JP5867354B2 - モータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数種類のモータを制御可能なモータ制御装置に関する。

回胴遊技機または弾球遊技機などの遊技機には、遊技者の興趣を高めるために、遊技者の視覚、聴覚または感覚に訴える演出を行うための工夫が凝らされている。特に、遊技者の視覚に訴える演出を行うために、遊技機には、可動体、例えば、可動役物が設けられることがある。このような可動体の移動範囲及び移動速度は演出に応じて予め設定されている。そのため、一般的に、１ステップ当たりの回転量が決まっており、かつ、ステップ単位で回転量を制御できるステッピングモータによって可動体は駆動される。そして上位の制御装置の一例である演出用のプロセッサユニット（以下、単に演出用CPUと呼ぶ）が、遊技の状態に応じて可動体が指定された位置へ移動する移動量に相当するステップ数だけステッピングモータを回転させる命令を、ステッピングモータの制御回路へ送信することで、ステッピングモータがそのステップ数だけ回転し、その結果として可動体が指定された位置へ移動する（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００９−２４７８３３号公報

また近年、遊技者の興趣を高めるために、遊技機に搭載される可動体の数が増加する傾向にある。遊技機に搭載される可動体の数が増えれば、各可動体を駆動するモータの数も増加する。しかし、遊技機の背面のスペースは限られているので、モータの数が増えるほど、それらモータを遊技機に配置することが困難となるおそれがあった。特に、ステッピングモータは、複数相の励磁制御を行う必要があるので、構造が複雑であり、それだけステッピングモータは大型化する。さらに、ステッピングモータは、比較的高価である。そのため、ステッピングモータの台数が増えることは好ましくない。

また、遊技者の興趣を高めるために、大型の可動役物が遊技機に搭載されることもある。このような可動役物を駆動するためには、高いトルクを持つモータが必要とされる。しかし、ステッピングモータのトルクを高くするためには、ステッピングモータ自体をより大型化せざるを得ず、その結果として、配置スペースの確保がより困難となるおそれがあった。

一方、一般的に入手可能なモータの一種として直流モータがある。直流モータは、ステッピングモータよりも安価で、同じトルクを発揮するのにステッピングモータよりも小型で済む。しかしながら、直流モータは、回転量を直接指定することができないので、遊技機では、１回当たりの移動量が予め定められている可動体を駆動するのに適していない。また、直流モータとステッピングモータとでは、制御方法が異なる。そのため、可動体を駆動するモータとして、ステッピングモータの代わりに直流モータを用いるためには、演出用CPUは、ステッピングモータ用の制御信号とは別個のコマンド体系の制御信号を用意せねばならず、その結果、演出用CPUの開発工数が増加して、演出用CPUのコストが増加してしまうおそれがあった。

そこで、本発明は、同じコマンド体系の制御信号により直流モータとステッピングモータの何れも制御することが可能なモータ制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一つの形態として、モータ制御装置が提供される。このモータ制御装置は、制御対象のモータがステッピングモータか直流モータかを表すモータ種別識別信号と、そのモータの目標回転量及び目標回転速度を指定する信号とを含む制御コマンドを受信する通信部と、制御対象のモータが直流モータである場合に、そのモータが第１の回転角だけ回転する度に検知信号を出力する回転角センサから検知信号を受信するセンサインターフェース部と、目標回転速度で直流モータを回転させる第１の駆動信号を生成し、第１の駆動信号を出力する直流モータ駆動信号生成部と、目標回転速度でステッピングモータを回転させる第２の駆動信号を生成し、第２の駆動信号を出力するステッピングモータ駆動信号生成部と、モータ種別識別信号を参照して、制御対象のモータがステッピングモータか直流モータかを判定し、制御対象のモータが直流モータである場合、検知信号の受信回数によって制御対象のモータの回転開始からの総回転量を算出し、その総回転量が目標回転量に達したところで制御対象のモータを静止させるよう、直流モータ駆動信号生成部に第１の駆動信号を出力させ、一方、制御対象のモータがステッピングモータである場合、目標回転量に相当するステッピングモータのステップ数だけ制御対象のモータを回転させるよう、ステッピングモータ駆動信号生成部に第２の駆動信号を出力させる制御部とを有する。

このモータ制御装置において、目標回転量は、所定の基準回転角を1ステップとするステップ数で表されることが好ましい。この場合において、制御部は、制御対象のモータが直流モータである場合、目標回転量に示されたステップ数に、基準回転角に対する第１の回転角の比を乗じることで第１の回転角単位の目標回転量を求め、第１の回転角単位の目標回転量と総回転量を比較して制御対象のモータを静止するか否か判定し、一方、制御対象のモータがステッピングモータである場合、目標回転量に示されたステップ数に、基準回転角に対するステッピングモータの1ステップ当たりの回転角の比を乗じることで目標回転量に相当するステッピングモータのステップ数を算出することが好ましい。

また、このモータ制御装置において、制御部は、制御対象のモータが直流モータである場合、目標回転速度の値と直流モータに対する電流供給をパルス幅変調方式により制御するための１周期当たりのパルス幅との関係を表す第１のテーブルを参照することによりそのパルス幅を決定し、そのパルス幅を直流モータ駆動信号生成部に通知することで直流モータ駆動信号生成部に第１の駆動信号を生成させ、一方、制御対象のモータがステッピングモータである場合、目標回転速度の値と所定期間あたりのステッピングモータのステップ数との関係を表す第２のテーブルを参照することにより所定期間あたりのステップ数を決定し、その所定期間あたりのステップ数をステッピングモータ駆動信号生成部に通知することでステッピングモータ駆動信号生成部に第２の駆動信号を生成させることが好ましい。

さらに、制御コマンドは、制御対象のモータについて設定可能な回転速度の範囲のうちの何れかの部分範囲を指定する速度域指定信号をさらに含み、かつ、第１のテーブルは部分範囲ごとに設定されることが好ましい。この場合において、制御部は、制御対象のモータが直流モータである場合、速度域指定信号に指定された部分範囲に対応する第１のテーブルを選択し、選択した第１のテーブルを利用してパルス幅を決定することが好ましい。

あるいは、制御対象のモータが直流モータであり、制御対象のモータについて設定可能な回転速度の範囲のうちの互いに異なる複数の部分範囲のそれぞれごとに第１のテーブルが設定されていることが好ましい。この場合において、制御部は、回転角センサから受信した検知信号の時間間隔から制御対象のモータの実際の回転速度を測定し、目標回転速度と実際の回転速度との差が小さくなるように、複数の第１のテーブルのうちの何れかを選択し、選択した第１のテーブルを利用してパルス幅を決定することが好ましい。

あるいはまた、制御コマンドは、速度域指定信号によって第１のテーブルを選択するか否かを指定する速度指定方法信号をさらに含むことが好ましい。この場合において、制御部は、制御対象のモータが直流モータであり、かつ、速度指定方法信号が速度域指定信号によらずに第１のテーブルを選択することを示している場合、回転角センサから受信した検知信号の時間間隔から制御対象のモータの実際の回転速度を測定し、目標回転速度と実際の回転速度との差が小さくなるように、複数の第１のテーブルのうちの何れかを選択し、選択した第１のテーブルを利用してパルス幅を決定することが好ましい。

本発明に係るモータ制御装置は、同じコマンド体系の制御信号により直流モータとステッピングモータの何れも制御できるという効果を奏する。

本発明の一つの実施形態に係るモータ制御装置の概略構成図である。 直流モータを駆動するモータ駆動回路の回路図である。 モータ駆動回路の各スイッチに印加される駆動信号と直流モータの回転方向との関係を表すテーブルの一例を示す図である。 （ａ）は、制御対象のモータがステッピングモータである場合のモータ駆動回路の部分回路図であり、（ｂ）は、ステッピングモータが二相励磁方式によって駆動される場合の駆動信号の一例を示す図である。 （ａ）は、動作情報を含む制御コマンドのフォーマットの一例を示す図であり、（ｂ）は、設定情報を含む制御コマンドのフォーマットの一例を示す図である。 速度域設定フラグの値と速度域との関係の一例を示す図である。 速度域ごとの速度テーブルの一例を示す図である。 （ａ）は、即時停止モードにおける、直流モータの駆動信号の時間遷移の一例を表す図である。（ｂ）は、慣性移動モードにおける、直流モータの駆動信号の時間遷移の一例を表す図である。（ｃ）は、減速モードにおける、直流モータの駆動信号の時間遷移の一例を表す図である。（ｄ）は、段階減速モードにおける、直流モータの駆動信号の時間遷移の一例を表す図である。 停止制御モードとして即時停止モードが適用される場合の停止制御処理の動作フローチャートである。 停止制御モードとして慣性移動モードが適用される場合の停止制御処理の動作フローチャートである。 停止制御モードとして減速制御モードが適用される場合の停止制御処理の動作フローチャートである。 停止制御モードとして段階減速モードが適用される場合の停止制御処理の動作フローチャートである。 モータ制御処理の動作フローチャートである。 モータ制御処理の動作フローチャートである。 本発明の一つの実施形態に係るモータ制御装置を備えた弾球遊技機の概略斜視図である。 本発明の一つの実施形態に係るモータ制御装置を備えた弾球遊技機の概略背面図である。 （ａ）は、固定役物部を透過して見た、可動役物部の概略正面図であり、（ｂ）は、固定役物部の背面側から見た、可動役物部が移動可能範囲の一端に位置する場合の概略背面図であり、（ｃ）は、固定役物部の背面側から見た、可動役物部が移動可能範囲の他端に位置する場合の概略背面図である。

