JP3715708B2 - パルスモータ制御装置及び方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば画像データの通信またはコピーすることが可能な画像通信装置等に用いられている画像読取り装置、特にそのパルスモータ制御装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の画像通信装置、例えばファクシミリ等における画像読み取りに用いられる駆動モータとしてはパルスモータが主流として用いられている。そして、このパルスモータを駆動する為のモータ駆動装置としては、それ専用のスレーブＣＰＵ等を用いて、これに特定の駆動制御法をプログラムすることによりソフト的に制御する方法が主流であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様な従来の手法においては、同一の駆動手法、制御方法をもつ機器にのみにしか、その制御プログラムを用いることができないという汎用性の問題がある。また、これよりその機器特有のプログラムを開発する必要があるため、製品開発時の負担が大きいという問題や、更にスレーブＣＰＵ等を用いることによる機器のコストアップ、またはこれによる消費電力の増加等の問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、上記欠点を排除し、所望のパラメータを設定することにより種々のパルスモータ駆動制御を実現できる幅広い汎用性をもち、しかも安価に実現できるパルスモータ制御装置及び方法を提供することある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のパルスモータ制御装置は次のような構成からなる。即ち、
パルスモータの駆動制御を行うパルスモータ制御装置であって、
複数の励磁パターンを記憶する励磁パターン記憶手段と、
前記励磁パターン記憶部から、所望のパターンを選択する励磁パターン選択手段と、
選択された励磁パターンデータを前記パルスモータに出力する出力手段と、
少なくとも１つのモータ駆動時間を記憶するモータ駆動タイム記憶手段と、
少なくとも１つのモータ駆動ステップを記憶するモータ駆動ステップ記憶手段と、
一定時間毎に入力されるトリガ同期信号とトリガ信号とより、所望のモータ駆動トリガ信号を生成する駆動トリガ生成手段と、
前記モータ駆動トリガ信号に応じて、前記モータ駆動タイム記憶手段及び前記モータ駆動ステップ記憶手段より所望のデータを選択するデータセレクタ手段と、
前記データセレクタ手段により選択された前記モータ駆動タイムの値をカウントする駆動タイマと、
前記データセレクタ手段により選択された前記モータ駆動ステップの値をカウントする駆動ステップカウンタ手段とを備える。
【０００６】
あるいは、
パルスモータの駆動制御を行うパルスモータ制御装置であって、
複数の励磁パターン記憶手段と、
該例示パターンから所望の励磁パターンを選択する励磁パターンセレクタ手段と、
選択された励磁パターンデータを前記パルスモータに出力する出力手段と、
少なくとも１つのモータ駆動時間を記憶するモータ駆動タイム記憶手段と、
少なくとも１つのモータ駆動ステップを記憶するモータ駆動ステップ記憶手段と、
駆動許可信号が入力されることにより駆動開始信号を生成する駆動開始信号生成手段と、
前記モータ駆動タイム記憶手段及び前記モータ駆動ステップ記憶手段より所望のデータを選択するデータセレクタ手段と、
前記データセレクタ手段により選択された前記モータ駆動タイム記憶手段の値をカウントする駆動タイマ手段と、
前記データセレクタ手段により選択された前記モータ駆動ステップ記憶手段の値をカウントする駆動ステップカウンタ手段とを備える。
【０００７】
あるいは、
トリガ信号に基づいてパルスモータに駆動データを入力して制御するパルスモータ制御装置であって、
１つの駆動データを出力するモータ駆動時間と、前記モータ駆動時間を１ステップとしてモータを駆動する駆動ステップ数と、モータへの出力信号となる複数の励磁パターンと、モータが駆動されていないことの判定基準となるトリガ同期信号カウンタ値と、パルスモータの相毎に駆動電流を出力する電流制御時間と、該電流制御時間駆動電流を出力したあと出力される所定の電流制御パターンと、パルスモータの駆動に駆動信号を合わせるためのトリガ同期信号遅延時間とを少なくとも記憶するパラメータ記憶手段と、
前記モータ駆動時間に応じた長さの駆動信号として、前記駆動ステップ数に応じた数、前記励磁パターンから読み出し、前記トリガ同期信号遅延時間分遅延させて出力するとともに、その際、前記励磁パターンを前記電流制御時間出力後、残り時間は前記電流制御パターンを出力する駆動信号出力手段と、
前記パルスモータを駆動する同期信号を数え、前記トリガ同期信号カウンタ値に達する間、前記駆動信号が出力されない場合に、当該パルスモータ制御装置を初期化する手段とを備える。
【０００８】
また、本発明のパルスモータ制御方法は次のような構成からなる。即ち、
トリガ信号に基づいてパルスモータに駆動データを入力して制御するパルスモータ制御方法であって、
１つの駆動データを出力するモータ駆動時間と、前記モータ駆動時間を１ステップとしてモータを駆動する駆動ステップ数と、モータへの出力信号となる複数の励磁パターンと、パルスモータの相毎に駆動電流を出力する電流制御時間と、該電流制御時間駆動電流を出力したあと出力される所定の電流制御パターンと、パルスモータの駆動に駆動信号を合わせるためのトリガ同期信号遅延時間とを、所定の記憶部に設定するパラメータ設定工程と、
前記モータ駆動時間に応じた長さの駆動信号として、前記駆動ステップ数に応じた数、前記励磁パターンから読み出し、前記トリガ同期信号遅延時間分遅延させて出力するとともに、その際、前記励磁パターンを前記電流制御時間出力後、残り時間は前記電流制御パターンを出力する駆動信号出力工程とを備える。
