JPH11225499A - ステッピングモータの制御装置 - Google Patents
ステッピングモータの制御装置Info
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- JPH11225499A JPH11225499A JP10023394A JP2339498A JPH11225499A JP H11225499 A JPH11225499 A JP H11225499A JP 10023394 A JP10023394 A JP 10023394A JP 2339498 A JP2339498 A JP 2339498A JP H11225499 A JPH11225499 A JP H11225499A
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- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
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- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/36—Protection against faults, e.g. against overheating or step-out; Indicating faults
- H02P8/38—Protection against faults, e.g. against overheating or step-out; Indicating faults the fault being step-out
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/12—Control or stabilisation of current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/14—Arrangements for controlling speed or speed and torque
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Handling Of Sheets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 定電流駆動法によって駆動される場合にも脱
調を確実に検出することの可能な脱調検出機能を具備し
たステッピングモータの制御装置を提供する。 【解決手段】 制御部４０７に指令に基づいて電流制御
部４０４は駆動部４０２を介してステッピングモータ４
０１に駆動電流を印加する。印加された駆動電流は電流
波形検出部４０３によって検出され、サンプリング信号
発生部４０８から発生されるサンプリング信号に応じて
電流波形４０９に記憶される。励磁完了後制御部におい
て観測波形が予め設定された基準波形と比較され、所定
の誤差範囲内で一致していないときステッピングモータ
に脱調が発生したと判定される。
調を確実に検出することの可能な脱調検出機能を具備し
たステッピングモータの制御装置を提供する。 【解決手段】 制御部４０７に指令に基づいて電流制御
部４０４は駆動部４０２を介してステッピングモータ４
０１に駆動電流を印加する。印加された駆動電流は電流
波形検出部４０３によって検出され、サンプリング信号
発生部４０８から発生されるサンプリング信号に応じて
電流波形４０９に記憶される。励磁完了後制御部におい
て観測波形が予め設定された基準波形と比較され、所定
の誤差範囲内で一致していないときステッピングモータ
に脱調が発生したと判定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はステッピングモータ
の制御装置に係わり、特に定電流法で駆動されるステッ
ピングモータの脱調検出機能を具備した制御装置に関す
る。
の制御装置に係わり、特に定電流法で駆動されるステッ
ピングモータの脱調検出機能を具備した制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ステッピングモータは駆動装置に１つの
パルスを入力すると一定角度だけ回転するモータであっ
て、近年携帯端末等に内蔵されるプリンタ等の駆動源と
して多用されている。ステッピングモータはステータに
卷回された励磁コイルを順次励磁してロータとの間に吸
引力または排斥力を発生してロータを回転駆動するもの
であるが、電圧あるいは駆動負荷の変動によってロータ
の回転が変調をきたす、いわゆる脱調が発生するおそれ
がある。そして、脱調が発生した場合にはプリンタの印
字が潰れる等の不具合が発生するため、脱調を確実に検
出することが必要となる。
パルスを入力すると一定角度だけ回転するモータであっ
て、近年携帯端末等に内蔵されるプリンタ等の駆動源と
して多用されている。ステッピングモータはステータに
卷回された励磁コイルを順次励磁してロータとの間に吸
引力または排斥力を発生してロータを回転駆動するもの
であるが、電圧あるいは駆動負荷の変動によってロータ
の回転が変調をきたす、いわゆる脱調が発生するおそれ
がある。そして、脱調が発生した場合にはプリンタの印
字が潰れる等の不具合が発生するため、脱調を確実に検
出することが必要となる。
【０００３】ステッピングモータの励磁コイルの励磁方
法としては従来定電圧駆動法が使用されているが、定電
圧励磁回路に対する脱調検出はすでに提案されている
（特開昭６３−８７１９８号公報参照）。図１は定電圧
駆動回路に対する脱調検出回路図であって、直流バスＶ
CCに一端が接続された励磁コイル１１の他の一端は制御
トランジスタ１２および電流検出用抵抗１３を介して接
地される。なお、制御トランジスタ１２のベースには励
磁パルスが印加される。
法としては従来定電圧駆動法が使用されているが、定電
