JPH0315298A - ステッピングモータによる搬送制御装置 - 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】 《発明の分野） この発明は主にＣＤカード，クレジットカードあるいは
塔乗車券などのカード投入口に設けられ、ステッピング
モータによりカードを搬送する搬送制御装置に関するも
のである。

《発明の概要） この発明はステッピングモータに加わる外部駆動トルク
の変動を外部駆動トルク検出センサにより検出するとと
もに、その検出出力をファジィ推論に基づくメンバーシ
ップ関数によって評価し、これにより常時適正なステッ
ピングモータ駆動電流を得るようにしたものである。

（従来技術とその問題点） 従来においても上記のようなカードのカード投入口には
ステッピングモータによる搬送装置が用いられている。

第４図に示すものは上記カード投入口の搬送機構を示す
もので、これは上下に対向して配設されているローラｌ
ａ，ｌｂおよび２ａ，２ｂ間に搬送ベルト３ａ．３ｂを
懸架して搬送路４が形成されるとともに、上記上方ロー
ラのうち、ローラ２ｂにステッピングモータＭの出力軸
５を連結して駆動ローラとしての機能を果たさせている
。

しかして、カード投入口に配設されている光電センサ６
，６がカードＣの投入を検出すると、この検出信号に基
づきステッピングモータＭを駆動せしめ、これによりカ
ードＣを搬送路４内に取り込むように構成されている。

ところで、上記ステッピングモータＭの制御手段は出力
電流設定信号および出力電流制御信号を固定して出力コ
ントローラ部に人力し、このコントローラ部のみでステ
ッピングモータの駆動電流を制御していた。

しかし、このような制御手段によると、カードＣが正常
に投入された場合には何等問題を生ずる余地がないが、
顧客が一旦投入したカードＣを途中で気が変わるなど、
無理にカードＣを引き抜こうとする場合には、対外的な
外部駆動トルクが大きく変動する。このため、従来にお
いてもこのような外部トルクの変動に対し、十分対応で
きるように出力コントローラ部に入力する上記出力電流
設定信号および出力電流制御信号を設定していたが、次
のような問題点があった。

すなわち、予想外の外部駆動トルクがかかった場合には
ステッピングモータが脱調し、モータの回転停止あるい
は焼き付けが起こる。また、励磁状態でステッピングモ
ータを停止させているときも、不要な電力をステッピン
グモータまたは出力コントローラ部で電力を消費し、か
つ過度なマージンを持ったステッピングモータの種類設
定あるいは出力コントローラ部のパワー出力容量を用意
しなければならないため、不経済でコスト高を招くなど
の問題点があった。

（発明の目的） この発明は上記のような問題点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、ステッピングモータにかかる
外部駆動トルクの変動に対して、駆動電流制御信号をフ
ァジィ推論を用いて適切かつ迅速に制御し、これにより
上記問題点を解決することを目的とするものである。

（発明の構成と効果） この発明は上記の如き目的を達成するためにステッピン
グモータの回動により搬送ベルトを介してカード等を搬
送する装置において、 ステッピングモータ駆動にかかる外部駆動トルクを検出
する外部駆動トルク検出センサと、上記外部駆動トルク
検出センサにより検出された外部駆動トルク信号をファ
ジィ推論に基づき評価し、外部駆動トルクに対し適正な
スイッチングモータ駆動電流となるように電流制御を行
うファジィコントローラ部とを備え、 上記ファジィコントローラ部の出力に基づきステッピン
グモータの駆動電流を制御するように構成したことを特
徴とする。

