JPH0753439Y2 - ラジオコントロール模型用モータ駆動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、例えば模型電動自動車等の模型装置のモータ
駆動に使用されるラジオコントロール模型用モータ駆動
回路（以下、モータ駆動回路と略称する）に関するもの
である。

［従来の技術］ 第４図は従来よりモータコントローラアンプに使用され
るサーボICの一般的なパルスストレッチャー回路を示し
ている（例えば特公昭61-48352号参照）。

このパルスストレッチャー回路はエミッタ接地された第
１のトランジスタ20のコレクタにエミッタ接地された第
２のトランジスタ21が接続され、第１のトランジスタ20
のコレクタと第２のトランジスタ21のベースとの接続点
Ｐとアースとの間には抵抗R1及びコンデンサC1が接続さ
れ、接続点Ｐと電源との間には電流源22が接続されてお
り、さらに第２のトランジスタ21のコレクタと電源との
間には抵抗R2が接続されている。

そして、このパルスストレッチャー回路では、受信機か
らのパルス信号とモータコントローラ内部で作られるワ
ンショットパルスの差を取った差信号が第１のトランジ
スタ20に入力されると、この差信号を実際にモータを駆
動できるだけの時間に引伸して信号を出力している。す
なわち、抵抗R1あるいはコンデンサC1を変化させること
により差信号対出力も変化させることができ、この回路
によって引伸された信号を電力増幅してモータを駆動し
ている。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した回路では差信号を引伸すために
コンデンサの充放電特性を利用しているので、例えばＸ
軸に差信号のパルス幅を、Ｙ軸にストレッチされた後の
パルス幅を取った時の入出力特性全体の傾きの程度は自
由に変えることはできるが、前記差信号のパルス幅が特
定範囲内の部分のみ傾きを急にあるいは緩やかにする
等、特定領域のみの傾きを変化させることができなかっ
た。

従って、模型電動自動車等を操縦するにあたって、操縦
者が最もコントロールを必要とする中速から最高速まで
の操縦領域を十分に取ることができず、特にレース等の
ように高速域での微妙なコントロールを必要とする場合
の操作性に欠けるという問題点があった。

そこで、本考案は上述した問題点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、入出力特性の傾きを部分的に変
化させて最も必要とされる回転領域でのコントロールが
容易に行なえる安価なモータ駆動回路を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本考案は、被操縦体を操縦す
べく送信機から送信された信号に基づいて前記被操縦体
に搭載された受信機でモータ制御用の信号を生成し、該
モータ制御用の信号によって、前記被操縦体に搭載され
たモータを制御するラジオコントロール模型用モータ駆
動回路において、 基準パルス信号を生成して出力する内部ワンショット回
路と、 前記基準パルス信号と前記受信機から出力されたモータ
制御用の信号とを比較し、その差信号を出力するパルス
幅比較回路と、 該パルス幅比較回路から出力された差信号をデジタル信
号に変換するA/D変換回路と、前記デジタル信号を各ビ
ット毎に得たい入出力特性に対応した値に設定する抵抗
値の重み付け抵抗器とを有し、前記デジタル信号を各ビ
ット毎に重み付けして入出力特性の傾きを可変するパル
ス幅変換回路とを備えたことを特徴としている。

［作用］ 操縦者によって送信機が操縦されると、送信機からの送
信信号は受信機によって受信される。この受信信号によ
って生成されるモータ制御の信号は、内部ワンショット
回路の基準パルス信号と比較される。これら信号の絶対
値の差による差信号は、A/D変換回路に入力されて所定
ビット数のデジタル信号に変換される。重み付け抵抗器
では、前記デジタル信号を各ビット毎に入出力特性の曲
線に応じた値に設定された抵抗値により重み付けする。
その際、抵抗値を必要とする入出力特性に合わせて設定
しておくで、所望の入出力特性の傾きに可変することが
できる。

［実施例］ 第１図は本考案によるモータ駆動回路が適用される模型
操縦装置の全体構成図、第２図はパルス幅変換回路のブ
ロック構成図、第３図はD/A変換器の回路構成図であ
る。

この実施例によるモータ駆動回路は、例えば模型電動自
動車等の模型操縦装置のモータ駆動を制御している。

そして、この実施例での模型操縦装置は送信機１、受信
機２、ステアリングサーボ３、モータコントローラ４を
備えて構成されており、モータコントローラ４はさらに
内部ワンショット回路５、パルス幅比較回路６、パルス
幅変換回路７、電力増幅回路８から構成されている。

