流を検出回路２２０により検出して、電流を増加させるチャージ期間から、電流を減少させるディケイ期間への切り替えを行う。なお、モーター２８０の加速期間は、モーター２８０の回転速度を加速させるように、モーター２８０を制御する期間であり、モーター２８０の減速期間は、モーター２８０の回転速度を減速させるように、モーター２８０を制御する期間である。

一方、モータードライバー２００は、定速期間（所与の期間）では、ブリッジ回路２１０に流れる電流を検出回路２２０により検出せずに、チャージ期間からディケイ期間への切り替えを行う。

そのため、定速期間（所与の期間）では、検出回路２２０による電流検出処理（電圧比較処理）を行う必要がなくなる。これにより、定速期間（所与の期間）において、低消費電流化を図ること等が可能になる。

ここで、本実施形態のより詳しい動作の説明を行う前に、モータードライバー２００のより詳細な構成について、再度、図３を参照して説明する。

モータードライバー２００は、モーター２８０（例えば、直流モーター、ステッピングモーター）に駆動電流を供給するブリッジ回路２１０と、ブリッジ回路２１０にＰＷＭ信号を出力する制御部２４０と、ＰＷＭ信号をバッファリングするプリドライバー２６０と、チャージ電流を検出する検出回路２２０と、クロック生成回路２７０と、レジスター部２５０と、を含む。

モータードライバー２００は、例えばＩＣチップ（集積回路装置）で構成されており、モータードライバー２００の端子は、ＩＣチップのパッケージの端子或いはシリコン基板上のパッドに相当する。そして、モータードライバー２００を構成するＩＣチップは、プリント基板に実装されている。また、センス抵抗２９０は回路部品としてプリント基板に実装されている。

ブリッジ回路２１０は、ハイサイド側のトランジスターＱ１、Ｑ２と、ローサイド側のトランジスターＱ３、Ｑ４と、を含む。トランジスターＱ１〜Ｑ４は、Ｈブリッジに構成されたＣＭＯＳトランジスターである。ハイサイド側のトランジスターＱ１、Ｑ２は、例えばＰ型トランジスターであり、ローサイド側のトランジスターＱ３、Ｑ４よりも高電位電源側に接続される。ローサイド側のトランジスターＱ３、Ｑ４は、例えばＮ型トランジスターであり、ハイサイド側のトランジスターＱ１、Ｑ２よりも低電位電源側に接続される。

具体的には、ハイサイド側のトランジスターＱ１、Ｑ２のソースノードは電源電圧ＶＣＣのノードに接続され、ローサイド側のトランジスターＱ３、Ｑ４のソースノードは、端子ＲＮＦに接続されたノードＮ１に接続される。端子ＲＮＦには、センス抵抗２９０の一端が接続される。センス抵抗２９０の他端はグランド電圧のノードに接続される。トランジスターＱ１、Ｑ３のドレインノードは、モーター２８０の一端が接続された端子ＯＵＴ１に接続される。トランジスターＱ２、Ｑ４のドレインノードは、モーター２８０の他端が接続された端子ＯＵＴ２に接続される。

なお、トランジスターＱ１〜Ｑ４は、ＣＭＯＳ構造により構成される寄生ダイオードＤ１〜Ｄ４を含み、それらはトランジスターＱ１〜Ｑ４に並列に接続される。

ここで、トランジスターＱ１〜Ｑ４は全てＮ型のＣＭＯＳトランジスターで構成してもよい。あるいは、トランジスターＱ１〜Ｑ４はバイポーラトランジスターで構成してもよい。この場合、ダイオードＤ１〜Ｄ４は寄生ダイオードでなく、回路素子である。

また、制御部２４０は、ＰＷＭ信号として駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を生成する駆動信号生成部２４１を含む。

そして、検出回路２２０は、基準電圧ＶＲを生成して出力するＤ／Ａ変換回路２２２と、基準電圧ＶＲとセンス抵抗２９０の一端の電圧ＶＳとを比較するコンパレーター２２１と、を含む。ここで、基準電圧ＶＲは、Ｄ／Ａ変換器２２２の出力電圧であり、電圧ＶＳは、ブリッジ回路２１０に流れる電流に対応する検出電圧である。