この発明は上記の如く、ステッピングモータにかかる外
部駆動トルクを常時外部駆動トルク検出センサにより検
出するとともに、外部駆動トルクの変動に対して、ファ
ジィ推論を用いてステッピングモータに供給する駆動電
流を常に適正な値に保ってステッピングモータを制御す
るように構戊したため、ステッピングモータの励磁停止
状態からステッピングモータの回転状態まで適正なステ
ッピング駆動電流を出力コントローラ部およびステッピ
ングモータに供給することができる。従って外部駆動ト
ルクの予想外の変動に対しても十分対応でき、ステッピ
ングモータの脱調を防止できるとともに、励磁状態であ
っても外部駆動トルクがかかっていないときには、ステ
ッピングモータまたは出力コントローラ部に不要な電力
を供給する必要がないので経済性に富み、かつ過度なマ
ージンを持ったステッピングモータおよび出力パワーを
用意する必要がないので低コストに製作できるなどの効
果を有する。

（実施例） 第１図に示すものは主にステッピングモータＭと外部駆
動トルク検出センサＳとの関係を示す説明図であり、こ
のステッピングモータＭの構造は従来公知のもので、ロ
ータ１０の外周にＮ，　　Ｓ磁極を有するコイル１１．
１１が巻回されているとともに、コイル１１．１１は出
力コントローラ部１２に接続されている。

Ｓは対外的な外部トルクを検出するための外部駆動トル
ク検出センサであり、これは一対の増幅器１３．１３と
加算回路１４とから構成されている。また、上記コイル
１１．１１のコモン信号線１１ａ．ｌｌａにはループコ
イル１５．１５が巻回取付けられているとともに、この
ループコイル１５．１５の一端は上記外部駆動トルク検
出センサＳを構成する増幅器１３．１３の入力側に接続
されており、ステッピングモータＭに外部トルクが加わ
った場合には、このループコイル１５，１５が磁束の変
化を検出し、その検出出力は増幅器１３．１３に入力増
幅され、かつ加算器１４を介して加算され、出力Ｐとし
て出力される。

また、上記出力コントローラ部１２には出力電流設定信
号Ｐ。，出力電流制御信号Ｐｆ，動作ステップパルス信
号Ｓ，および正逆転信号Ｓ２がそれぞれ入力されており
、それらの信号によりステッピングモータＭを回転駆動
するよう構成されている。

第２図に示すものは本願装置の電気回路ブロック図であ
り、本廓装置を統括制御するＣＰＵ２０には後述するフ
ァジィ推論に基づくプロダクションルールを格納するフ
ァジィメモリ２１およびＩ／Ｏインターフェース回路２
２がそれぞれ接続されているとともに、Ｉ／Ｏインター
フェース回路２２の出力は適正出力器２３を介して比較
器２４に人力され、かつ上記外部駆動トルク検出センサ
Ｓにより検出された出ノＪＰも比較器２４に入力される
。なお、上記適正出力器２３は適正なステッピングモー
タの駆動トルクを生成し、出力Ｐｏを出力するものであ
る。

上記比較器２４では適正出力器２３から出力されたＰ。

と外部駆動トルク検出センサＳから出力されたＰとを比
較し、適正なステッピングモータ駆動電流のパラメータ
信号ｅを生成し、そのパラメータ信号ｅはファジィコン
トローラ２５および微分回路２６（こ入力され、この微
分回路２６を介して変動トルク信号みがファジィコント
ローラ２５に入力される。すなわち、上記比較器２４に
より出力される信号ｅおよび微分回路２６より出力され
る信号みは駆動トルク信号およびトルク変動信号のパタ
ーン信号であると同時に前件部の信号であり、両信号ｅ
，　　ｅはファジィコントローラ２５に人力され、ファ
ジィ推論に基づくメンバーシップ関数によって評価され
る。ファジィコントローラ２５により評価されて出力さ
れる出力電流制御信号Ｐｆは後件部で、この出力電流制
御信号Ｐｆが上記出力コントローラ部１２の入力信号と
なり、これがステッピングモータＭの駆動電流ｄとなっ
てステッピングモータＭの回転を制御する。

また、ＣＰＵ２０により制御される正逆転信号Ｓ２およ
び動作ステップパルス信号Ｓ１は上記Ｉ／Ｏインターフ
ェース回路２２を介して出力コントローラ部１２に人力
される。

