JPH02250686A - モータ回転方向検出装置 - Google Patents
モータ回転方向検出装置Info
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- JPH02250686A JPH02250686A JP1068279A JP6827989A JPH02250686A JP H02250686 A JPH02250686 A JP H02250686A JP 1068279 A JP1068279 A JP 1068279A JP 6827989 A JP6827989 A JP 6827989A JP H02250686 A JPH02250686 A JP H02250686A
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- pulse
- rotation
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
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- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
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。
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〕
本発明は、電動車両等におけるモータ回転方向検出装置
に係り、特にマイコンを使用して電動車両等のモータの
回転を制御する上で必要とするモータ回転方向の検出装
置に関するものである。
に係り、特にマイコンを使用して電動車両等のモータの
回転を制御する上で必要とするモータ回転方向の検出装
置に関するものである。
従来、モータの回転数を検出するためには、第７図に示
すような直流発電機の一種であるタコジェネレータや、
光学的あるいは電磁的に回転を検出するパルス発生器を
使用する方式が一般に用いられている。第７図において
、符号２１はモータを示し、符号２２はタコジェネレー
タを示している。 ゛ そして回転方向は、タコジェネレータの場合はその出力
電圧の楢性によって判別することができ、パルス発生器
の場合は２相パルス出力の位相差によって判別すること
ができる。
すような直流発電機の一種であるタコジェネレータや、
光学的あるいは電磁的に回転を検出するパルス発生器を
使用する方式が一般に用いられている。第７図において
、符号２１はモータを示し、符号２２はタコジェネレー
タを示している。 ゛ そして回転方向は、タコジェネレータの場合はその出力
電圧の楢性によって判別することができ、パルス発生器
の場合は２相パルス出力の位相差によって判別すること
ができる。
第８図はタコジェネレータの出力特性を例示したもので
あって、回転数（Ｎまたは−Ｎ）はその出力電圧（ＶＯ
または−ＶＯ）の大きさによって知ることかでき、回転
方向は出力電圧の極性（＋または−）で判別できる。
あって、回転数（Ｎまたは−Ｎ）はその出力電圧（ＶＯ
または−ＶＯ）の大きさによって知ることかでき、回転
方向は出力電圧の極性（＋または−）で判別できる。
パルス発生器方式では、回転数はアナログ処理方式の場
合は第９図に示すように、周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換
器２３を用いて直流電圧化して検出する必要があるが、
ディジタル方式の場合はタイマ（カウンタ）によって直
接検出することができる。特にマイコン処理の場合は、
一般に内部にカウンタを有しているのでその処理は容易
である。
合は第９図に示すように、周波数／電圧（Ｆ／Ｖ）変換
器２３を用いて直流電圧化して検出する必要があるが、
ディジタル方式の場合はタイマ（カウンタ）によって直
接検出することができる。特にマイコン処理の場合は、
一般に内部にカウンタを有しているのでその処理は容易
である。
一方、回転方向の検出を行う場合、第１０図に示すよう
に２相パルス出力φ１．φ２の一方のパルス例えばφ２
の立ち上がりで他方のパルスφ１を識別した出力の正負
によって、同図（１）に示す正転と、同図（２）に示す
逆転との回転方向検出を行うことができる。
に２相パルス出力φ１．φ２の一方のパルス例えばφ２
の立ち上がりで他方のパルスφ１を識別した出力の正負
によって、同図（１）に示す正転と、同図（２）に示す
逆転との回転方向検出を行うことができる。
第１１図は、この場合の検出回路を示したものであって
、Ｄタイプフリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）２４を用い、
一方のパルスφ２をクロック（ＣＬＫ）入力とし、他方
