JP4149586B2

JP4149586B2 - 負荷駆動装置

Info

Publication number: JP4149586B2
Application number: JP30788098A
Authority: JP
Inventors: 実紀市村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1998-10-14
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2018-10-14
Also published as: JP2000122728A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷を基準駆動状態と特定駆動状態とで駆動する負荷駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の負荷駆動装置は、負荷に対して、予め設定した所定の駆動条件での駆動動作を行わせる。
この従来の負荷駆動装置は、負荷を予め設定した所定の駆動条件で駆動させるものであり、所定の駆動条件の変更や負荷数の変更には、直ちに応じることはできず、これらの変更に対しては、基本的に回路を変更した構成とすることが必要になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の負荷駆動装置においては、負荷の駆動に際して、予め設定した駆動条件とは異なった駆動条件、或いは負荷の数を変更させた駆動状態で駆動することが要求されることがある。
この場合に、従来の負荷駆動装置では、基本的に回路を変更した新しい構成に改作することが必要になり、製造コスト上でも問題が生じる。
【０００４】
本発明は、前述したようなこの種の負荷駆動装置の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷を予め設定した基準駆動状態とは異なる特定駆動状態での駆動を行う負荷特定駆動ユニットが、負荷基準駆動ユニットに、追加設定可能な負荷駆動装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、制御ユニットの制御により、負荷に基準負荷電力を供給することにより、前記負荷を基準駆動状態で駆動する負荷基準駆動ユニットと、該負荷基準駆動ユニットに追加配設され、前記制御ユニットの制御により、前記負荷に特定負荷電力を供給し、前記負荷を特定駆動状態で駆動する負荷特定駆動ユニットとを備え、前記制御ユニットの制御によって選択された前記負荷基準駆動ユニット、負荷特定駆動ユニットのいずれかにより前記負荷に電力を供給する負荷駆動装置であり、前記制御ユニットの指令信号により、特定駆動条件を選択設定する特定駆動条件設定手段と、該特定駆動条件設定手段の選択により作動し、前記負荷に特定負荷電力を供給する特定負荷電力供給手段とが、前記負荷特定駆動ユニットに設けられていることを特徴とするものである。
【０００６】
同様に前記目的を達成するために、請求項２記載の発明は、請求項１記載の負荷駆動装置において、前記特定駆動条件設定手段が、複数種の特定駆動条件から選択された特定駆動条件を設定し、前記特定負荷電力供給手段が、前記特定駆動条件設定手段が選択設定した特定駆動条件に対応する特定負荷電力を前記負荷に供給することを特徴とする。
【０００７】
同様に前記目的を達成するために、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の負荷駆動装置において、前記負荷基準駆動ユニットまたは前記負荷特定駆動ユニットは、それぞれの駆動状態において、複数の負荷を同時に駆動することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態を、図１ないし図３を参照して説明する。
図１は本実施の形態の構成を示すブロック図、図２は本実施の形態の動作を示す説明図、図３は本実施の形態の負荷数増加時の構成を示すブロック図である。
【０００９】
本実施の形態では、図１に示すように、全体の動作を制御する制御ユニット１が設けられ、この制御ユニット１には、負荷を基準駆動状態で駆動する基準駆動ユニット１６と、負荷を特定駆動状態で駆動する特定駆動ユニット１７とが接続され、基準駆動ユニット１６と特定駆動ユニット１７との出力端子には、負荷１２が接続されている。
