JP3812712B2 - DC motor rotation control device - Google Patents

DC motor rotation control device Download PDF

Info

Publication number
JP3812712B2
JP3812712B2 JP2000179192A JP2000179192A JP3812712B2 JP 3812712 B2 JP3812712 B2 JP 3812712B2 JP 2000179192 A JP2000179192 A JP 2000179192A JP 2000179192 A JP2000179192 A JP 2000179192A JP 3812712 B2 JP3812712 B2 JP 3812712B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
rotation
brush
voltage
reference voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000179192A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002010663A (en
Inventor
好美 大野
育也 鶴川
憲次 小山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2000179192A priority Critical patent/JP3812712B2/en
Publication of JP2002010663A publication Critical patent/JP2002010663A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3812712B2 publication Critical patent/JP3812712B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Stopping Of Electric Motors (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械的作動の駆動源として直流モータ（ＤＣモータ）を用い且つ該直流モータの回転速度の安定化および累積回転数の制御が要求される装置に係り、特に、回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転子に設けられた整流子に、固定子と一体的に設けられた一対の電極用ブラシを摺接し、該電極用ブラシおよび整流子により、直流駆動電圧を切換えて前記回転子コイルに供給して、直流モータにおける前記回転子の回転方向、回転速度および回転位置の少なくともいずれかを検出して前記回転子の回転動作を制御するのに好適な直流モータの回転制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、カメラにおけるズームレンズからなる撮影レンズをズーミングさせるためのズーム動作、測距情報等の被写体距離情報に基づき撮影レンズおよび結像面の少なくとも一方を光軸に沿ってフォーカシング駆動して合焦させるためのフォーカス駆動、あるいは撮影フィルムの巻上げおよび巻戻しを行なうためのフィルム給送駆動などの機械的作動の駆動源として、ブラシ式の直流モータが用いられることが多い。ブラシ式の直流モータは、固定子に永久磁石等を用いた複数の固定磁極を形成し、回転子の複数の磁極を形成する複数の回転子コイルに、回転子と一体に回転する整流子および固定子側から該整流子に摺接するブラシを介して、直流駆動電圧を回転角度に応じて切換えて供給して回転子を回転させる。
【０００３】
このような直流モータとしては、例えば３極モータの場合、図１５に示すように、直流駆動電源Ｅ０から一対の電極用ブラシＢ０１およびＢ０２を介して、これら一対の電極用ブラシＢ０１およびＢ０２に摺接する整流子ＣＭ０に給電する。一対の電極用ブラシＢ０１およびＢ０２は、整流子ＣＭ０に対して１８０°異なる位置で当接している。整流子ＣＭ０は、回転子と一体に動作する円筒面を形成して設けられ、この場合、該円筒面を等角度間隔でほぼ１２０°毎に３等分した接片で構成される。整流子ＣＭ０の各隣接する接片間に３個の回転子コイルがそれぞれ接続されて、これら回転子コイルにより３個の回転子磁極を形成する。
【０００４】
これら回転子磁極は、回転角度に応じて、電極用ブラシＢ０１およびＢ０２と整流子ＣＭ０の各接片との接触状態が変化することによって、極性が変動して、固定子側の永久磁石からなる、例えば一対の固定子磁極（図示せず）との間で回転駆動力を発生する。回転子の回転に伴い、各回転子磁極が各固定子磁極に逐次対峙し且つ電極用ブラシＢ０１およびＢ０２と整流子ＣＭ０の各接片との接触状態が変化して、各回転子磁極の極性が逐次変動することによって、回転子が継続的に回転する。
すなわち、電源Ｅ０から一対の電極用ブラシＢ０１およびＢ０２に電圧が印加されると、電極用ブラシＢ０１およびＢ０２のうちの一方から他方に回転子コイルを介して電流が流れ、回転子コイルにより磁界を発生して、回転子磁極を形成する。このように回転子コイルにより発生した磁界と、固定子磁極による磁界との作用により、回転子が回転する。
【０００５】
このようなモータの回転を検出する方法としては、ロータリエンコーダ方式が一般的である。すなわち、モータの回転出力軸またはそれに応動する伝達機構内に、周面にスリットを形成した回転スリット円盤を設け、該回転スリット円盤の周面のスリットをフォトインタラプタで検出することにより、回転を検出する。この方法は、的確な回転検出を行なうことができるが、ロータリエンコーダを構成する回転スリット円盤およびフォトインタラプタ等が必要となり、そのためのスペースの増大およびコストの上昇を伴うこととなる。
また、図１６および図１７に示すようにモータに流れる電流のリップルから回転を検出する方法もある。
すなわち、図１６に示すように、駆動電源Ｅ０からモータの駆動電流を一方の、例えば電極用ブラシＢ０２に給電する給電路に抵抗Ｒ０を直列に介挿して、抵抗Ｒ０の端子電圧を検出して、図１７に示すような６０°周期のリップル波形を得る。このリップル波形は、回転子の回転角度位置に対応しているから、これを適宜波形整形するなどして、回転角度位置に応じたパルス信号を得ることができる。
【０００６】
この方法は、コストおよびスペースの面では有利であるが、ノイズ等による誤検出のおそれがあるなど、検出精度の面で不安がある。
これに対して、特開平４−１２７８６４号公報等には、一対の電極用ブラシとは別に回転検出用ブラシを設けて回転検出を行なう方式が示されている。回転検出用ブラシは、一対の電極用ブラシと同様に整流子に摺接して、整流子における電圧を抽出する。この回転検出用ブラシで検出した信号をもとにして回転を検出する。
また、上記特開平４−１２７８６４号公報等には、具体的には、例えば、図１８に示すような構成に相当する構成が開示されている。モータＭ０の一対の電極用ブラシＢ０１およびＢ０２とは別途に回転検出用ブラシＢＤ０が設けられている。回転検出用ブラシＢＤ０には、微分回路１０１、時定数リセット回路１０２および時定数回路１０３が順次接続されている。比較基準電圧発生部１０４の出力が反転入力端に接続された比較器１０５の非反転入力端に上記時定数回路１０３の出力が接続される。比較器１０５の出力は、図示極性のダイオード１０６を介してリレー１０７（の励磁コイル）の一端に接続される。
【０００７】
リレー１０７（の励磁コイル）の他端は、駆動電源Ｅ０の一端に接続される。駆動電源Ｅ０には、リレー１０７の接点１０７ａを介して一対の電極用ブラシＢ０１およびＢ０２が接続されている。リレー１０７（の励磁コイル）の前記一端は、図示極性のダイオード１０８を介してモータ起動回路１０９のトランジスタ１０９ａのコレクタに接続されている。トランジスタ１０９ａのベースには、抵抗１０９ｂを介してモータ起動信号が供給され、トランジスタ１０９ａのベースとエミッタとの間に抵抗１０９ｃが接続されている。トランジスタ１０９ａのエミッタは、駆動電源Ｅ０の他端に接続されている。
図１９に、このような構成における各部の信号波形、つまり、モータ起動回路１０９に入力されるモータ起動信号、回転検出用ブラシＢＤ０の検出信号、微分回路１０１の出力信号、時定数回路１０３の出力信号、比較器１０５の出力信号、リレー１０７の動作信号および駆動電源Ｅ０からモータＭ０への駆動電源供給の各波形が示されている。
【０００８】
モータ起動信号によりモータ起動回路１０９の トランジスタ１０９ａがオンとなると、リレー１０７がオンとなって接点１０７ａが閉じ、電極用ブラシＢ０１およびＢ０２を介してモータＭ０に電力が供給され、モータＭ０の回転が開始される。モータＭ０の回転に伴い回転検出用ブラシＢＤ０からパルス列ＳＡ０が出力され、微分回路１０１で微分されて、各パルスの前縁に同期した信号ＳＢ０が時定数リセット回路１０２に供給される。時定数リセット回路１０２は、信号ＳＢ０に同期して時定数回路１０３をリセットし、時定数回路１０３から信号ＳＣ０として図１９に示すような信号を出力させる。
モータＭ０が通常の回転速度で回転している定常状態においては、時定数回路１０３の出力信号ＳＣ０が比較基準電圧発生部１０４から供給される比較基準電圧を超えることはない。
【０００９】
この状態では、比較器１０５の出力信号ＳＤ０は“Ｌ（低レベル）”であり、リレー１０７は励磁されオン状態を続けて、モータＭ０に対する給電は維持される。
ところが、過負荷等によりモータＭ０の回転速度が低下すると、時定数回路１０３の出力信号ＳＣ０が比較基準電圧を超え、比較器１０５の出力信号ＳＤ０が“Ｈ（高レベル）”となり、リレー１０７に励磁電流が流れなくなってオフとなり、接点１０７ａが開いてモータＭ０に対する給電は停止される。このようにして、モータＭ０の回転速度の低下を検出し、モータＭ０を停止させて、モータＭ０に過大な電流が流れ続けることを防止する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平４−１２７８６４号公報等に開示された方法では、モータの回転速度がある程度よりも低下した場合にのみリレーを動作させることが示されているに過ぎず、回転方向、回転数、回転速度および回転位置等を高精度に検出し、回転方向制御、回転数制御、回転速度制御および累積回転数制御等に利用するための技術については明確に示されていない。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、簡単で且つスペースを占有しない構成により、ブラシ式直流モータの回転速度および回転数を的確に検出し、効果的な回転制御を可能とする直流モータの回転制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
本発明の第１の目的は、特に、スペースをとらない簡単且つ安価な構成で、特定の一方向についての効果的な回転検出に基づく適切な回転制御を可能とする直流モータの回転制御装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、特に、スペースをとらない簡単且つ安価な構成で、直流モータの両方向の回転に対して安定な回転検出に基づく適切な回転制御を可能とする直流モータの回転制御装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、特に、駆動条件の種々の変動に対応する的確な回転検出に基づく効果的な回転制御を可能とする直流モータの回転制御装置を提供することにある。
本発明の第４の目的は、特に、被駆動部材の作動位置に的確に累積回転数を対応させ、被駆動部材の正確な位置制御を達成する効果的な回転制御を可能とする直流モータの回転制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した本発明に係る直流モータの回転制御装置は、上述した第１の目的を達成するために、
ｎ極（ｎは３以上の自然数）の直流モータの回転子の回転動作を制御する回転制御装置において、
回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転子に一体的に設けられて、該回転子の回転動作に伴って直流駆動電圧を切換えて前記回転子コイルに供給するための整流子と、
固定子と一体的に設けられ、前記整流子に摺接して、直流駆動電圧を該整流子に供給する第１および第２の電極用ブラシと、
前記第１および第２の電極用ブラシとは別途に、前記固定子側に、前記第２の電極用ブラシに対して１８０／ｎ゜未満の回転角度位置にて前記整流子に摺接すべく配設され、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出用ブラシと、
前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給して当該直流モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記第１の電極用ブラシに正電位を、前記第２の電極用ブラシに負電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する１以上の比較基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段により生成される前記１以上の比較基準電圧とを比較する比較器と、
前記基準電圧生成手段により生成される前記１以上の比較基準電圧のうちの少なくとも前記所定の回転方向に対応する比較基準電圧を前記比較器に供給し、且つ少なくとも前記所定の回転方向について前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御するモータ制御回路と
を具備することを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載した本発明に係る直流モータの回転制御装置は、上述した第２の目的を達成するために、ｎ極（ｎは３以上の自然数）の直流モータの回転子の回転動作を制御する回転制御装置において、
回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転子に一体的に設けられて、該回転子の回転動作に伴って直流駆動電圧を切換えて前記回転子コイルに供給するための整流子と、
固定子と一体的に設けられ、前記整流子に摺接して、直流駆動電圧を該整流子に供給する第１および第２の電極用ブラシと、
前記第１および第２の電極用ブラシとは別途に、前記固定子側に、前記第２の電極用ブラシに対して１８０／ｎ゜未満の回転角度位置にて前記整流子に摺接すべく配設され、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出用ブラシと、
前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給して当該直流モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記第１の電極用ブラシに正電位を、前記第２の電極用ブラシに負電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する第１の比較基準電圧と、前記第１の電極用ブラシに負電位を、前記第２の電極用ブラシに正電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する第２の比較基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段により生成される前記第１または第２の比較基準電圧とを比較する比較器と、
前記基準電圧生成手段により生成される前記第１または第２の比較基準電圧のうちの少なくとも前記所定の回転方向に対応する比較基準電圧を前記比較器に供給し、且つ少なくとも前記所定の回転方向について前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御するモータ制御回路と
を具備することを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載した本発明に係る直流モータの回転制御装置の前記モータ制御回路は、
前記比較器の出力パルスをカウントするパルス計数手段と、
前記パルス計数手段のカウント値に基づき当該直流モータの累積回転数に対応する累積回転数情報を求める累積回転数算出手段と、
前記累積回転数算出手段で算出された累積回転数情報と目標とする累積回転数とに基づいて、該目標累積回転数までの残存回転数に対応する残存回転数情報を求める残存回転数算出手段と、
前記残存回転数算出手段より出力される残存回転数情報を予め設定された値と比較し、その比較結果に基づいて前記モータ駆動回路を制御してモータ回転状態を変更させる駆動制御手段とを含むことを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載した本発明に係る直流モータの回転制御装置は、前記累積回転数算出手段が、
当該直流モータの回転開始後、該直流モータにより駆動される被駆動部材の基準位置において得られる信号に基づいて、前記累積回転数情報のカウントを開始する手段を含むことを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係る直流モータの回転制御装置は、前記基準電圧生成手段で生成する比較基準電圧は、前記第１と第２の電極用ブラシに印加する電圧から生成することを特徴としている。
請求項６に記載した本発明に係る直流モータの回転制御装置は、前記回転検出用ブラシにより検出される電圧がローパスフィルタおよび／または該ローパスフィルタと並列に接続される定電圧ダイオードから構成されるノイズ除去回路を介して前記比較器に入力することを特徴としている。
【００１６】
【作用】
本発明の請求項１による直流モータの回転制御装置は、ｎ極（ｎは３以上の自然数）の直流モータの回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転子に一体的に設けられた整流子により、該回転子の回転動作に伴って直流駆動電圧を切換えて前記回転子コイルに供給し、固定子と一体的に設けられ、前記整流子に摺接する第１および第２の電極用ブラシにより、直流駆動電圧を該整流子に供給し、前記第１および第２の電極用ブラシとは別途に、前記固定子側に、前記第２の電極用ブラシに対して１８０／ｎ゜未満の回転角度位置にて前記整流子に摺接させて、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出用ブラシを配設し、前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給するモータ駆動回路により当該直流モータを駆動し、前記第１の電極用ブラシに正電位を、前記第２の電極用ブラシに負電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する１以上の比較基準電圧を基準電圧生成手段により生成し、前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段により生成される前記１以上の比較基準電圧とを比較器により比較するとともに、前記基準電圧生成手段により生成される前記１以上の比較基準電圧のうちの少なくとも前記所定の回転方向に対応する比較基準電圧を前記比較器に供給し、且つ少なくとも前記所定の回転方向について前記比較器の出力に応動するモータ制御回路により前記モータ駆動回路を制御する。
このような構成により、特に、スペースを占有しない簡単で且つ安価な構成により、特定の一方向についての効果的な回転検出に基づく適切な回転制御が可能となる。
【００１７】
本発明の請求項２による直流モータの回転制御装置は、ｎ極（ｎは３以上の自然数）の直流モータの回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転子に一体的に設けられた整流子により、該回転子の回転動作に伴って直流駆動電圧を切換えて前記回転子コイルに供給し、固定子と一体的に設けられ、前記整流子に摺接する第１および第２の電極用ブラシにより、直流駆動電圧を該整流子に供給し、前記第１および第２の電極用ブラシとは別途に、前記固定子側に、前記第２の電極用ブラシに対して１８０／ｎ゜未満の回転角度位置にて前記整流子に摺接させて、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出用ブラシを配設し、前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給するモータ駆動回路により当該直流モータを駆動し、前記第１の電極用ブラシに正電位を、前記第２の電極用ブラシに負電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する第１の比較基準電圧と、前記第１の電極用ブラシに負電位を、前記第２の電極用ブラシに正電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する第２の比較基準電圧を基準電圧生成手段により生成し、前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段により生成される前記第１または第２の比較基準電圧とを比較器により比較するとともに、前記基準電圧生成手段により生成される前記第１および第２の比較基準電圧のうちの少なくとも前記所定の回転方向に対応する比較基準電圧を前記比較器に供給し、且つ少なくとも前記所定の回転方向について前記比較器の出力に応動するモータ制御回路により前記モータ駆動回路を制御する。
このような構成により、特に、スペースをとらない簡単且つ安価な構成で、直流モータの両方向の回転に対して安定な回転検出に基づく適切な回転制御が可能となる。
【００１８】
本発明の請求項３による直流モータの回転制御装置は、該モータ制御回路が、前記比較器の出力パルスをパルス計数手段にてカウントし、前記パルス計数手段のカウント値に基づき、累積回転数算出手段にて当該直流モータの累積回転数に対応する累積回転数情報を求め、前記累積回転数算出手段で算出された累積回転数情報と目標とする累積回転数とに基づいて、残存回転数算出手段により該目標累積回転数までの残存回転数に対応する残存回転数情報を求め、駆動制御手段により、前記残存回転数算出手段より出力される残存回転数情報を予め設定された値と比較し、その比較結果に基づいて前記モータ駆動回路を制御してモータ回転状態を変更させる。
このような構成により、特に、駆動条件の種々の変動に対応する的確な回転検出に基づく効果的な回転制御が可能となる。
【００１９】
また、本発明の請求項４による直流モータの回転制御装置は、前記累積回転数算出手段が、当該直流モータの回転開始後、該直流モータにより駆動される被駆動部材の基準位置において得られる信号に基づいて、前記累積回転数情報のカウントを開始する手段を含む。
このような構成により、特に、被駆動部材の作動位置に的確に累積回転数を対応させ、被駆動部材の正確な位置制御を達成する効果的な回転制御が可能となる。
また、本発明の請求項５による直流モータの回転制御装置は、前記基準電圧生成手段で生成する比較基準電圧を、前記第１と第２の電極用ブラシに印加する電圧から生成する。
このような構成により、直流モータの端子電圧が変化しても、安定した回転検出信号が得られる。
また、本発明の請求項６による直流モータの回転制御装置は、前記回転検出用ブラシにより検出される電圧がローパスフィルタおよび／または該ローパスフィルタと並列に接続される定電圧ダイオードから構成されるノイズ除去回路を介して前記比較器に入力する。
このような構成により、回転検出用ブラシの検出信号の急峻なサージ状の波形等のノイズ成分を除去して、比較器に供給することで、安定した矩形波が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係る直流モータの回転制御装置を詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態に係る直流モータの回転制御装置を説明するためのものである。図１は、直流モータの回転制御装置の構成を示しており、図２は、図１に示す直流モータの回転制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
図１および図２に示す本発明の第１の実施の形態に係る直流モータの回転制御装置の説明に先立ち、まず本発明で用いている直流モータの回転検出装置について説明する。
図３に示す直流モータの回転検出装置は、駆動電源Ｅ１からスイッチＳＷ１を介して駆動電力が供給されて駆動される直流モータＭ１の回転を検出するものであり、直流モータＭ１には、一対の電極用ブラシＢ１１およびＢ１２と回転検出用ブラシＢＤ１を設けている。図３の直流モータの回転検出装置は、ノイズ除去回路１、比較基準電圧生成手段２および比較器３を具備する。
【００２１】
ノイズ除去回路１は、回転検出用ブラシＢＤ１の検出信号の急峻なサージ状の波形等のノイズ成分を除去して比較器３に供給する。比較基準電圧生成手段２は、回転検出用ブラシＢＤ１の検出信号を回転速度に応じたパルス周期およびパルス幅のパルス列に変換するための比較基準電圧を生成し、比較器３に供給する。比較器３は、回転検出用ブラシＢＤ１の検出信号からノイズ除去回路１によりノイズが除去された信号と、比較基準電圧生成手段２により生成される比較基準電圧とを比較して、回転速度に応じたパルス周期およびパルス幅のパルス列を出力する。
図３に示す直流モータの回転検出装置をさらに具体的に構成したのが、図４に示す直流モータの回転検出装置である。図４に示す直流モータの回転検出装置は、図３の場合と同様に駆動電源Ｅ１からスイッチＳＷ１を介して駆動電圧Ｅｏを供給して駆動される直流モータＭ１の回転を検出するものであり、モータＭ１には、一対の電極用ブラシＢ１１およびＢ１２とは別途に回転検出用ブラシＢＤ１を設けている。図４の回転検出装置は、ノイズ除去回路１Ａ、比較基準電圧生成手段２Ａおよび比較器３を具備する。
【００２２】
ノイズ除去回路１Ａは、回転検出用ブラシＢＤ１の検出信号の急峻なサージ状の波形等のノイズ成分を除去して比較器３に供給する回路であり、定電圧ダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１を有している。定電圧ダイオードＺＤ１は、例えばツェナーダイオード等からなり、回転検出用ブラシＢＤ１と駆動電源Ｅ１の共通低電位側との間に接続される。抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１は順次直列に接続されて、これらの直列回路が、抵抗Ｒ１を回転検出用ブラシＢＤ１側とし且つコンデンサＣ１を駆動電源Ｅ１の共通低電位側として、定電圧ダイオードＺＤ１と並列に、回転検出用ブラシＢＤ１と駆動電源Ｅ１の共通低電位との間に接続される。コンデンサＣ１の両端すなわち、該コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１との接続点と、回転検出用ブラシＢＤ１と駆動電源Ｅ１の共通低電位と、の間の電圧が比較器３の非反転入力端（＋側）に供給される。
【００２３】
比較基準電圧生成手段２Ａは、回転検出用ブラシＢＤ１の検出信号を回転速度に応じたパルス周期およびパルス幅のパルス列に変換するための比較基準電圧を生成し、比較器３に供給する部分であり、ポテンショメータＶＲ１により構成される。ポテンショメータＶＲ１の固定側両端が電源電圧Ｖｃｃと共通低電位とにそれぞれ接続され、該ポテンショメータＶＲ１の可動端と共通低電位との間の電圧、例えばＥｏ／４にほぼ相当する電圧、が比較器３の非反転入力端（−側）に供給される。
比較器３は、図３の場合とほぼ同様の構成を有し、回転検出用ブラシＢＤ１の検出信号からノイズ除去回路１Ａによりノイズが除去された信号が非反転入力側に、比較基準電圧生成手段２Ａにより生成される比較基準電圧（Ｅｏ／４）が反転入力側にそれぞれ供給され、両者を比較する。比較器３は、ノイズ除去回路１Ａの出力が比較基準電圧（Ｅｏ／４）を超えると電源電圧Ｖｃｃつまり“Ｈ”となり、ノイズ除去回路１Ａの出力が比較基準電圧（Ｅｏ／４）以下では共通低電位つまり“Ｌ”となって、回転速度に応じたパルス周期およびパルス幅のパルス列を出力する。
【００２４】
次に、図４の直流モータの回転検出装置の動作について、図５に示す各部の波形図を参照して説明する。図５には、高速回転時および低速回転時における回転検出用ブラシＢＤ１の出力信号ＳＡ１、ノイズ除去回路１Ａの出力信号ＳＢ１および比較器３の出力信号ＳＣ１の各信号電圧波形を示している。
回転検出用ブラシＢＤ１を有する直流モータＭ１は、出力電圧Ｅｏの直流駆動電源Ｅ１にスイッチＳＷ１を直列に介して接続されており、該直流モータＭ１の回転検出用ブラシＢＤ１をノイズ除去回路１Ａに接続している。ノイズ除去回路１Ａは、上述したように抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との直列回路に並列にツェナーダイオード等の定電圧ダイオードＺＤ１が並列に接続されている。定電圧ダイオードＺＤ１は、モータＭ１の回転子巻線すなわち回転子コイルの自己誘導作用による逆起電力による電圧をクランプする。抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１は、両者の接続点から出力を取り出して、高周波成分を除去するためのローパスフィルタを構成している。ローパスフィルタを構成する抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１の接続点から取り出した出力を、比較器３の非反転入力端（＋側）に供給する。
【００２５】
スイッチＳＷ１を閉じると直流モータＭ１に駆動電源Ｅ１からの直流電圧が供給され、電極用ブラシＢ１１およびＢ１２を介して回転子コイルが励磁されて、永久磁石等により磁極が形成された固定子に対して、回転子が回転する。この直流モータＭ１の回転により、回転検出用ブラシＢＤ１にほぼパルス状の電圧信号ＳＡ１が発生する。回転検出用ブラシＢＤ１から出力される電圧信号ＳＡ１のパルス列の各パルスの前縁部、つまり図５に示す立ち上がり部分、の急峻なサージ状の波形は、ブラシに当接する整流子の接片が切り替わるときに、各接片に接続された回転子コイルに流れる電流の大きさが瞬間的に変化するため、回転子コイルの自己誘導作用により発生する電圧によるものであり、その大きさは、回転速度に応じてコイルを流れる電流の大きさにより変化する。また、各パルス波形の傾斜部分は、回転子コイルに流れる電流およびコイルの直流抵抗成分により生ずる電圧と、コイルが磁界中を回転することにより生ずる誘導電圧とが合成されたものである。高速回転時は後者の誘導電圧が支配的となり、低速回転時は前者の抵抗成分による電圧が支配的となる。したがって、この傾斜部分の傾斜角度は、図５にも示されているように、回転が低速であるほど傾斜が緩やかとなり、平坦に近くなる。
【００２６】
ノイズ除去回路１Ａの出力信号ＳＢ１の波形は、上述したサージ波形および回転検出用ブラシＢＤ１と整流子との接触により生じる機械的ノイズ等の高周波ノイズが除去されている。比較器３は、このノイズ除去回路１Ａの出力信号ＳＢ１の電圧とポテンショメータＶＲ１から取り出される、例えば約Ｅｏ／４、の比較基準電圧とを比較する。このため比較器３の出力信号ＳＣ１としては、この場合、電圧Ｖｃｃである“Ｈ”と、この場合、共通低電位、つまりグラウンドレベル（ＧＮＤ）、である“Ｌ”の２種類のレベルのいずれかしかあらわれず、安定した矩形波が得られる。
なお、ノイズ除去回路１Ａは、使用する直流モータの特性や使用する電力あるいは信号処理回路システムの電圧等に応じて適宜構成すれば良く、このノイズ除去回路１Ａは、必ずしも必須の構成ではなく、使用する直流モータの特性や使用する電力あるいは信号処理回路システムの電圧等によっては、省略することもできる。
【００２７】
図３に示した直流モータの回転検出装置をさらに具体的に構成した他の構成を図６に示している。図６に示す直流モータの回転検出装置は、図３および図４の場合と同様に駆動電源Ｅ１からスイッチＳＷ１を介して駆動電圧Ｅｏを供給して駆動される直流モータＭ１の回転を検出するものであり、モータＭ１には、一対の電極用ブラシＢ１１およびＢ１２とは別途に回転検出用ブラシＢＤ１を設けている。図６の回転検出装置は、ノイズ除去回路１Ｂ、比較基準電圧生成手段２Ｂおよび比較器３を具備する。
ノイズ除去回路１Ｂは、図４に示したノイズ除去回路１Ａと全く同様に定電圧ダイオードＺＤ１、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１を有して構成され、回転検出用ブラシＢＤ１の検出信号の急峻なサージ状の波形等のノイズ成分を除去して比較器３に供給する。定電圧ダイオードＺＤ１は、例えばツェナーダイオード等からなり、回転検出用ブラシＢＤ１と駆動電源Ｅ１の共通低電位側との間に接続される。
【００２８】
抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１は順次直列に接続されて、これらの直列回路が、抵抗Ｒ１を回転検出用ブラシＢＤ１側とし且つコンデンサＣ１を駆動電源Ｅ１の共通低電位側として、定電圧ダイオードＺＤ１と並列に、回転検出用ブラシＢＤ１と駆動電源Ｅ１の共通低電位（グラウンド電位）との間に接続される。 コンデンサＣ１の両端、すなわち該コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１との接続点と、回転検出用ブラシＢＤ１と駆動電源Ｅ１の共通低電位と、の間の電圧が比較器３の非反転入力端（＋側）に供給される。
比較基準電圧生成手段２Ｂは、回転検出用ブラシＢＤ１の検出信号を回転速度に応じたパルス周期およびパルス幅のパルス列に変換するための比較基準電圧を生成し、比較器３に供給する部分であり、図４の比較基準電圧生成手段２Ａとほぼ同様にポテンショメータＶＲ２により構成される。ポテンショメータＶＲ２の固定側両端は、直流モータＭ１の電極用ブラシＢ１１と電極用ブラシＢ１２との間に接続され、該ポテンショメータＶＲ２の可動端と共通低電位との間の電圧、例えばＥｏ／４、が比較器３の反転入力端（−側）に供給される。
【００２９】
比較器３は、図３および図４の場合とほぼ同様の構成を有し、回転検出用ブラシＢＤ１の検出信号からノイズ除去回路１Ｂによりノイズが除去された信号が非反転入力側に、比較基準電圧生成手段２Ｂにより生成される比較基準電圧Ｅｏ／４が反転入力側にそれぞれ供給され、両者を比較する。比較器３は、ノイズ除去回路１Ｂの出力が比較基準電圧Ｅｏ／４を超えると電源電圧Ｖｃｃつまり“Ｈ”となり、ノイズ除去回路１Ｂの出力が比較基準電圧Ｅｏ／４以下では共通低電位つまり“Ｌ”となって、回転速度に応じたパルス周期およびパルス幅のパルス列を出力する。
次に、図６の直流モータの回転検出装置の動作について、図７に示す各部の波形図を参照して説明する。図７には、直流モータＭ１の駆動電圧Ｅｏが次第に下がって行くときの回転検出用ブラシＢＤ１の出力信号ＳＡ２、ノイズ除去回路１Ｂの出力信号ＳＢ２および比較器３の出力信号ＳＣ２の各信号電圧波形を示している。
【００３０】
図６の構成における図４との相違点は、比較基準電圧生成手段２Ｂの電源を直流モータＭ１の駆動電源と同一としている点である。
直流モータＭ１の駆動電圧Ｅｏが次第に低下するときには、各部の電圧は、図７に示すように、回転検出用ブラシＢＤ１の出力信号ＳＡ２およびノイズ除去回路１Ｂの出力信号ＳＢ２の電圧はＥｏの変化に伴って、次第に低下する。なお、このとき直流モータＭ１の負荷トルクが一定であれば回転速度も次第に遅くなる。
しかしながら、比較基準電圧であるポテンショメータＶＲ２の出力電圧もＥｏに比例して下がってくるので、比較器３の反転入力と非反転入力との大小関係、すなわち比率は、ほぼ一定に保たれることになる。したがって、比較器３の出力信号ＳＣ２としては、直流モータＭ１の端子電圧Ｅｏの変動にかかわらず安定した矩形波を得ることができる。
【００３１】
直流モータを使用する装置においては、直流モータへの印加電圧を変化させることにより回転速度を制御すること、言い換えれば直流モータの発生トルクを制御すること、はしばしば行われる。一方、電源に電池を使用する装置においては直流モータの端子電圧が頻繁に変動することになる。上述した、図７の直流モータの回転検出装置は、このように直流モータの端子電圧が変化しても、安定した回転検出信号が得られるようにしたものである。
上述した直流モータの回転検出装置を用いて、例えば図８に示すような直流モータの回転制御装置を構成することができる。図８に示す直流モータの回転制御装置は、直流モータＭ２および駆動電源回路Ｅ２に加えて、モータ駆動回路５、ノイズ除去回路６、比較基準電圧生成手段７、比較基準電圧選択手段８、比較器９およびモータ制御回路１０を具備する。図８の直流モータの回転制御装置は、駆動電源回路Ｅ２からモータ駆動回路５を介して駆動電力が供給されて駆動される直流モータＭ２の回転を制御するものであり、直流モータＭ２には、一対の電極用ブラシＢ２１およびＢ２２と回転検出用ブラシＢＤ２を設けている。
【００３２】
電圧Ｅｏの直流電源からなる駆動電源回路Ｅ２の正負出力端間には、トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３およびＱ４によりブリッジ回路を構成してなるスイッチング部を含むモータ駆動回路５が接続されている。モータ駆動回路５の出力端子の一方、すなわちトランジスタＱ１のコレクタとトランジスタＱ３のコレクタとの接続点、に直流モータＭ２の一方の電極用ブラシＢ２１が、モータ駆動回路５の出力端子の他方、すなわちトランジスタＱ２のコレクタとトランジスタＱ４のコレクタとの接続点、に直流モータＭ２の他方の電極用ブラシＢ２２が接続されている。
モータ駆動回路５の制御入力端は、モータ制御回路１０に接続されており、モータ制御回路１０からのモータ制御信号によって、トランジスタＱ１〜Ｑ４がオン／オフ制御され、直流モータＭ２の正転、逆転および停止等の制御が行なわれる。
【００３３】
直流モータＭ２の回転検出用ブラシＢＤ２の出力は、ノイズ除去回路６に入力され、該ノイズ除去回路６の出力は比較器９の非反転入力端（＋側）に接続されている。
一方、比較基準電圧生成手段７は、２個のポテンショメータＶＲ２１およびＶＲ２２の直列回路からなり、これらポテンショメータＶＲ２１およびＶＲ２２の各固定端側の直列回路がモータ駆動回路５と並列に駆動電源回路Ｅ２に接続されている。
つまり、各ポテンショメータＶＲ２１およびＶＲ２２の出力は、電源電圧Ｅｏに比例した電圧を発生し、例えばポテンショメータＶＲ２１は、可動端から共通低電位に対してほぼ３Ｅｏ／４の電圧を取り出し、ポテンショメータＶＲ２２は、可動端から共通低電位に対してほぼＥｏ／４の電圧を取り出すように設定されている。
【００３４】
比較基準電圧選択手段８は、２個のアナログスイッチＡＳＷ１およびＡＳＷ２と１個のインバータＩＮＶとで構成され、ポテンショメータＶＲ２１の可動端から取り出した出力がアナログスイッチＡＳＷ１の入力に、ポテンショメータＶＲ２２の可動端から取り出した出力がアナログスイッチＡＳＷ２の入力にそれぞれ接続され、アナログスイッチＡＳＷ１およびアナログスイッチＡＳＷ２の出力は比較器９の反転入力端（−側）に接続されている。アナログスイッチＡＳＷ１およびＡＳＷ２のコントロール端子には、モータ制御回路１０からの制御信号である比較基準電圧選択信号が、一方のアナログスイッチＡＳＷ２には直接供給され、他方のアナログスイッチＡＳＷ１には、インバータＩＮＶを介して反転されて接続されている。すなわち、アナログスイッチＡＳＷ１およびＡＳＷ２は、モータ制御回路１０からの比較基準電圧選択信号により、いずれか一方がオンとなり他方がオフとなるように制御されて、比較基準電圧生成手段７のポテンショメータＶＲ２１およびＶＲ２２のうちの一方の出力のみを比較器９の反転入力端に供給する。比較器９の出力は、モータ制御回路１０に供給されている。
【００３５】
モータ制御回路１０は、マイクロコンピュータ等を用いて構成され、比較器９の出力および必要ならば外部からの制御指示を受けて、モータ駆動回路５に対するモータ制御信号および比較基準電圧選択手段８に対する比較基準電圧選択信号をそれぞれ生成し、モータ駆動回路５および比較基準電圧選択手段８に供給する。
なお、アナログスイッチは、そのコントロール端子の信号の状態が“Ｈ”であるか“Ｌ”であるかによってオン／オフ動作し、オン状態では、入力端子に入力された電圧をそのまま出力端子に出力し、オフ状態では、入力端子に入力された電圧は出力端子に出力しない。具体的には、例えば、コントロール端子が“Ｈ”のときオンとなって入力信号を通過させ、“Ｌ”のときオフとなってハイインピーダンス状態となる。
【００３６】
次に、図８の直流モータの回転制御装置の動作について、図９に示す各部の波形図を参照して説明する。図９には、直流モータＭ２が時計方向（ＣＷ）に回転するときと反時計方向（ＣＣＷ）に回転するときとの比較基準電圧選択信号、比較器９の非反転入力端の入力信号および比較器９の出力信号の各信号電圧波形を示している。
モータ制御回路１０からモータ制御信号が出力され、モータ駆動回路５のトランジスタＱ１およびトランジスタＱ４がオンとなると、モータが時計方向に回転するものとする。それと同時にモータ制御回路１０から比較基準電圧選択信号として“Ｈ”が出力される。直流モータＭ２の回転検出用ブラシＢＤ２の電圧は、ノイズ除去回路６を介して比較器９の非反転入力端に入力される。一方、比較器９の反転入力端子には、比較基準電圧が入力されている。この場合、比較基準電圧選択信号が“Ｈ”であるのでアナログスイッチＡＳＷ１はオフ、アナログスイッチＡＳＷ２がオンとなっているので、比較基準電圧としてはポテンショメータＶＲ２２で設定された電圧Ｅｏ／４が選択されている。したがって、比較器９の出力には、図９（ａ）に示すような矩形波が得られることになる。
【００３７】
次に、モータ制御回路１０からモータ駆動回路５のトランジスタＱ２およびトランジスタＱ３をオンとするモータ制御信号と、比較基準選択信号として“Ｌ”の信号が出力される。そうすると、直流モータＭ２は、反時計方向に回転し、回転検出用ブラシＢＤ２の検出電圧に基づく電圧は、比較器９の非反転入力端において、図９（ｂ）のような波形になる。また、比較基準電圧選択信号によりアナログスイッチＡＳＷ１がオン、アナログスイッチＡＳＷ２がオフとなるので、比較基準電圧としては、ポテンショメータＶＲ２１で設定された電圧３Ｅｏ／４が選択される。したがって、比較器９の出力には、図９（ｂ）に示すような矩形波が得られる。
このように比較器９の出力には、直流モータＭ２の回転信号としてパルス列が得られるわけであるが、例えば、使用するモータの回転検出用ブラシと電極用ブラシＢ２との角度が４０°の場合、時計方向回転でデューティ１／３、反時計方向回転でデューティ２／３のパルス列になる。
【００３８】
以上のように構成にすれば、直流モータＭ２の両方向の回転に対して安定な回転信号を得て、直流モータＭ２を適正に回転制御することができる。
本発明の第１の実施の形態に係る直流モータの回転制御装置の構成を図１に示している。図１に示す直流モータの回転制御装置は、電源回路１１、モータ駆動回路１２、直流モータ１３、比較器１４およびモータ制御回路１５を具備する。
【００３９】