のパルスφ１をデータ（Ｄ）入力として与えることによ
って、同図（１）に示す正転の場合にはハイレベル（“
Ｈ”）の出力を得、同図（２）に示す逆転の場合にはロ
ーレベル（“Ｌ′′）の出力を得ることが示されている
。
、Ｄタイプフリップフロップ（Ｄ−ＦＦ）２４を用い、
一方のパルスφ２をクロック（ＣＬＫ）入力とし、他方
のパルスφ１をデータ（Ｄ）入力として与えることによ
って、同図（１）に示す正転の場合にはハイレベル（“
Ｈ”）の出力を得、同図（２）に示す逆転の場合にはロ
ーレベル（“Ｌ′′）の出力を得ることが示されている
。
タコジェネレータの出力はアナログ信号であって、回転
数９回転方向ともその処理が容易である。
数９回転方向ともその処理が容易である。
一方、信号のディジタル処理を行う場合には、別にアナ
ログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器を必要とし、コスト
が上昇する。また、低回転では出力レベルが安定しない
。特に極低速での正逆転の切り替えタイミングを正確に
検出することは困難である。
ログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器を必要とし、コスト
が上昇する。また、低回転では出力レベルが安定しない
。特に極低速での正逆転の切り替えタイミングを正確に
検出することは困難である。
更に、パルス発生器を用いる場合、回転数の処理は特に
マイコンを使用する限り前述のように容易であるが、回
転方向の検出にはＤタイプフリップフロップによる信号
の前処理が必要となり、ロジックＩＣの数が増加する。
マイコンを使用する限り前述のように容易であるが、回
転方向の検出にはＤタイプフリップフロップによる信号
の前処理が必要となり、ロジックＩＣの数が増加する。
一方、マイコンのポートにエツジトリガの検出機能があ
れば、このような前処理は必要ないが、多くの場合この
ようなボートは容易されていない。
れば、このような前処理は必要ないが、多くの場合この
ようなボートは容易されていない。
本発明は、このような従来技術の課題を解決しようとす
るものであって、特に、パルス発生器からの２相パルス
によって回転方向の検出を行う際に、Ｄタイプフリップ
フロップによる前処理を必要としないモータ回転方向検
出装置を提供することを、その目的としている。
るものであって、特に、パルス発生器からの２相パルス
によって回転方向の検出を行う際に、Ｄタイプフリップ
フロップによる前処理を必要としないモータ回転方向検
出装置を提供することを、その目的としている。
本発明では、モータの正転または逆転に応じて互いに９
０’進みまたは遅れる位相の２相パルスを発生するパル
ス発生器と、２相パルスの内の一方のパルスを微分した
のち基準レベルと比較することによって整形パルスを発
生する波形整形部とを有している。そして、該整形パル
スによって他方のパルスを識別する処理を複数回繰り返
して行った結果の一致検出によって回転方向の判別を行
うとともに、いずれか一方のパルスの計数によって得ら
れた回転数が所定値以下のときのみ該判別を有効にする
演算部を備える、という構成を採っている。これによっ
て前述した目的を達成しようとするものである。
０’進みまたは遅れる位相の２相パルスを発生するパル
ス発生器と、２相パルスの内の一方のパルスを微分した
のち基準レベルと比較することによって整形パルスを発
生する波形整形部とを有している。そして、該整形パル
スによって他方のパルスを識別する処理を複数回繰り返
して行った結果の一致検出によって回転方向の判別を行
うとともに、いずれか一方のパルスの計数によって得ら
れた回転数が所定値以下のときのみ該判別を有効にする
演算部を備える、という構成を採っている。これによっ
て前述した目的を達成しようとするものである。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づい
て説明する。
て説明する。
この第１図ないし第６図に示す実施例は、モータの正転
または逆転に応じて互いに９０°進みまたは遅れる位相
の２相パルス（φ１．φ２）を微分したのち基準レベル
と比較することによって整形パルスを発生する波形整形
部（１）を有している。該整形パルスによって他方のパ
ルス（φ２）を識別する処理を複数回繰り返して行った
結果の一致検出によって回転方向の判別を行われる。そ
して、いずれか一方のパルスの計数によって得られた回
転数が所定値以下のときのみ該判別を有効にする演算部
（２）を備えている。
または逆転に応じて互いに９０°進みまたは遅れる位相
の２相パルス（φ１．φ２）を微分したのち基準レベル
と比較することによって整形パルスを発生する波形整形
部（１）を有している。該整形パルスによって他方のパ