圧励磁回路に対する脱調検出はすでに提案されている
（特開昭６３−８７１９８号公報参照）。図１は定電圧
駆動回路に対する脱調検出回路図であって、直流バスＶ
CCに一端が接続された励磁コイル１１の他の一端は制御
トランジスタ１２および電流検出用抵抗１３を介して接
地される。なお、制御トランジスタ１２のベースには励
磁パルスが印加される。
【０００４】電流検出用抵抗１３で発生する電圧は比較
器１４の一方の入力に導かれ、他の一方の入力に接続さ
れる基準電圧源１５で発生される基準電圧と比較され
る。励磁パルスは単安定フリップフロップ１６のトリガ
端子にも供給されるが、単安定フリップフロップ１６は
励磁パルスが印加されると、タイマ抵抗１７の抵抗値お
よびタイマコンデンサ１８の容量に基づいて決定される
時間幅を有するパルスを発生する。
器１４の一方の入力に導かれ、他の一方の入力に接続さ
れる基準電圧源１５で発生される基準電圧と比較され
る。励磁パルスは単安定フリップフロップ１６のトリガ
端子にも供給されるが、単安定フリップフロップ１６は
励磁パルスが印加されると、タイマ抵抗１７の抵抗値お
よびタイマコンデンサ１８の容量に基づいて決定される
時間幅を有するパルスを発生する。
【０００５】単安定フリップフロップ１６の出力および
比較器１４の出力はＡＮＤゲート１９に供給される。上
記回路において励磁パルスが入力されて単安定フリップ
フロップ１６から所定幅のパルスが出力されている間
に、比較器の出力が反転したとき、即ち電流検出用抵抗
１３で検出される励磁コイル１１を流れる電流が基準値
以上となったときにＡＮＤゲート１９の出力は“Ｈ”レ
ベルとなり脱調が発生したと判定される。
比較器１４の出力はＡＮＤゲート１９に供給される。上
記回路において励磁パルスが入力されて単安定フリップ
フロップ１６から所定幅のパルスが出力されている間
に、比較器の出力が反転したとき、即ち電流検出用抵抗
１３で検出される励磁コイル１１を流れる電流が基準値
以上となったときにＡＮＤゲート１９の出力は“Ｈ”レ
ベルとなり脱調が発生したと判定される。
【０００６】定電圧駆動法は構成が簡単で安価であるも
のの、ステッピングモータを高速度で回転させた場合に
は脱調が発生し易いという課題がある。この課題を解決
するために、励磁コイルに流れる電流を一定値に制御す
る定電流駆動法が提案されている。図２は定電流駆動回
路図であって、直流バスＶCCに一端が接続された励磁コ
イル２１の他の一端は制御トランジスタ２２および電流
検出用抵抗２３を介して接地される。
のの、ステッピングモータを高速度で回転させた場合に
は脱調が発生し易いという課題がある。この課題を解決
するために、励磁コイルに流れる電流を一定値に制御す
る定電流駆動法が提案されている。図２は定電流駆動回
路図であって、直流バスＶCCに一端が接続された励磁コ
イル２１の他の一端は制御トランジスタ２２および電流
検出用抵抗２３を介して接地される。
【０００７】励磁パルスはチョッパ回路２４に供給され
るが、チョッパ回路２４には電流検出用抵抗２３で検出
される励磁電流がフィードバックされる。そしてチョッ
パ回路２４の出力は増幅回路２５を介して制御トランジ
スタ２２のベースに供給さる結果、励磁パルスが印加さ
れている間励磁コイルに流れる電流は一定に制御され
る。
るが、チョッパ回路２４には電流検出用抵抗２３で検出
される励磁電流がフィードバックされる。そしてチョッ
パ回路２４の出力は増幅回路２５を介して制御トランジ
スタ２２のベースに供給さる結果、励磁パルスが印加さ
れている間励磁コイルに流れる電流は一定に制御され
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年ステッピングモー
タに対しては、応用分野の拡大に伴い回転速度の高速化
だけでなく万が一脱調が発生したときに脱調を確実に検
出することが要求されるようになってきている。しかし
ながら、定電流駆動法においては励磁コイルを流れる電
流は一定に制御されているため、励磁電流が基準値以上
となったことをもって脱調を検出することは不可能であ
った。
タに対しては、応用分野の拡大に伴い回転速度の高速化
だけでなく万が一脱調が発生したときに脱調を確実に検
出することが要求されるようになってきている。しかし
ながら、定電流駆動法においては励磁コイルを流れる電
流は一定に制御されているため、励磁電流が基準値以上
となったことをもって脱調を検出することは不可能であ
った。
【０００９】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、ステッピングモータが定電流駆動法によって駆動
される場合にも脱調を確実に検出することの可能な脱調
検出機能を具備したステッピングモータの制御装置を提
供することを目的とする。
って、ステッピングモータが定電流駆動法によって駆動
される場合にも脱調を確実に検出することの可能な脱調
検出機能を具備したステッピングモータの制御装置を提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図３は本発明に係るステ
ッピングモータの制御装置の基本構成図であって、ステ
ッピングモータの励磁コイルに所定の励磁パルスを印加
するステッピングモータ駆動手段３１と、ステッピング
モータ駆動手段３１により印加された励磁パルスに応じ
てステッピングモータの励磁コイルに流れる電流を検出
する電流検出手段３２と、ステッピングモータ駆動手段
３１が励磁指令を印加している間予め定められた時間間
隔毎にサンプリング信号を発生するサンプリング信号発
生手段３３と、サンプリング信号発生手段３３からサン
プリング信号が発生されるたびに電流検出手段３２で検
出される励磁電流を読み込んで記憶する電流波形観測手
段３４と、ステッピングモータ駆動手段３１による励磁
指令の印加が完了した後に電流波形観測手段３４により
観測された電流波形を予め設定された基準波形とを比較
し観測された電流波形と基準波形との差が予め定められ