コンパレーター２２１は、基準電圧ＶＲとセンス抵抗２９０の一端の電圧ＶＳとの比較結果に基づいて、信号ＣＱ１を出力する。信号ＣＱ１は、アクティブレベルの時に、チャージ期間からディケイ期間への切り替えを指示する信号である。

また、図４に示す検出回路２２０には、Ｄ／Ａ変換回路２２２とコンパレーター２２１だけを図示しているが、本実施形態の検出回路２２０は、より具体的には例えば図５に示すような構成である。

つまり、検出回路２２０は、前述したコンパレーターである第１コンパレーター２２１と、第２コンパレーター２２６と、第１セレクター部２２３と、チャージ期間カウンター２２４と、第２セレクター部２２５と、を有する。

第２コンパレーター２２６には、後述するチャージ期間カウンター２２４と、後述する第２セレクター部２２５が接続されている。そして、第２コンパレーター２２６は、チャージ期間カウンター２２４のカウンター値と、第２セレクター部２２５から出力されるチャージカウント値とを比較し、比較結果に基づいて、信号ＣＱ２を出力する。信号ＣＱ２は、信号ＣＱ１と同様に、アクティブレベルの時に、チャージ期間からディケイ期間への切り替えを指示する信号である。

第１セレクター部２２３には、第１コンパレーター２２１と、第２コンパレーター２２６とが接続されている。第１セレクター部２２３には、第１コンパレーター２２１からの出力信号ＣＱ１と、第２コンパレーター２２６からの出力信号ＣＱ２と、自走モードが設定されているか否かのモード設定情報とが入力される。そして、第１セレクター部２２３は、自走モード（定速モード）に設定されている時には、第２コンパレーター２２６の出力信号ＣＱ２を出力し、自走モードに設定されていない時（通常動作モード設定時）には、第１コンパレーター２２１の出力信号ＣＱ１を出力する。

ここで、自走モードとは、チョッピング電流の検出結果を用いずにデジタル的に自律して期間の切り替えを行うモードである。このモードは、ブリッジ回路２１０が出力する駆動電流が一定である場合に設定されるモードである。例えばモーター２８０が直流モーターである場合には、モーター２８０を定速動作させる際に設定される。例えば、レジスター部２５０は、処理部１１０からモード設定が書き込まれる不図示のモード設定レジスター２５１を含む。そして、書き込まれたモード設定信号ＭＤに基づいて制御部２４０が通常動作モード又は自走モードにおける動作を行う。

チャージ期間カウンター２２４は、自走モードに設定されている時に、チャージ期間が開始されてからの時間をカウントする。

第２セレクター部２２５には、レジスター部２５０等が接続されている。第２セレクター部２２５には、ＲＯＭからのチャージカウント値と、外部からレジスター部２５０に設定されたチャージカウント値と、選択情報ｓｅｌとが入力される。選択情報ｓｅｌは、ＲＯＭからのチャージカウント値と、外部から設定されたチャージカウント値のどちらを選択するかを示す情報である。そして、第２セレクター部２２５は、選択情報ｓｅｌに基づいて選択されたチャージカウント値を第２コンパレーター２２６に出力する。

また、本実施形態のモーター駆動制御システム１００は、モーター２８０の位置検出を行う位置検出センサー１３０を含む。そして、処理部１１０は、モータードライバー２００が電流検出を行ってチャージ期間からディケイ期間に切り替える第１モードから、モータードライバー２００が電流検出を行わずにチャージ期間からディケイ期間に切り替える第２モードへと、位置検出の結果に基づいて切り替える。なお、位置検出センサー１３０が検出するモーター２８０の位置には、モーター２８０の回転角度と回転速度とが含まれる。

