JPH09117054A - モータ故障検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 故障を確実に検出し、かつ制御装置の処理負
荷を軽減することが可能なモータ故障検出装置を提供す
ること。 【解決手段】 モータ故障検出装置において、正常回転
時における非回転状態信号継続時間よりも長く、かつ回
転状態信号継続時間よりも短い間隔で、状態信号を２回
サンプリングする検出手段と、異常停止時における回転
状態信号継続時間よりも長く、かつ非回転状態信号継続
時間よりも短い間隔で検出手段を動作させる制御手段
と、検出手段においてサンプリングした複数の状態信号
のいずれかが正常状態であれば仮正常状態であり、仮正
常状態が連続した場合には正常状態であると判定し、そ
うでなければ異常状態であると判定する手段とを備え
る。従って、回転状態を確実に検出できると共に、検出
手段の動作周期を長くできるので、処理負担を軽減でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はモータ故障検出装置
に関し、特に制御装置の処理負荷を軽減することが可能
なモータ故障検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば複写機、ファックス、プリ
ンタなどの各種の画像形成装置の冷却のためにファンモ
ータが使用されている。このファンモータには自己回転
状態を検出して、状態信号を出力する機能を有している
ものがあり、このようなモータの故障検出技術として、
例えば特開平６−２５５２０７には、ファンモータ故障
検出手段を有する画像形成装置が記載されている。この
故障検出方式は、ファンモータがロック（非回転あるい
は停止）時には、モータの状態信号の正常状態と異常状
態が所定の時間間隔で繰り返すパルス信号が出力される
場合に、該異常状態の時間間隔よりも短い時間間隔で所
定回数だけ状態信号をサンプリングし、サンプリングし
た状態信号が異常状態であった回数が所定値以上であれ
ば異常と判定するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のモ
ータ故障検出方式においては、以下のような問題点があ
った。安価なファンモータの場合、ファンの回転周期に
合わせて図２に示すようなファンモータ回転状態波形を
出力するものがある。この場合、状態信号入力回路にし
きい値があるために、回転状態を示す信号がパルス出力
として認識され、その時間間隔は数マイクロ秒程度の短
いものとなる。従って、従来の方式で確実に停止状態を
検出するためには、該パルス周期よりも短い間隔でサン
プリングを行う必要があり、ソフトウェアで実現するに
は制御装置の処理負荷が大きく、低速のＣＰＵでは処理
できない。本発明の目的は、前記のような従来技術の問
題点を解決し、故障を確実に検出し、かつ制御装置の処
理負荷を軽減することが可能なモータ故障検出装置を提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、正常回転時に
モータから出力される状態信号における非回転状態の継
続時間よりも長く、かつ回転状態の継続時間よりも短い
間隔で、少なくとも２回以上状態信号をサンプリングす
る検出手段と、異常停止時にモータから出力される状態
信号における回転状態の継続時間よりも長く、かつ非回
転状態の継続時間よりも短い間隔で、前記検出手段を動
作させる検出制御手段と、検出手段において、１回の検
出動作においてサンプリングした複数の状態信号のいず
れかが正常状態であれば仮正常状態であると判定し、仮
正常状態が連続した場合には正常状態であると判定し、
また前記複数の状態信号のいずれもが異常状態であれ
ば、異常状態であると判定する判定手段とを備えたこと
を特徴とする。本発明は、上記のような構成により、モ
ータの回転状態を確実に検出可能となる。また、一般に
異常時における非回転状態信号の継続時間は長いので、
複数回のサンプリング動作を行う検出動作の周期を長く
とることが可能となり、サンプリングおよび故障判断処
理に要する処理負担を軽減することが可能となる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に本発明を画像形成装置のフ
ァンモータ制御回路に適用した実施例を図面を参照して
詳細に説明する。図１は本発明を適用したファンモータ
制御回路の構成を示すブロック図である。画像形成装置
のコントローラ２は、画像制御装置のシーケンス制御を
行う制御装置であり、値を設定することにより、任意の
時間後に割り込みを発生するタイマ回路を内蔵してい
る。ファンモータ装置１を駆動する場合には、コントロ
ーラ２の駆動指示信号出力端子４から駆動指示信号が出
力される。コントローラ２の制御により、駆動指示信号
出力端子４が”Ｈ”レベルになると、抵抗Ｒ５を介しト
ランジスタＱ２がオンとなり、更に抵抗Ｒ３を介してト
ランジスタＱ１がオンとなる。

【０００６】駆動信号入力端子５に１２Ｖが供給される
とファンモータ装置１が駆動され、その状態信号出力端
子に、図２に示すような、ファンの回転周期Ｔ１に同期
したファンモータ回転状態波形を出力する。この状態波
形信号は、状態信号線３を介してコントローラ２の入力
端子に接続され、例えば図２に示すような所定のしきい
値を超えているか否かによって”Ｈ”レベル、即ち１
（正常あるいは回転状態を示す）か、あるいは”Ｌ”レ
ベル、即ち０（ロックあるいは非回転状態を示す）が取
り込まれる。

