JP6218939B2 - 双安定回転ソレノイドモーターの動作を制御する装置 - Google Patents
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Description
[発明の概要]
従来技術の上記の問題の1つ以上に退所するため、本開示により説明される一形態は、大きな開始トルクを有するアクチュエータを駆動する双安定モーターを有し、アクチュエータが運動範囲内で動く場合に、低速に制御される速度を持たせる駆動メカニズムを有する。これは、有利なことに、低速における大きなトルクマージンを維持し、終端速度を制限して穏やかな停止を行うことにより、運動の終了時に双安定アクチュエータの運動エネルギを小さくする。一形態ではソレノイドが使用されてもよい。モーターの正確な制御を維持するために、モーターコイルの抵抗及びインダクタンス等のような実際の双安定モーターの値が、動作の直前に取得される。例えば、双安定モーターは停止部まで駆動され、コイル抵抗は較正電圧に関連する検出電流により算出されてもよい。インダクタンスは、低レベルAC電流を印加することにより同様に測定されてもよい。逆起電力は、抵抗を通じて検出され、推定されたモーター回転速度が、所望の速度を維持するためにフィードバックループに送信される。
好ましい一形態では、IRイメージングデバイスのシャッターは、アクチュエータに応じて位置決めされ、シャッターはモーター及びアームから熱的に分離されたままである。双安定アクチュエータを含む他のシステムが本開示による恩恵を受けてもよい。具体的な利点が上記に列挙されているが、様々な実施形態は列挙された利点の全部又は一部を含んでよく、全く含まなくてもよい。更に、以下の説明及び図面を学んだ当業者にとって他の技術的利点も明らかであろう。
Wm=1/Ke(Vd-ImRm)
抵抗が測定されると、測定値は利得を設定するために速度推定部に送られ、適切な方向に動かすためのコマンドが発行される。モーターのコマンドは補償部に送られる。この実施形態では、補償部は伝達関数により記述される:
Claims (20)
- 装置であって:
モーターコイル及びモーター部材を有する双安定回転ソレノイドモーターであって、前記モーターコイルを利用して第1位置及び第2位置の間で前記モーター部材を駆動するように構成され、前記第1及び第2位置の各々はストップ構造に関連付けられ、前記ストップ構造は、前記モーター部材が前記ストップ構造に接触する場合に、前記モーター部材の更なる動きを抑制する、双安定回転ソレノイドモーター;及び
コントローラ;
を有し、前記コントローラは:
前記双安定回転ソレノイドモーターを作動させる前に、前記モーターコイルのインダクタンス又は抵抗のうちの少なくとも何れかを測定し;及び
前記測定の後に、前記双安定回転ソレノイドモーターを作動させ、フィードバックループを利用して、前記モーター部材が前記第1位置及び第2位置の間で駆動される際に、前記モーター部材の速度を制御する;
ように構成されており、
前記フィードバックループは、前記モーターコイルのインダクタンス又は抵抗のうちの少なくとも何れかと少なくとも1つの伝達関数とを利用する少なくとも1つの演算に基づいて行われ、前記少なくとも1つの伝達関数は前記双安定回転ソレノイドモーターのモーターコマンドに対する補償を提供し;及び
前記モーターコイルのインダクタンスを判定するために、前記コントローラは、前記双安定回転ソレノイドモーターに交流(AC)信号を印加し、前記第1及び第2位置のうちの何れかに関連付けられるストップ構造の方へ前記モーター部材を駆動するように構成される;
ことを特徴とする装置。 - 前記コントローラは、ポジションセンサーを利用することなく、前記双安定回転ソレノイドモーターを制御するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記モーターコイルの抵抗を測定し、測定された抵抗に応じて前記モーター部材の速度を制御するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記モーターコイルの抵抗により検出される前記双安定回転ソレノイドモーターの逆起電力(EMF)に応じて、前記モーター部材の速度を決定するように構成される、請求項3に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記双安定回転ソレノイドモーターに電圧を印加し、前記第1及び第2位置のうちの何れかに関連付けられるストップ構造の方へ前記双安定回転ソレノイドモーターを駆動し、測定される逆起電力(EMF)の関数として前記モーターコイルの抵抗を判定するように構成される、請求項4に記載の装置。
