JP5338776B2 - ステッピングモータ制御装置及び画像読取装置 - Google Patents
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Description
パラレル入力方式のモータドライバは、CPU、ASIC等の制御部から直接、励磁相を指示する信号が入力される。そのモータドライバは、その信号に基づいてコイルに電流を供給することで、ステッピングモータを駆動する。
また、励磁相がクロック信号の1パルス当たりに更新される量と、励磁相がクロック信号のパルスに応じて更新される方向とが設定可能な場合、それらを適切に設定することで、励磁相制御部が出力する励磁相信号が停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新されるまでに要するクロック信号の必要パルス数を少なくすることができる場合がある。そこで、本発明では、前記更新される量を規定する励磁モードを励磁相制御部に対して設定する励磁モード設定部と、前記方向を規定する回転方向を励磁相制御部に対して設定する回転方向設定部とが、前記必要パルス数が最も少なくなるように前記励磁モード及び前記回転方向を設定するのである。従って、この場合、モータドライバ通電制御部によってモータドライバへの通電が再開されたとき、励磁相制御部が出力する励磁相信号が停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新されるまでに要する時間を短縮することができる。
そして、この場合、前記ドライバ制御部は、前記クロック信号出力部から出力されるクロック信号のパルス数を計数することにより、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号によって指示される励磁相を取得する励磁相取得部を、更に備え、前記励磁相記憶部は、前記モータドライバ通電制御部によって前記モータドライバへの通電が遮断されたときに前記励磁相取得部が取得していた励磁相を、前記停止時励磁相として取得して記憶してもよい。
この場合、ドライバ制御部の励磁相取得部は、クロック信号出力部から出力されるクロック信号のパルス数を計数することにより、励磁相制御部が出力する励磁相信号によって指示される励磁相を常時取得している。そして、励磁相記憶部は、モータドライバ通電制御部によってモータドライバへの通電が遮断されたときに前記励磁相取得部が取得していた励磁相を、前記停止時励磁相として取得して記憶する。このため、励磁相記憶部による停止時励磁相の取得は瞬時に実行でき、前記モータドライバへの通電の遮断に要する時間を短縮することができる。
また、前記目的を達するためになされた本発明は、ステッピングモータの励磁相を指示する励磁相信号を、入力されるクロック信号のパルスに応じて更新して出力する励磁相制御部と、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号に基づき、その励磁相信号によって指示された励磁相に対応した駆動電流を前記ステッピングモータに供給する駆動部と、を有するモータドライバと、前記モータドライバへ通電するか否かを制御するモータドライバ通電制御部と、前記駆動部による前記駆動電流の供給を命令するか停止させる駆動制御部と、前記クロック信号を前記励磁相制御部に出力するクロック信号出力部と、前記モータドライバ通電制御部によって前記モータドライバへの通電が遮断されたときに前記励磁相信号によって指示されていた励磁相を、停止時励磁相として取得して記憶する励磁相記憶部と、を有するドライバ制御部と、を備え、前記励磁相制御部は、予め設定された初期励磁相を指示する励磁相信号を出力する際、前記ドライバ制御部に初期励磁相信号を出力し、前記ドライバ制御部は、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号の励磁相が前記クロック信号の1パルス当たりに更新される量を規定する励磁モードを、前記励磁相制御部に対して設定する励磁モード設定部と、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号の励磁相が前記クロック信号のパルスに応じて更新される方向を規定する回転方向を、前記励磁相制御部に対して設定する回転方向設定部と、前記励磁相制御部から前記初期励磁相信号を取得する初期励磁相信号取得部と、前記クロック信号出力部が出力したクロック信号のパルス数をカウントするカウント部と、を更に備え、前記モータドライバ通電制御部によって前記モータドライバへの通電が遮断される前に前記駆動制御部が前記駆動部による前記駆動電流の供給を停止させ、前記クロック信号出力部は、その停止がなされてからも前記初期励磁相信号取得部が前記初期励磁相信号を取得するまで前記クロック信号を出力し続け、前記励磁相記憶部は、前記停止がなされてから前記初期励磁相信号取得部が前記初期励磁相信号を取得するまでの間に前記カウント部がカウントしたパルス数と、その間に前記励磁モード設定部及び前記回転方向設定部が設定していた励磁モード及び回転方向とに基づいて、前記停止時励磁相を取得して記憶し、前記モータドライバ通電制御部によって前記モータドライバへの通電が再開されたとき、前記クロック信号出力部から入力されるクロック信号のパルス数に応じて前記励磁相制御部が出力する励磁相信号が前記停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新されるまで、前記駆動制御部は前記駆動電流の供給を停止させ、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号が前記停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新された後は、前記駆動制御部が前記駆動電流の供給を命令することを特徴とするものであってもよい。
