JP6580859B2 - モータ駆動装置及びモータ駆動装置の駆動方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータ駆動装置及びモータ駆動装置の駆動方法に関する。

モータにはステッピングモータ、直流モータ等いろいろ存在するが、例えばステッピングモータは、例えばコピー機やプリンタの紙送り部、あるいはスキャナの読み取り部等を動作させるために使用されている。

図１２は従来のステッピングモータ駆動装置に用いられるエイチ（Ｈ）ブリッジ回路を示す。Ｈブリッジ回路は例えばステッピングモータの前段に配置され、ステッピングモータを直接駆動する回路部である。Ｈブリッジ回路は、ＰＭＯＳ型であるトランジスタＱ１１，Ｑ１２、及びＮＭＯＳ型であるトランジスタＱ１３，Ｑ１４で構成される。ダイオードＤ１１，Ｄ１２，Ｄ１３及びＤ１４は各トランジスタに構造上形成されるボディダイオードである。トランジスタＱ１１とトランジスタＱ１３が接続されるノードをＸ、トランジスタＱ１２とトランジスタＱ１４が接続されるノードをＹとすると、モータコイルＬ１はノードＸとノードＹとの間に接続される。なお、モータコイルＬ１は１つの相を示しているが２相、３相の場合は、モータコイルＬ１はそれぞれ２つ、３つ用意される。本書では説明の便宜上１つの相のみを示す。本書では１相のみを説明するが、他の相の駆動動作部についても同様に説明できるので割愛する。

ステッピングモータの起動、回転方向の切替、停止の制御は、Ｈブリッジ回路に流す電流経路を切り替えて行われる。すなわちモータコイルＬ１に流す電流経路によって給電モードと電流減衰モードとに区別される。この中で電流減衰モードには、スロー減衰（ＳＬＯＷ ＤＥＣＡＹ）モード、ファースト減衰（ＦＡＳＴ ＤＥＣＡＹ）モード、及びこれら両者を組み合わせたミックス減衰（ＭＩＸ ＤＥＣＡＹ）モードが知られている。

図１２（ａ）は、給電モードからスロー減衰に切替える際の各トランジスタのオン、オフ状態とＨブリッジ回路における電流経路を示す。矢印記号（→）を挟みその前が給電モード、その後がスロー減衰における各トランジスタのオン、オフ状態を示す。スロー減衰でのモータコイルＬ１に流れる電流を符号ｉ１０ａで示す。電流ｉ１０ａはトランジスタＱ１１，Ｑ１２がオフ、トランジスタＱ１３，Ｑ１４がオンしたときに流れる。この時、電流ｉ１０ａは、トランジスタＱ１３→モータコイルＬ１→トランジスタＱ１４→トランジスタＱ１３の経路で循環して流れる。なお、給電モードは、ステッピングモータを所定の定格で回転させるために行われるものであり、その際には電流ｉ１０が電源ＶｐｐからトランジスタＱ１１→トランジスタＱ１４の経路で供給される。この時、トランジスタＱ１１，Ｑ１４がオン、トランジスタＱ１２，Ｑ１３がオフに置かれる。

図１２（ｂ）は、給電モードからファースト減衰に切り替える際の各トランジスタのオン、オフ状態とＨブリッジ回路における電流経路を示す。矢印記号（→）を挟み、その前が給電モード、その後がファースト減衰における各トランジスタのオン、オフ状態を示す。ファースト減衰でのモータコイルＬ１に流れる電流は符号ｉ１０ｂで示す。電流ｉ１０ｂはトランジスタＱ１１,Ｑ１２、及びトランジスタＱ１４がオフ、トランジスタＱ１３がオンにしたときに流れる。この時、電流ｉ１０ｂは、トランジスタＱ１３→モータコイルＬ１→トランジスタＱ１２の経路で流れる。この時、トランジスタＱ１２のボディダイオードＤ１２に回生電流が流れるが、この時ランジスタＱ１２はオン状態あってもよい。なお、ファースト減衰においてはモータコイルＬ１に流れる電流ｉ１０ｂは、給電モードに流れる電流ｉ１０とは逆方向となり、電源Ｖｐｐ側に向かって流れる。

図１３はスロー減衰及びファースト減衰での電流減衰時に、モータコイルＬ１に流れる電流波形を模式的に示す。

図１３（ａ）はスロー減衰において、モータコイルＬ１に流れるコイル電流ｉ１０ｓの波形を模式的に示す。説明の便宜上、時間軸に沿って期間Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４及びＰ５をそれぞれ示す。期間Ｐ１は給電モードにあたり、モータコイルＬ１に流れるコイル電流ｉ１０ｓが徐々に基準電流値ＩＲＥＦに近づくように制御される。コイル電流ｉ１０ｓが基準電流値ＩＲＥＦに達すると、給電モードが終わり、期間Ｐ２でスロー減衰に入る。所定の時間に設定されたスロー減衰の時間が経過すると、再び給電モードである期間Ｐ３に入る。こうした一連の動作を繰り返すことで、すなわち、期間Ｐ３，Ｐ５でコイル電流ｉ１０ｓを基準電流値ＩＲＥＦまで上昇させ、期間Ｐ４で再びスロー減衰に切り替えてコイル電流ｉ１０ｓを制御する。

スロー減衰では、コイル電流ｉ１０ｓの減少（減衰）時にモータコイルＬ１の両端間にかかる電圧が小さくなり、回生電流が穏やかに減少する。そのため、電流リップルは小さくなり、モータトルクの点で有利である。しかし、小電流領域において電流制御性の悪化による出力電流の増加や、ハーフステップモード、クォータステップモードにおける高パルスレート駆動時にモータの逆起電力の影響を受けやすい。このため、コイル電流ｉ１０ｓは逆起電力の変化に追従できずに電流波形が歪み、モータの振動が増加するという不具合が生じる。また、逆起電力の影響によって設定電流を超えると、設定時間内にステッピングモータあるいはそれを駆動する集積回路（図示せず）が劣化するという危険性が起こりうる。

図１３（ｂ）はファースト減衰でのコイル電流ｉ１０ｆの波形を示す。図１３（ａ）と同じく、時間軸に沿って期間Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４及びＰ１５をそれぞれ示す。期間Ｐ１１，Ｐ１３，Ｐ１５の給電モードでモータコイルＬ１に電流が供給され、コイル電流ｉ１０ｆが上昇する。期間Ｐ１２，Ｐ１４はファースト減衰処理が実行されコイル電流ｉ１０ｓが減少する。給電モードとファースト減衰は所定の時間をもって交互に切り替えられる。

ファースト減衰では、回生電流が急激に減少するため高パルスレート駆動における電流波形の歪みを減軽することができる。つまり、ファースト減衰では、スロー減衰では期待薄であった、逆起電力に対する追従性が良化できるというメリットが得られる。しかし、コイル電流ｉ１０ｆのリップルが大きくなるため平均電流が低下し、モータトルクの低下、及びモータの電力損失が大きくなり発熱が増加する場合がある。

図１３（ｃ）はミックス減衰でのコイル電流ｉ１０ｍの波形を示す。ミックス減衰は、スロー減衰、ファースト減衰での不具合を排除できる電流減衰方式であって、電流減衰期間中においてスロー減衰とファースト減衰を切り替える電流減衰方式である。一般的に、ミックス減衰を採用する場合は、設定した減衰時間内にスロー減衰とファースト減衰を決められた比率をもって切り替える方式が一般的に採用される。

図１３（ｃ）には、図１３（ａ），（ｂ）と同様に、時間軸に沿って期間Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３、Ｐ２４、Ｐ２５及びＰ２６をそれぞれ示す。期間Ｐ２１、Ｐ２４がモータコイルＬ１に所定の経路で電流を供給する給電モードにあたる。給電モードではコイル電流ｉ１０ｍが上昇する。期間Ｐ２２,Ｐ２５はスロー減衰にあたり、この時にはコイル電流ｉ１０ｍは徐々に低下する。期間Ｐ２３,Ｐ２６はファースト減衰にあたり、コイル電流ｉ１０ｍはスロー減衰よりも素早く低下する。本書ではスロー減衰である期間Ｐ２２,Ｐ２５の継続時間はあらかじめ決められた時間Ｔｍｓで、ファースト減衰である期間Ｐ２３,Ｐ２６の継続時間はあらかじめ決められた時間Ｔｍｆであることを、それぞれ示している。時間Ｔｍｓと時間Ｔｍｆとの大小関係は決まっていなく、またこれらの時間の比率は集積回路によって固定することもあるが、外部で適宜決められるようにしている。

図１４は、図１２，図１３で説明したスロー減衰及びファースト減衰で生じうる不具合を説明する図であり、モータコイルＬ１に流れるコイル電流ｉ１０ｎの経時変化を示す。図１４（ａ）はモータコイルＬ１に流れる電流ｉ１０ｎの全体像を示し、図１４（ｂ）は、コイル電流ｉ１０ｎが基準電流値ＩＲＥＦに到達する近傍の時刻、すなわち図１４（ａ）の時刻Ｔ６１近傍の電流ｉ１０ｎ１を拡大した図である。

図１４（ａ）は、コイル電流ｉ１０ｎが、時刻Ｔ６０で上昇し時刻Ｔ６１〜Ｔ６２の期間、すなわちパルス期間Ｔｐの後期で盛り上がっている状態を示している。ここで、逆起電力が発生する原因、すなわち、コイル電流ｉ１０ｎが盛り上がる原因を図１４（ｂ）を用いて説明する。

図１４（ｂ）はコイル電流ｉ１０ｎが基準電流値ＩＲＥＦを超える原因を説明するために用意した模式図である。一般的に、図１２示のＨブリッジ回路を構成するトランジスタＱ１１〜Ｑ１４がオン、オフする時にスパイクノイズが生じる。このスパイクノイズの影響を受け、コイル電流ｉ１０ｎ１の大きさを的確に検出できなくなるという不具合が起こりうるため、モータコイルＬ１に流れるコイル電流ｉ１０ｎの誤検出を防ぐためには、給電当初は強制給電するのが一般的である。スロー減衰では、本来コイル電流ｉ１０ｎ１はある程度に減少するはずであるが、ステッピングモータの振動等が強い場合には、逆起電力のエネルギーが影響するためにコイル電流ｉ１０ｎ１の降下値が小さくなる状態を示している。ここでコイル電流ｉ１０ｎ１は、時刻Ｔ６１１で基準電流値ＩＲＥＦに達すると、スロー減衰に入る。あらかじめ設定された減衰時間が時刻Ｔ６１２に到達するとスロー減衰から強制給電モードに切り替えられ、コイル電流ｉ１０ｎ１が上昇する。

図１４（ｂ）において強制給電モードである時刻Ｔ６１２〜Ｔ６１３は比較的短い時間ではあるが、コイル電流ｉ１０ｎ１の降下値が小さい場合、コイル電流ｉ１０ｎが強制給電中に基準電流値ＩＲＥＦを超えるという可能性がでてくる。図１４（ｂ）には、時刻Ｔ６１２〜Ｔ６１３の強制給電モード中にコイル電流ｉ１０ｎ１が基準電流値ＩＲＥＦを超えている状態を示している。時刻Ｔ６１３で強制給電モードが終わると、コイル電流ｉ１０ｎ１が基準電流値ＩＲＥＦ以上であることが検知され、再び、スロー減衰に入り、コイル電流ｉ１０ｎ１の大きさは降下し始める。時刻Ｔ６１４でスロー減衰が終了すると、時刻Ｔ６１５まで再び強制給電モードに入る。このため、コイル電流ｉ１０ｎは全体的にみると時間の経過とともに上昇することになり、本来の電流減衰処理が達成できなくなる。

従来のスロー減衰で起こる不具合は上記のとおりである。なお、本発明にかかるモータ駆動装置に関連する先行技術文献としては例えば次に挙げるものが知られている。

特許文献１は、コイル電流を増加する第１モード、コイル電流を減衰する第２モード、コイル電流を第２モードよりも高速で減衰する第３モードを実行するステッピングモータの駆動制御装置を開示する。さらに特許文献１、段落００２７〜００３１にはコイル電流と設定電流の大小関係なく強制チャージ（給電）を行うことを開示する。

特許文献２は、ステッピングモータのダンピング振動（減衰振動）を低減するために、第１の減衰率と、第１の減衰率より小さな第２減衰率を混合して複数の混合減衰率を設定するモータドライバ回路を提案する。

特許文献３は、ステッピングモータをより静粛に動作させることを目的とし、あらかじめ決められた所定の給電期間の後にコイル電流値が目標電流値に達しているか否かにより減衰期間中の減衰経路をファースト減衰かスロー減衰のどちらか一方を選択し電流減衰を行うことを提案する。

特許文献４は、検出部により検出された電流の値と、閾値とを比べ、その比較結果に基づき、高速減衰の第１減衰モード、低速減衰の第２減衰モードを選択するモータ駆動装置を開示する。

特開２００５−１８４８９７号公報 特開２００９−２１３３４４号公報 特開２００７−１０４８３９号公報 特開２０１１−７８３０１号公報

本発明は上記各特許文献に開示された技術分野に関連する。特許文献１は、従前のスロー減衰とファースト減衰を採用するものであるが、両者の減衰比率を調整することまでは示唆していない。このためモータコイルに流れるコイル電流のリップルが大きくなり平均電流が低下するという問題が依然として残る。

特許文献２は、混合（組み合わせ）減衰の減衰比率を調整することは開示するが、減衰時間を調整することは示唆していない。このため、高精度な電流制御を行うことが期待できない。

特許文献３は、高速減衰（ファースト減衰）モード、あるいは低速減衰（スロー減衰）モードのどちらが一方を選択するものであって、高速減衰と低速減衰の組み合わせとなるミックス減衰については示唆していない。このため、依然としてモータコイルの電流のリップルが大きくなり平均電流が低下するという問題が残る。

特許文献４は、低速減衰モードだけで逆起電力を抑える方法が開示していない。開示された高速減衰と低速減衰の組み合わせを使用する時、トルクが低くなるという不具合が生じうる。