ルス（φ２）を識別する処理を複数回繰り返して行った
結果の一致検出によって回転方向の判別を行われる。そ
して、いずれか一方のパルスの計数によって得られた回
転数が所定値以下のときのみ該判別を有効にする演算部
（２）を備えている。
パルスφ１．φ２の内、一方のパルスφ１は正転の場合
パルスφ２より９０°位相が進んでいる。
パルスφ２より９０°位相が進んでいる。
演算部２はマイコン（ＣＰＵ）１３を有し、パルスφ１
はＣＰＵ１３のポート（ＰＯＯ）に入力される。ＣＰＵ
１３は内部カウンタによってパルスとパルスの間隔を計
測し、その結果を演算処理することによって、回転数の
検出を行う。
はＣＰＵ１３のポート（ＰＯＯ）に入力される。ＣＰＵ
１３は内部カウンタによってパルスとパルスの間隔を計
測し、その結果を演算処理することによって、回転数の
検出を行う。
一方、波形整形部１は、コンデンサＣと抵抗Ｒとからな
る微分回路１１と、コンパレータ（ＣＭＰ）１２とを有
している。
る微分回路１１と、コンパレータ（ＣＭＰ）１２とを有
している。
第２図、は、微分回路１１とコンパレータ１２の動作を
タイムチャートによって説明したものである。パルスφ
２は、微分回路１１で微分されて、微分パルスφ２ａを
生じる。コンパレータ１２は、微分パルスφ２ａを基準
電圧と比較することによって波形整形し、一定パルス幅
ｔの整形パルスφ２ｂを生じる。この出力パルスφ２ｂ
は、ＣＰＵ１３のポート（ＰＯＩ）に入力される。
タイムチャートによって説明したものである。パルスφ
２は、微分回路１１で微分されて、微分パルスφ２ａを
生じる。コンパレータ１２は、微分パルスφ２ａを基準
電圧と比較することによって波形整形し、一定パルス幅
ｔの整形パルスφ２ｂを生じる。この出力パルスφ２ｂ
は、ＣＰＵ１３のポート（ＰＯＩ）に入力される。
第３図は、整形パルスφ２ｂによる回転方向判別の処理
をタイムチャートによって説明したものである。
をタイムチャートによって説明したものである。
この第３図に示すように、パルスφ１がパルスφ２に対
して９０度進んでいて、波形整形部２によって整形パル
スφ２ｂを生じているものとする。
して９０度進んでいて、波形整形部２によって整形パル
スφ２ｂを生じているものとする。
この場合、回転数が低いＡに示す領域すなわち第３図中
のＡ ｆｉＪｌ域では、ＣＰＵ１３は正常に回転方向の
判別を行って正転を示す判別出力ハイレベル“°Ｈ”を
連続的に発生する。しかしながら第３図中の８９１域に
示す高回転数領域では、ＣＰＵ１３内部における判別動
作の遅れから判別出力を連続して発生することができな
くなる。
のＡ ｆｉＪｌ域では、ＣＰＵ１３は正常に回転方向の
判別を行って正転を示す判別出力ハイレベル“°Ｈ”を
連続的に発生する。しかしながら第３図中の８９１域に
示す高回転数領域では、ＣＰＵ１３内部における判別動
作の遅れから判別出力を連続して発生することができな
くなる。
第４図は、この模様をさらに詳細に説明するため、第３
図における一部を拡大して示したものである。
図における一部を拡大して示したものである。
すなわち、ＣＰＵ１３は、パルス出力φ２ｂが“Ｈ”の
ときのみパルスφ１の状態がハイレベル“Ｈ”かローレ
ベル“Ｌ″かを判別して判別出力を発生する。この際、
ノイズ等による誤動作を防止するため、プログラム上よ
り２回以上のチエツクを行って判別出力を発生するよう
になっている。
ときのみパルスφ１の状態がハイレベル“Ｈ”かローレ
ベル“Ｌ″かを判別して判別出力を発生する。この際、
ノイズ等による誤動作を防止するため、プログラム上よ
り２回以上のチエツクを行って判別出力を発生するよう
になっている。
第４図においてａ、ｂはＣＰＵ１３による２回のチエツ
ク結果を示し、ＣＰＵ１３はチエツク結果ａ、ｂの一致
を検出して判別出力を発生する。そのため、整形パルス
φ２ｂのパルス幅をあまり短くすることができない。
ク結果を示し、ＣＰＵ１３はチエツク結果ａ、ｂの一致
を検出して判別出力を発生する。そのため、整形パルス
φ２ｂのパルス幅をあまり短くすることができない。
一方、高回転時には検出パルスが短くなるため、パルス
φ１が整形パルスφ２ｂの期間を内に終了し、チエツク
結果ａが“Ｈ″でもチエツク結果すが°“Ｌ”になる場
合が生じる。この場合は、正転状態であっても判別出力
は発生せず誤判別となる。
φ１が整形パルスφ２ｂの期間を内に終了し、チエツク
結果ａが“Ｈ″でもチエツク結果すが°“Ｌ”になる場
合が生じる。この場合は、正転状態であっても判別出力
は発生せず誤判別となる。
そのため、ＣＰＵ１３は、ポートＰＯＯのパルス入力カ
ウント結果が一定回転数以下の場合のみ、回転方向の判
別処理を行うようにプログラムされている。
ウント結果が一定回転数以下の場合のみ、回転方向の判
別処理を行うようにプログラムされている。
第５図は、回転方向検出特性上における回転方向判別の