電源回路１１、モータ駆動回路１２、直流モータ１３および比較器１４は、図８の直流モータの回転制御装置における駆動電源回路Ｅ２、モータ駆動回路５、直流モータＭ２および比較器９と同様に構成され、直流モータ１３と比較器１４との間には、図示していないが図８のノイズ除去回路６、比較基準電圧生成手段７および比較基準電圧選択手段８等と同様の構成が設けられている。モータ制御回路１５は、比較器１４の出力に基づいて、モータ駆動回路１２に直流モータ１３を回転／停止制御するためのモータ制御信号を供給する。
電源回路１１は、モータ１３の回転駆動に用いる駆動電圧をモータ駆動回路１２に供給する。モータ駆動回路１２は、図８のモータ駆動回路５と同様のトランジスタＱ１〜Ｑ４からなるブリッジ回路を有し、且つ直流モータ１３には、図８の直流モータＭ２の場合と同様の一対の電極用ブラシＢ２１およびＢ２２と回転検出用ブラシＢＤ２を設けている。
【００４０】
モータ制御回路１５は、マイクロコンピュータ等を用いて構成され、比較基準電圧選択信号を生成し、比較基準電圧選択手段（図１には図示せず〜図８参照）に供給する。さらに、モータ制御回路１５は、パルス計数手段１５１、累積回転数算出手段１５２および残存回転数算出手段１５３を有し、モータ制御信号を生成して、モータ駆動回路１２に供給する。
パルス計数手段１５１は、比較器１４の出力パルスのパルス数を計数し、累積回転数算出手段１５２に与える。累積回転数算出手段１５２は、パルス数計数手段１５１から与えられるパルス数に基づいて回転子つまりモータの累積回転数を求める。残存回転数算出手段１５３は、累積回転数算出手段１５２により求められる累積回転数と目標とする累積回転数とに基づいて、目標とする累積回転数に達するまでの残存回転数を求め、該残存回転数に対応するモータ制御信号をモータ駆動回路１２に供給する。
【００４１】
次に、図１の直流モータの回転制御装置の動作について、図２に示す要部のフローチャートを参照して説明する。この場合、理解を容易にするため、モータ制御回路１５において取り扱うデータとして、比較器１４の出力パルスは、回転子の１回転あたり１パルスであるとし、累積回転数は累積パルス数、残存回転数は残存パルス数として説明する。もちろん、比較器１４の出力パルスは、回転子の１回転あたり複数パルスであってもよい。その場合、１回転あたり１パルスに変換して累積回転数および残存回転数を処理してもよく、１回転あたり複数パルスのままパルス数で累積パルス数および残存パルス数として処理してもよい。
直流モータ１３を回転させる前準備として、モータ制御回路１５（例えばマイクロコンピュータ）は、累積パルス数を“０”として、例えばモータ制御回路１５の内部のメモリ（図示していない）にセットする（ステップＳ１１）。また、目標とする累積パルス数を、残存パルス数の初期値として所定の値“ｍ”を、同様にメモリにセットする（ステップＳ１２）。
【００４２】
直流モータ１３が停止している初期状態において、モータ制御回路１５から、比較基準電圧選択信号“Ｈ”が比較基準電圧選択手段に供給され（ステップＳ１３）、それとほぼ同時にモータ制御回路１５から、モータ駆動回路１２のトランジスタＱ１とトランジスタＱ４とをオンとするモータ制御信号を出力すると、電源回路１１から、直流モータ１３の電極用ブラシＢ２１−Ｂ２２間にほぼ電源電圧に等しい電圧が印加され、直流モータ１３が、例えば時計方向に回転を始める（ステップＳ１４）。先に述べたように、モータ制御回路１５からは、モータの制御開始とほぼ同じタイミングのステップＳ１３において、比較基準電圧選択信号“Ｈ”が出力され、比較基準電圧選択手段に供給されているので、直流モータ１３の回転に従って比較器１４の出力には直流モータ１３の回転検出用ブラシＢＤ２からの回転信号パルスがあらわれる。
【００４３】
直流モータ１３の回転開始以後、この回転信号パルスがモータ制御回路１５のパルス数計数手段１５１で検出される。パルス数計数手段１５１は、回転信号パルスを検出する（ステップＳ１５）毎に、累積回転数算出手段１５２は累積パルス数を＋１し（ステップＳ１６）、残存回転数算出手段１５３が、残存パルス数“ｍ”をｍ＝ｍ−１として算出更新する（ステップＳ１７）。そして、残存パルス数が“０”になったら（ステップＳ１８）、モータ制御回路１５は、モータ駆動回路１２のトランジスタＱ３およびＱ４をオンとするモータ制御信号を出力する（ステップＳ１９）。このトランジスタＱ３およびＱ４をオンとするモータ制御信号はブレーキ信号として作用し、このモータ制御信号は所定のウェイト時間継続して出力され（ステップＳ２０）、直流モータ１３にブレーキをかける。所定時間経過後は、モータ駆動回路１２の全てのトランジスタＱ１〜Ｑ４をオフとするモータ制御信号を出力し（ステップＳ２１）、このトランジスタＱ１〜Ｑ４を全てオフとするモータ制御信号は、モータ停止信号（オフ信号）として作用して直流モータ１３は停止する（ステップＳ２２）。
【００４４】
この第１の実施の形態による図１の直流モータの回転制御装置では、モータ制御回路１５が、比較器１４の出力パルスをパルス数計数手段１５１にてカウントし、該パルス数計数手段１５１のカウント値に基づき、累積回転数算出手段１５２にて当該直流モータの累積回転数に対応する累積回転数情報を求め、前記累積回転数算出手段１５２で算出された累積回転数情報と目標とする累積回転数とに基づいて、残存回転数算出手段１５３により該目標累積回転数までの残存回転数に対応する残存回転数情報を求め、該残存回転数情報に基づいてモータ駆動回路１２を制御してモータ回転状態を変更させる。
なお、上述においては、残存回転数情報により直接的にモータを停止させる駆動制御手段を、実質的に残存回転数算出手段１５３に内在させる構成としたが、このように、所定パルス数カウント後に直流モータ１３を停止制御する他、例えば回転速度を変更し、または回転方向を変更する制御を行なうようにしてもよい。
【００４５】
また、残存回転数情報に基づいてモータ駆動回路１２を制御するにあたり、残存回転数算出手段１５３より出力される残存回転数情報を予め設定された値と比較し、その比較結果に基づいてモータ駆動回路１２を制御してモータ回転状態を変更させる駆動制御手段を設ける構成として、さらに精密な制御を行なうようにしてもよい。
図２においては、直流モータ１３の回転開始前に累積パルス数を“０”に初期化するようにしているが、直流モータ１３の回転開始後の最初の回転信号パルスを検出した時に、累積パルス数を“０”に初期化するようにしてもよい。また、直流モータ１３の回転開始から累積パルス数をカウントするようにしているが、例えば別の信号をトリガ信号として用いて、該トリガ信号によりカウントを開始するようにしてもよい。
【００４６】
本発明の第２の実施の形態に係る直流モータの回転制御装置のタイミングチャートを図１０に示している。図１０に示すタイミングチャートは、図１の直流モータの回転制御装置と大部分が同様に構成され、モータ制御回路１５における比較器１４の出力パルスのカウント開始タイミングを、直流モータ１３により駆動される被駆動部材（図示していない）から得ている点のみが異なっている。被駆動部材は、直流モータ１３により駆動されて、直線的移動、曲線的移動または回転作動する部材であり、直流モータ１３の駆動による作動を開始してから基準位置を通過する際に、適宜なる位置検出手段（図示していない）等により被駆動部材信号を発生するようにしている。
【００４７】
図１０に示すタイミングチャートには、比較器１４の出力パルス、被駆動部材信号および直流モータ１３に対するモータ制御信号を模式的に示している。直流モータ１３が回転を開始すると、比較器１４からは、回転子の回転数に対応して、例えば所定の回転角度毎のパルス列が出力される。直流モータ１３の回転により被駆動部材が駆動され、基準位置に達すると、被駆動部材が検出され、それまで“Ｌ”であった被駆動部材信号が“Ｈ”となる。被駆動部材信号が“Ｈ”となると、モータ制御回路１５の累積回転数算出手段１５２のカウント値が初期値“０”に初期化され、目標カウント値、つまり残存回転数算出手段１５３の残存回転数情報“ｍ”が所定の目標値セットされて、モータ制御回路１５におけるカウントが開始される。累積カウント値が所定値に達するとモータ制御回路１５がモータ制御信号により直流モータ１３を停止させる。
このように、累積パルス数のカウント開始をモータの回転開始後、被駆動部材からの信号に基づいて行なうようにすることにより、累積回転数情報による駆動量制御を高精度に行なうことが可能となる。
【００４８】
次に、上述した本発明の第１および第２の実施の形態による直流モータの回転制御装置において、回転検出に用いている回転検出用ブラシについて、詳細に検討する。
図１１は、本発明に係る回転検出用ブラシＢＤ３を、一対の電極用ブラシＢ３１およびＢ３２のうちの一方、すなわち電極用ブラシＢ３２に対し６０°の角度位置に配置した例である。この場合、整流子ＣＭ３に対する接触位置について、回転検出用ブラシの接触位置との角度差が小さい方の電極用ブラシをＢ３２とし、接触位置の角度差が大きい方の電極用ブラシをＢ３１とする。図１１の（ａ）〜（ｅ）は、図１１（ａ）を基準として、整流子ＣＭ３が時計方向に順次３０°ずつ回転した状態をそれぞれ示したものである。
【００４９】
図１２は、図１１（ａ）〜（ｅ）のように整流子ＣＭ３つまり回転子が回転したときの回転検出用ブラシＢＤ３の出力Ｖの予測される電圧波形である。図１２の波形は、図１７に示すモータの駆動電圧のリップルから回転数を検出する場合の波形と比較してわかるように、６０°毎に出力が大きく変化している。このような波形であれば、ローパスフィルタを通すことにより、出力Ｖからリップルを含めた高周波成分を除去した波形をもとに回転数に係る情報を検出することができることがわかる。
次に、どのような位置に回転検出用ブラシＢＤ３を配置すれば良いかを検討する。図１１（ａ）の状態においては、電極用ブラシＢ３１は、整流子ＣＭ３の図示左上および右上の２個の導体片に接触しており、回転検出用ブラシＢＤ３は、整流子ＣＭ３の図示右上および下方の２個の導体片に接触しており、電極用ブラシＢ３２は、整流子ＣＭ３の図示下方の導体片に接触している。したがって、電源Ｅ３の正側に接続された電極用ブラシＢ３１は、整流子ＣＭ３の図示右上の導体片、回転検出用ブラシＢＤ３、整流子ＣＭ３の図示下方の導体片を介して、電源Ｅ３の負側に接続された電極用ブラシＢ３２に導通している。このため、結果的には、電源Ｅ３の正負両端が短絡された状態となっている。
【００５０】
このような状態の存在は、直流モータが高速で回転しているときには、それほど大きな問題とはならないことも多いが、この状態でモータが停止したときが問題となる。一般には、この種の直流モータの回転子は、鉄心にコイルを巻装して構成されており、コイルに電流を流さない状態では、この鉄心が永久磁石からなる固定子の磁極に引き付けられるため、例えば３極モータの場合６個所の安定ポイントがある。この安定ポイントに対応する位置を外して、回転検出用ブラシＢＤ３の整流子ＣＭ３への摺接位置を設定すれば、上述の問題は低減されるが、上述した電源Ｅ３の短絡状態が生じないことが望ましい。
このような電源Ｅ３の短絡状態が生じないようにするには、回転検出用ブラシＢＤ３の整流子ＣＭ３への摺接位置を、３極モータの場合、電極用ブラシＢ３２の摺接位置との間の角度が６０°未満となるようにすればよい。すなわち、ｎ極（ｎは３以上の自然数）のモータの場合には、一方の電極用ブラシＢ３２の摺接位置との間の角度が１８０／ｎ°未満となるようにすればよい。
【００５１】
図１３は、上述した考察に従い、本発明に係る回転検出用ブラシＢＤ３′を、一対の電極用ブラシＢ３１およびＢ３２のうちの一方、すなわち電極用ブラシＢ３２に対し４０°の角度位置に配置した例である。図１３の（ａ）〜（ｇ）は、図１３（ａ）を基準として、整流子ＣＭ３が時計方向に順次２０°ずつ回転した状態をそれぞれ示したものである。図１４は、図１３（ａ）〜（ｇ）のように整流子ＣＭ３が回転したときの回転検出用ブラシＢＤ３′の出力Ｖの予測される電圧波形である。
この場合、図１３（ａ）〜（ｇ）に示されるように、電源Ｅ３の短絡状態は全く発生しない。さらに、このとき回転検出用ブラシＢＤ３′の出力Ｖの電圧波形およびそれに基づく回転検出について、先に、図８の直流モータの回転制御装置に関連して説明した図９に示す各部の波形図を参照して検討する。
【００５２】
図１３（ａ）〜（ｇ）に示すように、回転検出用ブラシＢＤ３′から遠い側の第１の電極用ブラシＢ３１に電源Ｅ３の高電位側、すなわち正電位出力を印加し、且つ回転検出用ブラシＢＤ３′に近い側の第２の電極用ブラシＢ３２に電源Ｅ３の共通低電位側、すなわち負電位出力を印加したときに、整流子ＣＭ３、すなわち回転子が図示時計方向に回転するものとすれば、このとき、回転検出用ブラシＢＤ３′で検出される出力Ｖは、図１４のような負電位に対応する共通低電位すなわち接地電位を基準として、間欠的な鋸歯状に立ち上がる波形となり、図９（ａ）に示す波形にほぼ対応する。
これと同一のモータにおいて、固定子、回転子、整流子およびブラシ構造を変えずに、電源Ｅ３の極性を逆にして、回転検出用ブラシＢＤ３′から遠い側の第１の電極用ブラシＢ３１に電源Ｅ３の負電位出力を印加し、且つ回転検出用ブラシＢＤ３′に近い側の第２の電極用ブラシＢ３２に電源Ｅ３の正電位出力を印加したときには、整流子ＣＭ３、すなわち回転子が図示反時計方向に回転することになり、このとき、回転検出用ブラシＢＤ３′で検出される出力Ｖは、図９（ｂ）に示す波形にほぼ対応して正電位に対応する電源Ｅ３の高電位（Ｅｏ）を基準として、間欠的な鋸歯状に立ち下がる波形となる。
【００５３】
図９（ａ）に対応する状態では、比較基準電圧生成手段で発生させる比較基準電圧を、例えば図９（ａ）における電位Ｅｏ／４のように、接地電位つまり０電位を基準として定めればよく、絶対電位として定めても、電源電圧に極端な変動がない限り適正に用いることができる。一方、図９（ｂ）に対応する状態では、比較基準電圧生成手段で発生させる比較基準電圧を図９（ｂ）における電位３Ｅｏ／４のように、電源電位Ｅｏを基準とする相対電位として定めなければならず、電源電位Ｅｏに依存して変動させるなどしなければ、適正な条件を維持することができず、電源電位Ｅｏのわずかな変動によっても検出結果が大きく変動する。これは、図９（ａ）の状態では、電源Ｅ３の負電位出力が印加される第２の電極用ブラシＢ３２に近い側に、回転検出用ブラシＢＤ３′が設けられることになり、回転検出用ブラシＢＤ３′は、第２の電極用ブラシＢ３２と短絡される０電位を基準として変動することになるのに対し、図９（ｂ）の状態では、電源Ｅ３の負電位出力が印加される第１の電極用ブラシＢ３１から遠く、正電位出力が印加される第２の電極用ブラシＢ３２に近い側に、回転検出用ブラシＢＤ３′が設けられることになり、回転検出用ブラシＢＤ３′は、第２の電極用ブラシＢ３２と短絡される電源電位Ｅｏを基準として変動することになるからである。
【００５４】
このため、一方向についての回転のみを高精度に検出し、他方向については、回転の検出が不要または検出精度が低くてもよい場合には、回転検出は、図９（ａ）に対応する状態、すなわち、回転検出用ブラシに近い側の電極用ブラシに負電位を印加し、回転検出用ブラシから遠い側の電極用ブラシに正電位を印加したときに、モータが回転する方向に対してのみ行なうことが、回転検出の高精度化および装置構成の簡単化に大きく寄与することになる。換言すれば、回転検出の高精度化および装置構成の簡単化を達成するためには、回転検出用ブラシを、回転を検出しようとする方向にモータを回転させるときに、電源の低電位側に接続される電極用ブラシに近い側に配設すればよいことになる。
【００５５】
すなわち、この場合には、ｎ極の直流モータの回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転子に一体的に設けられた整流子により、該回転子の回転動作に伴って直流駆動電圧を切換えて前記回転子コイルに供給し、固定子と一体的に設けられ、前記整流子に摺接する第１および第２の電極用ブラシにより、直流駆動電圧を該整流子に供給し、前記第１および第２の電極用ブラシとは別途に、前記固定子側に、前記第２の電極用ブラシに対して１８０／ｎ°未満の回転角度位置にて前記整流子に摺接させて、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出用ブラシを配設する。前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給するモータ駆動回路により当該直流モータを駆動し、前記第１の電極用ブラシに正電位を、前記第２の電極用ブラシに負電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する１以上の比較基準電圧を基準電圧生成手段により生成し、前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段により生成される前記１以上の比較基準電圧とを比較器により比較する。
【００５６】
前記基準電圧生成手段により生成される前記１以上の比較基準電圧のうちの少なくとも前記所定の回転方向に対応する比較基準電圧を前記比較器に供給し、且つ少なくとも前記所定の回転方向について前記比較器の出力に応動するモータ制御回路により前記モータ駆動回路を制御する。
また、前記モータ制御回路が、前記比較器の出力に基づいて前記回転子の前記所定の回転方向についての回転速度を求める回転速度算出手段、前記回転速度算出手段の出力と目標回転速度とを比較する速度比較手段、前記速度比較手段の出力に基づき、前記第２の電極用ブラシと前記整流子回転検出用ブラシとが異電位状態にあるときには、オフ信号とすることを条件に、チョッパ制御により前記回転速度を前記目標回転速度とするためのオン−オフタイミングを生成するためのチョッパタイミング生成手段、および前記チョッパタイミング生成手段によるオン−オフタイミングに従って前記モータ駆動回路をチョッパ制御してモータ回転状態を変更させる駆動制御手段を含む構成としてもよい。
【００５７】
その他、本発明は、上述し且つ図面に示す実施の形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。
例えば、上述した各実施の形態において、基準電圧生成手段は、直流モータの回転子のそれぞれ異なる回転方向に対応する２種類の比較基準電圧を生成するように構成してあるが、上記回転子の回転方向に基づくほか直流モータに加わる電圧に基づいて、さらに異なる比較基準電圧を生成するように構成してもよい。このように構成する場合、比較基準電圧生成手段においては、例えばポテンショメータを必要数増やし、比較基準電圧選択手段においてはアナログスイッチを必要数増やし、モータ制御回路においては、複数のアナログスイッチのうち、対応するアナログスイッチのみを選択する比較基準電圧選択信号を複数出力するようにし、直流モータの駆動方向および／または直流モータに加わる電圧に応じた比較基準電圧が比較器の入力端（例えば、非反転入力端）に供給するようにして、この比較器の出力に応動してモータ駆動回路を制御する。
このように構成すれば、直流モータの回転方向および／または直流モータに加わる電圧の変動にかかわらず、回転速度の誤検出を起こすおそれがなく、ブラシ式直流モータの効果的な回転検出に基づく適切な回転制御を行うことが可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、簡単で且つスペースを占有しない構成により、ブラシ式直流モータの回転速度および回転数を的確に検出し、効果的な回転制御を可能とする直流モータの回転制御装置を提供することができる。
特に、本発明の請求項１の直流モータの回転制御装置によれば、ｎ極（ｎは３以上の自然数）の直流モータの回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転子に一体的に設けられた整流子により、該回転子の回転動作に伴って直流駆動電圧を切換えて前記回転子コイルに供給し、固定子と一体的に設けられ、前記整流子に摺接する第１および第２の電極用ブラシにより、直流駆動電圧を該整流子に供給し、前記第１および第２の電極用ブラシとは別途に、前記固定子側に、前記第２の電極用ブラシに対して１８０／ｎ゜未満の回転角度位置にて前記整流子に摺接させて、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出用ブラシを配設し、前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給するモータ駆動回路により当該直流モータを駆動し、前記第１の電極用ブラシに正電位を、前記第２の電極用ブラシに負電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する１以上の比較基準電圧を基準電圧生成手段により生成し、前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段により生成される前記１以上の比較基準電圧とを比較器により比較するとともに、前記基準電圧生成手段により生成される前記１以上の比較基準電圧のうちの少なくとも前記所定の回転方向に対応する比較基準電圧を前記比較器に供給し、且つ少なくとも前記所定の回転方向について前記比較器の出力に応動するモータ制御回路により前記モータ駆動回路を制御する構成により、特に、スペースをとらない簡単且つ安価な構成で、特定の一方向についての効果的な回転検出に基づく適切な回転制御が可能となる。
【００５９】
また、本発明の請求項２の直流モータの回転制御装置によれば、ｎ極（ｎは３以上の自然数）の直流モータの回転子の回転動作を制御する回転制御装置において、
回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転子に一体的に設けられて、該回転子の回転動作に伴って直流駆動電圧を切換えて前記回転子コイルに供給するための整流子と、
固定子と一体的に設けられ、前記整流子に摺接して、直流駆動電圧を該整流子に供給する第１および第２の電極用ブラシと、
前記第１および第２の電極用ブラシとは別途に、前記固定子側に、前記第２の電極用ブラシに対して１８０／ｎ゜未満の回転角度位置にて前記整流子に摺接すべく配設され、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出用ブラシと、
前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給して当該直流モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記第１の電極用ブラシに正電位を、前記第２の電極用ブラシに負電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する第１の比較基準電圧と、前記第１の電極用ブラシに負電位を、前記第２の電極用ブラシに正電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する第２の比較基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段により生成される前記第１または第２の比較基準電圧とを比較する比較器と、
前記基準電圧生成手段により生成される前記第１または第２の比較基準電圧のうちの少なくとも前記所定の回転方向に対応する比較基準電圧を前記比較器に供給し、且つ少なくとも前記所定の回転方向について前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御するモータ制御回路と
を具備する構成とすることにより、
特に、スペースをとらない簡単且つ安価な構成で、直流モータの両方向の回転に対して安定な回転検出に基づく適切な回転制御が可能となる。
【００６０】
さらに、本発明の請求項３の直流モータの回転制御装置によれば、前記モータ制御回路が、
前記比較器の出力パルスをカウントするパルス計数手段と、
前記パルス計数手段のカウント値に基づき当該直流モータの累積回転数に対応する累積回転数情報を求める累積回転数算出手段と、
前記累積回転数算出手段で算出された累積回転数情報と目標とする累積回転数とに基づいて、該目標累積回転数までの残存回転数に対応する残存回転数情報を求める残存回転数算出手段と、
前記残存回転数算出手段より出力される残存回転数情報を予め設定された値と比較し、その比較結果に基づいて前記モータ駆動回路を制御してモータ回転状態を変更させる駆動制御手段とを含む構成とすることにより、特に、駆動条件の種々の変動に対応する的確な回転検出に基づく効果的な回転制御が可能となる。
【００６１】
さらにまた、本発明の請求項４の直流モータの回転制御装置によれば、前記累積回転数算出手段は、
当該直流モータの回転開始後、該直流モータにより駆動される被駆動部材の基準位置において得られる信号に基づいて、前記累積回転数情報のカウントを開始する手段を含む構成とすることにより、特に、被駆動部材の作動位置に的確に累積回転数を対応させ、被駆動部材の正確な位置制御を達成する効果的な回転制御が可能となる。
さらにまた、本発明の請求項５の直流モータの回転制御装置によれば、前記基準電圧生成手段で生成する比較基準電圧は、前記第１と第２の電極用ブラシに印加する電圧から生成する構成とすることにより、直流モータの端子電圧が変化しても、安定した回転検出信号が得られる。
さらにまた、本発明の請求項６の直流モータの回転制御装置によれば、前記回転検出用ブラシにより検出される電圧がローパスフィルタおよび／または該ローパスフィルタと並列に接続される定電圧ダイオードから構成されるノイズ除去回路を介して前記比較器に入力する構成とすることにより、回転検出用ブラシの検出信号の急峻なサージ状の波形等のノイズ成分を除去して、比較器に供給することで、安定した矩形波が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る直流モータの回転制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図１の直流モータの回転制御装置の動作を説明するための要部のフローチャートである。
【図３】本発明に係る直流モータの回転制御装置の実施の形態に用いる直流モータの回転検出装置の一例の構成を模式的に示すブロック図である。
【図４】直流モータの回転検出装置の他の例の回路構成を模式的に示す回路図である。
【図５】図４の直流モータの回転検出装置の動作を説明するための各部波形図である。
【図６】直流モータの回転検出装置のその他の例の構成を模式的に示す回路図である。
【図７】図６の直流モータの回転検出装置の動作を説明するための各部波形図である。
【図８】図３、図４または図６に示した直流モータの回転検出装置を用いる直流モータの回転制御装置の一例の構成を模式的に示す回路図である。
【図９】図８の直流モータの回転制御装置の動作を説明するための各部波形図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る直流モータの回転制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】本発明に係る直流モータの回転検出装置の動作を説明するための回転検出用ブラシをある位置に設定したときの整流子と各ブラシとの位置関係の変化を説明するための模式図である。
【図１２】図１１の直流モータの回転検出装置の動作を説明するための回転検出用ブラシの出力信号の波形図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る直流モータの回転制御装置において使用する回転検出装置の動作を説明するための回転検出用ブラシを所定位置に設定したときの整流子と各ブラシとの位置関係の変化を説明するための模式図である。
【図１４】図１３の直流モータの回転検出装置の動作を説明するための回転検出用ブラシの出力信号の波形図である。
【図１５】一般的な３極直流モータの原理構成を説明するための模式図である。
【図１６】従来の３極直流モータにおける回転検出手法を説明するための模式図である。
【図１７】図１６の３極直流モータにおける回転検出手法における信号波形を説明するための模式図である。
【図１８】従来の回転検出用ブラシを用いた直流モータにおける回転制御装置の一例の構成を説明するためのブロック図である。
【図１９】図１８の回転制御装置における各部信号波形を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１１ 電源回路
１２ モータ駆動回路
１３ 直流モータ
１４ 比較器
１５，１６ モータ制御回路
１５１ パルス数計数手段
１５２ 累積回転数算出手段
１５３ 残存回転数算出手段
Ｂ２１，Ｂ２２，Ｂ３１，Ｂ３２ 電極用ブラシ
ＢＤ２，ＢＤ３ 回転検出用ブラシ
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５ トランジスタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device that uses a direct current motor (DC motor) as a drive source for mechanical operation and requires stabilization of the rotational speed of the direct current motor and control of the accumulated rotational speed, and in particular, is connected to a rotor coil. A pair of electrode brushes provided integrally with the stator are slidably contacted with the commutator provided on the rotor together with the rotor coil, and the DC drive voltage is switched by the electrode brush and the commutator. DC motor rotation control suitable for supplying to the rotor coil and detecting at least one of the rotation direction, rotation speed and rotation position of the rotor in the DC motor to control the rotation operation of the rotor. It relates to the device.
[0002]
[Prior art]
For example, at least one of the photographing lens and the imaging surface is focused along the optical axis based on the zoom operation for zooming the photographing lens, which is a zoom lens in the camera, and subject distance information such as distance measurement information. In many cases, a brush type DC motor is used as a driving source for mechanical operation such as focus driving for driving or film feeding driving for winding and rewinding a photographic film. The brush type DC motor has a plurality of fixed magnetic poles using permanent magnets or the like as a stator, a plurality of rotor coils forming a plurality of magnetic poles of the rotor, a commutator that rotates integrally with the rotor, and The DC drive voltage is switched and supplied according to the rotation angle via a brush that is in sliding contact with the commutator from the stator side to rotate the rotor.
[0003]
As such a DC motor, for example, in the case of a three-pole motor, as shown in FIG. 15, a pair of electrode brushes B01 and B02 is slid from a DC drive power source E0 via a pair of electrode brushes B01 and B02. Power is supplied to the commutator CM0 in contact therewith. The pair of electrode brushes B01 and B02 are in contact with the commutator CM0 at a position different by 180 °. The commutator CM0 is provided by forming a cylindrical surface that operates integrally with the rotor. In this case, the commutator CM0 is constituted by a contact piece obtained by dividing the cylindrical surface into three equal parts at regular angular intervals. Three rotor coils are respectively connected between the adjacent contact pieces of the commutator CM0, and three rotor magnetic poles are formed by these rotor coils.
[0004]
These rotor magnetic poles are made up of permanent magnets on the stator side, with the polarity changing depending on the contact state between the electrode brushes B01 and B02 and the contact pieces of the commutator CM0 according to the rotation angle. For example, a rotational driving force is generated between a pair of stator magnetic poles (not shown). As the rotor rotates, the rotor magnetic poles sequentially face each stator magnetic pole, and the contact state between the electrode brushes B01 and B02 and the contact pieces of the commutator CM0 changes, so that the polarity of each rotor magnetic pole changes. The rotor continuously rotates by sequentially changing.
That is, when a voltage is applied from the power source E0 to the pair of electrode brushes B01 and B02, a current flows from one of the electrode brushes B01 and B02 to the other through the rotor coil, and a magnetic field is generated by the rotor coil. Occurs to form a rotor pole. Thus, the rotor rotates by the action of the magnetic field generated by the rotor coil and the magnetic field by the stator magnetic poles.
[0005]
As a method for detecting such rotation of the motor, a rotary encoder method is generally used. In other words, a rotation slit disk having slits on the peripheral surface is provided in the rotation output shaft of the motor or the transmission mechanism that responds to it, and the rotation is detected by detecting the slits on the peripheral surface of the rotation slit disk with a photo interrupter. To do. This method can perform accurate rotation detection, but requires a rotary slit disk and a photo interrupter that constitute a rotary encoder, which increases space and costs.
Further, as shown in FIGS. 16 and 17, there is a method of detecting rotation from a ripple of current flowing in the motor.
That is, as shown in FIG. 16, a resistor R0 is inserted in series in a power supply path that feeds the motor drive current from the drive power source E0 to one, for example, the electrode brush B02, and the terminal voltage of the resistor R0 is detected. A ripple waveform with a period of 60 ° as shown in FIG. 17 is obtained. Since the ripple waveform corresponds to the rotation angle position of the rotor, a pulse signal corresponding to the rotation angle position can be obtained by appropriately shaping the waveform.
[0006]
This method is advantageous in terms of cost and space, but is uneasy in terms of detection accuracy, such as the possibility of erroneous detection due to noise or the like.
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 4-127864 discloses a method for detecting rotation by providing a rotation detecting brush separately from a pair of electrode brushes. Like the pair of electrode brushes, the rotation detection brush slides on the commutator to extract the voltage at the commutator. The rotation is detected based on the signal detected by the rotation detecting brush.
Moreover, specifically, the above Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-127864 discloses a configuration corresponding to the configuration shown in FIG. 18, for example. A rotation detection brush BD0 is provided separately from the pair of electrode brushes B01 and B02 of the motor M0. A differentiation circuit 101, a time constant reset circuit 102, and a time constant circuit 103 are sequentially connected to the rotation detection brush BD0. The output of the time constant circuit 103 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 105 whose output is connected to the inverting input terminal. The output of the comparator 105 is connected to one end of a relay 107 (excitation coil thereof) via a diode 106 having the illustrated polarity.
[0007]