本発明は、上記の問題点に鑑み、電流減衰（減衰）モード方式において、逆起電力の影響を抑え、かつ、モータコイルの電流値のリップルを小さくし、かつ平均電流を高めることができるモータ駆動装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明で「減衰モード」とは、モータコイルに流れるコイル電流を減衰する方式であって、スロー減衰モード、ファースト減衰モード、またはミックス減衰モードの少なくとも１つを指す。また、「オート減衰モード」とは、給電モード時でのモータコイルに流れるコイル電流を検知し、その検知電流の大きさに基づき自動的にスロー減衰とファースト減衰モードの実行比率を調整するか、あるいは、各減衰モードで実行する処理時間を自動的に設定する電流減衰方式を指す。また、「第１モード方式」とは、「オート減衰モード」の下位概念であり、スロー減衰モード及びファースト減衰モードが所定の組み合わせ比率に選ばれ、かつ、スロー減衰モード及びファースト減衰モードの処理時間が所定の大きさに設定される電流減衰方式を指す。また、「第２モード方式」とは、「第１モード方式」と同様に「オート減衰モード」の下位概念であるが、「第１モード方式」とは、前記ファースト減衰の組み合わせ比率及び前記処理時間の少なくとも１つが大きな電流減衰方式を指す。また、「１サイクル」とは、給電モードから次の給電モードまでに実行される電流減衰の期間を指す。減衰モードはスロー減衰モード単独であっても良く、ファースト減衰モード単独であっても良く、またミックス減衰モードであっても構わない。

本発明のモータ駆動装置は、モータコイルに流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部で検出された電流値が基準電流値に達するまで前記モータコイルに流す電流を増加させる給電モードを実行し、前記電流検出部で検出された電流が前記基準電流値に達した後に前記モータコイルに流れる前記電流を前回のサイクルと今回のサイクルによって減衰制御するオート減衰部を備え、前記オート減衰部は前記前回のサイクルでの減衰時間と前記今回のサイクルでの減衰時間が異なるように制御する。

また本発明のモータ駆動装置は、前記今回のサイクルでの減衰時間が、前記前回のサイクルでの減衰時間よりも延長されている。

また、本発明の別の発明であるモータ駆動装置の駆動方法は、モータコイルに電流を給電する給電ステップ４０１と、前記モータコイルに流れるコイル電流を前記電流検出部で前記基準電流値に達しているかどうかを比較するステップ４０２と、前記コイル電流が前記基準電流値に達していない場合には引き続き前記給電ステップを継続するステップ４０４と、前記コイル電流が前記基準電流値に達しているかどうかを再度比較するとともに前記コイル電流が前記基準電流値に達していない場合には１つ前の給電ステップに戻すステップ４０５と、前記ステップ４０５で前記コイル電流が前記基準電流値に達している場合には第１モード方式で前記コイル電流を減衰処理するステップ４０６と、前記ステップ４０２で前記コイル電流が前記基準値電流に達していると判定された場合に前記第２モード方式で前記コイル電流を減衰処理するステップ４０８を有する。

本発明のモータ駆動装置及びモータ駆動装置の駆動方法によれば、逆起電力の影響を抑え、かつ、モータコイルに重畳される電流リップルを小さくし、平均電流を高めることができる。

本発明の第１実施例にかかるモータ駆動装置を示したブロック図である。 図１に示したオート減衰部のブロック図である。 図１、図２に示したオート減衰部１４１を制御するモード選択信号ＳＷの構成図を示す。図３（ａ）は図１、図２に示したオート減衰部に用いるモード選択信号のビット構成を示した図であり、図３（ｂ）はスロー減衰とファースト減衰の組み合わせ比率をスロー減衰ベースで示した図であり、図３（ｃ）はスロー減衰とファースト減衰の処理時間を分周数及び基準クロック信号ＣＬＫを単位として示した図である。 図１、図２に示したモータ駆動装置のタイミングチャートである。 本発明の第１実施例にかかるモータ駆動装置の駆動方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施例にかかるモータ駆動装置のタイミングチャートである。 本発明の第２実施例にかかるモータ駆動装置の回路動作説明するためのフローチャートである。 本発明の第３実施例にかかるモータ駆動装置のタイミングチャートである。 本発明の第３施形態にかかるモータ駆動装置の回路動作説明するためのフローチャートである。 本発明の第４実施例にかかるモータ駆動装置のタイミングチャートである。 本発明の第４実施例にかかるモータ駆動装置の回路動作説明するためのフローチャートである。 従来のスロー減衰、ファースト減衰、及びミックス減衰においてモータコイルに流れるコイル電流をそれぞれ示す図である。 従来のスロー減衰、ファースト減衰、及びミックス減衰においてモータコイルに流れるコイル電流の変化をそれぞれ示す図である。 従来のスロー減衰時に起こる、逆起電力発生時にモータコイルに流れる電流を説明する図である。

（第１実施例）
図１は本発明の第１実施例にかかるモータ駆動装置１００を示す。モータ駆動装置１００は、例えばステッピングモータや直流モータの駆動に用いられ、その用途は例えばプリンタ、ファックス、またはカメラなどの電子機器の駆動部として使用される。図１はステッピングモータに適用するものを示す。モータ駆動装置１００は、集積回路１００Ａ及びステッピングモータ２００を有する。

集積回路１００Ａには、例えば入力端子ＴＩ１,ＴＩ２, ＴＩ３、出力端子ＴＯ１１,ＴＯ１２,ＴＯ１３,ＴＯ２１,ＴＯ２２, ＴＯ２３、及び接地端子ＧＮＤが用意される。これらの外部端子の一部にステッピングモータ２００が結合される。入力端子ＴＩ１には後述するオート減衰部１４１,１４２を制御するモード選択信号ＳＷが入力される。オート減衰部１４１,１４２については後述する。入力端子ＴＩ２には制御信号ＩＮが入力される。入力端子ＴＩ３には基準電圧が入力される。これらの外部端子に入力される各種信号についても後述する。出力端子ＴＯ１１,ＴＯ１２にはステッピングモータ２００の１つの相のモータコイルＬ１に接続される。出力端子ＴＯ１１とＴＯ１２との間にはコイル電流ＩＯＵＴ１が流れる。出力端子ＴＯ１３と接地端子ＧＮＤとの間には抵抗Ｒ１が接続される。抵抗Ｒ１はステッピングモータ２００の１つの相に流れる電流を検知し、検知した電流を電圧に変換する。出力端子ＴＯ２１,ＴＯ２２にはステッピングモータ２００の別の相のモータコイルＬ２が接続される。出力端子ＴＯ２１とＴＯ２２との間にはコイル電流ＩＯＵＴ２が流れる。出力端子ＴＯ２３と接地端子ＧＮＤとの間には抵抗Ｒ２が接続される。抵抗Ｒ２によってステッピングモータ２００の別の相に流れる電流を検知し、検知した電流を電圧に変換する。抵抗Ｒ１とＲ２はほぼ同じ抵抗値に選ばれており、それらの大きさは例えば、０．１Ω〜０．３Ωである。抵抗Ｒ１，Ｒ２はモータコイルＬ１，Ｌ２に流れるコイル電流ＩＯＵＴ１，ＩＯＵＴ２を検出する電流検出部の役割を担う。なお、図示した外部端子のほかに他の外部端子を用意することも可能である。例えば、２相を１相として使用するために一方の相の動作を停止させるための外部端子を用意することもできる。また、２相ではなく、３相、５相のステッピングモータ等に対応するための外部端子を増設してもよい。

図１にはステッピングモータ２００は説明の便宜上２相のものを示している。ステッピングモータ２００は、２相それぞれに対応するモータコイルＬ１,Ｌ２、及び回転子２１０を備える。

モータコイルＬ１,Ｌ２にはそれぞれコイル電流ＩＯＵＴ１及びＩＯＵＴ２が流れる。コイル電流ＩＯＵＴ１及びＩＯＵＴ２の電流値の比率を細かく変えていくことによって、ステッピングモータの回転子２１０を回転させる。

モータ駆動装置１００の一部を構成する集積回路１００Ａは、入力バッファ１１０、基準ＣＬＫ部１１１、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）１２０、比較器１３１,１３２、オート減衰部１４１,１４２、論理制御部１５１,１５２、プリドライバ部１６１,１６２、Ｈブリッジ回路１７１,１７２を含む。なお、集積回路１００Ａには、図示はしないが、例えば発振部、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御部、過電流保護、過熱シャットダウン、低電圧誤動作防止等などの回路機能が内蔵されていることも少なくない。

入力バッファ１１０はいわゆるボルテージフォロワ回路であり、基本的には入力される参照電圧ＶＲＥＦをそのまま出力する。参照電圧ＶＲＥＦはコイル電流ＩＯＵＴ１及びＩＯＵＴ２の基準値を決める。

基準ＣＬＫ部１１１は、基準クロック信号ＣＬＫをオート減衰部１４１及び１４２にそれぞれ出力する。基準クロック信号ＣＬＫの周波数は本発明では例えば１ＭＨｚ前後に選ばれている。基準クロック信号ＣＬＫは、本発明でのスロー減衰及びファースト減衰の減衰時間を決める基準となる。なお、基準クロック信号ＣＬＫを生成する基準ＣＬＫ部１１１をオート減衰部１４１,１４２に内蔵しても構わない。

ＤＡＣ１２０は集積回路１００Ａの基準電圧ＶＡ１及びＶＡ２を生成する。すなわち、制御信号ＩＮによって、基準電圧値ＶＡ１及びＶＡ２の大きさが決まる。制御信号ＩＮは例えば４ビット信号であり、例えば制御信号１０１，１０２，１０３，１０４として示される（図示しない）。制御信号１０１及び１０２は参照電圧ＶＡ１の大きさを決め、制御信号１０３及び１０４は参照電圧ＶＡ２の大きさを決める。制御信号１０１及び１０２の論理レベルの組み合わせ（１，１）、（０，１）、（１，０）、（０，０）が、例えばそれぞれ０％、３３％、６７％、１００％の４つの値にそれぞれ対応させる。

比較器１３１、オート減衰部１４１、論理制御部１５１、プリドライバ部１６１、及びＨブリッジ回路１７１により、モータコイルＬ１にコイル電流ＩＯＵＴ１を供給する回路が構成されている。これらの回路群はチャンネルＣＨ１と称される。また、比較器１３２、オート減衰部１４２、論理制御部１５２、プリドライバ１６２、Ｈブリッジ回路１７２により、モータコイルＬ２にコイル電流ＩＯＵＴ２を供給する回路が構成されている。これらの回路群はチャンネルＣＨ２と称される。なお、チャンネルＣＨ１，ＣＨ２に対応するそれぞれの回路の構成及び機能はほぼ同じであるので、チャンネルＣＨ１及び、チャンネルＣＨ２について並行して説明する。

コイル電流ＩＯＵＴ１（ＩＯＵＴ２）は、抵抗Ｒ１（Ｒ２）によって出力電圧ＲＮＦ１（ＲＮＦ２）に変換され、変換された出力電圧ＲＮＦ１（ＲＮＦ２）は、基準電圧ＶＡ１（ＶＡ２）と比較器１３１（１３２）で比較され、比較結果が出力信号ＣＬ１（ＣＬ２）として比較器１３１（１３２）から出力される。出力信号ＣＬ１（ＣＬ２）は、出力電圧ＲＮＦ１（ＲＮＦ２）が基準電圧ＶＡ１（ＶＡ２）に到達していない場合、すなわちコイル電流ＩＯＵＴ１（ＩＯＵＴ２）が基準電流値ＩＲＥＦに到達していない場合は、例えばハイレベルＨに、出力電圧ＲＮＦ１（ＲＮＦ２）が基準電圧ＶＡ１（ＶＡ２）に到達している場合、すなわちコイル電流ＩＯＵＴ１（ＩＯＵＴ２）が基準電流値ＩＲＥＦに到達している場合は、例えばローレベルＬにそれぞれ設定される。出力信号ＣＬ１（ＣＬ２）はオート減衰部１４１（１４２）及び論理制御部１５１（１５２）に入力される。なお、抵抗Ｒ１（Ｒ２）の抵抗値は極めて小さいものではあるが集積回路１００Ａに内蔵しても構わない。

オート減衰部１４１（１４２）には、モード選択信号ＳＷ、比較器１３１（１３２）の出力信号ＣＬ１（ＣＬ２）、基準ＣＬＫ部１１１からのクロック信号ＣＬＫがそれぞれ入力され、減衰モードを制御する制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１（ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ３）、及び減衰時間を制御する制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２（ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ４）をそれぞれ出力する。オート減衰部１４１（１４２）はコイル電流ＩＯＵＴ１（ＩＯＵＴ２）と基準電流値ＩＲＥＦとの比較結果に基づき、モータコイルＬ１，Ｌ２に流れる電流の減衰モード方式が変更可能な回路構成になっている。また、オート減衰部１４１（１４２）の内部には、検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１を有する。具体的な動作は後述する図４〜図１１で説明する。

論理制御部１５１（１５２）は、比較器１３１（１３２）の出力信号ＣＬ１、オート減衰部１４１（１４２）の制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１（ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ３）及び制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２（ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ４）、コイル電流ＩＯＵＴ１（ＩＯＵＴ２）の極性を示す位相信号（図示していない）、及び保護回路の出力信号（図示していない）を受け取り、モータ駆動信号を生成する。前記位相信号はステッピングモータ２００の回転方法を決める信号である。比較器１３１（１３２）の出力信号ＣＬ１（ＣＬ２）に従って、モータコイルＬ１（Ｌ２）に流す電流を給電モードから減衰モードに変更する。オート減衰部１４１（１４２）の制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１（ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ３）及び制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２（ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ４）は、減衰モードとその処理時間を決める信号である。また、論理制御部１５１（１５２）は図示しない保護回路から例えば「異常」という信号を受け取った際、ステッピングモータ２００の動作を停止させる役割も併せ有している。

プリドライバ部１６１（１６２）は論理制御部１５１（１５２）から送られてくる駆動信号を増幅する。プリドライバ部１６１（１６２）から出力される信号はＨブリッジ回路１７１（１７２）に与えられる。

Ｈブリッジ回路１７１（１７２）は、図１２示のものと基本的に同じである。但し、図１２示のボディダイオードＤ１１〜Ｄ１４は、図面の煩雑さを解消するためＨブリッジ回路１７１（１７２）に図示していない。Ｈブリッジ回路１７１（１７２）は、トランジスタＱ１１（Ｑ２１）,Ｑ１２（Ｑ２２），トランジスタＱ１３（Ｑ２３）及びＱ１４（Ｑ２４）を含む。トランジスタＱ１１（Ｑ２１）とトランジスタＱ１３（Ｑ２３）とは電源Ｖｐｐと抵抗Ｒ１（Ｒ２）の一方が接続される端子Ｔ１３（Ｔ２３）との間に直列に接続される。同様にトランジスタＱ１２（Ｑ２２）とトランジスタＱ１４（Ｑ２４）とは電源Ｖｐｐと抵抗Ｒ１（Ｒ２）の一方が接続される端子Ｔ１３（Ｔ２３）との間に直列に接続される。ＰＭＯＳ型のトランジスタＱ１１（Ｑ２１）とＮＭＯＳ型のトランジスタＱ１３（Ｑ２３）とが共通に接続されるノードは出力端子ＴＯ１１（ＴＯ２１）に接続される。ＰＭＯＳ型のトランジスタＱ１２（Ｑ２２）とＮＭＯＳ型のトランジスタＱ１４（Ｑ２４）とが共通に接続されるノードは端子ＴＯ１２（ＴＯ２２）に接続される。モータコイルＬ１（Ｌ２）の２つの端子は、出力端子ＴＯ１１（ＴＯ２１）及びＴＯ１２（ＴＯ２２）にそれぞれ接続される。

また、本発明の実施例では、Ｈブリッジ回路１７１（１７２）はＰＭＯＳ型のトランジスタ及びＮＭＯＳ型のトランジスタで形成したが、全てＮＭＯＳ型のトランジスタを用いるようにしてもよい。ＰＭＯＳ型のトランジスタを用いずに全てＮＭＯＳ型のトランジスタを用いてＨブリッジ回路を構成した場合には、トランジスタを駆動するための昇圧回路が別途必要となる。しかし、ＮＭＯＳ型のトランジスタのほうがＰ型ＭＯＳ型のトランジスタよりも回路面積が小さくできるので、昇圧回路を含めたとしてもＮＭＯＳ型のトランジスタを全てに用いるほうが回路全体の面積を小さくできるという利点を有する。そのため、Ｈブリッジ回路に用いるトランジスタの型式は、回路に流れる電流や回路面積などのファクタを考慮して選択される。なお、Ｈブリッジ回路１７１,１７２はＭＯＳ型トランジスタではなくバイポーラ型トランジスタを用いて構成しても構わない。

（オート減衰部）
図２は本発明にかかるオート減衰部１４１を示すブロック図である。オート減衰部１４１と１４２の構成及び機能はほぼ同じであるので、オート減衰部１４２の説明を割愛する。オート減衰部１４１には、比較器の出力信号ＣＬ１、モード選択信号ＳＷ、及び基準クロック信号ＣＬＫ、がそれぞれ入力され、減衰モードを決める制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１、強制給電を決める制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２がそれぞれ出力される。制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１及び制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２によって、１サイクルの減衰時間、及び１サイクルのスロー減衰モードとファースト減衰モードの組み合わせ比率を変更する。

オート減衰部１４１は、モード選択部４１、ＣＬＫ分周部４２、及びＣＬＫパルスカウンタ４３を備える。以下、オート減衰部１４１の回路構成について簡単に述べる。

モード選択部４１には、比較器１３１からの出力信号ＣＬ１が入力され、さらに集積回路１００Ａに設けた入力端子ＴＩ１を介してモード選択信号ＳＷが入力され、さらにＣＬＫパルスカウンタ４３から検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１が入力される。なお、出力信号ＣＬ１は、図示しないラッチ回路を介してモード選択部４１、ＣＬＫ分周部４２にそれぞれ印加される。モード選択部４１からは出力信号ＳＯ１,ＳＯ２がそれぞれ出力され、出力信号ＳＯ１,ＳＯ２はそれぞれＣＬＫ分周部４２、及びＣＬＫパルスカウンタ４３に入力される。

ＣＬＫ分周部４２には、比較器１３１の出力信号ＣＬ１、モード選択部４１の出力信号ＳＯ１、及び基準クロック信号ＣＬＫが入力される。ＣＬＫ分周部４２からの分周出力信号ＤＣＬＫはＣＬＫパルスカウンタ４３に入力にされる。

ＣＬＫパルスカウンタ４３には、比較器１３１の出力信号ＣＬ１、ＣＬＫ分周部４２の出力である分周出力信号ＤＣＬＫ、基準クロック信号ＣＬＫ、モード選択部４１の出力信号である出力信号ＳＯ２がそれぞれ入力される。ＣＬＫパルスカウンタ４３からは、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２、及び検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１が出力される。

以上の説明はオート減衰部１４１を比較的簡単に述べたが次に詳細に述べる。図３は、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）で構成される。図３（ａ）は図１、図２に示したオート減衰部１４１に用いるモード選択信号のビット構成を示す。図３（ｂ）は、スロー減衰とファースト減衰の組み合わせ比率をスロー減衰ベースで示した図である。図３（ｃ）は、スロー減衰とファースト減衰の処理時間を分周数（分周比）及び基準クロック信号ＣＬＫを単位として示した図である。

図３（ａ）は、モード選択信号ＳＷのビット構成を示す。モード選択信号ＳＷは例えば８ビットからなり、例えば下位４ビットは第１モード方式に、上位４ビットは第２モード方式にそれぞれあてがわれる。第１モード方式にあてがわれる４ビットのうちの２ビットは、１サイクルの減衰モードでのスロー減衰とファースト減衰の組み合わせ比率を設定し、残りの２ビットでそれらのモードの処理時間が設定される。ここで１サイクルとはスロー減衰とファースト減衰とを合わせた期間（時間）全体を指す。第２モード方式についても同様である。すなわち、４ビットのうちの２ビットはスロー減衰とファースト減衰の組み合わせ比率を設定し、残りの２ビットでそれらのモードの処理時間が設定される。

図３（ｂ）は、スロー減衰とファースト減衰の組み合わせ比率をスロー減衰ベースで示した一例である。両者減衰の組み合わせ比率は図３（ａ）に示したように第１モード方式ではアドレスＳＷ００とＳＷ０１で設定され、第２モード方式ではアドレスＳＷ０４とＳＷ０５でそれぞれ設定されている。アドレスＳＷ００の論理値が“０”でアドレスＳＷ０１の論理値“０”であるときの比率は１００％に設定される。すなわち、スロー減衰のみで処理される。アドレスＳＷ００の論理値が“１”、アドレスＳＷ０１の論理値“０”であるときの比率は６７％に設定される。すなわち、１サイクル全体に占める割合はスロー減衰が比率６７％であり、残りの３３％がファースト減衰となる。従って、スロー減衰はファースト減衰の２倍の減衰時間に設定され、スロー減衰主導型の減衰が施される。アドレスＳＷ００の論理値が“０”、アドレスＳＷ０１の論理値“１”に設定されたときの比率はスロー減衰の比率が３３％に設定され、ファースト減衰の比率が６７％となり、ファースト減衰がスロー減衰の２倍の減衰時間に設定され、ファースト減衰主導型の減衰処理が施される。アドレスＳＷ００の論理値が“１”、アドレスＳＷ０１の論理値が“１”に設定されたときの比率はスロー減衰の比率が０％に設定され、ファースト減衰の比率が１００％となり、ファースト減衰のみの減衰処理が施される。

上記は第１モード方式について説明したが第２モード方式については、アドレスＳＷ００をアドレスＳＷ０４に、アドレスＳＷ０１をアドレスＳＷ０５にそれぞれ置き換えることで同様のことがいえる。なお、上記の減衰比率と段階数は設計事項であり、例えば、比率が１０％，３７％，６３％，９０％の４段階であっても構わない。もちろん段階数は４段階ではなく例えば８段階であっても構わない。

図３（ｃ）は、スロー減衰とファースト減衰の処理時間を分周数（分周比）及び基準クロック信号ＣＬＫを１単位として示した図である。

アドレスＳＷ００とＳＷ０１では、第１モード方式のスロー減衰とファースト減衰の組み合わせ比率を設定する。アドレスＳＷ０２とＳＷ０３では、電流減衰時間が決められる。アドレスＳＷ０４〜ＳＷ０７によって第２モード方式が特定され、アドレスＳＷ０４とＳＷ０５は、スロー減衰とファースト減衰の組み合わせ比率を設定する。アドレスＳＷ０６とＳＷ０７によって電流減衰時間が決められる．

減衰モードを決める２ビットの信号、例えば、論理値の組み合わせ（１，１）、（０，１）、（１，０）、（０，０）に対して、例えばスロー減衰全体に占めるスロー減衰またはファースト減衰が占める比率としてそれぞれ０％、３３％、６７％、１００％の４段階が決められる。同様に減衰時間（減衰比率）を決める２ビットの信号、例えば、論理値の組み合わせ（１，１）、（０，１）、（１，０）、（０，０）に対して、ＣＬＫ分周部４２の分周比が例えば８分周、４分周、２分周、１分周の４段階が決められる。もちろん分周比を例えば３２分周、１６分周、８分周、４分周の４段階としても構わない。こうした分周比の設定は固定されるものではなく、基準クロック信号ＣＬＫの周波数や電流減衰時間に応じて適宜設定される。

オート減衰部１４１が、初期状態において、第１モード方式で処理するようにモード選択信号ＳＷが設定された場合には、モード選択部４１の出力信号ＳＯ１は、アドレスＳＷ００とＳＷ０１で設定された減衰処理条件を、出力信号ＳＯ２はアドレスＳＷ０２とＳＷ０３で設定された減衰処理条件をそれぞれ出力する。一方、オート減衰部１４１が初期状態において、第２モード方式で処理するようにモード選択信号ＳＷが設定された場合には、モード選択部４１の出力信号ＳＯ１はアドレスＳＷ０４とＳＷ０５で設定された減衰処理条件を、出力信号ＳＯ２は、アドレスＳＷ０６とＳＷ０７で設定された減衰処理条件をそれぞれ出力する。第１モード方式で処理するか、第２モード方式で処理するかの選択は、比較器１３１の出力信号ＣＬ１及びＣＬＫパルスカウンタ４３の検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１によって決めている。

比較器１３１の出力信号ＣＬ１は、コイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦより大きい時は例えばハイレベルＨになり、コイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦより小さい時は例えばローレベルＬになる。

検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１は強制給電期間が終わる時発生する信号である。検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１が強制給電期間終了時ローレベルＬからハイレベルＨに変化し、また一定時間経過後ハイレベルＨからローレベルＬに戻る。検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１の立ち上がりエッジが、比較器１３１の出力信号ＣＬ１の電位を検知するタイミングとなる。

モード選択部４１は、強制給電終了時、すなわち、検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１がローレベルＬからハイレベルＨに遷移する立ち上がりエッジを検知する。信号ＣＬ１の電位がローレベルＬの場合、すなわちコイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦに達していない場合、モード選択部４１はアドレス信号ＳＷ００〜ＳＷ０３に基づき第１モード方式に選択される。一方、出力信号ＣＬ１がハイレベルＨの場合、すなわちコイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦを超えている場合には、アドレスＳＷ０４〜ＳＷ０７に設定された処理条件に基づき第２モード方式を選択する。

ＣＬＫ分周部４２は、モータコイルＬ１に流すコイル電流ＩＯＵＴ１の減衰時間を決める。ＣＬＫ分周部４２は、基準クロック信号ＣＬＫを比較器１３１の出力信号ＣＬ１及びモード選択部４１の出力信号ＳＯ１の両者に基づき分周する。すなわち、強制給電が終わる時、コイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦ以下の場合、検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１の立ち上がりエッジが出力信号ＣＬ１の立ち下がりエッジより先に発生し、出力信号ＳＯ１が先に出力され、出力信号ＣＬ１の立ち下がりエッジに従ってＣＬＫ分周部４２が基準クロック信号ＣＬＫを分周し、分周された分周出力信号ＤＣＬＫを出力する。また、強制給電が終わる時、コイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦ１以上の場合、信号ＣＬ１の立ち下がりエッジが検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１の立ち上がりエッジより先に発生し、出力信号ＣＬ１が先にローレベルＬになり、出力信号ＳＯ１の出力に従ってＣＬＫ分周部４２の分周動作が開始し、分周出力信号ＤＣＬＫを出力する。前記の仕組みにより、クロック信号ＣＬＫの開始時刻と減衰開始時刻を同期することが出来る。

ＣＬＫパルスカウンタ４３は、各減衰を実行する信号を出力する。ＣＬＫパルスカウンタ４３には、ＣＬＫ分周部４２の分周出力信号ＤＣＬＫ及びモード選択部４１の出力信号ＳＯ２が入力される。第１モード方式の場合は、アドレスＳＷ００及びＳＷ０１で設定される減衰条件が、第２モード方式の場合にはアドレスＳＷ０４及びＳＷ０５で設定される減衰条件がモード選択信号ＳＷの中から選択される。

ＣＬＫパルスカウンタ４３には、ＣＬＫ分周部４２の分周出力信号ＤＣＬＫが入力され、例えば分周出力信号ＤＣＬＫの３周期分の時間が経過した後に制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１及び制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２を出力する。例えば、ＣＬＫパルスカウンタ４３に入力する出力信号ＳＯ２の論理値が（０，１）の場合、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１が分周出力信号ＤＣＬＫの３周期分の期間で出力する。具体的に説明すると、例えばその出力が１クロック分の時間がローレベルＬで出力し、他の２クロック分の時間がハイレベルＨで出力する。当然のことだが、ハイレベルＨとローレベルＬの順番を交換しても、あるいはクロック回数を調整しても構わない。３周期分の出力期間が終わる後、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１がハイレベルＨに初期化する。そのまま出力を維持しても構わないが、もし誤動作が起こる場合、ハイレベルＨに初期化することにより、コイル電流ＩＯＵＴ１が迅速に下がり、モータを停止することが出来るため、誤動作によるモータへの破壊を防ぐ効果が得られる。

また、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２は制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１から設定の周期分の出力が終わる時、ローレベルＬからハイレベルＨに変化する信号であり、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２がハイレベルＨの時、モータコイルＬ１が強制給電になる。検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１は強制給電の終了を知らせる信号である。具体的な説明は下記図４に合わせて説明する。

図４は本発明の第１実施例にかかるモータ駆動装置のタイミングチャートである。期間Ｙ１で示した時刻Ｔ０〜Ｔ６では、第１モード方式の減衰処理が施される。第１モード方式は、例えばスロー減衰を主導とする電流減衰方式であり、モータコイルＬ１に流れるコイル電流ＩＯＵＴ１ａが基準電流値ＩＲＥＦよりも小さい場合に用いられる。期間Ｙ２で示した時刻Ｔ６〜Ｔ１２では、第２モード方式の減衰処理が施される。第２モード方式は、例えばファースト減衰を主導とする電流減衰方式であり、モータコイルＬ１に流れるコイル電流ＩＯＵＴ１ａが基準電流値ＩＲＥＦを超えた場合に用いられる。期間Ｙ３で示した時刻Ｔ１２〜Ｔ１８では、第１モード方式を用いる。期間Ｙ３で第１モード方式を用いるのは、時刻Ｔ１２〜Ｔ１５での給電モードでコイル電流ＩＯＵＴ１ａが基準電流値ＩＲＥＦを超えていないからである。仮に、時刻Ｔ１２〜Ｔ１５での給電モードでコイル電流ＩＯＵＴ１ａが基準電流値ＩＲＥＦを超えた場合には第２モード方式が用いられることになる。なお図４において、本書でいう「１サイクル」は、給電モードから次の給電モードまでの例えば時刻Ｔ３〜Ｔ６、時刻Ｔ８〜Ｔ１２が相当する。これらの期間ではいずれもがミックス減衰モードが実行される。

基準電流値ＩＲＥＦはコイル電流ＩＯＵＴ１ａが本来、制御されるべき電流値を示す。基準電流値ＩＲＥＦの大きさは、集積回路１００Ａの入力端子Ｔｉ３に入力される基準電圧ＶＲＥＦに基づき、電圧ボルテージ１１０、ＤＡＣ１２０を介して、比較器１３１の非反転入力端子（＋）に設定される。

モータコイルＬ１,Ｌ２に流れるコイル電流ＩＯＵＴ１，ＩＯＵＴ２それぞれが出力端子ＴＯ１３及びＴＯ２３で検知され、それらの外部端子に取り出された電圧がそれぞれ比較器１３１,１３２の反転入力端子（−）に入力される。比較器１３１，１３２で、基準電流値ＩＲＥＦとモータコイルＬ１，Ｌ２に流れるコイル電流ＩＯＵＴ１，ＩＯＵＴ２が比較され、コイル電流ＩＯＵＴ１，ＩＯＵＴ２は、基準電流値ＩＲＥＦの大きさになるように負帰還が形成されている。

コイル電流ＩＯＵＴ１ａは、時刻Ｔ０〜Ｔ３、Ｔ６〜Ｔ８、及びＴ１２〜Ｔ１５においては給電モードに入っており、コイル電流ＩＯＵＴ１が上昇する期間である。給電モード中の時刻Ｔ０〜Ｔ１、時刻Ｔ６〜Ｔ８、及び時刻Ｔ１２〜Ｔ１３が強制給電期間である。時刻Ｔ３〜Ｔ５、Ｔ８〜Ｔ１０及び時刻Ｔ１５〜Ｔ１７はスロー減衰が施されるが、それぞれの減衰時間はほぼ同じ長さである。時刻Ｔ５〜Ｔ６、時刻Ｔ１０〜Ｔ１２、及び時刻Ｔ１７〜Ｔ１８はファースト減衰が施される。時刻Ｔ５〜Ｔ６及び時刻Ｔ１７〜Ｔ１８の減衰時間ｔ２０はスロー減衰の１つの減衰時間、例えば時刻Ｔ３〜Ｔ５の時間ｔ４０の半分である。また、時刻Ｔ１０〜Ｔ１２の減衰時間ｔ８０はスロー減衰の１つの減衰時間、例えば時刻Ｔ３〜Ｔ５の時間ｔ４０の２倍である。減衰時間ｔ８０及びｔ２０は、ファースト減衰時での互いに別のサイクルでの減衰時間を表すが、減衰時間ｔ８０は減衰時間ｔ２０に比べると延長されていることが分かる。このように、本発明は今回サイクルと前回サイクルでの減衰時間を異ならせることができ、特に前回のサイクルでの減衰時間を延長できることが１つの特徴である。また、時刻Ｔ０〜Ｔ７、及び時刻Ｔ１０〜Ｔ１８では、コイル電流ＩＯＵＴ１ａの電流値が基準電流値ＩＲＥＦ１以下であり、時刻Ｔ７〜Ｔ１０では、コイル電流ＩＯＵＴ１ａの電流値が基準電流値ＩＲＥＦ以上である。

出力信号ＣＬ１ａは、抵抗Ｒ１に生じる電圧と基準電圧ＶＡ１とを比較した結果が比較器１３１から取り出された信号である。出力信号ＣＬ１ａは、給電の場合はコイル電流ＩＯＵＴ１ａの電流値が基準電流値ＩＲＥＦ以下のときハイレベルＨであり、コイル電流ＩＯＵＴ１ａの電流値が基準電流値ＩＲＥＦ１以上のとき、ローレベルＬとなる。なお、スロー減衰の場合は、図１２（ａ）から明らかなように抵抗Ｒ１に電流ｉ１０ａは流れていなく、また、ファースト減衰の場合は図１２（ｂ）から明らかになるように、抵抗Ｒ１には電流ｉ１０ｂは流れるが、電流ｉ１０ｂは接地端子ＧＮＤから電源Ｖｐｐに向かって流れるので、出力信号ＣＬ１ａの出力はローレベルＬに維持される。この結果、時刻Ｔ０〜Ｔ３、時刻Ｔ４〜Ｔ７、時刻Ｔ１０〜Ｔ１５、及び時刻Ｔ１６〜Ｔ１８はハイレベルＨであり、時刻Ｔ３〜Ｔ４、時刻Ｔ７〜Ｔ１０、時刻Ｔ１５〜Ｔ１６はローレベルＬとなる。

好ましくは、比較器１３１の出力信号ＣＬ１が減衰開始（例えば時刻Ｔ８）後から、強制給電の終了（例えば時刻Ｔ１３）まで、すなわち制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１の立ち上がりエッジまで無効にしてもよい。それは、前述のようにＨブリッジ回路を構成するトランジスタＱ１１〜Ｑ１４がオン、オフする時にスパイクノイズを防ぐためである。そのために、例えば、出力信号ＣＬ１はラッチ回路（図示せず）を介してＣＬＫ分周部４２及びＣＬＫパルスカウンタ４３に入力しても良い。

制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ａはオート減衰部１４１の出力信号の１つである。制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ａは、ファースト減衰とスロー減衰とを区別するために用意される。制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ａは、ファースト減衰の時には例えばハイレベルＨを、スロー減衰の時には例えばローレベルＬに置かれる。なお、給電の期間はハイレベルＨまたはローレベルＬのいずれかに設定しなければならないが、前記のとおり、ハイレベルＨに初期化することにより、コイル電流ＩＯＵＴ１が迅速に下がり、モータを停止することが出来るため、誤動作によるモータへの破壊を防ぐ効果があるためである。従って、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ａの出力は時刻Ｔ０〜Ｔ３、時刻Ｔ４〜Ｔ６、時刻Ｔ１２〜１５、及び時刻Ｔ１６〜Ｔ１８がハイレベルＨであり、時刻Ｔ３〜Ｔ５、及び時刻Ｔ１５〜Ｔ１７がローレベルＬとなる。

制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ａはオート減衰部１４１の出力信号の一つである。制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ａは、スロー減衰の開始（時刻Ｔ３，Ｔ８）から分周出力信号ＤＣＬＫ１ａの例えば３周期分の時間経過後、ローレベルＬからハイレベルＨになり、モータコイルＬ１，Ｌ２に対して強制的に電流を供給する（強制給電）。信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ａがハイレベルＨになる期間が強制給電の時間となる。時刻Ｔ０〜Ｔ１、時刻Ｔ６〜Ｔ８、及び時刻Ｔ１２〜Ｔ１３はハイレベルＨであり、時刻Ｔ１〜Ｔ６、時刻Ｔ８〜Ｔ１２、及び時刻Ｔ１３〜Ｔ１８はローレベルＬである。また、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ａがローレベルＬからハイレベルＨに変化する時の立ち上がりエッジが給電モードの開始タイミングとなる。

検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ａはオート減衰部１４１の内部信号の１つであり、減衰モード検知信号である。本書では、検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１は上記強制給電時間が終わる時、一定時間内にローレベルＬからハイレベルＨになり、検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ａがローレベルＬからハイレベルＨに変化する時の立ち上がりエッジで、比較器１３１の出力信号ＣＬ１ａを検知し、減衰モードを決める。従って、内部信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ａは時刻Ｔ０〜Ｔ１、時刻Ｔ２〜Ｔ８、時刻Ｔ９〜Ｔ１３、及び時刻Ｔ１４〜Ｔ１８でローレベルＬであり、時刻Ｔ１〜Ｔ２、時刻Ｔ８〜Ｔ９、及び時刻Ｔ１３〜Ｔ１４でハイレベルＨである。なお、検知の時刻が強制給電終わる後の一定時間、あるいは減衰終了後でも構わない。

モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ａはオート減衰部１４１には図示していない内部信号の１つであり、減衰モードを表す信号である。検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ａの立ち上がりエッジが発生する時刻で、コイル電流ＩＯＵＴ１ａが基準電流値ＩＲＥＦ１以下の場合、すなわち逆起電力がまだ発生していない時、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ａがローレベルＬであり、検知時コイル電流ＩＯＵＴ１ａが基準電流値ＩＲＥＦ１以上の場合、すなわち逆起電力の発生が検出された時、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ａハイレベルＨとなる。従って、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ａは時刻Ｔ０〜Ｔ８、及び時刻Ｔ１３〜Ｔ１８でローレベルＬであり、時刻Ｔ８〜Ｔ１３でハイレベルＨである。

分周出力信号ＤＣＬＫ１ａはＣＬＫ分周部４２から出力され、１サイクルの減衰時間を決める信号である。分周出力信号ＣＬＫ１ａは、基準クロック信号ＣＬＫを分周して生成される信号であり、分周数（分周比）はモード選択信号ＳＷで設定される。分周出力信号ＤＣＬＫ１ａは、逆起電力が検知出来ない時刻Ｔ３〜Ｔ６、時刻Ｔ１５〜Ｔ１８の期間は、モード選択信号ＳＷのアドレスＳＷ０２とＳＷ０３の論理値を（０，０）に設定すると、分周出力信号ＤＣＬＫ１ａは、図３（ｃ）から読み取れるように基準クロック信号ＣＬＫと同じ周期である１分周（１ＣＬＫ）の信号を出力する。すなわち、時刻Ｔ３〜Ｔ６、及び時刻Ｔ１５〜Ｔ１８では、分周出力信号ＤＣＬＫ１ａは基準クロック信号ＣＬＫと同じ周期となる。また、時刻Ｔ８〜Ｔ１２では、時刻Ｔ８で逆起電力、すなわちコイル電流ＩＯＵＴ１ａが基準電流値ＩＲＥＦを超えるため第２モード方式において、モード選択信号ＳＷのアドレスＳＷ０４とＳＷ０５の論理値を（１，０）に設定して、分周出力信号ＤＣＬＫ１ａは基準クロック信号ＣＬＫの２分周の信号を出力する。従って、時刻Ｔ８〜Ｔ１２では、分周出力信号ＤＣＬＫ１ａの周期は基準クロック信号ＣＬＫの周期の２倍となる。

前述の通り、１サイクルの減衰時間は分周出力信号ＤＣＬＫ１ａの３周期分に設定されているため、例えば期間Ｙ２での分周出力信号ＤＣＬＫ１ａの周期が期間Ｙ１中の周期の２倍であるので、期間Ｙ２の減衰時間が期間Ｙ１の減衰時間の２倍になる。また、分周出力信号ＤＣＬＫ１ａの３周期を正しくカウンタするため、ＣＬＫ分周部４２は強制給電時も分周出力信号ＤＣＬＫ１ａを出力する。強制給電の終了時、すなわち検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ａの立ち上がりエッジが発生する時、ＣＬＫ分周部４２の出力が停止する。

基準クロック信号ＣＬＫはＣＬＫ分周部４２に入力され、本発明にかかるスロー減衰、ファースト減衰、及びこれらの組み合わせの減衰比率を決める基準信号となる。本実施例の基準クロック信号ＣＬＫの周波数は例えば１ＭＨｚ（周期が１μＳ）であるが、その周波数は例えば２００ＫＨｚ〜１０ＭＨｚの範囲で設定される。

図５は、図１〜図４に示した第１実施例にかかるモータ駆動装置の動作を説明するフローチャートである。ステップ４０１〜ステップ４０９は、モータを制御する１つのフローを表すものである。以下、図５について図１〜図４を参照して説明する。

ステップ４０１は、モータコイルＬ１に電流を強制的に給電する強制給電を含む給電モードである。本発明での強制給電モードは、既述の特許文献１に開示された技術思想とほぼ同じである。すなわち、本発明の強制給電は、コイル電流ＩＯＵＴ１と基準電流値ＲＥＦの大小に関係なく強制的にモータコイルＬ１に電流を供給するものである。強制給電が行われるタイミングは、基準クロック信号ＣＬＫによって設定され、特にスロー減衰またはファースト減衰が終了し、次の給電モードに移行する時に基準クロック信号ＣＬＫの例えば１周期の間、施される。本発明での強制給電は、図４に示した給電モードである時刻Ｔ０〜Ｔ３の一部期間である時刻Ｔ０〜Ｔ１、時刻Ｔ６〜Ｔ８の一部期間である時刻Ｔ６〜Ｔ７で施される。なお、強制給電を実行するために一時的に比較器１３１，１３２の回路機能を停止させることになる。なお、比較器１３１，１３２の回路動作は停止させずに比較器１３１，１３２の出力信号ＣＬ１，ＣＬ２の次段への伝達を無効にしても構わない。

ステップ４０２は、モータコイルＬ１に流れるコイル電流ＩＯＵＴと基準電流値ＩＲＥＦとを比較し、その比較結果に基づきモータコイルＬ１に流す電流の減衰モードを選択する。ここで電流の減衰モードを選択するに当たっては、まずは第１モード方式か第２モード方式のいずれかを選択し、かつ、それらの中でスロー減衰かファースト減衰かを設定することになる。強制給電が終わるタイミングすなわち、図４に示した時刻Ｔ１、あるいは時刻Ｔ８で、コイル電流ＩＯＵＴ１と基準電流値ＩＲＥＦを比較し、その比較結果を比較器１３１から出力信号ＣＬ１として出力する。時刻Ｔ１では、コイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦより小さく、すなわち、ＩＯＵＴ１＜ＩＲＥＦであるから、第１モード方式であるステップ４０３に移行する。ちなみにこの時に出力信号ＣＬ１はハイレベルＨに設定される。一方、時刻Ｔ８では、コイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦより大きく、すなわち、ＩＯＵＴ１＞ＩＲＥＦであるから、第２モード方式であるステップ４０７に移行する。ちなみにこの時に出力信号ＣＬ１はハイレベルＬに設定される。いずれにしてもステップ４０２での検知結果が、ＩＯＵＴ１＞ＩＲＥＦである場合にはモータコイルＬ１に流れる電流を確実に減少させる必要があるので、ファースト減衰を採用するか、あるいは１サイクルの減衰時間を延長する。もし、ＩＯＵＴ１＞ＩＲＥＦの状態が検知されたにも関わらず、スロー減衰で電流を減衰させる方式を採用するならば、コイル電流ＩＯＵＴを減衰させることが困難となり、本来の減衰処理が実現できなくなるという不具合が生じうる。

ステップ４０３ではコイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦに達していない（ＩＯＵＴ１＜ＩＲＥＦ）との検知結果に基づき第１モード方式が設定される。ここで第１モード方式はスロー減衰を主導とした電流減衰方式である。ここで、「スロー減衰が主導」とは、１サイクルすなわちスロー減衰とファースト減衰両者の全体の減衰期間でスロー減衰が占める比率が大きいことを指す。例えばスロー減衰とファースト減衰との比率が２対１に設定される。第１モード方式は比較器１３１の出力信号ＣＬ１ａに基づき決定される。

ステップ４０４は、モータコイルＬ１への給電を継続する。モータコイルＬ１には本来供給すべき電流の大きさまで到達していないので強制給電ではない通常の電流供給がモータコイルＬ１に対して施される。ここでの給電は第１モード方式に設定された条件に沿って施される。

ステップ４０５は、再びモータコイルＬ１に流れるコイル電流ＩＯＵＴ１と基準電流値ＩＲＥＦとを比較する。両者の比較結果は、比較器１３１から出力信号ＣＬ１として出力される。出力信号ＣＬ１は前に述べたが、ＩＯＵＴ１＜ＩＲＥＦである時はハイレベルＨを、ＩＯＵＴ１＞ＩＲＥＦである時にはローレベルＬを出力する。出力信号ＣＬ１がハイレベルＨである時、すなわち、コイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦに到達していない時（Ｎ）には１つ前の給電モードであるステップ４０４に戻り、給電が引き続き継続される。ステップ４０５で、ＩＯＵＴ１＞ＩＲＥＦであると判定された時（Ｙ）にはステップ４０６に移行する。

ステップ４０６は、モード選択信号ＳＷに設定された第１モード方式、すなわちアドレスＳＷ００〜ＳＷ０３に設定された処理条件に基づき減衰処理を実行する。ステップ４０６では図２に示したモード選択部４１にアドレスＳＷ００〜ＳＷ０３で設定されたモード選択信号ＳＷが入力されると、それらに応じた出力信号Ｓ０１，Ｓ０２をＣＬＫ分周部４２及びＣＬＫパルスカウンタ４３に出力する。例えば、アドレスＳＷ００，ＳＷ０１，ＳＷ０２及びＳＷ０３の論理値がそれぞれ、１，０，０，及び０に設定されると、第１モード方式でのスロー減衰とファースト減衰の比率は図３（ｂ）から読み取れるように、２：１（スロー減衰６７％、ファースト減衰３３％）となる。また、分周出力信号ＤＣＬＫ１ａは図３（ｃ）から読み取れるように１分周すなわち基準クロック信号ＣＬＫと同じ周期に設定される。

図４において、時刻Ｔ３〜Ｔ５の期間は、スロー減衰であり、時刻Ｔ５〜Ｔ６の期間がファースト減衰となる。時刻Ｔ３〜Ｔ５の期間は分周出力信号ＤＣＬＫ１ａの２周期分になり、時刻Ｔ５〜Ｔ６が分周出力信号ＤＣＬＫ１ａの１周期分にあたる。従って、スロー減衰はファースト減衰の２倍の時間に亘り施される。

ステップ４０７ではコイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦに達している（ＩＯＵＴ１＞ＩＲＥＦ）との検知結果に基づき第２モード方式が設定される。ここで第２モード方式はスロー減衰を主体とした電流減衰方式である。第２モード方式は比較器１３１の出力信号ＣＬ１ａに基づき決定される。ステップ４０１での強制給電により、ステップ４０２でコイル電流ＩＯＵＴが基準電流値ＩＲＥＦを超えている（ＩＯＵＴ１＞ＩＲＥＦ）と判定された場合には、「確実」に電流減衰処理を施す必要があるので、ファースト減衰を主体とした第２モード方式が選択される。ここで「確実」とは、１サイクルの減衰でコイルＬ１に流れる電流ＩＯＵＴ１がある程度以上降下することであり、例えば、強制給電後でもコイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦ以下で維持する程度である。

ステップ４０８は、第２モード方式すなわちアドレスＳＷ０４〜ＳＷ０７に設定された減衰処理を実行する。ステップ４０８においては、図２に示したモード選択部４１にはアドレスＳＷ０４〜ＳＷ０７に設定されたモード選択信号ＳＷが入力され、それらの情報をもった出力信号Ｓ０１，Ｓ０２をそれぞれＣＬＫ分周部４２及びＣＬＫパルスカウンタ４３に出力する。例えばアドレスＳＷ０４，ＳＷ０５，ＳＷ０６及びＳＷ０７の論理値がそれぞれ、０，１，１及び０に設定されると、第２モード方式でのスロー減衰とファースト減衰の比率は図３（ｂ）から読み取れるように、１：２（スロー減衰３３％、ファースト減衰６７％）となる。また、分周出力信号ＤＣＬＫ１ａは図３（ｃ）から読み取れるように２分周すなわち基準クロック信号ＣＬＫの２倍の時間に設定される。

ここで第２モード方式のスロー減衰とファースト減衰の比率及び処理時間を確認するために図４に戻る。図４において、時刻Ｔ８〜Ｔ１０の期間がスロー減衰であり、時刻Ｔ１０〜Ｔ１２の期間がファースト減衰となる。時刻Ｔ８〜Ｔ１０の期間は基準クロック信号ＣＬＫの周期の２倍（２分周）であり、ファースト減衰がスロー減衰の２倍であることが分かる。

ステップ４０９は、設定した減衰（減衰）時間に到達し、減衰処理を停止するステップである。本実施例では、図２に示したＣＬＫパルスカウンタ４３に、分周出力信号ＤＣＬＫ１ａの例えば３カウント分を出力するように設定されている。従って、１サイクル当たりの減衰処理の時間は時刻Ｔ３〜Ｔ６、あるいは時刻Ｔ８〜Ｔ１２になる。

１サイクルの電流減衰処理が終わると、またステップ４０１に戻り、強制給電に入る。図５に示した処理が繰り返されることによって、逆起電力が発生しても、モータコイルＬ１，Ｌ２に流れる電流は基準電流値ＩＲＥＦ以下に制御される。

図５に示した第１実施例では、ステップ４０１の最初の強制給電によってモータコイルＬ１，Ｌ２に流れる電流が基準電流値ＩＲＥＦに到達しているか否かをステップ４０２で判定し、到達している場合には第２モード方式すなわちファースト減衰を主導とするか、あるいは１サイクルの減衰時間を延長する電流減衰方式に移行する。これは強制給電モードにおいてコイル電流ＩＯＵＴ１が比較的早く基準電流値ＩＲＥＦに達した場合には、スロー減衰よりも確実な電流減衰処理を施さないとコイル電流がさらに上昇する可能性が生じるからである。従って、第１実施例においては、スロー減衰とファースト減衰それぞれに異なる処理時間が設定された第１モード方式と第２モード方式を使い分けて電流減衰処理（減衰処理）を施すことを特徴としている。

（第２実施例）
図６は本発明にかかる第２実施例にかかるモータ駆動装置のタイミングチャートである。第２実施例は図１、図２に示した回路構成と図３に示したモード選択信号ＳＷのアドレスＳＷ００〜ＳＷ０３を用いてデフォルト値を決める。こうしたことは第１実施例と同じであるが、第２実施例での第２モード方式はモード選択信号ＳＷのアドレスＳＷ０４〜ＳＷ０７を読み取るだけではなく、自動的に変更する点が第１実施例とは異なる。第２本実施例は、例えばモード選択信号ＳＷのアドレスＳＷ００〜ＳＷ０２及びＳＷ０３の論理デフォルト値をそれぞれ０,０,０及び０にする。すなわち、図３（ａ）に示したモード選択信号ＳＷは、第１モード方式及び第２モード方式の２つの方式を制御するものとしている。しかし、第２実施例は少なくとも１つの方式を採用するものであり、モード選択信号ＳＷはアドレスＳＷ００〜ＳＷ０３の４ビットで構成される。当然のことだが、他の設定でも構わない。また、例えばモード選択部４１内にメモリを用いて、デフォルト値を記憶させるようにしても構わない。期間Ｙ１１（時刻Ｔ２０〜Ｔ２５）は例えば第１モード方式で、期間Ｙ１２（時刻Ｔ２５〜Ｔ３０）及び期間Ｙ１３（時刻Ｔ３０〜Ｔ３４）は例えば第２モード方式でそれぞれ処理される。スロー減衰だけでスピンドルモータ２００を駆動するには、スロー減衰が占める比率が１００％、ファースト減衰が占める比率が０％であることにほかならない。なお、逆起電力があると検知される場合であってもファースト減衰は用いずに、１サイクルでのスロー減衰の減衰時間を自動的に延長し、逆起電力がないと判断した場合は、当初設定した減衰時間で実行する。

図６でコイル電流ＩＯＵＴ１ｂは、モータコイルＬ１に流れる電流である。コイル電流ＩＯＵＴ１ｂは、時刻Ｔ２０〜Ｔ２３、Ｔ２５〜Ｔ２７、Ｔ３０〜Ｔ３２、及び時刻Ｔ３４〜Ｔ３７がモータコイルＬ１に電流を供給する給電モードで生成され、この時コイル電流ＩＯＵＴ１ｂが上昇する。給電モードの中で、時刻Ｔ２０〜Ｔ２１、時刻Ｔ２５〜Ｔ２７、及び時刻Ｔ３４〜Ｔ３５が強制給電期間である。時刻Ｔ２３〜Ｔ２５、Ｔ２７〜Ｔ３０、時刻Ｔ３２〜Ｔ３４及び時刻Ｔ３７〜Ｔ３９がスロー減衰の期間である。時刻Ｔ２７〜Ｔ３０の時間ｔ２００は、前回のサイクルでの電流減衰処理期間である時刻Ｔ２３〜Ｔ２５、あるいは時刻Ｔ３８〜Ｔ４０の時間ｔ１００の約２倍に延長され、さらに時刻Ｔ３２〜Ｔ３４の時間ｔ４００は前回のサイクルの電流減衰期間である時刻Ｔ２７〜Ｔ３０の時間ｔ２００の約２倍にそれぞれ延長される。このように第２実施例においても、第１実施例と同様に前回のサイクルでの電流減衰時間を今回のサイクルではさらに延長できることが１つの特徴である。なお本書でいう「１サイクル」は、前に述べたように給電モードから次の給電モードまでの期間であるので、図６においては、いずれもスロー減衰が実行される例えば時刻Ｔ２７〜Ｔ３０、Ｔ３２〜Ｔ３５が相当する。

出力信号ＣＬ１ｂは、比較器１３１から出力される出力信号である。出力信号ＣＬ１ｂは、図４と同じくコイル電流ＩＯＵＴ１ａが給電の場合はコイル電流ＩＯＵＴ１ａの電流値が基準電流値ＩＲＥＦ以下のときハイレベルＨであり、コイル電流ＩＯＵＴ１ａの電流値が基準電流値ＩＲＥＦ１以上のとき、出力信号ＣＬ１がローレベルＬとなる。減衰の場合は、出力信号ＣＬ１の出力がローレベルＬに維持される。また、図６は信号出力ＣＬ１のハイレベルＨ、あるいはローレベルＬを模式的に示す図であるため、コイル電流ＩＯＵＴ１の電流値が基準電流値ＩＲＥＦ以下から以上に変更するとき、出力信号ＣＬ１が一定時間ローレベルＬを維持するように表している。時刻Ｔ２０〜Ｔ２３、時刻Ｔ２４〜Ｔ２６、時刻Ｔ２７〜Ｔ３１、時刻Ｔ３２〜Ｔ３７、及び時刻Ｔ３８〜Ｔ３９はハイレベルＨであり、時刻Ｔ２３〜Ｔ２４、時刻Ｔ２６〜Ｔ２７、及び時刻Ｔ３７〜Ｔ３８はローレベルＬである。

制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ｂは、オート減衰部１４１から出力されるが、全期間である時刻Ｔ２０〜Ｔ３９において、ローレベルＬに設定されている。なお、電流減衰モードが１００％のスロー減衰で処理する場合には次段の回路に入力する必要性はなくなるので、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ｂは用いなくとも良い。

制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ｂは、オート減衰部１４１から出力される。コイル電流ＩＯＵＴ１ｂに対するスロー減衰の終了後であって、たとえば分周出力信号ＤＣＬＫ１ｂの３周期分の時間経過後に制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ｂがハイレベルＨとなる期間、モータコイルＬ１に対して強制給電が施される。従って、時刻Ｔ２０〜Ｔ２１、時刻Ｔ２５〜Ｔ２７、時刻Ｔ３０〜Ｔ３２、及び時刻Ｔ３４〜３５で制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ｂがハイレベルＨとなり、時刻Ｔ２１〜Ｔ２５、時刻Ｔ２７〜Ｔ３０、時刻Ｔ３２〜３４、及び時刻Ｔ３５〜Ｔ３９で制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ｂがローレベルＬになる。

検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ｂは、ＣＬＫパルスカウンタ４３からモード選択部４１及びＣＬＫ分周部４２に入力される。検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ｂは、強制給電が終わった後、ローレベルＬからハイレベルＨに遷移する。検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ｂがローレベルＬからハイレベルＨに遷移する時の立ち上がりエッジで、比較器１３１の出力信号ＣＬ１ｂを検知し、減衰モードを決める。検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ｂは時刻Ｔ２０〜Ｔ２１、時刻Ｔ２２〜Ｔ２７、時刻Ｔ２８〜Ｔ３２、時刻Ｔ３３〜Ｔ３５、及び時刻Ｔ３６〜Ｔ３９でローレベルＬであり、時刻Ｔ２１〜Ｔ２２、時刻Ｔ２７〜Ｔ２８、時刻Ｔ３２〜３３、及び時刻Ｔ３５〜Ｔ３６でハイレベルＨである。

モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｂは、減衰モードを表す信号である。第２実施例は、第１実施例と同じように、検知時コイル電流ＩＯＵＴ１ｂが基準電流値ＩＲＥＦ１以下の場合、すなわち逆起電力がまだ発生していない時、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｂがローレベルＬであり、第１モード方式で減衰する。検知時コイル電流ＩＯＵＴ１が基準電流値ＩＲＥＦ１以上の場合、すなわち逆起電力の発生が検出された時、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｂハイレベルＨであり、第２モード方式で減衰する。従って、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｂは時刻Ｔ２０〜Ｔ２７、時刻Ｔ３５〜Ｔ３９でローレベルＬであり、時刻Ｔ２７〜Ｔ３５でハイレベルＨである。

分周出力信号ＤＣＬＫ１ｂは、基準クロック信号ＣＬＫを分周して生成される。デフォルト値の分周数（分周比）はモード選択信号ＳＷで設定され、第２モード方式の分周出力信号ＤＣＬＫ１ｂは前回の分周出力信号ＤＣＬＫ１ｂ値に基づいて変化するものである。時刻Ｔ２３〜Ｔ２５、及び時刻Ｔ３８〜Ｔ４０は第１モード方式であり、分周信号ＤＣＬＫ１ｂの周期はデフォルト値の基準クロック信号ＣＬＫと同じである。時 刻Ｔ２７〜Ｔ３０、及び時刻Ｔ３２〜Ｔ３５は第２モード方式であり、時刻Ｔ２７〜Ｔ３０での分周出力信号ＣＬＫ１ｂの周期は前回サイクルの減衰期間（時刻Ｔ２３〜Ｔ２５）のＤＣＬＫ１ｂの２倍、すなわち信号基準ＣＬＫの２倍であり、時刻Ｔ３２〜Ｔ３４での分周出力信号ＣＬＫ１ｂの周期は前回サイクルの減衰期間（時刻Ｔ２７〜Ｔ３０）のＤＣＬＫ１ｂの２倍、すなわち信号基準ＣＬＫの４倍である。また、第１実施例と同じく、分周出力信号ＤＣＬＫ１ｂは強制給電の終了時で停止する。

すなわち、第２実施例では、逆起電力が検出出来ない時は減衰効率の良い第１モード方式で減衰し、逆起電力が検出される時は、前回サイクルの減衰期間の時間（分周数）に基づいて減衰期間の時間（分周数）を延長（増加）する第２モード方式で減衰することである。説明上は第１モード方式と、第１モード方式の１サイクルの減衰時間の２倍及び４倍の第２モード方式、合計３種類の減衰時間で説明したが、３以上の他の倍率あるいは３以上の種類数でも構わない。

図７は図６に示した第２実施例にかかるモータ駆動装置の動作を説明するフローチャートである。前に述べたように第２実施例では、例えば第１モード方式及び第２モード方式のいずれもがスロー減衰が適用されるが、逆起電力を検出した場合、１サイクルでの減衰時間を延長し、逆起電力を検出しない場合には、減衰時間を元（デフォルト値）に戻すというものであるが、加えて、１サイクルでの減衰時間を延長した後に、逆起電力の抑制が十分でない場合には、次の１サイクルで減衰時間をさらに延長させるのが第２実施例の特徴である。

図７において、ステップ６０１はステップ４０１（図５）と同じく、モータ給電開始初期、モータコイルＬ１に強制給電を行う。この時、モータコイルＬ１に流れる電流ＩＯＵＴ１ａが上昇する。強制給電期間は、時刻Ｔ２０〜Ｔ２１、時刻Ｔ２５〜Ｔ２７、時刻Ｔ３０〜３２、及び時刻Ｔ３４〜Ｔ３５が該当する。

ステップ６０２はステップ４０２（図５）と同じく、強制給電が終わる時、減衰方式を決めるステップである。時刻Ｔ２１、Ｔ３５では、コイル電流ＩＯＵＴ１ｂが基準電流値ＩＲＥＦより小さい（ＩＯＵＴ１ｂ＜ＩＲＥＦ）（ステップ６０２にてＮ）ため、ステップ６０５に進められる。時刻Ｔ２７、Ｔ３２では、コイル電流ＩＯＵＴ１ｂが基準電流値ＩＲＥＦを超える（ＩＯＵＴ１ｂ＞ＩＲＥＦ）（ステップ６０２にてＹ）ため、ステップ６０３に進められる。

ステップ６０３は、コイル電流ＩＯＵＴ１ｂが基準電流値ＩＲＥＦを超えているため（ＩＯＵＴ１ｂ＞ＩＲＥＦ）、第２モード方式が設定される。コイル電流ＩＯＵＴ１ｂと基準電流値ＩＲＥＦが、ＩＯＵＴ１ｂ＞ＩＲＥＦとなる状態は、図６の時刻Ｔ２７，Ｔ３２であり、この時、出力信号ＣＬ１ｂはローレベルＬであり、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｂはハイレベルＨになる。

ステップ６０４は、第２モード方式において分周出力信号ＤＣＬＫ１ｂの周期を前回減衰サイクルの周期の２倍の大きさに設定する。また、デフォルト値は１倍すなわち分周数（分周比）が１倍に設定されている。具体的に説明すると、図２のモード選択部４１を第２モード方式で減衰する場合に前回減衰サイクルの分周数が２倍になるように出力信号ＳＯ１がＣＬＫ分周部４２に送信する。これによって、ＣＬＫ分周部４２の分周数が２倍に設定される。図６を参照すると、例えば、時刻Ｔ２７から、分周出力信号ＤＣＬＫ１ｂの周期が時刻Ｔ２３〜２５の２倍になる。時刻Ｔ３２では逆起電力の影響がまだあると判断して、分周信号ＤＣＬＫ１ｂの周期が時刻Ｔ２７〜Ｔ３０の２倍になる。

ステップ６０５〜ステップ６０７は図５のステップ４０３〜ステップ４０５と同じである。すなわち、強制給電でコイル電流ＩＯＵＴ１ｂが基準電流値ＩＲＥＦに達していない場合に、ステップ６０１で第１モード方式を選択し、ステップ６０６ではスロー減衰で給電を継続し、ステップ６０７で再度、コイル電流ＩＯＵＴ１ｂと基準電流値ＩＲＥＦとを比較する。ステップ６０７でコイル電流ＩＯＵＴ１ｂが基準電流値ＩＲＥＦに達していない場合には再度ステップ６０６の給電を継続し、達している（ステップ６０７にてＹ）場合には次のステップ６０８に移行する。

ステップ６０８は第１モード方式で当初設定したデフォルト値にＣＬＫ分周部４２の分周比を戻す処理である。第２実施例での第１モード方式では分周比は１、すなわち基準クロック信号ＣＬＫの周期と同じ値に戻すというものである。具体的には図６から明らかなように時刻Ｔ２７〜Ｔ３０までは分周比は２であり、時刻Ｔ３２〜Ｔ３８までは分周比４になったが、時刻Ｔ３８からは、分周信号ＣＬＫ１ｂの周期は基準クロック信号ＣＬＫと同じ周期に戻されていることが分かる。

ステップ６０９，６１０はステップ６０４またはステップ６０８で設定された減衰処理を設定した時間まで実行することを示す。ステップ６１０で所定の減衰処理が終わると再度ステップ６０１に戻る。

第２実施例では、ファースト減衰の比率を増加することなく、すなわち電流リップルを小さく維持し、かつ、第２モード方式は１サイクルの減衰時間を自動的に増加させる、すなわち第２モード方式は複数の電流減衰パターンを用意することで確実にコイル電流を降下でき、逆起電力の影響を確実に抑える効果が奏される。

（第３実施例）
図８は本発明の第３実施例にかかるモータ駆動装置の動作を説明するタイミングチャートである。第３実施例は第１，第２実施例と同様に図１，図２の回路構成と図３に示したモード選択信号ＳＷのアドレスＳＷ００〜ＳＷ０３に基づきデフォルト値を決める。第３実施例は、第２実施例と同じく、第２モード方式はモード選択信号ＳＷのアドレスＳＷ０４〜ＳＷ０７を読み取るのではなく、自動的に変更する点が第１実施例とは異なる。第３実施例は、例えばモード選択信号ＳＷ００〜ＳＷ０２及びＳＷ０３の論理値をそれぞれ０,０,０及び０に設定する。当然のことだが、他の設定でも構わない。また、例えばモード選択部４１内にメモリを用いて、デフォルト値を記憶させても構わない。期間Ｙ２１（時刻Ｔ５０〜Ｔ５５）、期間Ｙ２４（時刻Ｔ６５〜Ｔ７０）は、第１モード方式で、期間Ｙ２２（時刻Ｔ５５〜Ｔ６０）、期間Ｙ２３（時刻Ｔ６０〜Ｔ６５）は、第２モード方式でそれぞれ処理される。第３実施例では、第２モード方式は、スロー減衰とファースト減衰の組み合わせ、もしくはファースト減衰のみを用いる。

図８において、コイル電流ＩＯＵＴ１ｃは時刻Ｔ５０〜Ｔ５３、時刻Ｔ５５〜Ｔ５７、時刻Ｔ６０〜Ｔ６２、及び時刻Ｔ６５〜Ｔ６８での給電により上昇し、時刻Ｔ５３〜Ｔ５５、時刻Ｔ５７〜Ｔ５９、時刻Ｔ６２〜Ｔ６４、及び時刻Ｔ６８〜Ｔ７０ではスロー減衰により比較的遅く降下し、時刻Ｔ５９〜Ｔ６０、及び時刻Ｔ６４〜Ｔ６５ではスロー減衰よりは比較的速いファースト減衰により速く降下する。

比較器１３１の出力信号ＣＬ１ｃは、時刻Ｔ５０〜５３、時刻Ｔ５４〜Ｔ５６、時刻Ｔ５７〜Ｔ６１、時刻Ｔ６２〜Ｔ６８、及び時刻Ｔ６９〜Ｔ７０はハイレベルＨであり、時刻Ｔ５３〜Ｔ５４、時刻Ｔ５６〜Ｔ５７、時刻Ｔ６１〜Ｔ６２、及び時刻Ｔ６８〜Ｔ６９はローレベルＬである。

制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ｃは、給電及びファースト減衰時はハイレベルＨであり、スロー減衰時はローレベルＬである。従って、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ｃは時刻Ｔ５０〜Ｔ５３、時刻Ｔ５５〜Ｔ５７、時刻Ｔ５９〜Ｔ６２、時刻Ｔ６４〜Ｔ６８でハイレベルＨであり、時刻Ｔ５３〜Ｔ５５、時刻Ｔ５７〜Ｔ５９、時刻Ｔ６２〜Ｔ６４、及び時刻Ｔ６８〜Ｔ７０でローレベルＬである。また、時刻Ｔ６４〜Ｔ６５の期間ではファースト減衰が施されるが、その処理時間は同じファースト減衰が施された時刻Ｔ５９〜Ｔ６０の時間の２倍である。すなわち、１サイクルの減衰処理において、時刻Ｔ５７〜Ｔ６０では、スロー減衰が占める時間は６７％であり、ファースト減衰が占める時間が３３％である。時刻Ｔ６１〜Ｔ６５では、スロー減衰が占める時間は３３％であり、ファースト減衰が占める時間が６７％である。すなわち、時刻Ｔ６２〜Ｔ６５での１サイクルのファースト減衰の占める比率が時刻Ｔ５７〜Ｔ６０での１サイクルのファースト減衰の占める比率より３３％増えていることが分かる。

制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ｃは、オート減衰部１４１から出力される。コイル電流ＩＯＵＴ１ｃに対する電流減衰開始後、分周出力信号ＤＣＬＫ２ｃの例えば３周期分の時間経過後に、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ｃはハイレベルＨになる。従って、時刻Ｔ５０〜Ｔ５１、時刻Ｔ５５〜Ｔ５７、時刻Ｔ６０〜Ｔ６２、及び時刻Ｔ６５〜６６で制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ｃがハイレベルＨとなり、時刻Ｔ５１〜Ｔ５５、時刻Ｔ５７〜Ｔ６０、時刻Ｔ６２〜６５、及び時刻Ｔ６６〜Ｔ７０で制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ｃがローレベルＬになる。

制御信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ｃは、ＣＬＫパルスカウンタ４３からモード選択部４１及びＣＬＫ分周部４２に入力されるが、強制給電時間が終わった後、ローレベルＬからハイレベルＨに遷移する。信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ｃがローレベルＬからハイレベルＨに遷移する時の立ち上がりエッジで、比較器１３１の出力信号ＣＬ１ｂを検知し、減衰モードを決める。内部信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ｃは時刻Ｔ５０〜Ｔ５１、時刻Ｔ５２〜Ｔ５７、時刻Ｔ５８〜Ｔ６２、時刻Ｔ６３〜Ｔ６６、及び時刻Ｔ６７〜Ｔ７０でローレベルＬであり、時刻Ｔ５１〜Ｔ５２、時刻Ｔ６７〜Ｔ５８、時刻Ｔ６２〜６３、及び時刻Ｔ６６〜Ｔ６７でハイレベルＨである。

モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｃは、時刻Ｔ５０〜Ｔ５７、時刻Ｔ６６〜Ｔ７０はローレベルＬであり、時刻Ｔ５７〜Ｔ６８はハイレベルＨである。

分周出力信号ＤＣＬＫ１ｃは時刻Ｔ５３〜Ｔ５５、時刻Ｔ５７〜Ｔ６０、時刻Ｔ６２〜６５、及び時刻Ｔ６８〜Ｔ７０で発生する。第１及び第２実施例と同じく、ＤＣＬＫ１ｃは強制給電の終了時で停止する。第３実施例の分周出力信号ＤＣＬＫ１ｃの周期は断続的に発生するが、発生する期間においての周期は基準クロック信号ＣＬＫの周期に一致している。

すなわち、第３実施例では、逆起電力が検出出来ない時は減衰効率の良い第１モード方式で減衰し、逆起電力が検出される時は、前回サイクルの減衰期間のスロー減衰及びファースト減衰の組み合わせ比率に基づいてファースト減衰の組み合わせ比率を増加する第２モード方式で減衰することである。説明上は第１モード方式と、第１モード方式の１サイクルのファースト減衰比率を、３３％及び６６％増加する第２モード方式、合計３種類の減衰比率で説明したが、他の比率あるいは３以上の種類数でも構わない。

図９は図８に示した第３実施例にかかるモータ駆動装置の動作を説明するフローチャートである。

ステップ８０１はステップ６０１（図５）と同じく、モータ給電開始初期、モータコイルＬ１に強制給電を行う。この時、モータコイルＬ１に流れる電流ＩＯＵＴ１ａが上昇する。強制給電期間は、時刻Ｔ５０〜Ｔ５１、時刻Ｔ５５〜Ｔ５７、時刻Ｔ６０〜Ｔ６２、及び時刻Ｔ６５〜Ｔ６６が該当する。

ステップ８０２はステップ６０２（図５）と同じく、強制給電が終わったタイミングで、減衰方式を決めるステップである。時刻Ｔ５３、Ｔ６８では、コイル電流ＩＯＵＴ１ｃが基準電流値ＩＲＥＦより小さいため（ステップ８０２にてＮ）、ステップ８０５に進められる。時刻Ｔ５７、Ｔ６２では、コイル電流ＩＯＵＴ１ｃが基準電流値ＩＲＥＦを超えるため（ステップ８０２にてＹ）、ステップ８０３に進められる。

ステップ８０３は、コイル電流ＩＯＵＴ１ｃが基準電流値ＩＲＥＦを超えているため（ＩＯＵＴ１ｃ＞ＩＲＥＦ）、第２モード方式が設定される。第２モード方式はファースト減衰を主導とした減衰である。コイル電流ＩＯＵＴ１ｃと基準電流値ＩＲＥＦが、ＩＯＵＴ１ｃ＞ＩＲＥＦとなる状態は、図８の時刻Ｔ５７，Ｔ６２であり、この時、出力信号ＣＬ１ｃはローレベルＬであり、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｃはハイレベルＨになる。

ステップ８０４は第２モード方式で減衰する場合、ファースト減衰の比率を約３３％増加することを示している。具体的に説明すると、図２のモード選択部４１が第２モード方式である出力信号ＳＯ２をＣＬＫパルスカウンタユニット４３に出力する。この時、ＣＬＫパルスカウンタユニット４３は１サイクル当たり、分周出力信号ＤＣＬＫ１ｃの１サイクル（３周期分）の減衰時間内にファースト減衰を１周期分増加する。すなわち、時刻Ｔ５７後、ファースト減衰の比率が０％から約３３％に増加し、時刻Ｔ６２以降は、ファースト減衰の比率が約３３％から約６７％に増加する。

ステップ８０５〜ステップ８０７は図５のステップ４０３〜ステップ４０５及びステップ６０５〜ステップ６０７と同じである。すなわち、強制給電でコイル電流ＩＯＵＴ１ｃが基準電流値ＩＲＥＦに達していない場合に、ステップ８０５で第１モード方式を選択し、ステップ８０６ではスロー減衰で給電を継続し、ステップ８０７で再度、コイル電流ＩＯＵＴ１ｃと基準電流値ＩＲＥＦとを比較する。ステップ８０７でコイル電流ＩＯＵＴ１ｃが基準電流値ＩＲＥＦに達していない場合には再度ステップ８０６の給電を継続し、達している場合には次のステップ８０８に移行する。

ステップ８０８，８０９はステップ８０４またはステップ８０５〜８０７で設定された減衰処理を設定した時間まで実行することを示す。ステップ８０９で所定の減衰処理が終わると再度ステップ８０１に戻る。

第３実施例では、１サイクル当たりの減衰時間を維持しつつ、逆起電力によるコイル電流上昇を抑制することができる。特に長時間に亘りコイル電流が大きい状態が続くと大きなステッピングモータ２００の振動が大きくなるので、第３実施例はこうしたモータの減衰処理に好適となる。

（第４実施例）
図１０は本発明の第４実施例にかかるモータの駆動装置を説明するタイミングチャートである。第４実施例は図１、図２の回路構成及び図３に示したモード選択信号ＳＷを用いて施される。第４実施例は第１モード方式及び第２モード方式のいずれもがスロー減衰で処理される。すなわち、期間Ｙ３１（時刻Ｔ８０〜Ｔ８５）、期間Ｙ３２（時刻Ｔ８５〜Ｔ９１）、期間Ｙ３３（Ｔ９１〜Ｔ９６）のすべての期間でスロー減衰を施す。

第４実施例を実行するに当たっては、基準電流値を２つ用意する。このために、図１に示した比較器１３１，１３２それぞれに第１比較手段及び第２比較手段をもたせる。こうした２つの手段は図１には示していない。比較器１３１の第１比較手段には第１基準電流値ＩＲＥＦ１を電圧に変換した電圧が、第２比較手段には第２基準電流値ＩＲＥＦ２を電圧に変換した電圧が与えられる。こうした電圧は図１に示した，出力電圧ＲＮＦ１，ＲＮＦ２が相当するが、出力電圧ＲＮＦ１及び出力電圧ＲＮＦ２に相当する電圧がそれぞれ２つ用意されている。

比較器１３１の第２比較手段に与えられる基準電流値ＩＲＥＦ２のレベルは第１比較手段に与えられる基準電流値ＩＲＥＦ１のそれよりも高い。

コイル電流ＩＯＵＴ１ｄは、時刻Ｔ８０〜Ｔ８３、時刻Ｔ８５〜Ｔ８７、及び時刻Ｔ９１〜Ｔ９４で給電により上昇し、時刻Ｔ８３〜Ｔ８５、時刻Ｔ８７〜Ｔ９１、及び時刻Ｔ９４〜Ｔ９６で減衰処理により降下する。第４実施例ではスロー減衰だけを使用しているが、ファースト減衰とスロー減衰を組み合わせて使用しても構わない。また、コイル電流ＩＯＵＴ１ｄの電流値は、時刻Ｔ８０〜Ｔ８５、及び時刻Ｔ９０〜Ｔ９６で第１基準電流値ＩＲＥＦ１以下であり、時刻Ｔ８５〜Ｔ８６付近、及び時刻Ｔ８９〜Ｔ９０では第１基準電流値ＩＲＥＦ１以上であるが、第２基準電流値ＩＲＥＦ２以下であり、時刻Ｔ８６〜Ｔ８９では第２基準電流値ＩＲＥＦ２以上である。

第１出力信号ＣＬ１ｄは、比較器１３１の第１比較手段から出力される。第１出力信号ＣＬ１ｄは、給電の場合コイル電流ＩＯＵＴ１ｄが第１基準電流値ＩＲＥＦ１に達していない時はハイレベルＨであり、第１基準電流値ＩＲＥＦ１を超えている時はローレベルＬである。減衰の場合は、出力信号ＣＬ１ｄの出力がローレベルＬに維持される。従って、第１出力信号ＣＬ１ｄは、時刻Ｔ８０〜Ｔ８３、時刻Ｔ８４〜８６、時刻Ｔ８７〜Ｔ９４、及び時刻Ｔ９５〜９６でハイレベルＨになり、時刻Ｔ８３〜Ｔ８４、時刻Ｔ８６〜Ｔ８７、及び時刻Ｔ９４〜９５でローレベルＬになる。

第２出力信号ＣＬ１０ｄは、比較器１３１の第２手段から出力される。第２出力信号ＣＬ１０ｄは、給電の場合コイル電流ＩＯＵＴ１ｄが第２基準電流値ＩＲＥＦ２に達していない時はハイレベルＨであり、第２基準電流値ＩＲＥＦ２を超えている時はローレベルＬである。減衰の場合は、出力信号ＣＬ１の出力がローレベルＬに維持される。従って、第２出力信号ＣＬ１０ｄは、時刻Ｔ８０〜Ｔ８６、及び時刻Ｔ８７〜Ｔ９６でハイレベルＨになり、時刻Ｔ８６〜Ｔ８７でローレベルＬになる。

制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ｄ、制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ｄ、検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ｄ、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｄは、図６に示した制御信号ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ｂ，ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ｂ、検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ｂ及びモード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｂとそれぞれ同じであるので説明は割愛する。

モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｄがローレベルＬの場合、第１モード方式が用いられる。モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｄがハイレベルＨの場合、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１０ｄの電位によって減衰方式を決める。モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１０ｄがローレベルＬの場合は、第２モード方式で減衰し、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１０ｄがハイレベルＨの場合は、第３モード方式で減衰処理が施される。

モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１０ｄはモード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｄのように、検知開始信号ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ｄがローレベルＬからハイレベルＨに変化する時の立ち上がりで、信号ＣＬ１ｄを検知する。信号ＣＬ１ｄがハイレベルＨであれば、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１０ｄがローレベルＬになり、出力信号ＣＬ１ｄがローレベルＬであれば、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１０ｄがハイレベルＨになる。従って、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１０ｄは時刻Ｔ８０〜Ｔ８７及び時刻Ｔ９２〜Ｔ９６でローレベルＬになり、時刻Ｔ８７〜Ｔ９２でハイレベルＨになる。

分周出力信号ＤＣＬＫ１ｄは、時刻Ｔ８２〜Ｔ８５、時刻Ｔ８７〜Ｔ９１、及び時刻Ｔ９４〜Ｔ９６でクロックを発生する。時刻Ｔ８２〜Ｔ８５、及び時刻Ｔ９４〜Ｔ９６での周期はデフォルト値であり、基準クロック信号ＣＬＫの周期と一致している。デフォルト値は前述の実施例２、あるいは実施例３と同じく、モード選択信号ＳＷで設定しても良いし、内部メモリで設定しても良い。時刻Ｔ８７〜Ｔ９１での周期は基準クロック信号ＣＬＫの周期の４倍である。すなわち、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｄ及びＳＥＬＥＣＴ１０ｄがＨ、Ｈの場合、逆起電力の影響が大と認識され、第２モード方式の前回１サイクルの減衰時間を２倍の代わりに、直接前回１サイクルの減衰時間の４倍になる。それで、時刻Ｔ８７〜Ｔ９１に当たる時間は時刻Ｔ８２〜Ｔ８５に当たる時間の４倍である。また前述の通り、強制給電終了時分周出力信号ＤＣＬＫ１ｄを停止する。

図１１は図１０に示した第４実施例にかかるモータ駆動装置の動作を説明するフローチャートである。第４実施例は、ステップ１００１〜ステップ１０１３で処理される。ステップ１００１〜ステップ１００６は、図７示の第２実施例の一部の処理を用いている。すなわち、図１１示のステップ１００１，１００２，１００３，１００４，１００５、及び１００６は、図７示のステップ６０１，６０２，６０５，６０６，６０７、及び６０８にそれぞれ相当する。したがって、ここではステップ１００１〜１００６の説明は割愛し、ステップ１００７〜１０１３について説明する。

ステップ１００７は、コイル電流ＩＯＵＴ１ｄが第１基準電流値ＩＲＥＦ１より高い時に（ステップ１００２にてＹ）、コイル電流ＩＯＵＴ１を第２基準電流値ＩＲＥＦ２と比較する。コイル電流ＩＯＵＴ１ｄが第２基準電流値（ＩＲＥＦ２）よりも低い時は（ステップ１００７にてＮ）、ステップ１００８に進められるが、高い時には（ステップ１００７にてＹ）、ステップ１０１０に進められる。

ステップ１００８は、コイル電流ＩＯＵＴ１ｄが第１基準電流値ＩＲＥＦ１と第２基準電流値ＩＲＥＦ２の間にある場合、第２モード方式で処理する。図示していないが、その時、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｄがハイレベルＨになり、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１０ｄがローレベルＬになる。

ステップ１００９は、第２モード方式で処理する場合、図２示のＣＬＫ分周部４２で基準クロック信号ＣＬＫを２分周する信号を分周出力信号として出力する。したがって、ステップ１００８〜ステップ１００９は第２実施例のフローチャートを示した図７、ステップ６０４と同じ条件に設定される。

ステップ１０１０は、コイル電流ＩＯＵＴ１ｄが第２基準電流値ＩＲＥＦ２より高い時、第３モード方式で処理する。この時、図１０に示しているように、モード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１ｄ及びモード変更信号ＳＥＬＥＣＴ１０ｄがそれぞれハイレベルＨになる。

ステップ１０１１は、第３モード方式で処理する場合、図２示のＣＬＫ分周部４２で基準クロック信号ＣＬＫを４分周する分周出力信号を出力する。図１０の時刻Ｔ８７〜Ｔ９１に対応する。

第４実施例の第２減衰方式は分周出力信号の変化だけを示しているが、第３実施例のように減衰モード、すなわちスロー減衰かファースト減衰かを変更するようにしても良い。また、実施例４のようにクロック信号ＣＬＫと減衰モード両方を変化しても構わない。例えばコイル電流ＩＯＵＴ１ｄの電流値が基準電流値ＩＲＥＦ１とＩＲＥＦ２の間にある場合、第２モード方式はファースト減衰を約３３％増加する。コイル電流ＩＯＵＴ１ｄの電流値が第２基準電流値ＩＲＥＦ２より高い場合は、第３モード方式ではファースト減衰を約３３％増加、及び分周出力信号の周期を２倍にする。当然のことだが、比較基準となる基準電流値を２つだけではなく３つ、４つにしても構わない。

第４実施例は前記の第１〜第３実施例に比べて、基準電流値を複数設けている。すなわち、逆起電力の影響を検知することだけではなく、逆起電力によるコイル電流の上昇程度も検知し、複数の減衰方式を設定することが出来る。従って、逆起電力の影響が大きいか小さいかに関わらず、電力損失が小さく、かつ短時間内にコイル電流の電流値を基準電流値以下に維持することが可能になる。

なお、第４実施例は第１モード方式及び第２モード方式の２つの方式を用いるものとして説明したが、第２実施形態及び第３実施形態と同様に１つのモード方式で実行することもできるこの場合にはモード選択信号ＳＷは４ビットのアドレスを用意することで足りる。

（第５実施例）
本発明の第５実施例は、図面を用意していない。第５実施例は第１実施例と第２実施例の組み合わせで施される。たとえば、第１モード方式でモード選択信号ＳＷのアドレス（ＳＷ００，ＳＷ０１）の論理値を（０，０）に設定すると、スロー減衰の比率が１００％となるが、この場合には図７に示したフローチャートに基づき減衰処理を施す。また、アドレス（ＳＷ００，ＳＷ０１）の論理値を、（０，０）以外に設定した場合には、図５に示したフローチャートに沿って減衰処理を施すようにしても良い。

第５実施例では、使用者が電流波形の歪みが抑えるために、ファースト減衰及びスロー減衰を使用する場合と、電流リップル及び電力損失を抑えるために、スロー減衰だけを使用する場合の両者に対応し、逆起電力の発生を抑制することが出来るというメリットを有する。

（第６実施例）
第６実施例についても第５実施例と同様に図面を用意していない。第６実施例は第２実施例と第３実施例の組み合わせで構成される。すなわち、第１モード方式はスロー減衰を用い、逆起電力が検知される場合には、第２モード方式に移行し、減衰処理１サイクル当たりの減衰時間を大きくするか、またはファースト減衰の比率を高める電流減衰処理を施す。

第６実施例では、例えば、強制給電が終わった時に、逆起電力が検知されたとする。こうした場合にはそこで例えばＣＬＫ分周部４２の分周比を上げて例えばＣＬＫ分周部４２の分周比を２倍に設定する。その条件で１サイクルの間、減衰処理を施してみる。その後、逆起電力が起きるか起きないかを検知する。逆起電力が起きていない場合はスロー減衰を選ぶ。逆起電力がまだ影響している場合には、例えば、分周比はそのままの２倍を維持し、ファースト減衰を約３３％増加させる。もしそれでも逆起電力の影響が残っているならばファースト減衰をさらに約３３％増加させる。強制給電後の検知で、逆起電力の影響がないと判断された場合には、スロー減衰、すなわち基準クロック信号ＣＬＫと同じ周期で減衰処理を施す。いずれにしても第６実施例では第２実施例と第３実施例の組み合わせによる減衰方式であり、減衰モードの選択や処理時間は設計事項である。

（その他実施例）
本発明のおもな実施例は上述のとおりであるが、これらのほかの各実施形態も考えられる。例えば、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、第４実施形態及び第５実施形態を、少なくとも２つの全部の構成要件、または一部を組み合わせた実施形態であっても構わない。当業者にはモータの種類やまたはモータの使用条件、使用環境に応じて適宜選択することは比較的容易なことである。

本発明にかかるモータ駆動装置はステッピングモータに限らずに他のモータにも応用することが可能である。すなわち、Ｈブリッジが用いられる、例えば三相モータの駆動に用いることができる。

本発明は、逆起電力の発生によって生じるモータコイルに流れる電流の逸脱を減少させ、さらに電流に生じる歪みを抑制することが出来るので特に、モータ駆動装置、特にステッピングモータ駆動装置での使用効果は大きくその産業上の利用可能性は極めて高い。

４１ モード選択部
４２ ＣＬＫ分周部
４３ ＣＬＫパルスカウンタ
１００ モータ駆動装置
１００Ａ 集積回路
１１０ ボルテージフォロワ
１１１ 基準ＣＬＫ部
１２０ ＤＡＣ
１３１,１３２
１４１,１４２ オート減衰部
１５１,１５２ 論理制御部
１６１,１６２ プリドライブ部
１７１,１７２ Ｈブリッジ回路
２００ ステッピングモータ
２１０ 回転子
４０１〜４０９ ステップ
６０１〜６１０ ステップ
８０１〜８０９ ステップ
１００１〜１０１３ ステップ
ＣＨ１，ＣＨ２ チャンネル
ＣＬ１，ＣＬ１ａ，ＣＬ１ｂ，ＣＬ１ｃ，ＣＬ１ｄ，ＣＬ１０ｄ 出力信号
ＣＬＫ 基準クロック信号
ＤＣＬＫ１ａ，ＤＣＬＫ１ｂ，ＤＣＬＫ１ｃ，ＤＣＬＫ１ｄ 分周出力信号
ＩＮ 制御信号
ＩＯＵＴ，ＩＯＵＴ１ａ，ＩＯＵＴ１ｂ，ＩＯＵＴ１ｃ，ＩＯＵＴ１ｄ コイル電流
ＩＯＵＴ，ＩＯＵＴ１，ＩＯＵＴ２ コイル電流
ＩＲＥＦ 基準電流値
ＩＲＥＦ１ 第１基準電流値
ＩＲＥＦ２ 第２基準電流値
Ｌ１，Ｌ２ モータコイル
ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１，ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ａ，ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ１ｂ 制御信号
ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２，ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ａ，ＯＵＴ＿ＤＥＣＡＹ２ｂ 制御信号
ＯＵＴ＿ＭＩＮＯＮ１ 検知開始信号
Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ１４，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３，Ｑ２４ トランジスタ
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
ＳＥＬＥＣＴ１ａ，ＳＥＬＥＣＴ１ｂ，ＳＥＬＥＣＴ１ｃ モード変更信号
ＳＯ１，ＳＯ２ 出力信号
ＳＷ モード選択信号
ＳＷ００，ＳＷ０１，ＳＷ０２，ＳＷ０４，ＳＷ０５，ＳＷ０６，ＳＷ０７ アドレス
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ２１，Ｔ２２，Ｔ２３ 外部端子
Ｙ１，Ｙ３，Ｙ１１，Ｙ２１，Ｙ２４，Ｙ３１，Ｙ３３ 第１モード方式
Ｙ２，Ｙ１２，Ｙ１３，Ｙ２２，Ｙ２３，Ｙ３３ 第２モード方式

Claims (16)

1. モータコイルに流れるコイル電流を検出する電流検出部と、
   前記コイル電流が基準電流値に達するまで前記コイル電流を増加させる給電モードを実行し、前記コイル電流が前記基準電流値に達した後に前記コイル電流を減衰制御するオート減衰部と、
   を備え、
   前記オート減衰部は、前記給電モードの強制給電期間が経過した時点において、前記コイル電流が前記基準電流値に達している場合には、今回のサイクルでの減衰時間を前回のサイクルでの減衰時間よりも延長する一方、前記コイル電流が前記基準電流値に達していない場合には、今回のサイクルでの減衰時間をデフォルト値に戻すように、１サイクルでの減衰時間を制御することを特徴とするモータ駆動装置。
2. １サイクルでの減衰時間が少なくとも３種類であることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. モータコイルに流れる電流を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部で検出された電流値が基準電流値に達するまで前記モータコイルに流す電流を増加させる給電モードを実行し、前記電流検出部で検出された電流が前記基準電流値に達した後に前記モータコイルに流れる前記電流をスロー減衰モードまたは前記スロー減衰モードより急速なファースト減衰モードで減衰処理を制御するオート減衰部を備え、
   前記オート減衰部は前記スロー減衰モード及び前記ファースト減衰モードの組み合わせ比率を少なくとも３種類で制御することを特徴とするモータ駆動装置。
4. モータコイルに流れる電流を検出する電流検出部と、
   前記電流検出部で検出された電流値が基準電流値に達するまで前記モータコイルに流す電流を増加させる給電モードを実行し、前記電流検出部で検出された電流が前記基準電流値に達した後に前記モータコイルに流れる前記電流を前回のサイクルと今回のサイクルによって減衰制御するオート減衰部を備え、前記オート減衰部は前記前回のサイクルでの減衰時間と前記今回のサイクルでの減衰時間が異なるように制御し、
   １サイクルでの電流の減衰時間が少なくとも３種類であることを特徴とするモータ駆動装置。
5. 前記オート減衰部は、モード選択信号に応じて、前記スロー減衰モード及び前記ファースト減衰モードが所定の組み合わせ比率に選ばれ、かつ、前記スロー減衰モード及び前記ファースト減衰モードの処理時間が所定の大きさに設定される第１モード方式と、前記第１モード方式より前記ファースト減衰モードの組み合わせ比率及び前記処理時間の少なくとも１つが大きな第２モード方式を設定することを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動装置。
6. 前記オート減衰部は、前記電流検出部の出力及び、前記モード選択信号が入力されるモード選択部と、基準クロック信号が印加されその基準クロック信号を前記モード選択部からの出力に基づき分周するＣＬＫ分周部と、前記ＣＬＫ分周部の出力に基づき前記基準クロック信号のパルスの数をカウントするＣＬＫパルスカウンタを備え、前記ＣＬＫパルスカウンタの出力に基づき前記第１モード方式または前記第２モード方式が施されることを特徴とする請求項５に記載のモータ駆動装置。
7. 前記基準電流値より高い電流値に設定される第２基準電流値と、前記電流検出部で検出された電流が前記第２基準電流値に達した後に、前記オート減衰部は前記第２モード方式より前記ファースト減衰モードの組み合わせ比率及び前記処理時間の少なくとも１つが高い（長い）電流減衰方式の第３モード方式で減衰処理を制御することを特徴とする請求項６に記載のモータ駆動装置。
8. 前記第２モード方式の実施手段は、前記前回のサイクルの前記組み合わせ比率、あるいは前記前回のサイクルの前記処理時間のいずれか１つに基づいて変更することを特徴とする請求項７に記載のモータ駆動装置。
9. 前記モード選択部は前記電流検出部の出力に基づき前記ＣＬＫ分周部に所定の分周比に設定された出力信号を入力し、前記ＣＬＫパルスカウンタに前記スロー減衰モード及び前記ファースト減衰モードのいずれか一方が設定された出力信号を前記ＣＬＫパルスカウンタに印加することを特徴とする請求項８に記載のモータ駆動装置。
10. 前記ＣＬＫパルスカウンタは前記基準クロック信号を所定の数カウントした後、前記モード選択部に対して、前記給電モードに入る信号を印加することを特徴とする請求項９に記載のモータ駆動装置。
11. 前記モータコイルを備えたモータはステッピングモータであることを特徴とする請求項１０に記載のモータ駆動装置。
12. 前記モータコイルを備えたモータは直流モータであることを特徴とする請求項１０に記載のモータ駆動装置。
13. モータコイルに電流を給電する給電ステップ４０１と、前記モータコイルに流れるコイル電流を前記電流検出部で前記基準電流値に達しているかどうかを比較するステップ４０２と、前記コイル電流が前記基準電流値に達していない場合には引き続き前記給電ステップを継続するステップ４０４と、前記コイル電流が前記基準電流値に達しているかどうかを再度比較するとともに前記コイル電流が前記基準電流値に達していない場合には１つ前の給電ステップに戻すステップ４０５と、前記ステップ４０５で前記コイル電流が前記基準電流値に達している場合には第１モード方式で前記コイル電流を減衰処理するステップ４０６と、前記ステップ４０２で前記コイル電流が前記基準電流値に達していると判定された場合に前記第２モード方式で前記コイル電流を減衰処理するステップ４０８を有することを特徴とする請求項５〜１２のいずれか１項に記載のモータ駆動装置の駆動方法。
14. モータコイルに電流を給電する給電ステップ６０１と、前記モータコイルに流れるコイル電流を前記電流検出部で前記基準電流値に達しているかどうかを比較するステップ６０２と、前記コイル電流が前記基準電流値に達していると判定された場合には前記ＣＬＫ分周部の分周比をデフォルト値よりも大きくするステップ６０４と、前記ステップ６０４で設定された分周比をもって、前記コイル電流を所定時間の間減衰するステップ６０９と、前記ステップ６０２で前記コイル電流が前記基準電流値に達していないと判定された場合に前記給電を継続するステップ６０６と、前記ステップ６０６で施した給電に基づき前記コイル電流が前記基準電流値に達しているかどうかを再度比較し達していない場合には前記ステップ６０６に戻るように指示するステップ６０７と、前記ステップ６０７で前記コイル電流が前記基準電流値に達している場合には前記デフォルト値の分周比に戻すステップ６０８と、前記ステップ６０８の後に前記ステップ６０９を所定の時間実行するステップ６１０を有することを特徴とする請求項６〜１２のいずれか1項に記載のモータ駆動装置の駆動方法。
15. モータコイルに電流を給電する給電ステップ８０１と、前記モータコイルに流れるコイル電流を前記電流検出部で前記基準電流値に達しているかどうかを比較するステップ８０２と、前記コイル電流が前記基準電流値に達していると判定された場合にはファースト減衰が全体の減衰に占める比率を増加させるステップ８０４と、前記ステップ８０２で前記コイル電流が前記基準電流値に達していないと判定された場合には前記給電を継続させるステップ８０６と、前記ステップ８０６での給電継続により前記コイル電流が前記基準電流値に達しているかどうかを再度比較し達していないと判定された場合には前記ステップ８０６のステップに戻るステップ８０７と、前記ステップ８０４または前記ステップ８０７に応じた減衰処理を所定時間実行するステップ８０９に沿って、請求項４〜１２のいずれか1項に記載のモータ駆動装置を制御することを特徴とするモータ駆動装置の制御方法。
16. モータコイルに電流を給電する給電ステップ１００１と、前記モータコイルに流れるコイル電流を前記電流検出部で第１基準電流値に達しているかどうかを比較するステップ１００２と、前記コイル電流が前記第１基準電流値に達していると判定された場合には前記第１基準電流値よりも大きい第２基準電流値と比較するステップ１００７と、前記コイル電流が前記第２基準電流値を超えていないと判定された場合に前記分周比をデフォルト値のＭ倍（Ｍは自然数）に変更するステップ１００９と、前記ステップ１００２で前記コイル電流が前記第１基準電流値に達していないと判定された場合には前記モータコイルに前記給電を継続させるステップ１００４と、前記ステップ１００４で前記給電が継続された後に前記コイル電流が前記第１基準電流値に達しているかどうかを比較するステップ１００５と、前記ステップ１００５で前記コイル電流が前記第１基準電流値に達していると判定された場合には前記分周比をデフォルト値に戻すステップ１００６と、前記ステップ１００７で前記コイル電流が前記第２基準電流値に達していると判定された場合には前記分周比を前記Ｍ倍よりも大きなＮ倍に変更するステップ１０１１と、前記ステップ１００６，１００９及び１０１１のいずれか１つで設定された分周比をもって、前記コイル電流の減衰処理を実行するステップ１０１２に沿って請求項９〜１２のいずれか1項に記載のモータ駆動装置を制御することを特徴とするモータ駆動装置の制御方法。