そして、本実施の形態では、特定駆動ユニット１７は、既設装置に追加設定されたものであり、さらに、他の特定駆動状態で、負荷を駆動する他の特定駆動ユニットの追加設定が可能な構成となっている。
【００１０】
制御ユニット１では、動作制御を行うＣＰＵ２に、バスＢを介して、制御プログラムが格納されたＲＯＭ５、制御動作時に各種のデータが書込まれ、また、読み出されるＲＡＭ６、オペレータが制御動作の制御データを入力する操作部３、及びＩ／Ｏ制御部７が接続されており、Ｉ／Ｏ制御部７に、基準駆動ユニット１６と特定駆動ユニット１７とが接続されている。
【００１１】
基準駆動ユニット１６にはトランジスタ１０が設けられ、Ｉ／Ｏ制御部７の第１の出力端子が、トランジスタ１０のベースに接続され、トランジスタ１０のエミッタはアースされ、トランジスタ１０のコレクタが負荷１２に接続されている。また、特定駆動ユニット１７にはトランジスタ１１が設けられ、Ｉ／Ｏ制御部７の第２の出力端子が、トランジスタ１１のベースに接続され、トランジスタ１０のエミッタはアースされ、トランジスタ１１のコレクタが、抵抗ＲＢを介して負荷１２に接続されている。
【００１２】
このような構成の本実施の形態の動作を説明する。
本実施の形態では、操作部３からの負荷駆動条件信号の入力により、或いは、ＲＯＭ５に予め格納されている制御プログラムの指令によって、基準駆動ユニット１６、或いは特定駆動ユニット１７が選択されて、例えばファンモータである負荷１２が基準駆動状態で、または特定駆動状態で駆動される。
【００１３】
負荷１２の基準駆動時には、ＣＰＵ２の指令によって、Ｉ／Ｏ制御部７の第１の出力端子から出力される駆動信号Ｆ１により、トランジスタ１０がＯＮとなり、電源Ｖｄｄから負荷１２を通ってトランジスタ１０に電流ＩＲＡが流れ込み、ファンモータである負荷１２には、基準電流ＩＲＡが供給され、この基準電流ＩＲＡによって、ファンモータは基準速度で回転を開始する。
【００１４】
負荷１２の特定駆動時には、ＣＰＵ２の指令によって、Ｉ／Ｏ制御部７の第２の出力端子から出力される駆動信号Ｆ２により、トランジスタ１１がＯＮとなり、電源Ｖｄｄから負荷１２及び抵抗ＲＢを通って、トランジスタ１１に電流ＩＲＢ（＜ＩＲＡ）が流れ込み、ファンモータである負荷１２には、基準電流ＩＲＡより少ない特定電流ＩＲＢが供給され、この特定電流ＩＲＢによって、ファンモータは、基準速度より小さい特定速度で回転する。
【００１５】
このことを図式的に示すと、図２のようになり、同図（ａ）のトランジスタ１０がＯＮで、トランジスタ１１がＯＦＦの基準駆動時には、負荷１２の入力端子ｔ１の電圧ＶＡは、ＶＡ＝ＶＴｒＡとなり、電源Ｖｄｄと入力端子ｔ１間には、電圧Ｖｄｄ−ＶＡが印加され、負荷１２には電流ＩＲＡが流れ、ファンモータである負荷１２は基準速度で回転する。
【００１６】
また、同図（ｂ）のトランジスタ１１がＯＮで、トランジスタ１０がＯＦＦの特定駆動時には、負荷１２の入力端子ｔ１の電圧ＶＢは、ＶＢ＝ＶＴｒＢ＋ＲＢ・ＩＲＢとなり、電源Ｖｄｄと入力端子ｔ１間には、Ｖｄｄ−ＶＢ（＜Ｖｄｄ−ＶＡ）が印加され、負荷１２には電流ＩＲＢが流れ、ファンモータである負荷１２は特定速度で回転する。
【００１７】
本実施の形態に基づいて、負荷１２の数を増加させるには、図３に示すように、Ｉ／Ｏ制御部７の第１の出力端子ｔ２に、複数の基準駆動ユニット１６Ａ・・・の入力端子を互いに並列に接続し、基準駆動ユニット１６Ａ・・・の出力端子に、それぞれ負荷１２ｂ・・・を接続し、Ｉ／Ｏ制御部７の第２の出力端子ｔ３に、複数の特定駆動ユニット１７Ａ・・・の入力端子を互いに並列に接続し、特定駆動ユニット１７Ａ・・・の出力端子に、それぞれ負荷１２ｂ・・・を接続して、簡単に構成することが可能である。
【００１８】
このように、本実施の形態によると、負荷１２に対して、基準駆動状態での駆動と、特定駆動状態での駆動とを、それぞれ安定に行わせることが可能となり、さらに、負荷１２の個数の増加への対応を、既設装置に対して基準駆動ユニット１６と特定駆動ユニット１７とを、追加配設することにより、容易に実行することが可能になる。
【００１９】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態を、図４及び図５を参照して説明する。
図４は本実施の形態の構成を示すブロック図、図５は本実施の形態の負荷数増加時の構成を示すブロック図である。
【００２０】