た所定誤差内で一致しなかったときにステッピングモー
タが脱調したと判定する判定手段３５と、を具備する。
ッピングモータの制御装置の基本構成図であって、ステ
ッピングモータの励磁コイルに所定の励磁パルスを印加
するステッピングモータ駆動手段３１と、ステッピング
モータ駆動手段３１により印加された励磁パルスに応じ
てステッピングモータの励磁コイルに流れる電流を検出
する電流検出手段３２と、ステッピングモータ駆動手段
３１が励磁指令を印加している間予め定められた時間間
隔毎にサンプリング信号を発生するサンプリング信号発
生手段３３と、サンプリング信号発生手段３３からサン
プリング信号が発生されるたびに電流検出手段３２で検
出される励磁電流を読み込んで記憶する電流波形観測手
段３４と、ステッピングモータ駆動手段３１による励磁
指令の印加が完了した後に電流波形観測手段３４により
観測された電流波形を予め設定された基準波形とを比較
し観測された電流波形と基準波形との差が予め定められ
た所定誤差内で一致しなかったときにステッピングモー
タが脱調したと判定する判定手段３５と、を具備する。
【００１１】本発明に係るステッピングモータの制御装
置にあっては、励磁パルスが印加されている間の励磁電
流を所定時間間隔毎に読み込み、励磁完了後に基準波形
と比較することにより脱調が検出される。
置にあっては、励磁パルスが印加されている間の励磁電
流を所定時間間隔毎に読み込み、励磁完了後に基準波形
と比較することにより脱調が検出される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図４はステッピングモータで駆動
されるサーマルプリンタ４０の斜視図（イ）およびＡ−
Ａ’断面図（ロ）であって、プラテン４００はステッピ
ングモータ４０１によって回転駆動される。即ち感熱紙
は矢印ａまたはａ’の方向にサーマルプリンタ４０内に
供給され、矢印ｂの方向にサーマルプリンタ４０から排
出される。そしてヘッド加圧バネ４３によってサーマル
ヘッド４４が感熱紙上に押下されたときに、感熱紙への
印刷が行われる。
されるサーマルプリンタ４０の斜視図（イ）およびＡ−
Ａ’断面図（ロ）であって、プラテン４００はステッピ
ングモータ４０１によって回転駆動される。即ち感熱紙
は矢印ａまたはａ’の方向にサーマルプリンタ４０内に
供給され、矢印ｂの方向にサーマルプリンタ４０から排
出される。そしてヘッド加圧バネ４３によってサーマル
ヘッド４４が感熱紙上に押下されたときに、感熱紙への
印刷が行われる。
【００１３】図５は本発明に係るステッピングモータの
制御装置の実施例の機能線図であって、サーマルプリン
タ４０は例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５０で
あるホストコンピュータに接続される。サーマルプリン
タ４０は、感熱紙を移動させるプラテン４００、プラテ
ン４００を回転駆動するステッピングモータ４０１、ス
テッピングモータ４０１の励磁するための励磁電流を接
断する駆動部４０２、駆動電流を検出する電流検出部４
０３、駆動部４０２に対する接断制御信号を発生する電
流制御部４０４、感熱紙上にＰＣ４１から伝送される情
報を印刷するサーマルヘッド４０５、サーマルヘッド４
０５に駆動電流を供給するサーマルヘッド駆動部４０
６、制御部４０７、サンプリング信号発生部４０８およ
び電流波形観測部４０９から構成される。なお、駆動部
４０２、電流検出部４０３、電流制御部４０４、および
電流波形観測部４０９はステッピングモータ４０１の励
磁コイルの数に対応した数だけ設置される。
制御装置の実施例の機能線図であって、サーマルプリン
タ４０は例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）５０で
あるホストコンピュータに接続される。サーマルプリン
タ４０は、感熱紙を移動させるプラテン４００、プラテ
ン４００を回転駆動するステッピングモータ４０１、ス
テッピングモータ４０１の励磁するための励磁電流を接
断する駆動部４０２、駆動電流を検出する電流検出部４
０３、駆動部４０２に対する接断制御信号を発生する電
流制御部４０４、感熱紙上にＰＣ４１から伝送される情
報を印刷するサーマルヘッド４０５、サーマルヘッド４
０５に駆動電流を供給するサーマルヘッド駆動部４０
６、制御部４０７、サンプリング信号発生部４０８およ
び電流波形観測部４０９から構成される。なお、駆動部
４０２、電流検出部４０３、電流制御部４０４、および
電流波形観測部４０９はステッピングモータ４０１の励
磁コイルの数に対応した数だけ設置される。
【００１４】制御部４０７はマイクロプロセッサシステ
ムであって、バス４０７０を中心としてＣＰＵ４０７
１、第１のインターフェイス４０７２、第２のインター
フェイス４０７３、イメージバッファ４０７４および不
揮発性メモリ４０７５から構成される。第１のインター
フェイス４０７２には電流検出部４０３、電流制御部４
０４、サーマルヘッド駆動部４０６および電流波形観測
部４０９が接続される。また、第２のインターフェイス
４０８４にはＰＣ５０が接続される。
ムであって、バス４０７０を中心としてＣＰＵ４０７
１、第１のインターフェイス４０７２、第２のインター
フェイス４０７３、イメージバッファ４０７４および不
揮発性メモリ４０７５から構成される。第１のインター
フェイス４０７２には電流検出部４０３、電流制御部４
０４、サーマルヘッド駆動部４０６および電流波形観測
部４０９が接続される。また、第２のインターフェイス
４０８４にはＰＣ５０が接続される。
【００１５】イメージバッファ４０８５はＰＣ５０から
伝送される情報を印刷するまで一時的に蓄積するために
使用される。図６は実施例の主要部の回路図であって、
ステッピングモータ４０１のＡ相の励磁コイル６０１の
制御回路を示す。即ち励磁コイル６０１の一端は直流電
源バスＶCCに接続され、他端は制御トランジスタ６１の
コレクタに接続される。制御トランジスタ６１のエミッ
