JP3327745B2 - 回転駆動モータの回転状態検出方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転駆動モータの
回転状態を検出する方法及びその装置に関する。ステッ
ピングモータは、駆動コイルに与えるフェイズ（Ｐｈａ
ｓｅ）信号である駆動パルス周波数に同期して回転する
ため、磁気ディスク装置のディスクを駆動するスピンド
ルモータ等の正確な回転速度が必要な装置に使用されて
いる。このため同期がずれて回転異常となるステッピン
グモータの回転変動を素早く検出する必要がある。

【０００２】

【従来の技術】従来では、ステッピングモータの回転変
動を検出するために、マイクロプロセッサユニット（Ｍ
ＰＵ）に内蔵されたハードウェアタイマを使用し、フェ
イズ信号の立ち上がりエッジ、または、立ち下がりエッ
ジの間隔を、ハードウェアタイマにより計測し、予め計
算した理論値と比較することにより、回転変動を検出し
ていた。

【０００３】このため、ハードウェアタイマが必要なこ
とに加え、フェイズ信号の立ち上がり、あるいは立ち下
がりを待たなければ、回転変動を検出することができな
かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来のも
のにおいては、ハードウェアタイマが必要なことに加
え、回転変動を検出するために最低でもフェイズ信号の
立ち上がり、あるいは立ち下がりエッジ間隔の時間が必
要である課題があった。

【０００５】本発明は、このような従来の課題を解決
し、フェイズ信号の立ち上がり、あるいは立ち下がり間
隔を計測する専用のハードウェアタイマを使用せずに、
フェイズ信号の立ち上がり、あるいは立ち下がりエッジ
間隔より短い時間で回転変動を検出することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図であり、図１中、２ａはＭＰＵ等の制御部、３はモー
タ駆動回路、４ａは回転駆動モータ、２１は割り込み回
数計測手段、２２は比較手段、２３はフェイズ信号エッ
ジ検出部、３１はフェイズ信号発生部である。

【０００７】本発明は前記従来の課題を解決するため次
のように構成した。 （１）回転駆動モータ４ａの相の切り替えによるフェイ
ズ信号の立ち上がり、立ち下がり間隔より短い一定周期
で割り込みを行いその割り込み処理を行う制御部２ａを
備え、該制御部２ａは、前記フェイズ信号の状態が変化
してから次に変化するまでの前記割り込み回数を計測す
る。

【０００８】（２）前記（１）において、前記フェイズ
信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出する機構を設け
る。 （３）回転駆動モータ４ａの相の切り替えによるフェイ
ズ信号の立ち上がり、立ち下がり間隔より短い一定周期
で割り込みを行い、その割り込み処理を行う制御部２ａ
を備え、該制御部２ａは、前記フェイズ信号の状態が変
化してから次に変化するまでの前記割り込み回数を計測
し、前記回転駆動モータ４ａの電源投入時に、前記計測
した割り込み回数に応じたマスク時間を用いて前記回転
駆動モータのモータ相の切り替えを行う。

【０００９】（４）回転駆動モータ４ａの相の切り替え
によるフェイズ信号の立ち上がり、立ち下がり間隔より
短い一定周期で割り込みを行いその割り込み処理を行う
制御部２ａと、該制御部２ａに、前記フェイズ信号の状
態が変化してから次に変化するまでの前記割り込み回数
を計測する割り込み回数計測手段２１と、該割り込み回
数計測手段２１が計測した割り込み回数を予め定めた所
定値と比較する比較手段２２と、前記比較手段の結果に
より回転状態を判定する判定手段とを備える。

【００１０】（５）前記（４）において、前記フェイズ
信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出するフェイズ信
号エッジ検出部２３を設ける。 （６）回転駆動モータ４ａの相の切り替えによるフェイ
ズ信号の立ち上がり、立ち下がり間隔より短い一定周期
で割り込みを行い、その割り込み処理を行う制御部２ａ
と、該制御部２ａに、前記フェイズ信号の状態が変化し
てから次に変化するまでの前記割り込み回数を計測する
割り込み回数計測手段２１と、該割り込み回数計測手段
２１が計測した割り込み回数を予め定めた所定値と比較
する比較手段２２と、前記比較手段２２の結果により回
転状態を判定する判定手段と、前記回転駆動モータ４ａ
の相の切り替えを行わないマスク時間を設定するマスク
時間設定手段とを備え、前記制御部２ａは、前記判定手
段で回転変動を検出した時にマスク時間設定手段でマス
ク時間を変更する。

