JPH10221116A - モータ制御用信号発生装置及びモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ロータリエンコーダの異常検出精度が高く、し
かもロータが１回転する前に異常を検出できる機能を備
えたモータ制御用信号発生装置を提供する。 【解決手段】 Ａ相，Ｂ相，Ｃ相の各パルス信号を出力
するロータリエンコーダから、１回転に１回発生するＣ
相パルス信号Ｃの発生周期の１／２以下の短い周期で、
定周期パルス信号を出力させる。定周期パルス信号Ｄ
は、Ｃ相パルス信号と重ならないように、Ｃ相パルス信
号と同じ出力ラインから出力させて、パルス信号分離回
路２２で両パルス信号を分離して、別々に出力させる。
ロータリエンコーダの異常発生は、Ａ相，Ｂ相の各パル
ス信号の逓倍信号を加減算カウンタ２３でカウントし
て、カウント値から判定部２５が判定する。加減算カウ
ンタ２３のリセット信号として１回転に２回以上発生す
る定周期パルス信号Ｄを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
の制御に必要なモータ制御用信号を発生するモータ制御
用信号発生装置及びこの装置を用いたモータ制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平２−１５９９９４号公報に
は、ブラシレスモータの励磁相を切り替える相切り替え
信号を得るために用いる相信号を出力するロータセンサ
と、速度検出信号を出力するロータリエンコーダと、ロ
ータリエンコーダの出力信号の欠相を検出してロータリ
エンコーダの異常を判定してモータを停止させる欠相検
出回路とを備えたモータ制御装置が開示されている。こ
の従来の装置の欠相検出回路では、ロータセンサから出
力される相信号に基づいて複数ビットからなる組合せ状
態信号を作り、この組合せ状態信号が発生する期間内に
ロータリエンコーダから出力される速度検出信号のパル
ス数を数えて、計数値が規定値以下の場合に欠相が発生
している（ロータリエンコーダに異常が発生している）
と判断して、モータを停止させている。この公報に記載
されているロータリエンコーダの異常検出技術は、ロー
タセンサから出力される相信号に基づいて作った組合せ
状態信号を、エンコーダから出力される速度検出信号を
カウントする加減算カウンタのリセット信号として用い
ることと同じである。

【０００３】ロータリエンコーダの異常を検出する技術
に関しては、特開昭５７−３９３１２号公報にも同様の
技術が示されている。この技術では、ロータリエンコー
ダから出力されるＣ相パルス信号（エンコーダが１回転
する間に１回だけ出力される信号）をエンコーダから出
力される速度検出信号をカウントする加減算カウンタの
リセット信号として用いている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５７−３９３１
２号公報に示された技術では、エンコーダから出力され
る高精度のＣ相パルス信号を加減算カウンタのリセット
信号として用いるため、ロータリエンコーダの異常検出
精度は高い。しかしながらＣ相パルス信号は、１回転に
１回しか出力されないため、ロータが１回転するまでは
異常を検出できない。

【０００５】これに対して特開平２−１５９９９４号公
報に示された技術では、ロータセンサから出力される相
信号に基づいて加減算カウンタのリセット信号を作って
いるため、ロータが１回転するまでの間に、複数のリセ
ット信号を発生させることができる。しかしながらロー
タセンサの出力精度は、エンコーダの出力精度と比べて
低く、リセット信号の発生精度が悪くなり、結果として
異常検出精度が悪くなる。

【０００６】本発明の目的は、異常検出精度が高く、し
かもロータが１回転する前にロータリエンコーダの異常
を検出できる機能を備えたモータ制御用信号発生装置を
提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、ロータセンサの異常
も検出できる機能を備えたモータ制御用信号発生装置を
提供することにある。

【０００８】本発明の別の目的は、異常検出精度が高
く、しかもロータが１回転する前にロータリエンコーダ
の異常を検出できる機能を備えたモータ制御装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明が対象とするモー
タ制御用信号発生装置及びモータ制御装置は、ｎ相（ｎ
は３以上の正の整数）のブラシレスモータの励磁相を切
り替える相切り替え信号を得るために用いるｎ相分の相
信号を出力するロータセンサと、ロータリエンコーダを
備えて９０度位相が異なるＡ相パルス信号及びＢ相パル
ス信号と１回転に１回発生するＣ相パルス信号とを出力
するエンコーダ装置と、Ａ相パルス信号及びＢ相パルス
信号に基づいてＡ相パルス信号及びＢ相パルス信号のｍ
逓倍（ｍは２以上の正の整数）の逓倍信号（速度検出信
号）を出力する逓倍信号発生回路と、ロータリエンコー
ダの異常を検出すると異常検出信号を出力する異常検出
回路とを具備する。そして異常検出回路は、モータの回
転方向に応じて逓倍信号を加減算する加減算カウンタ
と、加減算カウンタをリセットするリセット信号が入力
されたときの加減算カウンタのカウント値からロータリ
エンコーダの異常を判定して異常検出信号を出力する異
常判定回路とから構成されている。モータ制御装置で
は、ロータセンサ，エンコーダ装置，逓倍信号発生回路
及び異常検出回路からの出力に基づいてブラシレスモー
タを制御するモータ制御部を更に具備する。