ここで、第１モードは、加速期間及び減速期間に設定されるモードであり、第２モードは、定速期間（所与の期間）において設定されるモードである。例えば第１モードは、前述した通常動作モードであり、第２モードは、前述した自走モードである。つまり、処理部１１０は、加速期間及び減速期間において第１モードに設定し、モータードライバー２００が電流検出を行ってチャージ期間からディケイ期間に切り替える。そして、処理部１１０は、定速期間（所与の期間）において第２モードに設定し、モータードライバー２００が電流検出を行わずに、位置検出センサー１３０の位置検出の結果に基づいて、チャージ期間からディケイ期間に切り替える。

これにより、電流検出を行うために消費していた電流を削減すること等が可能になる。

また、本実施形態のモーター駆動制御システム１００は、チャージ期間情報を記憶する記憶部１２０を含む。そして、処理部１１０は、記憶部１２０に記憶されたチャージ期間情報に基づいて、モータードライバー２００にチャージ期間情報を設定する。

これにより、モータードライバー２００の外部に記憶されたチャージ期間情報を、モータードライバー２００のレジスター部２５０に設定すること等が可能になる。したがって、例えばモーター駆動制御システム１００の使用者が、モーター駆動制御システム１００の使用時にチャージ期間情報を変更すること等が可能になる。

３．加速期間及び減速期間における処理の詳細
次に、図４〜図６を参照しながら、第１モード設定時、つまり加速期間又は減速期間におけるモータードライバー２００の動作を説明する。

チャージ期間ＴＣでは、ブリッジ回路２１０のトランジスターＱ１、Ｑ４がオンになり、トランジスターＱ２、Ｑ３がオフになる。このとき、モーター２８０を流れる電流Ｉｄ（チャージ電流）は増加するため、図６に示すように、電圧ＶＳが上昇していく。コンパレーター２２１は、電圧ＶＳが基準電圧ＶＲに達したことを検出して信号ＣＱ１をアクティブにし、制御部２４０は、アクティブになった信号ＣＱ１を受けて、チャージ期間ＴＣからディケイ期間ＴＤに切り替える。電圧ＶＳが基準電圧ＶＲに達したときの電流をチョッピング電流ＩＬと呼ぶ。

ディケイ期間ＴＤでは、ブリッジ回路２１０のトランジスターＱ２、Ｑ３がオンになり、トランジスターＱ１、Ｑ４がオフになる。このとき、モーター２８０を流れる電流Ｉｄ（ディケイ電流）は減少していく。

このようにして、モーター２８０を流れる電流がチョッピング電流ＩＬを上限として上下し、その平均がモーター２８０の駆動電流となる。レジスター部２５０には、Ｄ／Ａ変換回路２２２の設定値（基準電圧ＶＲの設定値）を可変に設定可能である。チョッピング電流は基準電圧ＶＲによって決まるので、Ｄ／Ａ変換回路２２２の設定値を変えることによって駆動電流が設定され、モーター２８０の回転数やトルクを制御できる。

図７に、上記動作のより詳細なタイミングチャートを示す。まず、チャージ期間からディケイ期間への切り替えるときの動作を説明する。

図７のＡ１に示すように、制御部２４０は、クロック信号ＣＬＫの立ち上がりで信号ＣＱ１をサンプリングし、そのサンプリングした信号ＣＱ１に基づいて期間の切り替えを制御する。

具体的には、クロック信号ＣＬＫの１回目の立ち上がりで信号ＣＱ１がＨレベルであったとする。次の２回目の立ち上がりまでの間に電流Ｉｄが設定値を下から上に超えた場合（電圧ＶＳが基準電圧ＶＲを下から上に超えた場合）、コンパレーター２２１の出力信号ＣＱ１は、Ｈレベル（非アクティブ）からＬレベル（アクティブ）に変化する。そうすると、２回目の立ち上がりで信号ＣＱ１はＬレベルに変化する。そして、更に次の３回目の立ち上がりで信号ＣＱ１がＬレベルを維持している場合に、制御部２４０はチャージ期間からディケイ期間へ切り替える。切り替えるタイミングは、Ｌレベルを２回確認した次の４回目の立ち上がりである。