【００１１】（作用）次に上記構成に基づく作用を説明
する。回転駆動モータ４ａの相の切り替えによるフェイ
ズ信号の立ち上がり、立ち下がり間隔より短い一定周期
で割り込みを行いその割り込み処理を行う制御部２ａを
備え、該制御部２ａは、前記フェイズ信号の状態が変化
してから次に変化するまでの前記割り込み回数を計測す
る方法としたため、専用のハードウェアタイマを使用す
ることなく回転変動を検出することができる。また、前
記フェイズ信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出する
機構を設けるため、前記一定周期の割り込みより短いフ
ェイズ信号の切り替わりも検出することができる。

【００１２】さらに、回転駆動モータ４ａの相の切り替
えによるフェイズ信号の立ち上がり、立ち下がり間隔よ
り短い一定周期で割り込みを行い、その割り込み処理を
行う制御部２ａを備え、該制御部２ａは、前記フェイズ
信号の状態が変化してから次に変化するまでの前記割り
込み回数を計測し、前記回転駆動モータ４ａの電源投入
時に、前記計測した割り込み回数に応じたマスク時間を
用いて前記回転駆動モータのモータ相の切り替えを行う
モータ起動方法としたため、回転数を検出するための余
分なハードウェアが不要とすると共に電源切断後直ちに
電源投入した再起動時の起動時間を短縮することができ
る。

【００１３】また、制御部２ａで、回転駆動モータ４ａ
の相の切り替えによるフェイズ信号の立ち上がり、立ち
下がり間隔より短い一定周期の割り込みによりその割り
込み処理を行い、該制御部２ａの割り込み回数計測手段
２１で、前記フェイズ信号の状態が変化してから次に変
化するまでの前記割り込み回数を計測し、比較手段２２
で前記割り込み回数計測手段２１が計測した割り込み回
数と予め定めた所定値と比較し、判定手段で前記比較手
段２２の結果により回転状態を判定する装置としたた
め、専用のハードウェアタイマを使用することなく回転
変動を検出することができる。また、フェイズ信号エッ
ジ検出部２３で前記フェイズ信号の立ち上がり又は立ち
下がりを検出する装置としたため、前記一定周期の割り
込みより短いフェイズ信号の切り替わりも検出すること
ができる。

【００１４】さらに、制御部２ａで、回転駆動モータ４
ａの相の切り替えによるフェイズ信号の立ち上がり、立
ち下がり間隔より短い一定周期で割り込みによりその割
り込み処理を行い、該制御部２ａの割り込み回数計測手
段２１で、前記フェイズ信号の状態が変化してから次に
変化するまでの前記割り込み回数を計測し、比較手段２
２で前記割り込み回数計測手段２１が計測した割り込み
回数を予め定めた所定値と比較し、判定手段で前記比較
手段２２の結果により回転状態を判定し、マスク時間設
定手段で前記回転駆動モータ４ａの相の切り替えを行わ
ないマスク時間を設定し、前記制御部２ａで、前記判定
手段で回転変動を検出した時にマスク時間設定手段でマ
スク時間を変更するモータ制御装置としたため、マスク
時間が回転数とキックバック量に対して適切になるよう
にして回転変動を防止することができる

【００１５】

【発明の実施の形態】図２〜図８は本発明の実施例を示
した図であり、以下、図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。

【００１６】１）：回転変動を検出する装置構成の説明 図２は実施例における回転変動を検出する装置構成及び
機能図である。ステッピングモータを用いた装置（例え
ば、ディスク装置）１には、ＭＰＵ（マイクロプロセッ
サユニット）２、モータ駆動回路３、モータ（ステッピ
ングモータ）４が設けてある。