本実施の形態では、図４に示すように、制御ユニット１の出力端子に、駆動レベル設定回路１３ａの入力端子と、駆動レベル設定回路１３ｂの入力端子とが、互いに並列に接続され、駆動レベル設定回路１３ａの出力端子が、基準駆動ユニット１６Ａの入力端子に接続され、基準駆動ユニット１６Ａの出力端子に負荷１２が接続されている。
また、駆動レベル設定回路１３ｂの出力端子は、特定駆動ユニット１７Ａの入力端子に接続され、特定駆動ユニット１７Ａの出力端子に負荷１２が接続されている。
【００２１】
なお、図４では、図を見易くするために、基準駆動ユニット１６Ａに接続される負荷１２と、特定駆動ユニット１７Ａに接続される負荷１２とが、それぞれに接続された図にしてあるが、実際には、基準駆動ユニット１６Ａと特定駆動ユニット１７Ａとには、共通の負荷１２が接続されている。
【００２２】
駆動レベル設定回路１３ａには、コンパレータ２２が設けられ、電源Ｖｄｄとコンパレータ２２の反転入力端子間には、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂが直列に接続されており、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂの接続点が、駆動レベル設定回路１３ａの入力端子となっている。
また、電源Ｖｄｄとコンパレータ２２の非反転入力端子間には抵抗Ｒｘが接続され、コンパレータ２２の非反転入力端子とアース間には抵抗Ｒｙが接続され、コンパレータ２２の反転入力端子と出力端子間には抵抗Ｒｃが接続され、コンパレータ２２の出力端子が、駆動レベル設定回路１３ａの出力端子になっている。
【００２３】
基準駆動ユニット１６Ａには、トランジスタ２４、２５が設けられ、トランジスタ２４、２５のベースが互いに接続され、このベースが基準駆動ユニット１６Ａの入力端子とされ、コンパレータ２２の出力端子が接続されており、電源Ｖｄｄとトランジスタ２５のベース間に抵抗Ｒｄが接続されている。
トランジスタ２４、２５は、エミッタがアースされ、コレクタが互いに接続されて、基準駆動ユニット１６Ａの出力端子となり、この出力端子に負荷１２が接続されている。
【００２４】
駆動レベル設定回路１３ｂには、コンパレータ２３が設けられ、電源Ｖｄｄとコンパレータ２３の反転入力端子間には、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂ´が直列に接続されており、抵抗Ｒａと抵抗Ｒｂ´の接続点が、駆動レベル設定回路１３ａの入力端子となっている。
また、電源Ｖｄｄとコンパレータ２３の非反転入力端子間には抵抗Ｒｘ´が接続され、コンパレータ２３の非反転入力端子とアース間には抵抗Ｒｙ´が接続され、コンパレータ２３の反転入力端子と出力端子間には抵抗Ｒｃ´が接続され、コンパレータ２３の出力端子が、駆動レベル設定回路１３ｂの出力端子になっている。
【００２５】
特定駆動ユニット１７Ａには、トランジスタ２６、２７が設けられ、トランジスタ２６、２７のベースが互いに接続され、このベースが特定駆動ユニット１７Ａの入力端子とされ、コンパレータ２３の出力端子が接続されており、電源Ｖｄｄとトランジスタ２７のベース間に抵抗Ｒｄ´が接続されている。トランジスタ２６、２７は、エミッタがアースされ、トランジスタ２６のコレクタが、抵抗Ｒｅを介して負荷１２に接続され、トランジスタ２７のコレクタが、抵抗Ｒｅ´を介して負荷１２に接続されている。
【００２６】
このような構成の本実施の形態の動作を説明する。
負荷１２の基準駆動時には、ＣＰＵ２の指令によって、制御ユニット１から出力される駆動信号Ｆ１により、コンパレータ２２の出力端子の信号の論理値が“１”となり、トランジスタ２４、２５がＯＮとなり、電源Ｖｄｄから負荷１２を通ってトランジスタ２４、２５に電流が流れ込み、ファンモータである負荷１２には基準電流が供給され、この基準電流によって、ファンモータは基準速度で回転を開始する。この場合には、コンパレータ２３の出力端子の信号の論理値は“０”となっている。
【００２７】
負荷１２の特定駆動時には、ＣＰＵ２の指令によって、制御ユニット１から出力される駆動信号Ｆ２により、コンパレータ２３の出力端子の信号の論理値が“１”となり、トランジスタ２６、２７がＯＮとなり、電源Ｖｄｄから負荷１２を通ってトランジスタ２６、２７に電流が流れ込み、ファンモータである負荷１２には特定電流が供給され、この特定電流によって、ファンモータは基準速度より小さい特定速度で回転する。
この場合には、コンパレータ２２の出力端子の信号の論理値は“０”となっている。
【００２８】
