JPH02257456A - モータ駆動制御回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は磁気記録再生装＠（ＶＴＲ）のテープ走行を間
欠駆動するモータ駆動制御回路に関する。

（従来の技術） 従来、ＶＴＲのスローモーション再生は静止画再生→標
準再生→静止画再生の順にＶＴＲのモードを繰り返し切
り換えることによって行われ、見かけ上のスローモーシ
ョン再生画像を得ている。

しかも、このスローモーション再生画像のスピードは前
記静止画再生時間を変化させることによって変化される
。第５図は標準再生スピードに比較して１／３のスピー
ドで画像が再生される１／３スロ一モーシヨン再生時の
テープの動きを示した図である。図から、標準再生スピ
ードで２トラツクテープを動かして１フレ一ム分の再生
を行い、次の２フレ一ム分はテープを停止させて静止画
再生を行っていることが分かる。従って、標準再生時で
３フレ一ム分（６フイ一ルド分）の時間が経過する間に
、１フレ一ム分のトラックを繰り返し再生することにな
り、ＶＴＲは見かけ上テープを標準再生時の１／３のス
ピードで再生していることになる。ここで、静止画再生
時のテープ走行停止時間を変化させて標準再生時のｎフ
レーム時間とすれば、ＶＴＲの見かけ上の再生速度は標
準再生時の１／　（ｎ＋１＞になる。従って、このｎ（
自然数）を変化させることによって、スローモーション
再生スピードを変化させることができる。

第６図（Ａ＞は上記スローモーション再生時にテープを
間欠走行させた場合のテープ速度の変化と走行量の関係
を示した図である。即ち、テープは時刻ｔ。からその走
行がスタートして一定加速度で時刻ｔ１まで加速され、
その侵一定速度で時刻ｔ２まで走行してから一定のブレ
ーキ力によって減速され、時刻ｔ３で停止される。この
間の上記テープの走行量はテープ速度を積分することに
よって得られ、その変化は第６図（Ｂ）に示す如くであ
る。この第６図に示したようなテープ走行を繰り返すこ
とによってスローモーション再生が実現される。

上記した如く第６図（Ａ＞が示すようにスローモーショ
ン再生では、停止中のキャプスタンモータをほぼ標準再
生速度まで加速して再び停止させなければならない。こ
のキャプスタンモータの加速及び定速制御は通常の速度
制御方式によって容易に実現され問題はない。一方、キ
ャプスタンモータの停止方法としては単に電源を切る方
式、モータ巻線の両端をショートするいわゆる発電ブレ
ーキ方式、モータを逆回転方向に駆動する逆転ブレーキ
方式の３種類が存在する。この中で、逆転ブレーキ方式
のみがスローモーション再生に必要な高速応答を満足さ
せえるため、通常この方式が採用されている。この逆転
ブレーキ方式では電流を切るタイミングが最も重要であ
り、モータの回転数が完全に零になる時点からずれると
、プレーキネ完全状態もしくは逆回転状態となる。しか
もこの際のモータ回転数が零となる判断は非常に困難で
ある。従って、従来は単にモータに一定時間の逆回転方
向の電流をかけると共に、機械的な低トルクの補助ブレ
ーキもしくは同等のブレーキを用いる方法が採用されて
いる。この場合、補助ブレーキの効果によりブレーキ時
間の最適値からのずれによる悪影響は低減されるが、ブ
レーキ機構及び回路の温度変化、経時変化等の影響を完
全に取り除くことば困難であるという欠点があった。

ここで述べている温度変化、経時変化等の影響とはモー
タの軸受部の軸ロス、モータトルク変化による起動、ブ
レーキ効率、テープ圧着表面のすべり率、モータ駆動回
路のドリフト等である。

（発明が解決しようとする課題） 上記した如くスローモーション再生で使用される逆転ブ
レーキ方式では、モータに印加した逆転方向の電流を切
るタイミングが最も重要であるが、このタイミングをと
らえることが非常に困難であるため、従来は単に一定時
間逆転ブレーキをかけた後、機械的な低トルクの補助ブ
レーキを用いてキャプスタンモータを停止している。こ
の方法によって、ブレーキ時間の最適値からのずれを補
助ブレーキ効果によって低減することができるが、ブレ
ーキ性能に対する温度変化、経時変化等の影響によって
、間欠スローモーション再生性能が不安定になるという
欠点があった。そこで本発明は上記の欠点を除去するも
ので、最適なブレーキ期間を毎回決定して逆転ブレーキ
を掛けることによってブレーキ性能への温度変化、経時
変化の影響を除去することができて常に安定したブレー
キ制御を掛けることができるモータ駆動制御回路を提供
することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、順方向に回転して磁気テープを走行させてい
る直流モータに、逆回転方向の電圧を印加してブレーキ
掛けることにより、前記磁気テープを停止させるブレー
キ制御を行うモータ駆動制御回路において、前記直流モ
ータの回転周波数を検出する回転周波数検出手段と、前
記ブレーキ制御の開始時点とこの開始時点から所定時間
たった中間時点にてそれぞれ前記回転周波数検出手段か
ら得られる前記直流モータの回転周波数及び前配所定時
間とから前記直流モータの回転が停止する時点を演算す
る演算手段と、この演算手段によって得られる前記直流
モータの回転が停止する時点に基ずいて前記直流モータ
への逆回転方向電圧の印加を停止する制御手段とを具備
した構成を有している。