送信機１は被操縦体を所望の方向に操縦するべく操縦者
のステック操作に基づいて所定波長のパルス列信号を送
出している。

受信機２は検波回路とデコーダとを備えており、送信機
１からの信号を検波回路により検波して例えば約50Hzの
各種コントロール信号を復調し、デコーダによってモー
タ制御用の信号とハンドル操作用の信号との各チャンネ
ル毎の信号に振り分けて発生し、ハンドル操作用の信号
をステアリングサーボ３に送出し、モータ制御用の信号
をパルス幅比較回路６に送出しており、毎周期（例えば
14〜22msec）毎のパルス幅情報として送信機１より伝達
される。

ステアリングサーボ３は受信機２から供給される各種の
コントロール信号からハンドル操作のための駆動信号を
生成し、この駆動信号によって車輪の傾斜角度を所定の
角度まで駆動制御し、右折、左折等の進行方向を制御し
ている。

内部ワンショット回路５は内部で設定される基準パルス
をパルス幅比較回路６に送出している。

パルス幅比較回路６は受信機２からの約50Hzの入力信号
と、該入力信号に同期して発生する内部ワンショット回
路５からの基準パルスとを比較して絶対値の差を作り、
例えば基準パルスの立下がりを基準にして前進、後退に
対応した何れかの信号を差信号としてパルス幅変換回路
７に出力している。

パルス幅変換回路７はパルス幅比較回路６より供給され
る入力パルス幅によって変化する差信号の変化を任意に
変換しており、このパルス幅変換回路７は第２図に示す
ようにパルス幅/DC変換回路９、A/D変換回路10、D/A変
換器11、三角波発振回路12、比較回路13から構成されて
いる。

パルス幅/DC変換回路９はパルス幅比較回路６より供給
される差信号のパルス幅（時間）を対応するDC電圧に変
換してA/D変換回路10に送出している。

A/D変換回路10はパルス幅/DC変換回路９より供給される
アナログのDC電圧信号を例えば16段階のデジタル信号に
変換してD/A変換器11に送出している。

D/A変換器11は重み付回路11aと電流／電圧変換回路11b
とを備えて構成されている。

重み付回路11aは第３図に示すようにパルス幅/DC変換回
路９より出力される信号のビット数に対応する数のラッ
チ回路11aaと重み付け抵抗器11abを備えており、A/D変
換回路10から供給される16段階のデジタル信号を各々ラ
ッチ回路11aaでラッチし、対応する重み付け抵抗器11ab
によって各ビット毎に重み付けしている。

ここで、各重み付け抵抗器11abの抵抗値は、得たい入出
力特性の曲線に応じて予め所定の値に設定され、各重み
付け抵抗器11aaに流れる電流は加算されて電流／電圧変
換回路11bをなす差動型増幅器の非反転入力端子に送出
される。

電流／電圧変換回路11bでは重み付け回路11aからの電流
値を対応する電圧値に変換して比較回路13を構成するコ
ンパレータの非反転入力端子に送出している。

三角波発振回路12は発振器からの発振信号より所定周波
数（例えば5kHz）の三角波を生成して比較回路13の反転
入力端子に送出しており、比較回路13では電流／電圧変
換回路11bからの電圧信号と三角波発振回路12からの三
角波の電圧とを比較し、三角波の電圧に対して電流／電
圧変換回路11bからの電圧信号が高い間の三角波の出力
に対応したパルス幅の信号を電力増幅回路８に送出して
いる。前述した如く、受信機からの入力信号は約50Hzで
あり、三角波は約5kHzであるため、電力増幅回路８へ入
力される信号は約5kHzの高周波数信号となる。従って、
差信号のパルス幅が狭くても多数のパルスによりモータ
を駆動でき、モータの慣性力に負けることなく、また、
微少な駆動が可能となる。

電力増幅回路８は比較回路13からの信号を増幅し、送信
機１の出力に応じた所望の操縦が行なわれるべく、DCモ
ータ14に駆動電流を供給している。

次に、上記のように構成されるモータ駆動回路の動作に
ついて説明する。

操縦者によって送信機１のステックが操作されると、こ
の操作に応じた所定波長の信号が送信される。この送信
信号は受信機２によって受信され、モータ制御用の信号
とハンドル操作用の信号とに振分けられる。そして、ハ
ンドル操作用の信号はステアリングサーボ３に送出さ
れ、ステアリングサーボ３は供給された信号に基づいて
被操縦体の車輪を所定角度まで傾斜駆動する。