【０００９】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態におけるパルスモータ駆動回路を用いた画像通信装置の構成を簡単なブロック図にて説明する。
【００１０】
図１に画像通信装置１０の概略を示している。パルスモータ駆動装置１は多数のカウンタ及びレジスタ等によりハードロジックで構成されている。メイン制御部２はマイクロプロセッサ等により構成される。パルスモータ駆動回路３はパルスモータ駆動装置１より出力される駆動データに従って、パルスモータ４を駆動する。パルスモータ４は、読み取ろうとする画像が記録されている用紙を搬送する。なお、紙を固定し、スキャナ６をパルスモータ４によって移動する場合もある。画像スキャナ５は、パルスモータ４の駆動により、搬送されてくる紙面上の画像データを読み取り、電気信号に変換する。スキャナ部６は画像スキャナ５中にあって光−電気信号変換を行う。紙センサ７はパルスモータ４より搬送されてくる紙を検知する。ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）８は、オペレータにより設定可能なデータ等が格納されている。ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）９は、マイクロプロセッサ等により構成されたメイン制御部２を制御するプログラムやオペレータ・メッセージ等が格納されている。
【００１１】
図２は、パルスモータ駆動装置１の内部構成を示した図である。励磁パターン記憶部１１は、パルスモータを駆動する際の相励磁パターン及び各相の電流制御パターンを複数通り保持する。励磁パターンセレクタ部１２は、位相監視カウンタ１４による駆動信号のカウント値に基づいて、励磁パターン記憶部１１中の複数の励磁パターンデータより、円滑にパルスモータ駆動するように励磁パターンを選択する。例えば、パルスモータ４が停止した場合、位相監視カウンタ１４の値を基に、再度パルスモータ４を駆動する際に、励磁的に整合のとれた励磁パターンを選択することで、パルスモータ４をスムーズに再駆動できる。
【００１２】
駆動出力制御部１３は、励磁パターンセレクタ部１２より選択された励磁パターンを実際に出力する際に、モータ駆動電流制御信号等を用いて最適な出力とする。モータ位相監視カウンタ１４は、駆動信号をカウントすることにより、励磁パターン記憶部１１より最適な励磁パターンを選択するパラメータ出力し、また、順逆転信号を入力することによりモータの順転及び逆転を行う。
【００１３】
駆動ステップカウンタ１５は、駆動信号をカウントすることにより、所望の駆動速度によってパルスモータ駆動が実際に行われたステップ数をカウントする。駆動タイマ１６は、所望の駆動速度によりパルスモータ４の励磁相切り替えを実行する為の駆動信号を出力する。データセレクタ部１７は、モータ駆動トリガ信号、加減速信号、データ固定信号等の指示により、駆動ステップカウンタ１５及び駆動タイマ１６に入力するデータを順次選択する。例えば、モータを加速する場合、データセレクタ部１７は、駆動タイマとして順次大きな値を選択し、モータ駆動ステップとしてモータが追従するのに必要な値を選択することで、加速していく。また、データ固定信号がデータセレクタ部１７に入力されていると、データセレクタ部１７は、その時点でのモータ駆動タイマ値及びモータ駆動ステップ値を選択し続けてモータを駆動する。もしくは所望の駆動データを選択して駆動する。モータのモータ駆動ステップ記憶部１８は、データセレクタ部１７に出力するモータ駆動ステップデータを少なくとも１つ保持する。モータ駆動タイム記憶部１９は、データセレクタ部１７に出力するモータ駆動タイムデータを少なくとも１つ保持する。
【００１４】
駆動トリガ生成回路２０は、メイン制御部２より入力されるトリガ信号とトリガ同期信号と駆動ステップカウンタ１５のキャリー信号を用いて、実際にパルスモータ４を駆動する信号であるモータ駆動トリガ信号を生成する。トリガ同期信号カウンタ２１は、メイン制御部２より入力されるトリガ同期信号をカウントし、また駆動タイマ１６及び駆動トリガ生成回路２０より出力される信号である上記駆動信号をロード信号とする。トリガ同期信号カウント記憶部２２は、トリガ同期信号カウンタ２１に設定する値を保持する。
【００１５】
尚、このブロック図中にはクロック端子は記していないが、各カウンタ及び記憶部は全て同一のクロックで駆動している。また、モータ駆動ステップ記憶部１８、モータ駆動タイム記憶部１９、励磁パターン記憶部１１は、半導体メモリを有しており、ステップカウンタ値、駆動タイム値、励磁パターンをデジタル値として記憶する。
【００１６】
図３は駆動出力制御部１３の内部構成について示した図である。電流制御パターンセレクタ部２３は、励磁パターンセレクタ部１２より入力される励磁パターン中の電流制御パターンと、電流制御パターン記憶部２４に保持されている電流制御パターンより、トリガ同期信号カウンタのキャリー信号及び２６の電流制御カウンタのキャリー信号の指示を受けて、所望の電流制御パターンを選択する。電流制御パターン記憶部２４は、ある特定の電流制御パターンを保持する。電流制御タイム記憶部２５は、電流制御パターン記憶部２４に保持されている所望の電流制御パターンに切り替える時間を保持する。電流制御カウンタ２６は、電流制御タイム記憶部２５に保持されている時間をカウントし、電流制御パターンセレクタ部２３にキャリー信号を送出する。また、電流制御カウンタ２６は、モータ駆動電流制御信号をイネーブル信号とし、駆動信号をロード信号とするものである。尚、このブロック図中にはクロック単位は記していないが、各カウンタ及び記憶部は全て同一のクロックで駆動している。