このように、少なくとも２回のクロックでコンパレーター２２１の出力信号ＣＱ１がＬレベル（アクティブ）であることを確認し、期間を切り替える処理を、マスク処理と呼ぶ。このマスク処理により、ノイズによる信号ＣＱ１の反転を排除し、チョッピング電流が真に設定値を超えた場合にだけチャージ期間からディケイ期間に切り替えることができる。

ディケイ期間に切り替わると、制御部２４０は不図示のカウンターにカウントを開始させる。制御部２４０は、所定のカウント値（図７の例では“１Ｆ”）に達したことを確認すると、ディケイ期間からチャージ期間へ切り替える。

４．定速期間における処理の詳細
次に、第２モード（自走モード）設定時、つまり定速期間（所与の期間）におけるモータードライバー２００の動作を説明する。

モータードライバー２００は、チャージ期間カウンター２２４を有し、定速期間（所与の期間）においては、チャージ期間カウンター２２４のカウント値に基づいて、チャージ期間からディケイ期間への切り替えを行う。

これにより、センス抵抗２９０の一端の電圧と基準電圧との比較処理を、検出回路２２０により行わずに、チャージ期間からディケイ期間への切り替えを行うこと等が可能になる。

その際に、処理部１１０は、チャージ期間の長さの情報を含むチャージ期間情報を、モータードライバー２００のレジスター部２５０に設定する。そして、制御部２４０は、チャージ期間カウンター２２４のカウント値とチャージ期間の長さとを比較して、チャージ期間からディケイ期間への切り替えを行う。

これにより、例えばチャージ期間カウンター２２４のカウント値がチャージ期間の長さを超えた場合に、チャージ期間からディケイ期間への切り替えを行うこと等が可能になる。

ここで、図８を用いて、自走モードにおける具体的な動作について説明する。自走モードでは、チャージ期間カウンター２２４により所定のチャージ期間までカウントし、チャージ期間を一定に保つ。

本例では自走モードに設定されているため、図５の検出回路２２０からは、第１セレクター部２２３により、第２コンパレーター２２６の出力信号ＣＱ２が選択され、信号ＣＱ２がそのまま出力される。

例えば、レジスター部２５０にチャージ期間情報としてチャージカウント設定値“Ｆ”が記憶されているとする。図８のＣ１に示すように、検出回路２２０は、チャージ期間カウンター２２４のチャージカウント値が“Ｆ”に達したときのクロック信号ＣＬＫの立ち上がりで、検出信号ＣＱ２をＬレベル（非アクティブ）からＨレベル（アクティブ）にして出力する。

そして、Ｃ２に示すように、制御部２４０はクロック信号ＣＬＫの立ち上がりで検出信号ＣＱ２をサンプリングし、そのサンプリングした検出信号ＣＱ２がＨレベルである場合に、チャージ期間からディケイ期間へ切り替え、ディケイ期間における駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する。なお、制御部２４０は、ディケイ期間に切り替える際にチャージ期間カウンター２２４のチャージカウント値をリセットする。ディケイ期間からチャージ期間への切り替えは、通常動作モードと同じである。

さらに、記憶部１２０は、位置検出センサー１３０によって検出されるモーター２８０の位置と、チャージ期間に関するチャージ期間情報とが対応付けられたテーブルデータを記憶していてもよい。そして、処理部１１０は、テーブルデータに基づいて、チャージ期間情報をモータードライバー２００に設定してもよい。

これにより、モーター２８０の現在位置に応じて異なるチャージ期間情報に基づいて、モーター２８０を制御すること等が可能になる。

また、記憶部１２０は、Ｄ／Ａ変換器２２２に入力される比較用デジタル値と、モーター２８０の位置が対応付けられたテーブルデータを記憶してもよい。この比較用デジタル値は、モータードライバー２００のＤ／Ａ変換器２２２が、参照電圧Ｖｒｅｆを基準電圧（出力電圧）ＶＲに変換するために用いるデータである。

そして、処理部１１０は、モーター２８０の加速期間とモーター２８０の減速期間の少なくとも一方の期間においては、モーター２８０の位置に対応付けられた比較用デジタル値をモータードライバー２００に設定し、定速期間（所与の期間）においては、モーター２８０の位置に対応付けられたチャージ期間情報をモータードライバー２００に設定する。