The other end of the relay 107 (excitation coil thereof) is connected to one end of the drive power source E0. A pair of electrode brushes B01 and B02 are connected to the drive power source E0 via a contact 107a of the relay 107. The one end of the relay 107 (excitation coil thereof) is connected to the collector of the transistor 109a of the motor starting circuit 109 via a diode 108 having the polarity shown. A motor start signal is supplied to the base of the transistor 109a via the resistor 109b, and the resistor 109c is connected between the base and emitter of the transistor 109a. The emitter of the transistor 109a is connected to the other end of the drive power source E0.
FIG. 19 shows signal waveforms of respective parts in such a configuration, that is, a motor start signal input to the motor start circuit 109, a detection signal of the rotation detection brush BD0, an output signal of the differentiation circuit 101, and an output of the time constant circuit 103. Each waveform of the signal, the output signal of the comparator 105, the operation signal of the relay 107, and the drive power supply from the drive power supply E0 to the motor M0 is shown.
[0008]
When the transistor 109a of the motor start circuit 109 is turned on by the motor start signal, the relay 107 is turned on, the contact 107a is closed, power is supplied to the motor M0 via the electrode brushes B01 and B02, and the motor M0 rotates. Be started. As the motor M0 rotates, a pulse train SA0 is output from the rotation detection brush BD0, differentiated by the differentiation circuit 101, and a signal SB0 synchronized with the leading edge of each pulse is supplied to the time constant reset circuit 102. The time constant reset circuit 102 resets the time constant circuit 103 in synchronization with the signal SB0 and causes the time constant circuit 103 to output a signal as shown in FIG. 19 as the signal SC0.
In a steady state where the motor M0 is rotating at a normal rotation speed, the output signal SC0 of the time constant circuit 103 does not exceed the comparison reference voltage supplied from the comparison reference voltage generator 104.
[0009]
In this state, the output signal SD0 of the comparator 105 is “L (low level)”, the relay 107 is energized and continues to be on, and power supply to the motor M0 is maintained.
However, when the rotational speed of the motor M0 decreases due to overload or the like, the output signal SC0 of the time constant circuit 103 exceeds the comparison reference voltage, and the output signal SD0 of the comparator 105 becomes “H (high level)”. The excitation current stops flowing and is turned off, the contact 107a is opened, and the power supply to the motor M0 is stopped. In this way, a decrease in the rotational speed of the motor M0 is detected, the motor M0 is stopped, and an excessive current continues to flow through the motor M0.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-127864 described above, it is shown that the relay is operated only when the rotational speed of the motor is lower than a certain level. A technique for detecting the rotational speed, rotational position, etc. with high accuracy and utilizing it for rotational direction control, rotational speed control, rotational speed control, cumulative rotational speed control, etc. is not clearly shown.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances. With a simple configuration that does not occupy a space, the rotational speed and the rotational speed of a brush type DC motor can be accurately detected to enable effective rotation control. An object of the present invention is to provide a rotation control device for a DC motor.
[0011]
  Of the present inventionFirstThe purpose of 1 is a simple and inexpensive configuration that does not take up space.About one specific directionAppropriate based on effective rotation detectionrotationAn object of the present invention is to provide a rotation control device for a direct current motor that can be controlled.
  Of the present inventionSecondThe purpose ofIt is a simple and inexpensive configuration that does not take up space, and is suitable based on rotation detection that is stable against rotation in both directions of the DC motor.An object of the present invention is to provide a rotation control device for a DC motor that enables rotation control.
  Of the present inventionThirdThe purpose ofAccurate to cope with various fluctuations in driving conditionsBased on rotation detectioneffectiveAn object of the present invention is to provide a rotation control device for a DC motor that enables rotation control.
  Of the present invention4thThe purpose ofAccurately correspond to the operating position of the driven member, andDriveAchieve precise position control of partsIt is an object of the present invention to provide a DC motor rotation control device that enables effective rotation control.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  The rotation control device for a DC motor according to the present invention described in claim 1 is the above-described one.FirstTo achieve the purpose,
  In a rotation control device for controlling the rotation operation of a rotor of a DC motor having n poles (n is a natural number of 3 or more),
A commutator connected to the rotor coil and provided integrally with the rotor coil together with the rotor coil, and for switching a DC drive voltage to be supplied to the rotor coil as the rotor rotates.
First and second electrode brushes that are provided integrally with a stator, are in sliding contact with the commutator, and supply a DC drive voltage to the commutator;
Separately from the first and second electrode brushes, the stator side should be in sliding contact with the commutator at a rotational angle position of less than 180 / n ° with respect to the second electrode brush. A single rotation detecting brush disposed to detect rotation of the rotor;
A motor drive circuit for supplying the DC drive voltage to the pair of electrode brushes to drive the DC motor;
Corresponds to a predetermined rotation direction in which the rotor rotates and / or a voltage applied to the DC motor when a positive potential is applied to the first electrode brush and a negative potential is applied to the second electrode brush. Reference voltage generating means for generating one or more comparison reference voltages
A comparator that compares the voltage detected by the rotation detection brush with the one or more comparison reference voltages generated by the reference voltage generation means;
A comparison reference voltage corresponding to at least the predetermined rotation direction among the one or more comparison reference voltages generated by the reference voltage generation unit is supplied to the comparator, and at least the comparator in the predetermined rotation direction. A motor control circuit for controlling the motor drive circuit in response to the output of the motor;
HavingIt is characterized by.
[0013]
  A rotation control device for a DC motor according to the present invention described in claim 2 is:In order to achieve the second object described above, in a rotation control device for controlling the rotation operation of a rotor of a DC motor having n poles (n is a natural number of 3 or more),
A commutator connected to the rotor coil and provided integrally with the rotor coil together with the rotor coil, and for switching a DC drive voltage to be supplied to the rotor coil as the rotor rotates.
First and second electrode brushes that are provided integrally with a stator, are in sliding contact with the commutator, and supply a DC drive voltage to the commutator;
Separately from the first and second electrode brushes, the stator side should be in sliding contact with the commutator at a rotational angle position of less than 180 / n ° with respect to the second electrode brush. A single rotation detecting brush disposed to detect rotation of the rotor;
A motor drive circuit for supplying the DC drive voltage to the pair of electrode brushes to drive the DC motor;
Corresponds to a predetermined rotation direction in which the rotor rotates and / or a voltage applied to the DC motor when a positive potential is applied to the first electrode brush and a negative potential is applied to the second electrode brush. And a predetermined rotation direction in which the rotor rotates when a negative potential is applied to the first electrode brush and a positive potential is applied to the second electrode brush, and / or Or a reference voltage generating means for generating a second comparison reference voltage corresponding to the voltage applied to the DC motor;
A comparator that compares the voltage detected by the rotation detection brush with the first or second comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means;
A comparison reference voltage corresponding to at least the predetermined rotation direction of the first or second comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means is supplied to the comparator, and at least for the predetermined rotation direction. A motor control circuit for controlling the motor drive circuit in response to the output of the comparator;
WithIt is characterized by that.
[0014]
  4. A DC motor rotation control device according to the present invention according to claim 3.The motor control circuit of
Pulse counting means for counting the output pulses of the comparator;
A cumulative rotational speed calculating means for obtaining cumulative rotational speed information corresponding to the cumulative rotational speed of the DC motor based on the count value of the pulse counting means;
Based on the cumulative rotational speed information calculated by the cumulative rotational speed calculating means and the target cumulative rotational speed, the remaining rotational speed calculating means for obtaining the remaining rotational speed information corresponding to the remaining rotational speed up to the target cumulative rotational speed. When,
Drive control means for comparing the remaining rotation speed information output from the remaining rotation speed calculation means with a preset value and controlling the motor drive circuit based on the comparison result to change the motor rotation state.It is characterized by that.
[0015]
  5. A rotation control device for a DC motor according to the present invention as set forth in claim 4.Is the cumulative rotational speed calculation means,
Means for starting counting of the accumulated rotational speed information based on a signal obtained at a reference position of a driven member driven by the direct current motor after the direct current motor starts rotating;It is a feature.
  According to a fifth aspect of the present invention, in the DC motor rotation control device, the reference voltage generated by the reference voltage generating means is generated from the voltage applied to the first and second electrode brushes. It is a feature.
  According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a DC motor rotation control apparatus comprising a low-pass filter and / or a constant voltage diode connected in parallel with the low-pass filter. The signal is inputted to the comparator through a noise removal circuit.
[0016]
[Action]
BookClaims of the invention1The DC motor rotation control device byA commutator connected to the rotor coil of a DC motor with n poles (n is a natural number of 3 or more) and integrally provided with the rotor coil together with the rotor coil, and DC driving in accordance with the rotating operation of the rotor A voltage is switched and supplied to the rotor coil, and a DC driving voltage is supplied to the commutator by first and second electrode brushes that are provided integrally with the stator and are in sliding contact with the commutator. Separately from the first and second electrode brushes, the stator side is brought into sliding contact with the commutator at a rotational angle position of less than 180 / n ° with respect to the second electrode brush, A single rotation detection brush for detecting the rotation of the rotor is disposed, the DC motor is driven by a motor drive circuit that supplies the DC drive voltage to the pair of electrode brushes, and the first A positive potential is applied to the electrode brush of the second electrode. One or more comparison reference voltages corresponding to a predetermined rotation direction in which the rotor rotates and / or a voltage applied to the DC motor when a negative potential is applied to the brush for generating, respectively, are generated by reference voltage generating means, The voltage detected by the rotation detecting brush and the one or more comparison reference voltages generated by the reference voltage generation means are compared by a comparator, and the one or more comparison references generated by the reference voltage generation means A comparison reference voltage corresponding to at least the predetermined rotation direction of the voltage is supplied to the comparator, and the motor driving circuit is controlled by a motor control circuit that responds to the output of the comparator at least in the predetermined rotation direction. To do.
  With this configuration,In particular,Does not occupy spaceSimple andWith an inexpensive configuration,Effective in one particular directionTimesInspectionOutbased onSuitableRotation systemIt becomes possible.
[0017]
BookAccording to a second aspect of the present invention, a DC motor rotation control device comprises:A commutator connected to the rotor coil of a DC motor with n poles (n is a natural number of 3 or more) and integrally provided with the rotor coil together with the rotor coil, and DC driving in accordance with the rotating operation of the rotor A voltage is switched and supplied to the rotor coil, and a DC driving voltage is supplied to the commutator by first and second electrode brushes that are provided integrally with the stator and are in sliding contact with the commutator. Separately from the first and second electrode brushes, the stator side is brought into sliding contact with the commutator at a rotational angle position of less than 180 / n ° with respect to the second electrode brush, A single rotation detection brush for detecting the rotation of the rotor is disposed, the DC motor is driven by a motor drive circuit that supplies the DC drive voltage to the pair of electrode brushes, and the first A positive potential is applied to the electrode brush of the second electrode. A first reference voltage corresponding to a predetermined rotation direction in which the rotor rotates and / or a voltage applied to the DC motor when a negative potential is applied to the brush, and the first electrode brush. When a negative potential is applied to the second electrode brush, a second comparison reference voltage corresponding to a predetermined rotation direction in which the rotor rotates and / or a voltage applied to the DC motor is applied. The voltage generated by the reference voltage generating means and detected by the rotation detecting brush and the first or second comparison reference voltage generated by the reference voltage generating means are compared by a comparator, and the reference voltage Supplying a comparison reference voltage corresponding to at least the predetermined rotation direction of the first and second comparison reference voltages generated by the generation unit to the comparator; and Without even controlling the motor driving circuit by a motor control circuit responsive to the output of the comparator for the predetermined rotational direction.
  With such a configuration, in particular,Appropriate based on stable rotation detection in both directions of a DC motor with a simple and inexpensive configuration that does not take up spaceRotation control is possible.
[0018]
  According to a third aspect of the present invention, there is provided a DC motor rotation control device.The motor control circuit counts the output pulses of the comparator by the pulse counting means, and based on the count value of the pulse counting means, the cumulative rotation speed corresponding to the cumulative rotation speed of the DC motor is calculated by the cumulative rotation speed calculation means. Number information is obtained, and based on the cumulative rotational speed information calculated by the cumulative rotational speed calculating means and the target cumulative rotational speed, the remaining rotational speed calculating means corresponds to the remaining rotational speed up to the target cumulative rotational speed. The remaining rotational speed information is obtained, the drive control means compares the remaining rotational speed information output from the remaining rotational speed calculation means with a preset value, and controls the motor drive circuit based on the comparison result. Change the motor rotation state.
  With such a configuration, in particular,Accurate to cope with various fluctuations in driving conditionsBased on rotation detectioneffectiveRotation control is possible.
[0019]
  A rotation control device for a DC motor according to claim 4 of the present invention isThe cumulative rotational speed calculation means includes means for starting counting the cumulative rotational speed information based on a signal obtained at a reference position of a driven member driven by the DC motor after the DC motor starts rotating. .
  With such a configuration, in particular,CoveredDriveIn the working position of the memberAccurateCumulativerotationEffective to match the number and achieve accurate position control of the driven memberRotation control is possible.
  According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a DC motor rotation control device that generates a comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means from a voltage applied to the first and second electrode brushes.
With such a configuration, a stable rotation detection signal can be obtained even if the terminal voltage of the DC motor changes.
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the DC motor rotation control apparatus according to the present invention, wherein the voltage detected by the rotation detecting brush is a noise composed of a low-pass filter and / or a constant voltage diode connected in parallel with the low-pass filter. The signal is input to the comparator through a removal circuit.
With such a configuration, a stable rectangular wave can be obtained by removing a noise component such as a steep surge waveform of the detection signal of the rotation detection brush and supplying it to the comparator.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A DC motor rotation control device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings based on embodiments of the present invention.
1 and 2 are diagrams for explaining a rotation control device for a DC motor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows the configuration of a DC motor rotation control device, and FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the DC motor rotation control device shown in FIG.
Prior to the description of the DC motor rotation control apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, the DC motor rotation detection apparatus used in the present invention will be described first.
