JPH10285971A

JPH10285971A - サーボモータ装置

Info

Publication number: JPH10285971A
Application number: JP9089715A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tsuchiya; 弘幸土屋
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 1997-04-08
Filing date: 1997-04-08
Publication date: 1998-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】遠隔的に制御するラジコン用モータの応答性
を改善するサーボモータ装置の提供。【解決手段】モータＭの回転状態を検出する信号検出
部４５又は、及びフレーム周期信号発生回路４７を設
け、この信号検出部４５によってモータの印加電圧、及
び付加電流を検出すると共に、モータの回転位置を示す
ポテンショメータＰＭの出力と合成して、モータの回転
位置を制御位置信号発生回路４６から位置パルス信号と
して出力する。この位置パルス信号と比較回路４３Ａに
入力されている制御パルスが比較されモータの回転制御
が行われる。モータの負荷が大きいときはや、フレーム
周期が長いときは、位置パルス信号の帰還量が増減する
ように制御されるため、サーボモータが目標位置で停止
するまでのサーボ時間が短縮され、リモコンの操作性を
向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線電波によって
送信されてきた制御データに基づいて遠隔地点にある制
御対象物をコントロールする遠隔制御受信機のサーボモ
ータ装置に係わり、特に、電波によって操縦されるラジ
オコントロール用の制御システムに好適なサーボモータ
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】送信機によって送出される電波に制御情
報を乗せて、操縦者から離れた位置で移動するような装
置、又は機器を操縦するものとして、ラジオコントロー
ル（以下、ラジコンという）技術が普及されており、被
制御機器として模型の自動車や、船等の移動物体を操縦
することが一般的に行われている。特に、複数の制御情
報を同時に発信するような高級なラジコン装置の場合
は、例えば、飛行機やヘリコプタ等の複雑な動きが要求
され、飛行物体を遠隔的に制御することができる。

【０００３】図５はかかるラジコン装置の概要を示した
もので、１０は被制御対象物とされている飛行物体１３
を操縦するための操縦板でジョグスティックや種種の設
定用のスイッチ類によって構成されている。１１は操縦
板１０から出力される種種の制御信号を、例えばパルス
幅変調し、かつ、これらの複数の制御信号を所定のフレ
ーム周期で完結するパルス列に変換して出力するエンコ
ーダを示す。所定の周期で完結されている１フレーム単
位のパルス列は、操縦中は常時、高周波部１２（送信
部）に供給され、たとえば、ＡＭ変調、又はＦＭ変調さ
れた電波が飛行物体１３に対して送信されるようになさ
れている。

【０００４】図６は、上記したフレーム単位で完結され
たパルス列のパタンを示したものであって、飛行物体１
３の方向回転制御（ラダー又はエルロン）、上昇下降制
御（エレベータ）、速度コントロール（エンジンスロッ
トル）、その他の制御信号はチャンネル１、２、３、４
・・・・としてパルス信号CH1,CH2,CH3,CH4 ・・・・・
に変換され、１フレーム、例えば、１４ｍＳ〜２０ｍＳ
で繰り返すようなパルス列とされている。なお、さらに
詳細に説明すると、各パルス信号CH1,CH2,CH3,・・・の
間隔・Ｐｗ１，Ｐｗ２、Ｐｗ３・・・・は、複数の制御
情報によって変化するように配置され、たとえば、変化
の中心値を１５２０μＳとして±６００μＳ（飛行物体
１３に搭載され、飛行物体１３の可動部を制御するアク
チュエータとしてのサーボ装置の出力軸の回転角で約６
０度）程度変化し、１フレームの終了する点を示すため
に最後に５ｍＳの同期信号（スペース）が生じるように
している。

【０００５】このような形式の制御情報は、電波によっ
て飛行物体１３に常時送信されている。受信側となる飛
行物体１３はこの受信電波を例えばＷスーパヘトロダイ
ン受信機で受信し、受信信号の処理をデコーダで行うこ
とによって、送信側の操縦者から送信されている制御信
号を復調し、各チャンネルの制御信号を分離してアクチ
ュエータとしてのサーボ装置に供給する。

