ステッピングモータ駆動装置および方法、並びにプログラム
【課題】ステッピングモータの回転を安定化させ、ノイズの発生を低減させる。
【解決手段】高周波発振部２４は、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する。低周波発信部５１制御装置からの指令信号に基づいて、第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する。比較部５２は、第１の制御値と、第２の制御値とを比較し、比較結果に基づいて、出力部５３は、ステッピングモータＭを駆動する駆動信号を出力する。本発明は、遊技機の可動役物の駆動制御に適用することができる。
【解決手段】高周波発振部２４は、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する。低周波発信部５１制御装置からの指令信号に基づいて、第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する。比較部５２は、第１の制御値と、第２の制御値とを比較し、比較結果に基づいて、出力部５３は、ステッピングモータＭを駆動する駆動信号を出力する。本発明は、遊技機の可動役物の駆動制御に適用することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータ駆動装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、ステッピングモータの駆動を安定化させ、駆動において発生する動作音の発生を抑制できるようにしたステッピングモータ駆動装置および方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ遊技機、回胴式遊技機に代表される遊技機には、遊技者の娯楽満足度向上を目的として、遊技者への視覚、聴覚、または感覚に訴える演出機能が搭載されている。演出機能は、例えば、待機状態、通常遊技状態、リーチ状態、大当り状態毎に、相応しい動作をさせるものであり、昨今においては、演出機能そのものさえも、遊技機の性能であるとも言われている。
【０００３】
パチンコ遊技機では、以前から普通電動役物、特別電動役物などの搭載が認められており、ソレノイドによる吸引力、モータによる回転力を駆動源とした可動体の開放若しくは拡大、または、始動口の回転などが演出機能として実現されてきた。これらの可動役物は遊技に直接関係するものだが、最近では、遊技に直接関係のない構造品にも駆動源を搭載し、これらの動作を見て楽しめる遊技機も製造されている。
【０００４】
遊技機の演出機能において使用される駆動源としては、ソレノイド、およびステッピングモータなどが挙げられる。
【０００５】
ソレノイドは、コイル励磁により金属プランジャを吸引し、いわゆる、電動チューリップ、大入賞口の開放、または２種特別電動役物などを動作させる。また、ステッピングモータは、複数コイルの順次励磁により金属アクチュエータをステップ状に回転させ、３種始動口、または特定領域を回転させるといった動作を実現する。
【０００６】
従って、遊技機１台あたりの、これら動力源の使用数は増加傾向にある。これらの駆動信号は、遊技機のCPU（Central Processing Unit）（特に、遊技に直接関係しない動力源波は演出CPU）で駆動波を作成しているが、配線本数、端子数の不足が目立ち、ソフト容量も大きくなるなど、２次的な欠点が発生することもある。
【０００７】
特に、ステッピングモータ駆動時では、位相が異なるパルス波をステッピングモータ１個あたり２乃至４本成形するが、この周期、位相変化角度、あるいはその発生順番などで回転速度、回転方向を制御することになり、多くのソフト容量を食い潰してしまう。
【０００８】
さらに、近年では、可動体による高度演出技術が求められ、ステッピングモータ独特の欠点、例えばステップ状の動作音、あるいは低速動作時の間歇回転などの改善が必要となりつつある。これらの改善手法として、ステッピングモータのマイクロステップ駆動技術が広く知られている。
【０００９】
公知原理として、複数存在する励磁コイルを、正弦波、特にサインカーブの上半分の波形にて駆動させれば回転動作が安定し、結果、消音も実現する。マイクロステップ駆動方式では、励磁周期を１６乃至３２分割し、分割区間毎に駆動電流量を徐々に変化させ、擬似的に正弦波駆動を実施している。
【００１０】
例えば、前述の正弦波駆動をマイクロステップ分割駆動にて擬似等価する場合、分割区間内をPWM（Pulse Width Modulation）平均電流パルス駆動とし、各々のPWM動作仕様はリロードレジスタなる保持回路に格納しておき、順次、平均電流値を切り替える方式により、ミクロ的に、すべてON−OFF駆動とすることで、デジタルICでの対応を可能とする技術が提案されている（特許文献１参照）。
【００１１】
また、コピーマシンに搭載されているステッピングモータの励磁方法に関し、時と場合に応じて、例えば、回転初動時には方形波駆動とし、回転に慣性が伴った後はマイクロステップ駆動に移行するなど、高トルクが必要な場合と、滑らかに回転が必要な場合とで数通りの励磁様式を切り替える技術が提案されている（特許文献２参照）。
【００１２】
さらに、同様にコピーマシンに搭載されているステッピングモータの励磁方法に関し、スキャナによる読み取りモードと、原点復帰モードなど、さらに細分化された適性励磁方式バリエーションを切り替えるようにする技術が提案されている（特許文献３参照）。
【００１３】
【特許文献１】特開平６−１４５９３号公報
【特許文献２】特開平４−８１９８号公報
【特許文献３】特開平１０−１３６６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１乃至３の技術においては、操作パターンを詳細化するに従い、ロジック部の規模が増大し、コストアップとなる恐れがある。また、原理的に励磁状態を正弦波に近づけようとすると、さらにバリエーションの細分化が進み、大規模化に拍車がかかる。無論、バリエーションが少なければ、擬似正弦波の分解能が低下して、従来からの問題であった間歇回転、および回転音発生の対策が不十分となる恐れがあった。
【００１５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、容易な構成により、ステッピングモータの回転を安定的に滑らかに制御できるようにすると共に、ステップ毎に発生する回転音の発生を抑制できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一側面のステッピングモータ駆動装置は、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置であって、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段と、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段と、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段と、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力手段とを含む。
【００１７】
前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のいずれか、または、両方に、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定する曲率設定手段をさらに含ませるようにすることができる。
【００１８】
前記曲率設定手段には、前記第１の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略逆正弦波状に変化するように設定させるようにするか、または、前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略正弦波状に変化するように設定させるようにすることができる。
【００１９】
前記曲率設定手段には、抵抗器、及びコンデンサより成る積分回路を含ませるようにすることができ、前記積分回路の時定数設定により、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定させるようにすることができる。
【００２０】
前記出力手段には、前記比較手段による、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較して、両者が一致するタイミング、および前記タイミングの間隔に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００２１】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数の三角形状の連続波を成形する鋸波発振回路とすることができ、前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機とする、ステッピングモータ駆動周波数で変位する、制御電圧を出力する電圧発生回路とすることができ、前記比較手段は、前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧とを電位弁別するコンパレータとすることができ、前記出力手段には、前記コンパレータによる前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧との電位弁別結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００２２】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数のクロック信号にてカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウンタとすることができ、前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機として、値をカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウンタとすることができ、前記比較手段には、前記第１のカウンタのカウント数と、前記第２のカウンタのカウント数とを比較させるようにすることができ、前記出力手段には、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００２３】
複数の、予め設定された周波数のクロック信号を出力する分周回路をさらに含ませるようにすることができ、前記曲率設定手段には、前記第１のカウンタ、または前記第２のカウンタの作動中、前記分周回路より入力される、周波数の異なる複数の前記クロック信号を切り替えることにより、カウント値の上昇、もしくは下降する度合が、複数の１次関数の連結による擬似曲線を描くように曲率を変化させることにより、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定させるようにすることができる。
【００２４】
前記制御装置からの前記指令信号に基づき、前記ステッピングモータの回転速度を設定する回転速度設定信号を生成する、可変速カウンタをさらに含ませるようにすることができる。
【００２５】
前記指令信号には、前記第２の制御値生成手段の動作契機となるスタート信号、および前記第２の制御値の周波数を定めるリミット信号を含ませるようにすることができる。
【００２６】
前記指令信号として、前記分周回路が出力する前記クロック信号の、クロック周波数を選択する選択信号を含ませるようにすることができる。
【００２７】
本発明のステッピングモータ駆動制御装置は、請求項１乃至３，５、および請求項７乃至１１のいずれかに記載の前記第１の制御値生成手段、前記第２の制御値生成手段、前記比較手段、および前記出力手段を含み、前記ステッピングモータを駆動させる駆動信号の出力を制御する、少なくとも１個以上の出力制御手段と、前記制御装置からの前記指令信号を受ける受信手段と、前記受信手段により受信された指令信号に基づいて、駆動命令内容を解釈する動作制御手段とを含み、前記動作制御手段は、前記駆動命令内容に基づいて、少なくとも１個の前記出力制御手段による駆動信号の出力を制御する。
【００２８】
前記動作制御手段には、前記指令信号に基づいて、ステッピングモータの動作状態を指定する動作状況指定手段と、前記動作制御手段、および前記出力制御手段のいずれか、または両方に、前記制御装置から、次の指令信号が受信されるまで、前記動作状況指定手段により指定された動作状態を保持する動作状況保持手段とを含ませるようにすることができる。
【００２９】
前記動作状況指定手段には、前記指令信号に基づいて、複数の出力制御手段のいずれかを出力対象とするように選定する選定手段を含ませるようにすることができ、前記選定手段により選定された前記出力制御手段により制御されるステッピングモータ毎の動作状態を指定させるようにすることができる。
【００３０】
複数の前記出力制御手段には、前記第２のカウンタ、および前記分周回路のいずれか、または両方を共用させるようにすることができる。
【００３１】
本発明のステッピングモータ制御システムは、前記制御装置と、請求項１２乃至１５のステッピングモータ制御装置を複数連結したステッピングモータ制御システムであって、前記動作制御手段に、前記指令信号に組み込まれたアドレス情報に基づいて、個別の前記指令信号のみ認識するアドレス認識手段を含む。
【００３２】
本発明の遊技機は、請求項１乃至１１に記載のステッピングモータ駆動装置、請求項１２乃至１５に記載のステッピングモータ制御装置、および請求項１６に記載のステッピングモータ制御システムのうちのいずれか、若しくは、それらのうちの幾つかの組み合わせ、または、全てを含む。
【００３３】
本発明の一側面のステッピングモータ駆動方法は、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置のステッピングモータ駆動方法であって、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力ステップとを含む。
【００３４】
本発明の一側面のプログラムは、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置を制御するコンピュータに、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力ステップとを含む処理を実行させる。
【００３５】
本発明の一側面においては、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値が生成され、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値が生成され、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とが比較され、前記比較結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号が出力される。
【００３６】
本発明の一側面の、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置における、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段とは、例えば、高周波アップダウンカウンタであり、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段とは、例えば、低周波アップダウンカウンタであり、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段とは、比較部であり、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力手段とは、出力部である。
【００３７】
すなわち、高周波アップダウンカウンタは、可聴帯域よりも高い高周波の第１の制御値を生成する。これにより、高周波アップダウンカウンタは、発生する第１の制御値の発生周波数をより高分解能で区間制御して発生することができるので、時間に対して第１の制御値を逆正弦波状に変化させながら発生することができる。また、低周波アップダウンカウンタは、第１の制御値の発生よりも低い周波数で第２の制御値を発生する。これにより、比較部は、第１の制御値が第２の制御値よりも高いタイミングにおいて、出力手段よりステッピングモータを駆動させるためのPWM波を発生させる。
【００３８】
結果として、本発明のステッピングモータ駆動装置は、ステッピングモータに対して、可聴帯域を越える高分解能の周波数で供給される逆正弦波状の駆動信号により、回転速度を時間に対して正弦波状に変化させながら、安定的に回転させることが可能となり、さらに、正弦波状に変化させながら回転速度を制御することにより、回転音を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、ステッピングモータを安定的に回転させることが可能となり、さらに、回転音を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００４１】
すなわち、本発明の一側面のステッピングモータ駆動装置は、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置（例えば、図１のモータ駆動装置１２、または図９のモータ駆動制御装置２０１）であって、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段（例えば、図１の高周波発振部２４、または図１０の高周波アップダウンカウンタ２１３）と、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段（例えば、図１の低周波発振部５１、または図１０の低周波アップダウンカウンタ２４３）と、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段（例えば、図１の比較部５２、または図１０の比較部２４４）と、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力手段（例えば、図１の出力部５３、または図１０の出力部２４５）とを含む。
【００４２】
前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のいずれか、または、両方に、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定する曲率設定手段（例えば、図１の曲率設定部７１，７２、または図１０の曲率設定部４０５）をさらに含ませるようにすることができる。
【００４３】
前記曲率設定手段（例えば、図１０の曲率設定部４０５）には、前記第１の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略逆正弦波状に変化するように設定させるようにするか、または、前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略正弦波状に変化するように設定させるようにすることができる。
【００４４】
前記曲率設定手段（例えば、図１の曲率設定部７１，７２）には、抵抗器、及びコンデンサより成る積分回路を含ませるようにすることができ、前記積分回路の時定数設定により、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定させるようにすることができる。
【００４５】
前記曲率設定手段には、前記第１のカウンタ、または前記第２のカウンタの作動中、前記分周回路（例えば、図１０の分周部２１４）より入力される、周波数の異なる複数の前記クロック信号を切り替えることにより、カウント値の上昇、もしくは下降する度合が、複数の１次関数の連結による擬似曲線を描くように曲率を変化させることにより、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定させるようにすることができる。
【００４６】