The rotation detection device for the DC motor shown in FIG. 3 detects the rotation of the DC motor M1 that is driven by driving power supplied from the drive power supply E1 via the switch SW1, and the DC motor M1 includes a pair of Electrode brushes B11 and B12 and a rotation detection brush BD1 are provided. The DC motor rotation detection device of FIG. 3 includes a noise removal circuit 1, a comparison reference voltage generation means 2, and a comparator 3.
[0021]
The noise removal circuit 1 removes a noise component such as a steep surge waveform of the detection signal of the rotation detection brush BD1 and supplies it to the comparator 3. The comparison reference voltage generation unit 2 generates a comparison reference voltage for converting the detection signal of the rotation detection brush BD1 into a pulse train having a pulse period and a pulse width corresponding to the rotation speed, and supplies the comparison reference voltage to the comparator 3. The comparator 3 compares the signal from which the noise is removed from the detection signal of the rotation detection brush BD1 by the noise removing circuit 1 with the comparison reference voltage generated by the comparison reference voltage generating means 2, and according to the rotation speed. A pulse train having a pulse period and a pulse width is output.
The DC motor rotation detection device shown in FIG. 4 is more specifically configured from the DC motor rotation detection device shown in FIG. The rotation detection device for the DC motor shown in FIG. 4 detects the rotation of the DC motor M1 that is driven by supplying the drive voltage Eo from the drive power supply E1 via the switch SW1 as in the case of FIG. The motor M1 is provided with a rotation detection brush BD1 separately from the pair of electrode brushes B11 and B12. The rotation detection device of FIG. 4 includes a noise removal circuit 1A, comparison reference voltage generation means 2A, and a comparator 3.
[0022]
The noise removal circuit 1A is a circuit that removes a noise component such as a steep surge waveform of the detection signal of the rotation detection brush BD1 and supplies the noise component to the comparator 3, and includes a constant voltage diode ZD1, a resistor R1, and a capacitor C1. Have. The constant voltage diode ZD1 is formed of, for example, a Zener diode or the like, and is connected between the rotation detection brush BD1 and the common low potential side of the drive power supply E1. The resistor R1 and the capacitor C1 are sequentially connected in series, and these series circuits are connected in parallel with the constant voltage diode ZD1 with the resistor R1 on the rotation detection brush BD1 side and the capacitor C1 on the common low potential side of the drive power supply E1. The rotation detection brush BD1 and the common low potential of the drive power supply E1 are connected. The voltage between both ends of the capacitor C1, that is, the connection point between the capacitor C1 and the resistor R1, and the common low potential of the rotation detection brush BD1 and the drive power supply E1 is the non-inverting input terminal (+ side) of the comparator 3. To be supplied.
[0023]
The comparison reference voltage generation means 2A is a part that generates a comparison reference voltage for converting the detection signal of the rotation detection brush BD1 into a pulse train having a pulse period and a pulse width corresponding to the rotation speed, and supplies the comparison reference voltage to the comparator 3. The potentiometer VR1. Both ends of the fixed side of the potentiometer VR1 are connected to the power supply voltage Vcc and the common low potential, and a voltage between the movable end of the potentiometer VR1 and the common low potential, for example, a voltage substantially corresponding to Eo / 4, is provided in the comparator 3. To the non-inverting input terminal (− side).
The comparator 3 has substantially the same configuration as that in FIG. 3, and a signal obtained by removing noise from the detection signal of the rotation detecting brush BD1 by the noise removing circuit 1A is supplied to the non-inverting input side as comparison reference voltage generating means. A comparison reference voltage (Eo / 4) generated by 2A is supplied to the inverting input side to compare the two. The comparator 3 becomes the power supply voltage Vcc, that is, “H” when the output of the noise removal circuit 1A exceeds the comparison reference voltage (Eo / 4), and is common when the output of the noise removal circuit 1A is equal to or less than the comparison reference voltage (Eo / 4). A low potential, that is, “L” is output, and a pulse train having a pulse period and a pulse width corresponding to the rotation speed is output.
[0024]
Next, the operation of the rotation detection device for the DC motor shown in FIG. 4 will be described with reference to the waveform diagrams of the respective parts shown in FIG. FIG. 5 shows signal voltage waveforms of the output signal SA1 of the rotation detection brush BD1, the output signal SB1 of the noise removal circuit 1A, and the output signal SC1 of the comparator 3 during high-speed rotation and low-speed rotation.
A DC motor M1 having a rotation detection brush BD1 is connected to a DC drive power supply E1 having an output voltage Eo through a switch SW1 in series, and the rotation detection brush BD1 of the DC motor M1 is connected to a noise removal circuit 1A. is doing. In the noise removal circuit 1A, as described above, a constant voltage diode ZD1 such as a Zener diode is connected in parallel to the series circuit of the resistor R1 and the capacitor C1. The constant voltage diode ZD1 clamps a voltage caused by a counter electromotive force due to the self-induction action of the rotor winding of the motor M1, that is, the rotor coil. The resistor R1 and the capacitor C1 form a low-pass filter for taking out the output from the connection point between them and removing high-frequency components. The output taken out from the connection point of the resistor R1 and the capacitor C1 constituting the low-pass filter is supplied to the non-inverting input terminal (+ side) of the comparator 3.
[0025]
When the switch SW1 is closed, a direct current voltage from the drive power supply E1 is supplied to the direct current motor M1, and the rotor coil is excited through the electrode brushes B11 and B12, so that the stator having a magnetic pole formed by a permanent magnet or the like is applied. The rotor rotates. Due to the rotation of the DC motor M1, a substantially pulsed voltage signal SA1 is generated in the rotation detecting brush BD1. The steep surge waveform at the leading edge of each pulse of the pulse train of the voltage signal SA1 output from the rotation detection brush BD1, that is, the rising portion shown in FIG. 5, switches the contact piece of the commutator that contacts the brush. Sometimes, the magnitude of the current flowing through the rotor coil connected to each contact piece changes instantaneously, which is due to the voltage generated by the self-induction action of the rotor coil, and the magnitude is the rotational speed. Depending on the magnitude of the current flowing through the coil. The slope of each pulse waveform is a combination of the current flowing through the rotor coil and the voltage generated by the DC resistance component of the coil and the induced voltage generated when the coil rotates in the magnetic field. The latter induced voltage is dominant during high-speed rotation, and the voltage due to the former resistance component is dominant during low-speed rotation. Therefore, as shown in FIG. 5, the inclination angle of the inclined portion becomes gentler as the rotation speed is lower, and becomes closer to flat.
[0026]
The waveform of the output signal SB1 of the noise removal circuit 1A is free from high-frequency noise such as the above-described surge waveform and mechanical noise caused by contact between the rotation detection brush BD1 and the commutator. The comparator 3 compares the voltage of the output signal SB1 of the noise removing circuit 1A with a comparison reference voltage, for example, about Eo / 4, which is extracted from the potentiometer VR1. For this reason, as the output signal SC1 of the comparator 3, either of the two levels of “L” which is “H” which is the voltage Vcc and “L” which is the common low potential, that is, the ground level (GND) in this case, is used. A stable rectangular wave can be obtained.
The noise removal circuit 1A may be appropriately configured according to the characteristics of the DC motor to be used, the power to be used, the voltage of the signal processing circuit system, or the like. The noise removal circuit 1A is not necessarily an indispensable configuration. Depending on the characteristics of the DC motor to be used, the power used, the voltage of the signal processing circuit system, etc., it can be omitted.
[0027]
FIG. 6 shows another configuration in which the DC motor rotation detection device shown in FIG. 3 is more specifically configured. The DC motor rotation detection device shown in FIG. 6 detects the rotation of the DC motor M1 driven by supplying the drive voltage Eo from the drive power supply E1 via the switch SW1 as in the case of FIGS. The motor M1 is provided with a rotation detection brush BD1 separately from the pair of electrode brushes B11 and B12. The rotation detection device of FIG. 6 includes a noise removal circuit 1B, comparison reference voltage generation means 2B, and a comparator 3.
The noise removal circuit 1B includes a constant voltage diode ZD1, a resistor R1, and a capacitor C1 in exactly the same manner as the noise removal circuit 1A shown in FIG. 4, and has a steep surge state of the detection signal of the rotation detection brush BD1. Noise components such as waveforms are removed and supplied to the comparator 3. The constant voltage diode ZD1 is formed of, for example, a Zener diode or the like, and is connected between the rotation detection brush BD1 and the common low potential side of the drive power supply E1.
[0028]
The resistor R1 and the capacitor C1 are sequentially connected in series, and these series circuits are connected in parallel with the constant voltage diode ZD1 with the resistor R1 on the rotation detection brush BD1 side and the capacitor C1 on the common low potential side of the drive power supply E1. The rotation detection brush BD1 and the common low potential (ground potential) of the drive power supply E1 are connected. The voltage between both ends of the capacitor C1, that is, the connection point between the capacitor C1 and the resistor R1, and the common low potential of the rotation detection brush BD1 and the drive power supply E1 is the non-inverting input terminal (+ side) of the comparator 3. To be supplied.
The comparison reference voltage generation means 2B is a part that generates a comparison reference voltage for converting the detection signal of the rotation detection brush BD1 into a pulse train having a pulse period and a pulse width corresponding to the rotation speed, and supplies the comparison reference voltage to the comparator 3. 4 is configured by a potentiometer VR2 in substantially the same manner as the comparison reference voltage generating means 2A of FIG. Both ends of the fixed side of the potentiometer VR2 are connected between the electrode brush B11 and the electrode brush B12 of the DC motor M1, and a voltage between the movable end of the potentiometer VR2 and the common low potential, for example, Eo / 4, is provided. It is supplied to the inverting input terminal (− side) of the comparator 3.
[0029]
The comparator 3 has substantially the same configuration as that shown in FIGS. 3 and 4, and a signal obtained by removing noise from the detection signal of the rotation detection brush BD1 by the noise removal circuit 1B is set on the non-inverting input side as a comparison reference. The comparison reference voltage Eo / 4 generated by the voltage generating means 2B is supplied to the inverting input side, and both are compared. When the output of the noise removal circuit 1B exceeds the comparison reference voltage Eo / 4, the comparator 3 becomes the power supply voltage Vcc, that is, “H”, and when the output of the noise removal circuit 1B is equal to or less than the comparison reference voltage Eo / 4, L "and a pulse train having a pulse period and a pulse width corresponding to the rotation speed is output.
Next, the operation of the rotation detection device for the DC motor shown in FIG. 6 will be described with reference to the waveform diagrams of the respective parts shown in FIG. FIG. 7 shows signal voltage waveforms of the output signal SA2 of the rotation detecting brush BD1, the output signal SB2 of the noise removing circuit 1B, and the output signal SC2 of the comparator 3 when the drive voltage Eo of the DC motor M1 gradually decreases. Is shown.
[0030]
6 is different from FIG. 4 in that the power source of the comparison reference voltage generating means 2B is the same as the driving power source of the DC motor M1.
When the drive voltage Eo of the DC motor M1 gradually decreases, as shown in FIG. 7, the voltages of the respective parts are changed in the voltage Eo of the output signal SA2 of the rotation detecting brush BD1 and the output signal SB2 of the noise removing circuit 1B. Along with this, it gradually decreases. At this time, if the load torque of the DC motor M1 is constant, the rotational speed gradually decreases.
However, since the output voltage of the potentiometer VR2, which is the comparison reference voltage, also decreases in proportion to Eo, the magnitude relationship, that is, the ratio between the inverting input and the non-inverting input of the comparator 3 is maintained substantially constant. Become. Therefore, a stable rectangular wave can be obtained as the output signal SC2 of the comparator 3 regardless of the fluctuation of the terminal voltage Eo of the DC motor M1.
[0031]
In an apparatus using a DC motor, it is often performed to control the rotational speed by changing the voltage applied to the DC motor, in other words, to control the torque generated by the DC motor. On the other hand, in a device that uses a battery as a power source, the terminal voltage of the DC motor frequently fluctuates. The above-described rotation detection device for the DC motor in FIG. 7 is configured to obtain a stable rotation detection signal even when the terminal voltage of the DC motor changes in this way.
For example, a DC motor rotation control device as shown in FIG. 8 can be configured using the above-described DC motor rotation detection device. The DC motor rotation control device shown in FIG. 8 includes a motor drive circuit 5, a noise removal circuit 6, a comparison reference voltage generation means 7, a comparison reference voltage selection means 8, a comparator in addition to the DC motor M2 and the drive power supply circuit E2. 9 and a motor control circuit 10. The rotation control device for the DC motor in FIG. 8 controls the rotation of the DC motor M2 that is driven by driving power supplied from the drive power supply circuit E2 via the motor drive circuit 5, and the DC motor M2 includes: A pair of electrode brushes B21 and B22 and a rotation detection brush BD2 are provided.
[0032]
Connected between the positive and negative output terminals of the drive power supply circuit E2 composed of a DC power supply of the voltage Eo is a motor drive circuit 5 including a switching unit which forms a bridge circuit with transistors Q1, Q2, Q3 and Q4. One electrode brush B21 of the DC motor M2 is connected to one of the output terminals of the motor drive circuit 5, that is, the connection point between the collector of the transistor Q1 and the collector of the transistor Q3. The other electrode brush B22 of the DC motor M2 is connected to a connection point between the collector of Q2 and the collector of the transistor Q4.
The control input terminal of the motor drive circuit 5 is connected to the motor control circuit 10, and the transistors Q1 to Q4 are controlled to be turned on / off by the motor control signal from the motor control circuit 10, so that the forward rotation and reverse rotation of the DC motor M2 are controlled. And control such as stopping is performed.
[0033]
The output of the rotation detection brush BD2 of the DC motor M2 is input to the noise removal circuit 6, and the output of the noise removal circuit 6 is connected to the non-inverting input terminal (+ side) of the comparator 9.
On the other hand, the comparison reference voltage generating means 7 is composed of a series circuit of two potentiometers VR21 and VR22, and the series circuit on each fixed end side of the potentiometers VR21 and VR22 is connected to the drive power supply circuit E2 in parallel with the motor drive circuit 5. Has been.
That is, the outputs of the potentiometers VR21 and VR22 generate a voltage proportional to the power supply voltage Eo. For example, the potentiometer VR21 takes out a voltage of approximately 3Eo / 4 with respect to the common low potential from the movable end, and the potentiometer VR22 is movable. It is set so that a voltage of approximately Eo / 4 is extracted from the end with respect to the common low potential.
[0034]
The comparison reference voltage selection means 8 is composed of two analog switches ASW1 and ASW2 and one inverter INV, and the output taken out from the movable end of the potentiometer VR21 is input to the analog switch ASW1 and from the movable end of the potentiometer VR22. The extracted output is connected to the input of the analog switch ASW2, and the outputs of the analog switch ASW1 and the analog switch ASW2 are connected to the inverting input terminal (− side) of the comparator 9. A comparison reference voltage selection signal, which is a control signal from the motor control circuit 10, is directly supplied to one analog switch ASW2 at the control terminals of the analog switches ASW1 and ASW2, and an inverter INV is connected to the other analog switch ASW1. Inverted and connected through. That is, the analog switches ASW1 and ASW2 are controlled by the comparison reference voltage selection signal from the motor control circuit 10 so that one of them is turned on and the other is turned off, and the potentiometers VR21 and VR22 of the comparison reference voltage generating means 7 are controlled. Only one of the outputs is supplied to the inverting input terminal of the comparator 9. The output of the comparator 9 is supplied to the motor control circuit 10.
[0035]
The motor control circuit 10 is configured by using a microcomputer or the like, receives the output of the comparator 9 and, if necessary, an external control instruction, and compares the motor control signal for the motor drive circuit 5 and the comparison reference voltage selection means 8. A reference voltage selection signal is generated and supplied to the motor drive circuit 5 and the comparison reference voltage selection means 8.