【０００６】図７は復調された一連のパルス列信号（Ｐ
ＰＭ）から各チャンネルの制御信号を分離して出力する
デコーダの概要を示したものであって、２１は同期信号
に対して検出出力を発生するリセット回路、２２、２
３、２４、２５・・・・はＤフリップフロップ回路（Ｄ
ＦＦという）である。復調されたパルス列信号ＰＰＭ
は、シフトレジスタを構成する各ＤＦＦ２、２２、２
３、２４・・・のクロック信号として入力されると共
に、リセット回路２１に供給されている。リセット回路
２１はパルス列信号ＰＰＭの中に５ｍＳ程度のＬレベル
期間を検出すると、出力がハイレベルとなるリセット信
号を発生し、その信号が初段のシフトレジスタＤＦＦ２
２のＤ入力に供給される。そして以後は継続するパルス
が順次シフトレジスタに転送されることにより、図７
（ｂ）の波形図に示されているようにパルス位置が変調
されたパルス列信号ＰＰＭのパルス間隔に相当する制御
パルス信号ＣＨ１，ＣＨ２，ＣＨ３，ＣＨ４・・・がシ
フトレジスタの各段から出力される。

【０００７】上記したようなデコーダによって検出され
た各チャンネルの制御パルス信号は、それぞれ被制御機
器の各制御手段（サーボ装置のモータ等）のサーボ回路
に注入され、操縦者からの操作に対応したコントロール
が行われる。図８は各制御対象となるサーボ装置のサー
ボ系のモータ駆動回路を示したものであって、各ブロッ
クの信号波形Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，を図９に示す。
この図に見られるように抽出された、例えばチャンネル
ｉの制御パルス信号Ａは、１フレーム周期毎に比較回路
３１に供給され、又、このパルス信号Ａは制御位置信号
発生回路３９に導入されて、この制御位置信号発生回路
３９をトリガして単発の位置パルス信号Ｂと比較され
る。したがって前記制御パルス信号Ａと制御位置信号発
生回路３９から出力されている位置パルス信号Ｂとが、
インバータＩＮ１、ＩＮ２、ノア回路ＮＲ１、ＮＲ２及
びオア回路からなる排他的論理和回路（比較回路３１）
に導入されて、いま、前記パルス信号Ａがパルス信号Ｂ
よりもパルス幅が広ければ、前記ノア回路ＮＲ１の出力
端子に、図８のＣに示すように、両パルスＡ，Ｂの差に
応じた幅のパルス（以下エラーパルス信号）ｃ１が発生
する。また、パルスＢがパルスＡよりもパルス幅が広い
場合は、前記ノア回路ＮＲ２の出力端子に、図８に示す
ように、両パルスＡ，Ｂの差に応じた幅のエラーパルス
信号Ｃ２が発生する。このエラーパルス信号Ｃ１及びＣ
２は、それぞれフリップフロップ３６のセット端子Ｓ及
びリセット端子Ｒに導入され、Ｑ出力端子あるいはＱ出
力端子の何れか一方を“１”にするとともに、オア回路
ＯＲ１を介して次のデッドパルス信号発生回路３２をト
リガしてデッドパルス信号Ｄを発生すると共に、もしデ
ッドパルス信号Ｄより小さいエラー信号Ｃで有れば、比
較回路３３およびストレッチャ回路３４から信号を出力
しないようにし、モータ駆動端子の電圧をホールド（差
電圧ゼロ）している。これは、サーボモータに印加され
ている外力や、ノイズ等によって制御対象が誤動作する
ことを防止すると共に、制御系に不感帯を設けて、サー
ボを安定にする効果がある。比較回路３３から出力され
たエラー信号Ｅは次のストレッチャ回路３４においてパ
ルス幅が所定の割合で拡張され、前記ストレッチャ回路
３４の出力パルスＥがアンド回路ＡＤ１あるいはＡＤ２
の何れか一方を通過してモータドライブ回路３７に導入
され、モータＭを所定の方向に回転させる。したがっ
て、ストレッチャ回路３４によりサーボ回路のゲイン特
性を設定することができる。