【００１０】本発明では、ロータリエンコーダとして、
Ｃ相パルス信号の発生周期の１／２よりも短い周期で発
生する定周期パルス信号がＣ相パルス信号と重ならない
ようにＣ相パルス信号と同じ出力ラインから出力される
ように構成されている（定周期パルス信号とＣ相パルス
信号とを含んだパルス信号を発生するように構成されて
いる）ロータリエンコーダを用いる。このようなロータ
リエンコーダとして、例えばＡ相パルス信号、Ｂ相パル
ス信号及びＣ相パルス信号を発生するための複数のスリ
ットが形成された回転板を備えた光学式のロータリエン
コーダを用いる場合には、この光学式のロータリエンコ
ーダのスリットを形成する回転板にＣ相パルス信号を発
生するためのスリットと重ならないようにして該スリッ
トと同心円上に複数のスリットを等間隔で形成する。こ
のようにすると、前述の複数のスリットに基づいてＣ相
パルス信号の１／２以下の周期で定周期パルス信号がＣ
相パルス信号と同じ出力ラインから出力される。一般的
に言えば、定周期パルス信号の周期は、Ｃ相パルス信号
が出力される周期の１／ｐ（ｐは２以上の正の整数）の
周期となる。例えば、ブラシレスモータが３相励磁の場
合には、Ｃ相パルス信号が出力される周期の１／４の周
期で定周期パルス信号を発生するようにスリット間の間
隔を定めるのが好ましい。後に詳しく説明するように本
発明では、この定周期パルス信号を加減算カウンタのリ
セット信号として用いる。特に、光学式のロータリエン
コーダであれば、Ｃ相パルス信号を得るためのスリット
を形成するスリット列に、定周期パルス信号を発生する
ためのスリットを形成するだけで、特に回転板を大きく
することなく簡単に、しかも高い精度で定周期パルス信
号（リセット信号）を発生させることができる。

【００１１】本発明では、定周期パルス信号をリセット
信号として用いるために、ロータセンサから出力される
ｎ相分の相信号の２以上の相信号と出力ラインから出力
されるパルス信号との位相関係に基づいて、出力ライン
から出力されるパルス信号からＣ相パルス信号と定周期
パルス信号とを分離してＣ相パルス信号及び定周期パル
ス信号を別々に出力するパルス信号分離回路を更に備え
ている。そして異常検出回路はパルス信号分離回路によ
って分離された定周期パルス信号をリセット信号として
用いる。

【００１２】パルス信号分離回路を設けておけば、Ｃ相
パルス信号と定周期パルス信号とが同じ出力ラインから
出力されても、エンコーダ装置から出力される定周期パ
ルス信号を加減算カウンタのリセット信号として利用す
ることができる。

【００１３】本発明によれば、エンコーダ装置から出力
されるＣ相パルス信号の発生周期の１／２以下の短い周
期の定周期パルス信号を加減算カウンタのリセット信号
として用いるため、加減算カウンタのリセットを高い精
度で行える。またロータが１回転する間に複数回のリセ
ット信号が出力されるため、ロータリエンコーダの異常
を早期に検出できる。

【００１４】異常判定回路による異常判定の検出方法は
任意であるが、例えば異常判定回路を、モータが同じ方
向に回転しているときには、リセット信号間の加減算カ
ウンタのカウント値が規定値より大きいかまたは小さい
かによりロータリエンコーダの異常を判定し、モータの
回転方向が切り替わったときには回転方向が切り替わっ
た後に最初に加減算カウンタのカウント値が０になるか
否かによりロータリエンコーダの異常を判定するように
構成してもよい。本発明によれば、加減算カウンタのリ
セットを高い精度で行えるため、このような判定手法に
よる異常の検出精度が従来よりも大幅に高くなる。