The analog switch is turned on / off depending on whether the signal state of its control terminal is “H” or “L”. In the on state, the voltage input to the input terminal is output to the output terminal as it is. In the off state, the voltage input to the input terminal is not output to the output terminal. Specifically, for example, when the control terminal is “H”, it is turned on to pass the input signal, and when it is “L”, it is turned off to enter a high impedance state.
[0036]
Next, the operation of the rotation control device for the DC motor shown in FIG. 8 will be described with reference to the waveform diagrams of the respective parts shown in FIG. FIG. 9 shows a comparison reference voltage selection signal when the DC motor M2 rotates clockwise (CW) and counterclockwise (CCW), an input signal of the non-inverting input terminal of the comparator 9, and a comparison Each signal voltage waveform of the output signal of the device 9 is shown.
When a motor control signal is output from the motor control circuit 10 and the transistors Q1 and Q4 of the motor drive circuit 5 are turned on, the motor is assumed to rotate clockwise. At the same time, “H” is output from the motor control circuit 10 as a comparison reference voltage selection signal. The voltage of the rotation detection brush BD2 of the DC motor M2 is input to the non-inverting input terminal of the comparator 9 via the noise removal circuit 6. On the other hand, a comparison reference voltage is input to the inverting input terminal of the comparator 9. In this case, since the comparison reference voltage selection signal is “H”, the analog switch ASW1 is off and the analog switch ASW2 is on. Therefore, the voltage Eo / 4 set by the potentiometer VR22 is selected as the comparison reference voltage. ing. Therefore, a rectangular wave as shown in FIG. 9A is obtained at the output of the comparator 9.
[0037]
Next, the motor control circuit 10 outputs a motor control signal for turning on the transistors Q2 and Q3 of the motor drive circuit 5 and a signal “L” as a comparison reference selection signal. Then, the DC motor M2 rotates counterclockwise, and the voltage based on the detection voltage of the rotation detection brush BD2 has a waveform as shown in FIG. 9B at the non-inverting input terminal of the comparator 9. Further, since the analog switch ASW1 is turned on and the analog switch ASW2 is turned off by the comparison reference voltage selection signal, the voltage 3Eo / 4 set by the potentiometer VR21 is selected as the comparison reference voltage. Therefore, a rectangular wave as shown in FIG. 9B is obtained at the output of the comparator 9.
In this way, a pulse train is obtained as the rotation signal of the DC motor M2 at the output of the comparator 9. For example, when the angle between the rotation detection brush of the motor to be used and the electrode brush B2 is 40 °. The pulse train has a duty cycle of 1/3 when rotated clockwise and a duty cycle of 2/3 when rotated counterclockwise.
[0038]
With the configuration described above, it is possible to obtain a rotation signal that is stable with respect to the rotation of the DC motor M2 in both directions, and to appropriately control the rotation of the DC motor M2.
FIG. 1 shows the configuration of a DC motor rotation control device according to the first embodiment of the present invention. The DC motor rotation control device shown in FIG. 1 includes a power supply circuit 11, a motor drive circuit 12, a DC motor 13, a comparator 14, and a motor control circuit 15.
[0039]
The power supply circuit 11, the motor drive circuit 12, the DC motor 13 and the comparator 14 are configured in the same manner as the drive power supply circuit E2, the motor drive circuit 5, the DC motor M2 and the comparator 9 in the DC motor rotation control device of FIG. Although not shown, the DC motor 13 and the comparator 14 are provided with the same configuration as the noise removal circuit 6, the comparison reference voltage generation means 7, the comparison reference voltage selection means 8 and the like of FIG. . The motor control circuit 15 supplies a motor control signal for controlling rotation / stop of the DC motor 13 to the motor drive circuit 12 based on the output of the comparator 14.
The power supply circuit 11 supplies a drive voltage used for rotationally driving the motor 13 to the motor drive circuit 12. The motor drive circuit 12 has a bridge circuit composed of transistors Q1 to Q4 similar to the motor drive circuit 5 of FIG. 8, and the DC motor 13 has a pair of electrodes similar to the case of the DC motor M2 of FIG. Brushes B21 and B22 and a rotation detection brush BD2 are provided.
[0040]
The motor control circuit 15 is configured using a microcomputer or the like, generates a comparison reference voltage selection signal, and supplies it to a comparison reference voltage selection means (not shown in FIG. 1 to FIG. 8). Further, the motor control circuit 15 includes a pulse counting unit 151, a cumulative rotation number calculation unit 152, and a remaining rotation number calculation unit 153, generates a motor control signal, and supplies it to the motor drive circuit 12.
The pulse counting means 151 counts the number of output pulses from the comparator 14 and supplies the counted number to the cumulative rotation number calculating means 152. Cumulative rotational speed calculation means 152 obtains the cumulative rotational speed of the rotor, that is, the motor, based on the number of pulses given from pulse number counting means 151. Based on the cumulative rotational speed obtained by the cumulative rotational speed calculating means 152 and the target cumulative rotational speed, the remaining rotational speed calculating means 153 obtains the residual rotational speed until the target cumulative rotational speed is reached, A motor control signal corresponding to the rotation speed is supplied to the motor drive circuit 12.
[0041]
Next, the operation of the rotation control device for the DC motor shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of the main part shown in FIG. In this case, in order to facilitate understanding, as data handled in the motor control circuit 15, it is assumed that the output pulse of the comparator 14 is one pulse per one rotation of the rotor, and the cumulative rotational speed is the cumulative pulse number and the remaining rotational speed. Is described as the number of remaining pulses. Of course, the output pulse of the comparator 14 may be a plurality of pulses per one rotation of the rotor. In this case, the accumulated number of rotations and the remaining number of rotations may be processed by converting into one pulse per one rotation, or the number of pulses may be processed as the number of accumulated pulses and the remaining number of pulses per one rotation.
As a preparation for rotating the DC motor 13, the motor control circuit 15 (for example, a microcomputer) sets the accumulated pulse number to “0”, for example, in a memory (not shown) inside the motor control circuit 15 (step). S11). Also, a predetermined value “m” is set in the memory in the same manner as the target accumulated pulse number as an initial value of the remaining pulse number (step S12).
[0042]
In an initial state in which the DC motor 13 is stopped, a comparison reference voltage selection signal “H” is supplied from the motor control circuit 15 to the comparison reference voltage selection means (step S13). When a motor control signal for turning on the transistor Q1 and the transistor Q4 of the drive circuit 12 is output, a voltage substantially equal to the power supply voltage is applied from the power supply circuit 11 to the electrode brushes B21-B22 of the DC motor 13, and the DC motor 13 starts to rotate clockwise, for example (step S14). As described above, since the motor control circuit 15 outputs the comparison reference voltage selection signal “H” and supplies it to the comparison reference voltage selection means in step S13 at almost the same timing as the start of motor control. As the DC motor 13 rotates, a rotation signal pulse from the rotation detecting brush BD2 of the DC motor 13 appears at the output of the comparator 14.
[0043]
After the start of rotation of the DC motor 13, the rotation signal pulse is detected by the pulse number counting means 151 of the motor control circuit 15. Every time the pulse number counting means 151 detects the rotation signal pulse (step S15), the cumulative rotation speed calculation means 152 increments the cumulative pulse number by 1 (step S16), and the remaining rotation speed calculation means 153 determines that the remaining pulse number “ m ″ is calculated and updated with m = m−1 (step S17). When the number of remaining pulses reaches “0” (step S18), the motor control circuit 15 outputs a motor control signal for turning on the transistors Q3 and Q4 of the motor drive circuit 12 (step S19). The motor control signal for turning on the transistors Q3 and Q4 acts as a brake signal. This motor control signal is continuously output for a predetermined wait time (step S20), and the DC motor 13 is braked. After a predetermined time has elapsed, a motor control signal for turning off all the transistors Q1 to Q4 of the motor drive circuit 12 is output (step S21), and the motor control signal for turning off all the transistors Q1 to Q4 is a motor stop signal. Acting as an (off signal), the DC motor 13 stops (step S22).
[0044]
In the DC motor rotation control apparatus of FIG. 1 according to the first embodiment, the motor control circuit 15 counts the output pulses of the comparator 14 by the pulse number counting means 151 and the pulse number counting means 151 counts. Based on the value, cumulative rotational speed information corresponding to the cumulative rotational speed of the DC motor is obtained by the cumulative rotational speed calculating means 152, and the cumulative rotational speed information calculated by the cumulative rotational speed calculating means 152 and the target cumulative rotational speed are obtained. Based on the remaining number of revolutions, the remaining number of revolutions information corresponding to the remaining number of revolutions up to the target accumulated number of revolutions is obtained by the remaining number of revolutions calculation means 153, and the motor drive circuit 12 is controlled based on the remaining number of revolutions information to control the motor. Change the rotation state.
In the above description, the drive control means for directly stopping the motor based on the remaining rotational speed information is substantially included in the remaining rotational speed calculating means 153. In addition to stopping the motor 13, for example, control for changing the rotation speed or changing the rotation direction may be performed.
[0045]
  Further, when controlling the motor drive circuit 12 based on the remaining rotational speed information, the remaining rotational speed information output from the remaining rotational speed calculating means 153 is compared with a preset value, and the motor drive is performed based on the comparison result. More precise control may be performed by providing a drive control means for controlling the circuit 12 to change the motor rotation state..
  In FIG. 2, the accumulated pulse number is initialized to “0” before the rotation of the DC motor 13 is started. However, when the first rotation signal pulse after the rotation of the DC motor 13 is detected, the accumulated pulse is detected. The number may be initialized to “0”. Further, although the cumulative number of pulses is counted from the start of rotation of the DC motor 13, for example, another signal may be used as a trigger signal, and the count may be started by the trigger signal.
[0046]
FIG. 10 shows a timing chart of the rotation control device for a DC motor according to the second embodiment of the present invention. The timing chart shown in FIG. 10 is configured in the same way as the DC motor rotation control device of FIG. 1, and the count start timing of the output pulse of the comparator 14 in the motor control circuit 15 is driven by the DC motor 13. The only difference is that it is obtained from a driven member (not shown). The driven member is a member that is driven by the DC motor 13 and is linearly moved, curvilinearly moved, or rotationally actuated, and becomes appropriate when passing through the reference position after the operation by the driving of the DC motor 13 is started. A driven member signal is generated by position detecting means (not shown) or the like.
[0047]
  The timing chart shown in FIG. 10 schematically shows the output pulse of the comparator 14, the driven member signal, and the motor control signal for the DC motor 13. When the DC motor 13 starts rotating, the comparator 14 outputs, for example, a pulse train for each predetermined rotation angle corresponding to the number of rotations of the rotor. When the driven member is driven by the rotation of the DC motor 13 and reaches the reference position, the driven member is detected, and the driven member signal that has been “L” until then becomes “H”. When the driven member signal becomes “H”, the count value of the accumulated rotation number calculation means 152 of the motor control circuit 15 is initialized to the initial value “0”, and the target count value, that is, the remaining rotation number of the remaining rotation number calculation means 153 is initialized. The numerical information “m” is set to a predetermined target value, and counting in the motor control circuit 15 is started. When the cumulative count value reaches a predetermined value, the motor control circuit 15 stops the DC motor 13 by a motor control signal.
  In this way, by starting the count of the cumulative number of pulses based on the signal from the driven member after the start of the rotation of the motor, it is possible to perform the drive amount control based on the cumulative number of revolutions information with high accuracy. Become.
[0048]
Next, the rotation detection brush used for rotation detection in the above-described DC motor rotation control apparatus according to the first and second embodiments of the present invention will be examined in detail.
FIG. 11 shows an example in which the rotation detection brush BD3 according to the present invention is arranged at an angular position of 60 ° with respect to one of the pair of electrode brushes B31 and B32, that is, the electrode brush B32. In this case, regarding the contact position with respect to the commutator CM3, the electrode brush with the smaller angle difference from the contact position of the rotation detection brush is B32, and the electrode brush with the larger contact position angle difference is B31. (A) to (e) of FIG. 11 show states in which the commutator CM3 is sequentially rotated by 30 ° clockwise with respect to FIG. 11 (a).
[0049]
FIG. 12 shows a predicted voltage waveform of the output V of the rotation detecting brush BD3 when the commutator CM3, that is, the rotor rotates as shown in FIGS. As can be seen from the waveform in FIG. 12 compared with the waveform in the case of detecting the rotational speed from the ripple of the driving voltage of the motor shown in FIG. 17, the output changes greatly every 60 °. With such a waveform, it can be seen that information relating to the rotational speed can be detected based on a waveform obtained by removing high-frequency components including ripples from the output V by passing through a low-pass filter.
Next, the position at which the rotation detection brush BD3 should be arranged will be examined. In the state of FIG. 11A, the electrode brush B31 is in contact with the two conductor pieces on the upper left and upper right of the commutator CM3, and the rotation detection brush BD3 is on the upper right and the upper side of the commutator CM3. The lower two conductor pieces are in contact with each other, and the electrode brush B32 is in contact with the lower conductor piece in the figure of the commutator CM3. Accordingly, the electrode brush B31 connected to the positive side of the power source E3 is connected to the negative electrode of the power source E3 via the upper right conductor piece of the commutator CM3, the rotation detection brush BD3, and the lower conductor piece of the commutator CM3. It is electrically connected to the electrode brush B32 connected to the side. Therefore, as a result, both positive and negative ends of the power supply E3 are short-circuited.
[0050]
The existence of such a state is not often a big problem when the DC motor is rotating at high speed, but it is a problem when the motor is stopped in this state. In general, the rotor of this type of DC motor is configured by winding a coil around an iron core, and in a state where no current flows through the coil, the iron core is attracted to a magnetic pole of a stator made of a permanent magnet. For example, in the case of a 3-pole motor, there are 6 stable points. If the position corresponding to this stable point is removed and the sliding contact position of the rotation detecting brush BD3 to the commutator CM3 is set, the above problem can be reduced, but the above-described short-circuit state of the power supply E3 does not occur. Is desirable.
In order to prevent such a short circuit state of the power source E3, the sliding contact position of the rotation detection brush BD3 with the commutator CM3 is set between the sliding contact position of the electrode brush B32 in the case of a three-pole motor. The angle may be less than 60 °. That is, in the case of a motor with n poles (n is a natural number of 3 or more), the angle between the sliding contact position of one electrode brush B32 may be less than 180 / n °.
[0051]
FIG. 13 shows an example in which the rotation detection brush BD3 ′ according to the present invention is arranged at an angular position of 40 ° with respect to one of the pair of electrode brushes B31 and B32, that is, the electrode brush B32, in accordance with the above-described consideration. It is. FIGS. 13A to 13G respectively show states in which the commutator CM3 is sequentially rotated by 20 ° clockwise with respect to FIG. 13A. FIG. 14 shows a predicted voltage waveform of the output V of the rotation detecting brush BD3 ′ when the commutator CM3 rotates as shown in FIGS.
In this case, as shown in FIGS. 13A to 13G, the short circuit state of the power supply E3 does not occur at all. Furthermore, regarding the voltage waveform of the output V of the rotation detection brush BD3 ′ and the rotation detection based on the waveform, the waveform diagrams of the respective parts shown in FIG. 9 described above in relation to the DC motor rotation control device of FIG. Review and consider.
[0052]