以下、本発明の一つの実施形態によるモータ制御装置を、図を参照しつつ説明する。このモータ制御装置は、直流モータとステッピングモータの何れも制御可能とするために、パルス幅変調(PWM)方式による直流モータの駆動信号を生成・出力する直流モータ駆動信号生成回路と、ステッピングモータの駆動信号を生成・出力するステッピングモータ駆動信号生成回路とを有する。このモータ制御装置は、制御コマンドに含まれる、制御対象のモータの識別情報を参照することで、制御対象のモータが直流モータかステッピングモータかを判別する。そしてこのモータ制御装置は、判別結果に応じて、制御コマンドに含まれる、モータの回転速度及び回転量を表す値から直流モータまたはステッピングモータの駆動信号のパルス幅などを決定することで、直流モータ及びステッピングモータの何れも制御可能とする。

図１は、本発明の一つの実施形態に係るモータ制御装置の概略構成図である。図１に示されるように、モータ制御装置１は、通信回路１１と、レジスタ１２と、制御回路１３と、直流モータ駆動信号生成回路１４と、ステッピングモータ駆動信号生成回路１５と、出力回路１６と、センサインターフェース回路１７とを有する。
モータ制御装置１が有するこれらの各部は、それぞれ、別個の回路として回路基板（図示せず）上に実装されてもよく、あるいは、これらの各部が集積された集積回路として回路基板上に実装されてもよい。

モータ制御装置１は、上位の制御装置から受信した制御コマンドに従って、制御対象のモータ２に電流を供給するモータ駆動回路３に対して、モータ２の任意のコイルなどに対する電流の供給のオン／オフを切り替えるパルス状の駆動信号を出力することで、モータ２を制御する。

制御対象のモータ２が直流モータである場合、モータ制御装置１は、制御コマンドで指定された目標回転速度でモータ２を回転させるために、モータ２に対する電流の供給をPWM方式により制御する。そのため、モータ制御装置１は、駆動信号の1周期当たりのパルス幅を目標回転速度に応じて変化させる。
またモータ制御装置１は、モータ２を目標回転量だけ回転させるために、ロータリーエンコーダ４から、モータ２の回転軸（図示せず）が所定の角度回転する度に、その所定の角度回転したことを示す検知信号を受信して、回転開始からの総回転量を算出する。そしてモータ制御装置１は、制御コマンドで指定された目標回転量から総回転量との差に応じてモータ２を適宜減速することで、モータ２が目標回転量だけ回転したところでモータ２を静止させる。

図２は、制御対象のモータ２が直流モータである場合のモータ駆動回路３の回路図である。モータ駆動回路３は、４個のスイッチTR1〜TR4を有する。なお、各スイッチは、例えば、トランジスタまたは電界効果トランジスタとすることができる。このうち、二つのスイッチTR1及びTR3が、電源とグラウンドとの間に直列に接続される。同様に、二つのスイッチTR2及びTR4が、電源とグラウンドとの間に直列に接続される。そしてモータ２の正極側端子は、スイッチTR1とTR3の間に接続され、一方、モータ２の負極側端子は、スイッチTR2とTR4の間に接続される。そして各スイッチTR1〜TR4のスイッチ端子（例えば、スイッチTR1〜TR4がトランジスタであれば、ベース端子に相当し、スイッチTR1〜TR4が電界効果トランジスタであれば、ゲート端子に相当）は、それぞれ、出力回路１６に接続される。そして直流モータ駆動信号生成回路１４からの駆動信号は、出力回路１６を介して各スイッチTR1〜TR4のスイッチ端子に入力される。

図３は、モータ駆動回路３の各スイッチに印加される駆動信号と直流モータの回転方向との関係を表すテーブルの一例を示す図である。
テーブル３００に示されるように、直流モータを正転させる場合、スイッチTR1のスイッチ端子とスイッチTR4のスイッチ端子とに、PWM方式に従って設定された、直流モータの回転速度に応じたパルス幅を持つ、周期的なパルスを含む駆動信号が印加される。一方、スイッチTR2のスイッチ端子及びスイッチTR3のスイッチ端子には駆動信号が印加されない。これにより、直流モータには、スイッチTR1とスイッチTR4とにパルスが印加されている間のみ、正極側端子に電源電圧が印加されるので、直流モータは、そのパルス幅に応じた速度で正転する。
なお、直流モータを正転させる場合、スイッチTR1とTR4のうちの何れか一方に駆動信号を印加し、他方を常時オンとしてもよい。

一方、直流モータを逆転させる場合、スイッチTR2のスイッチ端子とスイッチTR3のスイッチ端子とに、PWM方式に従って設定された、直流モータの回転速度に応じた周期的なパルスを持つ駆動信号が印加される。一方、スイッチTR1のスイッチ端子及びスイッチTR4のスイッチ端子には駆動信号が印加されない。これにより、直流モータには、スイッチTR2とスイッチTR3とにパルスが印加されている間のみ、負極側端子に電源電圧が印加されるので、直流モータは、そのパルス幅に応じた速度で逆転する。
なお、直流モータを逆転させる場合、スイッチTR2とTR3のうちの何れか一方に駆動信号を印加し、他方を常時オンとしてもよい。

また、直流モータにブレーキをかける場合、スイッチTR3のスイッチ端子とスイッチTR4のスイッチ端子とがオンにされ、スイッチTR1のスイッチ端子とスイッチTR2のスイッチ端子とがオフにされる。

さらに、直流モータを駆動しない場合には、各スイッチのスイッチ端子はオフにされる。

ロータリーエンコーダ４は、回転角センサの一例であり、例えば、光学式のロータリーエンコーダとすることができる。そしてロータリーエンコーダ４は、例えば、制御対象のモータ２（直流モータ）の回転軸に取り付けられた、その回転軸を中心とする円周方向に沿って複数のスリットを有する円盤と、その円盤を挟んで対向するように配置された光源と受光素子とを有する。そして光源と受光素子との間に何れかのスリットが位置する度に、光源からの光が受光素子に達することで、ロータリーエンコーダ４は、パルス状の検知信号を出力する。これにより、ロータリーエンコーダ４は、モータ２が所定角度回転する度に検知信号を出力する。例えば、モータ２の回転軸を中心とする円周方向に沿って、円盤に５０個のスリットが設けられることで、ロータリーエンコーダ４は、モータの回転軸が１回転する間に５０個の検知信号を出力する。なお、ロータリーエンコーダ４は、モータ２がステッピングモータである場合には、省略されてもよい。

一方、制御対象のモータ２がステッピングモータであれば、モータ制御装置１は、目標回転速度に応じて1ステップ当たりの時間（すなわち、ステップ幅）を決定し、ステッピングモータ駆動信号生成回路１５により、固定子の各巻線ごとに、そのステップ単位でオンまたはオフが切り替えられるパルス状の駆動信号を生成する。そしてモータ制御装置１は、目標回転量に相当するステップ数だけ、その駆動信号を、出力回路１６を介してモータ駆動回路３へ出力する。

図４（ａ）は、制御対象のモータ２がステッピングモータである場合のモータ駆動回路３の部分回路図である。モータ駆動回路３は、ステッピングモータの固定子の巻線（コイル）L1ごとに、電源とグラウンドとの間に、そのコイルL1と直列に接続されるスイッチTR11を有する。なお、スイッチTR11は、例えば、トランジスタまたは電界効果トランジスタとすることができる。そしてスイッチTR11のスイッチ端子（例えば、スイッチTR11がトランジスタであれば、ベース端子に相当し、スイッチTR11が電界効果トランジスタであれば、ゲート端子に相当）は、出力回路１６に接続される。そしてステッピングモータ駆動信号生成回路１５からの駆動信号は、出力回路１６を介してスイッチTR11のスイッチ端子に入力される。

図４（ｂ）は、ステッピングモータが二相励磁方式によって駆動される場合の駆動信号の一例を示す図である。この例では、４種の駆動信号４０１〜４０４が、それぞれ、モータ駆動回路３に出力される。また駆動信号４０１〜４０４の下に表したステップの番号４０５に示されるように、これら駆動信号４０１〜４０４の組のオン・オフの組み合わせが、ステップ単位で切り替わることで、ステッピングモータはステップ単位で回転する。

なお、制御対象のモータ２がステッピングモータである場合には、モータ制御装置１は、回転角センサを利用しなくてもモータ２の総回転量をもとめることができるので、センサインターフェース部１７には何も接続されなくてよい。