【００１７】
図４は駆動トリガ生成回路２０の内部構成について示した図である。トリガ同期信号遅延時間記憶部２７は、メイン制御部２より入力されるトリガ同期信号を遅延させる所望時間を保持する。トリガ同期信号遅延カウンタ２８は、トリガ同期信号をロード信号とし、トリガ同期信号遅延時間記憶部２７に設定された値よりカウントを開始する。同期回路２９は、駆動ステップカウンタ１５より出力されるキャリー信号を出力条件とし、トリガ同期信号遅延カウンタ２８のキャリー信号とメイン制御部２より入力されるトリガ信号を同期させ、実際にパルスモータ４を駆動するトリガ信号であるモータ駆動トリガ信号を出力する。尚、このブロック図中にはクロック端子は記していないが、各カウンタ及び記録部は全て同一のクロックで駆動している。
【００１８】
次に画像通信装置１０によるパルスモータ駆動の制御方法について説明する。図５，図６は本実施の形態におけるパルスモータ駆動装置１による基本的な制御フローチャートを示したものである。
【００１９】
装置に電源がいれられると、ステップＳ１０１では画像通信装置がスタンバイ状態にある。ステップＳ１０２では７に示す紙センサにより装置に紙が挿入されたことを確認する。ここで、紙が存在しなければステップＳ１０１に戻り、存在するならばステップＳ１０３に進む。
【００２０】
ステップＳ１０３では励磁パターン記憶部１１、モータ駆動ステップ記憶部１８、モータ駆動タイム記憶部１９等の各記憶部に、制御部２から、本装置に応じて決定されたデータを設定する。このデータは、パルスモータ４を制御するその方法に応じて適宜決められているもので、例えばＲＯＭ９に予め格納されている値を読み出して、各記憶部に設定する。
【００２１】
ステップＳ１０４で、スタートキーの押下等の駆動開始の為の外部入力があればステップＳ１０５へ進み、そうでなければステップＳ１０１に戻る。ステップＳ１０５では、メイン制御部２からの割り込み処理により入力されるトリガ同期信号とトリガ信号及び駆動ステップカウンタキャリー信号を用いて、駆動トリガ生成回路２０からモータ駆動トリガ信号を出力する。
【００２２】
ステップＳ１０６ではモータ駆動トリガ信号をトリガとして、メイン制御部２より送出される加減速信号及びデータ固定信号の値に応じた駆動タイム及び駆動ステップの各データを、モータ駆動ステップ記憶部１８及びモータ駆動タイム記憶部１９からデータセレクタ部１７により選択し、選択したデータをそれぞれ駆動ステップカウンタ１５及び駆動タイマ１６に設定する。各々の記憶部より選択して設定する。
【００２３】
ステップＳ１０７では、モータ駆動トリガ信号により位相監視カウンタ１４をカウンタし、そのカウント数を励磁パターンセレクタ部１２に出力することにより励磁パターン記憶部１１より新たな励磁パターンを選択する。また、この時、メイン制御部２より送出される順逆転信号を検証し、位相監視カウンタ１４をアップカウントまたはダウンカウントするかを判別することにより、モータ駆動方向の順転若しくは逆転を決定する。ステップＳ１０８で、駆動出力制御部１３を経て、パルスモータ駆動回路３に駆動データを出力する。この出力によりパルスモータは１ステップ回転する。なお、ここで設定される値は、駆動タイマ１６に対してＴ１，駆動ステップカウンタ１５に対してＳ１とする。
【００２４】
ステップＳ１０９では、紙センサ７により装置内の紙の有無を確認し、紙が無ければステップＳ１１９に進み、紙が有ればステップＳ１１０に進む。
【００２５】
ステップＳ１１０では、ステップＳ１０６で設定した駆動タイム値Ｔ１が０かどうかを判断する。０であればステップＳ１１２に進み、０でなければステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１に進んだ場合は駆動タイマ１６が０になるまでカウントを繰り返す。ステップＳ１１２では駆動タイマ１６がＴ１＝０になることにより駆動信号を出力する。
【００２６】
ステップＳ１１３では駆動信号により位相監視カウンタ１４をカウントし、そのカウント数を励磁パターンセレクタ部１２に出力することにより励磁パターン記憶部１１より新たな励磁パターンを選択する。また、この時、メイン制御部２より送出される順逆転信号を検証し、位相監視カウンタ１４をアップカウントまたはダウンカウントするかを判別することにより、モータ駆動方向の順転若しくは逆転を決定する。
【００２７】
ステップＳ１１４では、ステップＳ１１３で選択した励磁パターンに従って、駆動出力制御部１３を経て、パルスモータ駆動回路３に駆動データを出力する。この出力によりパルスモータは１ステップ回転する。
【００２８】
ステップＳ１１５で紙センサ７により装置内の紙の有無を確認し、紙がなければステップＳ１１９に進み、紙が有ればステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６では、ステップＳ１０６で設定した駆動ステップ値Ｓ１が０であるかどうかを判断し、０であればステップＳ１０５に進み同様の動作を繰り返す。０でなければ駆動ステップ数Ｓ１をカウントする。そしてステップＳ１１８で駆動タイマ１６にステップＳ１０６で選択されたデータＴ１を再度設定してステップＳ１１０に進み、以下同様の動作を繰り返す。
【００２９】
以上のような構成及び手順により、パルスモータを駆動するためのタイマ及びステップカウンタ及び励磁パターンを、装置に合わせたパラメタとして各記憶部に記憶しておき、パルスモータの駆動制御を行うことができる。
【００３０】