前記出力手段（例えば、図１０の出力部２４５）には、前記比較手段（例えば、図１０の比較部２４４）による、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較して、両者が一致するタイミング、および前記タイミングの間隔に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００４７】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数の三角形状の連続波を成形する鋸波発振回路（例えば、図１の高周波発振部２４）とすることができ、前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機とする、ステッピングモータ駆動周波数で変位する、制御電圧を出力する電圧発生回路（例えば、図１の低周波発振部５１）とすることができ、前記比較手段（例えば、図１の比較部５２）は、前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧とを電位弁別するコンパレータとすることができ、前記出力手段（例えば、図１の出力部５３）には、前記コンパレータによる前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧との電位弁別結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００４８】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数のクロック信号にてカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウンタ（例えば、図１０の高周波アップダウンカウンタ２１３）とすることができ、前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機として、値をカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウンタ（例えば、図１０の低周波アップダウンカウンタ２４３）とすることができ、前記比較手段（例えば、図１０の比較部２４４）には、前記第１のカウンタのカウント数と、前記第２のカウンタのカウント数とを比較させるようにすることができ、前記出力手段（例えば、図１０の出力部２４５）には、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００４９】
複数の、予め設定された周波数のクロック信号を出力する分周回路（例えば、図１０の分周部２１４）をさらに含ませるようにすることができ、前記曲率設定手段（例えば、図１０の曲率設定部４０５）には、前記第１のカウンタ、または前記第２のカウンタの作動中、前記分周回路より入力される、周波数の異なる複数の前記クロック信号を切り替えることにより、カウント値の上昇、もしくは下降する度合が、複数の１次関数の連結による擬似曲線を描くように曲率を変化させることにより、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定させるようにすることができる。
【００５０】
前記制御装置からの前記指令信号に基づき、前記ステッピングモータの回転速度を設定する回転速度設定信号を生成する、可変速カウンタ（例えば、図１０の回転速度設定カウンタ２４２）をさらに含ませるようにすることができる。
【００５１】
本発明の一側面のステッピングモータ駆動方法およびプログラムは、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置のステッピングモータ駆動方法であって、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップ（例えば、図４のステップＳ４１、または図１３のステップＳ１３５）と、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップ（例えば、図４のステップＳ４２、または図１３のステップＳ１３４）と、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップ（例えば、図４のステップＳ４３、または図１３のステップＳ１３６）と、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力ステップ（例えば、図４のステップＳ４７，Ｓ４８、または図１３のステップＳ１３７，Ｓ１３８）とを含む。
【００５２】
［モータ駆動システムの第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る遊技機のモータ駆動システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
【００５３】
このモータ駆動システムは、パチンコ遊技機や回胴式遊技機などに代表される遊技機の、可動体からなる可動役物を駆動させるためのシステムである。モータ駆動システムは、CPU（Central Processing Unit）１１、およびモータ駆動装置１２から構成されている。モータ駆動装置１２は、CPU１１からの指令データに基づいて、コイルＬ１，Ｌ２を、それぞれ所定のタイミングで励磁、または非励磁に駆動させることで、コイルＬ１，Ｌ２の駆動に連動してステッピングモータＭ（以降、単にモータＭとも称する）を回転させることにより、可動体からなる可動役物を動作させる。
【００５４】
尚、図１においては、CPU１１とモータ駆動装置１２とが、それぞれ１対の構成となっているが、実際には、１個のCPU１１が複数のモータ駆動装置１２を制御している。しかしながら、ここでは、説明の便宜上、１個のCPU１１が、１個のモータ駆動装置１２を制御する例について説明するものとするが、それ以上の数のモータ駆動装置１２を制御するようにしても良い。
【００５５】
CPU１１は、モータ駆動システムの動作の全体を制御しており、クロック端子ＣＫより出力するクロック信号に同期して、データ端子ＤＡＴＡよりシリアルデータとして指令データを出力し、モータ駆動装置１２に対して、モータＭの駆動を制御しているコイルＬ１，Ｌ２の駆動の指令データを供給する。この際、CPU１１は、複数のモータ駆動装置１２のいずれに対しての指示であるかを区別するアドレスの情報を付して指令データを供給する。また、CPU１１は、モータＭが複数に存在する場合、そのいずれへの指示であるかを区別する出力系統を識別する情報も付した指令データを供給する。
【００５６】
また、CPU１１は、モータ駆動装置１２のコイルＬ１，Ｌ２の駆動内容により、必要に応じて、駆動内容を示す動作データを生成し、指令データに含めてモータ駆動装置１２に供給する。
【００５７】
CPU１１は、判定部１１１、動作データ生成部１１２、および指令データ送信部１１３より構成されている。
【００５８】
判定部１１１は、モータ駆動装置１２が組み込まれている遊技機の遊技状態、すなわち、通常状態、リーチ状態、および大当り状態に対応して、各モータＭをどのように駆動させるかを判定し、判定結果である駆動内容を動作データ生成部１１２に供給する。
【００５９】
動作データ生成部１１２は、判定部１１１からの判定結果に基づいて、動作データを生成し、指令データ送信部１１３に供給する。
【００６０】
指令データ送信部１１３は、動作データ生成部１１２より供給されてくる動作データを含めて、指令データを生成し、モータ駆動装置１２を特定するアドレスデータを付して、データ出力端子ＤＡＴＡおよびクロック信号出力端子ＣＫより、クロック信号に同期してシリアルデータとして指令データを全てのモータ駆動装置１２に送信する。
【００６１】
モータ駆動装置１２は、受信部２１、動作制御部２２、出力制御部２３、および高周波発振部２４から構成されている。
【００６２】
受信部２１は、受信制御部３１、およびシリアルパラレル変換部３２より構成されており、受信制御部３１は、クロック信号に同期して受信されるシリアルデータとして指令データを受信し、シリアルパラレル変換部３２に供給する。シリアルパラレル変換部３２は、シリアルデータをパラレルデータに変換し、パラレルデータに変換された指令データを動作制御部２２に供給する。
【００６３】
動作制御部２２は、デバイス認識部４１、アドレス認識部４２、および動作状況指定部４３を備えており、受信部２１より供給されてくる指令データを取得すると、デバイス認識部４１を制御して、自らのデバイスへの指令データであるか否かを認識させ、自らのデバイスへの指令であると認識された場合にのみ、アドレス認識部４２を制御して、自らのアドレスへの指令データであるか否かを認識させる。
【００６４】
デバイス認識部４１は、CPU１１より供給されてくる指令データに含まれるデバイスデータを読み出し、自らを識別するデバイスであるか否かを判定し、自らを識別するデバイスである場合にのみ、指令データを後段のアドレス認識部４２に供給する。
【００６５】
アドレス認識部４２は、デバイス認識部４１より供給されてくる指令データに含まれるアドレスデータを読み出し、自らを識別するアドレスであるか否かを判定し、自らを識別するアドレスである場合にのみ、指令データを後段の動作状況指定部４３に供給する。
【００６６】
動作状況指定部４３は、CPU１１から供給された指令データに含まれる動作データに基づいて、コイルＬ１，Ｌ２の動作状況を指定する。
【００６７】
高周波発振部２４は、可聴帯域よりも高周波の信号を発生し、出力制御部２３の比較部５２に供給する。高周波発振部２４は、抵抗Ｒ１乃至Ｒ４、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１、および比較器ＣＯＭ１より構成されている。
【００６８】
抵抗Ｒ１の一方の端部は、電源、抵抗Ｒ３の一方の端部、およびコンデンサＣ１の一方の端部に接続され、他方の端部は抵抗Ｒ２の一方の端部、抵抗Ｒ４の一方の端部、および比較器ＣＯＭ１の正入力端子に接続されている。抵抗Ｒ２の一方の端部は、抵抗Ｒ１の他方の端部、抵抗Ｒ４の一方の端部、および比較器ＣＯＭ１の正入力端子に接続されており、他方の端部は接地されている。抵抗Ｒ３の一方の端部は、電源、抵抗Ｒ１の一方の端部、およびコンデンサＣ１の一方の端部に接続され、他方の端部は、比較器ＣＯＭ１の負入力端子、コンデンサＣ１の他方の端部、出力制御部２３の比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の負入力端子、およびダイオードＤ１のアノードに接続されている。
【００６９】
コンデンサＣ１の一方の端部は、電源、および抵抗Ｒ１，Ｒ３の一方の端部に接続され、他方の端部は、抵抗Ｒ３の他方の端部、比較器ＣＯＭ１の負入力端子、出力制御部２３の比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の負入力端子、およびダイオードＤ１のアノードに接続されている。抵抗Ｒ４の一方の端部は、抵抗Ｒ１の他方の端部、抵抗Ｒ２の一方の端部、および比較器ＣＯＭ１の正入力端子に接続され、他方の端部は、比較器ＣＯＭ１の出力端子、およびダイオードＤ１のカソードに接続されている。比較器ＣＯＭ１の正入力端子は、抵抗Ｒ４の一方の端部、抵抗Ｒ１の他方の端部、および抵抗Ｒ２の一方の端部に接続され（図示せず）、負入力端子は、抵抗Ｒ３の他方の端部、コンデンサＣ１の他方の端部、比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の負入力端子、およびダイオードＤ１のアノードに接続され、出力端子は、抵抗Ｒ４の他方の端部、およびダイオードＤ１のカソードに接続されている。ダイオードＤ１のアノードは、抵抗Ｒ３の他方の端部、コンデンサＣ１の他方の端部、および比較器ＣＯＭ１，ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の負入力端子に接続され、カソードは、抵抗Ｒ４の他方の端部、および比較器ＣＯＭ１の出力端子に接続されている。
【００７０】
すなわち、高周波発振部２４は、指数的に上昇し、直線降下する鋸状の波形を、可聴帯域より高周波の、例えば、15kHz乃至100kHzの帯域で発生し、出力制御部２３の比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２のそれぞれの負入力端子に対して出力電圧Ｖ３として供給する。
【００７１】
出力制御部２３は、低周波発振部５１、比較部５２、出力部５３、動作状況保持部５４、および方形波発振部５５より構成されている。出力制御部２３は、コイルＬ１，Ｌ２に対応した出力部５３を備えており、動作状況指定部４３により指定された動作状況に応じて、駆動波形を発生し、発生した駆動波形により、コイルＬ１，Ｌ２を所定のタイミングで励磁、または非励磁の状態とさせることにより、モータＭを駆動させる。
【００７２】
低周波発振部５１は、フリップフロップ回路ＦＦ１、ダイオードＤ１１乃至Ｄ１４、定電流源Ｉ１，Ｉ２、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、コンデンサＣ１１，Ｃ１２より構成されている。
【００７３】
フリップフロップ回路ＦＦ１の入力端子Ｄ１は、負出力端子Ｑ１’、ダイオードＤ１３のカソード、およびダイオードＤ１４のアノードに接続されており、クロック入力端子ＣＫ１には、方形波発振部５５が接続されており、正出力端子Ｑ１には、ダイオードＤ１１のカソード、およびダイオードＤ１２のアノードに接続されており、負出力端子Ｑ１’は、データ入力端子Ｄ１、ダイオードＤ１３のアノード、およびダイオードＤ１４のカソードに接続されている。尚、図中において、負出力端子は、Ｑ１の上部にバーが付されたものとして表示されているが、明細書においては「Ｑ１’」として表記するものとし、その他のフリップフロップ回路についても同様に表記するものとする。また、クロック信号は、例えば、周期3ms程度、すなわち、333.33Hzなどである。この場合、例えば、200パルスで1回転するステッピングモータの場合、毎分100回転となる。
【００７４】
ダイオードＤ１１のカソードは、ダイオードＤ１２のアノード、およびフリップフロップ回路ＦＦ１の正出力端子Ｑ１に接続されており、アノードは、定電流源Ｉ１の出力端子に接続されている。定電流源Ｉ１の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の正入力端子、コンデンサＣ１１の一方の端部、および抵抗Ｒ１１の他方の端部に接続されており、出力端子は、ダイオードＤ１１のアノードに接続されている。ダイオードＤ１２のカソードは、抵抗Ｒ１１の一方の端部に接続されており、アノードは、ダイオードＤ１１のカソード、およびフリップフロップ回路ＦＦ１の正出力端子Ｑ１に接続されている。抵抗Ｒ１１の一方の端部は、ダイオードＤ１２のカソードに接続されており、他方の端部は、定電流源Ｉ１の入力端子、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の正入力端子、およびコンデンサＣ１１の一方の端部に接続されている。コンデンサＣ１１の一方の端部は、定電流源Ｉ１の入力端子、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の正入力端子、抵抗Ｒ１１の他方の端部に接続されており、他方の端部は接地されている。
【００７５】
ダイオードＤ１３のカソードは、ダイオードＤ１４のアノード、並びにフリップフロップ回路ＦＦ１の負出力端子Ｑ１’およびデータ入力端子Ｄ１に接続されており、アノードは、定電流源Ｉ２の出力端子に接続されている。定電流源Ｉ２の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の正入力端子、コンデンサＣ１２の一方の端部、および抵抗Ｒ１２の他方の端部に接続されており、出力端子は、ダイオードＤ１３のアノードに接続されている。ダイオードＤ１４のカソードは、抵抗Ｒ１２の一方の端部に接続されており、アノードは、ダイオードＤ１３のカソード、並びにフリップフロップ回路ＦＦ１の負出力端子Ｑ１およびデータ入力端子Ｄ１に接続されている。抵抗Ｒ１２の一方の端部は、ダイオードＤ１４のカソードに接続されており、他方の端部は、定電流源Ｉ２の入力端子、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の正入力端子、およびコンデンサＣ１２の一方の端部に接続されている。コンデンサＣ１２の一方の端部は、定電流源Ｉ２の入力端子、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の正入力端子、抵抗Ｒ１２の他方の端部に接続されており、他方の端部は接地されている。
【００７６】
すなわち、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１１、および定電流源Ｉ１は、積分回路として駆動することになるため、フリップフロップ回路ＦＦ１の正出力端子Ｑ１がＨｉで出力される場合、ダイオードＤ１２がオンの状態となり、抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ１１が充電動作を開始する。このとき、コンデンサＣ１１の充電電圧である電圧Ｖ１は、指数関数的に上昇する。正出力端子Ｑ１がＨｉである間、ダイオードＤ１１がオフのままであるため、この間、定電流源Ｉ１は、電圧Ｖ１に影響を与えない。
【００７７】
一方、正出力端子Ｑ１がＬｏｗとなった場合、ダイオードＤ１１がオンとなり、ダイオードＤ１２がオフの状態となるため、コンデンサＣ１および定電流源Ｉ１により、コンデンサＣ１が放電されるため、電圧Ｖ１が直線的に下降する。
【００７８】
結果として、クロック信号ＣＫ０がＨｉ、またはＬｏｗに変化する度に、電圧Ｖ１は指数関数的に上昇する処理と、直線状の下降する波形となり、この電圧Ｖ１で表現される波形出力が比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の正入力端子に入力される。尚、この電圧Ｖ１の充電における指数関数的な上昇の曲線は、抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ１１により曲率を変化させることが可能となるため、この抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ１１は、電圧Ｖ１の充電電圧の加速度の曲率、または速度の変化量を設定する曲率設定部７１として機能する。
【００７９】
一方、抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ１２、および定電流源Ｉ２についても、上述した抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１１、および定電流源Ｉ１と同様に積分回路を構成することにより、フリップフロップ回路ＦＦ１の負出力端子Ｑ１’がＨｉ、またはＬｏｗを繰り返すことにより、コンデンサＣ１２の充電電圧Ｖ２の出力は波形が電圧Ｖ１の出力波形と同様の波形を発生し、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の正入力端子に供給される。ただし、フリップフロップ回路ＦＦ１の正出力端子Ｑ１と負出力端子Ｑ１’とは、常に逆位相の出力がなされることになるため、電圧Ｖ１とＶ２とは１８０度位相が異なる波形が出力されることになる。また、抵抗Ｒ１２およびコンデンサＣ１２についても、抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ１１と同様に、電圧Ｖ２の充電電圧の加速度の曲率、または速度の変化量を設定する曲率設定部７２として機能する。さらに、以降においては、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗値、およびコンデンサＣ１１，Ｃ１２の静電容量は、いずれも同様であるものとする。したがって、電圧Ｖ１，Ｖ２は完全に１８０度位相が異なる同一の波形となる。
【００８０】
比較部５２は、比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２を備えており、それぞれの正入力端子に低周波発振部５１より供給されてくる電圧Ｖ１，Ｖ２と、高周波発振部２４より負入力端子に供給されてくる電圧Ｖ３とを比較し、電圧Ｖ１，Ｖ２が電圧Ｖ３よりも高いタイミングにおいて、それぞれの出力端子より出力電圧Ｖ４，Ｖ５をＨｉの信号として出力部５３に出力し、それ以外のときＬｏｗの信号を出力する。尚、上述したように、低周波発振部５１より比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２のそれぞれの正入力端子に供給されてくる信号（電圧Ｖ１，Ｖ２）は、相互に１８０度位相が異なるため、それぞれの出力端子より出力される信号（電圧Ｖ４，Ｖ５）についても、１８０度位相が異なる。
【００８１】
出力部５３は、フリップフロップ回路ＦＦ３１，ＦＦ３２、アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４、抵抗Ｒ３１乃至Ｒ３４、およびトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４より構成されている。
【００８２】
フリップフロップ回路ＦＦ３１のデータ入力端子Ｄ３１は、フリップフロップ回路ＦＦ３２の負出力端子Ｑ３２’、およびアンド回路ＡＮＤ４の他方の入力端子に接続されており、クロック端子ＣＫ３１が方形波発振部５５に接続されており、正出力端子Ｑ３１が、アンド回路ＡＮＤ１の他方の入力端子、およびフリップフロップ回路ＦＦ３２のデータ入力端子Ｄ３２に接続されており、負出力端子Ｑ３１’が、アンド回路ＡＮＤ３の他方の入力端子に接続されている。
【００８３】