【００１７】ＭＰＵ２は、このモータ制御処理以外の処
理（例えば、ヘッドを駆動するためのアクチュエータで
あるボイスコイルモータ制御処理等）も行っている。こ
のＭＰＵ２には、モータ制御処理及び回転変動検出処理
を行うため、制御プログラムにより一定周期の制御用割
り込みが発生している。モータ制御処理は、理論値に従
ってモータ駆動回路にモータの起動、停止、回転速度等
の指示を行うものである。

【００１８】回転変動検出処理は、モータ駆動回路３か
ら発生するフェイズ切り替え信号のフェイズ信号レベル
を検出してフラグ設定を行い、前記フェイズ信号レベル
が変化するまでの制御用割り込み回数をカウンタでカウ
ントする。このカウントしたカウント値と理論値とを比
較し回転変動を検出する。また、フェイズ信号のエッジ
（立ち上がり又は立ち下がり）を検出するフェイズ信号
エッジ検出手段を設けることにより、制御用割り込みよ
り速いフェイズ変化を検出するものである。

【００１９】モータ駆動回路３は、ＭＰＵ２の指示され
た理論値によりモータのＰＷＭ（Ｐulse Width Modulat
ion ）等の駆動電流制御を行うものである。また、この
モータ駆動回路３は、モータの逆起電圧レベルを検出し
てモータ相の切り替えを確認し、このモータ相の切り替
えからフェイズ信号の切り替え信号を発生するものであ
る。モータ４は、モータ駆動回路３のフェイズ信号に同
期して回転するものである。

【００２０】２）：フェイズ信号とＭＰＵ２の制御用割
り込み信号の説明 図３は実施例におけるフェイズ信号と制御用割り込み信
号の説明図である。フェイズ信号は、モータの回転速度
により変化するものであり、回転速度が遅い場合はフェ
イズ信号間隔Ｗ１（立ち上がりと立ち下がり又は立ち下
がりと立ち上がりエッジ間隔）は大きくなり、回転速度
が速い場合はフェイズ信号間隔Ｗ１は狭くなる。

【００２１】ＭＰＵ２の制御用割り込み信号は、基準ク
ロックにより一定周期で、しかも、フェイズ信号間隔Ｗ
１よりも短い間隔で行う。従って、フェイズ信号間隔Ｗ
１での制御用割り込み回数をカウントすることで、フェ
イズ信号間隔Ｗ１を計測することができる。また、この
制御用割り込み回数のカウント値をＭＰＵ２が指示する
論理値と比較することにより、回転変動が検出できる。

【００２２】例えば、モータの回転速度が定常状態で４
５００ｒｐｍの時（フェイズ信号間隔Ｗ１＝０．５６ミ
リ秒）、フェイズ信号間隔Ｗ１にＭＰＵ２の制御用割り
込み（制御用割り込み間隔Ｗ２＝１８５μ秒とすると）
回数は約３回となる。この場合、モータの回転数が低下
するとフェイズ信号間隔が大きくなるため、この制御用
割り込み回数はフェイズ信号間隔に比例して増加するこ
とになる。なお、この制御用割り込み回数は、多くする
ほど、より正確な回転変動を検出することが可能とな
る。

【００２３】３）：回転変動検出処理の説明 図４は回転変動検出処理フローチャート（その１）、図
５は回転変動検出処理フローチャート（その２）であ
る。以下、図４、図５の割り込み処理〜に従って、
回転変動検出処理を説明する。なお、Ｓ１、Ｓ１１〜Ｓ
１３、Ｓ２１〜Ｓ２８は処理番号である。

【００２４】ａ：割り込み処理 割り込み処理はフェイズ信号の低（Low ）レベルを検
出するものである。 Ｓ１：ＭＰＵ２は、ステッピングモータ制御用の一定周
期割り込みがあった時に、フェイズの信号レベルが低
（Low ）かどうかを判断する。この判断でフェイズの信
号レベルが低の場合、次の割り込み処理は割り込み処理
を行い、もし、信号レベルが低でない場合、次の割り
込み処理は割り込み処理を行う。なお、このフェイズ
の信号レベルが低（Low ）かどうかの判断は、設定によ
り高（High）かどうかの判断とすることができる。