この場合、モータドライバ通電制御部によってモータドライバへの通電が遮断される前に、駆動制御部が駆動部による駆動電流の供給を停止させる。そして、クロック信号出力部は、その停止がなされてからも、予め設定された初期励磁相を指示する励磁相信号が出力される際に励磁相制御部が出力する初期励磁相信号を初期励磁相信号取得部が取得するまで、前記クロック信号を出力し続ける。
このとき、励磁相記憶部は、前記停止がなされてから前記初期励磁相信号取得部が初期励磁相信号を取得するまでの間にカウント部がカウントした前記クロック信号のパルス数と、その間に前記励磁モード設定部及び前記回転方向設定部が設定していた励磁モード及び回転方向とに基づいて、前記停止時励磁相を取得して記憶する。このため、励磁相記憶部はモータドライバへの通電が遮断される直前の処理のみによって前記停止時励磁相を取得することができ、ステッピングモータ駆動中の処理負荷を軽減することができる。
以下に本発明の実施の形態について、図面と共に説明する。図1は、本発明が適用されたステッピングモータ制御装置(単に以下モータ制御装置ともいう)50の構成を表すブロック図である。図1に示すように、本実施の形態のモータ制御装置50は、後述のスイッチ65も含むモータドライバ60と、そのモータドライバ60を制御するASIC70(ドライバ制御部の一例)とから構成され、ステッピングモータからなるモータ23を制御するものである。
励磁相制御回路62の励磁相は、タイミング生成回路80から入力されるクロック信号の1パルス毎に、更新される。
なお、励磁相制御回路62は、モータドライバ60の電源がONの際は、励磁相の情報を保持する。しかし、モータドライバ60の電源がOFFされると、励磁相制御回路62は、励磁相の情報を保持しない。再び、モータドライバの電源がONされると、励磁相制御回路62は、c0相,b0相,a0相である初期励磁相からクロック信号のパルス毎に、励磁相を更新する。
カウント刻み設定信号出力部92は、励磁モード信号によって指示される励磁モードが、W1−2相の場合はクロック信号1パルスに対するカウント刻みとして1を、1−2相の場合は上記カウント刻みとして2を、2−2相の場合は上記カウント刻みとして4を、それぞれ指示するカウント刻み設定信号を送信する。
そして、アップダウンカウンタ95はそのカウント値をカウント値信号としてCPU71に送信している。
[画像読取装置の構成]
以下、モータ制御装置50を用いた装置の一例として、画像読取装置1を例示して説明する。
次に、画像読取装置1にモータ制御装置50が適用された場合のCPU71における処理について説明する。
なお、この処理は、画像読取装置1の電源投入時に開始される。図6に示すように、この処理では、先ず、S1(Sはステップを表す:以下同様)にて、各種初期設定が実行される。続くS2では、CPU71は稼働状態に維持しつつモータドライバ60等を停止するいわゆるスリープモードへ移行すべきか否かのスリープ判定(SLEEP判定)を行う。
続く調整部の一例としてのS8にて、白基準部材19等を用いた読取デバイス21の光量調整やシェーディング補正などといった周知の読取前処理が実行される。
また、上記S2〜S5のループ処理中に上記待機時間が所定時間に達するなどしてスリープモードへ移行すべきスリープ判定がなされると(S2:Y)、S15にてドライバスリープ命令(ドライバsleep命令)がなされる。そして、処理は前述のS3へ移行する。
図7は、CPU71が処理するモータ制御処理を表すフローチャートである。画像読取装置1の電源が投入されると、後述する復帰処理(S20)が実行される。なお、本復帰処理によって、モータドライバ60の電源は投入された状態となる。
CPU71は、並列処理されている図6のメインルーチンのS15において、ドライバスリープ命令がなされているか否かを判断する(S50)。電源投入直後のようにドライバスリープ命令がなされていない場合は(S50:N)、処理はS51へ移行する。
CPU71は、RAM73にアクセスし、ドライバ電源フラグの状態がOFFの状態であるか否かを判断する(S81)。そして、ドライバ電源フラグがOFFの場合は(S81:YES)、S82にてS20と同様の復帰処理が実行される。続くS83にてドライバ電源フラグがONに設定された上で、処理は前述のS52へ移行する。
駆動処理(S90)が終了すると、処理は前述したS50〜S53のループ処理へ移行する。そして、そのループ処理中に図6のS4において、画像読取装置1の主電源をOFFする命令がなされると(S53:Y)、処理はS100へ移行する。そして、S70と同様の励磁相記憶処理(S100)が実行された後、このモータ駆動処理が終了する。
図9は、図7のS90の駆動処理を表すフローチャートである。なお、この駆動処理は、ドライバ電源フラグがON(S81:ON)、モータ駆動命令がなされたとき(S52:YES)、CPU71によって行われる。