【０００８】回転方向切換回路３５は、制御パルス信号
Ａが現在のモータの制御位置に対して大きいか否かによ
って、モータの回転方向を変更するものであって、例え
ば制御位置信号発生回路３９から得られる現在の位置パ
ルス信号Ｂと、制御パルス信号Ａの大小の比較によって
モータの回転方向（正転、逆転）を定めることができる
ようにしている。この実施の形態では、制御対象３８は
直流モータＭと、図示されていない減速ギヤを介して駆
動されるポテンショメータＰＭによって構成されてお
り、このポテンショメータＰＭから出力される電圧が制
御位置（回転角度）を示している。そして、この回転位
置を示すポテンショメータＰＭの出力信号を制御位置信
号発生回路３９においてパルス幅変調して位置パルスＢ
を形成すると共に、ポテンショメータＰＭの抵抗値の変
化を前記パルスＢが制御パルスＡのパルス幅に一致する
方向に設定しておくことにより、受信機で受信される制
御電波の複数周期にわたって、ポテンショメータＰＭの
抵抗値が制御され、制御パルス信号Ａと位置パルス信号
Ｂの出力パルスとのパルス幅が合致すると、オア回路Ｏ
Ｒ１からの出力が無くなり、モータＭの回転が停止し、
制御パルス信号Ａに基づいた閉ループサーボ回路が構築
されることになる。また、モータＭに印加されている電
圧が抵抗Ｒ１を介して前記制御位置信号発生回路３９に
帰還され、モータＭの速度制御を行うことができるよう
になされている。

【０００９】上記サーボモータ回路は図１０に示すよう
に目標値をパルス幅で示す制御パルスＡに対して制御位
置信号発生回路３９から出力される位置パルスＢ１は、
目標点に到達するまでの段階では、制御パルスＡのパル
ス幅より狭くなっており、位置パルスＢ１に示すよう
に、実際のポテンショメータＰＭのみによる出力パルス
に対してモータに印加されている電圧が抵抗Ｒ１を介し
て帰還される斜線部分のパルス幅ＰＶを付加されたもの
になっている。そして、この位置パルスＢ１のパルス幅
と目標位置を示す制御パルスＡの差ｔ１がゼロになるよ
うにモータＭが回転し、その点でモータＭが停止するよ
うにコントロールされる。また、制御パルスＡに対して
モータの回転位置が行き過ぎているときは、本来の位置
パルス信号幅に対して電圧帰還による斜線部分のパルス
ＰV だけ狭くなっている位置パルスＢ２が制御位置信号
発生回路３９から出力され、この場合はモータＭが逆転
することによって、位置パルスＢ２と目標とされる制御
パルスＡとのパルス幅差ｔ２が減少するように制御さ
れ、このパルス幅差ｔ２がゼロになるときにモータＭが
停止するように制御される。