【００２５】ｂ：割り込み処理 前記処理Ｓ１の判断でフェイズの信号レベルが低の場合
の次の割り込み処理は、この割り込み処理を行う。こ
の割り込み処理はフェイズ信号の高（High）レベルを
検出するものである。

【００２６】Ｓ１１：ＭＰＵ２は、ステッピングモータ
制御用の一定周期割り込みがあった時に、フェイズの信
号レベルが高（High）かどうかを判断する。この判断で
フェイズの信号レベルが高の場合、処理Ｓ１２に移り、
もし、信号レベルが高でない場合、次の割り込み処理は
割り込み処理を行う。なお、このフェイズの信号レベ
ルが高（High）かどうかの判断は、設定により低（Low
）かどうかの判断とすることができる。

【００２７】Ｓ１２：ＭＰＵ２は、ＭＰＵ２内のメモリ
等に割り付けたフェイズ状態のレベルを示すフラグであ
るフェイズ状態フラグに高を設定し、処理Ｓ１３に移
る。 Ｓ１３：ＭＰＵ２は、ＭＰＵ２内に設けられた制御用の
割り込み回数をカウントする制御用割り込み回数カウン
タを初期化（クリア）し、次の割り込み処理は割り込み
処理を行う。

【００２８】ｃ：割り込み処理 前記処理Ｓ１３で制御用割り込み回数カウンタを初期化
した後の、次の割り込み処理は、この割り込み処理を
行う。

【００２９】Ｓ２１：ＭＰＵ２は、ステッピングモータ
制御用の一定周期割り込みがあった時に、フェイズの信
号レベルが高（High）かどうかを判断する。この判断で
フェイズの信号レベルが高の場合、処理Ｓ２２に移り、
もし、信号レベルが高でない場合、処理Ｓ２６に移る。

【００３０】Ｓ２２：ＭＰＵ２は、フェイズ状態フラグ
が低かどうかを判断する。この判断でフェイズ状態フラ
グが低の場合、処理Ｓ２３に移り、もし、低でない場
合、処理Ｓ２８に移る。

【００３１】Ｓ２３：ＭＰＵ２は、フェイズ状態フラグ
を高に設定し、処理Ｓ２４に移る。 Ｓ２４：ＭＰＵ２は、制御用割り込み回数カウンタのカ
ウント値と予め決められた論理値とを比較し、このカウ
ント値が規定回数内（±α：一定値又はモータ回転数に
より変更する）にあるかどうかを判断する。この判断で
カウント値が規定回数内にある場合、処理Ｓ２５に移
り、もし、カウント値が規定回数内にない場合、回転変
動を検出する。

【００３２】Ｓ２５：ＭＰＵ２は、制御用割り込み回数
カウンタを初期化し、次の割り込み処理は、この割り込
み処理を行う。 Ｓ２６：ＭＰＵ２は、フェイズ状態フラグが高かどうか
を判断する。この判断でフェイズ状態フラグが高の場
合、処理Ｓ２７に移り、もし、高でない場合、処理Ｓ２
８に移る。

【００３３】Ｓ２７：ＭＰＵ２は、フェイズ状態フラグ
を低に設定し、処理Ｓ２４に移る。 Ｓ２８：ＭＰＵ２は、制御用割り込み回数カウンタをイ
ンクリメント（＋１する）し、次の割り込み処理は、こ
の割り込み処理を行う。

【００３４】このように、前記処理Ｓ２４で、フェイズ
状態フラグが変化してから次に変化するまでの制御用の
割り込み回数を計数するため、従来のようにフェイズの
立ち上がり、或いは立ち下がりの間隔を計測する専用の
ハードウェアタイマを使用することなく、回転変動を検
出することができる。

【００３５】４）：回転変動検出と制御用割り込み周期
より短いフェイズ信号の変化検出処理の説明 図６は短いフェイズ信号の変化検出処理フローチャート
（その１）、図７は短いフェイズ信号の変化検出処理フ
ローチャート（その２）である。以下、図６、図７の割
り込み処理〜に従って、回転変動検出と制御用割り
込み周期より短いフェイズ信号の変化検出処理を説明す
る。なお、図６の処理は図４の処理と同じであり、Ｓ３
１、Ｓ４１〜Ｓ４３、Ｓ５１〜Ｓ６３は処理番号であ
る。