以下、モータ制御装置１の各部について説明する。

通信回路１１は、例えば、モータ制御装置１を上位の制御装置と接続する。上位の制御装置は、例えば、モータ制御装置１が実装された遊技機の演出用CPUである。そして通信回路１１は、上位の制御装置から、シリアル伝送される複数のビットを持つ制御コマンドを受信する。なお、通信回路１１は、制御コマンドを解析するために、制御コマンドに含まれる複数のビットのそれぞれと同期を取るためのクロック信号も、上位の制御装置から受信してもよい。
制御コマンドは、例えば、制御対象のモータ２が駆動する可動体の移動量に相当する、モータ２の目標回転量といった、モータ２の動作を特定するための動作情報またはモータ２についての設定を規定する設定情報とを含む。モータ２に対する、動作情報と設定情報の組を、便宜上、以下ではコマンドセットと呼ぶ。一つのコマンドセットは、モータの動作を規定する。
クロック信号は、例えば、制御コマンド中の所定数のビットごとに、矩形状のパルスを持つ信号とすることができる。

図５（ａ）は、動作情報を含む制御コマンドのフォーマットの一例を示す図である。図５（ａ）に示されるように、動作情報を含む制御コマンド５００は、先頭から順に、STARTフラグ５０１と、デバイスアドレス５０２と、動作／設定切替フラグ５０３と、制御データ５０４と、ENDフラグ５０５とを有する。さらに、制御コマンド５００は、隣接するフラグ、アドレス及びデータ間に、例えば'0'の値を持つ1ビットのスペーサを含んでもよい。

STARTフラグ５０１は、制御コマンド５００の先頭であることを表すビット列であり、本実施形態では、'1'の値を持つ9個のビットが連続したビット列である。なお、STARTフラグ５０１は、制御コマンド５００内の任意の他の何れのビット列とも一致しないビット列であればよい。
デバイスアドレス５０２は、制御コマンド５００が制御対象とするモータ制御装置を特定するための識別情報であり、本実施形態では、8ビット長のビット列で表される。デバイスアドレス５０２は、通信回路１１により、上位の制御装置から別途受信する識別アドレスと一致するか否か判定され、一致する場合、モータ制御装置１が制御コマンド５００の制御対象であると判定される。

動作／設定切替フラグ５０３は、制御コマンドが動作情報を含むか設定情報を含むかを表す1ビットのフラグである。本実施形態では、動作／設定切替フラグ５０３が'0'であれば、制御コマンドは動作情報を含み、動作／設定切替フラグ５０３が'1'であれば、制御コマンドは設定情報を含む。図５（ａ）の例では、制御コマンド５００は動作情報を含むので、動作／設定切替フラグ５０３は'0'である。

制御データ５０４は、モータ制御装置１が制御するモータ２の動作情報を含む。具体的には、制御データ５０４は、モータ種別識別フラグ５０４１と、回転方向フラグ５０４２と、速度データ５０４３と、停止制御モード／励磁モードフラグ５０４４と、回転量データ５０４５とを含む。

モータ種別識別フラグ５０４１は、制御対象のモータ２の種別を表す1ビットのフラグである。本実施形態では、モータ種別識別フラグ５０４１が'0'であれば、制御対象のモータ２がステッピングモータであることを表し、一方、モータ種別識別フラグ５０４１が'1'であれば、制御対象のモータ２が直流モータであることを表す。

回転方向フラグ５０４２は、制御対象のモータ２の回転方向を表す1ビットのフラグである。本実施形態では、回転方向フラグ５０４２が'0'であれば、モータ制御装置１は、モータ２を正転させ、一方、回転方向フラグ５０４２が'1'であれば、モータ制御装置１は、モータ２を逆転させる。

速度データ５０４３は、制御対象のモータ２の目標回転速度を表す。本実施形態では、速度データ５０４３は4ビット長のビット列であり、'0'〜'15'の何れかの値となる。速度データ５０４３が'0'であればモータ２にブレーキをかけることを表す。すなわち、制御対象のモータ２が直流モータであれば、モータ駆動回路３のスイッチTR3及びTR4をオンにするブレーキ信号を出力することを表す。一方、制御対象のモータ２がステッピングモータであれば、常にオフとなる駆動信号を出力することを表す。速度データ５０４２が'1'〜'15'であれば、その速度データ５０４２の値、及び設定情報により設定される速度域から求められる目標回転速度でモータ２を回転させることを表す。なお、この例では、速度データ５０４３の値が大きいほど、目標回転速度も速くなる。

停止制御モード／励磁モードフラグ５０４４は、2ビットのフラグであり、制御対象のモータ２が直流モータである場合、すなわち、モータ種別識別フラグ５０４１が'1'である場合、一旦回転を開始したモータ２を静止させる際の停止方式を指定する停止制御モードを表す。停止制御モード／励磁モードフラグ５０４４が'00'であれば、即時停止モードが適用される。また停止制御モード／励磁モードフラグ５０４４が'01'であれば、慣性移動モードが適用される。一方、停止制御モード／励磁モードフラグ５０４４が'10'であれば、減速制御モードが適用される。そして停止制御モード／励磁モードフラグ５０４４が'11'であれば、段階減速モードが適用される。なお、停止制御モードの詳細については後述する。

一方、制御対象のモータ２がステッピングモータである場合、すなわち、モータ種別識別フラグ５０４１が'0'である場合、停止制御モード／励磁モードフラグ５０４４は、ステッピングモータの励磁モードを指定する。本実施形態では、停止制御モード／励磁モードフラグ５０４４が'00'であれば、一相励磁モードが適用される。また停止制御モード／励磁モードフラグ５０４４が'01'であれば、二相励磁モードが適用される。一方、停止制御モード／励磁モードフラグ５０４４が'10'であれば、一-二相励磁モードが適用される。なお、モータ２は、上記の励磁方式以外の励磁方式に従って駆動されてもよい。

回転量データ５０４５は、制御対象のモータ２の目標回転量を表す。本実施形態では、回転量データ５０４５は13ビット長のビット列である。そしてモータ２が直流モータである場合、回転量データ５０４５は、目標回転量を、ロータリーエンコーダ４から受信する検知信号の数で表す。すなわち、回転量データ５０４５に示された値に、ロータリーエンコーダ４の隣接スリット間の中心角を乗じた値が、モータ２の実際の目標回転量となる。
一方、モータ２がステッピングモータである場合、回転量データ５０４５は、目標回転量を、ステップ数で表す。

ENDフラグ５０５は、制御コマンド５００の終端であることを表すビット列である。ENDフラグ５０５は、制御コマンドに含まれる、STARTフラグ及び他のビット列と一致しないビット列であればよい。

本実施形態では、制御対象のモータ２が直流モータかステッピングモータかにかかわらず、回転方向フラグ５０４２、速度データ５０４３及び回転量データ５０４５は同じフォーマットで規定される。そのため、上位の制御装置は、モータ２が直流モータかステッピングモータかを気にすることなく、これらの値を設定できるので、上位の制御装置の開発工数を削減できる。

図５（ｂ）は、設定情報を含む制御コマンドのフォーマットの一例を示す図である。図５（ｂ）に示されるように、設定情報を含む制御コマンド５１０は、先頭から順に、STARTフラグ５１１と、デバイスアドレス５１２と、動作／設定切替フラグ５１３と、速度域設定フラグ５１４と、ENDフラグ５１５とを有する。設定情報を含む制御コマンド５１０は、動作情報を含む制御コマンド５００と比較して、動作／設定切替フラグ５１３の値が'1'であること、及び制御データ５０４の代わりに速度域設定フラグ５１４を含む点で異なる。そこで以下では、速度域設定フラグ５１４について説明する。

速度域設定フラグ５１４は、２ビット長を持ち、モータ２の回転速度の設定可能範囲のうち、実際に使用される範囲を速度域として指定する。このように、速度域を指定することで、モータ制御装置１及び上位の制御装置は、相対的に少ないビット数で回転速度を詳細に指定することができる。
また、モータ２が直流モータである場合、モータ２の回転速度は、モータ２が駆動する可動体の重量などによって決まる負荷トルクによっても変動する。そこで、上位の制御装置は、負荷トルクに応じて速度域を指定することで、速度データの値を変更しなくても、モータ２を目標回転速度で回転させることができる。

図６は、速度域設定フラグの値と速度域との関係の一例を示す図である。本実施形態では、制御対象のモータ２が直流モータである場合、PWM方式によってモータ２の回転速度が制御される。そのため、速度域は、モータ２を駆動する駆動信号が有する１周期当たりのパルス幅、すなわちデューティ比が取り得る範囲で表される。速度域設定フラグの値が'00'である場合、駆動信号のデューティ比は、矢印６０１に示されるように、40%〜100%の間に設定される。また、速度域設定フラグの値が'01'である場合、駆動信号のデューティ比は、矢印６０２に示されるように、30%〜90%の間に設定される。さらに、速度域設定フラグの値が'10'である場合、駆動信号のデューティ比は、矢印６０３に示されるように、20%〜80%の間に設定される。そして速度域設定フラグの値が'11'である場合、駆動信号のデューティ比は、矢印６０４に示されるように、10%〜70%の間に設定される。