タは電流検出用抵抗６２を介して接地されている。な
お、制御トランジスタ６１は駆動部４０２に、電流検出
用抵抗６２は電流検出部４０３に相当する。
伝送される情報を印刷するまで一時的に蓄積するために
使用される。図６は実施例の主要部の回路図であって、
ステッピングモータ４０１のＡ相の励磁コイル６０１の
制御回路を示す。即ち励磁コイル６０１の一端は直流電
源バスＶCCに接続され、他端は制御トランジスタ６１の
コレクタに接続される。制御トランジスタ６１のエミッ
タは電流検出用抵抗６２を介して接地されている。な
お、制御トランジスタ６１は駆動部４０２に、電流検出
用抵抗６２は電流検出部４０３に相当する。
【００１６】制御トランジスタ６１のベースは増幅回路
６３を介してチョッパ回路６４に接続される。チョッパ
回路６４は制御部４０７から出力される指令信号を入力
するとともに、電流検出用抵抗６２で検出される励磁電
流がフィードバックされる。なお、増幅回路６３および
チョッパ回路６４は電流制御部４０４に相当する。電流
検出用抵抗６２で検出される励磁電流はＡ／Ｄコンバー
タ６５にも供給される。Ａ／Ｄコンバータ６５はクロッ
クジェネレータ６６で発生される、例えば１００μ秒の
クロックに基づいて励磁電流をサンプリングしてディジ
タル化し、その出力をバッファメモリ６７に記憶する。
なお、バッファメモリ６７に記憶された励磁電流は制御
部４０７に取り込まれる。
６３を介してチョッパ回路６４に接続される。チョッパ
回路６４は制御部４０７から出力される指令信号を入力
するとともに、電流検出用抵抗６２で検出される励磁電
流がフィードバックされる。なお、増幅回路６３および
チョッパ回路６４は電流制御部４０４に相当する。電流
検出用抵抗６２で検出される励磁電流はＡ／Ｄコンバー
タ６５にも供給される。Ａ／Ｄコンバータ６５はクロッ
クジェネレータ６６で発生される、例えば１００μ秒の
クロックに基づいて励磁電流をサンプリングしてディジ
タル化し、その出力をバッファメモリ６７に記憶する。
なお、バッファメモリ６７に記憶された励磁電流は制御
部４０７に取り込まれる。
【００１７】ここで、クロックジェネレータ６６はサン
プリング信号発生部４０８に、Ａ／Ｄコンバータ６５お
よびバッファメモリ６７は電流波形観測部４０９に相当
する。図７は４つの励磁コイルを有するステッピングモ
ータを１−２相励磁する場合の励磁パターンであって、
各励磁パルスは３ステップ分の幅を有し、相互に２ステ
ップ分に位相差を有するパルスによって励磁される。な
お、励磁パルスの幅、振幅および周期は励磁方法に応じ
て予め制御部４０７内に設定される。
プリング信号発生部４０８に、Ａ／Ｄコンバータ６５お
よびバッファメモリ６７は電流波形観測部４０９に相当
する。図７は４つの励磁コイルを有するステッピングモ
ータを１−２相励磁する場合の励磁パターンであって、
各励磁パルスは３ステップ分の幅を有し、相互に２ステ
ップ分に位相差を有するパルスによって励磁される。な
お、励磁パルスの幅、振幅および周期は励磁方法に応じ
て予め制御部４０７内に設定される。
【００１８】クロックジェネレータ６６は、所定時間間
隔、例えば１００μ秒毎にサンプリングパルスを発生
し、Ａ／Ｄコンバータ６５はサンプリングパルスに応答
して電流検出用抵抗６２で検出される電流をディジタル
データに変換して、バッファメモリ６７に取り込む。Ｂ
相の破線波形はステッピングモータを比較的低速度で回
転させた場合に励磁コイル中を流れる電流であり、区間
Ｉは過渡応答区間を、区間IIはチョッパ制御区間を示
す。
隔、例えば１００μ秒毎にサンプリングパルスを発生
し、Ａ／Ｄコンバータ６５はサンプリングパルスに応答
して電流検出用抵抗６２で検出される電流をディジタル
データに変換して、バッファメモリ６７に取り込む。Ｂ
相の破線波形はステッピングモータを比較的低速度で回
転させた場合に励磁コイル中を流れる電流であり、区間
Ｉは過渡応答区間を、区間IIはチョッパ制御区間を示
す。
【００１９】即ち、励磁コイルと電流検出用抵抗の直列
回路に直流電圧が印加されると、電流は、区間Ｉではい
わゆる１次遅れ状に立ち上がり、区間IIではチョッパ制
御により所定電流を中心に上下に振動する。図８はステ
ッピングモータの高速度回転させた時の波形図であっ
て、上から励磁パルス、励磁コイルを流れる電流、サン
プリングパルスおよび観測電流波形を示す。
回路に直流電圧が印加されると、電流は、区間Ｉではい
わゆる１次遅れ状に立ち上がり、区間IIではチョッパ制
御により所定電流を中心に上下に振動する。図８はステ
ッピングモータの高速度回転させた時の波形図であっ
て、上から励磁パルス、励磁コイルを流れる電流、サン
プリングパルスおよび観測電流波形を示す。
【００２０】即ち、ステッピングモータが正常に駆動さ
れたときは、励磁電流はいわゆる１次遅れ応答となり、
観測電流波形は１次遅れ応答を１００μ秒毎にサンプリ
ングした時系列データとなる。なお、高速回転させた時
には励磁電流がチョッパ制御により一定に維持される以
前に励磁が停止する場合もある。図９はステッピングモ
ータが正常に駆動されなかった場合の波形図であり、上
から励磁パルス波形、ステッピングモータがロックした
時の電流波形、およびステッピングモータが脱調した時
の電流波形を示す。即ち、ステッピングモータのロータ
がロックしている場合には励磁電流は励磁パルスとほぼ
同一形状のパルス状の波形となり、脱調が発生した場合
には励磁電流は一端急上昇した後下降する凸凹状の波形
となる。
れたときは、励磁電流はいわゆる１次遅れ応答となり、
観測電流波形は１次遅れ応答を１００μ秒毎にサンプリ
ングした時系列データとなる。なお、高速回転させた時
には励磁電流がチョッパ制御により一定に維持される以
前に励磁が停止する場合もある。図９はステッピングモ
ータが正常に駆動されなかった場合の波形図であり、上
から励磁パルス波形、ステッピングモータがロックした
時の電流波形、およびステッピングモータが脱調した時
の電流波形を示す。即ち、ステッピングモータのロータ