As shown in FIGS. 13A to 13G, the high potential side of the power source E3, that is, the positive potential output is applied to the first electrode brush B31 far from the rotation detection brush BD3 ′, and rotation detection is performed. When the common low potential side of the power source E3, that is, the negative potential output is applied to the second electrode brush B32 on the side close to the brush BD3 ′, the commutator CM3, that is, the rotor rotates in the clockwise direction in the figure. Then, at this time, the output V detected by the rotation detecting brush BD3 ′ has a waveform rising like an intermittent sawtooth with reference to a common low potential corresponding to a negative potential, that is, a ground potential, as shown in FIG. This substantially corresponds to the waveform shown in FIG.
In the same motor, the polarity of the power source E3 is reversed without changing the stator, rotor, commutator and brush structure, and the first electrode brush B31 far from the rotation detection brush BD3 ′ is used. When the negative potential output of the power supply E3 is applied and the positive potential output of the power supply E3 is applied to the second electrode brush B32 on the side close to the rotation detection brush BD3 ′, the commutator CM3, that is, the rotor is not illustrated. At this time, the output V detected by the rotation detecting brush BD3 ′ corresponds to the high potential (high potential (see FIG. 9B) corresponding to the positive potential of the power source E3. On the basis of Eo), the waveform falls in an intermittent sawtooth shape.
[0053]
In the state corresponding to FIG. 9A, if the comparison reference voltage generated by the comparison reference voltage generating means is determined with reference to the ground potential, that is, 0 potential, as the potential Eo / 4 in FIG. 9A, for example. Even if it is determined as an absolute potential, it can be properly used as long as there is no extreme fluctuation in the power supply voltage. On the other hand, in the state corresponding to FIG. 9B, the comparison reference voltage generated by the comparison reference voltage generating means is determined as a relative potential with reference to the power supply potential Eo, as the potential 3Eo / 4 in FIG. 9B. If the power supply potential Eo is not changed, an appropriate condition cannot be maintained, and the detection result greatly fluctuates even if the power supply potential Eo is slightly changed. In the state of FIG. 9A, the rotation detection brush BD3 ′ is provided on the side close to the second electrode brush B32 to which the negative potential output of the power supply E3 is applied. The brush BD3 'fluctuates with reference to the zero potential short-circuited with the second electrode brush B32, whereas in the state of FIG. 9B, the negative potential output of the power source E3 is applied. The rotation detection brush BD3 'is provided on the side far from the first electrode brush B31 and close to the second electrode brush B32 to which the positive potential output is applied. The rotation detection brush BD3' This is because it fluctuates with reference to the power supply potential Eo that is short-circuited with the second electrode brush B32.
[0054]
  For this reason, when only rotation in one direction is detected with high accuracy and detection of rotation is unnecessary or detection accuracy may be low in the other direction, rotation detection corresponds to FIG. State, that is, when a negative potential is applied to the electrode brush on the side close to the rotation detection brush and a positive potential is applied to the electrode brush on the side far from the rotation detection brush, the direction in which the motor rotates Only doing this greatly contributes to high accuracy of rotation detection and simplification of the apparatus configuration. In other words, in order to achieve high accuracy in rotation detection and simplification of the device configuration, when the rotation detection brush is rotated in the direction in which rotation is to be detected, What is necessary is just to arrange | position to the side near the brush for electrodes to be connected..
[0055]
That is, in this case, a DC drive voltage is generated in accordance with the rotation operation of the rotor by a commutator connected to the rotor coil of the n-pole DC motor and integrally provided with the rotor coil. The first and second electrode brushes that are provided integrally with the stator and are in sliding contact with the commutator are used to supply a DC drive voltage to the commutator. Separately from the first and second electrode brushes, the stator side is brought into sliding contact with the commutator at a rotational angle position of less than 180 / n ° with respect to the second electrode brush, and A single rotation detection brush for detecting the rotation of the rotor is provided. The DC motor is driven by a motor drive circuit that supplies the DC drive voltage to the pair of electrode brushes, and a positive potential is applied to the first electrode brush, and a negative potential is applied to the second electrode brush. One or more comparison reference voltages corresponding to a predetermined rotation direction in which the rotor rotates and / or a voltage applied to the DC motor when applied are generated by reference voltage generation means and detected by the rotation detection brush. A voltage is compared with the one or more comparison reference voltages generated by the reference voltage generation means by a comparator.
[0056]
A comparison reference voltage corresponding to at least the predetermined rotation direction among the one or more comparison reference voltages generated by the reference voltage generation unit is supplied to the comparator, and at least the comparator in the predetermined rotation direction. The motor drive circuit is controlled by a motor control circuit that responds to the output of the motor.
Further, the motor control circuit compares the output of the rotation speed calculation means with a target rotation speed for calculating the rotation speed of the rotor in the predetermined rotation direction based on the output of the comparator. When the second electrode brush and the commutator rotation detection brush are in different potential states based on the output of the speed comparison means and the speed comparison means, the chopper control A chopper timing generation means for generating an on-off timing for setting the rotation speed to the target rotation speed, and a motor rotation state by chopper-controlling the motor drive circuit according to the on-off timing by the chopper timing generation means It is good also as a structure containing the drive control means to change these.
[0057]
In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in each of the embodiments described above, the reference voltage generation means is configured to generate two types of comparison reference voltages corresponding to different rotation directions of the rotor of the DC motor. A different comparison reference voltage may be generated based on the voltage applied to the DC motor in addition to the rotation direction. When configured in this way, in the comparison reference voltage generation means, for example, the required number of potentiometers is increased, in the comparison reference voltage selection means, the number of analog switches is increased, and in the motor control circuit, among the plurality of analog switches, A comparison reference voltage selection signal for selecting only the analog switch to be output is output, and the comparison reference voltage corresponding to the driving direction of the DC motor and / or the voltage applied to the DC motor is input to the comparator (for example, non-inverted input) The motor drive circuit is controlled in response to the output of the comparator.
According to this configuration, there is no risk of erroneous detection of the rotation speed regardless of the direction of rotation of the DC motor and / or fluctuations in the voltage applied to the DC motor, and appropriate based on effective rotation detection of the brush type DC motor. Rotation control can be performed.
[0058]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, a DC motor that can effectively control rotation by accurately detecting the rotation speed and the number of rotations of a brush type DC motor with a simple and space-saving configuration. A rotation control device can be provided.
  In particular, according to the DC motor rotation control device of claim 1 of the present invention,A commutator connected to the rotor coil of a DC motor with n poles (n is a natural number of 3 or more) and integrally provided with the rotor coil together with the rotor coil, and DC driving in accordance with the rotating operation of the rotor A voltage is switched and supplied to the rotor coil, and a DC driving voltage is supplied to the commutator by first and second electrode brushes that are provided integrally with the stator and are in sliding contact with the commutator. Separately from the first and second electrode brushes, the stator side is brought into sliding contact with the commutator at a rotational angle position of less than 180 / n ° with respect to the second electrode brush, A single rotation detection brush for detecting the rotation of the rotor is disposed, the DC motor is driven by a motor drive circuit that supplies the DC drive voltage to the pair of electrode brushes, and the first A positive potential is applied to the electrode brush of the second electrode. One or more comparison reference voltages corresponding to a predetermined rotation direction in which the rotor rotates and / or a voltage applied to the DC motor when a negative potential is applied to the brush for generating, respectively, are generated by reference voltage generating means, The voltage detected by the rotation detecting brush and the one or more comparison reference voltages generated by the reference voltage generation means are compared by a comparator, and the one or more comparison references generated by the reference voltage generation means A comparison reference voltage corresponding to at least the predetermined rotation direction of the voltage is supplied to the comparator, and the motor driving circuit is controlled by a motor control circuit that responds to the output of the comparator at least in the predetermined rotation direction. YouDepending on the configurationIn particular,SpaceNot easy andInexpensive configurationAnd based on effective rotation detection in one specific directionSuitableRotationControl becomes possible.
[0059]
  According to the rotation control device for a DC motor of claim 2 of the present invention,In a rotation control device for controlling the rotation operation of a rotor of a DC motor having n poles (n is a natural number of 3 or more),
A commutator connected to the rotor coil and provided integrally with the rotor coil together with the rotor coil, and for switching a DC drive voltage to be supplied to the rotor coil as the rotor rotates.
First and second electrode brushes that are provided integrally with a stator, are in sliding contact with the commutator, and supply a DC drive voltage to the commutator;
Separately from the first and second electrode brushes, the stator side should be in sliding contact with the commutator at a rotational angle position of less than 180 / n ° with respect to the second electrode brush. A single rotation detecting brush disposed to detect rotation of the rotor;
A motor drive circuit for supplying the DC drive voltage to the pair of electrode brushes to drive the DC motor;
Corresponds to a predetermined rotation direction in which the rotor rotates and / or a voltage applied to the DC motor when a positive potential is applied to the first electrode brush and a negative potential is applied to the second electrode brush. And a predetermined rotation direction in which the rotor rotates when a negative potential is applied to the first electrode brush and a positive potential is applied to the second electrode brush, and / or Or a reference voltage generating means for generating a second comparison reference voltage corresponding to the voltage applied to the DC motor;
A comparator that compares the voltage detected by the rotation detection brush with the first or second comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means;
A comparison reference voltage corresponding to at least the predetermined rotation direction of the first or second comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means is supplied to the comparator, and at least for the predetermined rotation direction. A motor control circuit for controlling the motor drive circuit in response to the output of the comparator;
WithConstitutionTo doBy
In particular, a simple and inexpensive configuration that does not take up space, and is suitable based on stable rotation detection with respect to rotation in both directions of the DC motor.Rotation control is possible.
[0060]
  Furthermore, according to the rotation control device for a DC motor of claim 3 of the present invention,The motor control circuit is
Pulse counting means for counting the output pulses of the comparator;
A cumulative rotational speed calculating means for obtaining cumulative rotational speed information corresponding to the cumulative rotational speed of the DC motor based on the count value of the pulse counting means;
Based on the cumulative rotational speed information calculated by the cumulative rotational speed calculating means and the target cumulative rotational speed, the remaining rotational speed calculating means for obtaining the remaining rotational speed information corresponding to the remaining rotational speed up to the target cumulative rotational speed. When,
Drive control means for comparing the remaining rotation speed information output from the remaining rotation speed calculation means with a preset value and controlling the motor drive circuit based on the comparison result to change the motor rotation state.ConstitutionTo doEspecially by, DrivingMovementAccurate to cope with various variations of conditionsEffective rotation control based on rotation detection becomes possible.
[0061]
  Furthermore, according to the rotation control device for a DC motor of claim 4 of the present invention.The cumulative rotational speed calculation means is
After starting the rotation of the DC motor, based on the signal obtained at the reference position of the driven member driven by the DC motor,Cumulative rotational speed informationIncluding means to start countingConstitutionTo doIn particular,CoveredDriveIn the working position of the memberAccurateAccurate position control of the driven member is achieved by making the accumulated rotational speed correspond toEffective rotation control becomes possible.
  Furthermore, in the DC motor rotation control apparatus according to claim 5 of the present invention, the comparison reference voltage generated by the reference voltage generating means is generated from the voltage applied to the first and second electrode brushes. With this configuration, a stable rotation detection signal can be obtained even if the terminal voltage of the DC motor changes.
  Furthermore, according to the rotation control device for a DC motor of claim 6 of the present invention, the voltage detected by the rotation detection brush is constituted by a low-pass filter and / or a constant voltage diode connected in parallel with the low-pass filter. The noise component such as a steep surge waveform of the detection signal of the rotation detection brush is removed and supplied to the comparator by being configured to input to the comparator via the noise elimination circuit A stable rectangular wave can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a rotation control device for a DC motor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a main part for explaining the operation of the rotation control device for the DC motor of FIG. 1;
FIG. 3 is a block diagram schematically showing a configuration of an example of a DC motor rotation detection device used in the embodiment of the DC motor rotation control device according to the present invention;
FIG. 4 is a circuit diagram schematically showing a circuit configuration of another example of a rotation detection device for a DC motor.
FIG. 5 is a waveform diagram of each part for explaining the operation of the rotation detection device for the DC motor in FIG. 4;
FIG. 6 is a circuit diagram schematically showing the configuration of another example of a rotation detection device for a DC motor.
7 is a waveform diagram of each part for explaining the operation of the rotation detection device for the DC motor shown in FIG. 6; FIG.
8 is a circuit diagram schematically showing an example of the configuration of a DC motor rotation control device using the DC motor rotation detection device shown in FIG. 3, FIG. 4 or FIG. 6;
FIG. 9 is a waveform diagram of each part for explaining the operation of the rotation control device for the DC motor of FIG. 8;
FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the DC motor rotation control device according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a change in the positional relationship between the commutator and each brush when a rotation detection brush for explaining the operation of the rotation detection device for a DC motor according to the present invention is set at a certain position. FIG.
12 is a waveform diagram of an output signal of a rotation detection brush for explaining the operation of the rotation detection device for the DC motor shown in FIG. 11;
FIG. 13 shows commutators and respective commutators when a rotation detection brush for explaining the operation of a rotation detection device used in a rotation control device for a DC motor according to a third embodiment of the present invention is set at a predetermined position. It is a schematic diagram for demonstrating the change of the positional relationship with a brush.
14 is a waveform diagram of an output signal of a rotation detection brush for explaining the operation of the rotation detection device for the DC motor shown in FIG. 13; FIG.
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining the basic configuration of a general three-pole DC motor.
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining a rotation detection method in a conventional three-pole DC motor.
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining signal waveforms in the rotation detection method in the three-pole DC motor of FIG. 16;
FIG. 18 is a block diagram for explaining a configuration of an example of a rotation control device in a DC motor using a conventional rotation detection brush.
19 is a schematic diagram for explaining each part signal waveform in the rotation control device of FIG. 18;
[Explanation of symbols]
11 Power supply circuit
12 Motor drive circuit
13 DC motor
14 Comparator
15, 16 Motor control circuit
151 Pulse number counting means
152 Cumulative rotational speed calculation means
153 Remaining rotational speed calculation means
B21, B22, B31, B32 Electrode brush
BD2, BD3 Rotation detection brush
Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 transistors