フリップフロップ回路ＦＦ３２のデータ入力端子Ｄ３２は、フリップフロップ回路ＦＦ３１の正出力端子Ｑ３１、およびアンド回路ＡＮＤ１の他方の入力端子に接続されており、クロック端子ＣＫ３２が方形波発振部５５に接続されており、正出力端子Ｑ３２が、アンド回路ＡＮＤ２の他方の入力端子に接続されており、負出力端子Ｑ３２’が、アンド回路ＡＮＤ４の他方の入力端子、およびフリップフロップ回路ＦＦ３１のデータ入力端子Ｄ３１に接続されている。
【００８４】
アンド回路ＡＮＤ１の一方の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の出力端子、およびアンド回路ＡＮＤ３の一方の入力端子に接続されており、他方の入力端子は、フリップフロップ回路ＦＦ３１の正出力端子Ｑ３１、およびフリップフロップ回路ＦＦ３２のデータ入力端子Ｄ３２に接続されており、出力端子は抵抗Ｒ３１の一方の端部に接続されている。
【００８５】
アンド回路ＡＮＤ２の一方の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の出力端子、およびアンド回路ＡＮＤ４の一方の入力端子に接続されており、他方の入力端子は、フリップフロップ回路ＦＦ３２の正出力端子Ｑ３２に接続されており、出力端子は抵抗Ｒ３２の一方の端部に接続されている。
【００８６】
アンド回路ＡＮＤ３の一方の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の出力端子、およびアンド回路ＡＮＤ１の一方の入力端子に接続されており、他方の入力端子は、フリップフロップ回路ＦＦ３１の負出力端子Ｑ３１’に接続されており、出力端子は抵抗Ｒ３３の一方の端部に接続されている。
【００８７】
アンド回路ＡＮＤ４の一方の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の出力端子、およびアンド回路ＡＮＤ２の一方の入力端子に接続されており、他方の入力端子は、フリップフロップ回路ＦＦ３１のデータ入力端子Ｄ３１、およびフリップフロップ回路ＦＦ３２の負出力端子Ｑ３２’に接続されており、出力端子は抵抗Ｒ３４の一方の端部に接続されている。
【００８８】
抵抗Ｒ３１乃至Ｒ３４の一方の端部は、それぞれアンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４の出力端子に接続されており、他方の端部は、それぞれトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４のベースに接続されている。
【００８９】
トランジスタＴｒ１のベースは、抵抗Ｒ３１の他方の端部に接続され、コレクタがコイルＬ１の他方の端部に接続され、エミッタが接地されている。トランジスタＴｒ２のベースは、抵抗Ｒ３２の他方の端部に接続され、コレクタがコイルＬ２の一方の端部に接続され、エミッタが接地されている。トランジスタＴｒ３のベースは、抵抗Ｒ３３の他方の端部に接続され、コレクタがコイルＬ１の一方の端部に接続され、エミッタが接地されている。トランジスタＴｒ４のベースは、抵抗Ｒ３４の他方の端部に接続され、コレクタがコイルＬ２の他方の端部に接続され、エミッタが接地されている。
【００９０】
以上のような構成により、トランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４のコレクタ電圧を駆動信号Ｖｏｕｔ１乃至Ｖｏｕｔ４として変化させることにより、コイルＬ１，Ｌ２の励磁、または非励磁に駆動させることによりステッピングモータＭを回転させる。
【００９１】
動作状況保持部５４は、動作制御部２２より供給されてくる動作状況を保持し、動作状況に含まれているスタート信号を、方形波発振部５５に供給する。
【００９２】
方形波発振部５５は、方形波を発振し、クロック信号ＣＫ０として、低周波発振部５１、およびフリップフロップ回路ＦＦ３１，ＦＦ３２に供給する。
【００９３】
［図１のモータ駆動システムによるモータ駆動処理］
次に、図２のフローチャートを参照して、図１のモータ駆動システムによるモータ駆動処理について説明する。
【００９４】
ステップＳ１において、判定部１１１は、全てのデバイスのうち、未処理のデバイスを処理対象デバイスに設定する。ここでは、未処理のデバイスがモータ駆動装置１２であるものとするが、それ以外のデバイスであってもよく、例えば、LED（Light Emmision Diode）駆動装置などがあれば、それらも未処理であれば処理対象のデバイスに設定される。
【００９５】
ステップＳ２において、判定部１１１は、モータ駆動装置１２を識別する全てのアドレスのうち、未処理のアドレスを処理対象アドレスに指定する。
【００９６】
ステップＳ３において、判定部１１１は、処理対象となるアドレスにおける出力制御部２３によりステッピングモータＭの駆動が必要であるか否かを判定する。
【００９７】
ステップＳ３において、例えば、駆動が必要であると判定された場合、ステップＳ４において、動作データ生成部１１２は、処理対象アドレスのモータ駆動装置１２に対して、駆動させるべきステッピングモータＭの動作内容を指示する動作データを生成し、指令データ送信部１１３に供給する。ここでいう動作データは、ステッピングモータＭを駆動させるか否かを示すデータである。
【００９８】
ステップＳ５において、指令データ送信部１１３は、処理対象デバイスのうち、処理対象アドレスのモータ駆動装置１２に対して、供給されてきた動作データを含めて、動作を指示する、例えば、図３で示されるような指令データを生成し、クロック端子ＣＫより出力するクロック信号に同期して、データ端子ＤＡＴＡよりシリアルデータとして出力する。
【００９９】
指令データは、図３で示されるように、デバイスデータ、アドレスデータ、および動作データから構成される。例えば、モータ駆動装置１２宛の指令データを生成する場合、デバイスデータには、デバイスとしてモータ駆動装置１２を識別できるデバイスデータが記録される。また、アドレスデータには、モータ駆動装置１２を識別するアドレスのデータが記録される。また、動作データは、上述したように、ステッピングモータＭを駆動させるか否かを示すデータが記録される。
【０１００】
ステップＳ２１において、受信部２１の受信制御部３１は、CPU１１より指令データが送信されてきたか否かを判定し、指令データが送信されてくるまで、同様の処理を繰り返す。ステップＳ２１において、例えば、ステップＳ５の処理により、CPU１１より指令データが送信されてきた場合、ステップＳ２２において、受信制御部３１は、順次クロック信号に同期して、シリアルデータとして送信されてくる指令データを受信し、シリアルパラレル変換部３２に供給する。シリアルパラレル変換部３２は、供給されてきたシリアルデータからなる指令データをパラレルデータに変換し、動作制御部２２のデバイス認識部４１に供給する。デバイス認識部４１は、パラレルデータに変換されて供給されてきた指令データより、デバイスデータを読み出す。
【０１０１】
ステップＳ２３において、デバイス認識部４１は、読み出したデバイスデータが自らを識別するデバイスを示すものであるか否かを判定する。ステップＳ２３において、例えば、読み出したデバイスデータが自らを識別するデバイスを示すものではないと判定された場合、デバイス認識部４１は、供給されてきた指令データを破棄し、処理は、ステップＳ２１に戻る。すなわち、この場合、供給されてきた指令データが、自らへのものではないとみなされ、処理が打ち切られる。結果として、指令データの宛先として指定されたデバイスに対応するデバイス以外においては、処理が打ち切られ、指令データの宛先として指定されたデバイスに対応する駆動装置のみが、以降の処理を実行することになる。
【０１０２】
一方、ステップＳ２３において、例えば、読み出したデバイスデータが自らを識別するデバイスを示すものであると判定された場合、ステップＳ２４において、デバイス認識部４１は、供給された指令データをアドレス認識部４２に供給する。この処理に応じて、アドレス認識部４２は、供給されてきた指令データより、アドレスデータを読み出す。
【０１０３】
ステップＳ２５において、アドレス認識部４２は、読み出したアドレスデータが自らを識別するアドレスを示すものであるか否かを判定する。ステップＳ２５において、例えば、読み出したアドレスデータが自らを識別するアドレスを示すものではないと判定された場合、アドレス認識部４２は、供給されてきた指令データを破棄し、処理は、ステップＳ２１に戻る。すなわち、この場合、供給されてきた指令データが、自らへのものではないとみなされ、処理が打ち切られる。結果として、指令データの宛先として指定されたアドレスに対応するモータ駆動装置１２以外においては、処理が打ち切られ、指令データの宛先として指定されたアドレスに対応するモータ駆動装置１２のみが、以降の処理を実行することになる。
【０１０４】
一方、ステップＳ２５において、例えば、読み出したアドレスデータが自らを識別するアドレスを示すものであると判定された場合、ステップＳ２６において、アドレス認識部４２は、供給された指令データを全て読み出し、動作状況指定部４３に供給する。
【０１０５】
ステップＳ２７において、動作状況指定部４３は、指令データのうちの動作データを読み出し、ステップＳ２８において、動作として指示する動作内容を認識する。
【０１０６】
ステップＳ２９において、動作状況指定部４３は、動作データより動作状況を指定し、出力制御部２３の動作状況保持部５４に動作状況を指示する。そして、処理は、ステップＳ２１に戻る。この指示により、モータ駆動装置１２は、後述する出力制御処理を実行し、ステッピングモータＭを駆動させる。
【０１０７】
一方、ステップＳ３において、駆動が必要ではないと判定された場合、ステップＳ４，Ｓ５の処理は、スキップされる。
【０１０８】
そして、ステップＳ６において、判定部１１１は、モータ駆動装置１２を識別する全てのアドレスのうち、未処理のアドレスが存在するか否かを判定する。すなわち、CPU１１で動作を管理すべきモータ駆動装置１２の全てについて処理が終了したか否かが判定される。ステップＳ６において、未処理のアドレスが存在する場合、処理は、ステップＳ２に戻る。すなわち、CPU１１で動作を管理すべきモータ駆動装置１２の全てについて処理が終了するまで、ステップＳ２乃至Ｓ６の処理が繰り返される。そして、ステップＳ６において、全てのアドレスについて処理が終了し、CPU１１で動作を管理すべきモータ駆動装置１２の全てについて処理が終了したと判定された場合、処理は、ステップＳ７に進む。
【０１０９】
ステップＳ７において、判定部１１１は、モータ駆動装置１２を含む、その他のデバイスとして識別する全てのデバイスのうち、未処理のデバイスが存在するか否かを判定する。すなわち、CPU１１で動作を管理すべきデバイスの全てについて処理が終了したか否かが判定される。ステップＳ７において、未処理のデバイスが存在する場合、処理は、ステップＳ１に戻る。すなわち、CPU１１で動作を管理すべき駆動装置の全てについて処理が終了するまで、ステップＳ１乃至Ｓ７の処理が繰り返される。そして、ステップＳ７において、全てのアドレスについて処理が終了し、CPU１１で動作を管理すべき駆動装置の全てについて処理が終了したと判定された場合、処理は、ステップＳ８に進む。
【０１１０】
ステップＳ８において、判定部１１１は、全てのデバイスについて、全てのアドレスを未処理であるものとみなし、処理は、ステップＳ１に戻る。
【０１１１】
すなわち、CPU１１は、モータ駆動装置１２を含む全てのデバイス、すなわち全ての駆動装置について、動作状況を巡回的に監視し、必要に応じて駆動を指示する。この際、駆動装置を駆動するにあたり、動作を一回指示すればよいのでCPU１１による処理負荷が低減される。
【０１１２】
［図１のモータ駆動システムのモータ駆動装置による出力制御処理］
次に、図４のフローチャートを参照して、モータ駆動装置１２による出力制御処理について説明する。
【０１１３】
ステップＳ４１において、高周波発振部２４は、例えば、図５の上段における実線で示されるような鋸波状の電圧Ｖ３の信号を可聴帯域よりも高周波の信号として発生し、比較部５２に供給する。
【０１１４】
ステップＳ４２において、低周波発振部５１は、１８０度位相の異なる２種類の低周波信号を発生し、それぞれ比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の正入力端子に供給する。
【０１１５】
ここで、低周波発振部５１による低周波発振動作について説明する。
【０１１６】
方形波発振部５５が、動作状況保持部５４からのスタート信号に基づいて、クロック信号ＣＫ０を発生し、低周波発振部５１のフリップフロップ回路ＦＦ１、および出力部５３のフリップフロップ回路ＦＦ３１，ＦＦ３２に供給する。このとき、方形波発生部５５により発振されるクロック信号ＣＫ０が、例えば、図６の最上段で示されるように、時刻ｔ３１乃至ｔ３２，ｔ３３乃至ｔ３４，ｔ３５乃至ｔ３６，ｔ３７乃至ｔ３８，ｔ３９乃至ｔ４０，ｔ４１乃至ｔ４２，ｔ４３乃至ｔ４４，ｔ４５乃至ｔ４６・・・のタイミングにおいて、Ｈｉとなり、それ以外のタイミングにおいてＬｏｗとなっている場合、時刻ｔ３１乃至ｔ３３で示されるように、データ入力端子Ｄ１に、Ｈｉの信号が供給されると、図６の２段目で示されるように、正出力端子Ｑ１からＨｉの信号が出力される。このため、ダイオードＤ１１がオフとなって、かつ、ダイオードＤ１２がオンとなり、抵抗Ｒ１１を介してコンデンサＣ１１が充電される。このため、コンデンサＣ１１の充電電圧となる電圧Ｖ１は、図６の６段目で示されるように、指数関数的に上昇する。
【０１１７】
このとき、逆位相となる負出力端子Ｑ１’は、図６の３段目で示されるように、Ｌｏｗとなるため、ダイオードＤ１３がオンとなって、かつ、ダイオードＤ１４がオフとなるため、定電流源Ｉ２を介してコンデンサＣ１２が放電されるため、図６の７段目で示されるように、コンデンサＣ１２の電圧Ｖ２が直線的に降下し、時刻ｔ３３において電圧０Ｖとなる。
【０１１８】
このため、時刻ｔ３３において、図６の２段目で示されるように、データ入力端子Ｄ１への入力がＬｏｗに切り替わることになるので、ダイオードＤ１１がオンとなって、かつ、ダイオードＤ１２がオフとなり、定電流源Ｉ１を介してコンデンサＣ１１が放電される。このため、コンデンサＣ１１の電圧Ｖ１は、図６の６段目で示されるように、直線的に下降し、時刻ｔ３５において電圧０Ｖとなる。
【０１１９】
また、時刻ｔ３３において、図６の３段目で示されるように、負出力端子Ｑ１’からＨｉの信号が出力され、ダイオードＤ１３がオフとなって、かつ、ダイオードＤ１４がオンとなり、抵抗Ｒ１２を介してコンデンサＣ１２が充電される。このため、コンデンサＣ１２の電圧Ｖ２は、図６の７段目で示されるように、指数関数的に上昇する。
【０１２０】
以降において、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の電圧Ｖ１，Ｖ２は、図６の６段目および７段目で示されるように、図６の２段目および３段目で示される正出力端子Ｑ１および負出力端子Ｑ１’で示されるように１８０度位相の異なる波形と同期して、Ｈｉのタイミングにおいて、指数関数的に上昇し、Ｌｏｗのタイミングにおいて直線的に下降する挙動を繰り返す。
【０１２１】
結果として、低周波発振部５１は、このように相互に９０度ずつ位相が異なる挙動を示す電圧Ｖ１，Ｖ２の波形を低周波信号として、それぞれ比較部５２比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の正入力端子に出力する。
【０１２２】
ここで、図４のフローチャートの説明に戻る。
【０１２３】
ステップＳ４３において、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２は、それぞれ低周波信号である電圧Ｖ１，Ｖ２が、高周波信号である電圧Ｖ３よりも高いか否かを判定する。尚、図４においては、ステップＳ４３乃至Ｓ４５の処理については、１系統の処理として記載されているが、比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２におけるそれぞれ個別の系統における処理である。
【０１２４】
ステップＳ４３において、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２は、それぞれ低周波信号である電圧Ｖ１，Ｖ２が、高周波信号である電圧Ｖ３よりも高い場合、ステップＳ４４において、Ｈｉの信号を出力する。すなわち、この場合、比較器ＣＯＭ１１は、出力端子より、電圧Ｖ４としてステッピングモータＭの第１相波および第３相波に対応するアンド回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ３にＨｉの信号を出力し、比較器ＣＯＭ１２は、出力端子より、電圧Ｖ５としてステッピングモータＭの第２相波および第４相波に対応するアンド回路ＡＮＤ２，ＡＮＤ４にＨｉの信号を出力する。
【０１２５】
一方、ステップＳ４３において、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２は、それぞれ低周波信号である電圧Ｖ１，Ｖ２が、高周波信号である電圧Ｖ３よりも高くない場合、ステップＳ４５において、Ｌｏｗの信号を出力する。すなわち、この場合、比較器ＣＯＭ１１は、出力端子より電圧Ｖ４としてステッピングモータＭの第１相波および第３相波に対応するアンド回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ３にＬｏｗの信号を出力し、比較器ＣＯＭ１２は、出力端子より電圧Ｖ５の信号としてステッピングモータＭの第２相波および第４相波に対応するアンド回路ＡＮＤ２，ＡＮＤ４にＬｏｗの信号を出力する。
【０１２６】
すなわち、例えば、比較器ＣＯＭ１１による電圧Ｖ１と電圧Ｖ３との比較について考える場合、図５の上段で示されるように、鋸波状の高周波信号で示される電圧Ｖ３の挙動に対して、低周波信号である電圧Ｖ１は、例えば、時刻ｔ１乃至ｔ３において、徐々に上昇するような挙動となる。このため、図５の下段で示されるように、比較器ＣＯＭ１１は、時刻ｔ１乃至ｔ２，時刻ｔ３乃至ｔ４，時刻ｔ５乃至ｔ６，時刻ｔ７乃至ｔ８，時刻ｔ９乃至ｔ１０，時刻ｔ１１乃至ｔ１２，時刻ｔ１３乃至ｔ１４，時刻ｔ１５乃至ｔ１６・・・で示されるタイミングにおいて、電圧Ｖ４の信号をＨｉの信号として出力する。
【０１２７】
結果として、Ｈｉのパルス信号のパルス幅の割合であるデューティを徐々に、電圧Ｖ１の上昇と共に上昇させることが可能となり、ＰＷＭ制御信号としてアンド回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ３に供給することが可能となる。
【０１２８】
ステップＳ４６において、アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４は、電圧Ｖ４またはＶ５の信号がＨｉであって、かつ、フリップフロップ回路ＦＦ３１，ＦＦ３２からのパルス信号がいずれもＨｉであるか否かを判定する。尚、図４においては、ステップＳ４６乃至Ｓ４８の処理については、１系統の処理として記載されているが、アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４におけるそれぞれ個別の系統における処理である。
【０１２９】
例えば、ステップＳ４６において、いずれもＨｉである場合（アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４のそれぞれについて２個の入力端子に入力される信号がいずれもＨｉである場合）、アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４は、それぞれ抵抗Ｒ３１乃至Ｒ３４を介してトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４のベースに電流を供給することにより、駆動信号をコイルＬ１，Ｌ２の一方または他方の端部に供給する。
【０１３０】
ステップＳ４６において、いずれかがＨｉではない場合、アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４は、それぞれ抵抗Ｒ３１乃至Ｒ３４を介してトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４のベースへの電流の供給を停止することにより、駆動信号の供給を停止する。
【０１３１】
フリップフロップ回路ＦＦ３１，ＦＦ３２の正出力端子Ｑ３１，Ｑ３２より出力される信号は、図６の３段目および４段目で示されるように、時刻ｔ３１乃至ｔ３５，ｔ３９乃至ｔ４３、および時刻ｔ３３乃至ｔ３７，ｔ４１乃至ｔ４５で示されるようなタイミングとなる。図示しないが、負出力端子Ｑ３１’，Ｑ３２’は、それぞれ図６の３段目および４段目における波形の１８０度位相が異なる波形となる。
【０１３２】