がロックしている場合には励磁電流は励磁パルスとほぼ
同一形状のパルス状の波形となり、脱調が発生した場合
には励磁電流は一端急上昇した後下降する凸凹状の波形
となる。
【００２１】図８および図９から電流波形観測部４０９
で観測された波形をステッピングモータの正常回転時の
波形と比較することにより、ステッピングモータが正常
回転しているか否かを判定することが可能であることが
理解できる。図１０は制御部４０７で実行される脱調判
定ルーチンのフローチャートであって、第ｉ番目の励磁
コイルの励磁が完了するたびに実行される。例えば上記
の４つの励磁コイルを１−２相励磁する場合はｉ＝１は
Ａ相を、ｉ＝２はＢ相を、ｉ＝３は反転Ａ相を、ｉ＝４
は反転Ｂ相を表す。
で観測された波形をステッピングモータの正常回転時の
波形と比較することにより、ステッピングモータが正常
回転しているか否かを判定することが可能であることが
理解できる。図１０は制御部４０７で実行される脱調判
定ルーチンのフローチャートであって、第ｉ番目の励磁
コイルの励磁が完了するたびに実行される。例えば上記
の４つの励磁コイルを１−２相励磁する場合はｉ＝１は
Ａ相を、ｉ＝２はＢ相を、ｉ＝３は反転Ａ相を、ｉ＝４
は反転Ｂ相を表す。
【００２２】ステップ１００でバッファメモリ６７に記
憶されている観測電流波形の時系列データＩ（ｉ，
１），Ｉ（ｉ，２）・・・・Ｉ（ｉ，Ｊ）を読み込む。
ステップ１０１でサンプリングの順番を示すインデック
スｊを "１" に、逸脱回数を示すインデックスｎを
"０" に初期化し、ステップ１０２で観測電流波形Ｉ
（ｉ，ｊ）と第ｊ番目の基準値ＩS （ｊ）との差の絶対
値が所定の誤差ε以下であるかを判定する。
憶されている観測電流波形の時系列データＩ（ｉ，
１），Ｉ（ｉ，２）・・・・Ｉ（ｉ，Ｊ）を読み込む。
ステップ１０１でサンプリングの順番を示すインデック
スｊを "１" に、逸脱回数を示すインデックスｎを
"０" に初期化し、ステップ１０２で観測電流波形Ｉ
（ｉ，ｊ）と第ｊ番目の基準値ＩS （ｊ）との差の絶対
値が所定の誤差ε以下であるかを判定する。
【００２３】なお励磁回路は励磁コイル６０１と電流検
出用抵抗６２との直列回路であって、区間Ｉの時間は短
く印加電圧を一定と仮定することができ、基準値Ｉ
S （ｊ）は次式に基づいて決定することが可能である。
出用抵抗６２との直列回路であって、区間Ｉの時間は短
く印加電圧を一定と仮定することができ、基準値Ｉ
S （ｊ）は次式に基づいて決定することが可能である。
【００２４】
【数１】
【００２５】ステップ１０２で否定判定されたとき、即
ち絶対値が所定の誤差ε以上であるときはステップ１０
３に進み逸脱回数インデックスｎをインクリメントして
ステップ１０４に進む。逆にステップ１０２で肯定判定
されたとき、即ち絶対値が所定の誤差ε以下であるとき
は直接ステップ１０４に進む。ステップ１０４でサンプ
リングインデックスｊが最大値 "Ｊ" に到達したかを判
定し、否定判定されたときはステップ１０５でサンプリ
ングインデックスｊをインクリメントしてステップ１０
２に戻る。
ち絶対値が所定の誤差ε以上であるときはステップ１０
３に進み逸脱回数インデックスｎをインクリメントして
ステップ１０４に進む。逆にステップ１０２で肯定判定
されたとき、即ち絶対値が所定の誤差ε以下であるとき
は直接ステップ１０４に進む。ステップ１０４でサンプ
リングインデックスｊが最大値 "Ｊ" に到達したかを判
定し、否定判定されたときはステップ１０５でサンプリ
ングインデックスｊをインクリメントしてステップ１０
２に戻る。
【００２６】ステップ１０４で肯定判定されたとき、即
ちサンプリングインデックスｊが最大値 "Ｊ" に到達し
たときはステップ１０６で逸脱回数インデックスｎが所
定値"Ｎ" 以上であるかを判定し、肯定判定されたとき
はステップ１０７で第ｉ相で脱調が発生したものとし
て、第ｉ相脱調フラグＤ（ｉ）を "１" に設定してこの
ルーチンを終了する。なお、観測電流波形時系列の１つ
でも基準値が逸脱したときに脱調と判定する場合は所定
値 "Ｎ" は "１" に設定され、例えば１つに逸脱はノイ
ズの影響であるとして脱調検出を確実にするときは所定
値 "Ｎ" は "２"以上の値に設定される。
ちサンプリングインデックスｊが最大値 "Ｊ" に到達し
たときはステップ１０６で逸脱回数インデックスｎが所
定値"Ｎ" 以上であるかを判定し、肯定判定されたとき
はステップ１０７で第ｉ相で脱調が発生したものとし
て、第ｉ相脱調フラグＤ（ｉ）を "１" に設定してこの
ルーチンを終了する。なお、観測電流波形時系列の１つ
でも基準値が逸脱したときに脱調と判定する場合は所定
値 "Ｎ" は "１" に設定され、例えば１つに逸脱はノイ
ズの影響であるとして脱調検出を確実にするときは所定
値 "Ｎ" は "２"以上の値に設定される。
【００２７】逆にステップ１０６で否定判定されたと
き、即ち逸脱回数インデックスｎが所定値 "Ｎ" 以下で
あるときはステップ１０８で第ｉ相で脱調が発生してい
なかったものとして、第ｉ相脱調フラグＤ（ｉ）を
"０" に設定してこのルーチンを終了する。図１１はフ
ラグ設定ルーチンのフローチャートであって、ステップ
１１０で相を示すインデックスｉを "１" に初期化す
る。
き、即ち逸脱回数インデックスｎが所定値 "Ｎ" 以下で
あるときはステップ１０８で第ｉ相で脱調が発生してい
なかったものとして、第ｉ相脱調フラグＤ（ｉ）を
"０" に設定してこのルーチンを終了する。図１１はフ
ラグ設定ルーチンのフローチャートであって、ステップ
１１０で相を示すインデックスｉを "１" に初期化す
る。
【００２８】ステップ１１１で第ｉ相脱調フラグＤ
（ｉ）が "１" であるかを判定し、肯定判定されたとき
はステップ１１２でサーマルプリンタに脱調が発生した
ことを示すフラグＦを "１" に設定してこのルーチンを
終了する。ステップ１１１で否定判定されたとき、即ち
第ｉ相で脱調が発生していないときはステップ１１３で