これにより、使用者が比較用デジタル値を設定することによって、加速期間と減速期間のモーター２８０の駆動を制御すること等が可能になる。また、定速期間（所与の期間）においては、チャージ期間情報に基づいて、モーター２８０の駆動を制御すること等が可能になる。

５．全体の動作
次に、図９のフローチャートを用いて、本実施形態における全体の処理の流れについて説明する。

まず、使用者がモーター駆動制御システム１００の電源を投入する（Ｓ１０１）。そして、モーター駆動制御システム１００がリセット状態を解除し（Ｓ１０２）、レジスター部２５０への書き込みを可能にする。次に、モーター駆動制御システム１００は、ＥＮＡＢＬＥオン状態に設定する。これにより、レジスター部２５０の設定が有効になり、モーター駆動制御システム１００が、動作開始可能になる。

次に、モーター駆動制御システム１００の処理部１１０が、自走モードに設定されているか否かを判定する（Ｓ１０４）。自走モードは、前述した第２モードのことである。つまり、加速期間又は減速期間である場合には、第１モードに設定されているため、自走モードではないと判定し、定速期間である場合には、第２モードに設定されているため、自走モードであると判定する。

まず、自走モードではないと判定した場合には、図６及び図７を用いて説明した動作を行う。すなわち、まずモータードライバー２００がチャージ動作を開始し（Ｓ１０５）、コンパレーター２２１が、基準電圧ＶＲとセンス抵抗２９０の一端の電圧ＶＳとを比較する。そして、電圧ＶＳが基準電圧ＶＲよりも大きくなったことを検出した時に、チャージ期間からディケイ期間に移行させる（Ｓ１０６）。

次に、ディケイ期間カウンターをインクリメントし（Ｓ１０７）、カウント値がディケイカウント設定値と等しいか否かを判定する（Ｓ１０８）。カウント値がディケイカウント設定値と異なると判定した場合には、ステップＳ１０７に戻り、ディケイ期間カウンターのインクリメントを継続する。

一方、カウント値がディケイカウント設定値と等しいと判定した場合には、ステップＳ１０５に戻り、チャージ動作を開始する。

また、自走モードであると判定した場合には、定速期間であると判定し、図８を用いて説明した動作を行う。

自走モードでは、まず、チャージ期間カウンター２２４をインクリメントし（Ｓ１０９）、カウント値がチャージカウント設定値と等しいか否かを判定する（Ｓ１１０）。カウント値がチャージカウント設定値と異なると判定した場合には、ステップＳ１０９に戻り、チャージ期間カウンター２２４のインクリメントを継続する。

一方、カウント値がチャージカウント設定値と等しいと判定した場合には、ステップＳ１１１に戻り、チャージ期間からディケイ期間に移行する。

そして、ディケイ期間に移行した後は、ステップＳ１０７及びステップＳ１０８と同様に、ディケイ期間カウンターをインクリメントし（Ｓ１１１）、カウント値がディケイカウント設定値と等しいか否かを判定する（Ｓ１１２）。カウント値がディケイカウント設定値と異なると判定した場合には、ステップＳ１１１に戻り、ディケイ期間カウンターのインクリメントを継続する。

一方、カウント値がディケイカウント設定値と等しいと判定した場合には、ステップＳ１０９に戻り、チャージ動作を開始する。以上が本実施形態の処理の流れである。

本実施形態では以上のようにして、モーター駆動制御システム１００全体において、より低消費電流化を図ることが可能となる。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。また、モーター駆動制御システム及び電子機器の構成・動作等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

１００ モーター駆動制御システム、１１０ 処理部、１２０ 記憶部、
１３０ 位置検出センサー、２００ モータードライバー、２１０ ブリッジ回路、
２２０ 検出回路、２２１ コンパレーター（第１コンパレーター）、
２２２ Ｄ／Ａ変換回路（Ｄ／Ａ変換器）、２２３ 第１セレクター部、
２２４ チャージ期間カウンター、２２５ 第２セレクター部、
２２６ 第２コンパレーター、２４０ 制御部、２４１ 駆動信号生成部、
２５０ レジスター部、２５１ モード設定レジスター、２６０ プリドライバー、
２７０ クロック生成回路、２８０ モーター、２９０ センス抵抗