一方、モータ２がステッピングモータである場合、回転速度に応じて、１秒当たりのステップ数が変化する。例えば、1秒当たりのステップ数を、0パルス/秒(pps)から1000ppsまでの範囲内で調整可能なステッピングモータであれば、速度域設定フラグの値が'00'、'01'、'10'、'11'のそれぞれの場合に対応するステップ数の範囲は、例えば、それぞれ、400pps〜1000pps、300pps〜900pps、200pps〜800pps、100pps〜700ppsに設定される。

モータ２の目標回転速度は、制御データに含まれる速度データ５０４３の値と、速度域設定フラグ５１４により指定された速度域に応じて設定される。例えば、指定された速度域が15等分される。そして速度データ５０４３の取り得る値'0001'〜'1111'が、それぞれ、その15等分された速度域の何れかの値に対応する。

さらに、通信回路１１は、上位の制御装置から、制御コマンドが制御対象とするモータ制御装置を特定するための識別アドレスを受信する。そして通信回路１１は、識別アドレスと、制御コマンド中に含まれるデバイスアドレスとが一致する場合、その制御コマンドに含まれる動作情報または設定情報をレジスタ１２に書き込む。一方、通信回路１１は、識別アドレスとデバイスアドレスとが一致しない場合、受信した制御コマンドを廃棄する。
通信回路１１は、識別アドレスと制御コマンドを受信するタイミングが異なっていても、識別アドレスとデバイスアドレスとが一致するか否かを判定できるようにするために、識別アドレスを記憶するメモリ回路を有していてもよい。

さらに、通信回路１１は、モータ２について、レジスタ１２に記憶されているコマンドセットが一つ実行されると、すなわち、そのコマンドセットに含まれる目標回転量だけモータ２が回転すると、そのコマンドセットが実行されたことを示す命令完了信号を上位の制御装置へ出力する。命令完了信号は、例えば、単パルス信号とすることができる。

レジスタ１２は、モータのコマンドセットを少なくとも一つ記憶可能な記憶容量を持つ、いわゆる先入れ先出し(FIFO)方式のメモリ回路を有する。レジスタ１２が有するメモリ回路は、例えば、揮発性の読み書き可能な半導体メモリ回路により構成される。
レジスタ１２は、通信回路１１により書き込まれたコマンドセットを記憶する。そしてそのコマンドセットが制御回路１３により読み出されるとそのコマンドセットを消去する。

制御回路１３は、例えば、プロセッサ及び不揮発性のメモリ回路を有する。そして制御回路１３は、レジスタ１２から読み出したコマンドセットを参照して、制御対象のモータ２の回転方向を決定する。また制御回路１３は、そのコマンドセットを参照して、制御対象のモータ２がステッピングモータか直流モータかを判定する。

モータ２がステッピングモータである場合、制御回路１３は、コマンドセットに指定された励磁モード、回転方向及び目標回転速度に基づいて、１秒当たりのステップ数及びステッピングモータの固定子のそれぞれの巻線に対する駆動信号の遅延量を決定する。そして制御回路１３は、１秒当たりのステップ数及び各駆動信号の遅延量をステッピングモータ駆動信号生成回路１５へ通知する。

さらに、制御回路１３は、制御コマンドで指定された目標回転量を残ステップ数としてメモリ回路に記憶する。そして制御回路１３は、ステッピングモータ駆動信号生成回路１５から、1ステップ分の駆動信号を出力した旨の通知を受け取る度に、残ステップ数を1減じる。そして制御回路１３は、残ステップ数が0になった時点で、ステッピングモータ駆動信号生成回路１５にパルス信号の出力を停止させるとともに、通信回路１１を介して上位の制御装置に命令完了信号を送信する。

一方、モータ２が直流モータである場合、制御回路１３は、目標回転速度に基づいて、駆動信号のデューティ比を決定する。そして制御回路１３は、回転方向及びデューティ比を直流モータ駆動信号生成回路１４へ通知する。

ステップ数またはデューティ比を決定するために、制御回路１３は、メモリ回路に予め記憶されている、速度域ごとに速度データの値とステップ数及びデューティ比との対応関係を表した速度テーブルのうち、コマンドセットに含まれる速度域設定フラグの値に対応する速度テーブルを特定する。そして制御回路１３は、特定した速度テーブルを参照することにより、速度データに対応するステップ数またはデューティ比を、目標回転速度に対応するステップ数またはデューティ比とする。

図７は、速度域ごとの速度テーブルの一例を示す図である。速度テーブル７０１〜７０４は、それぞれ、速度域設定フラグの値'00'、'01'、'10'、'11'に対応する。各速度テーブルにおいて、左側の列の各欄の値は速度データを表し、中央の列の各欄の値は、左隣の欄の速度データに対応する、ステッピングモータについての1秒当たりのステップ数を表す。右側の列の各欄の値は、その欄と同じ行の左端の欄の速度データに対応する直流モータについての駆動信号のデューティ比を表す。例えば、モータ２がステッピングモータであり、かつ、速度域設定フラグの値が'01'であり、速度データが'0111'である場合、制御回路１３は、目標回転速度に対応する1秒当たりのステップ数を600ppsと決定する。一方、モータ２が直流モータであり、かつ、速度域設定フラグの値が'00'であり、速度データが'0011'である場合、制御回路１３は、目標回転速度に対応するデューティ比を55%と決定する。

また、モータ２が直流モータである場合、モータ制御装置１は、モータ２の回転量を直接指定することはできない。そこで制御回路１３は、コマンドセットを実行する度に、そのコマンドセットの実行によりモータ２が回転を開始した後に、ロータリーエンコーダ４から受信した検知信号の数をカウントし、受信した検知信号の合計を、モータ２の総回転量とする。そして制御回路１３は、その総回転量をメモリ回路に記憶する。

制御回路１３は、モータ２の総回転量を更新する度に、コマンドセットに含まれる回転量データに指定された目標回転量と総回転量との差を、残回転量として算出する。そして制御回路１３は、制御コマンドにより指定された目標回転量だけモータ２が回転した時点で静止するよう、残回転量が少なくなると、コマンドセットに含まれる停止制御モードフラグにより指定された停止制御モードに従って、駆動信号のデューティ比を、目標回転速度に対応するデューティ比よりも小さくする。

図８（ａ）〜図８（ｄ）を参照しつつ、モータ２が直流モータである場合の停止制御モードについて説明する。なお、図８（ａ）〜図８（ｄ）において、横軸は、モータ２の総回転量を表す。一方、縦軸は、駆動信号の電圧を表し、ＯＮは、モータ２に電流が流れる電圧であることを表し、ＯＦＦは、モータ２に電流が流れない電圧であることを表す。

本実施形態で停止制御モードは以下の通りである。
（１）即時停止モード
図８（ａ）は、即時停止モードにおける、モータ２の駆動信号の時間遷移の一例を表す図である。即時停止モードでは、モータ制御装置１は、モータ２の回転開始からの総回転量が目標回転量に達するまで、駆動信号８０１として、目標回転速度に応じたパルス幅を持つパルス信号を周期的に出力する。そして総回転量が目標回転量に達した後、駆動信号は、モータ駆動回路３のスイッチTR3及びTR4のみをオンにするブレーキ信号となる。すなわち、モータ２に電流が流れない状態となる。即時停止モードは、例えば、モータ２が駆動する可動体が軽量で、かつ、目標回転速度が遅く、ブレーキ信号を出力した時点で直ちにモータ２が静止する場合に用いられる。

（２）慣性移動モード
図８（ｂ）は、慣性移動モードにおける、モータ２の駆動信号の時間遷移の一例を表す図である。慣性移動モードでは、モータ制御装置１は、目標回転量と総回転量との差である残回転量が所定の閾値Th（ただし、閾値Th>0）以上である間、駆動信号８０２として、目標回転速度に応じたパルス幅を持つパルス信号を周期的に出力する。そして残回転量が閾値Th未満となった時点で、モータ制御装置１は、駆動信号８０２をブレーキ信号とする。これにより、モータ制御装置１は、ブレーキ信号が出力された後、その閾値Thに相当する回転量だけモータ２が慣性によって回転した時点でモータ２を停止させることで、モータ２の総回転量が目標回転量となるようにモータ２を制御する。慣性移動モードは、例えば、目標回転速度が速かったり、あるいは、モータ２が駆動する可動体が重く、モータ２にブレーキ信号を出力しても、その後しばらく、慣性でモータ２が回転する場合に用いられる。

（３）減速制御モード
図８（ｃ）は、減速制御モードにおける、モータ２の駆動信号の時間遷移の一例を表す図である。減速制御モードでは、残回転量が所定の閾値Th（ただし、閾値Th>0）以上である間、モータ制御装置１は、駆動信号８０３として、目標回転速度に応じたパルス幅を持つパルス信号を周期的に出力する。そして残回転量が閾値Th未満となった時点で、モータ制御装置１は、モータ２の回転速度を目標回転速度よりも遅くするために、駆動信号８０３に含まれる各パルスの幅を狭くする。そしてモータ２が減速を開始してから、閾値Thに相当する回転量だけモータ２が回転した時点、すなわち、モータ２の総回転量が目標回転量に達した時点で、モータ制御装置１は、駆動信号８０３をブレーキ信号として、モータ２を静止させる。