このため、比較器ＣＯＭ１１の出力信号である電圧Ｖ４は、電圧Ｖ１の挙動に対応して、図７の２段目で示されるように、ＰＷＭ波からなる信号として時刻ｔ７１乃至ｔ７２，ｔ７２乃至ｔ７３，ｔ７３乃至ｔ７４，ｔ７４乃至ｔ７５・・・の各区間において、デューティが低い状態から徐々に高い状態に遷移した後、徐々に低い状態に遷移するように変化する。尚、図４においては、デューティが低いとき、パルス幅が細いため「淡」と表示されており、高いときパルス幅が太くなるため「濃」と表示されている。
【０１３３】
また、図７の３段目で示されるように、フリップフロップ回路ＦＦ３１の正出力端子Ｑ３１がＨｉとなるのは、同様にして時刻ｔ７１乃至ｔ７２，ｔ７３乃至ｔ７４・・・となるため、アンド回路ＡＮＤ１の出力信号である電圧Ｖ６は、図７の最上段で示されるように、電圧Ｖ４のＰＷＭ波に対応した挙動となる。すなわち、コイルＬ１の他方の端部に供給される駆動信号として出力される駆動信号Ｖｏｕｔ１に流れる電流の平均値は、図７の最下段で示されるように、電圧Ｖ１に対応して挙動が変化する。
【０１３４】
さらに、図８で示されるように、第１相波および第４相波のそれぞれが９０度ずつ位相がずれた状態で、各ステップにおいて、徐々に駆動信号である電流値を徐々に上昇させた後、徐々に下降させていることが示されている。
【０１３５】
尚、図８は、最上段が第１相波のアンド回路ＡＮＤ１の出力電圧Ｖ６の挙動を示しており、２段目が第１相波の駆動信号Ｖｏｕｔ１に流れる電流の平均値を示している。また、図８の３段目が第２相波のアンド回路ＡＮＤ２の出力電圧Ｖ７の挙動を示しており、４段目が第２相波の駆動信号Ｖｏｕｔ２に流れる電流の平均値を示している。さらに、図８の５段目が第３相波のアンド回路ＡＮＤ３の出力電圧Ｖ８の挙動を示しており、６段目が第３相波の駆動信号Ｖｏｕｔ３に流れる電流の平均値を示している。また、図８の７段目が第４相波のアンド回路ＡＮＤ４の出力電圧Ｖ８の挙動を示しており、８段目が第４相波の駆動信号Ｖｏｕｔ４に流れる電流の平均値を示している。
【０１３６】
このように、ステッピングモータＭは、駆動に際して流れる電流が、駆動信号を供給するタイミング、すなわち、ステッピングモータＭを駆動させる各ステップにおいて、前半においては徐々に上昇し、後半から終了のタイミングに向けて徐々に下降することが可能になる。
【０１３７】
結果として、ステッピングモータＭに駆動信号を供給する各ステップにおいて、開始タイミングでは急激なトルクが発生するようなことが回避され、徐々にトルクが掛かることで回転を開始させ、かつ、後半から終了タイミングでは、徐々にトルクが抜けることになり、モータＭの各ステップにおける回転がスムーズなものとなる。また、高周波信号は、可聴帯域よりも高周波の信号であるため、その制御タイミングが可聴帯域を超えていることにより、その制御により発生する回転音に起因するノイズは人間の耳では感知し難いものとすることができるので、回転音を抑制することが可能となる。
【０１３８】
［モータ駆動システムの第２の実施の形態］
以上においては、アナログ回路により構成される、モータ駆動装置１２の例について説明してきたが、低周波発振部５１、および高周波発振部２４により発生される低周波信号および高周波信号をデジタルカウンタにより構成し、カウント数の比較によりモータを駆動させるようにしても良い。
【０１３９】
図９は、高周波信号および低周波信号をデジタルカウンタにより実現するようにした遊技機のモータ駆動システムの実施の形態の構成例を示す図である。
【０１４０】
図９のモータ駆動システムは、CPU１１およびモータ駆動制御装置２０１から構成される。モータ駆動制御装置２０１は、CPU１１からの指令データに基づいて、コイルＬ１−１，Ｌ２−１、およびＬ１−２，Ｌ２−２を励磁、または非励磁の状態とすることにより、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の駆動を制御する。
【０１４１】
図９のCPU１１は、判定部３０１、動作データ生成部３０２、および指令データ生成部３０３より構成されている。
【０１４２】
判定部３０１は、基本的には、上述した判定部１１１と同様の機能を備えており、モータ駆動制御装置２０１が組み込まれている遊技機の遊技状態、すなわち、通常状態、リーチ状態、および大当り状態に対応して、ステッピングモータＭ１，Ｍ２をどのように駆動させるかを判定し、判定結果である駆動内容を動作データ生成部３０２に供給する。
【０１４３】
動作データ生成部３０２は、基本的に動作データ生成部１１２と同様の機能を備えており、判定部３０１からの判定結果に基づいて、具体的な動作内容を示す動作データを生成し、指令データ送信部３０３に供給する。
【０１４４】
指令データ送信部３０３は、基本的に指令データ送信部１１３と同様の機能を備えており、動作データ生成部３０２より供給されてくる動作データを含めて、指令データを生成し、宛先となるデバイス（デバイスの種類としては、例えば、モータ駆動装置の他、LED（Light Emission Diode）駆動装置などを含む）を特定するデバイス認識データ、および、例えば、モータ駆動制御装置２０１をデバイスとして特定した場合、モータ駆動装置１２を特定するアドレスデータを付して、データ出力端子ＤＡＴＡおよびクロック信号出力端子ＣＫより、クロック信号に同期してシリアルデータとして指令データを全てのモータ駆動制御装置２０１に送信する。
【０１４５】
受信部２１１は、受信部２１と同様のものであり、受信制御部２２１、およびシリアルパラレル変換部２２２より構成されており、CPU１１よりクロック信号に同期して送信されてくるシリアルデータからなる指令データを受信し、パラレルデータに変換して動作制御部２１２に供給する。受信制御部２２１およびシリアルパラレル変換部２２２は、それぞれ受信制御部３１およびシリアルパラレル変換部３２と同様であるので、その説明は省略する。
【０１４６】
動作制御部２１２は、基本的に動作制御部２２と同様の機能を備えており、デバイス認識部２３１、アドレス認識部２３２、動作状況指定部２３３、および選定部２３４を備えている。デバイス認識部２３１、アドレス認識部２３２、および動作状況指定部２３３は、デバイス認識部４１、アドレス認識部４２、および動作状況指定部４３と同様である。
【０１４７】
アドレス認識部２３２は、CPU１１より供給されてくる指令データに含まれるアドレスデータを読み出し、自らを識別するアドレスであるか否かを判定し、自らを識別するアドレスである場合にのみ、指令データを後段の動作状況指定部２３３に供給する。より具体的には、識別すべきモータ駆動制御装置２０１がモータ駆動制御装置２０１−１または２０１−２の２台である場合、１ビット分のアドレスデータが構成されればよいが、それ以上であった場合、その数に対応したビット数のアドレスデータとなる。
【０１４８】
動作状況指定部２３３は、CPU１１から供給された指令データに含まれる出力系統データおよび動作データに基づいて、動作状況を指定し、選定部２３４に指示し、出力制御部２１５−１または２１５−２によりそれぞれステッピングモータＭ１，Ｍ２を駆動させる。
【０１４９】
選定部２３４は、動作状況指定部２３３より供給されてくる指示に含まれる、指令データの出力系統データに基づいて、出力制御部２１５−１または２１５−２の何れかを選定し、動作データに対応する動作を指示する。
【０１５０】
分周部２１４は、いわゆる分周回路から構成されており、原発振として周波数ｆ０，ｆ１，・・・ｆｎのｎ種類のクロック信号を発生しており、高周波アップダウンカウンタ２１３に供給すると共に、最も周波数の高い周波数ｆ０のクロック信号を出力制御部２１５−１，２１５−２に供給する。
【０１５１】
高周波アップダウンカウンタ２１３は、高周波発振部２４に対応するものであり、分周部２１４より供給されてくるｎ種類の周波数のクロック信号のいずれかを選択的に利用しながらカウンタのカウント値をアップ、または、ダウンさせて、出力制御部２１５−１，２１５−２に供給する。
【０１５２】
出力制御部２１５−１，２１５−２は、動作制御部２１２からの指示のうち、自らの出力系統に対応する指示の場合、その指示に基づいて、分周部２１４より供給されてくる予め設定されている周波数ｆ０のクロック信号に基づいて、順次、低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２のカウント値をカウントアップ、または、カウントダウンすると共に、高周波アップダウンカウンタ２１３のカウント値とを比較し、比較結果に応じて、所定の波形の出力信号を発生させ、モータＭ１またはＭ２を駆動させる。
【０１５３】
出力制御部２１５−１，２１５−２は、それぞれ動作状況保持部２４１−１，２４１−２、回転速度設定カウンタ２４２−１，２４２−２、および低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２から構成されている。
【０１５４】
動作状況保持部２４１−１，２４１−２は、動作制御部２１２より供給されてくる動作状況を保持し、動作状況に含まれているスタート信号、リミット信号、およびクロック信号を、それぞれ回転速度設定カウンタ２４２−１，２４２−２および低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２に供給する。尚、動作状況保持部２４１−１，２４１−２は、例えば、出力制御部２１５−１，２１５−２に対して共用できるものを１個だけ設けるようにしても良い。
【０１５５】
回転速度設定カウンタ２４２−１，２４２−２は、分周部２１４より供給されてくるクロック信号、リミット信号、およびスタート信号に基づいて、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転速度を設定するカウンタ値を、設定すべき回転速度に対応した速度でカウントし、低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２のそれぞれにクロック信号として供給する。
【０１５６】
低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２は、低周波発振部５１に対応するものであり、回転速度設定カウンタ２４２−１，２４２−２より供給されてくる回転速度設定カウント値、およびスタート信号に基づいて低周波のカウント値をアップまたはダウンさせ、さらに、第１相波乃至第４相波まで９０度ずつ位相がずれるように分配して比較部２４４−１，２４４−２に供給する。
【０１５７】
比較部２４４−１，２４４−２は、高周波アップダウンカウンタ２１３より供給されてくるカウント値と、低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２より供給されてくる第１相波乃至第４相波のそれぞれのカウント値とを比較し、低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２のカウント値の方が高周波アップダウンカウンタ２１３のカウント値よりも大きな値をとる場合、出力部２４５−１，２４５−２にＨｉの信号を供給し、それ以外の場合Ｌｏｗの信号を供給する。
【０１５８】
出力部２４５−１，２４５−２は、比較部２４４−１，２４４−２より各位相波に対応する信号がＨｉである場合、各位相波の駆動信号を出力する。
【０１５９】
［モータ駆動制御装置の詳細な構成例］
次に、図１０を参照して、図９のモータ駆動制御装置２０１の詳細な構成例について説明する。尚、以降において、出力制御部２１５−１，２５１−２については、それぞれを特に区別する必要がない場合、単に出力制御部２１５と称するものとし、その他の構成についても同様に称するものとする。
【０１６０】
高周波アップダウンカウンタ２１３は、分周部２１４より供給されてくる、ｎ種類の周波数ｆ０，ｆ１，・・・ｆｎのクロック信号のいずれかを、動作状況保持部２４１より供給される選択信号に基づいて選択し、選択したクロック信号によりカウント値をカウントアップ、または、カウントダウンするカウンタであり、カウント値ＫＨを比較部２４４に供給する。
【０１６１】
高周波アップダウンカウンタ２１３は、高周波カウント部４０１、切替カウンタ制御部４０２、分周切替部４０３、レートカウンタ制御部４０４、および曲率設定部４０５を備えている。
【０１６２】
分周切替部４０３は、動作状況保持部２４１からの選択信号に基づいて、所定のタイミングで、レートカウンタ制御部４０４により制御されるレートカウンタＭにより予め設定されているカウントレート（変化率：単位時間当たりのカウント数）により、周波数ｆ０，ｆ１，・・・ｆｎのいずれかのクロック信号を選択することにより切り替えて、切り替えたクロック信号を高周波カウント部４０１に供給する。
【０１６３】
高周波カウント部４０１は、分周切替部４０３により切り替えられたクロック信号に同期してカウント値ＫＨをカウントし、比較部２４４に出力する。切替カウンタ制御部４０２は、カウントレートを切り替えるタイミングを示す切替カウンタＣを、分周切替部４０３により切り替えられたクロック信号に同期してカウントし、レートカウンタＭに対応する切替カウント値となったとき、そのタイミングとなったことをレートカウンタ制御部４０４および分周切替部４０３に通知する。
【０１６４】
レートカウンタ制御部４０４は、切替カウンタ制御部４０２より切替カウンタＣが切替カウント値となったことが通知されると、そのタイミングでレートカウンタＭを１インクリメントする。
【０１６５】
分周切替部４０３は、切替カウンタ制御部４０２より切替カウンタＣが切替カウント値となったことが通知されると、そのタイミングでレートカウンタＭに対応するカウントレートに対応する周波数ｆｎのクロック信号に切り替える。
【０１６６】
曲率設定部４０５は、予めレートカウンタＭごとに、設定された切替カウント値を記憶し、カウントレートを識別するレートカウンタＭに対応する切替カウント値を切替カウンタ制御部４０２に供給する。このレートカウンタＭ毎に設定されるカウントレートと、対応する切替カウント値に基づいて、分周部２１４により分周される異なる周波数のクロック信号に切り替えられる期間が設定され、高周波アップダウンカウンタ２１３のカウント値のカウント速度が、時間に対して、擬似曲線的に変化されると共に、擬似曲線の曲率が設定される。
【０１６７】
尚、ここでは、レートカウンタＭが大きくなるにつれて、カウントレートが大きくなるものとする。すなわち、高周波カウント部４０１は、レートカウンタＭが小さいほど、周波数の低いクロック信号によりカウントアップ、または、カウントダウンされるので、低速でカウントアップ、または、カウントダウンされ、レートカウンタＭが大きいほど、周波数の高いクロック信号によりカウントアップ、または、カウントダウンされるので、高速でカウントアップ、または、カウントダウンされる。
【０１６８】
回転速度設定カウンタ２４２は、清算部４１１、アップダウンカウンタ４１２、リミットカウント生成部４１３、および比較器４１４より構成されており、低周波アップダウンカウンタ２４３に対してスッテピングモータＭ１，Ｍ２を駆動させる際の回転速度を設定するクロック信号Ｋ０を出力する。
【０１６９】
アップダウンカウンタ４１２は、分周部２１４よりされる最も高速の周波数ｆ０のクロック信号に基づいて、カウント値Ｋ１１をカウントアップ、または、カウントダウンするカウンタであり、カウント値を示すカウント信号を比較器４１４に供給する。また、アップダウンカウンタ４１２は、清算部４１１より供給されるクリア信号によりカウンタのカウント値の値を０にクリアする。
【０１７０】
リミットカウント生成部４１３は、動作状況保持部２４１より供給されてくるリミット信号に基づいて、アップダウンカウンタのカウント値における上限値（または、下限値）を示すリミットカウント値Ｋ１２を比較部４１４に供給する。
【０１７１】
比較器４１４は、リミットカウント生成部４１３より供給されてくるリミットカウント値Ｋ１２と、アップダウンカウンタ４１２より供給されてくるカウント値Ｋ１１に基づいたカウント値とを比較し、カウント値がカウントアップされる場合、カウント値が、リミットカウント値よりも大きいとき、パルス状のクロック信号Ｋ０を発生し、低周波アップダウンカウンタ２４３に供給する。
【０１７２】
清算部４１１は、Ｈｉのクロック信号Ｋ０を受けると、クリア信号をアップダウンカウンタ４１２に供給し、アップダウンカウンタのカウント値をリセットさせる。
【０１７３】
動作状況保持部２４１は、動作制御部２１２より供給されてくる動作状況を保持し、動作状況に含まれているスタート信号、リミット信号、および選択信号を、それぞれ回転速度設定カウンタ２４２に供給する。
【０１７４】
低周波アップダウンカウンタ２４３は、低周波アップダウンカウント部４３１，４３２および分配部４３３より構成される。
【０１７５】
低周波アップダウンカウント部４３１，４３２は、回転速度設定カウンタ２４２より供給されてくる、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転速度を設定するクロック信号Ｋ０に基づいて、低周波アップダウンカウンタのカウント値をカウントアップ、またはカウントダウンしてカウント値Ｋ０１，Ｋ０２として分配部４３３に供給する。この際、低周波アップダウンカウント部４３１，４３２より相互に出力されるカウント値Ｋ０１，Ｋ０２は、相互の波形が９０度異なるものであるので、低周波アップダウンカウント部４３２は、低周波アップダウンカウント部４３１より出力されるカウント値に基づいて、低周波アップダウンカウント部４３１より出力されるカウント値Ｋ０１と９０度位相が異なるカウント値Ｋ０２を発生し、分配部４３３に供給する。
【０１７６】
分配部４３３は、低周波アップダウンカウント部４３１，４３２より供給されてくる相互に９０度位相が異なるカウント値Ｋ０１，Ｋ０２に基づいて、それぞれに対して９０度位相の異なるカウント値を発生し、第１相波乃至第４相波までの低周波アップダウンカウント値Ｋ１乃至Ｋ４として比較部２４４の比較器４５１−１乃至４５１−４に供給する。
【０１７７】
比較部２４４は、比較器４５１−１乃至４５１−４を備えており、比較器４５１−１乃至４５１−４は、それぞれ高周波アップダウンカウンタ２１３からのカウント値ＫＨと、低周波アップダウンカウント値Ｋ１乃至Ｋ４とを比較し、低周波アップダウンカウント値の方が大きい場合、Ｈｉの信号を出力部２４５のそれぞれに対応する駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４に供給し、それ以外の場合、Ｌｏｗの信号を供給する。
【０１７８】
出力部２４５は、駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４を備えており、比較部２４４の比較器４５１−１乃至４５１−４のそれぞれよりＨｉの信号が供給されてくるとき、それぞれに対応する第１相波乃至第４相波の出力Ｖｏｕ１乃至Ｖｏｕｔ４よりコイルＬ１−１，Ｌ２−１またはＬ１−２，Ｌ２−２を励磁、Ｌｏｗの信号が供給されてくるとき、非励磁とすることにより、ステッピングモータＭ１，Ｍ２を駆動させる。
【０１７９】
［図９のモータ駆動システムによるモータ駆動処理］
次に、図１１のフローチャートを参照して、図９のモータ駆動システムによるモータ駆動処理について説明する。尚、図１１のフローチャートにおけるステップＳ１０１乃至Ｓ１０４，Ｓ１０６乃至Ｓ１０８、およびステップＳ１１１乃至Ｓ１１８の処理については、図２のフローチャートを参照して説明したステップＳ１乃至Ｓ４，Ｓ６乃至Ｓ８、およびステップＳ２１乃至Ｓ２８の処理と同様であるので、その説明は省略する。
【０１８０】
すなわち、ステップＳ１０５において、指令データ送信部３０３は、処理対象デバイスのうち、処理対象アドレスのモータ駆動制御装置２０１に対して、供給されてきた動作データを含めて、動作を指示する、例えば、図１２で示されるような指令データを生成し、クロック端子ＣＫより出力するクロック信号に同期して、データ端子ＤＡＴＡよりシリアルデータとして出力する。
【０１８１】
指令データは、図１２で示されるように、デバイスデータ、アドレスデータ、出力系統データ、および動作データから構成される。例えば、モータ駆動制御装置２０１宛の指令データを生成する場合、デバイスデータには、デバイスとしてモータ駆動制御装置を識別できるデバイスデータが記録される。また、アドレスデータには、モータ駆動制御装置２０１を識別するアドレスのデータが記録される。また、出力系統データは、駆動させる出力系統である出力制御部２１５−１，２１５−２のいずれかを識別するデータが記録される。動作データは、上述したように、出力部２４５によりステッピングモータＭ１，Ｍ２を駆動させるための、駆動信号Ｖｏｕｔ１１−１乃至Ｖｏｕｔ１４−１，Ｖｏｕｔ１１−２乃至Ｖｏｕｔ１４−２の発生を制御するデータとして、回転速度設定カウンタ２４２および低周波アップダウンカウンタ２４３へのスタート信号、リミット信号、および高周波アップダウンカウンタ２１３への選択信号が記録される。
【０１８２】
また、ステップＳ１１９において、動作状況指定部２３３は、指令データのうちの出力系統データを読み出し、動作データの供給先となる出力系統を認識する。
【０１８３】
