JP4825546B2 - モータのリップル検出装置および回転数検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ブラシを有する直流モータに適用して好適な、モータのリップル検出装置および回転数検出装置に関する。

通常、ブラシ付きの直流モータの回転数の検出にあたっては、エンコーダやパルスジェネレータなどの速度検出センサが必要となり、別途速度検出センサを設けることになるためコストアップにつながる。また直流モータの逆起電力が回転数に比例することを利用して回転速度を検出する方法もあるが、これによっては直流モータの温度変化により抵抗が変化した場合に、正確な回転数を検出することができない。

そこで、速度検出センサを用いず、かつ、抵抗が変化しても正確な回転数を検出する手段として、直流モータの電流に含まれるリップル（脈動）を検出してリップル数をカウントすることにより、回転数を検出するシステムが、特許文献１に記載されている。これは直流モータの電流に含まれるリップルの周波数は、回転数と、ブラシと摺動しながら接触して回転子に電流を供給する、回転子に設けられた整流子片（セグメント）の数に比例することを利用したものであり、車載用システムとしてはメモリシートシステムやパワーウィンドウ装置、サンルーフ装置等に適用されており、検出した回転数によりそれぞれの移動部分の移動量を検出し、制御に利用している。
特開２００４−８０９２１号公報

ところがこのようなシステムや装置において、あらかじめリップルであるか否かの判定データを記憶して、当該判定データの周期に対して実際に検出された電流の周期の差が所定の閾値以内であれば当該電流をリップルであると判定して検出する方法をとると、直流モータにかかる負荷は常に一定ではないことと、直流モータの動作環境（例えば温度、ブラシ摩耗、印加電圧電流等）は動作中に随時変化することから、リップルの検出のためにあらかじめ記憶媒体にデータベースとして記憶した判定データの周期と、電流の周期が大きく異なることがあり、リップルと検出すべき電流をリップルとして検出できなくなる。

これに対応するためには、リップルの検出に使用する所定の閾値（周期）を大きくする必要が生じるが、これによっては、図１４に示すように、ノイズにより電流が歪むと一つのリップルとして判定し検出するところを、二つのリップルとして判定し検出してしまい、リップルの検出精度が低下するという可能性がある。

また、判定データのデータベースは、ノイズにより波形が歪んだ場合のリップル等、リップルとして判定すべき電流と、リップルとして判定してはいけない電流との双方を備えておく必要があり、それらの電流の種類は多岐にわたるため、それに伴い判定データの記憶に用いる記憶手段の記憶媒体のデータ領域を大きくする必要が生じる。

あるいは、電流の変化の傾向のみからリップルを判定する方法も考えられるが、この場合は、負荷変動や動作環境変化による電流の変化と、ノイズにより歪んだ電流の変化の区別が困難であり、リップルの検出精度が低下する可能性がある。

また、図１５に示すように、リップルの周波数の１／２の周波数帯のノイズが大きい場合に、図１６に示すように、負荷変動が大きい条件が重なると、二つ前のリップルと電流の波形の比較を行う必要があり、その場合には比較に用いる閾値を大きくする必要があり、この場合に図１７に示すように、電流がノイズの影響を受けて歪むと、ゆがんだ電流波形がすべてリップルとして判定され、リップルの誤判定つまりは誤検出が多くなる可能性がある。