有効領域を示したものである。パルスφ１に対するＣＰ
Ｕ１３の回転数検出動作に基づいて、パルス数ｎに対し
て直線的関係で回転数Ｎが検出される。この際、パルス
数ｎ１に対する一定低回転数Ｎ１以下を、回転方向判別
の有効領域とし、これによって上述の誤判別の影響を除
去することができる。
有効領域を示したものである。パルスφ１に対するＣＰ
Ｕ１３の回転数検出動作に基づいて、パルス数ｎに対し
て直線的関係で回転数Ｎが検出される。この際、パルス
数ｎ１に対する一定低回転数Ｎ１以下を、回転方向判別
の有効領域とし、これによって上述の誤判別の影響を除
去することができる。
モータの正逆転が切り替わるのは静止状態（回転数０）
を挟む低回転域においてであり、上述のように回転方向
判別の有効領域を制限しても実際上支障を生じることは
ない。
を挟む低回転域においてであり、上述のように回転方向
判別の有効領域を制限しても実際上支障を生じることは
ない。
第５図においては、回転方向判別の有効領域に対応する
パルス数ｎ１は、第４図において説明したＣＰＵ１３に
よる２回の回転方向チエツクが正常に行われなくなるパ
ルス数ｎ２より、さらに低回転側に選ばれている。
パルス数ｎ１は、第４図において説明したＣＰＵ１３に
よる２回の回転方向チエツクが正常に行われなくなるパ
ルス数ｎ２より、さらに低回転側に選ばれている。
第６図は、ＣＰＵ１３による回転方向判別処理をフロー
チャートによって説明したものであって、簡単化のため
２回の繰り返しチエツクは省略して示されている。
チャートによって説明したものであって、簡単化のため
２回の繰り返しチエツクは省略して示されている。
最初、ボー）ＰＯＯの入力をチエツクしてハイレベル“
Ｈ”の発生を調べ（ステップＳ１）、発生していないと
きは、非回転状態なので他ルーチンへ移行する。“Ｈ”
が発生している時は回転数Ｎをチエツクして所定値Ｎ、
を超えているか否かを調べ（ステップＳ２）、超えてい
る時は他ルーチンへ移行する。Ｎ、を超えていない時は
回転方向判別の有効領域内なので、ボートＰ０１の入力
をチエツクしてハイレベル“Ｈ”・であるか否かを調べ
る（ステップＳ’３ ） 、 “Ｈ″であったときは
正転判別処理を行って（ステップＳ４）、他ルーチンへ
移行する。“Ｈ”でなかったときは逆転判別処理を行っ
て（ステップＳ５）、他ルーチンへ移行する。
Ｈ”の発生を調べ（ステップＳ１）、発生していないと
きは、非回転状態なので他ルーチンへ移行する。“Ｈ”
が発生している時は回転数Ｎをチエツクして所定値Ｎ、
を超えているか否かを調べ（ステップＳ２）、超えてい
る時は他ルーチンへ移行する。Ｎ、を超えていない時は
回転方向判別の有効領域内なので、ボートＰ０１の入力
をチエツクしてハイレベル“Ｈ”・であるか否かを調べ
る（ステップＳ’３ ） 、 “Ｈ″であったときは
正転判別処理を行って（ステップＳ４）、他ルーチンへ
移行する。“Ｈ”でなかったときは逆転判別処理を行っ
て（ステップＳ５）、他ルーチンへ移行する。
以上説明したように本発明によれば、２相パルスを用い
てモータの回転方向の検出を行う際に、Ｄタイプフリッ
プフロップを必要としないので、回路構成が簡略化され
る。すなわち他の目的に使用されている４個入りまたは
２個入りのコンパレータＩＣ等の一部を用いてＤタイプ
フリップフロップの代用ができるので、基板上のスペー
スが節約できる。また低速域のみを回転方向判別の有効
領域とするので、誤動作を防止できる。また、この際、
検出位相の精度を必要としない、なおＩＣ化されたコン
パレータの代わりに電流増幅率の高いトランジスタやＭ
ＯＳ −ＦＥＴ等を使用することもでき、よりスペース
とコストの面で有利である。
てモータの回転方向の検出を行う際に、Ｄタイプフリッ
プフロップを必要としないので、回路構成が簡略化され
る。すなわち他の目的に使用されている４個入りまたは
２個入りのコンパレータＩＣ等の一部を用いてＤタイプ
フリップフロップの代用ができるので、基板上のスペー
スが節約できる。また低速域のみを回転方向判別の有効
領域とするので、誤動作を防止できる。また、この際、
検出位相の精度を必要としない、なおＩＣ化されたコン
パレータの代わりに電流増幅率の高いトランジスタやＭ
ＯＳ −ＦＥＴ等を使用することもでき、よりスペース
とコストの面で有利である。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は波形整形
部における整形パルスの発生を説明するタイムチャート
、第３図は本発明方式の動作原理を説明する図、第４図
は本発明方式の動作を説明する図、第５図は回転方向判
別の有効領域を示す図、第６図は回転方向判別の処理を
示すフローチャート、第７図はタコジェネを示す図、第
８図・はタコジェネの回転数対出力電圧特性を示す図、