図７は図５，図６に示した制御手順による基本的なタイミングチャートを示したものである。図７に示すように、メイン制御部２からの割込み信号であるトリガ信号及びトリガ同期信号を用いて、モータ駆動トリガ信号を出力し、パルスモータ４の駆動を開始する。また、モータ駆動トリガ信号の出力は駆動ステップカウンタ１５のキャリー信号出力の有無を条件としている。パルスモータ４を駆動する信号である駆動信号は、モータ駆動トリガ信号と駆動タイマ１６のキャリー信号で構成されている。そして、前述したようにモータ駆動トリガ信号の出力は駆動ステップカウンタ１５のキャリー信号出力の有無を条件としており、これを出力する場合には駆動タイマ１６及び駆動ステップカウンタ１５に新しいデータを設定入力し、これが無い場合には駆動タイマ１６に同じデータを再設定している。以下、この動作を繰り返し行い、メイン制御部２からのトリガ信号が入力されない場合には、パルスモータ４の駆動は停止する。
【００３１】
図８は、図２中のモータ駆動を監視するトリガ同期信号カウンタ記憶部２２とトリガ同期信号信号カウンタ２１の制御フローチャートを示したものである。これは、パルスモータ４がロックした状態を、メイン制御部２からの割り込み信号であるトリガ同期信号をカウントすることにより検知し、出力電流値を適当な値、例えば０に設定することにより、パルスモータロック時の発煙・発火を防止する制御である。
【００３２】
ステップＳ２０１で駆動信号が出力されることにより、トリガ同期信号カウンタ記憶部２２よりトリガ同期信号カウンタ２１に、装置に応じて予め決定された値Ｔ２を設定する。ステップＳ２０２ではトリガ同期信号が入力される。ステップＳ２０３で、ステップＳ２０１で設定されたカウンタ値Ｔ２が０であるかどうかを判断し、０であればステップＳ２０３に進み、０でなければステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４ではＴ２の値をカウントする。
【００３３】
ステップＳ２０５では駆動信号が出力されたかどうかを判断し、出力されたならばステップＳ２０１に戻り同様の動作を繰り返す。出力されていなければステップＳ２０２に戻り、更にトリガ同期信号をカウントする。
【００３４】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０３の結果より、パルスモータ４はロック状態にあると判断する。そして、現在出力中の駆動出力を適当な値に設定することにより、パルスモータ４の発煙・発火等を防止する。ステップＳ２０７ではステップＳ２０６の処理が実施されたことを確認し、メイン制御部２で新たにタイマＴ３を起動する。メイン制御部２では、ステップＳ２０８でタイマＴ３が０であるかどうかを判断し、０であればステップＳ２１１に進みスタンバイ状態とする。０でなければタイマＴ３をカウントする。そしてステップＳ２１０で駆動信号が出力されたかどうかを判断し、出力されたならばステップＳ２０１に進み同様の動作を繰り返す。出力されていなければ、ステップＳ２０８に進みタイマＴ３のカウント動作を継続する。
【００３５】
このような手順で、パルスモータおよびその制御のしかたに応じたカウンタ値をパラメータとして設定することで、パルスモータの損傷を未然に防止することができる。
【００３６】
図９は、図８に示した制御の簡単なタイミングチャートである。図９に示すように駆動信号が停止し、任意のトリガ同期信号をカウントしても、駆動信号が入力されない場合には、トリガ同期カウンタ２１よりキャリー信号が出力される。そして、上述のキャリー信号を検出することにより図中の制御信号の出力をイネーブルとし、駆動信号が出力されることによりディスエーブルとする。これにより、パルスモータ駆動電流を適当な値に設定する。
【００３７】
図１０は、図３に示す駆動出力制御部１３の制御フローチャートを示したものである。これは、パルスモータ駆動時にモータトルクが過剰となった時に、駆動電流値のみを適当な値に設定することにより、モータのオーバランなどの障害を防止するものである。また、モータトルクが不足した場合においても、これと同様の制御を実施することによりパルスモータ４を円滑に駆動することができる。
【００３８】
駆動出力制御部１３は、図５，図６中のステップＳ１０８及びステップＳ１１４により駆動データを出力した後に、ステップＳ３０１で駆動信号をロード信号として電流制御タイム記憶部２５より電流制御カウンタ２６に記憶されているデータを設定入力する。ステップＳ３０２でモータ駆動電流制御信号がイネーブルになっているかどうかを判断し、イネーブルであればステップＳ３０３に進み、ディスエーブルであれば終了する。ステップＳ３０３では電流制御カウンタＴ４を起動する。ステップＳ３０４で電流制御カウンタＴ４が０かどうかを判断し、０であればステップＳ３０６に進み、０でなければステップＳ３０５に進みカウントを継続する。ステップＳ３０６では電流制御カウンタのキャリー信号を受けることにより、電流制御パターン記憶部２４よりあらかじめ記憶されている電流制御パターンを電流制御パターンセレクタ部２３で選択し、新たな電流制御パターンとして出力する。図１１は図１０の制御を実施した場合のモータ駆動波形の概略図である。図１１中、「設定時間Ｔ４」が電流制御タイム記憶部２５から読み込んで設定した時間であり、「設定電流値」が電流制御パターン記憶部２３から読み込んだ値である。設定電流値は単純な値ではなく、電流制御パターンセレクタ部２３によって駆動データ等に基づいて適当な値が選択される。図１１では、モータの正転時と逆転時とで異なるパターンと出力している。
【００３９】
このように、パルスモータ４の駆動信号の出力時に、電流制御タイム記憶部２５に記憶された時間間隔で、電流制御パターン記憶部２４に記憶された信号パターンを出力することで、いかなる用途に用いられるものであろうと、パルスモータ４の円滑な駆動を実現できる。
【００４０】