次に、図10の励磁相記憶処理を表すフローチャートについて説明する。例えば、図8の時点t2から少し経過した時点(なお、時間t3より前の時点である)でCPU71が図6のドライバスリープ命令を行い(S50:Y)、励磁相記憶処理(S70)が行なわれるものとする。
次に、図11の復帰処理のフローチャートについて説明する。ここで述べる復帰処理は、S82の復帰処理を例示して説明するものである。すなわち、ドライバスリープ命令(S50:YES)からS70、S80の処理を経て、図8の時点t4でドライバスリープ命令が解除され(S50:NO)と、それと連動して駆動前処理命令(S51:YES)がなされた場合(S82)を考える。なお、画像読取装置1の電源投入時の処理(S20)もS82の復帰処理と同様である。
続くS24では、S72の処理によりEEPROM74(励磁相記憶部の一例)に記憶されているモータドライバ60の電源OFF前の励磁相(停止時励磁相の一例)が取得される。
そして、図8の復帰処理において、励磁相信号c0とa0と、励磁相信号a3とc12とは、同じ励磁相であり、特に信号を切り換えているわけではない。
上述した図8では、ドライバスリープ命令によってモータドライバ60の電源がOFFとなる場合を説明した。次に、画像読取装置1の主電源をOFFに伴って、モータドライバ60の電源がOFFする場合について説明する。
本実施の形態と異なり、従前のクロック入力方式のモータドライバを用いたステッピングモータ制御装置では、モータドライバの電源がONされると、駆動回路がモータに駆動電流を供給する。故に、モータは初期励磁相に対応する回転位置から回転を開始するため、ASIC側でモータドライバの電源OFF時の励磁相を記憶していたとしても、反映することができない。また、従前のクロック入力方式のモータドライバでは、スリープ時にモータドライバの電源をOFFすると、モータが電源OFF時の回転位置から回転を開始することができない。故に、スリープ時において、モータが電源OFF時の回転位置から回転を開始するためには、従前のステッピングモータ制御装置では、CPUとともにモータドライバの電源もONしておく必要がある。
また、画像読取装置1等の主電源OFF時には、モータドライバ60の電源OFF前の励磁相をEEPROM74に記憶するとよりよい。不揮発性のメモリであるEEPROM74にモータドライバ60の電源OFF前の励磁相を記憶しておくと、画像読取装置1等の主電源ON時のS20の復帰処理によって、モータが電源OFF時の回転位置から回転を開始することができる。
50…ステッピングモータ制御装置 60…モータドライバ 61…駆動回路
62…励磁相制御回路 65…スイッチ 70…ASIC
71…CPU 72…ROM 73…RAM 74…EEPROM 80…タイミング生成回路
81…駆動時タイミング生成回路 90…励磁相取得部
95…アップダウンカウンタ
Claims (6)
- ステッピングモータの励磁相を指示する励磁相信号を、入力されるクロック信号のパルスに応じて更新して出力する励磁相制御部と、
前記励磁相制御部が出力する励磁相信号に基づき、その励磁相信号によって指示された励磁相に対応した駆動電流を前記ステッピングモータに供給する駆動部と、
を有するモータドライバと、
前記モータドライバへ通電するか否かを制御するモータドライバ通電制御部と、
前記駆動部による前記駆動電流の供給を命令するか停止させる駆動制御部と、
前記クロック信号を前記励磁相制御部に出力するクロック信号出力部と、
前記モータドライバ通電制御部によって前記モータドライバへの通電が遮断されたときに前記励磁相信号によって指示されていた励磁相を、停止時励磁相として取得して記憶する励磁相記憶部と、
前記励磁相制御部が出力する励磁相信号の励磁相が前記クロック信号の1パルス当たりに更新される量を規定する励磁モードを、前記励磁相制御部に対して設定する励磁モード設定部と、
前記励磁相制御部が出力する励磁相信号の励磁相が前記クロック信号のパルスに応じて更新される方向を規定する回転方向を、前記励磁相制御部に対して設定する回転方向設定部と、
を有するドライバ制御部と、
を備え、
前記モータドライバ通電制御部によって前記モータドライバへの通電が再開されたとき、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号が前記停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新されるまでに要する前記クロック信号のパルス数が最も少なくなるように、前記励磁モード設定部及び前記回転方向設定部が前記励磁モード及び前記回転方向を設定し、前記クロック信号出力部から入力されるクロック信号のパルス数に応じて前記励磁相制御部が出力する励磁相信号が前記停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新されるまで、前記駆動制御部は前記駆動電流の供給を停止させ、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号が前記停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新された後は、前記駆動制御部が前記駆動電流の供給を命令することを特徴とするステッピングモータ制御装置。 - 前記ドライバ制御部は、