（４）段階減速モード
図８（ｄ）は、段階減速モードにおける、直流モータの駆動信号の時間遷移の一例を表す図である。段階減速モードでも、残回転量が所定の閾値Th（ただし、閾値Th>0）以上である間、モータ制御装置１は、駆動信号８０４として、目標回転速度に応じたパルス幅を持つパルス信号を周期的に出力する。そして残回転量が閾値Th未満となった時点で、モータ制御装置１は、モータ２の回転速度を目標回転速度よりも遅くするために、駆動信号８０４に含まれる各パルスの幅を狭くする。そしてモータ制御装置１は、残回転量が少なくなるほどパルス幅を狭くして、モータ２の回転速度を低下させる。最終的に、モータ２が減速を開始してから、閾値Thに相当する回転量だけモータ２が回転した時点、すなわち、モータ２の総回転量が目標回転量に達した時点で、モータ制御装置１は、駆動信号８０４をブレーキ信号として、モータ２を静止させる。

減速制御モード及び段階減速モードは、例えば、目標回転速度が速かったり、あるいは、モータ２が駆動する可動体が重い場合であっても、モータ２の総回転量を慣性移動モードよりも正確に目標回転量となるようにモータ２を制御する場合に用いられる。
また、モータ２が直流モータである場合、これらの停止制御モードは、モータ２が回転を停止する時において、モータ２によって駆動される可動体、例えば、遊技機の可動役物の挙動によって選択されてもよい。例えば、モータ２の回転を可動役物に伝達するギアの遊びが大きいと、停止制御モードごとに、可動役物は以下のような挙動を示す。
停止制御モードとして即時停止モードまたは慣性移動モードが適用されている場合、モータ２が急停止することにより、可動役物はギヤの遊びの範囲内で振動する。そのため、遊技機の遊技者に対して、可動役物が何かに衝突したように可動役物を見せることができる。
一方、停止制御モードとして減速制御モードが適用されている場合、モータ２の停止時の衝撃が緩和されるので、可動役物の振動も抑制される。そのため、遊技者に対して、可動役物が振動せずに停止するように見せることができる。
また、停止制御モードとして段階減速モードが適用されている場合、モータ２の停止時の衝撃がさらに緩和される。そのため、遊技者に対して、可動役物が滑らかに停止するように見せることができる。また、この場合には、モータ２を減速開始させるタイミングが早くなり得るので、遊技者に対して、可動役物がゆっくり減速するように見せることができる。

図９は、停止制御モードとして即時停止モードが適用される場合の停止制御処理の動作フローチャートである。
制御回路１３は、ロータリーエンコーダ４からの検知信号をセンサインターフェース回路１５を介して受信したか否か判定する（ステップＳ１０１）。
検知信号を受信していなければ、制御回路１３は、検知信号を受信するまでステップＳ１０１の処理を繰り返す。
一方、制御回路１３は、検知信号を受信すると、すなわち、モータ２が１ステップ分の回転角だけ回転すると、実行中のコマンドセットについてのモータ２の回転開始からの総回転量に１ステップ分の回転角を加算することで、総回転量を更新する（ステップＳ１０２）。そして制御回路１３は、コマンドセットに指定された目標回転量から総回転量を減じることで残回転量を算出する（ステップＳ１０３）。

残回転量がもとまると、制御回路１３は、残回転量が0以下か否か判定する（ステップＳ１０４）。
残回転量が0よりも多ければ、すなわち、モータ２の総回転量が目標回転量に達していなければ（ステップＳ１０４−Ｎｏ）、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を目標回転速度に相当するデューティ比に設定する（ステップＳ１０５）。そして制御回路１３は、そのデューティ比を直流モータ駆動信号生成回路１４に通知する。直流モータ駆動信号生成回路１４は、そのデューティ比に応じたパルス幅を持つ駆動信号を生成し、その駆動信号をモータ駆動回路３へ出力する。また制御回路１３は、ステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。

一方、残回転量が0以下であれば、すなわち、モータ２の総回転量が目標回転量に達していれば（ステップＳ１０４−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を0に設定する。そして制御回路１３は、そのデューティ比を直流モータ駆動信号生成回路１４に通知する（ステップＳ１０６）。直流モータ駆動信号生成回路１４は、デューティ比が0であることが通知されると、ブレーキ信号をモータ駆動回路３へ出力する。
そして制御回路１３は、モータ２が目標回転量だけ回転したことを表す命令完了信号を、通信回路１１を介して上位の制御装置へ送信することにより、命令完了を報告する（ステップＳ１０７）。その後、制御回路１３は、停止制御処理を終了する。

図１０は、停止制御モードとして慣性移動モードが適用される場合の停止制御処理の動作フローチャートである。
なお、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の処理は、それぞれ、図９に示されたステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理と同一であるため、説明を省略する。

ステップＳ２０３にて残回転量がもとまると、制御回路１３は、残回転量が閾値Th未満となったか否か判定する（ステップＳ２０４）。なお、閾値Thは、モータ２にブレーキをかけてからモータ２が静止するまでの回転量に相当する正の値である。なお、閾値Thは、予め定められた固定値であってもよく、あるいは、目標回転速度が速いほど大きくなるように、目標回転速度に応じて設定されてもよい。この場合には、例えば、駆動信号のデューティ比と閾値Thとの関係を表すテーブルが制御回路１３が有するメモリに予め記憶される。そして制御回路１３は、そのテーブルを参照して、駆動信号のデューティ比に対応する閾値Thを決定する。

残回転量が閾値Th以上であれば、すなわち、モータ２に対して直ちにブレーキをかけたとしたとき、慣性運動による回転を考慮しても総回転量が目標回転量に達しない場合（ステップＳ２０４−Ｎｏ）、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を目標回転速度に相当するデューティ比に設定する（ステップＳ２０５）。そして制御回路１３は、そのデューティ比を直流モータ駆動信号生成回路１４に通知する。直流モータ駆動信号生成回路１４は、そのデューティ比に応じたパルス幅を持つ駆動信号を生成し、その駆動信号をモータ駆動回路３へ出力する。また制御回路１３は、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。

一方、残回転量がTh未満であれば（ステップＳ２０４−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を0に設定する。そして制御回路１３は、そのデューティ比を直流モータ駆動信号生成回路１４に通知する（ステップＳ２０６）。直流モータ駆動信号生成回路１４は、デューティ比が0であることが通知されると、ブレーキ信号をモータ駆動回路３へ出力する。

駆動信号のデューティ比を0に設定した後、制御回路１３は、残回転量が0か否か判定する（ステップＳ２０７）。残回転量が0よりも多ければ（ステップＳ２０７−Ｎｏ）、制御回路１３は、ステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。
一方、残回転量が0以下であれば（ステップＳ２０７−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、モータ２が目標回転量だけ回転したことを表す命令完了信号を、通信回路１１を介して上位の制御装置へ送信することにより、命令完了を報告する（ステップＳ２０８）。その後、制御回路１３は、停止制御処理を終了する。

図１１は、停止制御モードとして減速制御モードが適用される場合の停止制御処理の動作フローチャートである。
なお、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０３の処理は、それぞれ、図９に示されたステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理と同一であるため、説明を省略する。

ステップＳ３０３にて残回転量がもとまると、制御回路１３は、残回転量が閾値Th未満となったか否か判定する（ステップＳ３０４）。なお、閾値Thは、慣性移動モードと同様に、予め定められた固定値であってもよく、あるいは、目標回転速度が速いほど大きくなるように、目標回転速度に応じて設定されてもよい。ただし、減速制御モードにおける残回転量の閾値Thは、慣性移動モードにおける残回転量の閾値と等しくてもよく、あるいは、長くてもよい。

残回転量が閾値Th以上であれば（ステップＳ３０４−Ｎｏ）、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を目標回転速度に相当するデューティ比に設定する（ステップＳ３０５）。そして制御回路１３は、そのデューティ比を直流モータ駆動信号生成回路１４に通知する。直流モータ駆動信号生成回路１４は、そのデューティ比に応じたパルス幅を持つ駆動信号を生成し、その駆動信号をモータ駆動回路３へ出力する。また制御回路１３は、ステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。

一方、残回転量がTh未満であれば（ステップＳ３０４−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を、目標回転速度に相当するデューティ比の1/2に設定する。そして制御回路１３は、そのデューティ比を直流モータ駆動信号生成回路１４に通知する（ステップＳ３０６）。直流モータ駆動信号生成回路１４は、デューティ比に応じたパルス幅を持つ駆動信号を生成し、その駆動信号をモータ駆動回路３へ出力する。
なお、ステップＳ３０６において、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を、目標回転速度の1/2に相当するデューティ比とする代わりに、ブレーキ信号を出力すると直ちにモータ２が停止できる回転速度に相当するデューティ比（例えば、5％〜10%）に設定してもよい。あるいは、制御回路１３は、減速後における駆動信号のデューティ比を、モータ２が滑らかに減速できる程度、例えば、目標回転速度の1/3、2/5、3/5あるいは2/3に相当するデューティ比としてもよい。