そこで本発明は、上記問題に鑑み、判定データを記憶するための記憶手段の記憶媒体のデータ領域を大きくする必要がなく、リップルの判定の精度を高めることができるモータのリップル検出装置および回転数検出装置を提供することを、あるいは、リップルの誤判定を検出し、それによりリップル数を補正することができるモータのリップル検出装置および回転数検出装置をも提供することを主たる目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明に係るモータのリップル検出装置は、
リップルであるか否かの判定データとなる三点のピークデータを記憶する記憶手段と、モータを駆動する電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された電流のピークデータを抽出する抽出手段と、前記電流の連続する三点のピークデータがリップルであるか否かを判定する比較判定手段とを有するとともに、前記比較判定手段が前記記憶手段により記憶された三点のピークデータと前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータとを比較して、前記電流の連続する三点のピークデータをリップルであると判定するとともに、前記比較判定手段が、前記記憶手段により記憶された三点のピークデータと前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータとを比較して、前記電流の連続する三点のピークデータをリップルでないと判定したときに、当該電流の連続する三点のピークデータに続く二点のピークデータが所定の条件を満たす場合に、前記抽出手段が当該二点のピークデータにより前記三点のピークデータのうちの直近の二点のピークデータを置換して前記三点のピークデータを更新し、前記比較判定手段が当該更新された三点のピークデータを前記記憶手段に記憶された判定データとなる三点のピークデータと比較してリップルであるかを判定することを特徴とする。

ここで言うリップルとは、ブラシおよび整流子片を有する直流モータにおいて、モータの回転に伴い、モータを駆動する電流に発生する脈動のことを指し、リップル数は整流子片の数と回転数に比例する。また、ピークデータとは、モータを駆動する電流の極大値あるいは極小値と、その時間を示すものとする。

上記の問題を解決するため、本発明に係るモータのリップル検出装置は、
リップルであるか否かの判定データとなる三点のピークデータを記憶する記憶手段と、モータを駆動する電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された電流のピークデータを抽出する抽出手段と、前記電流の連続する三点のピークデータがリップルであるか否かを判定する比較判定手段とを有するとともに、前記比較判定手段が前記記憶手段により記憶された三点のピークデータと前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータとを比較して、前記電流の連続する三点のピークデータをリップルであると判定するとともに、前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータがリップルであると前記比較判定手段が判定する場合に、当該電流の連続する三点のピークデータにより前記記憶手段に記憶された判定データとなる三点のピークデータを更新することを特徴としてもよい。
ここで、前記比較判定手段が、前記記憶手段により記憶された三点のピークデータと前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータとを比較して、前記電流の連続する三点のピークデータをリップルでないと判定したときに、当該電流の連続する三点のピークデータに続く二点のピークデータが所定の条件を満たす場合に、前記抽出手段が当該二点のピークデータにより前記三点のピークデータのうちの直近の二点のピークデータを置換して前記三点のピークデータを更新し、前記比較判定手段が当該更新された三点のピークデータを前記記憶手段に記憶された判定データとなる三点のピークデータと比較してリップルであるかを判定することを特徴としてもよい。

ここで、所定の条件とは、前記比較判定手段が前記電流の連続する三点のピークデータがリップルでないと判定した場合において、続く二点のピークデータが極大値である場合には、比較対象となるピークデータよりも大きい場合、極小値である場合には、比較対象となるピークデータよりも小さい場合を示す。

なお、前記判定データを、比較する三点のピークデータに対してなるべく直近の負荷変動あるいは動作環境におけるデータとするために、前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータがリップルであると前記比較判定手段が判定する場合に、当該電流の連続する三点のピークデータにより前記記憶手段に記憶された判定データとなる三点のピークデータを更新するものとしている。ここで、当該電流の連続する三点のピークデータの極大値が過大で、極小値が過小である場合には、当該三点のピークデータは突発的なデータであると考えられ判定データとして使用することは適切ではないので更新は行わない。

さらに、実際のモータを駆動する電流は、負荷の変動や動作環境の変化により変動するため、前記比較判定手段が電流の連続する三点のピークデータ（電流値と時間）を記憶手段に記憶された判定データとなる三点のピークデータとの比較によりリップルであるかを判定するにあたっては、ピークデータそのものを比較するよりも、以下のように振幅あるいは振幅と周期の両方を求めてからそれらを比較することが好ましい。

すなわち、前記比較判定手段が、前記記憶手段に記憶された三点のピークデータから判定データにより定まるリップルの振幅を求め、前記検出手段により検出された電流の連続する三点のピークデータから当該電流の振幅を求め、それらの振幅の比較により前記電流の連続する三点のピークデータがリップルであるかの判定を行うことが好ましい。