図１２は、図４に示す駆動トリガ生成回路２０の制御フローチャートを示したものである。パルスモータの駆動開始はトリガ信号を入力し、それをトリガ同期信号に同期させてモータ駆動トリガ信号を出力することにより行っている。この制御では、モータ駆動が実際に行われるタイミングと、モータ駆動トリガ信号が送出されるタイミングを微調整するためのものである。
【００４１】
ステップＳ４０１でトリガ同期信号が入力される。ステップＳ４０２でトリガ同期信号が入力されることにより、トリガ同期信号遅延カウンタ２８にトリガ同期信号遅延タイム記憶部２７よりデータを設定する。ステップＳ４０３でトリガ同期信号遅延カウンタを起動する。ステップＳ４０４でカウンタの値が０になったかどうかを判断し、０ならばステップＳ４０６に進み、０でなければステップＳ４０５に進みカウントを継続する。ステップＳ４０６で駆動ステップカウンタのキャリー信号が出力されているならば、トリガ同期遅延カウンタのキャリー信号とトリガ信号を同期させ、モータ駆動トリガ信号を出力する。
【００４２】
このようにして、モータ駆動が実際に行われるタイミングとモータ駆動トリガ信号が送出されるタイミングとを、トリガ同期信号遅延タイム記憶部２７に記憶させてそれを用いることで、モータに応じて柔軟にタイミングの制御を実現することができる。
上記実施形態に記載されたパラメータをまとめるとつぎのようなものとなる。▲１▼モータ駆動タイム記憶部…１つの駆動データを出力している時間を設定する。これは加速，減速などに応じて複数通りのデータが記憶されている。
▲２▼モータ駆動ステップ記憶部…モータ駆動トリガ信号でモータを駆動するステップ数を設定する。これは加速，減速などに応じて複数通りのデータが記憶されている。
▲３▼励磁パターン記憶部…駆動データの信号パターンを設定する。これは、正・逆転に応じた複数のパターンを記憶している。
▲４▼トリガ同期信号カウンタ記憶部…駆動信号が出力されない時間、すなわちパルスモータが駆動されていない場合に、スタンバイ状態に戻すまでの時間を設定する。
▲５▼電流制御パターン記憶部，
▲６▼電流制御タイム記憶部…相毎の励磁電流として、電流制御タイム記憶部に設定された時間ごとに制御電流パターン記憶部に記憶されたパターンを出力して、パルスモータのオーバーランやトルクの過剰を防止する。電流制御パターンは、モータの正逆転等に応じて複数通り記憶されている。
▲７▼トリガ同期信号遅延タイム記憶部…モータ駆動トリガ信号の出力タイミングを、モータの実際の駆動タイミングに合わせるために遅延する時間を設定する。
【００４３】
以上説明したようなパラメータにより、本実施形態の画像通信装置に用いたパルスモータ制御装置では、パルスモータを駆動するためのタイマ及びステップカウンタ及び励磁パターンを、装置に合わせたパラメータとして各記憶部に記憶しておき、パルスモータの駆動制御を行うことができる。
【００４４】
また、パルスモータおよびその制御のしかたに応じたカウンタ値をパラメータとして設定することで、パルスモータの損傷を未然に防止することができる。
【００４５】
また、パルスモータの駆動信号の出力時に、電流制御タイム記憶部２５に記憶された時間間隔で、電流制御パターン記憶部２４に記憶された信号パターンを出力することで、いかなる用途に用いられるものであろうと、パルスモータ４の円滑な駆動を実現できる。
【００４６】
また、モータ駆動が実際に行われるタイミングとモータ駆動トリガ信号が送出されるタイミングとを、トリガ同期信号遅延タイム記憶部２７に記憶させてそれを用いることで、モータに応じて柔軟にタイミングの制御を実現することができる。
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態に於ける画像通装置の概略構成は図１と同様である。従って、第１の実施の形態と同じ構成となる部分についてはその説明を省略する。
【００４７】
図１３に、パルスモータ駆動装置１の概略構成ブロック図を示す。また、図１３における駆動出力制御部１３は図３と同様である。励磁パターン記憶部１１はパルスモータを駆動する際の相励磁パターン及び各相の電流制御パターンを保持する。励磁パターンセレクタ部１２は、励磁パターン記憶部１１中の励磁データより、円滑にパルスモータ駆動するように順次励磁パターンを選択する。駆動出力制御部１３は、励磁パターンセレクタ部１２より選択された励磁パターンを実際に出力する際に、モータ駆動電流制御信号等を用いて最適な出力とする。
【００４８】
モータ位相監視カウンタ１４は、駆動信号をカウントすることにより、励磁パターン記憶部１１より最適な励磁パターンを選択するパラメータ出力し、また、順逆転信号を入力することによりモータの順転及び逆転を行う。駆動ステップカウンタ１５は、駆動信号をカウントすることにより、所望の駆動速度によってパルスモータ駆動が実際に行われたステップ数をカウントする。駆動タイマ１６は、所望の駆動速度によりパルスモータの励磁相切り替えを実行する為の駆動信号を出力する。
【００４９】
データセレクタ部１７は、駆動開始信号、加減速信号、データ固定信号等の指示により、駆動ステップカウンタ１５及び駆動タイマ１６に入力するデータを順次選択する。モータ駆動ステップ記憶部１８は、データセレクタ部１７に出力するモータ駆動ステップデータを保持する。モータ駆動タイム記憶部１９は、データセレクタ部１７に出力するモータ駆動タイムデータを保持する。駆動開始信号生成回路３０は、メイン制御部２より入力される駆動許可信号と駆動ステップカウンタ１５のキャリー信号を用いて、モータ駆動を開始させる為、駆動タイマ１６にデータを設定する信号である駆動開始信号を出力する。
【００５０】
トリガ同期信号カウンタ２１は、メイン制御部２より入力されるトリガ同期信号をカウントし、また駆動タイマ１６及び駆動トリガ生成回路２０より出力される信号である駆動信号をロード信号とする。トリガ同期信号カウント記憶部２２はトリガ同期信号カウンタに設定する値を保持する。尚、このブロック図中にはクロック端子は記していないが、各カウンタ及び記憶部は全て同一のクロックで駆動している。