インデックスｉが "４" に到達したかを判定し、否定判
定されたときはステップ１１４でインデックスｉをイン
クリメントしてステップ１１１に戻る。
（ｉ）が "１" であるかを判定し、肯定判定されたとき
はステップ１１２でサーマルプリンタに脱調が発生した
ことを示すフラグＦを "１" に設定してこのルーチンを
終了する。ステップ１１１で否定判定されたとき、即ち
第ｉ相で脱調が発生していないときはステップ１１３で
インデックスｉが "４" に到達したかを判定し、否定判
定されたときはステップ１１４でインデックスｉをイン
クリメントしてステップ１１１に戻る。
【００２９】ステップ１１３で肯定判定されたとき、即
ちインデックスｉが "４" に到達したときはステップ１
１５でフラグＦを "０" に設定してこのルーチンを終了
する。ＰＣ５０はサーマルプリンタ内のフラグＦを監視
することにより、フラグＦが"１" となったときにサー
マルプリンタ内で脱調が発生したことを認識することが
可能である。
ちインデックスｉが "４" に到達したときはステップ１
１５でフラグＦを "０" に設定してこのルーチンを終了
する。ＰＣ５０はサーマルプリンタ内のフラグＦを監視
することにより、フラグＦが"１" となったときにサー
マルプリンタ内で脱調が発生したことを認識することが
可能である。
【００３０】また、脱調を検出したときにサーマルプリ
ンタに組み込まれたプログラムにより以下の処理を実行
することも可能である。 １．脱調が発生した旨を印字する。 ２．脱調発生直前の動作を再実行する。 ３．制御部４０７で設定される駆動周波数を脱調発生直
前の駆動周波数よりも低く設定する。 ４．制御部４０７で設定される駆動電流を脱調発生直前
の駆動電流よりも高く設定する。 ５．脱調が発生したときは、そのときの駆動周波数、駆
動電流の少なくとも一方を不揮発メモリ４０７５内に記
憶する。
ンタに組み込まれたプログラムにより以下の処理を実行
することも可能である。 １．脱調が発生した旨を印字する。 ２．脱調発生直前の動作を再実行する。 ３．制御部４０７で設定される駆動周波数を脱調発生直
前の駆動周波数よりも低く設定する。 ４．制御部４０７で設定される駆動電流を脱調発生直前
の駆動電流よりも高く設定する。 ５．脱調が発生したときは、そのときの駆動周波数、駆
動電流の少なくとも一方を不揮発メモリ４０７５内に記
憶する。
【００３１】上記実施例においては、基準値ＩS （ｊ）
は〔数１〕の基づいて決定されるものとしたが、ステッ
ピングモータの回転速度によって励磁コイルのインダク
タンスが変動することを考慮して〔数１〕の基づいて決
定された値をステッピングモータの駆動速度に応じて補
正することも可能である。
は〔数１〕の基づいて決定されるものとしたが、ステッ
ピングモータの回転速度によって励磁コイルのインダク
タンスが変動することを考慮して〔数１〕の基づいて決
定された値をステッピングモータの駆動速度に応じて補
正することも可能である。
【００３２】
【発明の効果】本発明に係るステッピングモータの制御
装置によれば、各励磁コイル毎に励磁パルスが印加され
ている間の励磁電流の経時変化が観測され、基準波形と
の差が所定誤差範囲を逸脱しているときに脱調が発生し
たものと判定することにより、ステッピングモータが定
電流駆動された場合にも確実に脱調を検出すること、適
切な処理を実行することが可能となる。
装置によれば、各励磁コイル毎に励磁パルスが印加され
ている間の励磁電流の経時変化が観測され、基準波形と
の差が所定誤差範囲を逸脱しているときに脱調が発生し
たものと判定することにより、ステッピングモータが定
電流駆動された場合にも確実に脱調を検出すること、適
切な処理を実行することが可能となる。
【図１】定電圧駆動回路に対する脱調検出回路図であ
る。
る。
【図２】定電流駆動回路図である。
【図３】本発明の基本構成図である。
【図４】サーマルプリンタの斜視図および断面図であ
る。
る。
【図５】実施例の構成図である。
【図６】実施例の主要部の回路図である。
【図７】１−２相励磁の励磁パターンである。
【図８】高速回転時の波形図である。
【図９】正常に駆動されなかった場合の波形図である。
【図１０】脱調判定ルーチンのフローチャートである。
【図１１】フラグ設定ルーチンのフローチャートであ
る。
る。
４０…サーマルプリンタ ４００…プラテン ４０１…ステッピングモータ ４０２…駆動部 ４０３…電流検出部 ４０４…電流制御部 ４０５…サーマルヘッド ４０６…サーマルヘッド駆動部 ４０７…制御部 ４０８…サンプリング信号発生部 ４０９…電流波形観測部
Claims (9)
- 【請求項１】 ステッピングモータの励磁コイルに所定
の励磁パルスを印加するステッピングモータ駆動手段
と、 前記ステッピングモータ駆動手段により印加された励磁
パルスに応じてステッピングモータの励磁コイルに流れ
る電流を検出する電流検出手段と、 前記ステッピングモータ駆動手段が励磁指令を印加して
いる間予め定められた時間間隔毎にサンプリング信号を
発生するサンプリング信号発生手段と、 前記サンプリング信号発生手段からサンプリング信号が
発生されるたびに前記電流検出手段で検出される励磁電
流を読み込んで記憶する電流波形観測手段と、 前記ステッピングモータ駆動手段による励磁指令の印加
が完了した後に、前記電流波形観測手段により観測され
た電流波形を予め設定された基準波形とを比較し、観測
された電流波形と前記基準波形との差が予め定められた
所定誤差内で一致しなかったときにステッピングモータ
が脱調したと判定する判定手段と、を具備するステッピ
ングモータの制御装置。 - 【請求項２】 前記判定手段内で設定される基準波形
が、１次遅れ波形である請求項１に記載のステッピング
モータの制御装置。 - 【請求項３】 前記判定手段が、基準波形をステッピン
グモータの駆動速度に応じて補正する速度補正手段を含
む請求項１または２に記載のステッピングモータの制御
装置。 - 【請求項４】 前記判定手段でステッピングモータの脱