駆動信号のデューティ比を小さくした後、制御回路１３は、残回転量が0以下か否か判定する（ステップＳ３０７）。残回転量が0よりも多ければ（ステップＳ３０７−Ｎｏ）、制御回路１３は、ステップＳ３０１以降の処理を繰り返す。
一方、残回転量が0以下であれば（ステップＳ３０７−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を0に設定する。そして制御回路１３は、そのデューティ比を直流モータ駆動信号生成回路１４に通知する（ステップＳ３０８）。直流モータ駆動信号生成回路１４は、デューティ比が0であることが通知されると、ブレーキ信号をモータ駆動回路３へ出力する。そして制御回路１３は、モータ２が目標回転量だけ回転したことを表す命令完了信号を、通信回路１１を介して上位の制御装置へ送信することにより、命令完了を報告する（ステップＳ３０９）。その後、制御回路１３は、停止制御処理を終了する。

図１２は、停止制御モードとして段階減速モードが適用される場合の停止制御処理の動作フローチャートである。
なお、図１２に示された段階減速モードが適用される場合の停止制御処理の動作フローチャートは、図１１に示された減速制御モードが適用される場合の停止制御処理の動作フローチャート比較して、ステップＳ４０６の処理のみが異なり、ステップＳ４０１〜Ｓ４０５及びステップＳ４０７〜Ｓ４０９の処理は、それぞれ、ステップＳ３０１〜Ｓ３０５及びステップＳ３０７〜Ｓ３０９の処理と同一である。そこで以下では、ステップＳ４０６の処理について説明する。

ステップＳ４０４において、残回転量が閾値Th未満であれば（ステップＳ４０４−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を、目標回転速度に相当するデューティ比に、(残回転量/Th)を乗じた値に設定する。そして制御回路１３は、そのデューティ比を直流モータ駆動信号生成回路１４に通知する（ステップＳ４０６）。直流モータ駆動信号生成回路１４は、デューティ比に応じたパルス幅を持つ駆動信号を生成し、その駆動信号をモータ駆動回路３へ出力する。これにより、残回転量が少なくなるほど、モータ２は減速する。
その後、残回転量が0になると、制御回路１３は、駆動信号のデューティ比を0に設定し、直流モータ駆動信号生成回路１４は、ブレーキ信号を出力する。その後、制御回路１３は、命令完了信号を、通信回路１１を介して上位の制御装置へ送信することにより、命令完了を報告する。

直流モータ駆動信号生成回路１４は、例えば、出力するパルスの幅を変更可能な可変パルス生成回路と、可変パルス生成回路により生成された、駆動信号である周期的なパルス信号を、モータ駆動回路３の何れのスイッチへ出力するかを切り替えるスイッチ回路とを有する。そして直流モータ駆動信号生成回路１４は、制御対象のモータ２が直流モータである場合、制御回路１３から通知されたデューティ比に従って、モータ２を駆動するための駆動信号をPWM方式に従って生成し、その駆動信号をモータ駆動回路３の何れかのスイッチへ出力する。なお、駆動信号の１周期の長さは、例えば、50μ秒である。例えば、制御回路１３から通知された回転方向が正転である場合、直流モータ駆動信号生成回路１４は、出力回路１６を介してモータ駆動回路３のスイッチTR1とTR4へ周期的なパルス信号を出力する。一方、制御回路１３から通知された回転方向が逆転である場合、直流モータ駆動信号生成回路１４は、出力回路１６を介してモータ駆動回路３のスイッチTR2とTR3へ周期的なパルス信号を出力する。

ステッピングモータ駆動信号生成回路１５は、例えば、出力するパルスの幅及びパルスの周期を変更可能な可変パルス生成回路と、可変遅延回路とを有する。そしてステッピングモータ駆動信号生成回路１５は、制御対象のモータ２がステッピングモータである場合、可変パルス生成回路により、制御回路１３から通知された１秒当たりのステップ数及び励磁方式に応じたパルスの幅及びパルスの周期を持つ、ステッピングモータの固定子の巻線ごとのパルス信号を駆動信号として生成する。そしてステッピングモータ駆動信号生成回路１５は、可変遅延回路により、各駆動信号を、制御回路１３から通知された遅延量に応じて遅延させる。そしてステッピングモータ駆動信号生成回路１５は、出力回路１６を介してモータ駆動回路３へ、ステップ単位で各巻線に対する駆動信号を出力する。またステッピングモータ駆動信号生成回路１５は、1ステップ分の駆動信号を出力する度に、制御回路１３へその旨を通知する。なお、ステッピングモータ駆動信号生成回路１５は、パルス信号を出力しない間は常にオフとなる信号を出力する。

出力回路１６は、複数のＯＲ回路を有し、各ＯＲ回路には、それぞれ、直流モータ駆動信号生成回路１４から出力される信号の何れかと、ステッピングモータ駆動信号生成回路１５から出力される信号の何れかとが入力される。そして各ＯＲ回路の出力信号は、それぞれ、出力回路１６の出力端子から出力される。そのため、出力回路１６は、直流モータ駆動信号生成回路１４が駆動信号を出力している間は、その直流モータ駆動信号生成回路１４からの駆動信号を出力し、一方、ステッピングモータ駆動信号生成回路１５が駆動信号を出力している間は、そのステッピングモータ駆動信号生成回路１５からの駆動信号を出力する。

センサインターフェース回路１７は、ロータリーエンコーダ４からの検知信号を受信するインターフェース回路を有する。そしてセンサインターフェース回路１７は、制御対象のモータ２が直流モータである場合、検知信号を受信する度に、その検知信号を制御回路１３へ出力する。

図１３及び図１４は、モータ制御装置１により実行されるモータ制御処理の動作フローチャートである。このモータ制御処理は、モータ制御装置１が上位の制御装置からコマンドセットを受け取り、レジスタ１２にそのコマンドセットが記憶される度に実行される。

制御回路１３は、レジスタ１２に記憶されたコマンドセットを読み込み、レジスタ１２からそのコマンドセットを消去する（ステップＳ５０１）。そして制御回路１３は、コマンドセットに含まれる、目標回転速度、目標回転量、停止制御モードまたは励磁モードを表すフラグ及び回転方向を表すフラグを、制御回路１３のメモリに記憶する。

制御回路１３は、モータ種別識別フラグを参照して、制御対象のモータ２がステッピングモータか否か判定する（ステップＳ５０２）。モータ２がステッピングモータである場合（ステップＳ５０２−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、励磁モード、回転方向及び目標回転速度に従って、1秒当たりのステップ数及び固定子の各巻線に対する駆動信号の遅延量を決定する（ステップＳ５０３）。そして制御回路１３は、そのステップ数及び遅延量をステッピングモータ駆動信号生成回路１５へ通知する（ステップＳ５０４）。

ステッピングモータ駆動信号生成回路１５は、各駆動信号を生成し、出力回路１６を介して回路へそれら駆動信号をモータ駆動回路３へ出力する（ステップＳ５０５）。またステッピングモータ駆動信号生成回路１５は、1ステップ分の駆動信号を出力する度に、その旨を制御回路１３へ通知する。制御回路１３は、ステッピングモータ駆動信号生成回路１５から、1ステップ分の駆動信号を出力した旨の信号を受け取る度に、ステッピングモータの残ステップ数から1を減じる（ステップＳ５０６）。なお、残ステップ数の初期値は、制御コマンドで指定された目標回転量である。

制御回路１３は、残ステップ数が0か否か判定する（ステップＳ５０７）。残ステップ数が0よりも多ければ（ステップＳ５０７−Ｎｏ）、制御回路１３は、ステップＳ５０５以降の処理を繰り返す。一方、残ステップ数が0になっていれば（ステップＳ５０７−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、ステッピングモータ駆動信号生成回路１５へ駆動信号の出力の停止を指示するとともに、命令完了信号を通信回路１１を介して上位の制御装置へ通知する（ステップＳ５０８）。そして制御回路１３は、モータ制御処理を終了する。

図１４に示されるように、ステップＳ５０２にて、制御対象のモータ２が直流モータであると判定されると（ステップＳ５０２−Ｎｏ）、制御回路１３は、回転方向フラグを参照してモータ２の回転方向を決定し、直流モータ駆動信号生成回路１４へその回転方向を通知する（ステップＳ５０９）。さらに、制御回路１３は、目標回転速度に相当するデューティ比を直流モータ駆動信号生成回路１４へ通知する（ステップＳ５１０）。直流モータ駆動信号生成回路１４は、そのデューティ比に応じたパルス幅を持つ駆動信号を生成し、その駆動信号を出力回路１６を介してモータ駆動回路３へ出力する。これにより、モータ２は回転を開始する。

制御回路１３は、停止制御モードフラグの値が'00'であるか否か判定する（ステップＳ５１１）。停止制御モードフラグの値が'00'であれば（ステップＳ５１１−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、即時停止モードによりモータ停止制御を実行する（ステップＳ５１２）。