ステップＳ１２０において、動作状況指定部２３３は、動作データより動作状況を指定し、認識した出力系統に対応する出力制御部２１５を指定して、選定部２３４に対して出力系統データと共に動作データを供給すると共に、選択信号を高周波アップダウンカウンタ２１３に供給する。これに応じて、選定部２３４は、出力系統データに基づいて、選択すべき出力制御部２１５に動作状況を指示し、動作状況に対応した出力制御処理を実行させる。このとき、図１３を参照して後述するステップＳ１３２の処理により動作状況保持部２４１は、供給されてきた動作状況を保持する。そして、処理は、ステップＳ１１１に戻る。
【０１８４】
すなわち、CPU１１は、全てのデバイス、すなわちモータ駆動制御装置を含む全てのデバイスの駆動制御装置について、動作状況を巡回的に監視し、必要に応じて駆動を指示して、出力制御処理を実行させる。この際、モータ駆動制御装置を駆動するにあたり、動作を一回指示すればよいのでCPU１１による処理負荷が低減される。
【０１８５】
［図９のモータ駆動システムのモータ駆動制御装置による出力制御処理］
次に、図１３のフローチャートを参照して、図９のモータ駆動システムのモータ駆動制御装置２０１による出力制御処理について説明する。
【０１８６】
ステップＳ１３１において、動作状況保持部２４１は、自らの出力系統に出力制御処理が指示されたか否かを判定し、指示されるまで、同様の処理を繰り返す。そして、ステップＳ１３１において、例えば、図１１のフローチャートにおけるステップＳ１２０の処理により、自らの出力系統に出力制御処理が指示された場合、処理は、ステップＳ１３２に進む。
【０１８７】
ステップＳ１３２において、動作状況保持部２４１は、供給されてきた動作データを保持する。
【０１８８】
ステップＳ１３３において、動作状況保持部２４１は、動作データに含まれるスタート信号とリミット信号を回転速度設定カウンタ２４２に供給し、回転速度設定処理を実行させて、回転速度を設定するクロック信号Ｋ０を生成させて、低周波アップダウンカウンタ２４３に対して供給する処理を開始させる。
【０１８９】
［回転速度設定処理］
ここで、図１４のフローチャートを参照して、回転速度設定カウンタ２４２による回転速度設定処理について説明する。
【０１９０】
ステップＳ１６１において、動作状況保持部２４１は、回転速度設定処理を指示するべきタイミングであるか否かを判定し、指示すべきタイミングであると判定されるまで、その処理を繰り返す。ステップＳ１６１において、例えば、ステップＳ１３３の処理により、回転速度設定処理を指示するべきタイミングであると判定される場合、処理は、ステップＳ１６２に進む。
【０１９１】
ステップＳ１６２において、リミットカウント生成部４１３は、動作状況保持部２４１より供給されてきたリミット信号に基づいて、リミットカウント信号を比較部４１４に供給する。
【０１９２】
ステップＳ１６３において、動作状況保持部２４１は、動作データに基づいて、処理を開始するスタートのタイミングであるか否かを判定し、スタートのタイミングであると判定されるまで、同様の処理を繰り返す。ステップＳ１６３において、スタートのタイミングであると判定された場合、ステップＳ１６４において、動作状況保持部２４１は、スタート信号をアップダウンカウンタ４１２に供給し、カウント処理を開始させる。この処理によりアップダウンカウンタ４１２は、カウント処理を開始し、カウント値のカウントアップ、または、カウントダウンを開始する。
【０１９３】
［カウント処理］
ここで、図１５のフローチャートを参照して、カウント処理について説明する。
【０１９４】
ステップＳ１９１において、アップダウンカウンタ４１２は、カウント処理が指示されたか否かを判定し、指示されるまで同様の処理を繰り返す。ステップＳ１９１において、例えば、ステップＳ１６４の処理によりスタート信号が供給されてカウント処理が指示された場合、処理は、ステップＳ１９２に進む。
【０１９５】
ステップＳ１９２において、アップダウンカウンタ４１２は、アップダウンカウンタを０にリセットする。
【０１９６】
ステップＳ１９３において、アップダウンカウンタ４１２は、分周部２１４により分周されて発生される周波数ｆ０のクロック信号に同期してカウント値をカウントし（１インクリメント、またはデクリメントし）、カウント値に対応するカウント信号を比較部４１４に供給する。
【０１９７】
ステップＳ１９４において、アップダウンカウンタ４１２は、清算部４１１よりクリア信号が供給されてくるか否かを判定する。ステップＳ１９４において、例えば、清算部４１１よりクリア信号が供給されてこなかった場合、処理は、ステップＳ１９３に戻る。すなわち、清算部４１１よりクリア信号が供給されてくるまで、アップダウンカウンタ４１２は、分周部２１４からのクロック信号に同期してカウント値を累積的に加算、または減算し続ける。
【０１９８】
一方、ステップＳ１９４において、清算部４１１よりクリア信号が供給されてくると、ステップＳ１９５において、カウントアップダウンカウンタ４１２は、停止が指示されたか否かを判定し、停止が指示されない場合、処理は、ステップＳ１９２に戻り、カウント処理が繰り返される。すなわち、カウント値がリセットされてから、再びカウント値のカウントアップ、またはカウントダウンが累積的に繰り返される。
【０１９９】
また、ステップＳ１９５において、停止が指示された場合、処理は、ステップＳ１９１に戻る。
【０２００】
以上の処理により、アップダウンカウンタ４１２は、清算部４１１によりクリア信号が供給されるまで、カウント値をカウントアップ、または、カウントダウンし続け、そのカウント値を順次比較部４１４に供給すると共に、クリア信号が供給されるとカウント値をリセットし、再びカウント値をカウントアップ、または、カウントダウンし続け、そのカウント値を順次比較部４１４に供給し続ける。
【０２０１】
ここで、図１４のフローチャートの説明に戻る。
【０２０２】
ステップＳ１６５において、比較部４１４は、順次アップダウンカウンタ４１２より供給されてくるカウント値と、リミットカウント生成部４１３より供給されてくるリミット信号に基づいたリミットカウント値とを比較し、カウント信号に基づくカウント値が、リミット信号に基づくリミットカウント値よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１６５において、例えば、カウント値が、リミットカウント値よりも大きいと判定された場合、ステップＳ１６６において、比較部４１４は、低周波アップダウンカウンタ２４３に対して回転速度を設定するためのＨｉのクロック信号Ｋ０を供給する。このクロック信号により、低周波アップダウンカウンタ２４３は、ステッピングモータＭ１（またはＭ２）を駆動するための回転速度の律則となる、低周波アップダウンカウンタ信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４を発生する。
【０２０３】
ステップＳ１６７において、清算部４１１は、Ｈｉのクロック信号Ｋ０を受けると、クリア信号をアップダウンカウンタ４１２に供給し、アップダウンカウンタのカウント値をリセットさせ、処理は、ステップＳ１６９に進む。尚、ステップＳ１６６において、クロック信号が発生されるのは、カウント値が、リミット値よりも大きいと判定された後であって、クリア信号によりプリセットされるまでの間となるが、事実上、アップダウンカウンタが１カウントされるまでの１周期についてのみとなるため、クロック信号は、アップダウンカウンタの１カウント分のパルス信号となる。
【０２０４】
一方、ステップＳ１６５において、例えば、アップダウンカウンタ４１２のカウント値が、リミットカウント値よりも高くないと判定された場合、ステップＳ１６８において、比較部４１４は、低周波アップダウンカウンタ２４３に対してＬｏｗのクロック信号を発生する。
【０２０５】
ステップＳ１６９において、動作状況保持部２４１は、停止すべきタイミングであるか否かを判定し、停止すべきタイミングではないと判定された場合、処理は、ステップＳ１６５に戻る。
【０２０６】
一方、ステップＳ１６９において、停止すべきタイミングであると判定された場合、処理は、ステップＳ１６１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２０７】
以上の動作を纏めると以下のようになる。
【０２０８】
すなわち、アップダウンカウンタ４１２の上限値が、例えば、２５６であり、カウントアップするものとした場合、リミットカウント値が設定されていないとき、アップダウンカウンタ４１２のカウント信号を示すカウント値Ｋ１１は、図１６の実線で示されるように、２５６×１／ｆ０（ｆ０は分周部２１４より供給されてくるクロック信号の周波数）の間隔で繰り返しカウント値が０乃至２５６での上昇を繰り返す。尚、図１６においては、カウント値Ｋ１１が直線状に推移するように表記されているが、厳密には、１／ｆ０の間隔で階段状に変化するものである。
【０２０９】
ここで、図１７で示されるように、時刻ｔ１０１において、カウントリミット値Ｋ１２＝６４が設定され、時刻ｔ１０２において、カウントリミット値Ｋ１２＝１９２が設定されるものとする。
【０２１０】
この場合、時刻ｔ１０１乃至ｔ１０２においては、図１８の上部で示されるように、アップダウンカウンタ４１２のカウント値Ｋ１１が６４に達する時刻Ｃ１，Ｃ２，・・・と、その周期においてカウント値がリミットカウント値Ｋ１２を１周期分（１／ｆ０）だけ超えた状態となるため、その間、比較部４１４は、図１８の下部で示されるようにパルス状のクロック信号Ｋ０を発生して、低周波アップダウンカウンタ２４３に供給する。したがって、このパルス状のクロック信号からなるパルス信号は、６４×１／ｆ０の周期で繰り返し発生される幅１／ｆ０のパルス信号になる。
【０２１１】
また、同様に、時刻ｔ１０２以降においては、図１９の上部で示されるように、アップダウンカウンタ４１２のカウント値Ｋ１１が１９２に達する時刻Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３・・・・と、その周期においてカウント値がリミットカウント値を示すリミットカウント値Ｋ１２を１周期分（１／ｆ０）だけ超えた状態となるため、その間、比較部４１４は、図１９の下部で示されるようにパルス状のクロック信号Ｋ０を発生して、低周波アップダウンカウンタ２４３に供給する。したがって、このパルス信号は、１９２×１／ｆ０の周期で繰り返し発生される幅１／ｆ０のパルス信号になる。
【０２１２】
このように、時刻ｔ１０１乃至ｔ１０２においては、時刻ｔ１０２以降よりもステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転速度の律則となる低周波アップダウンカウンタ２４３におけるカウントアップ、またはカウントダウンの速さが約３倍の速くなるように制御される。この際、開始タイミングと、そのリミットカウント値のみが制御されるのみで、回転開始タイミングと、その回転速度が制御され、これ以外の情報が特に必要とされないので、最初にその情報を供給したのみで、回転速度設定カウンタ２４２が、自らで自走することとなるので、CPU１１の制御負荷を極めて小さくすることが可能となる。
【０２１３】
また、分周部２１４より発生するクロック信号は、周波数ｆ０乃至ｆｎのｎ種類であり、分周切替部４０３により切り替えて利用するようにすることで、ステッピングモータＭ１（または、Ｍ２）の駆動パタンを様々に変化させるようにしてもよい。
【０２１４】
ここで、図１３のフローチャートの説明に戻る。
【０２１５】
ステップＳ１３４において、動作状況保持部２４１は、低周波アップダウンカウンタ２４３に対して、スタート信号を供給し、低周波信号発生処理を実行させて、低周波アップダウンカウント値をカウントさせて、比較部２４４に第１相波乃至第４相波に対応する低周波アップダウンカウント値Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４を出力させる。
【０２１６】
［低周波信号発生処理］
ここで、図２０のフローチャートを参照して、低周波アップダウンカウンタ２４３による低周波信号発生処理について説明する。
【０２１７】
ステップＳ２１１において、動作状況保持部２４１は、低周波信号発生処理の開始が指示されたか否かを判定し、指示されるまで、同様の処理を繰り返す。ステップＳ２１１において、例えば、ステップＳ１３４の処理により、低周波信号発生処理が指示される場合、処理は、ステップＳ２１２に進む。
【０２１８】
ステップＳ２１２において、動作状況保持部２４１は、低周波アップダウンカウンタ２４３に対して低周波信号の発生を指示する。この指示により、低周波アップダウンカウント部４３１は、回転速度設定カウンタ２４２より供給されてくるクロック信号Ｋ０に同期して、カウントアップ、または、カウントダウンを開始し、カウント値であるクロック信号Ｋ０１を分配部４３３に供給すると共に、カウントを開始したことを示す信号を低周波アップダウンカウント部４３２に供給する。
【０２１９】
より詳細には、低周波アップダウンカウント部４３１は、図２１の上段で示されるように、時刻ｔ２０１乃至ｔ２０２，ｔ２０３乃至ｔ２０４，ｔ２０５乃至ｔ２０６，ｔ２０７乃至ｔ２０８，ｔ２０９乃至ｔ２１０，ｔ２１１乃至ｔ２１２，ｔ２１３乃至ｔ２１４，ｔ２１５乃至ｔ２１６・・・のタイミングで順次パルス波形として供給されてくるクロック信号Ｋ０に同期して、図２１の下段で示されるように、パルス波形が立ち上がるタイミングである時刻ｔ２０１，ｔ２０３，ｔ２０５，ｔ２０７，ｔ２０９，ｔ２１１，ｔ２１３，ｔ２１５・・・においてカウント値をカウントアップ（またはカウントダウン）し、その値であるクロック信号Ｋ０１を分配部４３３に供給する。さらに、図２２の最上段で示されるように、低周波アップダウンカウント部４３１は、所定の値までカウントアップした後、カウントダウンし、カウント値が０になったところで、再びカウントアップすることで、カウントアップとカウントダウンを繰り返す。例えば、回転角度９０度を３２分割して制御する場合、低周波アップダウンカウント部４３１は、３２カウント毎にカウントアップとカウントダウンとを切り替える。尚、図２２の最上段の丸く示された拡大表示部で示されるように、カウント値は、離散変量であるので、値は直線状ではなく、厳密には階段状に変化する。
【０２２０】
ステップＳ２１３において、低周波アップダウンカウント部４３２は、低周波アップダウンカウント部４３１によりカウントアップ、または、カウントダウンを開始したタイミングから、低周波信号が９０度位相が異なるカウント値からカウントを開始し、順次カウント値であるクロック信号Ｋ０２を分配部４３３に供給する。
【０２２１】
すなわち、図２２の２段目で示されるように、低周波アップダウンカウント部４３２は、クロック信号Ｋ０１に対して９０度位相が異なるクロック信号Ｋ０２を発生して、分配部４３３に供給する。
【０２２２】
ステップＳ２１４において、分配部４３３は、低周波アップダウンカウント部４３１より供給されてくるクロック信号Ｋ０１のうち、図２２の３段目で示されるように、１８０度の位相毎に読み出して、第１相波であるカウント値Ｋ１として比較部２４４の比較器４５１−１に分配して供給する。
【０２２３】
ステップＳ２１５において、分配部４３３は、低周波アップダウンカウント部４３２より供給されてくるクロック信号Ｋ０２のうち、図２２の４段目で示されるように、１８０度の位相毎に読み出して、第２相波であるクロック信号Ｋ２として比較部２４４の比較器４５１−２に分配して供給する。
【０２２４】
ステップＳ２１６において、分配部４３３は、図２２の５段目で示されるように、低周波アップダウンカウント部４３１より供給されてくるクロック信号Ｋ０１の位相に対して１８０度分だけ遅れた位相のクロック信号を生成し、１８０度の位相毎に読み出して、第３相波であるクロック信号Ｋ３として比較部２４４の比較器４５１−３に分配して供給する。
【０２２５】
ステップＳ２１７において、分配部４３３は、図２２の６段目で示されるように、低周波アップダウンカウント部４３２より供給されてくるクロック信号Ｋ２の位相に対して１８０度分だけ遅れた位相のクロック信号を生成し、１８０度の位相毎に読み出して、第４相波であるクロック信号Ｋ４として比較部２４４の比較器４５１−４に分配して供給する。
【０２２６】
ステップＳ２１８において、動作状況保持部２４１は、停止が指示されたか否かを判定し、停止が指示されていない場合、処理は、ステップＳ２１２に戻る。すなわち、停止が指示されるまで、低周波信号として第１相波乃至第４相波であるカウント値Ｋ１乃至Ｋ４が比較部２４４の比較器４５１−１乃至４５１−４にそれぞれ分配されて供給され続ける。
【０２２７】
そして、ステップＳ２１８において、停止が指示されたと判定された場合、処理は、ステップＳ２１１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２２８】
以上の処理により、低周波アップダウンカウンタ２４３より順次回転速度設定カウンタ２４２により生成されるクロック信号Ｋ０のパルスが発生される低周波のタイミングで、カウントアップ、またはカウントダウンされるカウント値からなる第１相波乃至第４相波のカウント値Ｋ１乃至Ｋ４がそれぞれ比較部２４４の比較器４５１−１乃至４５１−４に供給される。
【０２２９】
ここで、図１３のフローチャートの説明に戻る。
【０２３０】
ステップＳ１３５において、動作状況保持部２４１は、高周波アップダウンカウンタ２１３に対して、高周波信号発生処理を実行させて、高周波アップダウンカウント値ＫＨを、比較部２４４に供給する。
【０２３１】
ここで、高周波アップダウンカウンタ２１３より発生されるカウント値ＫＨは、出力制御部２１５−１，２１５−２により共用されるものであるので、出力制御部２１５−１，２１５−２のいずれかの動作状況保持部２４１からの指示により動作が開始されるものではなく、動作制御部２１２から曲率を選択するための選択信号の供給を受けて、独立したタイミングで開始が指示されるべきものである。しかしながら、出力制御処理の一連の動作に組み入れて説明するため、動作状況保持部２４１からの指示により動作が開始されるものとする。したがって、厳密には、高周波信号発生処理は、出力制御処理とは独立して実行されているものである。
【０２３２】
［高周波信号発生処理］
ここで、図２３のフローチャートを参照して、高周波アップダウンカウンタ２１３による高周波信号発生処理について説明する。
【０２３３】
ステップＳ２３１において、高周波アップダウンカウンタ１３２は、高周波アップダウンカウンタのカウントが指示されたか否かを判定し、指示されるまで同様の処理を繰り返す。ステップＳ２３１において、例えば、図１３におけるステップＳ１３５の処理により、高周波アップダウンカウンタのカウントが指示された場合、ステップＳ２３２において、高周波アップダウンカウンタ２１３は、高周波アップダウンカウンタを０にリセットする。
【０２３４】
ステップＳ２３３において、レートカウンタ制御部４０４は、レートカウンタＭを１に初期化する。
【０２３５】
ステップＳ２３４において、切替カウンタ制御部４０２は、カウントレートを切り替える切替カウンタＣを０にリセットする。
【０２３６】
ステップＳ２３５において、分周切替部４０３は、選択信号に基づいて、曲率設定部４０５に予めレートカウンタＭに対応して設定されているカウントレートのクロック信号を、分周部２１４から供給されてくるクロック信号ｆ０乃至ｆｎから選択する。すなわち、最初の処理の場合、最もレートカウンタＭが小さいので、最も低速のクロック信号が選択される。
【０２３７】
ステップＳ２３６において、高周波カウント部４０１は、分周部２１４により分周されて発生されるクロック信号に同期して高周波アップダウンカウンタをカウントし（１インクリメントし）、比較部２４４に供給する。
【０２３８】
ステップＳ２３７において、切替カウンタ制御部４０２は、分周部２１４により分周されて発生されるクロック信号のうち、分周切替部４０３により選択されたクロック信号に同期して、切替カウンタＣをカウントする（１インクリメントする）。
【０２３９】
ステップＳ２３８において、切替カウンタ制御部４０２は、切替カウンタＣが、曲率設定部４０５に予め設定されているレートカウンタＭ毎に設定されている所定値である切替カウント値となったか否かを判定する。例えば、切替カウンタＣが、曲率設定部４０５に予め設定されているレートカウンタＭ毎に設定されている切替カウント値となっていない場合、処理は、ステップＳ２３５に戻る。すなわち、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが、曲率設定部４０５に予め設定されているレートカウンタＭ毎に設定されているの切替カウント値となるまで、ステップＳ２３５乃至Ｓ２３８の処理が繰り返されて、レートカウンタＭに対応するカウントレートで高周波アップダウンカウンタ、および切替カウンタＣが順次、１インクリメントされていく。
【０２４０】