Claims (6)

ｎ極（ｎは３以上の自然数）の直流モータの回転子の回転動作を制御する回転制御装置において、
回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転子に一体的に設けられて、該回転子の回転動作に伴って直流駆動電圧を切換えて前記回転子コイルに供給するための整流子と、
固定子と一体的に設けられ、前記整流子に摺接して、直流駆動電圧を該整流子に供給する第１および第２の電極用ブラシと、
前記第１および第２の電極用ブラシとは別途に、前記固定子側に、前記第２の電極用ブラシに対して１８０／ｎ゜未満の回転角度位置にて前記整流子に摺接すべく配設され、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出用ブラシと、
前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給して当該直流モータを駆動するモータ駆動回路と、
前記第１の電極用ブラシに正電位を、前記第２の電極用ブラシに負電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する１以上の比較基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段により生成される前記１以上の比較基準電圧とを比較する比較器と、
前記基準電圧生成手段により生成される前記１以上の比較基準電圧のうちの少なくとも前記所定の回転方向に対応する比較基準電圧を前記比較器に供給し、且つ少なくとも前記所定の回転方向について前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御するモータ制御回路と
を具備することを特徴とする直流モータの回転制御装置。In a rotation control device for controlling the rotation operation of a rotor of a DC motor having n poles (n is a natural number of 3 or more),
A commutator connected to the rotor coil and provided integrally with the rotor coil together with the rotor coil, and for switching a DC drive voltage to be supplied to the rotor coil as the rotor rotates.
First and second electrode brushes that are provided integrally with a stator, are in sliding contact with the commutator, and supply a DC drive voltage to the commutator;
Separately from the first and second electrode brushes, the stator side should be in sliding contact with the commutator at a rotational angle position of less than 180 / n ° with respect to the second electrode brush. A single rotation detecting brush disposed to detect rotation of the rotor;
A motor drive circuit for supplying the DC drive voltage to the pair of electrode brushes to drive the DC motor;
Corresponds to a predetermined rotation direction in which the rotor rotates and / or a voltage applied to the DC motor when a positive potential is applied to the first electrode brush and a negative potential is applied to the second electrode brush. Reference voltage generating means for generating one or more comparison reference voltages
A comparator that compares the voltage detected by the rotation detection brush with the one or more comparison reference voltages generated by the reference voltage generation means;
A comparison reference voltage corresponding to at least the predetermined rotation direction among the one or more comparison reference voltages generated by the reference voltage generation unit is supplied to the comparator, and at least the comparator in the predetermined rotation direction. And a motor control circuit for controlling the motor drive circuit in response to the output of the motor. ｎ極（ｎは３以上の自然数）の直流モータの回転子の回転動作を制御する回転制御装置において、In a rotation control device for controlling the rotation operation of a rotor of a DC motor having n poles (n is a natural number of 3 or more),
回転子コイルに接続され且つ該回転子コイルと共に回転子に一体的に設けられて、該回転子の回転動作に伴って直流駆動電圧を切換えて前記回転子コイルに供給するための整流子と、  A commutator connected to the rotor coil and provided integrally with the rotor coil together with the rotor coil, and for switching a DC drive voltage to be supplied to the rotor coil as the rotor rotates.
固定子と一体的に設けられ、前記整流子に摺接して、直流駆動電圧を該整流子に供給する第１および第２の電極用ブラシと、  First and second electrode brushes that are provided integrally with a stator, are in sliding contact with the commutator, and supply a DC drive voltage to the commutator;
前記第１および第２の電極用ブラシとは別途に、前記固定子側に、前記第２の電極用ブラシに対して１８０／ｎ゜未満の回転角度位置にて前記整流子に摺接すべく配設され、前記回転子の回転を検出するための単一の回転検出用ブラシと、  Separately from the first and second electrode brushes, the stator side should be in sliding contact with the commutator at a rotational angle position of less than 180 / n ° with respect to the second electrode brush. A single rotation detecting brush disposed to detect rotation of the rotor;
前記一対の電極用ブラシに前記直流駆動電圧を供給して当該直流モータを駆動するモータ駆動回路と、  A motor drive circuit for supplying the DC drive voltage to the pair of electrode brushes to drive the DC motor;
前記第１の電極用ブラシに正電位を、前記第２の電極用ブラシに負電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する第１の比較基準電圧と、前記第１の電極用ブラシに負電位を、前記第２の電極用ブラシに正電位を、それぞれ印加した際に前記回転子が回転する所定の回転方向および／または前記直流モータに加わる電圧に対応する第２の比較基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、  Corresponds to a predetermined rotation direction in which the rotor rotates and / or a voltage applied to the DC motor when a positive potential is applied to the first electrode brush and a negative potential is applied to the second electrode brush. And a predetermined rotation direction in which the rotor rotates when a negative potential is applied to the first electrode brush and a positive potential is applied to the second electrode brush, and / or Or a reference voltage generating means for generating a second comparison reference voltage corresponding to a voltage applied to the DC motor;
前記回転検出用ブラシにより検出される電圧と前記基準電圧生成手段により生成される前記第１または第２の比較基準電圧とを比較する比較器と、  A comparator that compares the voltage detected by the rotation detection brush with the first or second comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means;
前記基準電圧生成手段により生成される前記第１または第２の比較基準電圧のうちの少なくとも前記所定の回転方向に対応する比較基準電圧を前記比較器に供給し、且つ少なくとも前記所定の回転方向について前記比較器の出力に応動して前記モータ駆動回路を制御するモータ制御回路と  A comparison reference voltage corresponding to at least the predetermined rotation direction of the first or second comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means is supplied to the comparator, and at least for the predetermined rotation direction. A motor control circuit for controlling the motor drive circuit in response to the output of the comparator;
を具備することを特徴とする直流モータの回転制御装置。  A rotation control device for a DC motor, comprising: 前記モータ制御回路は、
前記比較器の出力パルスをカウントするパルス計数手段と、
前記パルス計数手段のカウント値に基づき当該直流モータの累積回転数に対応する累積回転数情報を求める累積回転数算出手段と、
前記累積回転数算出手段で算出された累積回転数情報と目標とする累積回転数とに基づいて、該目標累積回転数までの残存回転数に対応する残存回転数情報を求める残存回転数算出手段と、
前記残存回転数算出手段より出力される残存回転数情報を予め設定された値と比較し、その比較結果に基づいて前記モータ駆動回路を制御してモータ回転状態を変更させる駆動制御手段とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の直流モータの回転制御装置。 Before Symbol motor control circuit,
Pulse counting means for counting the output pulses of the comparator;
A cumulative rotational speed calculation means for obtaining cumulative rotational speed information corresponding to the cumulative rotational speed of the DC motor based on the count value of the pulse counting means;
Based on the cumulative rotational speed information calculated by the cumulative rotational speed calculating means and the target cumulative rotational speed, the remaining rotational speed calculating means for obtaining the remaining rotational speed information corresponding to the remaining rotational speed up to the target cumulative rotational speed. When,
Drive control means for comparing the remaining rotation speed information output from the remaining rotation speed calculation means with a preset value and controlling the motor drive circuit based on the comparison result to change the motor rotation state. The rotation control device for a direct current motor according to claim 1 or 2 . 前記累積回転数算出手段は、
当該直流モータの回転開始後、該直流モータにより駆動される被駆動部材の基準位置において得られる信号に基づいて、前記累積回転数情報のカウントを開始する手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の直流モータの回転制御装置。The cumulative rotational speed calculation means includes
After the start of rotation of the DC motor, based on a signal obtained at the reference position of the driven member driven by the DC motor, according to claim 3, characterized in that it comprises means for initiating a counting of said accumulated rotation number information A rotation control device for a DC motor as described in 1. 前記基準電圧生成手段で生成する比較基準電圧は、前記第１と第２の電極用ブラシに印加する電圧から生成することを特徴とする請求項１または２に記載の直流モータの回転制御装置。3. The DC motor rotation control device according to claim 1, wherein the comparison reference voltage generated by the reference voltage generation means is generated from a voltage applied to the first and second electrode brushes. 前記回転検出用ブラシにより検出される電圧がローパスフィルタおよび／または該ローパスフィルタと並列に接続される定電圧ダイオードから構成されるノイズ除去回路を介して前記比較器に入力することを特徴とする請求項１、２および５のいずれか１項に記載の直流モータの回転制御装置。The voltage detected by the rotation detection brush is input to the comparator via a noise removal circuit including a low-pass filter and / or a constant voltage diode connected in parallel with the low-pass filter. Item 6. The rotation control device for a DC motor according to any one of Items 1, 2, and 5.
JP2000179192A 2000-06-14 2000-06-14 DC motor rotation control device Expired - Fee Related JP3812712B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000179192A JP3812712B2 (en) 2000-06-14 2000-06-14 DC motor rotation control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000179192A JP3812712B2 (en) 2000-06-14 2000-06-14 DC motor rotation control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002010663A JP2002010663A (en) 2002-01-11
JP3812712B2 true JP3812712B2 (en) 2006-08-23