一方、モータ制御用の信号はパルス幅比較回路６に送出
されて内部ワンショット回路５からの基準信号との比較
がなされ、被操縦体の前進、後退に対応した差信号をパ
ルス幅変換回路７に送出する。パルス幅変換回路７では
差信号のパルス幅に対応するDC電圧に変換した後、16段
階のデジタル信号に変換してD/A変換器11に送出する。
さらに、D/A変換器11は16段階のデジタル信号を各ビッ
ト毎に重み付け抵抗器11abにより重み付けし、各重み付
け抵抗器11abに流れる電流を加算して比較回路13に送出
する。比較回路13は電流−電圧変換回路11bからの電圧
信号と三角波発振回路12からの三角波と比較し、電圧信
号が三角波より高い間の三角波の出力に対応したパルス
幅の信号を電力増幅回路８に送出する。そして、電力増
幅回路８では比較回路13からの信号に基づいてDCモータ
14に駆動電流を供給し、送信機１の送信出力に対応する
べく被操縦体を操縦する。

従って、上述した実施例では、パルス幅変換回路７にお
いて、送信出力に対応するA/D変換された差信号に基づ
くデジタル信号の各ビット毎に重み付けして流れる電流
値の微調整を行ない、各電流値を加算して再度電圧信号
に変換した後に三角波と比較してPWM信号を発生させてD
Cモータ14を駆動制御しているので、各重み付け抵抗器1
1aaの抵抗値を必要とする入出力特性に合わせて設定し
ておくことにより入出力特性の傾きを任意に変化させる
ことができる。これにより、模型装置を操縦するにあた
って操縦領域を十分に取れ、最も必要とされる回転領域
でのコントロールを容易に行なうことができる。また、
従来、高級な送信機に装備されていたエクスポネンシャ
ルカーブで疑似的にコントロールする機能を必要とせ
ず、安価な送信機でもこの種のモータのコントロールを
容易に行なうことができる。

ところで、上述した実施例では、DC電圧に変換された信
号をデジタル信号に変換する際、16段階のデジタル信号
に変換した場合を例にとって説明したが、このデジタル
信号の段階数は操縦される装置の性能によって異なり、
特に段階数に制限はない。また、各重み付け抵抗器11aa
は予め入出力特性に応じて固定設定されている場合を例
にとって説明したが、可変抵抗器で構成して各抵抗器を
入出力特性に応じて可変制御するようにしてもよい。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案のモータ駆動回路によれ
ば、従来のように特別な機能を備えた送信機を必要とす
ることなく、極めて簡単な回路構成により入出力特性の
傾きを任意の部分につき変化させることができるので、
特に模型装置を操縦するにあたって最も必要とされる回
転領域でのコントロールを容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるモータ駆動回路の一実施例を示す
全体構成図、第２図はパルス幅変換回路のブロック構成
図、第３図はD/A変換器の具体的構成を示す回路図、第
４図は従来よりモータコントローラアンプに使用される
サーボICの一般的なパルスストレッチャー回路の構成を
示す図である。 １……送信機、２……受信機、４……モータコントロー
ラ、７……パルス幅変換回路、11a……重み付け回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被操縦体を操縦すべく送信機から送信され
   た信号に基づいて前記被操縦体に搭載された受信機でモ
   ータ制御用の信号を生成し、該モータ制御用の信号によ
   って、前記被操縦体に搭載されたモータを制御するラジ
   オコントロール模型用モータ駆動回路において、 基準パルス信号を生成して出力する内部ワンショット回
   路と、 前記基準パルス信号と前記受信機から出力されたモータ
   制御用の信号とを比較し、その差信号を出力するパルス
   幅比較回路と、 該パルス幅比較回路から出力された差信号をデジタル信
   号に交換するA/D変換回路と、前記デジタル信号を各ビ
   ット毎に得たい入出力特性に対応した値に設定する抵抗
   値の重み付け抵抗器とを有し、前記デジタル信号を各ビ
   ット毎に重み付けして入出力特性の傾きを可変するパル
   ス幅変換回路とを備えたことを特徴とするラジオコント
   ロール模型用モータ駆動回路。