あるいは、前記比較判定手段が、前記記憶手段に記憶された三点のピークデータから判定データにより定まるリップルの周期および振幅を求め、前記検出手段により検出された電流の連続する三点のピークデータから当該電流の周期および振幅を求め、それらの周期および振幅の比較により前記電流の連続する三点のピークデータがリップルであるかの判定を行ってもよい。

以上述べた解決手段は、電流の連続する三点のピークデータの直前の隣接するリップルとして三点のピークデータが比較可能な場合に適用して好適なものである。ところが上述したように、検出された電流がリップルであるかを判定するに当たり、隣接するリップルではなく二つ前のリップルと検出された電流を比較することが好ましい場合がある。この場合は上述したように比較にあたり用いる閾値（しきい値）を大きくする必要が生じるため、リップルの誤判定が発生するおそれがある。

このような場合にはリップルの誤判定を検出するために、以下の様な手法をとることが好ましい。

すなわち、前記比較判定手段が前記リップルと判定されたリップルを当該リップルの立上り振幅と立下り振幅の比較によりクラス分けし、リップルとして判定され検出された二つ前のリップルと、新しく検出したリップルのクラスの組み合わせが所定の組み合わせである場合にリップルの誤判定を検出する。ここでクラス分けとは、それぞれのリップルの形状によりリップルを分類することを言う。

このように、リップルをクラス分けしてリップルの誤判定を検出する手法は、従来のように電流波形そのものの比較によりリップルを検出する手法にも適用可能である。

すなわち、この場合に適用されるモータのリップル検出装置は、判定データとなる電流のリップル波形を記憶する記憶手段と、モータを駆動する電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された電流の所定期間内の電流波形を抽出する抽出手段と、抽出された電流波形がリップルであるか否かを判定する比較判定手段とを有するとともに、前記比較判定手段が、前記記憶手段により記憶されたリップル波形と前記抽出手段により抽出された電流波形とを比較して、前記電流波形をリップルであると判定するモータのリップル検出装置であって、
前記比較判定手段が前記リップルを当該リップルの立上り振幅と立下り振幅の比較によりクラス分けし、リップルとして判定され検出された二つ前のリップルと、新しく検出したリップルのクラスの組み合わせが所定の組み合わせである場合にリップルの誤判定を検出することを特徴とする。

また、本発明によるモータの回転数検出装置は、上述したようなモータのリップル検出装置によりリップルであると判定されたリップルをカウントするカウント手段を有するとともに、前記カウント手段がカウントしたリップルのカウント数からモータの回転数を検出することを特徴とする。

本発明によれば、判定データを記憶するための記憶手段の記憶媒体のデータ領域を大きくする必要がなく、リップルの判定の精度を高めることができるモータのリップル検出装置あるいは回転数検出装置を提供することができる。あるいは、本発明によれば、リップルの誤判定を検出できるモータのリップル検出装置と、それによりリップルのカウント数を補正して回転数を補正することができるモータの回転数検出装置をも提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明によるモータの回転数検出装置の一実施例を示すブロック図である。

本実施例のモータの回転数検出装置１は、リップルであるか否かの判定データとなる三点のピークデータを記憶する記憶手段２と、モータの電流をＡ／Ｄ変換して検出する検出手段３と、検出手段２により検出された電流の連続する三点のピークデータを抽出する抽出手段４と、当該電流の連続する三点のピークデータがリップルであるかを判定する比較判定手段５と、比較判定手段５が、記憶手段２により記憶された三点のピークデータと抽出手段３により抽出された電流の連続する三点のピークデータを比較して、前記電流の連続するピークデータをリップルであると判定した場合に三点のピークデータをリップルとしてカウントするカウント手段６とを有するとともに、カウント手段６がカウントしたリップルのカウント数からモータの回転数を検出することを特徴とする。（カウント手段６を除いたものが本発明によるモータのリップル検出装置である。）
これによれば、判定データのもとになったリップルおよびモータの電流を、連続する三点のピークデータとして比較判定することができるため、記憶手段２の記憶媒体の容量を増やすことなく、正確にリップルを判定することができる。