【００１０】このようにモータの回転位置を示す信号と
同時に、モータの速度情報を示す信号を帰還して位置サ
ーボ制御が行われるようにすると、図１１に示すよう
に、例えば制御パルスＡに対して位置パルスＢの方が狭
くなってくる場合、エラー信号がストレッチャ回路３４
によって飽和すると（この位置は後述する図１２のＰ
Ｂ）、モータＭの印加電圧に対応した帰還量が抵抗Ｒ１
によって次の周期で制御位置信号発生回路３９に帰還さ
れ、その帰還量分だけ位置パルスＢの方が制御パルスＡ
より広くなるので、逆転する方向に制御され、（図１２
のＰＢからＰＡ期間）結果的に抵抗Ｒ１によって帰還量
を調整することにより、目標位置の直前でモータを減速
しながら停止するような制御を行うことができるから、
モータの慣性によって目標とする停止位置を行き過ぎハ
ンチング等が起きることを防止することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図１２は上記したよう
な制御システムの応答性を示したもので、通常は曲線イ
に示すように位置ＰＢまではストレッチャ回路３４によ
って飽和した状態でモータＭが回転しており、この位置
ＰＢからモータにサーボがかることによって目標位置Ｐ
Ａに向かって接近する。しかし、制御信号によってモー
タが駆動されるときに、モータＭにかかっている負荷が
大きくなるほど、曲線ロまたは曲線ハに示すように応答
性が悪くなり、特に、位置ＰＢから目標位置ＰＡに達す
る時間がＴ１からＴ２，Ｔ３と長くなり、特にこのよう
なサーボ装置をラジコンに使用するときは操作性が悪く
なるという問題がある。また上記したような応答性の遅
れは、モータの負荷によるものの他に前記したフレーム
周期で送信されている目標位置を示す制御パルス信号の
間隔、すなわちフレーム周期の長さにも起因しており、
多数の制御対象を備えている飛行物体の場合は、特にフ
レーム周期が長くなることによって、応答性の遅れが生
じ易いという問題がある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はこのようなサー
ボモータ装置において第１の発明は負荷による応答性の
変化を軽減するためになされたものであって制御パルス
信号によって制御される直流モータと、前記直流モータ
の回転位置を検出する第１の検出手段と、前記直流モー
タの駆動電圧を検出する第２の検出手段と、前記第１の
検出手段の位置信号と前記第２の検出手段から出力され
る信号によってパルス幅変調された位置パルス信号を発
生する位置制御信号発生手段と、前記位置制御信号信号
発生手段より出力された位置パルス信号と入力された前
記制御パルスを比較してエラー信号を生成する比較手段
とを備え、前記エラー信号に基づいて前記直流モータの
回転位置をコントロールするサーボモータ装置におい
て、前記直流モータの駆動電流を検出すると共に、この
駆動電流に対応した電圧を発生する電流電圧変換手段を
設け、前記電流電圧変換手段から出力された信号によっ
て前記比較手段に帰還される前記位置パルス信号の帰還
量が制御されるようにしたものである。

【００１３】また、第２の発明は上記比較手段に帰還さ
れるサーボモータの位置情報に対してフレーム周期を検
出して信号を発生するフレーム周期信号検出手段を配置
し、その出力でサーボ系の帰還量をコントロールするこ
とにより、応答性の改善を行うようにしたものである。

【００１４】さらに、本発明の第３の発明は上記第１の
発明に記載された電流電圧変換手段の出力と、上記第２
の発明に採用されているフレーム周期信号発生手段の出
力を合成してサーボモータの帰還量のコントロールを行
うものであって、サーボモータの位置制御量をさらに細
かく調整できるようにしている。

【００１５】電流電圧変換手段から出力されている信
号、又はフレーム周期信号発生手段から出力されている
信号は、モータの負荷が大きいときは、モータの回転位
置を示す位置パルス信号のパルス幅と、目標位置を示す
制御パルスのパルス幅の差が次のフレームにおいてパル
ス幅を比較する際に小さくなるように制御するため、モ
ータのサーボがかかる期間に帰還されるフイードバック
量が減少して、モータの応答性を高くすることができ
る。また、フレーム周期が長くなっているときは、フィ
ードバック量が増加して、モータの応答性を高くするこ
とができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明のサーボモータ装置
に係わる遠隔制御受信装置の全体的なブロック図を示し
たものである。４１は送信側から送信された電波を受信
するアンテナＡの受信電波を増幅して制御情報を復調す
る受信部、４２は復調されたパルス列信号から各チャン
ネル毎のパルス信号を抽出し分配するデコーダである。
このデコーダ４２は先に図７で示したようにシフトレジ
スタ等によって構成されており、各フレーム周期で位相
変調された各チャンネルの制御パルス信号を抽出して次
のサーボモータ回路４３に供給する。なお、デコーダ４
２で抽出された各チャンネルの出力は、フレーム内で連
続するようなパルス信号に変換される連続パルス変換手
段を介してサーボモータ回路４３に供給されるようにし
てもよい。