Family

ID=18680504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000179192A Expired - Fee Related JP3812712B2 (en) 2000-06-14 2000-06-14 DC motor rotation control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3812712B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002010663A (en) 2002-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6617816B2 (en) DC motor rotation detecting apparatus and DC motor rotation control apparatus
US6628893B2 (en) DC motor rotation control apparatus
US6570350B2 (en) DC motor rotation detecting apparatus and DC motor rotation control apparatus
JP3812712B2 (en) DC motor rotation control device
JP3980273B2 (en) DC motor rotation control device and camera
JP3911155B2 (en) DC motor rotation detection device and rotation control device
JP3980266B2 (en) DC motor rotation control device, electrical equipment and camera
JP5384320B2 (en) Lens device position detection device
JP2002010664A (en) Rotation-control unit for dc motor
US20020163259A1 (en) DC motor
JP2002010667A (en) Rotation-detection unit and rotation-control unit for dc motor
JP5656447B2 (en) Motor control device and motor control method
JP2002010666A (en) Rotation-control unit for dc motor
JP2001238424A (en) Dc motor and its assembling method
JP3776683B2 (en) DC motor rotation detection device and rotation control device
JP2001298980A (en) Rotary control device of dc motor
JP2002010662A (en) Rotation-control unit for dc motor
JP2010183793A (en) Dc motor and dc motor body
JP2007094076A (en) Rotation detector of two-phase step motor, lens driving device, and electronic apparatus
CN112491311B (en) Electric working machine and motor control device
JP5704810B2 (en) Imaging device
JP5263524B2 (en) DC motor with brush, motor circuit, and electric power steering device
JP2002014272A (en) Lens drive controller
JPH08266093A (en) Stepping motor system
JPH06245454A (en) Dc motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060417

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060524

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060524

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090609

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100609

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110609

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110609

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120609

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130609

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees