JPH0199495A - ステッピングモータの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はステッピングモータの駆動装置、詳しくは、カ
メラのオートフォーカスや絞り制御等のため、あるいは
、ハンドベルト用コンピュータのヘッドアクセス等のた
めに使用されるステッピングモータの駆動装置に関する
。

［従来の技術］ 周知のように、ステッピングモータを上記装置のアクチ
ュエータとして使用する場合、環境温度が低下すれば、
粘性抵抗が増大して負荷トルクが増加するから、モータ
のトルク不足による税調、つまり回転不能になって回転
が停止してしまう現象が発生する虞れがある。加うるに
、温度が低下すれば、ステッピングモータの駆動装置に
電源を供給する電池の性能も劣化するから、モータのト
ルク不足がより著しくなる。

ところで、ステッピングモータは、駆動するパルス信号
の周波数、つまり単位時間当たりのモータの回転数が低
下すると、発生するトルクが増大するという特性がある
。そこで、従来は、環境温度が低いときでも脱調せずに
充分に回転できるように、予じめ低い周波数のパルス信
号で駆動するようにしていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述従来例では環境温度が高い場合でも
、低い周波数で回転されることになるから、装置として
の位置決めに要する時間が長くなってしまうという問題
点があった。

ところで、環境温度を検出し、温度が低いときには、ス
テッピングモータを駆動するパルス信号の周波数を下げ
て低速回転にすれば位置決めに要する時間はかかっても
、脱調することなしに回転させることができる。また、
温度が高いときは、パルス駆動周波数を上げて高速回転
にしても充分なトルクを得られるので、脱調する虞れが
なく、位置決めに必要な時間を短縮することができる。

そこで、本発明の目的は、上述した点に鑑み、ステッピ
ングモータを駆動するパルス信号の周波数を環境温度に
応じて変化させることにより、従来のステッピングモー
タの駆動装置が有していた問題点を解消した駆動装置を
提供するにある。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明では
、上記問題点を解決するために、環境温度に応じ、ステ
ッピングモータを駆動するパルス信号の周波数を変化さ
せる手段を備えている。

従って、本発明では、環境温度が低いときは、パルス信
号の周波数が低下して税調の虞れなくステッピングモー
タが駆動し、温度が高いときは、パルス信号の周波数が
高くなって位置決めに要する時間が短縮される。

［実　施　例コ 第１図は、本発明の一実施例を示すステッピングモータ
の駆動装置の回路図である。この第１図に示される駆動
装置では、温度“高”を検出する第１の基準電圧と、温
度“低”を検出する第２の基準電圧とを設定することに
より、ステッピングモータを駆動するパルス信号の周波
数を高速、中速、低速と３分割して制御するようにして
いる。

第１図において、符号１は、このステッピングモータの
駆動装置に直流電源を供給するための電池で、この電池
１の電圧は、抵抗Ｒ１を介して定電圧ダイオードＺＤ、
に供給されて第１の基準電圧Ｖｒｌを生じ、同基準電圧
Ｖｒｌは比較器２の反転入力端子に印加される。上記第
１の基準電圧Ｖｒｌは、さらに抵抗Ｒ２とＲ３で分圧さ
れ、第２の基準電圧Ｖｒ２となって比較器３の非反転入
力端子に供給される。また、比較器２の非反転入力端子
と比較器３の反転入力端子には、温度センサ７から環境
温度に対応した電圧が供給されるようになっている。こ
の温度センサ７は、例えば、ポジスタのような正の温度
係数を有する温度−電圧変換素子を内蔵している。

比較器２と３の各出力は、ＣＰＵ４に供給されて論理演
算されたのち、ドライバ５を介して、図示シナいアクチ
ュエータを作動させるためのステッピングモータ６に供
給される。

このように構成された本実施例装置は次のように作動す
る。今、環境温度が充分に高い場合、センサ出力電圧Ｖ
ｌｌｌは第１の基準電圧Ｖｒｌより高いので、表１に示
すように、比較器２の出力はＨ”となり、比較器３の出
力は“Ｌ”となる。

表　　　１ また、環境温度が大きく低下すると、センサ出力電圧ｖ
Ｉｌｌは、第２の基準電圧Ｖｒ２よりも低くなるので、
表１に示すように、比較器２の出力レベルは“Ｌ”とな
り、比較器３の出力レベルは“Ｈ″となる。さらにまた
、環境温度が上述の中間の状態にあるときは、センサ出
力電圧ＶＩＩｌが第１の基準電圧Ｖｒｌよりは低く、第
２の基準電圧Ｖｒ２よりは高くなるから、表１に示すよ
うに、比較器２と３の出力レベルは何れも“Ｌ″となる
。

このような比較器２と３の出力がＣＰＵ４に供給される
と、ＣＰＵ４は第２図に示すフローチャートに従ってス
テッピングモータを駆動するパルス信号の周波数を変化
させる制御動作を行ない、本実施例の駆動装置が作動す
る。

即ち、ＣＰＵ４は第２図に示すように、まず、比較器２
の出力の論理レベルをチエツクし、これが“Ｈ′″の場
合には、環境温度“高″と判断し、高速のパルス周波数
を選択する。また、この比較器２の出力の論理レベルが
“Ｌ”の場合には、次に、比較器３の出力の論理レベル
をチエツクし、“Ｈ”なら環境温度“低″と判断して低
速のパルス周波数を選択する。比較器３の出力の論理レ
ベルも“Ｌ”の場合は、環境温度が“高”と“低”の中
間の温度と判断し、中速のパルス周波数を選択する。こ
のようにしてパルス周波数の選択が終ったら、その選択
された周波数でドライバ５を介しステッピングモータ６
がパルス駆動される。

第３図（Ａ）は環境温度“高″の場合、第３図（Ｂ）は
環境温度“中“の場合、第３図（Ｃ）は環境温度“低”
の場合、のそれぞれについてステッピングモータを駆動
するパルス信号の周波数を時間の関数として示した線図
で、立上がり、立下がり部分が傾斜した台形となってい
る。これらの図から分るように、環境温度の“高″、　
“中”、　“低”に応じ、脱調を回避して所要のトルク
を確保するように、フラット部分のパルス周波数をｆＭ
Ａ＞ｆＭＢ＞ｆＭｃのように変えている。また、立上が
り、立下がり部分の傾斜角θもθい〉θ８〉θ。のよう
に、パルス周波数の変化率を落して、加速に必要なトル
クを抑えている。この理由は、立上がり、立下がり部分
の傾きに相当する加速度が大になるほど、モータの必要
とするトルクが増えてくるので、環境温度の低下に伴い
、立上がり。

立下がり部分の傾斜を緩やかにすることによって、環境
温度の低下によるトルク低下を防ぎ、これによって税調
現象を防止しようとするものである。

ところで、ステッピングモータの移動量は、単位時間当
り回転数と時間との積に相当するので、第３図（Ａ）　
、　（Ｂ）　、　（Ｃ）の各図についてステッピングモ
ータの移動量が等しければ、面積も等しいはずである。

従って、環境温度が低い場合には、第３図（Ｃ）に示す
ように、周波数つまり単位時間当りの回転数が低くなり
、時間をかけて作動することによりトルクが増大して税
調現象が防止される。

逆に、環境温度が高い時は、第３図（Ａ）に示すように
、周波数が高くなるので、短時間で制御目標位置に位置
決めされる。

以上の説明では、ステッピングモータを駆動するパルス
信号の周波数は、台形状に変化させたが、立上がり、立
下がり部分をステップ状に急峻に変化させてもよいこと
は勿論である。また、環境温度を３分割する例について
述べたが、もっと細かく分割すれば、よりきめ細かな制
御ができることはいうまでもない。

［発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば、環境温度が低下し
た場合、ステッピングモータを駆動するパルス信号の周
波数、つまり単位時間当りの回転数を下げ、時間をかけ
て駆動するので、トルク不足により、モータが脱調して
しまうという最悪の状態を防止でき、また、逆に環境温
度が高くなったときは、パルス信号の周波数を高くする
ので、位置決めによる制御時間を短くすることができる
等の顕著な効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るステッピングモータ
の駆動装置の電気回路図、 第２図は、上記第１図中のＣＰＵのフローチャート、 第３図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は、上記第１図
に示す装置で、環境温度の変化により、ステッピングモ
ータを駆動するパルス信号の時間に対するパルス周波数
の変化を示した各線図である。 １・・・・・・・・・・・・電　池 ２．３・・・・・・比較器（パルス信号の周波数を変化
させる手段） ４・・・・・・・・・・・・ＣＰＵ　（パルス信号の周
波数を変化させる手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ステッピングモータを駆動するパルス信号の周波数を
   温度に応じて変化させる手段を具備したことを特徴とす
   るステッピングモータの駆動装置。