（作用） 本発明のモータ駆動制御回路において、回転数検出手段
は直流モータの回転数を検出してこれを演算手段に出力
する。演算手段はブレーキ制御の開始時点とこの開始時
点から所定時間たった中間時点にて前記回転数検出手段
から得られる前記直流モータの回転数及び前記所定時間
とから前記直流モータの回転数が零となる時点を演算し
てこれを制御手段に知らせる。制御手段は前記演算手段
によって得られる前記直流モータの回転数が零となる時
点に基づいて前記直流モータへの逆回転方向電圧の印加
を停止する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
１図は本発明のモータ駆動制御回路の一実施例を示した
ブロック図である。１はキャプスタンモータ５の回転位
相誤差信号を出力する位相制御回路、２はキャプスタン
モータ５の回転周波数を検出して回転速度誤差信号を出
力する速度制御回路、３は前記回転位相誤差信号と回転
速度誤差信号とを比較してキャプスタンモータ５の回転
制御信号をモータ駆動回路４に出力する比較器、４は前
記回転制御信号に基づいてキャプスタンモータ５に起動
及び逆転電流を供給して定速駆動すると共に加速及び減
速駆動を行うモータ駆動回路、５はキャプスタン（図示
せず）を回転させてテープを例えば間欠走行させるキャ
プスタンモータ、６はモータ駆動回路４を制御してキャ
プスタンモータ５を間欠駆動して間欠スローモーション
再生を実現するマイクロコンピュータ、７はキャプスタ
ンモータ５の回転速度に対応したＦＧパルスを発生する
パルスジェネレータ、８は入力されるＦＧパルスの波形
を整形する波形整形回路、９はＦＧパルスをマイクロコ
ンピュータ６に入力するためのインタフェース、１０は
再生パルスコントロールが供給される再生コントロール
信号入力端子、１１は再生コントロールパルスを整形す
る再生コントロール信号整形回路、１２は基準信号源で
ある。

次に本実施例の動作について説明する。間欠スローモー
ション再生時、マイクロコンピュータ６はモータ駆動回
路４を制御してキャプスタンモータ５に起動電流を供給
して、第２図の時刻０〜１１１１１時間キャプスタンモ
ータを加速し、その後、主に位相制御回路１、速度制御
回路２及び比較器３等から成るサーボ系を動作させてキ
ャプスタンモータ５を時刻ｔｍ１〜ｔｍ２時間定速回転
させる。

更にマイクロコンピュータ６はモータ駆動回路４を制御
して時刻ｔｍ２〜ｔｍ３時間キャプスタンモータ５に逆
転電流を印加してブレーキをかけて、時刻ｔｌＩ１３に
てこのキャプスタンモータ５を停止させる。ここで、温
度変化、経時変化等によるキャプスタンモータ５の機械
的駆動系の負荷変動によって最適なブレーキ期間が変動
する。そこで本例ではこれを補正するために、マイクロ
コンピュータ６はモータ駆動回路４を介してキャプスタ
ンモータ５にブレーキをかける期間を変化させる制御を
行っている。

以降、この制御に関して詳述する。一般にキャプスタン
モータ５の如く直流モータの起動停止はほぼきれいな一
次遅れ特性の過渡応答を示し、上述した第２図はキャプ
スタンモータ５の回転数に関する過渡応答を示している
。ところで直流モータの伝達関数をＧｍとすると次式が
成立する。

Ｇ　　＝１／（Ｓ・τ、＋１）（Ｓ・τ、＋１）・・・
（１） 但し、τ。は電気的時定数、τ□は機械的時定数を示し
、又、モータはτ　〉〉τ。となるように設計されてい
るため、電気的時定数で８は過渡特性無視しえる。従っ
て、（１）式は次式の如く近似でき、−次遅れ系の伝達
関数で表わされる。

Ｇ　　＝１／（Ｓ・τ　＋１）　　　　・・・（２）ｍ
　　　　　　　　　　　　　ｍ 上記関係は、上記キャプスタンモータ５の間欠スローモ
ーション再生駆動時におけるブレーキ期間についても同
様で、この場合、モータ駆動回路４からキャプスタンモ
ータ５へ印加する逆回転電圧（又は電流）を一定として
おけば、モータは逆回転の最高回転数に向かって一次遅
れ系の過渡応答を示す事になる。又、磁気記録再生装置
に使用されているキャプスタンモータ５は応答性に優れ
ているため時定数τ□が小さい。従って、第３図に示す
如く時刻ｔ２から始まる減速期間（ブレーキ期間）であ
る−次遅れ系の過渡応答を示す期間は、−次間数に近似
できる。