図１中７はモータを、８はモータ制御手段を示し、モータ制御手段８はモータの回転数検出装置１が検出した回転数により、モータ７の電圧電流を制御する。

ここで抽出手段５により抽出された電流の連続する三点のピークデータがリップルであると比較判定手段５が判定する場合に、当該電流の連続する三点のピークデータにより記憶手段２に記憶された判定データとなる三点のピークデータを更新する。

これにより、リップルであるか否かの判定データとなる三点のピークデータを、抽出した電流の連続する三点のピークデータに対してなるべく直近の負荷変動あるいは動作環境におけるデータとすることができ、リップルの検出精度ひいてはモータの回転数の検出精度を高めることができる。

なお、モータの回転数検出装置１は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭとこれらを相互に接続するバスラインおよび適当なインターフェースを備えるコンピュータにより構成されてもよいし、ＡＳＩＣ化されたものでもよい。

ここで、図１に示したモータの回転数検出装置の制御内容を示す。図２は本発明によるモータの回転数検出装置の制御内容を示すフローチャートである。

Ｓ１において、抽出手段４がモータ７を駆動する電流の立上りピークを抽出し、Ｓ２において抽出手段４が立下りピークを抽出し、Ｓ３において抽出手段４が立上りピークを抽出し、Ｓ４およびＳ５においては、それぞれのピークデータの初期値においては更新の判断を行わず、Ｓ６においてそれぞれのピークデータから当該電流の振幅を演算し、Ｓ７において、記憶手段２に記憶された判定データの振幅と比較して、当該電流がリップルであるかどうかを判定する。

当該電流がリップルであると判定された場合には、Ｓ８において記憶手段２が当該電流の連続する三点のピークデータをリップルとして登録するとともにリップル判定信号を出力して、カウント手段６がリップル判定信号をカウントすることによりリップル数をカウントする。Ｓ７において、リップルと判定されない場合および、Ｓ７においてリップルと判定されて、Ｓ８において電流がリップルとして登録された後は、Ｓ２に戻って、続く電流の立下りピークを抽出手段４が抽出し、Ｓ３において立上りピークを抽出手段４が抽出する。

加えて、図１に示したモータの回転数検出装置の制御内容を具体的なモータの電流波形を用いて説明する。図３は本実施例のモータの回転数検出装置に入力される具体的な電流を示す模式図である。

電流が図３（ａ）に示す形態のものであった場合に、抽出手段４がモータ７を駆動する電流αの立上りピークＡを抽出し、抽出手段４が立下りピークＢを抽出し、抽出手段４が立上りピークＣを抽出し、それぞれのピークデータは初期値であるので更新の判断を行わず、それらの電流の連続する三点のピークデータから電流αの振幅を演算し、記憶手段２に記憶された判定データの振幅と比較して、電流αがリップルであるかどうかを判定する。

この場合は、電流αはリップルであると判定され記憶手段２が当該三点のピークデータＡ、Ｂ、Ｃをリップルとして登録するとともにリップル判定信号を出力して、カウント手段６が当該リップル判定信号をカウントすることによりリップル数をカウントする。さらに、当該ピークデータＡ、Ｂ、Ｃにより記憶手段２に記憶された判定データをも更新する。

さらに、図３（ｂ）に示すように、比較判定手段５が、続く電流βの三点のピークデータＣ、Ｄ、Ｅを前記更新された判定データ（ピークデータＡ、Ｂ、Ｃ）と比較してリップルであるかを判定する。ここでは比較によりリップルではないと判定される。