【００１５】また異常判定回路を、モータが同じ方向に
回転しているときに、リセット信号間の加減算カウンタ
のカウント値が、前記規定値よりも大きい上限規定値よ
り大きいとき及び前記規定値よりも小さい下限規定値よ
り小さいときに、ロータセンサに異常が発生していると
判定するように構成してもよい。ロータセンサで異常が
発生すると、複数の相信号の一部がＨｉｇｈまたはＬｏ
ｗに固定された状態になる。このような状態になると、
パルス信号分離回路でＣ相パルス信号と定周期パルス信
号とを分離する場合に、Ｃ相パルス信号と定周期パルス
信号とを正確に分離できなくなって、Ｃ相パルス信号が
リセット信号として用いられたり、定周期パルス信号の
一部が出力されくなる。そのためリセット信号の発生周
期が部分的に極端に短くなったり、またはリセット信号
の発生周期が部分的に極端に長くなる。そこで、前述の
ように、ロータリエンコーダの異常を検出するための規
定値よりも大きい上限規定値または小さい下限規定値を
設けて、これらの規定値との比較を行うことにより、ロ
ータセンサに異常が発生したことを検出することができ
る。

【００１６】なお異常判定回路にロータセンサの異常検
出機能を持たせずに、パルス信号分離回路から出力され
るＣ相パルス信号及び定周期パルス信号の少なくとも一
方の信号の発生態様の変化に基づいてロータセンサの異
常を検出するロータセンサ異常検出回路を別に設けても
よい。先に述べたように、ロータセンサに異常が発生す
るとＣ相パルス信号が１回転に複数回出たり、定周期パ
ルス信号の周期が極端に短くなったり、または極端に長
くなったりする現象が発生する。したがってロータセン
サ異常検出回路で、この現象を検出すれば、ロータセン
サの異常を検出することが可能になる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態の一例を説明する。

【００１８】図１は本発明のモータ制御装置の実施の形
態の一例を示すブロック図である。同図において、１は
交流電源、２は整流回路、３は平滑用コンデンサ、４は
モータ駆動回路、５は３相のブラシレスモータ、６はモ
ータ５のロータ位置を検出するロータセンサ、７はロー
タリエンコーダである。８は相切換制御回路、９は逓倍
信号発生回路としての４逓倍回路、１０は異常検出回路
である。１１はモータ制御回路、１２はベースドライブ
回路であり、両回路１１，１２はモータ制御部を構成す
る。

【００１９】以上の構成になるモータ制御装置の動作に
ついて説明する。ロータセンサ６は、ブラシレスモータ
５の励磁相を切り換える相切換信号を得るために用いる
３相分の相信号Ｕ，Ｖ，Ｗを出力する（図６のＵ，Ｖ，
Ｗ信号参照）。ロータリエンコーダ７は、９０度位相が
異なるＡ相パルス信号及びＢ相パルス信号と、１回転に
１回発生するＣ相パルス信号（図６のＣ−Ｄの信号Ｃ参
照）と、Ｃ相パルス信号の発生周期の１／２よりも短い
周期で発生する定周期パルス信号（図６のＣ−Ｄのリセ
ット用信号Ｄ参照）とを出力するエンコーダ装置であ
る。定周期パルス信号Ｄは、Ｃ相パルス信号と重ならな
いようにＣ相パルス信号と同じ出力ラインから出力され
るようになっている（図６のＣ−Ｄ参照）。ロータリエ
ンコーダ７から出力されるＡ相，Ｂ相パルス信号は４逓
倍回路９に入力されて、４逓倍パルス信号に変換され、
この４逓倍パルス信号がモータ制御回路１１に入力され
てモータ５の速度検出が行われる。

【００２０】また、ロータセンサ６から出力されるＵ，
Ｖ，Ｗ信号を相切換制御回路８に入力し、相切換制御回
路８は通電すべきモータ固定子巻線への通電を決定する
相切換信号をベースドライブ回路１２に入力する。ベー
スドライブ回路１２はモータ制御回路１１からの速度検
出信号と相切換制御回路８からの相切換信号とに基づい
て、モータ５を駆動する駆動回路４に駆動信号を出力し
て、モータ５の速度制御を行う。

【００２１】異常検出回路１０は、ロータリエンコーダ
７から出力される定周期パルス信号Ｄの発生間隔または
発生期間の間に、４逓倍回路９から出力される４逓倍パ
ルス信号をカウントして、カウント値が規定値より大き
いか、または小さいかによりロータリエンコーダ７の異
常を検出する。

【００２２】例えば、ロータリエンコーダ７から出力さ
れるＡ相，Ｂ相のパルス信号が欠相した場合（パルス信
号が出なかった場合）、４逓倍回路９から出力されるパ
ルス信号を上記の期間カウントしている異常検出回路１
０は、カウント値が規定値より小さいことからＡ相また
はＢ相が欠相したと判断し、ベースドライブ回路１２に
モータ停止信号を出力して、モータ５を停止させる。ま
たロータリエンコーダ７から出力されるＡ相，Ｂ相のパ
ルス信号にノイズが混入してパルス信号が多くなった場
合には、カウント値が規定値よりも大きくなる。異常検
出回路１０はこのことの検出から異常の発生と判断し
て、ベースドライブ回路１２にモータ停止信号を出力し
て、モータ５を停止させる。なお規定値をある特定の１
つの値に限定すると、瞬間的なノイズの発生でモータが
停止するおそれがあるため、この規定値に幅を持たせて
もよい。ノイズの発生でＡ相，Ｂ相のパルス信号が欠相
した状態になることは少ないので、例えばカウント値が
ある値Ｒから２以上異なった場合（この場合の規定値は
Ｒ乃至Ｒ＋２）に異常が発生したと判断するようにして
もよい。