【００５１】
次に第２の実施の形態の制御方法について説明する。図１４，図１５は第２実施の形態の基本的な制御の流れを示すフローチャートである。
【００５２】
ステップＳ５０１では画像通信装置がスタンバイ状態にある。ステップＳ５０２では紙センサ７により装置に紙が挿入されたことを確認する。ここで、紙が存在しなければステップＳ５０１に進み、存在するならばステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０３では励磁パターン記憶部１１、モータ駆動ステップ記憶部１８、モータ駆動タイム記憶部１９等の各記憶部に、モータの制御のしかたに応じた適当なデータを設定する。
【００５３】
ステップＳ５０４でスタートキーの押下等の駆動開始の為の外部入力があればステップＳ５０５へ進み、そうでなければステップＳ５０１に進む。ステップＳ５０５では駆動許可信号がイネーブルであるかどうかを判断し、イネーブルであるならばステップＳ５０９へ進み、ディスエーブルであるならばステップＳ５０６に進む。ステップＳ５０６ではメイン制御部２のタイマＴ６を起動する。そして、ステップＳ５０７でこのタイマＴ６が０かどうかを判断し、０であるならばステップＳ５２１に進み、０でなければステップＳ５０８に進みカウントを継続する。また、タイマＴ６は駆動許可信号がイネーブルになったならば、その値はリフレッシュされる。
【００５４】
ステップＳ５０９では駆動ステップカウンタ１５のキャリー信号を出力条件とし、駆動許可信号が入力されることにより駆動開始信号生成回路３０より駆動開始信号を出力する。ステップＳ５１０では駆動開始信号が入力されることによりモータ駆動ステップ記憶部１８とモータ駆動タイム記憶部１９より、データセレクタ部１７でデータを選択し、駆動ステップカウンタ１５に値Ｓ２を、駆動タイマ１６にＴ７を入力設定する。また、この時同時に、メイン制御部２より送出される加減速信号及びデータ固定信号を検証し、所望の駆動タイム及び駆動ステップの各データを各々の記憶部より選択して設定する。
【００５５】
ステップＳ５１１で駆動タイマ１６が０かどうかを判断し、０であればステップＳ５１３に進み、０でなければステップＳ５１２に進む。ステップＳ５１２に進んだ場合は駆動タイマ１６が０になるまでカウントを繰り返す。ステップＳ５１３では再度駆動許可信号がイネーブルであるかどうかを判断し、イネーブルであればステップＳ５１４に進み、ディスエーブルであればステップＳ５２１に進む。ステップＳ５１４では駆動タイマ１６のタイマ値＝０になることにより駆動信号を出力する。
【００５６】
ステップＳ５１５では駆動信号により位相監視カウンタ１４をカウントし、そのカウント数を励磁パターンセレクタ部１２に出力することにより励磁パターン記憶部１１より新たな励磁パターンを選択する。また、この時、メイン制御部２より送出される順逆転信号を検証し、位相監視カウンタ１４をアップカウントまたはダウンカウントするかを判別することにより、モータ駆動方向の順転若しくは逆転を決定する。ステップＳ５１６では、ステップＳ５１５で選択された励磁パターンに従って、駆動出力制御部１３を経て、パルスモータ駆動回路３に駆動データを出力する。この出力によりパルスモータは１ステップ回転する。
【００５７】
ステップＳ５１７では紙センサ７により装置内の紙の有無を確認し、紙がなければステップＳ５２１に進み、紙が有ればステップＳ５１８に進む。ステップＳ５１８では、ステップＳ５１０で設定した駆動ステップ値Ｓ２が０であるかどうかを判断し、０であればステップＳ５０５に進み同様の動作を繰り返す。０でなければステップＳ５１９で駆動ステップカウンタをカウントする。そしてステップＳ５２０で駆動タイマにステップＳ５１０で選択されたデータを再度設定してステップＳ５１１に進み、以下同様の動作を繰り返す。
【００５８】
なお、第２の実施の形態において、他のブロックの制御は、第１の実施の形態に示したものと同様である。
【００５９】
図１６は図１４，図１５に示した制御の基本的タイミングチャートを示したものである。図１６に示すように、本実施形態におけるパルスモータ駆動装置１は、メイン制御部２からの信号である駆動許可信号を用いて、駆動開始信号を出力して駆動タイマ１６にデータを設定する。また、駆動開始信号の出力は駆動ステップカウンタ１５のキャリー信号出力の有無を条件としている。モータを駆動する信号である駆動信号は、駆動タイマ１６のキャリー信号で構成されている。駆動開始信号は上述のように駆動ステップカウンタ１５のキャリー信号出力の有無を条件としており、これは駆動タイマ１６及び駆動ステップカウンタ１５に新しいデータを設定入力する場合にのみ出力される。そして、このデータに従って駆動タイマ１６はカウントを行い、この駆動開始信号が入力されない場合には、駆動タイマ１６のキャリー信号により同データを駆動タイマ１６に再設定している。以下、この動作を繰り返し行い、メイン制御部からの駆動許可信号がディスエーブルになった場合には、パルスモータ４の駆動は停止する。このようにして、本実施形態のパルスモータ駆動装置は、パルスモータを駆動するためのタイマ及びステップカウンタ及び励磁パターンを、装置に合わせたパラメタとして各記憶部に記憶しておき、パルスモータの駆動制御を行うことができる。
【００６０】
以上説明したように、第１及び第２の実施形態の装置によれば、パルスモータ駆動の制御手法をハードロジックで構成し、また、その制御ロジックに幅広い汎用性をもたせていることにより、所望のパラメータを各記憶部に設定することにより容易にパルスモータを駆動することができる。これにより、ソフトにかかる負担を大幅に軽減することができる。また、このハードロジックを各ゲートアレイ中に流用することにより、スレーブＣＰＵにかかるコストを削減することを可能とした。