マイクロコンピュータ６は時刻ｔ２の時点からキャプス
タンモータ５に一定電圧（又は電流）を印加して減速を
開始する。この時、マイクロコンピュータ６はキャプス
タンモータ５の回転停止時刻を予想する演算を行う。即
ち、回転停止時刻の予想時刻ｔ３をｔ３＝’ｔ２　＋Ｔ
ａとしておけば、時刻ｔ３におけるキャプスタンモータ
５の回転周波数Ｎ３と時間との関係は Ｎ３−Ｎ２−αＴ８　　　　　　　・・・（３）但し、
Ｎ２は時刻ｔ２のキャプスタンモータ５の回転周波数で
αはキャプスタンモータ４の減速回転周波数の傾きを示
している。

（３）より　α＝　（Ｎ３−Ｎ２）／Ｔ、　　・・・（
４）従って、時刻ｔ３の時点からキャプスタンモータ５
の停止時刻ｔ４までの時間Ｔｂは（４）式に示した傾き
から、 ０−Ｎ３−　（Ｎ３−Ｎ２／Ｔ、　）　Ｔｂ、’、Ｔｂ
−Ｎ３・Ｔａ／　（Ｎ３−Ｎ２　＞　　・・・（５）と
なって求まる。

しかし本例では、キャプスタンモータ５の実際の回転数
検出法として第１図に示す如くキャプスタンＦＧパルス
を用いており、下記する（６）式によって求める方法が
採られている。

即ち、時刻ｔｚ、ｔ３におけるＦＧパルスの周波数ｆ２
、ｆ３とすると、 ■ｂ−ｆ３−Ｔ、／（ｆ３−ｆ２）・・・　　（６）と
なる。従って、マイクロコンピュータ６はＦＧパルスジ
ェネレータ７によって発生されるＦＧパルスを波形整形
回路８により波形成形した後、インターフェイス９を介
して取り込むことによってＦＧパルスの周波数を測定し
、更に、（６）式の演算を行うことによって、最適ブレ
ーキ時間（Ｔａ＋Ｔｂ）を決定する。これにより、マイ
クロコンピュータ６は最適ブレーキ時間に基づいて、キ
ャプスタンモータ５への逆回転電圧の印加を停止する制
御をモータ駆動回路４を介して行って、時刻ｔ４にキャ
プスタンモータ５の回転を停止させる。

第４図は上記マイクロコンピュータ６のブレーキ制御時
の動作を示したフローチャートである。

即ち、ステップ４０１にてＦＧパルスの時刻ｔ２、ｔ３
の周波数ｆ２、ｆ３を測定した後、ステップ４０２にて
（６）式の演算を実行し、ステップ４０３にてこの演算
結果に基づいたタイミングにてキャプスタンモータ５へ
の逆回転電圧の印加を停止する。

本実施例によれば、マイクロコンピュータ６がＦＧパル
スによってブレーキ最適期間をその都度演算し、この演
算結果に基づいたスローモーション再生時のキャプスタ
ンモータ５のブレーキ制御を行うため、温度変化、経時
変化等によるキャプスタンモータ５の機械駆動系の負荷
変動によってキャプスタンモータ５の減速特性が異なっ
ても、これに対処した最適なブレーキ制御を行うことが
できる。

［発明の効果］ 本発明のモータ駆動制御回路によれば、最適なブレーキ
期間を毎回決定して逆転ブレーキをかけることによって
ブレーキ性能への温度変化、経時変化の影響を除去する
ことができて常に安定したブレーキ制御を掛けることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のモータ駆動制御回路の一実施例を示し
たブロック図、第２図は直流モータの起動停止時の一次
遅れ特性を持った過渡応答特性例を示した図、第３図は
第１図に示したマイクロコンピュータの最適ブレーキ時
間設定図、第４図は第１図に示したマイクロコンピュー
タのブレーキ制御時のフローチャート、第５図は１／３
スロ一モーシヨン再生時のテープの動きを示した図、第
６図はテープ間欠走行時のテープ速度とテープ走行量を
示した図である。 １・・・位相制御回路 ２・・・速度制御回路 ３・・・比較器 ４・・・モータ駆動回路 ５・・・キャプスタンモータ ６・・・マイクロコンピュータ ７・・・ＦＧパルスジェネレータ 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　宇治　弘

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 順方向に回転して磁気テープを走行させている直流モー
   タに、逆回転方向の電圧を印加してブレーキ掛けること
   により、前記磁気テープを停止させるブレーキ制御を行
   うモータ駆動制御回路において、前記直流モータの回転
   周波数を検出する回転周波数検出手段と、前記ブレーキ
   制御の開始時点とこの開始時点から所定時間たった中間
   時点にてそれぞれ前記回転周波数検出手段から得られる
   前記直流モータの回転周波数及び前記所定時間とから前
   記直流モータの回転が停止する時点を演算する演算手段
   と、この演算手段によつて得られる前記直流モータの回
   転が停止する時点に基づいて前記直流モータへの逆回転
   方向電圧の印加を停止する制御手段とを具備したことを
   特徴とするモータ駆動制御回路。