【００２３】次に、本発明のモータ制御用信号発生装置
の要部の具体的な実施形態について説明する。図２にお
いて、１３はロータリエンコーダの発光素子、１４は回
転スリット、１５は固定スリット、１６は受光素子であ
る。１７はパルス変換回路であり、１０は異常検出回路
である。発光素子１３から放射された光は、モータの軸
に固定された回転スリット板１４及び固定スリット板１
５に形成した各スリットを通過して、回転スリット１４
板の回転に対応した明暗を有する光信号となり、受光素
子１６に供給される。受光素子１６は、光の明暗を電流
の強弱に変換し、パルス変換回路１７の波形整形回路へ
と供給する。

【００２４】受光素子１６は、例えば図３に示したよう
な６個の素子１６ａ〜１６ｃ，１６ａ´〜１６ｃ´から
なり、受光素子１６ａに比べ受光素子１６ｂは出力信号
が９０度位相がずれるように配置されている。受光素子
１６ａの出力と受光素子１６ａ´からの出力が１８０度
位相がずれるように回転スリットが配置されていて、互
いの出力を減算してより一層立上り、立下りの急峻な波
形を得ている。受光素子１６ｂと受光素子１６ｂ´の出
力についても同様である。受光素子１６ａと１６ａ´は
Ａ相パルス信号を、受光素子１６ｂと１６ｂ´はＢ相パ
ルス信号を得るためのものである。また、受光素子１６
ｃと受光素子１６ｃ´は回転スリット１４の１回転につ
き１個のＣ相パルス信号及び前述の定周期パルス信号Ｄ
１〜Ｄ４を得るためのものである。図中の矢印は回転ス
リットの回転方向を示すものである。

【００２５】図４は本発明に用いられるロータリエンコ
ーダの回転スリットを備えた回転スリット板１４の一例
を示したものである。同図の２８は回転板、１４ＡはＡ
相パルス信号を、１４ＢはＢ相パルス信号を、１４Ｃは
Ｃ相パルス信号を得るための回転スリットである。これ
らの回転スリットは、半径を異にする３つの円周上に周
方向に、回転スリット１４Ａ，１４Ｂはそれぞれ多数個
並列され、回転スリット１４Ｃは１個設けられている。
回転スリット１４Ｄ…は前述の定周期パルス信号Ｄ１〜
Ｄ４を得るための回転スリットであり、この回転スリッ
トは、回転スリット１４Ｃと同一円周上の位置にスリッ
ト１４Ｃと適宜の間隔をおいて、本例では４個のスリッ
ト１４Ｄ…が等間隔になるように配置されている。これ
らのスリット１４Ｄ…に基づいて、Ｃ相パルス信号の発
生周期の１／４の定周期で、定周期パルス信号Ｄ１〜Ｄ
４がＣ相パルス信号と同じ出力ラインから出力されるよ
うになる。

【００２６】次に、図２におけるパルス変換回路１７及
び異常検出回路１０の一例を図５により説明する。図５
において、６はロータセンサ、１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ
はそれぞれ図３に示したような受光素子１６〜１６ｃ´
から得たＡ相信号、Ｂ相信号及びＣ相信号（定周期パル
ス信号Ｄ１〜Ｄ４を含む）である。また１７は、図２の
パルス変換回路、１０は異常検出回路である。パルス変
換回路１７に含まれるブロック１８〜２０はいずれも波
形整形回路であり、ブロック２１は方向判別及び４逓倍
回路、２２はパルス信号分離回路である。２３はモータ
の回転方向に応じて逓倍信号を加減算する加減算カウン
タ、２４はレジスタ、２５は判定部であり、ブロック２
６が異常判定回路を構成する。

【００２７】図５の装置の構成及び動作を説明すると、
Ａ相パルス出力は波形整形回路１８を通って整形され、
方向判別及び４逓倍回路２１に加えられる。Ａ相パルス
出力に対し９０度位相がずれたＢ相パルス出力も同様に
波形整形回路１９を通って整形され、方向判別及び４逓
倍回路２１に加えられる。方向判別及び４逓倍回路２１
においては、波形整形回路１８，１９からそれぞれ入力
される２つのパルス信号の波形レベルの関係から回転ス
リットの回転方向を判別する。即ち、波形整形回路１９
の出力波形の立上り時に、波形整形回路１８の出力が高
レベルであるか低レベルであるかによって、回転方向を
判別する。更に、方向判別及び４逓倍回路２１において
は、波形整形回路１８，１９の出力信号の立上り及び立
下りの時点でパルスを発生させて、４倍周波数信号を上
述の判別法により判別した回転方向、即ち時計回り方向
または反時計回り方向に従って別々の端子に出力する。
これらの異なる方向出力は、それぞれ加減算カウンタ２
３の加算入力または減算入力に入力される。