図３（ｃ）に示すように、続く電流βの二点のピークデータＦ、Ｇは、ピークデータＦの電流値はピークデータＤの電流値より大きく、ピークデータＧの電流値はピークデータＥの電流値より小さいため、ピークデータＦ、Ｇの両方により前記三点のピークデータＣ、Ｄ、Ｅのうち直近の二つのピークデータＤ、Ｅを置換して前記三点のピークデータＣ、Ｄ、Ｅを更新し、比較判定手段５が当該更新した三点のピークデータＣ、Ｆ、Ｇを前記判定データ（ピークデータＡ、Ｂ、Ｃ）と比較してリップルであるかを判定する。ここでも、比較によりリップルではないと判定される。

さらに、図３（ｄ）に示すように、続く電流βの二点のピークデータＨ、Ｉは、ピークデータＨの電流値はピークデータＦの電流値より小さく、ピークデータＩの電流値はピークデータＧの電流値より小さいため、ピークデータＩのみにより前記三点のピークデータＣ、Ｆ、ＧのピークデータＧを置換して前記三点のピークデータＣ、Ｆ、Ｇを更新し、比較判定手段５が当該更新した三点のピークデータＣ、Ｆ、Ｉを前記判定データ（ピークデータＡ、Ｂ、Ｃ）と比較してリップルであるかを判定する。ここで、比較によりリップルであると判定され、図３（ｅ）に示すように、記憶手段２が当該三点のピークデータＣ、Ｆ、Ｉをリップルとして登録するとともにリップル判定信号を出力してカウント手段６が当該リップル判定信号をカウントすることによりリップル数をカウントする。

これにより、ノイズにより歪んだ波形でも三点のピークデータにより記憶して、記憶手段２に記憶された三点のピークデータとの比較によりリップルであるかどうかの判定が行えるため、記憶手段２の記憶媒体の容量を増やすことなく、リップルの判定精度を高めることができる。

なお、図２に示したフローチャートにおいては、判定データの三点のピークデータと、比較する電流の三点のピークデータからそれぞれ比較データにより定まるリップルの振幅と当該電流の振幅を求めた上で比較しているが、振幅および周期をそれぞれ求めた上で比較してもよい。この場合のフローチャートを図４に示す。図２に示したフローチャートに比べて、Ｓ１６に並行して、Ｓ１７により周期も演算している点のみが異なる。

また、図２および図４に示したフローチャートでは、電流の連続する三点のピークデータを、立上りピーク（極小値）→立下りピーク（極大値）→立上りピーク（極小値）のパターンで抽出しているが、この場合には、抽出する電流は上側に突出した山形の波形となる。これは、図５に示すように、電流の上側の波形にノイズが重畳しやすいモータに適用して効果的な手法である。

もちろん、図６に示すように、電流の下側の波形にノイズが重畳しやすいモータでは、上記の方法に換えて、図７に示したフローチャートの手法を用いることが好ましい。すなわち、電流の連続する三点のピークデータを、立下りピーク（極大値）→立上りピーク（極小値）→立下りピーク（極大値）のパターンで抽出する。つまり、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３のステップのみが異なり、ほかのステップは図２に示したものと同様となる。

なお、電流の上側の波形にノイズが重畳しやすいか、電流の下側の波形にノイズが重畳しやすいかどうかは、直流モータのブラシおよび整流子の製作上の誤差および、経時摩耗等により個別に決まるものである。

これらのことにより、使用する記憶手段２の記憶媒体の容量を高めることなく、リップルの判定精度を高めて、モータのリップル検出装置ひいては回転数検出装置の検出精度を高めることができる。

例えば、メモリシートシステムに本実施例を適用した場合、１回転あたり２０発のリップルが出力される直流モータにおいて、ノイズにより８発のリップルの誤判定が発生すると、実際のモータの回転数が２０／２８となった場合に１回転と計算され、メモリシートのスライド方向の最大移動距離が２４０ｍｍである場合は、２４０×２０／２８＝１７１ｍｍしか移動していないにもかかわらず２４０ｍｍの移動と判定され、最大６９ｍｍもの誤差が生じる。ところが、本発明による実施例により、リップルの判定精度を高めることができるため、これらの誤差の発生を防止することができる。