【００３６】ａ：割り込み処理 割り込み処理はフェイズ信号の低（Low ）レベルを検
出するものである。 Ｓ３１：ＭＰＵ２は、ステッピングモータ制御用の一定
周期割り込みがあった時に、フェイズの信号レベルが低
（Low ）かどうかを判断する。この判断でフェイズの信
号レベルが低の場合、次の割り込み処理は割り込み処理
を行い、もし、信号レベルが低でない場合、次の割り
込み処理は割り込み処理を行う。

【００３７】ｂ：割り込み処理 前記処理Ｓ３１の判断でフェイズの信号レベルが低の場
合の次の割り込み処理は、この割り込み処理を行う。
この割り込み処理はフェイズ信号の高（High）レベル
を検出するものである。

【００３８】Ｓ４１：ＭＰＵ２は、ステッピングモータ
制御用の一定周期割り込みがあった時に、フェイズの信
号レベルが高（High）かどうかを判断する。この判断で
フェイズの信号レベルが高の場合、処理Ｓ４２に移り、
もし、信号レベルが高でない場合、次の割り込み処理は
割り込み処理を行う。

【００３９】Ｓ４２：ＭＰＵ２は、ＭＰＵ２内のメモリ
等に割り付けたフェイズ状態のレベルを示すフラグであ
るフェイズ状態フラグに高を設定し、処理Ｓ４３に移
る。 Ｓ４３：ＭＰＵ２は、ＭＰＵ２内に設けられた制御用の
割り込み回数をカウントする制御用割り込み回数カウン
タを初期化（クリア）し、次の割り込み処理は割り込み
処理を行う。

【００４０】ｃ：割り込み処理 前記処理Ｓ４３で制御用割り込み回数カウンタを初期化
した後の、次の割り込み処理は、この割り込み処理を
行う。

【００４１】Ｓ５１：ＭＰＵ２は、ステッピングモータ
制御用の一定周期割り込みがあった時に、フェイズの信
号レベルが高（High）かどうかを判断する。この判断で
フェイズの信号レベルが高の場合、処理Ｓ５２に移り、
もし、信号レベルが高でない場合、処理Ｓ５７に移る。

【００４２】Ｓ５２：ＭＰＵ２は、フェイズ状態フラグ
が低かどうかを判断する。この判断でフェイズ状態フラ
グが低の場合、処理Ｓ５３に移り、もし、低でない場
合、処理Ｓ６２に移る。

【００４３】Ｓ５３：ＭＰＵ２は、フェイズ状態フラグ
を高に設定し、処理Ｓ５４に移る。 Ｓ５４：ＭＰＵ２は、制御用割り込み回数カウンタのカ
ウント値と予め決められた論理値とを比較し、このカウ
ント値が規定回数内（±α：一定値又はモータ回転数に
より変更する）にあるかどうかを判断する。この判断で
カウント値が規定回数内にある場合、処理Ｓ５５に移
り、もし、カウント値が規定回数内にない場合、回転変
動を検出する。

【００４４】Ｓ５５：ＭＰＵ２は、制御用割り込み回数
カウンタを初期化し、処理Ｓ５６に移る。 Ｓ５６：ＭＰＵ２は、フェイズ信号のエッジの立ち上が
りを検出してその状態を保持するフェイズ信号エッジ検
出部を初期化（クリア）し、次の割り込み処理は、この
割り込み処理を行う。

【００４５】Ｓ５７：ＭＰＵ２は、フェイズ状態フラグ
が高かどうかを判断する。この判断でフェイズ状態フラ
グが高の場合、処理Ｓ５８に移り、もし、高でない場
合、処理Ｓ５９に移る。

【００４６】Ｓ５８：ＭＰＵ２は、フェイズ状態フラグ
を低に設定し、処理Ｓ５４に移る。 Ｓ５９：ＭＰＵ２は、制御用割り込み回数カウンタをイ
ンクリメント（＋１する）し、処理Ｓ６０に移る。