【００２８】一方、図４の回転スリット１４Ｃ，１４Ｄ
の回転により１回転に１回発生するＣ相パルス信号と、
Ｃ相パルス信号の発生周期の１／２よりも短い周期で発
生する定周期パルス信号Ｄ１〜Ｄ４とが、互いに重なら
ないようにＣ相パルス信号と同じ出力ラインから出力さ
れて［図６（Ｃ）のＣ−Ｄパターン］、波形整形回路２
０に入力される。波形整形回路２０を通って整形された
Ｃ相パルス信号及び定周期パルス信号Ｄは、パルス信号
分離回路２２に入力される。

【００２９】他方、ロータセンサ６からは、本例では３
相のブラシレスモータの励磁相を切り換える相切換信号
を得るために用いる３相分の相信号Ｕ，Ｖ，Ｗ［図６
（Ａ）〜（Ｃ）参照］がパルス信号分離回路２２に入力
される。パルス信号分離回路２２は、ロータセンサ６か
らの３相分の相信号と、波形整形回路２０から入力され
るパルス信号との位相関係に基づいて、波形整形回路２
０から入力されるパルス信号［図６（Ｃ）のＣ−Ｄパタ
ーン］から、Ｃ相パルス信号と定周期パルス信号Ｄとを
分離して、これらの各信号を別々に出力する。パルス信
号分離回路２２は、例えば図７に示したような論理回路
の組み合わせで構成される。図７の禁止回路２２ａに図
６（Ａ）及び（Ｂ）のＵ相，Ｖ相の各パルス信号を図示
のように入力させ、出力端より図６（Ｅ）のＵ＊Ｖパル
ス信号を出力させる。この信号を切換信号としてアンド
回路２２ｂ，禁止回路２２ｃに図示のように入力させ
る。他方、アンド回路２２ｂ，禁止回路２２ｃにはそれ
ぞれ図６（Ｄ）のＣ−Ｄパターンのパルス信号を入力さ
せる。そして、アンド回路２２ｂよりＣ相パルス信号
［図６（Ｆ）］を出力させ、禁止回路２２ｃより定周期
パルス信号Ｄ１〜Ｄ４［図６（Ｇ）］を出力させる。上
記の定周期パルス信号Ｄ１〜Ｄ４の出力は、加減算カウ
ンタ２３及びレジスタ２４に入力されて、カウンタ２３
及びレジスタ２４をリセットするリセット信号として用
いられる。加減算カウンタ２３は、定周期パルス信号の
発生周期または発生間隔の間に４逓倍回路２１から出力
される逓倍信号をカウントして、カウント値をレジスタ
２４にセットする。判定部２５は、モータが同じ方向に
回転しているときには、上記のようにしてレジスタ２４
にセットされたカウント値が、所定の規定値より大きい
かまたは小さいかによりロータリエンコーダの異常を判
定する。また、モータの回転方向が切り換わったときに
は、回転方向が切り換わった後に最初に前記のカウント
値が０になる（回転方向が切り換わってから最初に発生
するリセット信号によりリセットされるカウント値が０
である）か否かによりロータリエンコーダの異常を判定
する。このカウント値が０でないことは、ロータリエン
コーダから出力されるパルス信号が少ないかまたは多い
ことを意味しており、このことはロータリエンコーダに
異常が発生していることを意味する。