一方、停止制御モードフラグの値が'00'でなければ（ステップＳ５１１−Ｎｏ）、制御回路１３は、停止制御モードフラグの値が'01'であるか否か判定する（ステップＳ５１３）。停止制御モードフラグの値が'01'であれば（ステップＳ５１３−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、慣性移動モードによりモータ停止制御を実行する（ステップＳ５１４）。

一方、停止制御モードフラグの値が'01'でなければ（ステップＳ５１３−Ｎｏ）、制御回路１３は、停止制御モードフラグの値が'10'であるか否か判定する（ステップＳ５１５）。停止制御モードフラグの値が'10'であれば（ステップＳ５１５−Ｙｅｓ）、制御回路１３は、減速制御モードによりモータ停止制御を実行する（ステップＳ５１６）。一方、停止制御モードフラグの値が'10'でなければ（ステップＳ５１５−Ｎｏ）、制御回路１３は、段階減速モードによりモータ停止制御を実行する（ステップＳ５１７）。
ステップＳ５１２、Ｓ５１４、Ｓ５１６またはＳ５１７の後、モータ制御装置１は、モータ制御処理を終了する。

以上に説明してきたように、このモータ制御装置は、制御対象のモータがステッピングモータか直流モータかにかかわらず、同じコマンド体系で作成された制御コマンドにより、その制御対象のモータを制御できる。そのため、このモータ制御装置は、上位の制御装置の開発工数を削減できる。さらに、このモータ制御装置は、直流モータを制御する場合、ロータリーエンコーダを用いて直流モータの回転開始からの実際の回転量を求め、実際回転量が目標回転量に達するよりも前に直流モータを減速する。これにより、このモータ制御装置は、ステッピングモータと同様に、直流モータも目標回転量だけ回転させることができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、一つの制御コマンドが、動作情報と設定情報の両方を含んでいてもよい。また、変形例によれば、モータ駆動装置は、上記の複数の停止制御モードのうち、何れか一つのみに対応するものであってもよい。この場合には、制御コマンドは、停止制御モードフラグを含まなくてもよい。
また他の変形例によれば、直流モータである制御対象のモータの目標回転速度は、そのモータの回転速度の制御可能な範囲全体、すなわち、駆動信号のデューティ比が0％〜100％の範囲内で指定されてもよい。同様に、ステッピングモータである制御対象のモータの目標回転速度は、1秒当たりのステップ数について設定可能な範囲全体内で指定されてもよい。直流モータとステッピングモータの両方について、目標回転速度が設定可能な範囲全体で指定される場合には、設定情報における速度域の指定は省略されてもよい。

さらに他の変形例によれば、制御対象のモータ２が直流モータである場合、制御回路１３は、ロータリーエンコーダ４から受信する検知信号の間隔によってモータ２の実際の回転速度を測定し、目標回転速度と実際の回転速度の差が小さくなるように、自動的に適用する速度テーブルを切り替えてもよい。例えば、実際の回転速度が目標回転速度よりも遅ければ、制御回路１３は、現在適用している速度テーブルよりも、より速い速度域に対応する速度テーブル、すなわち、制御コマンドの速度データの値に対してより高いデューティ比を割り当てる速度テーブルに切り替えて、駆動信号のデューティ比を決定してもよい。逆に、実際の回転速度が目標回転速度よりも速ければ、制御回路１３は、現在適用している速度テーブルよりも、より遅い速度域に対応する速度テーブル、すなわち、制御コマンドの速度データの値に対してより低いデューティ比を割り当てる速度テーブルに切り替えて、駆動信号のデューティ比を決定してもよい。
例えば、制御回路１３は、以下に示される、目標回転速度に相当する駆動信号のデューティ比及び実際の回転速度と選択される速度域との関係を表す負荷判定テーブルを参照することにより、選択する速度域を決定し、その速度域に対応する速度テーブルを利用して駆動信号のデューティ比を決定してもよい。

さらに他の変形例によれば、制御コマンドは、制御コマンドによって適用される速度域を指定するか、あるいは上記のような自動制御によって速度域を決定するかを切り替えるための自動／手動切り替えフラグをさらに有していてもよい。自動／手動切り替えフラグは、例えば、動作情報を含む制御コマンド中に設けられてもよく、あるいは、設定情報を含む制御コマンド中に設けられてもよい。この変形例では、制御回路１３は、自動／手動切り替えフラグを参照し、そのフラグが制御コマンドによって速度域を指定することを示す値（例えば、'1'）を持つ場合、速度域設定フラグの値を参照して適用される速度テーブルを決定する。一方、自動／手動切り替えフラグが自動制御であることを示す値（例えば、'0'）を持つ場合、御回路１３は、速度域設定フラグで指定された速度テーブルによりデューティ比の初期値を決定し、モータ２の回転が開始されてからは、上記のような自動制御によって適用される速度テーブルを決定すればよい。

また、ステッピングモータの1ステップ当たりの回転角と、直流モータに取り付けられたロータリーエンコーダが1回の検知信号を出力する度の直流モータの回転角（便宜上、最小検知角と呼ぶ）とは異なることがある。そこで制御回路１３のメモリ回路は、目標回転量を決定するための基準回転角に対する、ステッピングモータの1ステップ当たりの回転角の比R1、及び、基準回転角に対する最小検知角の比R2を記憶していてもよい。この場合、制御コマンドの回転量データでは、目標回転量は、基準回転角単位のステップ数で表されてもよい。そして制御回路１３は、制御対象のモータがステッピングモータである場合には、回転量データに示されたステップ数に比R1を乗じることにより、ステッピングモータのステップ単位の目標回転量を算出する。また制御回路１３は、制御対象のモータが直流モータである場合には、回転量データに示されたステップ数に比R2を乗じることにより、最小検知角単位の目標回転量を算出する。この変形例によれば、上位の制御装置は、制御対象のモータがステッピングモータか直流モータかによらず、制御コマンドの回転量データの値を計算できる。
なお、基準回転角は、例えば、最小検知角とステッピングモータの1ステップ当たりの回転角との公約数となる角度に設定されることが好ましい。これにより、モータ２が直流モータかステッピングモータかにかかわらず、目標回転量を基準回転角の整数倍で記述できる。

さらに他の変形例によれば、直流モータ駆動信号生成回路１４とステッピングモータ駆動信号生成回路１５は、出力回路１６を介さずに、それぞれ、直接駆動信号としてのパルス信号を出力してもよい。この変形例では、一つのモータ制御装置が、同時にステッピングモータと直流モータとを動作させることができる。

上記の実施形態または変形例によるモータ制御装置は、弾球遊技機または回胴遊技機といった遊技機に搭載されてもよい。
図１５は、上記の実施形態または変形例によるモータ制御装置を備えた弾球遊技機１００の概略斜視図である。また図１６は、弾球遊技機１００の概略背面図である。図１５に示すように、弾球遊技機１００は、上部から中央部の大部分の領域に設けられ、遊技機本体である遊技盤１０１と、遊技盤１０１の下方に配設された球受け部１０２と、ハンドルを備えた操作部１０３と、遊技盤１０１の略中央に設けられた表示装置１０４とを有する。
また弾球遊技機１００は、遊技の演出のために、遊技盤１０１の前面において遊技盤１０１の下方に配置された固定役物部１０５と、遊技盤１０１と固定役物部１０５との間に配置された可動役物部１０６とを有する。また遊技盤１０１の側方にはレール１０７が配設されている。また遊技盤１０１上には多数の障害釘（図示せず）及び少なくとも一つの入賞装置１０８が設けられている。

操作部１０３は、遊技者の操作によるハンドルの回動量に応じて図示しない発射装置より所定の力で遊技球を発射する。発射された遊技球は、レール１０７に沿って上方へ移動し、多数の障害釘の間を落下する。そして遊技球が何れかの入賞装置１０８に入ったことを、図示しないセンサにより検知すると、遊技盤１０１の背面に設けられた主制御回路１１０は、遊技球が入った入賞装置１０８に応じた所定個の遊技球を玉払い出し装置（図示せず）を介して球受け部１０２へ払い出す。さらに主制御回路１１０は、遊技盤１０１の背面に設けられた演出用CPU１１１を介して表示装置１０４に様々な映像を表示させる。

可動役物部１０６は、遊技の状態に応じて移動する可動体の一例であり、遊技盤１０１の背面に設けられた、本発明の実施形態またはその変形例によるモータ制御装置１１２により制御されるモータ１２５（図１７（ａ）〜（ｃ）を参照）によって駆動される。なお、モータ１２５は、ステッピングモータ及び直流モータの何れでもよいが、本実施形態では、モータ１２５は直流モータであるとした。

図１７（ａ）は、固定役物部１０５を透過して見た、モータ制御装置１１２により駆動される可動役物部１０６の概略正面図であり、図１７（ｂ）は、固定役物部１０５の背面側から見た、可動役物部１０６が移動可能範囲の一端に位置する場合の概略背面図であり、図１７（ｃ）は、固定役物部１０５の背面側から見た、可動役物部１０６が移動可能範囲の他端に位置する場合の概略背面図である。