下記に示す表は上記ファジィメモリ内に格納されるプロ
ダクションルールであり、また第３図（ａ），　　（ｂ
）は前件部信号ｅおよびｅならびに第３図（Ｃ）は後件
部信号Ｐｆのそれぞれメンバーシップ関数を示すグラフ
である。

表 ｅ ＮＬ　　負で大きい ＮＭ　　負で中くらい ＮＳ　　負で小さい ＺＲ　　ほほ゜ゼロ ＰＳ　正で小さい ＰＭ　　正で中くらい ＰＬ　　正で大きい 次に本廓装置の制御例について説明する。

（１）ｉ　ｆ　（ｅ＝Ｐｓ）ａｎｄ　（ａ＝ＺＲ）ｔｈ
ｅｎ　　（Ｐｆ＝ＺＲ） 駆動トルクが正で小さ＜　（ＰＳ）．　　トルク変動が
ほぼゼロ（Ｚ　Ｒ）のとき、駆動電流制御信号はほぼゼ
ロ（ＺＲ） （２）ｉ　ｆ　（ｅ＝ＰＭ）ａｎｄ　（ａ＝ＰＭ）ｔｈ
ｅ　ｎ　　（Ｐ　ｆ　＝ＰＭ） 駆動トルクが正で中くらい（ＰＭ）　、｝ルク変動が正
で中くらい（ＰＭ）のとき、駆動電流制御信号は正で中
くらい（Ｐｆ−ＰＭ） （３）ｉ　ｆ　（ｅ＝ＰＬ）ａｎｄ　（ａ＝ＰＭ）ｔｈ
ｅ　ｎ　（Ｐ　ｆ　＝ＰＭ） 駆動トルクが正で大きく（ＰＬ）、トルク変動が正で中
くらい（ＰＭ）のとき、駆動電流制御信号は正で中くら
い（Ｐｆ＝ＰＭ） 以上の実施例の説明から明らかなように、本願搬送制御
装置によれば、ステッピングモータにかかる外部駆動ト
ルクの変動に対して、ステッピングモータ駆動電流をフ
ァジィ推論を用いて適正かつ迅速に制御するように構成
したものであるから、ステッピングモータの脱調を防止
することができるとともに、消費電力も少なく、かつ過
度なマージンを持ったステッピングモータおよび設計を
行わなくても良いので経済的であり、低コストに製作す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はステッピングモータＭと外部駆動トルク検出セ
ンサＳとの関係を示す説明図、第２図は本願装置の電気
回路ブロック図、第３図（ａ），（ｂ）．　　（Ｃ）は
本願装置における前件部および後件部のメンバーシップ
関数を示すグラフ、第４図はステッピングモータによる
カード搬送機構の構成図である。 Ｍ・・・ステッピングモータ Ｓ・・・外部駆動トルク検出センサ １１．１１・・・コイル １５．１５・・・ループコイル １２・・・出力コントローラ部 ２０・・・ＣＰＵ ２１・・・ファジィメモリ ２４・・・比較器 ２５・・・ファジィコントローラ 特許出頭人　立石電機株式会社 代　理　人　　弁理士　和　田　戊　則第 ２ 図 第３ 図 （ａノ （Ｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ステッピングモータの回動により搬送ベルトを介し
   てカード等を搬送する装置において、ステッピングモー
   タ駆動にかかる外部駆動トルクを検出する外部駆動トル
   ク検出センサと、上記外部駆動トルク検出センサにより
   検出された外部駆動トルク信号をファジィ推論に基づき
   評価し、外部駆動トルクに対し適正なスイッチングモー
   タ駆動電流となるように電流制御を行うファジィコント
   ローラ部とを備え、 上記ファジィコントローラ部の出力に基づきステッピン
   グモータの駆動電流を制御するように構成したことを特
   徴とするステッピングモータによる搬送制御装置。