以上述べた実施例１は、比較する三点のピークデータの直前の隣接するリップルの三点のピークデータが比較可能な場合に適用して好適なものである。ところが上述したように、隣接するリップルではなく二つ前のリップルと電流を比較することが好ましい場合がある。

例えば、図１５に示すように、リップルの周波数の１／２の周波数帯のノイズが大きい場合である。この場合に、図１６に示すように、負荷変動が大きい条件が重なると、二つ前のリップルと電流の三点のピークデータあるいは電流波形の比較を行う必要があり、その場合には比較に用いる閾値を大きくする必要が生じて、この場合に図１７に示すように、電流がノイズの影響を受けて歪むと、ゆがんだ電流波形がすべてリップルとして判定され、リップルの誤判定が多くなる可能性がある。

そこで、本発明では以下に述べる実施例２をも提供する。

つまり、図１に示すような、リップルであるか否かの判定データとなる三点のピークデータを記憶する記憶手段２と、モータの電流をＡ／Ｄ変換して検出する検出手段３と、検出手段２により検出された電流の連続する三点のピークデータを抽出する抽出手段４と、当該電流の連続する三点のピークデータがリップルであるかを判定する比較判定手段５と、比較判定手段５が、記憶手段２により記憶された三点のピークデータと抽出手段３により抽出された電流の連続する三点のピークデータを比較して、前記電流の連続するピークデータをリップルであると判定した場合に三点のピークデータをリップルとしてカウントするカウント手段６とを有するとともに、カウント手段６がカウントしたリップルのカウント数からモータの回転数を検出するモータの回転数検出装置において、比較判定手段５がリップルを当該リップルの立上り振幅と立下り振幅の比較によりクラス分けし、連続するリップルのクラスの組み合わせによりリップルの誤判定を検出し、前記リップルのカウント数を減算修正する。

以下にリップルのクラス分けの具体例を示す。図９は本発明によるモータの回転数検出装置のクラス分けの具体例を示す模式図である。

例えば、リップルの立上りの振幅のほうが立下りの振幅より大きい、あるいは、立上りの振幅と立下りの振幅の比が一定閾値以上である場合に、クラスＡとする。

また、立下りの振幅のほうが立上りの振幅より大きい、あるいは、立上りの振幅と立下りの振幅の比が一定の閾値以上である場合に、クラスＢとする。

さらに、立上りの振幅と立下りの振幅の比が一定の閾値以下である場合に、クラスＣとする。

上記をかんがみ、図１０に示すリップル誤判定検出テーブルにより、リップル誤判定があったかどうかを検出する。リップルとして判定され検出された二つ前のリップルと、新しく検出したリップルのクラスの組み合わせがＡ、Ｂあるいは、Ｂ、Ａである場合にリップルの誤判定があったと検出するのである。

例えば図１１に示すような電流が本発明によるモータの回転数検出装置に入力された場合、最初の電流パルスαはクラスＣとクラス分けされ、次の電流パルスβはクラスＣとクラス分けされる。続いて、電流パルスγはクラスＡとクラス分けされ、続く電流パルスδはクラスＣとクラス分けされ、さらに続く電流パルスεはクラスＢとクラス分けされ、それぞれの電流パルスγ、δ、εは二つ前の電流パルスα、β、γと比較されて、比較の閾値が大きいことに起因してすべてリップルとして判定され登録された場合に、図１０に示したリップル誤判定テーブルに基づき、リップルとして登録した二つ前のリップル（電流パルスγ）のクラスと、新たに登録したリップル（電流パルスε）のクラスが、Ａ、Ｂであるため、リップルの誤判定があったと検出し、リップルのカウント数を減算修正する。これにより、リップルの判定および検出精度を高めて、モータの回転数の検出精度も高めることができる。

以上述べた制御内容をフローチャートに表すと、図１２のようになる。

Ｓ２１において、抽出手段４がモータ７を駆動する電流の立上りピークを抽出し、Ｓ２２において抽出手段４が立下りピークを抽出し、Ｓ２３において抽出手段４が立上りピークを抽出し、Ｓ２４においてはそれぞれのピークデータから振幅を演算し、Ｓ２５において、それぞれの電流の立上り振幅と立下り振幅との比較によりクラス分けした上で、Ｓ２６において、比較判定手段５が、記憶手段２に記憶された二つ前のリップルと当該電流の振幅と比較して、当該電流がリップルであるかどうかを判定する。