- 前記コントローラは、印加される電圧に応じるモーター電流を測定し、印加される電圧及び測定されるモーター電流の関数として前記モーターコイルの抵抗を判定するように構成される、請求項5に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記第1位置から前記第2位置への遷移中の前記モーター部材の回転速度を計算するように構成されるモーター速度推定回路を有し、前記モーター速度推定回路は、測定されるモーターコイルの抵抗、並びに、前記双安定回転ソレノイドモーターに提供される電圧及び電流の関数として、前記モーター部材の回転速度を計算するように構成される、請求項3に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記モーターコイルのインダクタンスを測定し、測定されたインダクタンスに応じて前記モーター部材の速度を制御するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記モーターコイルのインダクタンス又は抵抗のうちの少なくとも何れかに応じて前記モーター部材の速度を制御するように構成されるフィードバックループを有する、請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記モーター部材に作用する磁性戻り止め力を克服し且つ前記モーター部材を前記第1位置から前進させるために十分なトルクで前記双安定回転ソレノイドモーターを作動させることにより、前記モーター部材の速度を制御するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 当該装置は、前記モーター部材に結合され且つ前記モーター部材とともに動くように構成されるモーターアームを有し、前記モーターアームは、前記モーター部材が第1位置又は第2位置にある場合にローラーから離れ、前記モーターアームは、前記モーター部材が前記第1位置及び前記第2位置の間で動く場合に、前記ローラーに接触して前記ローラーの動きを駆動するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記第1位置から前記第2位置への遷移中の前記モーター部材の回転速度を計算するように構成されるモーター速度推定回路を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記モーター部材に結合されるアームであって、前記双安定回転ソレノイドモーターを、前記第1及び第2位置のうちの何れかに関連付けられるストップ構造の方へ駆動させるように構成されるアームを更に有する、請求項1に記載の装置。
- 前記モーター部材に結合され応答するシャッターを更に有し、前記シャッターは、前記モーター部材が前記第1位置にある場合には第1シャッター位置にあり及び前記モーター部材が前記第2位置にある場合には第2シャッター位置にあるように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記シャッターは、前記モーター部材が前記第1位置及び前記第2位置の間で動く場合を除いて、前記モーター部材から熱的に分離されている、請求項14に記載の装置。
- 装置であって:
モーターコイル及びモーター部材を有する双安定回転ソレノイドモーターであって、前記モーターコイルを利用して第1位置及び第2位置の間で駆動するように構成され、前記第1及び第2位置の各々はストップ構造に関連付けられ、前記ストップ構造は、前記モーター部材が前記ストップ構造に接触する場合に、前記モーター部材の更なる動きを抑制する、双安定回転ソレノイドモーター;
コントローラ;及び
シャッター;
を有し、前記コントローラは:
前記双安定回転ソレノイドモーターを作動させる前に、前記モーターコイルのインダクタンス又は抵抗のうちの少なくとも何れかを測定し;及び
前記測定の後に、前記双安定回転ソレノイドモーターを作動させ、フィードバックループを利用して、前記モーター部材が前記第1位置及び第2位置の間で駆動される際に、前記モーター部材の速度を制御する;
ように構成されており、
前記フィードバックループは、前記モーターコイルのインダクタンス又は抵抗のうちの少なくとも何れかと少なくとも1つの伝達関数とを利用する少なくとも1つの演算に基づいて行われ、前記少なくとも1つの伝達関数は前記双安定回転ソレノイドモーターのモーターコマンドに対する補償を提供し;及び
前記モーターコイルのインダクタンスを判定するために、前記コントローラは、前記双安定回転ソレノイドモーターに交流(AC)信号を印加し、前記第1及び第2位置のうちの何れかに関連付けられるストップ構造の方へ前記モーター部材を駆動する;
ように構成され、
前記シャッターは、前記モーター部材が前記第1位置にある場合には第1シャッター位置にあり及び前記モーター部材が前記第2位置にある場合には第2シャッター位置にあるように構成される、装置。 - 前記コントローラは、前記モーターコイルの抵抗を測定し、測定された抵抗に応じて前記モーター部材の速度を制御するように構成される、請求項16に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記モーターコイルの抵抗により検出される前記双安定回転ソレノイドモーターの逆起電力(EMF)に応じて、前記モーター部材の速度を決定するように構成される、請求項17に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記第1位置から前記第2位置への遷移中の前記モーター部材の回転速度を計算するように構成されるモーター速度推定回路を有する、請求項16に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記モーターコイルのインダクタンスを測定し、測定されたインダクタンスに応じて前記モーター部材の速度を制御するように構成される、請求項16に記載の装置。
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