【００１７】ラジコン装置のあるチャンネルで操作され
るサーボ装置のサーボ系を示すサーボモータ回路４３
は、図８と同じように比較回路４４Ａ、フリップフロッ
プ４４Ｂ、ストレッチャ４４Ｃ、方向検出回路４４Ｄ、
及びモータ駆動回路４４Ｅによって構成されており、比
較回路４４Ａには、前記したように帰還量を示す位置パ
ルス信号を発生する制御位置信号発生回路４６から位置
パルス信号（Ｂ）が供給されている。

【００１８】４５はモータ駆動回路から供給されている
モータの駆動電圧及び電流を検出する検出回路４５Ａ、
４５Ｂを含む信号検出部であって、後で述べるように検
出された電圧及び電流値からサーボ回路４３に帰還する
信号を演算する演算部４５Ｃを含んでいる。また、モー
タＭの回転位置を検出するために前記したように種種の
伝達装置を介してポテンショメータＰＭが設けられてお
り、信号検出部４５で検出されたモータ駆動信号の情報
と、ポテンショメータＰＭで検出された回転位置情報が
抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して制御位置信号発生回路４６に入
力され、ＰＷＭ変調された位置パルス信号がサーボ系の
帰還パルスとして比較回路４４Ａに帰還されている。

【００１９】また、抵抗Ｒ３を介して接続されるフレー
ム周期信号発生手段４７を設けることによって、後で説
明するように、サーボモータの応答性を別の信号系によ
って改善すると共に、特に多数の制御対象を持っている
複数チャンネルの遠隔制御システムに有効に利用するこ
とができる。

【００２０】図２は前記信号検出部４５の具体例を示し
たもので、モータＭはブリッジ回路を構成する４つのス
イッチＳ１，Ｓ２、Ｓ３，Ｓ４によって正転及び逆転駆
動されるように構成されている。すなわちスイッチＳ
１，Ｓ４がオンとなるように制御されることによってモ
ータＭが正転し、スイッチＳ２，Ｓ３がオンとなること
によってモータＭが逆転する。ｒは各スイッチＳ１，Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ４をオフとしてモータＭを停止していると
きに、モータＭの端子電圧を１／２ＶCC（ＶCCは電
源電圧）の電圧となるようにするための分割抵抗であ
る。ＩはモータＭの駆動電流を検出して電圧発生器Ｅｍ
１から駆動電流に対応した電圧Ｖｘを発生するものであ
って、これらは、電流電圧変換器Ｉ−Ｖを形成してい
る。そして、モータＭの端子電圧は抵抗ｒ１，ｒ２
を介して差動増幅器ＯＰに入力されており、また前記電
流電圧変換器Ｉ−Ｖの出力電圧±ＶX は同じく抵抗ｒ
３，ｒ４を介して入力されている。したがって、差動増
幅器ＯＰの出力電圧ＥM はモータＭが正転しているとき
はＥM ＝１／２Ｖｒｅｆ＋Ｒ０／ｒ１（ＶCC−ＶX ）、
モータＭが逆転しているときはＥM ＝１／２Ｖｒｅｆ＋
Ｒ０／ｒ１（ＶX −ＶCC）の電圧が出力される。またモ
ータＭが停止しているときはゼロ電圧となる。（ｒ１＝
ｒ２＝ｒ３＝ｒ４）

【００２１】この差動増幅器ＯＰの出力ＥM は抵抗Ｒ１
を介して、ポテンショメータＰＭの出力と合成され、前
記制御位置信号発生回路４６に供給される。制御位置信
号発生回路４６は供給された電圧値をスレッショルドレ
ベルとし、制御パルスのタイミングでリセットするリセ
ット手段と、リセット後、定電流回路により充電される
コンデンサの端子間電圧と前記スレッショルドレベルの
電圧を比較して、コンデンサの充電電流値に比例したパ
ルス幅を有する位置パルス信号を発生する。