この場合、駆動信号Ｆ１の信号レベルをＶＡ、駆動信号Ｆ２の信号レベルをＶＢとして、次式に示す関係が成立する。
【００２９】
０＜ＶＡ＜Ｖｄｄ・Ｒｙ／（Ｒｘ＋Ｒｙ）＜ＶＢ＜Ｖｄｄ・Ｒｙ´／（Ｒｘ´＋Ｒｙ´）＜Ｖｄｄ・・・（１）
【００３０】
本実施の形態に基づいて、負荷１２の数を増加させるには、図５（ａ）に示す従来の方式に対して、同図（ｂ）に示すように、それぞれの負荷に対して、基準駆動と特定駆動の切り換えをそのままにして、負荷１２を増加して行く構成にするとよい。
【００３１】
このように、本実施の形態によると、コンパレータ２２の非反転入力端子に基準電圧が設定され、コンパレータ２２の反転入力端子への駆動信号Ｆ１の入力時に、コンパレータ２２の出力端子の信号の論理値が“１”となり、基準駆動ユニット１６Ａのトランジスタ２４、２５がＯＮとなり、負荷１２に基準電流が流れ、また、コンパレータ２３の非反転入力端子には、コンパレータ２２とは異なる基準電圧が設定されており、コンパレータ２３の反転入力端子への駆動信号Ｆ２の入力時に、コンパレータ２３の出力端子の信号の論理値が“１”となり、特定駆動ユニット１７Ａのトランジスタ２６、２７がＯＮとなり、負荷１２には特定電流が流れるので、例えば負荷１２をファンモータとして、その回転速度を安定且つ適確に切り換えることが可能になる。また、負荷１２の個数の増加への対応を、既設装置に対して必要な駆動ユニットを追加配設することにより、容易に実行することが可能になる。
【００３２】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施の形態を、図６及び図７を参照して説明する。
【００３３】
本実施の形態では、基準駆動ユニット或いは特定駆動ユニットの駆動レベルを設定する駆動レベル設定回路が、単独で複数の駆動レベルの設定が可能な構成になっている。
本実施の形態の駆動レベル設定回路１３Ｍでは、図６に示すように、コンパレータ２８の反転入力端子は、抵抗Ｒｂｍを介して制御ユニット１に接続され、非反転入力端子には、切換スイッチ２９の第２のスイッチのコモン端子ｔｃ１と、第１のスイッチのコモン端子ｔｃ２とが接続されている。
そして、電源Ｖｄｄと第２のスイッチの切換端子ｔ１、ｔ２間には、それぞれ抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２が接続され、第１のスイッチの切換スイッチｔ３とアース間には抵抗Ｒ３が、切換スイッチｔ４とアース間には抵抗Ｒ４が、それぞれ接続されている。
【００３４】
本実施の形態のその他の部分の構成は、すでに、図４を参照して説明した第２の実施の形態と同一なので重複する説明は行わない。
【００３５】
本実施の形態での駆動レベル選択の動作過程の１例を、図７のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ１で、ＣＰＵ２の指令によって、駆動スレッシュ（駆動レベル）切換モードが設定されると、ステップＳ２に進んで、駆動スレッシュの切換を行うか否かの判定が行われる。ステップＳ２で、駆動スレッシュのレベル切換を行うと判定されると、ステップＳ３に進んで、スレッシュ１（第１のスイッチ）の切換か否かの判定が行われ、スレッシュ１の切換と判定されると、ステップＳ４に進む。
【００３６】
ステップＳ４においては、（１／５）Ｖｄｄを選択するか否かの判定が行われ、（１／５）Ｖｄｄを選択すると判定されると、ステップＳ５に進んで、切換スイッチ２９の第１のスイッチが、切換端子ｔ３側に切り換えられ抵抗Ｒ３が選択される。
【００３７】
また、ステップＳ４で、（１／５）Ｖｄｄを選択しないと判定されると、ステップＳ６に進んで、（２／５）Ｖｄｄを選択すると判定されると、ステップＳ７に進んで、切換スイッチ２９の第１のスイッチが、切換端子ｔ４側に切り換えられ抵抗Ｒ４が選択される。
【００３８】
一方、ステップＳ３で、スレッシュ１の切換でないと判定されると、ステップＳ８に進んで、スレッシュ２の切換か否かの判定が行われ、スレッシュ２の切換と判定されると、ステップＳ９に進んで、（３／４）Ｖｄｄを選択するか否かが判定される。
ステップＳ９で、（３／４）Ｖｄｄを選択すると判定されると、ステップＳ１０に進んで、切換スイッチ２９の第２のスイッチが、切換端子ｔ１側に切り換えられ抵抗Ｒ１が選択される。
【００３９】
また、ステップＳ９で、（３／４）Ｖｄｄを選択しないと判定されると、ステップＳ１１に進んで、（３／５）Ｖｄｄを選択するか否かが判定され、（３／５）Ｖｄｄを選択すると判定されると、ステップＳ１２に進んで、切換スイッチ２９の第１のスイッチが、切換端子ｔ２側に切り換えられ、抵抗Ｒ２が選択される。