そして、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが、曲率設定部４０５にレートカウンタＭ毎に予め設定されている切替カウント値であると判定された場合、ステップＳ２３９において、高周波アップダウンカウンタ２１３は、高周波カウント部４０１によりカウントされた値が最大値であるか否かを判定し、最大値ではない場合、処理は、ステップＳ２４０に進む。
【０２４１】
ステップＳ２４０において、レートカウンタ制御部４０４は、レートカウンタＭを１インクリメントし、処理は、ステップＳ２３４に戻る。
【０２４２】
すなわち、レートカウンタＭが１インクリメントされると、再び、処理は、ステップＳ２３４に戻り、切替カウンタ制御部４０２が切替カウンタＣを０にリセットし、分周切替部４０３が、新たに設定されたレートカウンタＭに対応するカウントレートで分周部２１４より供給されてくるクロック信号を選択し、選択されたクロック信号に基づいて、高周波アップダウンカウンタ２１３が高周波カウント部４０１によりカウントされると共に、切替カウンタＣがカウントされる。
【０２４３】
例えば、図２４の時刻ｔａのタイミングで、高周波アップダウンカウンタ２１３のカウントが開始され、レートカウンタＭ＝１に対応するカウントレートでカウントするように分周切替部４０３がクロック信号を選択すると、曲率設定部４０５にレートカウンタＭ＝１に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ１までステップＳ２３５乃至Ｓ２３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝１に対応するカウントレートでカウントされる。このとき、図中の時刻ｔａ乃至ｔｂにおける一点鎖線で示されるように、直線状に高周波アップダウンカウンタ２１３の値が変化する（図中では直線であるが、図２２で示される場合と同様にその値は階段状に変化している）。そして、図２４の時刻ｔｂのタイミングで示されるように、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ１となり、切替カウント値となったものとみなされると、ステップＳ２３９において最大値ではないとみなされて、ステップＳ２４０において、レートカウンタＭが１インクリメントされて、レートカウンタＭ＝２とされる。
【０２４４】
そして、レートカウンタＭ＝２に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ２までステップＳ２３５乃至Ｓ２３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝２に対応するカウントレートで高周波アップダウンカウンタがカウントされる。このとき、図２４の時刻ｔｂ乃至ｔｃにおける一点鎖線で示されるように、時刻ｔａ乃至ｔｂにおけるときよりも急峻な直線状に高周波アップダウンカウンタの値が変化する。ここで、図２４の時刻ｔｃのタイミングで示されるように、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ２となり切替カウント値となったものとみなされると、ステップＳ２３９において最大値ではないとみなされて、ステップＳ２４０において、レートカウンタＭが１インクリメントされて、レートカウンタＭ＝３とされる。
【０２４５】
さらに、レートカウンタＭ＝３に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ３までステップＳ２３５乃至Ｓ２３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝３に対応するカウントレートでカウントされる。このとき、図２４の時刻ｔｃ乃至ｔｄにおける一点鎖線で示されるように、時刻ｔｂ乃至ｔｃにおけるときよりもさらに急峻な直線状に高周波アップダウンカウンタ２１３の値が変化する。ここで、図２４の時刻ｔｄのタイミングで示されるように、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ３となり、切替カウント値となったものとみなされると、ステップＳ２３９において最大値ではないとみなされ、ステップＳ２４０において、レートカウンタＭが１インクリメントされて、レートカウンタＭ＝４とされる。
【０２４６】
また、再び、レートカウンタＭ＝４に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ４までステップＳ２３５乃至Ｓ２３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝４に対応するカウントレートでカウントされる。このとき、図２４の時刻ｔｄ乃至ｔｅにおける一点鎖線で示されるように、時刻ｔｃ乃至ｔｄにおけるときよりもさらに急峻な直線状に高周波アップダウンカウンタの値が変化する。ここで、図２４の時刻ｔｅタイミングで示されるように、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ４となり、切替カウント値となったものとみなされると、さらに、ステップＳ２３９において最大値であるとみなされて（図２４においては、最大値は1024カウント）、処理がステップＳ２３２に戻り、同様の処理が繰り返される。
【０２４７】
この処理により、例えば、時刻ｔａ乃至ｔｅまでの時間が1msであるものとすれば、図２４で示される擬似曲線（複数の区間ごとに異なるカウントレートとして設定された一次関数からなる傾きの異なる直線が連続して接続されることにより形成される擬似的な曲線）が連続して配置されることにより、図２４の実線で示されるような曲線に類似した波形を生成することが可能となる。そして、この図２４で示されるような波形が、連続して生成されることにより、図２５の略鋸波状の曲線で示されるように高周波アップダウンカウンタ２１３のカウント値ＫＨの値が変化する。
【０２４８】
このように、予め曲率設定部４０５にレートカウンタMに対応付けて記憶されている、分周されるカウントレートと、そのカウントレートでカウントされるべき期間を示す切替カウント値とにより、高周波アップダウンカウンタの変化を示す擬似曲線の曲率が設定される。
【０２４９】
また、ここでは、図２５でも示されるように、曲率設定部４０５に記憶されているレートカウンタＭに対応付けて記憶されている、分周されるカウントレートと、そのカウントレートでカウントされるべき期間を示す切替カウント値とにより、高周波アップダウンカウンタ２１３のカウント値ＫＨの値が、擬似的にarcsin関数を取るように設定されている。すなわち、カウント値ＫＨ＝０から最大値まで（図２５においては１０２４）を１区間とするとき、区間内では、前半においてカウント値ＫＨの変化を緩やかにして、区間後半に進むにつれて、急峻に変化するように制御されている。
【０２５０】
ここで、図１３のフローチャートの説明に戻る。
【０２５１】
ステップＳ１３６において、比較部２４４の比較器４５１−１乃至４５１−４は、それぞれ低周波信号であるカウント値Ｋ１乃至Ｋ４と、高周波信号であるカウント値ＫＨとを比較し、低周波信号が高周波信号よりも高いか否かを判定する。尚、ステップＳ１３６乃至Ｓ１３９の処理については、１系統の処理として記載されているが、実際には、比較器４５１−１乃至４５１−４、および駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４がそれぞれの系統において実行する処理である。
【０２５２】
ステップＳ１３６において、例えば、カウント値Ｋ１乃至Ｋ４が、カウント値ＫＨよりも高い場合、ステップＳ１３７において、比較器４５１−１乃至４５１−４は、信号Ｖ１６乃至Ｖ１９を発生し出力部２４５の駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４に供給する。駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４は、信号Ｖ１６乃至Ｖ１９に基づいて、駆動信号Ｖｏｕｔ１１乃至Ｖｏｕｔ１４をコイルＬ１，Ｌ２に供給する。駆動信号Ｖｏｕｔ１１乃至Ｖｏｕｔ１４は、モータＭ１，Ｍ２をステップ状に回転させるために、コイルＬ１，Ｌ２を励磁、または非励磁とする。
【０２５３】
一方、ステップＳ１３６において、例えば、カウント値Ｋ１乃至Ｋ４のカウント値が、カウント値ＫＨよりも高くない場合、ステップＳ１３８において、比較器４５１−１乃至４５１−４は、信号Ｖ１６乃至Ｖ１９の発生を停止し、出力部２４５の駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４に供給を停止する。このため、駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４は、信号Ｖ１６乃至Ｖ１９に基づいた、駆動信号Ｖｏｕｔ１１乃至Ｖｏｕｔ１４のコイルＬ１，Ｌ２への供給を停止する。
【０２５４】
ステップＳ１３９において、動作状況保持部２４１は、停止が指示されたか否かを判定し、停止が指示されていない場合、処理は、ステップＳ１３６に戻る。すなわち、停止が指示されるまで、比較部２４４は、高周波信号と低周波信号との比較を繰り返し、低周波信号の方が高いタイミングにおいて、信号Ｖ１６乃至Ｖ１９を発生して、駆動信号を供給し、それ以外のタイミングにおいて駆動信号の供給を停止する。
【０２５５】
ステップＳ１３９において、停止が指示された場合、ステップＳ１４０において、動作状況保持部２４１は、回転速度設定処理、高周波信号発生処理、および低周波信号発生処理の処理を停止させ、処理は、ステップＳ１３１に戻る。
【０２５６】
すなわち、例えば、比較器４５１−１は、図２６の最上段の実線で示されるように、高周波信号からなるカウント値ＫＨが供給され、図２６の最上段の点線で示されるように、低周波信号からなるカウント値Ｋ１が供給される場合、図２６の２段目で示されるように、信号Ｖ１６を出力する。
【０２５７】
すなわち、カウント値ＫＨは、図２６の最上段で示されるように、時刻ｔ２７１乃至ｔ２７３，ｔ２７３乃至ｔ２７５，ｔ２７５乃至ｔ２７７，ｔ２７７乃至ｔ２７９，ｔ２７９乃至ｔ２８１，ｔ２８１乃至ｔ２８３・・・の各区間において、擬似的にarcsin関数で示される波形として出力されている。このとき、カウント値Ｋ１は、図２６の最上段で示されるように、上述した各区間において同期してカウント値が上昇（または下降）する。このため、比較器４５１−１は、図２６の２段目で示されるように、時刻ｔ２７１乃至ｔ２７２，ｔ２７３乃至ｔ２７４，ｔ２７５乃至ｔ２７６，ｔ２７７乃至ｔ２７８，ｔ２７９乃至ｔ２８０，ｔ２８１乃至ｔ２８２・・・で示されるタイミングにおいてパルス波を発生する。このパルス幅は、カウント値Ｋ１が上昇しているタイミングにおいては、徐々に広くなり、下降しているタイミングにおいては徐々に狭くなる。
【０２５８】
このようにパルス幅を変化させることにより駆動信号のデューティが変化することになるので、駆動信号をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することが可能となる。
【０２５９】
また、カウント値ＫＨは、擬似的にarcsin関数により規定される値として変化するように構成されているため、このパルス幅で出力される駆動信号Ｖｏｕｔ１１の平均電流値は、図２７の最上段で示されるように、sin関数における上に凸の波形として出力される。尚、図２７においては、最上段が第１相波の駆動信号Ｖｏｕｔ１１による駆動電流の平均値であり、２段目が第２相波の駆動信号Ｖｏｕｔ１２による駆動電流の平均値であり、３段目が第３相波の駆動信号Ｖｏｕｔ１３による駆動電流の平均値であり、４段目が第４相波の駆動信号Ｖｏｕｔ１４による駆動電流の平均値である。また、図２７の最上段で示されるように、駆動信号Ｖｏｕｔ１１は、時刻ｔ３０１乃至ｔ３０３、および時刻ｔ３０５乃至ｔ３０７において、sin関数における上に凸の波形が構成されており、駆動信号Ｖｏｕｔ１２は、図２７の２段目で示されるように、駆動信号Ｖｏｕｔ１１に対して９０度位相がずれた時刻ｔ３０２乃至ｔ３０４、および時刻ｔ３０６乃至ｔ３０８において、sin関数における上に凸の波形が構成されている。また、駆動信号Ｖｏｕｔ１３は、図２７の３段目で示されるように、駆動信号Ｖｏｕｔ１１に対して１８０度位相がずれた時刻ｔ３０３乃至ｔ３０５において、sin関数における上に凸の波形が構成されている。また、駆動信号Ｖｏｕｔ１４は、図２７の４段目で示されるように、駆動信号Ｖｏｕｔ１１に対して２７０度位相がずれた時刻ｔ３０４乃至ｔ３０６において、sin関数における上に凸の波形が構成されている。
【０２６０】
より詳細には、例えば、図２８で示されるように、高周波信号であるカウント値ＫＨの上限値を３２カウントとし、１２８カウント目で上限値に達するように設定した場合、カウント値Ｋ１が０乃至４８付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の６分周として選択し、カウント値Ｋ１が４８乃至８８付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の５分周として選択し、カウント値Ｋ１が８８乃至１０４付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の４分周として選択し、カウント値Ｋ１が１０４乃至１１５付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の３分周として選択し、カウント値Ｋ１が１１５乃至１２４付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の２分周として選択し、カウント値Ｋ１が１２４乃至１２８付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の１分周として選択することにより、カウント値ＫＨの波形をarcsin関数の擬似曲線にすることができる。また、この擬似曲線により構成される高周波信号であるカウント値ＫＨにより、駆動信号Ｖｏｕｔ１１の平均電流値は、図２９で示されるように、理想的なsin関数として変化させることが可能となる。
【０２６１】
尚、図２８においては、点線がarcsin関数による理論値であり、実線が上述した条件により求められる擬似曲線である。また、図２９においては、点線が擬似曲線により求められるデューティの変化を示す波形であり、実線が理論的なsin関数で表現した場合の波形を示している。
【０２６２】
また、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転速度の設定は、上述した回転速度設定カウンタ２４２のリミット値を制御することにより、駆動信号Ｖｏｕｔ１乃至Ｖｏｕｔ４の擬似的なsin波形の幅を調整することにより実現することができる。
【０２６３】
すなわち、リミット値が小さいと回転速度設定カウンタ２４２により発生されるクロック信号Ｋ０の間隔が短くなり、リミット値が大きくなると間隔が広くなる。例えば、リミット値をＡとするクロック信号Ｋ０が、図３０の上段で示されるような場合、リミット値を２Ａとするクロック信号Ｋ０’は、図３０の下段で示されるように、パルス幅が略２倍の波形となる。
【０２６４】
図３０で示されるようにリミット値を変化させると、図３１の２段目と５段目とで示されるように、駆動信号Ｖｏｕｔ１１とＶｏｕｔ１１’についても同様の関係となる。さらに、位相のずれについては、同様であるので、例えば、第１相波と第２相波とのずれは、図３１の２段目、および３段目で示されるように、９０度遅れとなり、図３１の５段目、６段目も同様に９０度遅れで、位相差は等しく、同期のみ倍となる。
【０２６５】
結果として、リミット値に比例して回転速度を自由に設定しつつも、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転の各ステップにおける駆動波形をsin関数の上に凸となる波形を維持することが可能となる。
【０２６６】
尚、以上においては、高周波信号のカウント値ＫＨを擬似的にarcsin関数状に変化させることにより、駆動信号の平均電流値をsin関数状に変化させる例について説明してきたが、高周波信号のカウント値ＫＨを直線状に変化させ、低周波信号のカウント値Ｋ１乃至Ｋ４を擬似的にsin関数状に変化させることで、駆動信号の平均電流値をsin関数状に変化させるようにしてもよい。
【０２６７】
また、以上においては、高周波信号のカウント値ＫＨを発生させる高周波アップダウンカウンタ２１３を出力制御部２１５−１，２１５−２において共用して使用する例について説明してきたが、出力制御部２１５−１，２１５−２においてそれぞれ設けるようにしても良い。ただし、共用化する事により、同一の高周波カウント値ＫＨを使用することができるので、出力制御部２１５−１，２１５−２における動作を高い精度で同期させることが可能となる。
【０２６８】
以上の処理により、ステッピングモータの回転におけるコイルへの駆動電流を各ステップ単位で開始タイミングからsin関数状に滑らかに上昇させ、終了タイミングに向けてsin関数状に滑らかに下降するように制御することが可能となるため、ステッピングモータの回転をステップ単位で滑らかなものとすることが可能となり、さらに、ステッピングモータの回転を安定化させ、回転音として発生するノイズを低減させることが可能となる。
【０２６９】
ところで、上述した一連の監視処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０２７０】
図３２は、汎用のパーソナルコンピュータの構成例を示している。このパーソナルコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)１００１を内蔵している。CPU１００１にはバス１００４を介して、入出力インタフェース１００５が接続されている。バス１００４には、ROM(Read Only Memory)１００２およびRAM(Random Access Memory)１００３が接続されている。
【０２７１】
入出力インタフェース１００５には、ユーザが操作コマンドを入力するキーボード、マウスなどの入力デバイスよりなる入力部１００６、処理操作画面や処理結果の画像を表示デバイスに出力する出力部１００７、プログラムや各種データを格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部１００８、LAN（Local Area Network）アダプタなどよりなり、インターネットに代表されるネットワークを介した通信処理を実行する通信部１００９が接続されている。また、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１に対してデータを読み書きするドライブ１０１０が接続されている。
【０２７２】
CPU１００１は、ROM１００２に記憶されているプログラム、または磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等のリムーバブルメディア１０１１から読み出されて記憶部１００８にインストールされ、記憶部１００８からRAM１００３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１００３にはまた、CPU１００１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０２７３】
尚、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理は、もちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理を含むものである。
【０２７４】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【図面の簡単な説明】
【０２７５】
【図１】本発明を適用したモータ駆動システムの一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】図１のモータ駆動システムによるモータ駆動処理を説明するフローチャートである。
【図３】指令データの構成例を示す図である。
【図４】図１の出力制御部による出力制御処理を説明するフローチャートである。
【図５】図１の出力制御部による出力制御処理を説明する図である。
【図６】図１の出力制御部による出力制御処理を説明する図である。
【図７】図１の出力制御部による出力制御処理を説明する図である。
【図８】図１の出力制御部による出力制御処理を説明する図である。
【図９】本発明を適用したモータ駆動システムの他の実施の形態の構成を示す図である。
【図１０】図９のモータ駆動制御装置の構成を説明する図である。
【図１１】図９のモータ駆動システムによるモータ駆動処理を説明するフローチャートである。
【図１２】指令データの構成例を示す図である。
【図１３】図９の出力制御部による出力制御処理を説明するフローチャートである。
【図１４】図９の出力制御部による回転速度設定処理を説明するフローチャートである。
【図１５】カウント処理を説明するフローチャートである。
【図１６】カウント処理を説明する図である。
【図１７】カウント処理を説明する図である。