【００２２】本発明のサーボモータ装置は前記したよう
な信号検出部４５によって駆動されているモータＭの常
態を検出して、サーボ回路に帰還される位置パルスを形
成しているため、サーボ回路によってモータの位置制御
を確実に行うと共に、モータに負荷がかかっているとき
でも、目標位置に到達するサーボ時間を一定になるよう
に制御することができる。すなわち、図３(a) に示すよ
うに目標位置を示す制御パルスＡに対して目標位置に近
ずいているときの位置パルスＢ１のパルス幅Ｐｗｆは、
正転しているモータに印加されている電圧成分によるパ
ルスＰｖ（斜線部分で示す）が付加され、モータに流れ
ている電流分によるパルス成分Ｐｉ分（左下斜線）が減
算されたものになる。モータＭに流れる電流はモータの
負荷の大きさによって変化するが、例えばモータＭの負
荷が大きいときは電流分によるパルス成分（Ｐｉ）だけ
フイードバック量が小さくなり、位置パルスＢ１のパル
ス幅Ｐｗｆが狭くなる。その結果、負荷が重い場合は目
標位置の制御パルスＡのパルス幅ＰｗＡとの差が、次の
フレームにおいてパルス幅を比較する際に小さくなり、
結果的にサーボ回路４３に帰還されるフイードバック量
が減少することによって、図３（ｂ）で示した位置ＰＢ
点から始まるサーボ期間Ｔ(1,2,3) がサーボモータの負
荷に係わらず一定になるように制御される。

【００２３】また、図３(a) に示されているように目標
位置を示す制御パルスＡに対してモータの回転位置が行
き過ぎているときは、位置パルス信号Ｂ２に示すように
モータは逆転する方向に制御されることになるが、この
場合はモータＭに印加されている電圧成分によるパルス
Ｐｖ（斜線部分）によってパルス幅が狭くなる方向にパ
ルス成分Ｐｖが減算され、さらに駆動電流によるフイー
ドバック成分（左下斜線部分）のパルス幅Ｐｉが減算さ
れたものになり、この場合は目標位置を示す制御パルス
Ａに対して、負荷が大きいときは次のフレームでパルス
幅を比較する際にパルス幅を小さくなるように制御さ
れ、モータの負荷が大きいときでも、サーボがかかる時
間Ｔ3 は短縮されることになる。

【００２４】なお、モータの回転状況を検出する図２の
回路は一例を示したもので、例えばスイッチＳ（１，
２，３，４）はＭＯＳ型ＦＥＴによって構成することで
きる。また、負荷電流を検出するためにはトルクメータ
の出力から情報を得ることも可能である。

【００２５】図４(a) は本発明の第２の発明に適応され
るフレーム周期信号発生手段４７の具体例を示したもの
であり、入力されたフレーム信号はコンデンサを介して
ポンプ回路のダイオードＤ１、Ｄ２によりＣｆへ電荷が
流れ込み、この電圧が差動アンプＯＰによって構成され
ている時定数回路（ローパスフイルタ）で平均化され
る。このフレーム周期信号検出回路から得られる信号Ｖ
xxは図４の（ｂ）に示すように１フレーム間隔が長くな
るほど信号Ｖxxの値が小さくなる

【００２６】従って、この電圧を図１のフレーム周期信
号発生４７から抵抗Ｒ３を介して供給するように接続す
ると、多数の被制御対象を備えている機器の制御用の一
連のパルス信号を送るフレーム周期が長くなったとき
に、電流電圧変換手段から出力される信号Ｖｘと同様
に、サーボ期間（Ｔ1,2,3 ）の応答性を改善することが
できる