【０００７】図４は、正常状態および異常状態におけ
る、状態信号等の波形およびサンプリングタイミングを
示す波形図である。図４左側に示す正常状態において
は、図２に示すように、ファンの回転に同期したＴ１の
周期で、所定の短い時間Ｔ３だけ０になるような状態信
号が発生している。本発明においては、この状態信号を
Ｔ２の間隔で２回サンプリングする。そして、２回のサ
ンプリング結果の論理和を変数ＦＬ１にセットし、記憶
する。また今回のＦＬ１と前回のＦＬ１の論理積をと
り、ＦＬ２とする。図３（ａ）は２回のサンプリング値
と変数ＦＬ１の関係を、また図３（ｂ）は２回のＦＬ１
の値と変数ＦＬ２の関係をそれぞれ示す真理値表であ
る。そして、このＦＬ１を求める動作を後述するＴ５周
期で繰り返す。

【０００８】ここで、サンプリング間隔Ｔ２は、Ｔ３＜
Ｔ２＜（Ｔ１−Ｔ３）となるように設定する。このよう
に設定すると、例えば図４左上部に拡大して示すよう
に、正常状態においては、Ａがどのようなタイミングで
サンプリングされた場合でも、Ａ、Ｂの内の少なくとも
一方は必ず１になる。従って、正常状態においては、Ｆ
Ｌ１は必ず１になり、ＦＬ２も１になる。

【０００９】図４右側に示す異常（ロック）状態におい
ては、ファンモータは停止していても、モータ装置内の
制御回路がモータを起動しようとするために、所定の時
間間隔Ｔ４（例えば数百ミリ秒）ごとに所定の時間Ｔ６
だけ正常状態信号パルスが発生する。そこで、ＦＬ１を
求める動作の周期Ｔ５を、Ｔ６＜Ｔ５＜（Ｔ４−Ｔ６）
となるように設定する。このように設定すれば、図４右
側に示すように、偶然にＦＬ１が１になったとしても、
次回のＦＬ１は必ず０になり、ロック時にＦＬ１が連続
して１になることはなく、従って、ＦＬ２は０のままで
ある。

【００１０】図５は、コントローラ２におけるファンモ
ータ故障検出処理を示すフローチャートである。ステッ
プＳ１においては、コントローラ２は、ファンモータ装
置駆動信号をオン、即ち駆動指示信号出力端子４を”
Ｈ”レベルに駆動する。ステップＳ２においては、変数
ＦＬ２を１、即ち正常状態に設定し、またタイマ割り込
み回路に設定するタイマ値ＣＴＲ０に初期値としてＴ５
を設定する。ステップＳ３においては、タイマ割り込み
回路を起動し、動作を開始する。ステップＳ４において
は、変数ＦＬ２が０、即ち異常であるか否かが判定さ
れ、結果が否定の場合にはステップＳ５に移行し、ステ
ップＳ５においては、印字（画像形成）動作が終了した
か否かが判定される。そして結果が否定の場合には、再
びステップＳ４に戻って監視を繰り返す。

【００１１】ステップＳ４において、ＦＬ２が０であっ
た場合には、ファンモータのロック状態が検出されたの
で、ファンモータ故障処理に移行し、例えば処理および
モータ駆動の中止、故障の表示、あるいはモータの再駆
動による回復の監視などが行われる。ステップＳ５にお
いて動作の終了を検出した場合にはステップＳ６に移行
し、ステップＳ６においては、タイマ割り込み回路の動
作を停止する。ステップＳ７においては、ファンモータ
装置の駆動信号をオフにする。

【００１２】図６は、タイマ割り込み処理を示すフロー
チャートである。ステップＳ１０においては、現在ＣＴ
Ｒ０に設定されているタイマ値がＴ５であるか否かが判
定され、結果が肯定の場合には、ステップＳ１１に移行
する。ステップＳ１１においては、モータ状態信号を取
り込み、変数ＦＬ１にセットする。ステップＳ１２にお
いては、タイマ値ＣＴＲ０に値Ｔ２をセットし、タイマ
を起動する。ステップＳ１０の判定結果が否定の場合、
即ちＴＣＲ０の値がＴ２であった場合にはステップＳ１
３に移行する。ステップＳ１３においては、モータ状態
信号を取り込み、変数ＦＬ１Ｂにセットする。ステップ
Ｓ１４においては、ＦＬ１とＦＬ１Ｂとの論理和（Ｏ
Ｒ）が取られ、結果がＦＬ１にセットされる。ステップ
Ｓ１５においては、変数ＦＬ１と変数ＦＬ２の論理積
（ＡＮＤ）が取られ、結果がＦＬ２にセットされる。ス
テップＳ１６においては、タイマ値ＣＴＲ０に値Ｔ５を
セットし、タイマを起動する。以上のような処理によ
り、少ない負荷で、モータの故障を確実に検出すること
が可能となる。