調が検出されたときは、ホストコンピュータに脱調発生
を通報する通報手段をさらに具備する請求項１から３の
いずれか１項に記載のステッピングモータの制御装置。 - 【請求項５】 前記判定手段でステッピングモータの脱
調が検出されたときは、脱調発生を表示する表示手段を
さらに具備する請求項１から３のいずれか１項に記載の
ステッピングモータの制御装置。 - 【請求項６】 前記判定手段でステッピングモータの脱
調が検出されたときは、脱調発生直前の動作を再実行す
る再実行手段をさらに具備する請求項１から３のいずれ
か１項に記載のステッピングモータの制御装置。 - 【請求項７】 前記判定手段でステッピングモータの脱
調が検出されたときは、ステッピングモータの駆動周波
数を脱調発生直前の駆動周波数より低く設定する駆動周
波数低減手段をさらに具備する請求項１から３のいずれ
か１項に記載のステッピングモータの制御装置。 - 【請求項８】 前記判定手段でステッピングモータの脱
調が検出されたときは、ステッピングモータの駆動電流
を脱調発生直前の駆動電流より高く設定する駆動電流増
加手段をさらに具備する請求項１から３のいずれか１項
に記載のステッピングモータの制御装置。 - 【請求項９】 前記判定手段でステッピングモータの脱
調が検出されたときは、脱調発生時の駆動周波数および
駆動電流を記憶する記憶手段をさらに具備する請求項１
から３のいずれか１項に記載のステッピングモータの制
御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10023394A JPH11225499A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | ステッピングモータの制御装置 |
| US09/152,273 US5963005A (en) | 1998-02-04 | 1998-09-14 | Controller for a stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10023394A JPH11225499A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | ステッピングモータの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11225499A true JPH11225499A (ja) | 1999-08-17 |
Family
ID=12109302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10023394A Pending JPH11225499A (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | ステッピングモータの制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5963005A (ja) |
| JP (1) | JPH11225499A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007020240A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Seiko Instruments Inc | ２相ステップモータの回転検出方法及び装置 |
| JP2009033822A (ja) * | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Rigaku Industrial Co | パルスモータの制御装置およびそれを備えた蛍光ｘ線分析装置ならびにパルスモータの制御用プログラム |
| JP2012135166A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-12 | Ricoh Elemex Corp | 駆動系の寿命予測システム |
| JP2013005690A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Kyoraku Sangyo Kk | 遊技機 |
| JP2013000520A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Kyoraku Sangyo Kk | 遊技機 |
| JP2013000522A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Kyoraku Sangyo Kk | 遊技機 |
| JP2013000521A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Kyoraku Sangyo Kk | 遊技機 |
| JP2013071442A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Brother Industries Ltd | 印刷装置 |
| US11906934B2 (en) | 2020-01-09 | 2024-02-20 | Seiko Epson Corporation | Watch motor control circuit, electronic watch, and watch motor control method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1041708B1 (en) * | 1999-03-29 | 2005-03-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Step motor driving device |