【００３０】更に、判定部２５においては、モータが同
じ方向に回転しているときに、定周期パルス信号（例え
ばＤ１−Ｄ２）間の加減算カウンタ２３のカウント値が
前記の規定値よりも大きい上限規定値より大きいとき、
及び前記規定値よりも小さい下限規定値より小さいとき
に、ロータセンサ６に異常が発生していると判定する。
ロータセンサ６に異常が発生すると、図６においては、
例えばＵ相信号がＨｉｇｈのままになったり、またＶ相
信号がＬｏｗのまま等になる。Ｕ相信号がＨｉｇｈのま
まであると、図６（Ｅ）のＵ＊Ｖ信号はＬｏｗのままと
なり、Ｄ１，Ｃ及びＤ３信号がリセット用信号として出
力されることになる。この状態では、パルス信号Ｄ１と
パルス信号Ｃとの間の間隔を正常時のパルス間隔（Ｄ１
−Ｄ２）よりも短くなり、またパルス信号Ｃとパルス信
号Ｄ３との間隔またはパルス信号Ｄ３とパルス信号Ｄ１
との間隔が正常時のパルス間隔（Ｄ１−Ｄ２）よりも長
くなる。またＶ相信号がＬｏｗのままであるとすると、
パルス信号Ｄ２及びＤ４のみがリセット用信号として出
力されることになり、パルス信号Ｄ２とＤ４との間の間
隔は正常時のパルス間隔（Ｄ１−Ｄ２）よりも長くな
る。そこでパルス信号Ｄ１とパルス信号Ｃとの間の間隔
を基準にして下限規定値（例えば正常な１周期の２／３
の周期の間にカウントされるカウント値）を定め、パル
ス信号Ｄ２とＤ４との間の間隔（２周期分）を基準にし
て上限規定値（例えば正常な１周期の４／３の周期の間
にカウントされるカウント値）を定める。これらの下限
基準値及び上限基準値は、ロータリエンコーダの異常を
判定する場合に用いる規定値と区別し得る値であり、こ
の下限基準値は前述の規定値より小さく上限規定値は前
述の規定値よりも大きい値である。

【００３１】判定部２５は、ロータリエンコーダまたは
ロータセンサの異常を判定すると、モータを停止させる
ための異常検出信号を出力する。そして更に判定部２５
は、その異常がロータリエンコーダ及びロータセンサの
いずれに発生した異常であるかを判定する。ロータセン
サが異常であることを判定した場合には、そのことをラ
ンプ表示や、ブザー表示等によって表示するようにすれ
ばよい。

【００３２】なお本例では、判定部２５がカウント値か
らロータリセンサにおける異常の発生を検出している
が、判定部２５とは別にパルス信号分離回路から出力さ
れるＣ相パルス信号及び定周期パルス信号の少なくとも
一方の信号の発生態様の変化に基づいてロータセンサ６
の異常を検出するロータセンサ異常検出回路を設けても
よい。ロータセンサ６で異常が発生すると、１回転中に
２以上のＣ相パルス信号が出力されたり、定周期パルス
信号の発生周期が一定でなくなる現象が発生する。した
がってパルス信号分離回路から出力されるＣ相パルス信
号及び定周期パルス信号の少なくとも一方の信号の発生
態様の変化を観察すれば、ロータセンサ６の異常を検出
することができるのである。なおこのようなロータセン
サ異常検出回路をどのように構成するかは任意である。

【００３３】上記の実施の形態では、３相のブラシレス
モータを用い、ロータセンサは３相分の相信号を出力す
るものを用いたが、本発明はブラシレスモータがｎ相
（ｎは３以上の正整数）のものでもよく、またロータセ
ンサはｎ相のブラシレスモータの励磁相を切り換える相
切換信号を得るために用いるｎ相分の相信号を出力する
ものであればよい。

【００３４】また、逓倍信号発生回路は、Ａ相パルス信
号及びＢ相パルス信号のｍ逓倍（ｍは２以上の正の整
数）の逓倍信号を出力するものであればよい。

【００３５】更に、前述の実施の形態では、定周期パル
ス信号の発生周期をＣ相パルス信号の発生周期の１／４
としたが、定周期パルス信号の発生周期は、Ｃ相パルス
信号の発生周期の１／Ｐ（Ｐは２以上の正整数）よりも
短い定周期であればよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明のモータ制御用信号発生装置によ
れば、定周期パルス信号を加減算カウンタのリセット信
号として用いるので、加減算カウンタのリセットを高い
精度で行うことができる。これにより、ロータリエンコ
ーダの異常検出精度を従来よりも大幅に高くすることが
できる。また、ロータが１回転する間にリセット信号が
複数回出力されるため、ロータリエンコーダの異常を従
来よりも早期に検出することができる。

【００３７】更に、本発明のモータ制御装置によれば、
ロータリエンコーダの異常を迅速且つ適確に検出して、
ブラシレスモータの駆動を極めて良好に制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るモータ制御装置の実施の形態の一
例を示すブロック図である。