【００６１】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るパルスモータ制御装置及び方法は、所望のパラメータを設定することにより種々のパルスモータ駆動制御を実現できる幅広い汎用性をもち、しかもそれを安価に実現できるという効果を奏する。
【００６３】
【図面の簡単な説明】
【図１】画像通信装置のブロック図である。
【図２】第１実施の形態のパルスモータ駆動装置のブロック図である。
【図３】駆動出力制御部のブロック図である。
【図４】駆動トリガ生成回路のブロック図である。
【図５】第１実施の形態の基本的制御フローチャートである。
【図６】第１実施の形態の基本的制御フローチャートである。
【図７】第１実施の形態の基本的タイミングチャートである。
【図８】パルスモータ駆動監視の制御フローチャートである。
【図９】パルスモータ駆動開始のタイミングチャートである。
【図１０】相毎の電流制御フローチャートである。
【図１１】相毎の電流制御に関する波形概略図である。
【図１２】トリガ同期信号遅延制御フローチャートである。
【図１３】第２実施の形態のパルスモータ駆動装置のブロック図である。
【図１４】第２実施の形態の基本制御フローチャートである。
【図１５】第２実施の形態の基本制御フローチャートである。
【図１６】第２実施の形態の基本的タイミングチャートである。
【符号の説明】
１ パルスモータ駆動装置
２ メイン制御部
３ パルスモータ駆動回路
４ パルスモータ
５ 画像スキャナ手段
６ スキャナ
７ 紙センサ
８ ＲＡＭ
９ ＲＯＭ
１０ 画像通信装置
１１ 励磁パターン記憶部
１２ 励磁パターンセレクタ部
１３ 駆動出力制御部
１４ 位相監視カウンタ
１５ 駆動ステップカウンタ
１６ 駆動タイマ
１７ データセレクタ部
１８ データ駆動ステップ記憶部
１９ モータ駆動タイム記憶部
２０ 駆動トリガ生成回路
２１ トリガ同期カウンタ
２２ トリガ同期信号カウント記憶部
２３ 電流制御パターンセレクタ部
２４ 電流制御パターン記憶部
２５ 電流制御タイム記憶部
２６ 電流制御カウンタ
２７ トリガ同期信号遅延タイム記憶部
２８ トリガ同期信号遅延カウンタ
２９ 同期回路
３０ 駆動開始信号生成回路

Claims (21)

1. パルスモータの駆動制御を行うパルスモータ制御装置であって、
   複数の励磁パターンを記憶する励磁パターン記憶手段と、
   前記励磁パターン記憶部から、所望のパターンを選択する励磁パターン選択手段と、
   選択された励磁パターンデータを前記パルスモータに出力する出力手段と、
   少なくとも１つのモータ駆動時間を記憶するモータ駆動タイム記憶手段と、
   少なくとも１つのモータ駆動ステップを記憶するモータ駆動ステップ記憶手段と、
   一定時間毎に入力されるトリガ同期信号とトリガ信号とより、所望のモータ駆動トリガ信号を生成する駆動トリガ生成手段と、
   前記モータ駆動トリガ信号に応じて、前記モータ駆動タイム記憶手段及び前記モータ駆動ステップ記憶手段より所望のデータを選択するデータセレクタ手段と、
   前記データセレクタ手段により選択された前記モータ駆動タイムの値をカウントする駆動タイマと、
   前記データセレクタ手段により選択された前記モータ駆動ステップの値をカウントする駆動ステップカウンタ手段と
   を備えることを特徴とするパルスモータ制御装置。
2. 前記モータ駆動タイム記憶手段及び前記モータ駆動ステップ記憶手段にはそれぞれ複数通りのデータを格納し、前記データセレクタ手段は、加減速信号を入力することにより、前記モータ駆動タイム及び前記モータ駆動ステップを、パルスモータの加速または減速を行うように選択することを特徴とする請求項１に記載のパルスモータ制御装置。
3. 前記モータ駆動タイム記憶手段及び前記モータ駆動ステップ記憶手段は複数通りのデータを格納し、前記データセレクタ手段は、データ固定信号を入力することにより、その時点におけるモータ駆動タイム及びモータ駆動ステップを選択することを特徴とする請求項１に記載のパルスモータ制御装置。
4. 出力されている励磁パターンを識別する位相監視カウンタ手段を更に備え、前記パルスモータが停止した場合においても再度前記パルスモータを駆動する場合には、前記位相監視カウンタ手段に格納された値をもとに、励磁的に整合のとれた励磁パターンを出力して、前記パルスモータを駆動することを特徴とする請求項１に記載のパルスモータ制御装置。
5. トリガ同期信号の入力をカウントするトリガ同期信号カウンタ手段を更に備え、該カウンタ手段の値がある一定の値になった場合に前記パルスモータへの出力電流を所定の値にすることを特徴とする請求項１に記載のパルスモータ制御装置。
6. トリガ同期信号の入力をカウントするトリガ同期信号カウンタ手段と、前記トリガ同期信号カウンタ手段の設定値を記憶するトリガ同期信号カウント記憶手段を更に備え、前記トリガ同期信号カウント記憶手段に記憶されているカウント数経過しても前記パルスモータの励磁状態が変化しない場合には、パルスモータへの出力電流を所定の値にすることを特徴とする請求項１に記載のパルスモータ制御装置。
7. トリガ信号を遅延させるトリガ信号遅延手段を持ち、前記トリガ信号を出力するタイミングと実際にモータが駆動を開始するタイミングを同期させることを特徴とする請求項１に記載のパルスモータ制御装置。
8. 励磁出力する電流値を励磁相切り替え時から所定時間経過後に所定の電流値に設定することを特徴とする請求項１に記載のパルスモータ制御装置。
9. 順逆転信号が入力されることにより、パルスモータの順転及び逆転を行うことを特徴とする請求項１に記載のパルスモータ制御装置。