前記クロック信号出力部から出力されるクロック信号のパルス数を計数することにより、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号によって指示される励磁相を取得する励磁相取得部を、
更に備え、
前記励磁相記憶部は、前記モータドライバ通電制御部によって前記モータドライバへの通電が遮断されたときに前記励磁相取得部が取得していた励磁相を、前記停止時励磁相として取得して記憶することを特徴とする請求項1に記載のステッピングモータ制御装置。 - ステッピングモータの励磁相を指示する励磁相信号を、入力されるクロック信号のパルスに応じて更新して出力する励磁相制御部と、
前記励磁相制御部が出力する励磁相信号に基づき、その励磁相信号によって指示された励磁相に対応した駆動電流を前記ステッピングモータに供給する駆動部と、
を有するモータドライバと、
前記モータドライバへ通電するか否かを制御するモータドライバ通電制御部と、
前記駆動部による前記駆動電流の供給を命令するか停止させる駆動制御部と、
前記クロック信号を前記励磁相制御部に出力するクロック信号出力部と、
前記モータドライバ通電制御部によって前記モータドライバへの通電が遮断されたときに前記励磁相信号によって指示されていた励磁相を、停止時励磁相として取得して記憶する励磁相記憶部と、
を有するドライバ制御部と、
を備え、
前記励磁相制御部は、予め設定された初期励磁相を指示する励磁相信号を出力する際、前記ドライバ制御部に初期励磁相信号を出力し、
前記ドライバ制御部は、
前記励磁相制御部が出力する励磁相信号の励磁相が前記クロック信号の1パルス当たりに更新される量を規定する励磁モードを、前記励磁相制御部に対して設定する励磁モード設定部と、
前記励磁相制御部が出力する励磁相信号の励磁相が前記クロック信号のパルスに応じて更新される方向を規定する回転方向を、前記励磁相制御部に対して設定する回転方向設定部と、
前記励磁相制御部から前記初期励磁相信号を取得する初期励磁相信号取得部と、
前記クロック信号出力部が出力したクロック信号のパルス数をカウントするカウント部と、
を更に備え、
前記モータドライバ通電制御部によって前記モータドライバへの通電が遮断される前に前記駆動制御部が前記駆動部による前記駆動電流の供給を停止させ、
前記クロック信号出力部は、その停止がなされてからも前記初期励磁相信号取得部が前記初期励磁相信号を取得するまで前記クロック信号を出力し続け、
前記励磁相記憶部は、前記停止がなされてから前記初期励磁相信号取得部が前記初期励磁相信号を取得するまでの間に前記カウント部がカウントしたパルス数と、その間に前記励磁モード設定部及び前記回転方向設定部が設定していた励磁モード及び回転方向とに基づいて、前記停止時励磁相を取得して記憶し、
前記モータドライバ通電制御部によって前記モータドライバへの通電が再開されたとき、前記クロック信号出力部から入力されるクロック信号のパルス数に応じて前記励磁相制御部が出力する励磁相信号が前記停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新されるまで、前記駆動制御部は前記駆動電流の供給を停止させ、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号が前記停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新された後は、前記駆動制御部が前記駆動電流の供給を命令することを特徴とするステッピングモータ制御装置。 - 前記クロック信号出力部は、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号が、前記停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新されるまで、前記励磁相制御部が動作可能な最低パルス間隔以上で、かつ、前記ステッピングモータが動作可能な最低パルス間隔未満のパルス間隔のクロック信号を出力し、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号が、前記停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新された後は、前記ステッピングモータが動作可能な最低パルス間隔以上のパルス間隔のクロック信号を出力することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のステッピングモータ制御装置。
- 前記ドライバ制御部への通電が遮断される際、
前記励磁相記憶部は、その時点で記憶していた停止時励磁相を不揮発性メモリに記憶することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のステッピングモータ制御装置。 - 請求項1〜5のいずれかに記載のステッピングモータ制御装置と、
前記ステッピングモータの回転を利用して画像の読取動作を行う読取部と、
前記読取部による読取動作が開始される前に、その読取部の調整を行う調整部と、
を備え、
前記調整部による前記調整と並行して、前記ドライバ制御部による、前記励磁相制御部が出力する励磁相信号が前記停止時励磁相を指示する励磁相信号に更新されるまで前記駆動制御部が前記駆動電流の供給を停止させる処理が実行されることを特徴とする画像読取装置。
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