【００１３】以上、実施例を説明したが、以下に示すよ
うな変形例も考えられる。図６のフローチャートにおい
ては、ステップＳ１５において前回のＦＬ１ではなく、
前回のＦＬ２とＦＬ１とのＡＮＤを取っている。これ
は、一旦ＦＬ１が０になると、ＦＬ２が０になり、ファ
ンモータ故障処理に移行するので、結果が同じになるた
めである。ただし、ＦＬ２が０となった後にも状態信号
の監視を続行し、状態信号が正常状態に復帰して、ＦＬ
１が連続して１になった場合にＦＬ２を正常状態（１）
に復帰させるためには、前回のＦＬ１の値を記憶してお
き、今回のＦＬ１とのＡＮＤによってＦＬ２を生成する
必要がある。このためには、例えば、図６のステップＳ
１１において取り込んだ状態信号をＦＬ１Ａにセット
し、ステップＳ１４においては、ＦＬ１ＡとＦＬ１Ｂの
論理和によりＦＬ１を生成する。そして、ステップＳ１
５においては、ＦＬ１と前回のＦＬ１であるＦＬ１OLD
との論理積によりＦＬ２を生成し、その後ＦＬ１をＦＬ
１OLD に代入するようにしてもよい。

【００１４】実施例においては、Ｔ２およびＴ５の時間
間隔をタイマ割り込み回路を使用して計測する方法を開
示したが、例えばＴ２はＴ３より大きければよいので、
もしＴ３とコントローラ２の処理周期にあまり違いが無
ければ、１回目のサンプリング後、Ｔ２時間をループ処
理等によって計測して２回目のサンプリングを行っても
よい。また、一定のタイマ割り込みを使用して、ソフト
ウェアによるカウンタによりＴ５等を計測するようにし
てもよい。ＦＬ１を得るためのサンプリング回数は３回
以上でも良く、この場合にはＦＬ１として全てのサンプ
リング結果の論理和を取ればよい。また、ＦＬ２は、Ｆ
Ｌ１が２回以上の所定回数連続して、あるいは非連続で
あっても０であった場合に０になるようにしてもよい。
このようにすれば、ノイズ等の影響による誤動作を減少
できる。モータ装置１から出力される状態信号として
は、例えばＴ３あるいはＴ６は、それぞれ、０≦Ｔ３＜
（Ｔ１／２）、０≦Ｔ６＜（Ｔ４／２）であればよい。
実施例としてはファンモータの例を開示したが、本発明
は所定の回転状態信号を発生するような任意のモータの
故障検出に適用可能である。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
正常回転時にモータから出力される状態信号における非
回転状態パルスによる障害の誤検出を防止し、また、異
常停止時にモータから出力される状態信号における回転
状態パルスによる復帰の誤検出を防止できるので、モー
タの回転状態を確実に検出可能となる。また、一般に異
常時における非回転状態信号の継続時間は長いので、複
数回のサンプリング動作を行う検出動作の周期を長くと
ることが可能となり、サンプリングおよび故障判断処理
に要する処理負担を軽減することが可能となるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したファンモータ制御回路の構成
を示すブロック図である。

【図２】ファンモータ回転状態信号波形を示す波形図で
ある。

【図３】ＦＬ１、ＦＬ２の入力信号との関係を示す真理
値表を示す図である。

【図４】正常および異常状態における状態信号等の波形
およびサンプリングタイミングを示す波形図である。

【図５】コントローラ２におけるファンモータ故障検出
処理を示すフローチャートである。

【図６】タイマ割り込み処理を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…ファンモータ装置、２…コントローラ、３…状態信
号線、４…駆動指示信号出力端子、５…駆動信号入力端
子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正常回転時にモータから出力される状態
   信号における非回転状態の継続時間よりも長く、かつ回
   転状態の継続時間よりも短い間隔で、少なくとも２回以
   上状態信号をサンプリングする検出手段と、異常停止時
   にモータから出力される状態信号における回転状態の継
   続時間よりも長く、かつ非回転状態の継続時間よりも短
   い間隔で、前記検出手段を動作させる検出制御手段と、
   前記検出手段において１回の検出動作においてサンプリ
   ングした複数の状態信号のいずれかが正常状態であれ
   ば、仮正常状態であると判定し、仮正常状態が連続した
   場合には正常状態であると判定し、また前記複数の状態
   信号のいずれもが異常状態であれば、異常状態であると
   判定する判定手段とを備えたことを特徴とするモータ故
   障検出装置。