Claims (9)

1. モーターを駆動するモータードライバーと、
   前記モータードライバーを制御する処理部と、
   を含み、
   前記モータードライバーは、
   ハイサイド側のトランジスターとローサイド側のトランジスターとを有するブリッジ回路と、
   前記ハイサイド側のトランジスター及び前記ローサイド側のトランジスターのオン・オフ制御を行う制御部と、
   前記ブリッジ回路を流れる電流を検出する検出回路と、
   を有し、
   前記検出回路は、
   前記処理部の指示情報に基づいて、前記モーターの所与の期間において、電流検出を停止することを特徴とするモーター駆動制御システム。
2. 請求項１において、
   前記モータードライバーは、
   前記モーターの加速期間又は前記モーターの減速期間の少なくとも一方の期間では、前記ブリッジ回路に流れる前記電流を前記検出回路により検出して、前記電流を増加させるチャージ期間から、前記電流を減少させるディケイ期間への切り替えを行い、
   前記所与の期間では、前記電流を検出せずに、前記チャージ期間から前記ディケイ期間への切り替えを行うことを特徴とするモーター駆動制御システム。
3. 請求項２において、
   前記モータードライバーは、
   チャージ期間カウンターを有し、
   前記所与の期間においては、前記チャージ期間カウンターのカウント値に基づいて、前記チャージ期間から前記ディケイ期間への切り替えを行うことを特徴とするモーター駆動制御システム。
4. 請求項３において、
   前記処理部は、
   前記チャージ期間の長さの情報を含むチャージ期間情報を、前記モータードライバーに設定し、
   前記制御部は、
   前記チャージ期間カウンターの前記カウント値と前記チャージ期間の長さとを比較して、前記チャージ期間から前記ディケイ期間への切り替えを行うことを特徴とするモーター駆動制御システム。
5. 請求項４において、
   前記チャージ期間情報を記憶する記憶部を含み、
   前記処理部は、
   前記記憶部に記憶された前記チャージ期間情報に基づいて、前記モータードライバーに前記チャージ期間情報を設定することを特徴とするモーター駆動制御システム。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記モーターの位置検出を行う位置検出センサーを含み、
   前記処理部は、
   前記モータードライバーが前記電流検出を行って、前記電流を増加させるチャージ期間から、前記電流を減少させるディケイ期間に切り替える第１モードから、
   前記モータードライバーが前記電流検出を行わずに前記チャージ期間から前記ディケイ期間に切り替える第２モードへと、
   前記位置検出の結果に基づいて切り替えることを特徴とするモーター駆動制御システム。
7. 請求項６において、
   前記位置検出センサーによって検出される前記モーターの位置と、前記チャージ期間に関するチャージ期間情報とが対応付けられたテーブルデータを記憶する記憶部を含み、
   前記処理部は、
   前記テーブルデータに基づいて、前記チャージ期間情報を前記モータードライバーに設定することを特徴とするモーター駆動制御システム。
8. 請求項７において、
   前記検出回路は、
   Ｄ／Ａ変換器と、
   前記Ｄ／Ａ変換器の出力電圧と、前記ブリッジ回路に流れる前記電流に対応する検出電圧と、を比較するコンパレーターと、
   を有し、
   前記記憶部は、
   前記Ｄ／Ａ変換器に入力される比較用デジタル値と、前記モーターの位置が対応付けられた前記テーブルデータを記憶し、
   前記処理部は、
   前記モーターの加速期間及び前記モーターの減速期間の少なくとも一方の期間においては、前記モーターの位置に対応付けられた前記比較用デジタル値を前記モータードライバーに設定し、前記所与の期間においては、前記モーターの位置に対応付けられた前記チャージ期間情報を前記モータードライバーに設定することを特徴とするモーター駆動制御システム。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載されたモーター駆動制御システムを含むことを特徴とする電子機器。

Images