この実施形態では、可動役物部１０６は、星型の装飾部材１２１と、その装飾部材１２１を一端にて保持する棒状の支持部材１２２とを有する。支持部材１２２は、固定役物部１０５の背面側に、遊技盤１０１の左下端から右上方へ向けて斜め方向に、支持部材１２２の下端と接するように設けられたレール１２３と係合し、そのレール１２３に沿って直進移動可能に保持されている。この例では、図１７（ｂ）に示されるように、可動役物部１０６がその移動可能範囲の左下方側の端部に位置する場合、遊技盤１０１の前面側から見て、装飾部材１２１が固定役物部１０５の背後に隠れて遊技者から見えなくなる。一方、図１６（ｃ）に示されるように、可動役物部１０６がその移動可能範囲の右上方側の端部に位置する場合、装飾部材１２１全体が固定役物部１０５よりも遊技盤１０１の中央側に位置することとなり、遊技者が装飾部材１２１全体を視認可能となる。

支持部材１２２の上面側には、直線歯車としての歯が形成されており、この歯が、移動可能範囲の右上方側の端部に可動役物部１０６が位置する場合の支持部材１２２の左下端側の端部の位置近傍に設置された減速ギア１２４と係合する。また減速ギア１２４は、モータ１２５の回転軸１２６に取り付けられたギア１２７と係合している。そのため、モータ１２５が所定角度回転することにより、ギア１２７及び減速ギア１２４を介して、その回転角度に対応する所定の移動量だけ可動役物部１０６が移動する。そしてモータ１２５は、モータ制御装置１１２により制御される。

主制御回路１１０から演出用CPU１１１に伝達された遊技の状態を表す状態信号に基づいて、演出用CPU１１１は、可動役物部１０６の目標座標を決定し、その決定に従った制御コマンドを生成する。そして演出用CPU１１１は、生成した制御コマンドをモータ制御装置１１２へ出力する。例えば、遊技球が入賞装置１０７に入る前は、演出用CPU１１１は、可動役物部１０６が固定役物部１０５に隠れるように、可動役物部１０６をその現在地から移動可能範囲の左下方の端部までの移動距離に相当するモータ１２５の回転量を目標回転量として指定するとともに、例えば、減速制御モードを指定する制御コマンドをモータ制御装置１１２へ送信する。一方、遊技球が入賞装置１０７に入ったことが検知され、そのことを示す状態信号が主制御回路１１０から演出用CPU１１１に入力されると、演出用CPU１１１は、可動役物部１０６をその現在地から移動可能範囲の右上方の端部までの移動距離に相当するモータ１２５の回転量を目標回転量として指定するとともに、例えば、慣性移動モードを指定する制御コマンドを生成し、その制御コマンドをモータ制御装置１１２へ送信する。なお、演出用CPU１１１は、演出の状態によって可動役物部１０６を移動可能範囲の右上方の端部まで移動させる際の停止制御モードを変えてもよい。例えば、最大限の盛り上がりを演出したい場合には、演出用CPU１１１は、可動役物部１０６を急激に停止させることで可動役物部１０６が停止時に振動するよう、慣性移動モードを指定し、一方、控えめな盛り上がりを演出したい場合には、演出用CPU１１１は、可動役物部１０６を緩やかに停止させるよう、段階減速モードを指定してもよい。

モータ制御装置１１２は、上記の実施形態またはその変形例によるモータ制御装置であり、演出用CPU１１１から受け取った制御コマンドと、ロータリーエンコーダ１２８から受け取った検知信号に基づいて、モータ１２５が目標回転量だけ回転したところで静止するように、モータ１２５を制御する。これにより、可動役物部１０６は、演出に応じた移動目的地まで正確に移動できる。

このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。

１ モータ制御装置
２ モータ
３ モータ駆動回路
４ ロータリーエンコーダ
１１ 通信回路
１２ レジスタ
１３ 制御回路
１４ 直流モータ駆動信号生成回路
１５ ステッピングモータ駆動信号生成回路
１６ 出力回路
１７ センサインターフェース回路
１００ 弾球遊技機
１０１ 遊技盤
１０２ 球受け部
１０３ 操作部
１０４ 表示装置
１０５ 固定役物部
１０６ 可動役物部
１０７ レール
１０８ 入賞装置
１１０ 主制御回路
１１１ 演出用CPU
１１２ モータ制御装置
１２１ 装飾部材
１２２ 支持部材
１２３ レール
１２４ 減速ギア
１２５ モータ
１２６ 回転軸
１２７ ギア
１２８ ロータリーエンコーダ

Claims (6)

1. 制御対象のモータがステッピングモータか直流モータかを表すモータ種別識別信号と、前記モータの目標回転量及び目標回転速度を指定する信号とを含む制御コマンドを受信する通信部と、
   前記制御対象のモータが直流モータである場合に、当該モータが第１の回転角だけ回転する度に検知信号を出力する回転角センサから該検知信号を受信するセンサインターフェース部と、
   前記目標回転速度で直流モータを回転させる第１の駆動信号を生成し、該第１の駆動信号を出力する直流モータ駆動信号生成部と、
   前記目標回転速度でステッピングモータを回転させる第２の駆動信号を生成し、該第２の駆動信号を出力するステッピングモータ駆動信号生成部と、
   前記モータ種別識別信号を参照して、制御対象のモータがステッピングモータか直流モータかを判定し、前記制御対象のモータが直流モータである場合、前記検知信号の受信回数によって前記制御対象のモータの回転開始からの総回転量を算出し、当該総回転量が前記目標回転量に達したところで前記制御対象のモータを静止させるよう、前記直流モータ駆動信号生成部に前記第１の駆動信号を出力させ、一方、前記制御対象のモータがステッピングモータである場合、前記目標回転量に相当するステッピングモータのステップ数だけ前記制御対象のモータを回転させるよう、前記ステッピングモータ駆動信号生成部に前記第２の駆動信号を出力させる制御部と、
   を有することを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記目標回転量は、所定の基準回転角を1ステップとするステップ数で表され、
   前記制御部は、
   前記制御対象のモータが直流モータである場合、前記目標回転量に示されたステップ数に、前記基準回転角に対する前記第１の回転角の比を乗じることで前記第１の回転角単位の目標回転量を求め、該第１の回転角単位の目標回転量と前記総回転量を比較して前記制御対象のモータを静止するか否か判定し、
   一方、前記制御対象のモータがステッピングモータである場合、前記目標回転量に示されたステップ数に、前記基準回転角に対する該ステッピングモータの1ステップ当たりの回転角の比を乗じることで、前記目標回転量に相当するステッピングモータのステップ数を算出する、請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記制御部は、
   前記制御対象のモータが直流モータである場合、前記目標回転速度の値と該直流モータに対する電流供給をパルス幅変調方式により制御するための１周期当たりのパルス幅との関係を表す第１のテーブルを参照することにより該パルス幅を決定し、該パルス幅を前記直流モータ駆動信号生成部に通知することで前記直流モータ駆動信号生成部に前記第１の駆動信号を生成させ、
   一方、前記制御対象のモータがステッピングモータである場合、前記目標回転速度の値と所定期間あたりの該ステッピングモータのステップ数との関係を表す第２のテーブルを参照することにより該所定期間あたりのステップ数を決定し、該ステップ数を前記ステッピングモータ駆動信号生成部に通知することで前記ステッピングモータ駆動信号生成部に前記第２の駆動信号を生成させる、請求項１または２に記載のモータ制御装置。
4. 前記制御コマンドは、前記制御対象のモータについて設定可能な回転速度の範囲のうちの何れかの部分範囲を指定する速度域指定信号をさらに含み、かつ、前記第１のテーブルは前記部分範囲ごとに設定され、
   前記制御部は、前記制御対象のモータが直流モータである場合、前記速度域指定信号に指定された前記部分範囲に対応する前記第１のテーブルを選択し、該選択した第１のテーブルを利用して前記パルス幅を決定する、請求項３に記載のモータ制御装置。
5. 前記制御対象のモータが直流モータであり、前記制御対象のモータについて設定可能な回転速度の範囲のうちの互いに異なる複数の部分範囲のそれぞれごとに、前記第１のテーブルが設定され、
   前記制御部は、前記回転角センサから受信した前記検知信号の時間間隔から前記制御対象のモータの実際の回転速度を測定し、前記目標回転速度と前記実際の回転速度との差が小さくなるように、複数の前記第１のテーブルのうちの何れかを選択し、該選択した第１のテーブルを利用して前記パルス幅を決定する、請求項３に記載のモータ制御装置。
6. 前記制御コマンドは、前記速度域指定信号によって前記第１のテーブルを選択するか否かを指定する速度指定方法信号をさらに含み、
   前記制御部は、前記制御対象のモータが直流モータであり、かつ、前記速度指定方法信号が前記速度域指定信号によらずに前記第１のテーブルを選択することを示している場合、前記回転角センサから受信した前記検知信号の時間間隔から前記制御対象のモータの実際の回転速度を測定し、前記目標回転速度と前記実際の回転速度との差が小さくなるように、複数の前記第１のテーブルのうちの何れかを選択し、該選択した第１のテーブルを利用して前記パルス幅を決定する、請求項４に記載のモータ制御装置。

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