【００４７】Ｓ６０：ＭＰＵ２は、フェイズ信号エッジ
検出部でフェイズ信号のエッジの立ち上がりを検出した
かどうかを判断する。この判断でフェイズ信号のエッジ
の立ち上がりを検出した場合、処理Ｓ６１に移り、も
し、検出しなかった場合、処理Ｓ５６に移る。

【００４８】Ｓ６１：ＭＰＵ２は、フェイズ信号のレベ
ルが高（High）かどうかを判断する。この判断でフェイ
ズの信号レベルが高の場合は通常の立ち上がりであるの
で、処理Ｓ５６に移り、もし、信号レベルが高でない場
合、制御用割り込み周期より短いフェイズ変化を検出す
る。

【００４９】Ｓ６２：ＭＰＵ２は、制御用割り込み回数
カウンタをインクリメント（＋１する）し、処理Ｓ６３
に移る。 Ｓ６３：ＭＰＵ２は、フェイズ信号エッジ検出部でフェ
イズ信号のエッジの立ち上がりを検出したかどうかを判
断する。この判断でフェイズ信号のエッジの立ち上がり
を検出した場合、制御用割り込み周期より短いフェイズ
変化を検出し、もし、検出しなかった場合、処理Ｓ５６
に移る。

【００５０】５）：回転変動検出後に処理の説明 ステッピングモータの起動に際し、モータ相切り替え時
に発生するキックバック（キックバックの高さ、幅は回
転速度により変化する）によるモータ相切り替えのミス
を防止するためにＭＰＵ２がファームウェアにより選択
可能なマスク時間がある。このマスク時間は回転数に合
わせて最適なのもを選択している。

【００５１】従来のように、予め設定した回転数でマス
ク時間を切り換えて起動を行うと、モータによって特性
にバラツキがあり、特にキックバック長が大きなモータ
では、キックバックの長さがマスク時間を越える場合、
異常なモータ相の切り替えが発生し、回転速度変動を起
こしたり、さらには起動に失敗することがある。

【００５２】そのため、回転変動を検出し、この回転変
動が起こらないようにマスク時間を最適なものに切り換
えるようにする。図８は３相モータの相の切り替えの説
明図であり、図８（ａ）はモータ相切り替えシーケンス
の説明、図８（ｂ）はモータ相切り替え時の電圧変化の
説明である。

【００５３】図８（ａ）において、ステッピングモータ
４の３つのモータ巻線ｕ、モータ巻線ｖ、モータ巻線ｗ
にそれぞれＵ相端子、Ｖ相端子、Ｗ相端子が設けてあ
る。〜はモータ切り換えシーケンスを示し、矢印は
電流の流れる向を示している。この例では、電流は、先
ずＵ相端子からＶ相端子へ、次にＵ相端子からＷ相
端子へ、Ｖ相端子からＷ相端子へ、Ｖ相端子からＵ
相端子へ、Ｗ相端子からＵ相端子へ、Ｗ相端子から
Ｖ相端子への順で流れ、以下これの繰り返しとなる。

【００５４】図８（ｂ）において、前記図８（ａ）の
〜のモータ切り換えシーケンスで電圧を切り換えた場
合の各相端子の実際の電圧変化を示している。このモー
タ相の切り替えのタイミングを決めているのは図の点線
のセンタ電圧レベルＣＴと実線の各相の電圧変化レベル
とが交差するところである。

【００５５】例えば、図８（ｂ）のＵ相端子において、
とのシーケンスにセンタ電圧レベルを越えるキック
バックＫＢが発生している。このキックバックＫＢは、
このＵ相以外のモータ相での相の切り替えによって発生
するものである。このように、キックバックＫＢがセン
タ電圧レベルを越えるとその場所でＭＰＵ２は切り換え
タイミングと判断してモータ駆動回路３でモータ相を切
り換えてしまう。

【００５６】これを防止するために各モータ相で相の切
り替えを行った後に設定（プログラムにより設定する）
されたマスク時間Ｍにより、一定時間モータ相の電圧が
センタ電圧レベルを越えてもモータ相を切り換えないよ
うにしている。そのため、マスク時間Ｍが回転数とキッ
クバックＫＢ量に対して適切になるように、回転変動を
検出した場合は、マスク時間Ｍを長くして回転変動を防
止するものである。