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のサーボモ
ータ装置では、モータの負荷に応じてサーボ回路に帰還
されるフイードバック量が自動的に調整されるため、モ
ータの負荷に対して位置が制御されるまでの時間が一定
になるという利点がある。そのため、標準化された多く
のサーボモータを使用して異なる負荷に対応する種種の
遠隔制御を行うような装置に適応したときに、その操縦
性を向上するという効果がある。

【００２８】また、フレーム周期信号検出手段を備えて
いる場合は、被制御機器の規模、すなわち１フレーム内
で制御するサーボモータの数が増減するような機器に対
しても、サーボ期間の応答性を均一化することができる
という効果を得ることができ、負荷電流とフレーム周期
の両者をパラメータとして制御すると、どのような被制
御機器に対してもサーボモータの応答性を改善すること
ができ、特にラジコンの操縦性を大きく改善できるとい
う利点がある。

【００２９】なお、本発明は逆にサーボ系が停止してい
るときに負荷がかかり、ポテンショメータＰＭの位置が
制御位置より移動し、ストレッチャ回路によって、モー
タ駆動パルスが飽和しても、フィードバック量を減らさ
れることができるので、従来のようにモータＭを逆回転
させるように駆動パルスは出ないので、急にトルクが抜
けたような状態になることがなくなり、サーボ回路（ス
トレッチャ回路）の感度を高くすることができる。ま
た、必要以上に負荷がかかっても、安定した制御特性が
得られる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーボモータ装置を使用する遠隔受信
装置のブロック図である。