当該電流が、リップルであると判定された場合は、Ｓ２７において当該リップルを登録するとともに、リップル判定信号を出力してカウント手段６がリップル数をカウントする。Ｓ２８において、二つ前のリップルとのクラス比較（クラスの組み合わせの比較）によりリップルの誤判定がないと検出された場合には、Ｓ２２に戻り、誤判定があると検出された場合には、Ｓ２９において、比較判定手段５が誤判定信号を出力するとともに、Ｓ３０において、当該誤判定信号を受けたカウント手段８がリップルのカウント数を減算修正する。

なお、図１２に示したフローチャートにおいても、図２に示したフローチャート同様に、続く電流の二点のピークデータにより所定の条件のもとに、ピークデータを更新した上で、判定データと比較して、当該電流がリップルであるかどうかの判定を行うことができる。その場合は、図１２のフローチャートは図１３に示すようなフローチャートに修正される。つまり、図１３に示すＳ３４のステップが、ピークデータ抽出後に行われる。

以上本発明の一実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

本発明は、自動車のメモリシートシステムやパワーウィンドウ装置、サンルーフ装置などに適用される直流モータの回転数検出に関するものであり、エンコーダなどの速度検出装置を用いずに回転数を検出することができ、なおかつ検出精度を高めることができるので、種々の自動車に適用可能なものである。

本発明によるモータの回転数検出装置の一実施例を示すブロック図である。 本発明によるモータの回転数検出装置の一実施例の制御内容を示すフローチャートである。 本発明によるモータの回転数検出装置に入力される電流の一例およびそれに対する制御内容を示す模式図である。 本発明によるモータの回転数検出装置の一実施例の制御内容を示すフローチャートである。 本発明によるモータの回転数検出装置に入力される電流の一例を示す模式図である。 本発明によるモータの回転数検出装置に入力される電流の一例を示す模式図である。 本発明によるモータの回転数検出装置の一実施例の制御内容を示すフローチャートである。 本発明によるモータの回転数検出装置に入力される電流の一例およびそれに対する制御内容を示す模式図である。 本発明によるモータの回転数検出装置に入力される電流の一例およびそれに対するクラス分けを示す模式図である。 本発明によるモータの回転数検出装置のリップルの誤判定の検出に使用するリップル誤判定テーブルである。 本発明によるモータの回転数検出装置に入力される電流の一例およびそれに対する制御内容を示す模式図である。 本発明によるモータの回転数検出装置の一実施例の制御内容を示すフローチャートである。 本発明によるモータの回転数検出装置の一実施例の制御内容を示すフローチャートである。 従来のモータの回転数検出装置における入力電流の一例とリップルの誤判定の関係を示す模式図である。 従来のモータの回転数検出装置における入力電流の一例を示す模式図である。 従来のモータの回転数検出装置における入力電流の一例を示す模式図である。 従来のモータの回転数検出装置における入力電流の一例を示す模式図である。

符号の説明

１ モータの回転数検出装置
２ 記憶手段
３ 検出手段
４ 抽出手段
５ 比較判定手段
６ カウント手段
７ モータ
８ モータ制御手段

Claims (8)