【００５７】６）：定常回転時に電源切断後、直ちに電
源投入された場合の再起動の説明 モータ４が起動され定常回転数で回転中、装置１の主電
源が落とされ、その後直ちに電源が投入された場合に
は、電源切断後、モータ４はまだ高速で回転している。
しかし、再度電源が投入されると装置１は起動のシーケ
ンスに入り、起動の初期には長いマスク時間Ｍが設定さ
れているため、モータ相の切り替えがマスクされてしま
う。

【００５８】このため、相の切り替えがマスクされ、正
常にモータ相の切り替えを行えず異常な回転をしながら
速度が低下する。そして、この速度低下は、正常なモー
タ相の切り替えが検出できる（予めプログラム上で決め
られた）速度に落ちつくまで続き、そこから再度加速を
始める。これでは、電源が切られてから直ぐに電源が再
投入される場合には、再起動に時間がかかるという問題
がある。

【００５９】この問題を解決するため、再起動開始時に
回転数を知ることにより、電源再投入時の高速な回転を
検出し、適切なマスク時間Ｍに切り換えることで素早く
加速に移ることができる。この回転数は、フェイズ信号
の状態が変化してから次に変化するまでの制御用割り込
み回数により求めることができる。このため、回転数を
検出するための余分なハードウェアが不要とすると共に
再起動時の起動時間を短縮することができる。

【００６０】このように、従来のようにフェイズの立ち
上がり、或いは立ち下がりの間隔を計測する専用のハー
ドウェアタイマを使用することなく、回転変動を検出す
ることができると共に、フェイズ信号エッジ検出部でフ
ェイズ信号のエッジの立ち上がりを検出することによ
り、ステッピングモータの回転の異常となる制御用の一
定周期割り込みより短いフェイズ変化を検出することが
できる。

【００６１】なお、前記実施例で説明したフェイズ信号
のレベルが高／低及び立ち上がり／立ち下がりの判断
は、それぞれフェイズ信号のレベルが低／高及び立ち下
がり／立ち上がりと逆にするようにしても同様に実施す
ることができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 （１）制御部は、フェイズ信号の状態が変化してから次
に変化するまでの割り込み回数を計測するようにしたた
め、専用のハードウェアタイマを使用することなく、短
い時間で回転変動を検出することができる。

【００６３】（２）フェイズ信号の立ち上がり又は立ち
下がりを検出する機構を設けるため、一定周期の割り込
みより短いフェイズ信号の切り替わりも検出することが
できる。

【００６４】（３）制御部は、フェイズ信号の状態が変
化してから次に変化するまでの前記割り込み回数を計測
し、回転駆動モータの電源投入時に、前記計測した割り
込み回数に応じたマスク時間を用いて前記回転駆動モー
タのモータ相の切り替えを行うモータ起動方法としたた
め、回転数を検出するための余分なハードウェアが不要
とすると共に電源切断後直ちに電源投入した再起動時の
起動時間を短縮することができる。

【００６５】（４）制御部の割り込み回数計測手段で、
フェイズ信号の状態が変化してから次に変化するまでの
割り込み回数を計測し、比較手段で前記割り込み回数計
測手段が計測した割り込み回数と予め定めた所定値と比
較し、判定手段で前記比較手段の結果により回転状態を
判定するため、専用のハードウェアタイマを使用するこ
となく、短い時間で回転変動を検出することができる。

【００６６】（５）フェイズ信号エッジ検出部でフェイ
ズ信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出する装置とし
たため、前記一定周期の割り込みより短いフェイズ信号
の切り替わりを検出することができる。