第９図はアナログ方式の回転数検出方法を示す図、第１
０図は２相パルスによる回転方向の検出原理を示す図、
第１１図は従来の回転方向検出方法を示す図である。 １・・・波形整形部、２・・・演算部、１１・・・微分
回路、１２・・・コンパレータ（ＣＭＰ）、１３・・・
マイコン（ＣＰＵ）。 第１図 （ｔｌ Ｒ４Ｆｌｊ）
部における整形パルスの発生を説明するタイムチャート
、第３図は本発明方式の動作原理を説明する図、第４図
は本発明方式の動作を説明する図、第５図は回転方向判
別の有効領域を示す図、第６図は回転方向判別の処理を
示すフローチャート、第７図はタコジェネを示す図、第
８図・はタコジェネの回転数対出力電圧特性を示す図、
第９図はアナログ方式の回転数検出方法を示す図、第１
０図は２相パルスによる回転方向の検出原理を示す図、
第１１図は従来の回転方向検出方法を示す図である。 １・・・波形整形部、２・・・演算部、１１・・・微分
回路、１２・・・コンパレータ（ＣＭＰ）、１３・・・
マイコン（ＣＰＵ）。 第１図 （ｔｌ Ｒ４Ｆｌｊ）
Claims (1)
- （１）．モータの正回転または逆転に応じて互いに９０
゜進みまたは遅れる位相の２相パルスを発生するパルス
発生器と、前記２相パルスの内の一方のパルスを微分し
たのち基準レベルと比較することによって整形パルスを
発生する波形整形部とを有し、 該整形パルスによって前記他方のパルスを識別する処理
を複数回繰り返して行うとともにその結果得られる一致
検出によって回転方向の判別を行うとともに，いずれか
一方のパルスの計数によって得られた回転数が所定値以
下のときのみ該判別を有効にする演算部を備えてなるこ
とを特徴とするモータ回転方向検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068279A JPH02250686A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | モータ回転方向検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1068279A JPH02250686A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | モータ回転方向検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02250686A true JPH02250686A (ja) | 1990-10-08 |
Family
ID=13369164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1068279A Pending JPH02250686A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | モータ回転方向検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02250686A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH066997A (ja) * | 1992-06-17 | 1994-01-14 | Mita Ind Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2009284644A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Meidensha Corp | 正逆転判定の誤動作防止装置 |
| CN101839950A (zh) * | 2010-03-24 | 2010-09-22 | 上海奥波电子有限公司 | 一种直流电动机转向检测装置及方法 |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP1068279A patent/JPH02250686A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH066997A (ja) * | 1992-06-17 | 1994-01-14 | Mita Ind Co Ltd | モータ制御装置 |
| JP2009284644A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Meidensha Corp | 正逆転判定の誤動作防止装置 |
| CN101839950A (zh) * | 2010-03-24 | 2010-09-22 | 上海奥波电子有限公司 | 一种直流电动机转向检测装置及方法 |
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