【図１８】カウント処理を説明する図である。
【図１９】カウント処理を説明する図である。
【図２０】低周波信号発生処理を説明するフローチャートである。
【図２１】低周波信号発生処理を説明する図である。
【図２２】低周波信号発生処理を説明する図である。
【図２３】高周波信号発生処理を説明するフローチャートである。
【図２４】高周波信号発生処理を説明する図である。
【図２５】高周波信号発生処理を説明する図である。
【図２６】駆動信号を説明する図である。
【図２７】駆動信号を説明するフローチャートである。
【図２８】高周波信号の波形の例を示す図である。
【図２９】図２８の高周波信号により発生される駆動信号の波形の例を示す図である。
【図３０】回転速度設定処理のリミット値の大きさにより設定される高周波信号の波形の例を示す図である。
【図３１】回転速度設定処理のリミット値の大きさにより設定される高周波信号の波形に対応する駆動信号の波形の例を示す図である。
【図３２】汎用のパーソナルコンピュータの構成例を説明する図である。
【符号の説明】
【０２７６】
１１ CPU
１２ モータ駆動装置
２１ 受信部
２２ 動作制御部
２３ 出力制御部
２４ 高周波発振部
４１ デバイス認識部
４２ アドレス認識部
４３ 動作状況指定部
５１ 低周波発振部
５２ 比較部
５３ 出力部
５４ 動作状況保持部
５５ 方形波発振部
７１，７２ 曲率設定部
２０１ モータ駆動制御装置
２１１ 受信部
２１２ 動作制御部
２１３ 高周波アップダウンカウンタ
２１４ 分周部
２１５，２１５−１，２１５−２ 出力制御部
２４１，２４１−１，２４１−２ 動作状況保持部
２４２，２４２−１，２４２−２ 回転速度設定カウンタ
２４３，２４３−１，２４３−２ 低周波アップダウンカウンタ
２４４，２４４−１，２４４−２ 比較部
２４５，２４５−１，２４５−２ 出力部
２３１ デバイス認識部
２３２ アドレス認識部
２３３ 動作状況指定部
２３４ 選定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータ駆動装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、ステッピングモータの駆動を安定化させ、駆動において発生する動作音の発生を抑制できるようにしたステッピングモータ駆動装置および方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ遊技機、回胴式遊技機に代表される遊技機には、遊技者の娯楽満足度向上を目的として、遊技者への視覚、聴覚、または感覚に訴える演出機能が搭載されている。演出機能は、例えば、待機状態、通常遊技状態、リーチ状態、大当り状態毎に、相応しい動作をさせるものであり、昨今においては、演出機能そのものさえも、遊技機の性能であるとも言われている。
【０００３】
パチンコ遊技機では、以前から普通電動役物、特別電動役物などの搭載が認められており、ソレノイドによる吸引力、モータによる回転力を駆動源とした可動体の開放若しくは拡大、または、始動口の回転などが演出機能として実現されてきた。これらの可動役物は遊技に直接関係するものだが、最近では、遊技に直接関係のない構造品にも駆動源を搭載し、これらの動作を見て楽しめる遊技機も製造されている。
【０００４】
遊技機の演出機能において使用される駆動源としては、ソレノイド、およびステッピングモータなどが挙げられる。
【０００５】
ソレノイドは、コイル励磁により金属プランジャを吸引し、いわゆる、電動チューリップ、大入賞口の開放、または２種特別電動役物などを動作させる。また、ステッピングモータは、複数コイルの順次励磁により金属アクチュエータをステップ状に回転させ、３種始動口、または特定領域を回転させるといった動作を実現する。
【０００６】
従って、遊技機１台あたりの、これら動力源の使用数は増加傾向にある。これらの駆動信号は、遊技機のCPU（Central Processing Unit）（特に、遊技に直接関係しない動力源波は演出CPU）で駆動波を作成しているが、配線本数、端子数の不足が目立ち、ソフト容量も大きくなるなど、２次的な欠点が発生することもある。
【０００７】
特に、ステッピングモータ駆動時では、位相が異なるパルス波をステッピングモータ１個あたり２乃至４本成形するが、この周期、位相変化角度、あるいはその発生順番などで回転速度、回転方向を制御することになり、多くのソフト容量を食い潰してしまう。
【０００８】
さらに、近年では、可動体による高度演出技術が求められ、ステッピングモータ独特の欠点、例えばステップ状の動作音、あるいは低速動作時の間歇回転などの改善が必要となりつつある。これらの改善手法として、ステッピングモータのマイクロステップ駆動技術が広く知られている。
【０００９】
公知原理として、複数存在する励磁コイルを、正弦波、特にサインカーブの上半分の波形にて駆動させれば回転動作が安定し、結果、消音も実現する。マイクロステップ駆動方式では、励磁周期を１６乃至３２分割し、分割区間毎に駆動電流量を徐々に変化させ、擬似的に正弦波駆動を実施している。
【００１０】
例えば、前述の正弦波駆動をマイクロステップ分割駆動にて擬似等価する場合、分割区間内をPWM（Pulse Width Modulation）平均電流パルス駆動とし、各々のPWM動作仕様はリロードレジスタなる保持回路に格納しておき、順次、平均電流値を切り替える方式により、ミクロ的に、すべてON−OFF駆動とすることで、デジタルICでの対応を可能とする技術が提案されている（特許文献１参照）。
【００１１】
また、コピーマシンに搭載されているステッピングモータの励磁方法に関し、時と場合に応じて、例えば、回転初動時には方形波駆動とし、回転に慣性が伴った後はマイクロステップ駆動に移行するなど、高トルクが必要な場合と、滑らかに回転が必要な場合とで数通りの励磁様式を切り替える技術が提案されている（特許文献２参照）。
【００１２】
さらに、同様にコピーマシンに搭載されているステッピングモータの励磁方法に関し、スキャナによる読み取りモードと、原点復帰モードなど、さらに細分化された適性励磁方式バリエーションを切り替えるようにする技術が提案されている（特許文献３参照）。
【００１３】
【特許文献１】特開平６−１４５９３号公報
【特許文献２】特開平４−８１９８号公報
【特許文献３】特開平１０−１３６６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１乃至３の技術においては、操作パターンを詳細化するに従い、ロジック部の規模が増大し、コストアップとなる恐れがある。また、原理的に励磁状態を正弦波に近づけようとすると、さらにバリエーションの細分化が進み、大規模化に拍車がかかる。無論、バリエーションが少なければ、擬似正弦波の分解能が低下して、従来からの問題であった間歇回転、および回転音発生の対策が不十分となる恐れがあった。
【００１５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、容易な構成により、ステッピングモータの回転を安定的に滑らかに制御できるようにすると共に、ステップ毎に発生する回転音の発生を抑制できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一側面のステッピングモータ駆動装置は、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置であって、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段と、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段と、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段と、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力手段とを含む。
【００１７】
前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のいずれか、または、両方に、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定する曲率設定手段をさらに含ませるようにすることができる。
【００１８】
前記曲率設定手段には、前記第１の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略逆正弦波状に変化するように設定させるようにするか、または、前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略正弦波状に変化するように設定させるようにすることができる。
【００１９】
前記曲率設定手段には、抵抗器、及びコンデンサより成る積分回路を含ませるようにすることができ、前記積分回路の時定数設定により、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定させるようにすることができる。
【００２０】
前記出力手段には、前記比較手段による、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較して、両者が一致するタイミング、および前記タイミングの間隔に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００２１】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数の三角形状の連続波を成形する鋸波発振回路とすることができ、前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機とする、ステッピングモータ駆動周波数で変位する、制御電圧を出力する電圧発生回路とすることができ、前記比較手段は、前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧とを電位弁別するコンパレータとすることができ、前記出力手段には、前記コンパレータによる前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧との電位弁別結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００２２】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数のクロック信号にてカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウンタとすることができ、前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機として、値をカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウンタとすることができ、前記比較手段には、前記第１のカウンタのカウント数と、前記第２のカウンタのカウント数とを比較させるようにすることができ、前記出力手段には、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００２３】
複数の、予め設定された周波数のクロック信号を出力する分周回路をさらに含ませるようにすることができ、前記曲率設定手段には、前記第１のカウンタ、または前記第２のカウンタの作動中、前記分周回路より入力される、周波数の異なる複数の前記クロック信号を切り替えることにより、カウント値の上昇、もしくは下降する度合が、複数の１次関数の連結による擬似曲線を描くように曲率を変化させることにより、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定させるようにすることができる。
【００２４】
前記制御装置からの前記指令信号に基づき、前記ステッピングモータの回転速度を設定する回転速度設定信号を生成する、可変速カウンタをさらに含ませるようにすることができる。
【００２５】
前記指令信号には、前記第２の制御値生成手段の動作契機となるスタート信号、および前記第２の制御値の周波数を定めるリミット信号を含ませるようにすることができる。
【００２６】
前記指令信号として、前記分周回路が出力する前記クロック信号の、クロック周波数を選択する選択信号を含ませるようにすることができる。
【００２７】
本発明のステッピングモータ駆動制御装置は、請求項１乃至３，５、および請求項７乃至１１のいずれかに記載の前記第１の制御値生成手段、前記第２の制御値生成手段、前記比較手段、および前記出力手段を含み、前記ステッピングモータを駆動させる駆動信号の出力を制御する、少なくとも１個以上の出力制御手段と、前記制御装置からの前記指令信号を受ける受信手段と、前記受信手段により受信された指令信号に基づいて、駆動命令内容を解釈する動作制御手段とを含み、前記動作制御手段は、前記駆動命令内容に基づいて、少なくとも１個の前記出力制御手段による駆動信号の出力を制御する。
【００２８】
前記動作制御手段には、前記指令信号に基づいて、ステッピングモータの動作状態を指定する動作状況指定手段と、前記動作制御手段、および前記出力制御手段のいずれか、または両方に、前記制御装置から、次の指令信号が受信されるまで、前記動作状況指定手段により指定された動作状態を保持する動作状況保持手段とを含ませるようにすることができる。
【００２９】
前記動作状況指定手段には、前記指令信号に基づいて、複数の出力制御手段のいずれかを出力対象とするように選定する選定手段を含ませるようにすることができ、前記選定手段により選定された前記出力制御手段により制御されるステッピングモータ毎の動作状態を指定させるようにすることができる。
【００３０】
複数の前記出力制御手段には、前記第２のカウンタ、および前記分周回路のいずれか、または両方を共用させるようにすることができる。
【００３１】
本発明のステッピングモータ制御システムは、前記制御装置と、請求項１２乃至１５のステッピングモータ制御装置を複数連結したステッピングモータ制御システムであって、前記動作制御手段に、前記指令信号に組み込まれたアドレス情報に基づいて、個別の前記指令信号のみ認識するアドレス認識手段を含む。
【００３２】
本発明の遊技機は、請求項１乃至１１に記載のステッピングモータ駆動装置、請求項１２乃至１５に記載のステッピングモータ制御装置、および請求項１６に記載のステッピングモータ制御システムのうちのいずれか、若しくは、それらのうちの幾つかの組み合わせ、または、全てを含む。
【００３３】
本発明の一側面のステッピングモータ駆動方法は、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置のステッピングモータ駆動方法であって、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力ステップとを含む。
【００３４】
本発明の一側面のプログラムは、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置を制御するコンピュータに、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力ステップとを含む処理を実行させる。
【００３５】
本発明の一側面においては、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値が生成され、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値が生成され、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とが比較され、前記比較結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号が出力される。
【００３６】
本発明の一側面の、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置における、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段とは、例えば、高周波アップダウンカウンタであり、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段とは、例えば、低周波アップダウンカウンタであり、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段とは、比較部であり、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力手段とは、出力部である。
【００３７】
すなわち、高周波アップダウンカウンタは、可聴帯域よりも高い高周波の第１の制御値を生成する。これにより、高周波アップダウンカウンタは、発生する第１の制御値の発生周波数をより高分解能で区間制御して発生することができるので、時間に対して第１の制御値を逆正弦波状に変化させながら発生することができる。また、低周波アップダウンカウンタは、第１の制御値の発生よりも低い周波数で第２の制御値を発生する。これにより、比較部は、第１の制御値が第２の制御値よりも高いタイミングにおいて、出力手段よりステッピングモータを駆動させるためのPWM波を発生させる。
【００３８】
結果として、本発明のステッピングモータ駆動装置は、ステッピングモータに対して、可聴帯域を越える高分解能の周波数で供給される逆正弦波状の駆動信号により、回転速度を時間に対して正弦波状に変化させながら、安定的に回転させることが可能となり、さらに、正弦波状に変化させながら回転速度を制御することにより、回転音を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、ステッピングモータを安定的に回転させることが可能となり、さらに、回転音を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００４１】
すなわち、本発明の一側面のステッピングモータ駆動装置は、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置（例えば、図１のモータ駆動装置１２、または図９のモータ駆動制御装置２０１）であって、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段（例えば、図１の高周波発振部２４、または図１０の高周波アップダウンカウンタ２１３）と、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段（例えば、図１の低周波発振部５１、または図１０の低周波アップダウンカウンタ２４３）と、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段（例えば、図１の比較部５２、または図１０の比較部２４４）と、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力手段（例えば、図１の出力部５３、または図１０の出力部２４５）とを含む。
【００４２】
前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のいずれか、または、両方に、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定する曲率設定手段（例えば、図１の曲率設定部７１，７２、または図１０の曲率設定部４０５）をさらに含ませるようにすることができる。
【００４３】
前記曲率設定手段（例えば、図１０の曲率設定部４０５）には、前記第１の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略逆正弦波状に変化するように設定させるようにするか、または、前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略正弦波状に変化するように設定させるようにすることができる。
【００４４】
前記曲率設定手段（例えば、図１の曲率設定部７１，７２）には、抵抗器、及びコンデンサより成る積分回路を含ませるようにすることができ、前記積分回路の時定数設定により、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定させるようにすることができる。
【００４５】
前記曲率設定手段には、前記第１のカウンタ、または前記第２のカウンタの作動中、前記分周回路（例えば、図１０の分周部２１４）より入力される、周波数の異なる複数の前記クロック信号を切り替えることにより、カウント値の上昇、もしくは下降する度合が、複数の１次関数の連結による擬似曲線を描くように曲率を変化させることにより、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定させるようにすることができる。
【００４６】