【００４０】
このように、本実施の形態によると、駆動レベル検出回路１３Ｍが、切換スイッチ２９の第１のスイッチと第２のスイッチとの切り換えにより、基準駆動ユニット或いは特定駆動ユニットの駆動レベルを複数段（図６では２段であるが、切換端子の増加により、段数の増加は可能）に切り換えて、負荷１２の駆動状態を簡単に変更することが可能になる。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明に係る負荷駆動装置によると、負荷の基準駆動状態での駆動時には、制御ユニットの制御により、作動する負荷基準駆動ユニットによって、負荷に基準負荷電力が供給されて、負荷は基準駆動状態で駆動され、一方、負荷基準駆動ユニットには、特定駆動条件設定手段及び特定負荷電力供給手段を具備する負荷特定駆動ユニットが追加配設されており、負荷の特定駆動状態での駆動時には、制御ユニットの指令信号により、特定駆動条件設定手段が特定駆動条件を選択設定し、特定負荷電力供給手段により、負荷に特定負荷電力が供給されるので、既存の負荷基準駆動ユニットをそのまま利用して、負荷の特定駆動状態での駆動に簡単且つ適確に対応することが可能になる。
【００４２】
請求項２記載の発明に係る負荷駆動装置によると、請求項１記載の発明で得られる効果に加えて、特定駆動条件設定手段が、複数種の特定駆動条件から選択された特定駆動条件を設定し、特定負荷電力供給手段が、特定駆動条件設定手段が選択設定した特定駆動条件に対応する特定負荷電力を前記負荷に供給するするので、負荷を複数種の特定駆動状態で駆動することが可能になる。
【００４３】
請求項３記載の発明に係る負荷駆動装置によると、請求項１または請求項２記載の発明で得られる効果に加えて、負荷基準駆動ユニットまたは負荷特定駆動ユニットが、それぞれの駆動状態において、複数の負荷を同時に駆動するので、複数の負荷の同時駆動が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態の動作を示す説明図である。
【図３】同実施の形態の負荷数増加時の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図５】同実施の形態の負荷数増加時の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の要部の構成を示すブロック図である。
【図７】同実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１制御ユニット
２ＣＰＵ
３操作部
５ＲＯＭ
６ＲＡＭ
７Ｉ／Ｏ制御部
１０、１１トランジスタ
１２、１２ａ、１２ｂ負荷
１３ａ、１３ｂ駆動レベル検出回路
１３Ｍ駆動レベル設定回路
１６、１６Ａ基準駆動ユニット
１７、１７Ａ特定駆動ユニット
２０基準駆動制御ユニット
２１特定駆動制御ユニット
２２、２３、２８コンパレータ
２４、２５、２６、２７トランジスタ
２９切換スイッチ

Claims

制御ユニットの制御により、負荷に基準負荷電力を供給することにより、前記負荷を基準駆動状態で駆動する負荷基準駆動ユニットと、
該負荷基準駆動ユニットに追加配設され、前記制御ユニットの制御により、前記負荷に特定負荷電力を供給し、前記負荷を特定駆動状態で駆動する負荷特定駆動ユニットとを備え、前記制御ユニットの制御によって選択された前記負荷基準駆動ユニット、負荷特定駆動ユニットのいずれかにより前記負荷に電力を供給する負荷駆動装置であり、
前記制御ユニットの指令信号により、特定駆動条件を選択設定する特定駆動条件設定手段と、
該特定駆動条件設定手段の選択により作動し、前記負荷に特定負荷電力を供給する特定負荷電力供給手段とが、前記負荷特定駆動ユニットに設けられていることを特徴とする負荷駆動装置。
請求項１記載の負荷駆動装置において、前記特定駆動条件設定手段が、複数種の特定駆動条件から選択された特定駆動条件を設定し、前記特定負荷電力供給手段が、前記特定駆動条件設定手段が選択設定した特定駆動条件に対応する特定負荷電力を前記負荷に供給することを特徴とする負荷駆動装置。
請求項１または請求項２記載の負荷駆動装置において、前記負荷基準駆動ユニットまたは前記負荷特定駆動ユニットは、それぞれの駆動状態において、複数の負荷を同時に駆動することを特徴とする負荷駆動装置。