【図２】本発明のモータ制御用信号発生装置の概略的な
構成例を示す説明図である。

【図３】図２の受光素子の配置要領を示す説明図であ
る。

【図４】本発明に用いるロータリエンコーダの回転板の
構成例を示す説明図である。

【図５】本発明に係るモータ制御用信号発生装置の要部
の実施形態の例を示すブロック図である。

【図６】（Ａ）〜（Ｇ）は図５におけるパルス信号分離
回路の動作を説明するための信号波形図である。

【図７】図５のパルス信号分離回路の具体的な構成例を
示す回路図である。

【符号の説明】

４ モータ駆動回路 ５ ブラシレスモータ ６ ロータセンサ ７ ロータリエンコーダ ８ 相切換制御回路 ９ 逓倍信号発生回路 １０ 異常検出回路 １１ モータ制御回路 １２ ベースドライブ回路 １３ 発光素子 １４ 回転スリット板 １４Ａ Ａ相パルス用スリット １４Ｂ Ｂ相パルス用スリット １４Ｃ Ｃ相パルス用スリット １４Ｄ 定周期パルス用スリット １６，１６ａ〜１６ｃ 受光素子 １７ パルス変換回路 １８〜２０ 波形整形回路 ２１ 方向判別及び４逓倍信号発生回路 ２２ パルス信号分離回路 ２３ 加減算カウンタ ２４ レジスタ ２５ 判定部 ２６ 異常判定回路 ２８ 回転板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 昭二 東京都豊島区北大塚一丁目十五番一号 山 洋電気株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｎ相（ｎは３以上の正の整数）のブラシ
   レスモータの励磁相を切り替える相切り替え信号を得る
   ために用いるｎ相分の相信号を出力するロータセンサ
   と、ロータリエンコーダを備えて９０度位相が異なるＡ
   相パルス信号及びＢ相パルス信号と１回転に１回発生す
   るＣ相パルス信号とを出力するエンコーダ装置と、前記
   Ａ相パルス信号及びＢ相パルス信号に基づいて前記Ａ相
   パルス信号及びＢ相パルス信号のｍ逓倍（ｍは２以上の
   正の整数）の逓倍信号を出力する逓倍信号発生回路と、
   前記ロータリエンコーダの異常を検出すると異常検出信
   号を出力する異常検出回路とを具備し、 前記異常検出回路が、モータの回転方向に応じて前記逓
   倍信号を加減算する加減算カウンタと、前記加減算カウ
   ンタをリセットするリセット信号が入力されたときの前
   記加減算カウンタのカウント値から前記ロータリエンコ
   ーダの異常を判定して前記異常検出信号を出力する異常
   判定回路とから構成されているモータ制御用信号発生装
   置であって、 前記ロータリエンコーダは、前記Ｃ相パルス信号の発生
   周期の１／２よりも短い周期で発生する定周期パルス信
   号が前記Ｃ相パルス信号と重ならないように前記Ｃ相パ
   ルス信号と同じ出力ラインから出力されるように構成さ
   れ、 前記ｎ相分の相信号の２以上の相信号と前記出力ライン
   から出力されるパルス信号との位相関係に基づいて、前
   記出力ラインから出力されるパルス信号から前記Ｃ相パ
   ルス信号と前記定周期パルス信号とを分離して前記Ｃ相
   パルス信号及び前記定周期パルス信号を別々に出力する
   パルス信号分離回路を更に備え、 前記加減算カウンタは前記パルス信号分離回路によって
   分離された前記定周期パルス信号を前記リセット信号と
   することを特徴とするモータ制御用信号装置。
2. 【請求項２】 前記ロータリエンコーダは、前記Ａ相パ
   ルス信号，前記Ｂ相パルス信号及び前記Ｃ相パルス信号
   を発生するための複数のスリットが形成された回転板を
   備えた光学式のロータリエンコーダからなり、しかも前
   記回転板には前記Ｃ相パルス信号を発生するためのスリ
   ットと重ならないようにして該スリットと同心円上に複
   数のスリットが等間隔で形成されており、該複数のスリ
   ットに基づいて前記Ｃ相パルス信号の発生周期の１／２
   以下の定周期で定周期パルス信号が前記Ｃ相パルス信号
   と同じ出力ラインから出力されるように構成されている
   請求項１に記載のモータ制御用信号装置。
3. 【請求項３】 ３相ブラシレスモータの励磁相を切り替
   える相切り替え信号を得るために用いる３相分の相信号
   を出力するロータセンサと、ロータリエンコーダを備え
   て９０度位相が異なるＡ相パルス信号及びＢ相パルス信
   号と１回転に１回発生するＣ相パルス信号とを出力する
   エンコーダ装置と、前記Ａ相パルス信号及びＢ相パルス
   信号に基づいて４逓倍信号を出力する逓倍信号発生回路
   と、前記ロータリエンコーダの異常を検出すると異常検
   出信号を出力する異常検出回路とを具備し、 前記異常検出回路が、モータの回転方向に応じて前記４
   逓倍信号を加減算する加減算カウンタと、前記加減算カ
   ウンタをリセットするリセット信号が入力されたときの