【００６７】（６）制御部の割り込み回数計測手段で、
フェイズ信号の状態が変化してから次に変化するまでの
割り込み回数を計測し、比較手段で前記割り込み回数計
測手段が計測した割り込み回数を予め定めた所定値と比
較し、判定手段で前記比較手段の結果により回転状態を
判定し、マスク時間設定手段で前記回転駆動モータの相
の切り替えを行わないマスク時間を設定し、前記制御部
で、前記判定手段で回転変動を検出した時にマスク時間
設定手段でマスク時間を変更するモータ制御装置とした
ため、マスク時間が回転数とキックバック量に対して適
切になるようにして回転変動を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】実施例における回転変動を検出する装置構成及
び機能図である。

【図３】実施例におけるフェイズ信号と制御用割り込み
信号の説明図である。

【図４】実施例における回転変動検出処理フローチャー
ト（その１）である。

【図５】実施例における回転変動検出処理フローチャー
ト（その２）である。

【図６】実施例における短いフェイズ信号の変化検出処
理フローチャート（その１）である。

【図７】実施例における短いフェイズ信号の変化検出処
理フローチャート（その２）である。

【図８】実施例における３相モータの相の切り替えの説
明図である。

【符号の説明】

２ａ 制御部 ３ モータ駆動回路 ４ａ 回転駆動モータ ２１ 割り込み回数計測手段 ２２ 比較手段 ２３ フェイズ信号エッジ検出部 ３１ フェイズ信号発生部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−178596（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−126863（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−122387（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−139191（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−46580（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−207236（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−75415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−262097（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−157297（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−131397（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−99899（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 8/00 G01P 3/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動モータの相の切り替えによるフ
   ェイズ信号の立ち上がり、立ち下がり間隔より短い一定
   周期で割り込みを行い、その割り込み処理を行う制御部
   を備え、 該制御部は、前記フェイズ信号の状態が変化してから次
   に変化するまでの前記割り込み回数を計測することを特
   徴とした回転駆動モータの回転状態検出方法。
2. 【請求項２】 前記フェイズ信号の立ち上がり又は立ち
   下がりを検出する機構を設けることを特徴とした請求項
   １記載の回転駆動モータの回転状態検出方法。
3. 【請求項３】 回転駆動モータの相の切り替えによるフ
   ェイズ信号の立ち上がり、立ち下がり間隔より短い一定
   周期で割り込みを行い、その割り込み処理を行う制御部
   を備え、 該制御部は、前記フェイズ信号の状態が変化してから次
   に変化するまでの前記割り込み回数を計測し、 前記回転駆動モータの電源投入時に、前記計測した割り
   込み回数に応じたマスク時間を用いて前記回転駆動モー
   タのモータ相の切り替えを行うことを特徴としたモータ
   起動方法。
4. 【請求項４】 回転駆動モータの相の切り替えによるフ
   ェイズ信号の立ち上がり、立ち下がり間隔より短い一定
   周期で割り込みを行い、その割り込み処理を行う制御部
   と、 該制御部に、前記フェイズ信号の状態が変化してから次
   に変化するまでの前記割り込み回数を計測する割り込み
   回数計測手段と、 該割り込み回数計測手段が計測した割り込み回数を予め
   定めた所定値と比較する比較手段と、 前記比較手段の結果により回転状態を判定する判定手段
   とを備えることを特徴とした回転駆動モータの回転状態
   検出装置。
5. 【請求項５】 前記フェイズ信号の立ち上がり又は立ち
   下がりを検出するフェイズ信号エッジ検出部を設けるこ
   とを特徴とした請求項４記載の回転駆動モータの回転状
   態検出装置。
6. 【請求項６】 回転駆動モータの相の切り替えによるフ
   ェイズ信号の立ち上がり、立ち下がり間隔より短い一定
   周期で割り込みを行い、その割り込み処理を行う制御部
   と、 該制御部に、前記フェイズ信号の状態が変化してから次
   に変化するまでの前記割り込み回数を計測する割り込み
   回数計測手段と、 該割り込み回数計測手段が計測した割り込み回数を予め
   定めた所定値と比較する比較手段と、 前記比較手段の結果により回転状態を判定する判定手段
   と、 前記回転駆動モータ相の切り替えを行わないマスク時間
   を設定するマスク時間設定手段とを備え、 前記制御部は、前記判定手段で回転変動を検出した時に
   マスク時間設定手段でマスク時間を変更することを特徴
   としたモータ制御装置。