1. リップルであるか否かの判定データとなる三点のピークデータを記憶する記憶手段と、モータを駆動する電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された電流のピークデータを抽出する抽出手段と、前記電流の連続する三点のピークデータがリップルであるか否かを判定する比較判定手段とを有するとともに、前記比較判定手段が前記記憶手段により記憶された三点のピークデータと前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータとを比較して、前記電流の連続する三点のピークデータをリップルであると判定するとともに、前記比較判定手段が、前記記憶手段により記憶された三点のピークデータと前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータとを比較して、前記電流の連続する三点のピークデータをリップルでないと判定したときに、当該電流の連続する三点のピークデータに続く二点のピークデータが所定の条件を満たす場合に、前記抽出手段が当該二点のピークデータにより前記三点のピークデータのうちの直近の二点のピークデータを置換して前記三点のピークデータを更新し、前記比較判定手段が当該更新された三点のピークデータを前記記憶手段に記憶された判定データとなる三点のピークデータと比較してリップルであるかを判定することを特徴とするモータのリップル検出装置。
2. リップルであるか否かの判定データとなる三点のピークデータを記憶する記憶手段と、モータを駆動する電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された電流のピークデータを抽出する抽出手段と、前記電流の連続する三点のピークデータがリップルであるか否かを判定する比較判定手段とを有するとともに、前記比較判定手段が前記記憶手段により記憶された三点のピークデータと前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータとを比較して、前記電流の連続する三点のピークデータをリップルであると判定するとともに、前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータがリップルであると前記比較判定手段が判定する場合に、当該電流の連続する三点のピークデータにより前記記憶手段に記憶された判定データとなる三点のピークデータを更新することを特徴とするモータのリップル検出装置。
3. 前記比較判定手段が、前記記憶手段により記憶された三点のピークデータと前記抽出手段により抽出された電流の連続する三点のピークデータとを比較して、前記電流の連続する三点のピークデータをリップルでないと判定したときに、当該電流の連続する三点のピークデータに続く二点のピークデータが所定の条件を満たす場合に、前記抽出手段が当該二点のピークデータにより前記三点のピークデータのうちの直近の二点のピークデータを置換して前記三点のピークデータを更新し、前記比較判定手段が当該更新された三点のピークデータを前記記憶手段に記憶された判定データとなる三点のピークデータと比較してリップルであるかを判定することを特徴とする請求項２に記載のモータのリップル検出装置。
4. 前記比較判定手段が、前記記憶手段に記憶された三点のピークデータから判定データにより定まるリップルの振幅を求め、前記検出手段により検出された電流の連続する三点のピークデータから当該電流の振幅を求め、それらの振幅の比較により前記電流の連続する三点のピークデータがリップルであるかの判定を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモータのリップル検出装置。
5. 前記比較判定手段が、前記記憶手段に記憶された三点のピークデータから判定データにより定まるリップルの周期および振幅を求め、前記検出手段により検出された電流の連続する三点のピークデータから当該電流の周期および振幅を求め、それらの周期および振幅の比較により前記電流の連続する三点のピークデータがリップルであるかの判定を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のモータのリップル検出装置。
6. 前記比較判定手段が前記リップルと判定されたリップルを当該リップルの立上り振幅と立下り振幅の比較によりクラス分けし、リップルとして判定され検出された二つ前のリップルと、新しく検出したリップルのクラスの組み合わせが所定の組み合わせである場合にリップルの誤判定を検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のモータのリップル検出装置。
7. 判定データとなる電流のリップル波形を記憶する記憶手段と、モータを駆動する電流を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された電流の所定期間内の電流波形を抽出する抽出手段と、抽出された電流波形がリップルであるか否かを判定する比較判定手段とを有するとともに、前記比較判定手段が、前記記憶手段により記憶されたリップル波形と前記抽出手段により抽出された電流波形とを比較して、前記電流波形をリップルであると判定するモータのリップル検出装置であって、
   前記比較判定手段が前記リップルを当該リップルの立上り振幅と立下り振幅の比較によりクラス分けし、リップルとして判定され検出された二つ前のリップルと、新しく検出したリップルのクラスの組み合わせが所定の組み合わせである場合にリップルの誤判定を検出することを特徴とするモータのリップル検出装置。
8. 請求項１〜７に記載のモータのリップル検出装置と、当該リップル検出装置によりリップルであると判定されたリップルをカウントするカウント手段とを有するとともに、前記カウント手段がカウントしたリップルのカウント数からモータの回転数を検出することを特徴とするモータの回転数検出装置。

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