   前記加減算カウンタのカウント値から前記ロータリエン
   コーダの異常を判定して前記異常検出信号を出力する異
   常判定回路とから構成されているモータ制御用信号発生
   装置であって、 前記ロータリエンコーダは、前記Ａ相パルス信号，前記
   Ｂ相パルス信号及び前記Ｃ相パルス信号を発生するため
   の複数のスリットが形成された回転板を備えた光学式の
   ロータリエンコーダからなり、しかも前記回転板には前
   記Ｃ相パルス信号を発生するためのスリットと重ならな
   いようにして該スリットと同心円上に複数のスリットが
   等間隔で形成されており、前記複数のスリット間の間隔
   は前記Ｃ相パルス信号の発生周期の１／４の周期で前記
   複数のスリットに基づく定周期パルス信号が発生するよ
   うに定められており、 前記３相分の相信号の２つの相信号と前記出力ラインか
   ら出力されるパルス信号との位相関係に基づいて、前記
   出力ラインから出力されるパルス信号から前記Ｃ相パル
   ス信号と前記定周期パルス信号とを分離して前記Ｃ相パ
   ルス信号及び前記定周期パルス信号を別々に出力するパ
   ルス信号分離回路を更に備え、 前記加減算カウンタは前記パルス信号分離回路によって
   分離された前記定周期パルス信号を前記リセット信号と
   することを特徴とするモータ制御用信号発生装置。
4. 【請求項４】 前記異常判定回路は、前記モータが同じ
   方向に回転しているときには、前記リセット信号間の前
   記加減算カウンタの前記カウント値が規定値より大きい
   かまたは小さいかにより前記ロータリエンコーダの異常
   を判定し、前記モータの回転方向が切り替わったときに
   は回転方向が切り替わった後に最初に前記加減算カウン
   タの前記カウント値が０になるか否かにより前記ロータ
   リエンコーダの異常を判定するように構成されている請
   求項１または２に記載のモータ制御用信号発生装置。
5. 【請求項５】 前記異常判定回路は、前記モータが同じ
   方向に回転しているとき、前記リセット信号間の前記加
   減算カウンタの前記カウント値が、前記規定値よりも大
   きい上限規定値より大きいとき及び前記規定値よりも小
   さい下限規定値より小さいときに、前記ロータセンサに
   異常が発生していると判定することを特徴とする請求項
   ３に記載のモータ制御用信号発生装置。
6. 【請求項６】 前記パルス信号分離回路から出力される
   前記Ｃ相パルス信号及び前記定周期パルス信号の少なく
   とも一方の信号の発生態様の変化に基づいて前記ロータ
   センサの異常を検出するロータセンサ異常検出回路を更
   に備えている請求項１または２に記載のモータ制御用信
   号発生装置。
7. 【請求項７】 ｎ相（ｎは３以上の正の整数）のブラシ
   レスモータの励磁相を切り替える相切り替え信号を得る
   ために用いるｎ相分の相信号を出力するロータセンサ
   と、ロータリエンコーダを備えて９０度位相が異なるＡ
   相パルス信号及びＢ相パルス信号と１回転に１回発生す
   るＣ相パルス信号とを出力するエンコーダ装置と、前記
   Ａ相パルス信号及びＢ相パルス信号に基づいて前記Ａ相
   パルス信号及びＢ相パルス信号のｍ逓倍（ｍは２以上の
   正の整数）の逓倍信号を出力する逓倍信号発生回路と、
   前記ロータリエンコーダの異常を検出すると異常検出信
   号を出力する異常検出回路と、前記ロータセンサ，前記
   エンコーダ装置，前記逓倍信号発生回路及び前記異常検
   出回路からの出力に基づいて前記ブラシレスモータを制
   御するモータ制御部とを具備し、 前記異常検出回路が、モータの回転方向に応じて前記逓
   倍信号を加減算する加減算カウンタと、前記加減算カウ
   ンタをリセットするリセット信号が入力されたときの前
   記加減算カウンタのカウント値から前記ロータリエンコ
   ーダの異常を判定して前記異常検出信号を出力する異常
   判定回路とから構成されているモータ制御装置であっ
   て、 前記ロータリエンコーダは、前記Ｃ相パルス信号の発生
   周期の１／Ｐ（Ｐは２以上の正の整数）よりも短い周期
   で発生する定周期パルス信号を前記Ｃ相パルス信号と重
   ならないように前記Ｃ相パルス信号と前記定周期パルス
   信号とを同じ出力ラインから出力するように構成され、 前記ｎ相分の相信号の２以上の信号との位相関係に基づ
   いて前記出力ラインから出力されるパルス信号から前記
   Ｃ相パルス信号と前記定周期パルス信号とを分離して前
   記Ｃ相パルス信号及び前記定周期パルス信号を別々に出
   力するパルス信号分離回路を更に備え、 前記加減算カウンタは前記パルス信号分離回路によって
   分離された前記定周期パルス信号を前記リセット信号と
   することを特徴とするモータ制御装置。