10. パルスモータの駆動制御を行うパルスモータ制御装置であって、
    複数の励磁パターン記憶手段と、
    該例示パターンから所望の励磁パターンを選択する励磁パターンセレクタ手段と、
    選択された励磁パターンデータを前記パルスモータに出力する出力手段と、
    少なくとも１つのモータ駆動時間を記憶するモータ駆動タイム記憶手段と、
    少なくとも１つのモータ駆動ステップを記憶するモータ駆動ステップ記憶手段と、
    駆動許可信号が入力されることにより駆動開始信号を生成する駆動開始信号生成手段と、
    前記モータ駆動タイム記憶手段及び前記モータ駆動ステップ記憶手段より所望のデータを選択するデータセレクタ手段と、
    前記データセレクタ手段により選択された前記モータ駆動タイム記憶手段の値をカウントする駆動タイマ手段と、
    前記データセレクタ手段により選択された前記モータ駆動ステップ記憶手段の値をカウントする駆動ステップカウンタ手段と、
    を備えることを特徴とするパルスモータ制御装置。
11. 前記モータ駆動タイム記憶手段及び前記モータ駆動ステップ記憶手段はそれぞれ複数通りのデータを格納し、前記データセレクタ手段は、加減速信号を入力することにより、前記パルスモータの加速及び減速を行うように前記モータ駆動タイム及び前記モータ駆動ステップを選択することを特徴とする請求項１０に記載のパルスモータ制御装置。
12. 前記モータ駆動タイム記憶手段及び前記モータ駆動ステップ記憶手段はそれぞれ複数通りのデータを格納し、前記データセレクタ手段は、データ固定信号を入力することにより、その時点での前記モータ駆動タイム及び前記モータ駆動ステップを選択することを特徴とする請求項１０に記載のパルスモータ制御装置。
13. 出力されている励磁パターンを識別する位相監視カウンタ手段を更に備え、前記パルスモータが停止した場合に、再度パルスモータを駆動する際に、前記位相監視カウンタ手段の値をもとに、励磁的に整合のとれた励磁パターンを出力して前記パルスモータを駆動することを特徴とする請求項１０に記載のパルスモータ制御装置。
14. 励磁相切り替え時よりカウントを開始するタイマ手段を更に備え、前記励磁パターン出力手段により出力される励磁パターンに対応する電流値を、励磁相切り替え時から所定時間経過後に、所定の電流値に設定することを特徴とする請求項１０に記載のパルスモータ制御装置。
15. 順逆転信号を入力されることにより、パルスモータの順転及び逆転を行うことを特徴とする請求項１０に記載のパルスモータ制御装置。
16. 一定時間毎に入力されるトリガ同期信号とトリガ信号より所望のモータ駆動トリガ信号を生成する駆動トリガ生成手段と、前記駆動開始信号生成手段によるパルスモータ駆動と前記駆動トリガ生成手段によるパルスモータ駆動とを切り替える切替手段とを更に備えることを特徴とする請求項１０に記載のパルスモータ制御装置。
17. 前記所定の値とは０であることを特徴とする請求項５または６に記載のパルスモータ制御装置。
18. トリガ信号に基づいてパルスモータに駆動データを入力して制御するパルスモータ制御装置であって、
    １つの駆動データを出力するモータ駆動時間と、前記モータ駆動時間を１ステップとしてモータを駆動する駆動ステップ数と、モータへの出力信号となる複数の励磁パターンと、モータが駆動されていないことの判定基準となるトリガ同期信号カウンタ値と、パルスモータの相毎に駆動電流を出力する電流制御時間と、該電流制御時間駆動電流を出力したあと出力される所定の電流制御パターンと、パルスモータの駆動に駆動信号を合わせるためのトリガ同期信号遅延時間とを少なくとも記憶するパラメータ記憶手段と、
    前記モータ駆動時間に応じた長さの駆動信号として、前記駆動ステップ数に応じた数、前記励磁パターンから読み出し、前記トリガ同期信号遅延時間分遅延させて出力するとともに、その際、前記励磁パターンを前記電流制御時間出力後、残り時間は前記電流制御パターンを出力する駆動信号出力手段と、
    前記パルスモータを駆動する同期信号を数え、前記トリガ同期信号カウンタ値に達する間、前記駆動信号が出力されない場合に、当該パルスモータ制御装置を初期化する手段と
    を備えることを特徴とするパルスモータ制御装置。
19. 前記駆動信号出力手段は、パルスモータの順転及び逆転に応じて異なる励磁パターンを駆動信号として出力することを特徴とする請求項１８に記載のパルスモータ制御装置。
20. 前記駆動信号出力手段は、パルスモータの加速及び減速に応じて異なる励磁パターンを駆動信号として出力することを特徴とする請求項１８に記載のパルスモータ制御装置。
21. トリガ信号に基づいてパルスモータに駆動データを入力して制御するパルスモータ制御方法であって、
    １つの駆動データを出力するモータ駆動時間と、前記モータ駆動時間を１ステップとしてモータを駆動する駆動ステップ数と、モータへの出力信号となる複数の励磁パターンと、パルスモータの相毎に駆動電流を出力する電流制御時間と、該電流制御時間駆動電流を出力したあと出力される所定の電流制御パターンと、パルスモータの駆動に駆動信号を合わせるためのトリガ同期信号遅延時間とを、所定の記憶部に設定するパラメータ設定工程と、
    前記モータ駆動時間に応じた長さの駆動信号として、前記駆動ステップ数に応じた数、前記励磁パターンから読み出し、前記トリガ同期信号遅延時間分遅延させて出力するとともに、その際、前記励磁パターンを前記電流制御時間出力後、残り時間は前記電流制御パターンを出力する駆動信号出力工程と
    を備えることを特徴とするパルスモータ制御方法。

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