| JP2001136790A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-05-18 | Canon Inc | ステッピングモータの駆動制御方法及び装置 |
| DE10034110A1 (de) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Saia Burgess Gmbh | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Schrittverlusterkennung bei Schrittantrieben |
| JP2002064996A (ja) * | 2000-08-15 | 2002-02-28 | Yamato Tape Kk | ステッピングモーターの制御方法及び制御装置並びにモータードライバ |
| JP3978348B2 (ja) * | 2002-02-14 | 2007-09-19 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 光ディスク装置及び光ピックアップの移動制御方法 |
| JP4086102B2 (ja) * | 2002-12-25 | 2008-05-14 | ミネベア株式会社 | ステッピングモータの制御装置 |
| US7239108B2 (en) * | 2005-01-31 | 2007-07-03 | Texas Instruments Incorporated | Method for stepper motor position referencing |
| CN100588222C (zh) * | 2005-04-26 | 2010-02-03 | 光宝科技股份有限公司 | 可调试最佳扫描速度的扫描器 |
| US8804212B2 (en) * | 2007-05-23 | 2014-08-12 | Kyocera Document Solutions Inc. | Stepping motor control device capable of reducing load on CPU |
| JP6137090B2 (ja) | 2014-09-02 | 2017-05-31 | 株式会社デンソー | モータ制御装置 |
| EP3261245B1 (en) * | 2016-06-22 | 2019-03-27 | Melexis Technologies NV | Method and electronic circuit for stall detection |
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| US3601678A (en) * | 1970-05-27 | 1971-08-24 | Ibm | Stepping motor constant velocity drive including closed and open loop control |
| US4215302A (en) * | 1978-01-26 | 1980-07-29 | Mcc Associates | Control system for stepping motors, a method of operating stepping motors, and a method for selecting current patterns for stepping motors |
| DE3404127A1 (de) * | 1984-02-07 | 1985-08-14 | Berger Lahr GmbH, 7630 Lahr | Steuerschaltung fuer einen schrittmotor |
| US4642543A (en) * | 1985-12-09 | 1987-02-10 | General Electric Company | Starting sequence for reluctance motor drives operating without a shaft position sensor |
| JPS6387198A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-18 | Canon Inc | モ−タ駆動回路 |
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-
1998
- 1998-02-04 JP JP10023394A patent/JPH11225499A/ja active Pending
- 1998-09-14 US US09/152,273 patent/US5963005A/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2013005690A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Kyoraku Sangyo Kk | 遊技機 |
| JP2013000520A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Kyoraku Sangyo Kk | 遊技機 |
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| US11906934B2 (en) | 2020-01-09 | 2024-02-20 | Seiko Epson Corporation | Watch motor control circuit, electronic watch, and watch motor control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5963005A (en) | 1999-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031125 |