【図２】サーボモータの回転状況を検出するための回路
例を示す回路図である。

【図３】負荷が変動したときの位置パルス信号波形図
と、サーボ特性を説明するための図である。

【図４】フレーム周期信号を発生する回路例とその特性
図を示す図である

【図５】ラジコン装置の説明図である。

【図６】複数チャンネルの制御対象に対する制御信号を
示すパルス列の波形図である。

【図７】受信した制御パルスのデコードするブロック図
とその波形図である。

【図８】制御対象（モータ）の回転角を制御するサーボ
系のブロック図である。

【図９】図９の各部の波形図を示す。

【図１０】モータ駆動電圧による位置パルス信号の説明
図である。

【図１１】サーボモータの停止制御を説明するための各
部の波形図である。

【図１２】サーボモータの応答性を示す特性図である。

【符号の説明】

４１受信部４２デコーダ４３サーボモータ回路４４Ａ比較回路４５Ａ電圧検出回路４５Ｂ電流検出回路４５Ｃ演算部４７フレーム周期信号発生回路ＰＭポテンショメータＭ直流モータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御パルス信号によって制御される直
流モータと、前記直流モータの回転位置を検出する第１の検出手段
と、前記直流モータの駆動電圧を検出する第２の検出手段
と、前記第１の検出手段の位置信号と前記第２の検出手段か
ら出力される信号によってパルス幅変調された位置パル
ス信号を発生する位置制御信号発生手段と、前記位置制御信号発生手段より出力された位置パルス信
号と入力された前記制御パルスを比較してエラー信号を
生成する比較手段とを備え、前記エラー信号に基づいて前記直流モータの回転位置を
コントロールするサーボモータ装置において、前記直流モータの駆動電流を検出すると共に、当該検出
された電流値に対応した電圧を発生する電流電圧変換手
段を設け、前記電流電圧変換手段から出力された信号によって前記
比較手段に帰還される前記位置パルス信号のフイードバ
ック量が制御されることを特徴とするサーボモータ装
置。
【請求項２】上記電流電圧変換手段から出力されて
いる信号によって、モータ負荷が大きくなるとフイード
バック量が減少するように構成されていることを特徴と
する請求項１に記載のサーボモータ装置。
【請求項３】上記サーボモータ装置は被制御機器を
模型の移動体とするラジコン装置に適応されていること
を特徴とする請求項１、または２に記載のサーボモータ
装置。
【請求項４】上記サーボ回路はパルス幅制御された
信号でモータを駆動するモータ駆動手段と、該モータの
回転位置をパルス幅変調した位置パルスを上記比較手段
に入力しフイードバックサーボすることを特徴とする請
求項１、２、または３に記載のサーボモータ装置。
【請求項５】フレーム周期で入力されている制御パ
ルス信号によって制御される直流モータと、前記直流モータの回転位置を検出する第１の検出手段
と、前記直流モータの駆動電圧を検出する第２の検出手段
と、前記第１の検出手段の位置信号と前記第２の検出手段か
ら出力される信号によってパルス幅変調された位置パル
ス信号を発生する位置制御信号発生手段と、前記位置制御信号発生手段より出力された位置パルス信
号と入力された前記制御パルスを比較してエラー信号を
生成する比較手段とを備え、前記エラー信号に基づいて前記直流モータの回転位置を
コントロールするサーボモータ装置において、前記フレーム周期で供給される信号の周期を検出すると
共に、当該検出された周期に対応する信号を発生するフ
レーム周期信号発生手段を設け、前記フレーム周期信号発生手段から出力された信号によ
って前記比較手段に帰還される前記位置パルス信号のフ
イードバック量が制御されることを特徴とするサーボモ
ータ装置。
【請求項６】上記フレーム周期信号発生手段から出
力されている信号によって、フレーム周期が長くなると
フイードバック量が増加するように構成されていること
を特徴とする請求項５に記載のサーボモータ装置。
【請求項７】上記サーボモータ装置は被制御機器を
模型の移動体とするラジコン装置に適応されていること
を特徴とする請求項５、または６に記載のサーボモータ
装置。
【請求項８】上記サーボ回路はパルス幅制御された
信号でモータを駆動するモータ駆動手段と、該モータの
回転位置をパルス幅変調した位置パルスを上記比較手段
に入力しフイードバックサーボすることを特徴とする請
求項５、６、または７に記載のサーボモータ装置。
【請求項９】フレーム周期で入力されている制御パ
ルス信号によって制御される直流モータと、前記直流モータの回転位置を検出する第１の検出手段
と、前記直流モータの駆動電圧を検出する第２の検出手段
と、前記第１の検出手段の位置信号と前記第２の検出手段か
ら出力される信号によってパルス幅変調された位置パル
ス信号を発生する位置制御信号発生手段と、前記位置制御信号発生手段より出力された位置パルス信
号と入力された前記制御パルスを比較してエラー信号を
生成する比較手段とを備え、前記エラー信号に基づいて前記直流モータの回転位置を
コントロールするサーボモータ装置において、前記直流モータの駆動電流を検出すると共に、当該検出
された電流値に対応した電圧を発生する電流電圧変換手
段と前記フレーム周期で供給される信号の周期を検出す
ると共に、当該検出された周期に対応する信号を発生す
るフレーム周期信号発生手段とを設け、前記電流電圧変換手段から出力された信号と、上記フレ
ーム周期信号発生手段から出力されている信号によって
前記比較手段に帰還される前記位置パルス信号のフイー
ドバック量が制御されることを特徴とするサーボモータ
装置。
【請求項１０】上記比較手段に帰還される信号によ
って、モータ負荷が大きくなったとき、フィードバック
量が減少する一方、フレーム周期が長くなったときにフ
イードバック量が増加するように構成されていることを
特徴とする請求項９に記載のサーボモータ装置。
【請求項１１】上記サーボモータ装置は被制御機器
を模型の移動体とするラジコン装置に適応されているこ
とを特徴とする請求項９、または１０に記載のサーボモ
ータ装置。
【請求項１２】上記サーボ回路はパルス幅制御され
た信号でモータを駆動するモータ駆動手段と、該モータ
の回転位置をパルス幅変調した位置パルスを上記比較手
段に入力しフイードバックサーボすることを特徴とする
請求項９、１０、または１１に記載のサーボモータ装
置。