前記出力手段（例えば、図１０の出力部２４５）には、前記比較手段（例えば、図１０の比較部２４４）による、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較して、両者が一致するタイミング、および前記タイミングの間隔に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００４７】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数の三角形状の連続波を成形する鋸波発振回路（例えば、図１の高周波発振部２４）とすることができ、前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機とする、ステッピングモータ駆動周波数で変位する、制御電圧を出力する電圧発生回路（例えば、図１の低周波発振部５１）とすることができ、前記比較手段（例えば、図１の比較部５２）は、前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧とを電位弁別するコンパレータとすることができ、前記出力手段（例えば、図１の出力部５３）には、前記コンパレータによる前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧との電位弁別結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００４８】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数のクロック信号にてカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウンタ（例えば、図１０の高周波アップダウンカウンタ２１３）とすることができ、前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機として、値をカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウンタ（例えば、図１０の低周波アップダウンカウンタ２４３）とすることができ、前記比較手段（例えば、図１０の比較部２４４）には、前記第１のカウンタのカウント数と、前記第２のカウンタのカウント数とを比較させるようにすることができ、前記出力手段（例えば、図１０の出力部２４５）には、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力させるようにすることができる。
【００４９】
複数の、予め設定された周波数のクロック信号を出力する分周回路（例えば、図１０の分周部２１４）をさらに含ませるようにすることができ、前記曲率設定手段（例えば、図１０の曲率設定部４０５）には、前記第１のカウンタ、または前記第２のカウンタの作動中、前記分周回路より入力される、周波数の異なる複数の前記クロック信号を切り替えることにより、カウント値の上昇、もしくは下降する度合が、複数の１次関数の連結による擬似曲線を描くように曲率を変化させることにより、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定させるようにすることができる。
【００５０】
前記制御装置からの前記指令信号に基づき、前記ステッピングモータの回転速度を設定する回転速度設定信号を生成する、可変速カウンタ（例えば、図１０の回転速度設定カウンタ２４２）をさらに含ませるようにすることができる。
【００５１】
本発明の一側面のステッピングモータ駆動方法およびプログラムは、制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置のステッピングモータ駆動方法であって、可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップ（例えば、図４のステップＳ４１、または図１３のステップＳ１３５）と、前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップ（例えば、図４のステップＳ４２、または図１３のステップＳ１３４）と、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップ（例えば、図４のステップＳ４３、または図１３のステップＳ１３６）と、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力ステップ（例えば、図４のステップＳ４７，Ｓ４８、または図１３のステップＳ１３７，Ｓ１３８）とを含む。
【００５２】
［モータ駆動システムの第１の実施の形態］
図１は、本発明に係る遊技機のモータ駆動システムの一実施の形態の構成例を示す図である。
【００５３】
このモータ駆動システムは、パチンコ遊技機や回胴式遊技機などに代表される遊技機の、可動体からなる可動役物を駆動させるためのシステムである。モータ駆動システムは、CPU（Central Processing Unit）１１、およびモータ駆動装置１２から構成されている。モータ駆動装置１２は、CPU１１からの指令データに基づいて、コイルＬ１，Ｌ２を、それぞれ所定のタイミングで励磁、または非励磁に駆動させることで、コイルＬ１，Ｌ２の駆動に連動してステッピングモータＭ（以降、単にモータＭとも称する）を回転させることにより、可動体からなる可動役物を動作させる。
【００５４】
尚、図１においては、CPU１１とモータ駆動装置１２とが、それぞれ１対の構成となっているが、実際には、１個のCPU１１が複数のモータ駆動装置１２を制御している。しかしながら、ここでは、説明の便宜上、１個のCPU１１が、１個のモータ駆動装置１２を制御する例について説明するものとするが、それ以上の数のモータ駆動装置１２を制御するようにしても良い。
【００５５】
CPU１１は、モータ駆動システムの動作の全体を制御しており、クロック端子ＣＫより出力するクロック信号に同期して、データ端子ＤＡＴＡよりシリアルデータとして指令データを出力し、モータ駆動装置１２に対して、モータＭの駆動を制御しているコイルＬ１，Ｌ２の駆動の指令データを供給する。この際、CPU１１は、複数のモータ駆動装置１２のいずれに対しての指示であるかを区別するアドレスの情報を付して指令データを供給する。また、CPU１１は、モータＭが複数に存在する場合、そのいずれへの指示であるかを区別する出力系統を識別する情報も付した指令データを供給する。
【００５６】
また、CPU１１は、モータ駆動装置１２のコイルＬ１，Ｌ２の駆動内容により、必要に応じて、駆動内容を示す動作データを生成し、指令データに含めてモータ駆動装置１２に供給する。
【００５７】
CPU１１は、判定部１１１、動作データ生成部１１２、および指令データ送信部１１３より構成されている。
【００５８】
判定部１１１は、モータ駆動装置１２が組み込まれている遊技機の遊技状態、すなわち、通常状態、リーチ状態、および大当り状態に対応して、各モータＭをどのように駆動させるかを判定し、判定結果である駆動内容を動作データ生成部１１２に供給する。
【００５９】
動作データ生成部１１２は、判定部１１１からの判定結果に基づいて、動作データを生成し、指令データ送信部１１３に供給する。
【００６０】
指令データ送信部１１３は、動作データ生成部１１２より供給されてくる動作データを含めて、指令データを生成し、モータ駆動装置１２を特定するアドレスデータを付して、データ出力端子ＤＡＴＡおよびクロック信号出力端子ＣＫより、クロック信号に同期してシリアルデータとして指令データを全てのモータ駆動装置１２に送信する。
【００６１】
モータ駆動装置１２は、受信部２１、動作制御部２２、出力制御部２３、および高周波発振部２４から構成されている。
【００６２】
受信部２１は、受信制御部３１、およびシリアルパラレル変換部３２より構成されており、受信制御部３１は、クロック信号に同期して受信されるシリアルデータとして指令データを受信し、シリアルパラレル変換部３２に供給する。シリアルパラレル変換部３２は、シリアルデータをパラレルデータに変換し、パラレルデータに変換された指令データを動作制御部２２に供給する。
【００６３】
動作制御部２２は、デバイス認識部４１、アドレス認識部４２、および動作状況指定部４３を備えており、受信部２１より供給されてくる指令データを取得すると、デバイス認識部４１を制御して、自らのデバイスへの指令データであるか否かを認識させ、自らのデバイスへの指令であると認識された場合にのみ、アドレス認識部４２を制御して、自らのアドレスへの指令データであるか否かを認識させる。
【００６４】
デバイス認識部４１は、CPU１１より供給されてくる指令データに含まれるデバイスデータを読み出し、自らを識別するデバイスであるか否かを判定し、自らを識別するデバイスである場合にのみ、指令データを後段のアドレス認識部４２に供給する。
【００６５】
アドレス認識部４２は、デバイス認識部４１より供給されてくる指令データに含まれるアドレスデータを読み出し、自らを識別するアドレスであるか否かを判定し、自らを識別するアドレスである場合にのみ、指令データを後段の動作状況指定部４３に供給する。
【００６６】
動作状況指定部４３は、CPU１１から供給された指令データに含まれる動作データに基づいて、コイルＬ１，Ｌ２の動作状況を指定する。
【００６７】
高周波発振部２４は、可聴帯域よりも高周波の信号を発生し、出力制御部２３の比較部５２に供給する。高周波発振部２４は、抵抗Ｒ１乃至Ｒ４、コンデンサＣ１、ダイオードＤ１、および比較器ＣＯＭ１より構成されている。
【００６８】
抵抗Ｒ１の一方の端部は、電源、抵抗Ｒ３の一方の端部、およびコンデンサＣ１の一方の端部に接続され、他方の端部は抵抗Ｒ２の一方の端部、抵抗Ｒ４の一方の端部、および比較器ＣＯＭ１の正入力端子に接続されている。抵抗Ｒ２の一方の端部は、抵抗Ｒ１の他方の端部、抵抗Ｒ４の一方の端部、および比較器ＣＯＭ１の正入力端子に接続されており、他方の端部は接地されている。抵抗Ｒ３の一方の端部は、電源、抵抗Ｒ１の一方の端部、およびコンデンサＣ１の一方の端部に接続され、他方の端部は、比較器ＣＯＭ１の負入力端子、コンデンサＣ１の他方の端部、出力制御部２３の比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の負入力端子、およびダイオードＤ１のアノードに接続されている。
【００６９】
コンデンサＣ１の一方の端部は、電源、および抵抗Ｒ１，Ｒ３の一方の端部に接続され、他方の端部は、抵抗Ｒ３の他方の端部、比較器ＣＯＭ１の負入力端子、出力制御部２３の比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の負入力端子、およびダイオードＤ１のアノードに接続されている。抵抗Ｒ４の一方の端部は、抵抗Ｒ１の他方の端部、抵抗Ｒ２の一方の端部、および比較器ＣＯＭ１の正入力端子に接続され、他方の端部は、比較器ＣＯＭ１の出力端子、およびダイオードＤ１のカソードに接続されている。比較器ＣＯＭ１の正入力端子は、抵抗Ｒ４の一方の端部、抵抗Ｒ１の他方の端部、および抵抗Ｒ２の一方の端部に接続され（図示せず）、負入力端子は、抵抗Ｒ３の他方の端部、コンデンサＣ１の他方の端部、比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の負入力端子、およびダイオードＤ１のアノードに接続され、出力端子は、抵抗Ｒ４の他方の端部、およびダイオードＤ１のカソードに接続されている。ダイオードＤ１のアノードは、抵抗Ｒ３の他方の端部、コンデンサＣ１の他方の端部、および比較器ＣＯＭ１，ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の負入力端子に接続され、カソードは、抵抗Ｒ４の他方の端部、および比較器ＣＯＭ１の出力端子に接続されている。
【００７０】
すなわち、高周波発振部２４は、指数的に上昇し、直線降下する鋸状の波形を、可聴帯域より高周波の、例えば、15kHz乃至100kHzの帯域で発生し、出力制御部２３の比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２のそれぞれの負入力端子に対して出力電圧Ｖ３として供給する。
【００７１】
出力制御部２３は、低周波発振部５１、比較部５２、出力部５３、動作状況保持部５４、および方形波発振部５５より構成されている。出力制御部２３は、コイルＬ１，Ｌ２に対応した出力部５３を備えており、動作状況指定部４３により指定された動作状況に応じて、駆動波形を発生し、発生した駆動波形により、コイルＬ１，Ｌ２を所定のタイミングで励磁、または非励磁の状態とさせることにより、モータＭを駆動させる。
【００７２】
低周波発振部５１は、フリップフロップ回路ＦＦ１、ダイオードＤ１１乃至Ｄ１４、定電流源Ｉ１，Ｉ２、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、コンデンサＣ１１，Ｃ１２より構成されている。
【００７３】
フリップフロップ回路ＦＦ１の入力端子Ｄ１は、負出力端子Ｑ１’、ダイオードＤ１３のカソード、およびダイオードＤ１４のアノードに接続されており、クロック入力端子ＣＫ１には、方形波発振部５５が接続されており、正出力端子Ｑ１には、ダイオードＤ１１のカソード、およびダイオードＤ１２のアノードに接続されており、負出力端子Ｑ１’は、データ入力端子Ｄ１、ダイオードＤ１３のアノード、およびダイオードＤ１４のカソードに接続されている。尚、図中において、負出力端子は、Ｑ１の上部にバーが付されたものとして表示されているが、明細書においては「Ｑ１’」として表記するものとし、その他のフリップフロップ回路についても同様に表記するものとする。また、クロック信号は、例えば、周期3ms程度、すなわち、333.33Hzなどである。この場合、例えば、200パルスで1回転するステッピングモータの場合、毎分100回転となる。
【００７４】
ダイオードＤ１１のカソードは、ダイオードＤ１２のアノード、およびフリップフロップ回路ＦＦ１の正出力端子Ｑ１に接続されており、アノードは、定電流源Ｉ１の出力端子に接続されている。定電流源Ｉ１の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の正入力端子、コンデンサＣ１１の一方の端部、および抵抗Ｒ１１の他方の端部に接続されており、出力端子は、ダイオードＤ１１のアノードに接続されている。ダイオードＤ１２のカソードは、抵抗Ｒ１１の一方の端部に接続されており、アノードは、ダイオードＤ１１のカソード、およびフリップフロップ回路ＦＦ１の正出力端子Ｑ１に接続されている。抵抗Ｒ１１の一方の端部は、ダイオードＤ１２のカソードに接続されており、他方の端部は、定電流源Ｉ１の入力端子、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の正入力端子、およびコンデンサＣ１１の一方の端部に接続されている。コンデンサＣ１１の一方の端部は、定電流源Ｉ１の入力端子、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の正入力端子、抵抗Ｒ１１の他方の端部に接続されており、他方の端部は接地されている。
【００７５】
ダイオードＤ１３のカソードは、ダイオードＤ１４のアノード、並びにフリップフロップ回路ＦＦ１の負出力端子Ｑ１’およびデータ入力端子Ｄ１に接続されており、アノードは、定電流源Ｉ２の出力端子に接続されている。定電流源Ｉ２の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の正入力端子、コンデンサＣ１２の一方の端部、および抵抗Ｒ１２の他方の端部に接続されており、出力端子は、ダイオードＤ１３のアノードに接続されている。ダイオードＤ１４のカソードは、抵抗Ｒ１２の一方の端部に接続されており、アノードは、ダイオードＤ１３のカソード、並びにフリップフロップ回路ＦＦ１の負出力端子Ｑ１およびデータ入力端子Ｄ１に接続されている。抵抗Ｒ１２の一方の端部は、ダイオードＤ１４のカソードに接続されており、他方の端部は、定電流源Ｉ２の入力端子、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の正入力端子、およびコンデンサＣ１２の一方の端部に接続されている。コンデンサＣ１２の一方の端部は、定電流源Ｉ２の入力端子、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の正入力端子、抵抗Ｒ１２の他方の端部に接続されており、他方の端部は接地されている。
【００７６】
すなわち、抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１１、および定電流源Ｉ１は、積分回路として駆動することになるため、フリップフロップ回路ＦＦ１の正出力端子Ｑ１がＨｉで出力される場合、ダイオードＤ１２がオンの状態となり、抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ１１が充電動作を開始する。このとき、コンデンサＣ１１の充電電圧である電圧Ｖ１は、指数関数的に上昇する。正出力端子Ｑ１がＨｉである間、ダイオードＤ１１がオフのままであるため、この間、定電流源Ｉ１は、電圧Ｖ１に影響を与えない。
【００７７】
一方、正出力端子Ｑ１がＬｏｗとなった場合、ダイオードＤ１１がオンとなり、ダイオードＤ１２がオフの状態となるため、コンデンサＣ１および定電流源Ｉ１により、コンデンサＣ１が放電されるため、電圧Ｖ１が直線的に下降する。
【００７８】
結果として、クロック信号ＣＫ０がＨｉ、またはＬｏｗに変化する度に、電圧Ｖ１は指数関数的に上昇する処理と、直線状の下降する波形となり、この電圧Ｖ１で表現される波形出力が比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の正入力端子に入力される。尚、この電圧Ｖ１の充電における指数関数的な上昇の曲線は、抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ１１により曲率を変化させることが可能となるため、この抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ１１は、電圧Ｖ１の充電電圧の加速度の曲率、または速度の変化量を設定する曲率設定部７１として機能する。
【００７９】
一方、抵抗Ｒ１２、コンデンサＣ１２、および定電流源Ｉ２についても、上述した抵抗Ｒ１１、コンデンサＣ１１、および定電流源Ｉ１と同様に積分回路を構成することにより、フリップフロップ回路ＦＦ１の負出力端子Ｑ１’がＨｉ、またはＬｏｗを繰り返すことにより、コンデンサＣ１２の充電電圧Ｖ２の出力は波形が電圧Ｖ１の出力波形と同様の波形を発生し、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の正入力端子に供給される。ただし、フリップフロップ回路ＦＦ１の正出力端子Ｑ１と負出力端子Ｑ１’とは、常に逆位相の出力がなされることになるため、電圧Ｖ１とＶ２とは１８０度位相が異なる波形が出力されることになる。また、抵抗Ｒ１２およびコンデンサＣ１２についても、抵抗Ｒ１１およびコンデンサＣ１１と同様に、電圧Ｖ２の充電電圧の加速度の曲率、または速度の変化量を設定する曲率設定部７２として機能する。さらに、以降においては、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗値、およびコンデンサＣ１１，Ｃ１２の静電容量は、いずれも同様であるものとする。したがって、電圧Ｖ１，Ｖ２は完全に１８０度位相が異なる同一の波形となる。
【００８０】
比較部５２は、比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２を備えており、それぞれの正入力端子に低周波発振部５１より供給されてくる電圧Ｖ１，Ｖ２と、高周波発振部２４より負入力端子に供給されてくる電圧Ｖ３とを比較し、電圧Ｖ１，Ｖ２が電圧Ｖ３よりも高いタイミングにおいて、それぞれの出力端子より出力電圧Ｖ４，Ｖ５をＨｉの信号として出力部５３に出力し、それ以外のときＬｏｗの信号を出力する。尚、上述したように、低周波発振部５１より比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２のそれぞれの正入力端子に供給されてくる信号（電圧Ｖ１，Ｖ２）は、相互に１８０度位相が異なるため、それぞれの出力端子より出力される信号（電圧Ｖ４，Ｖ５）についても、１８０度位相が異なる。
【００８１】
出力部５３は、フリップフロップ回路ＦＦ３１，ＦＦ３２、アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４、抵抗Ｒ３１乃至Ｒ３４、およびトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４より構成されている。
【００８２】
フリップフロップ回路ＦＦ３１のデータ入力端子Ｄ３１は、フリップフロップ回路ＦＦ３２の負出力端子Ｑ３２’、およびアンド回路ＡＮＤ４の他方の入力端子に接続されており、クロック端子ＣＫ３１が方形波発振部５５に接続されており、正出力端子Ｑ３１が、アンド回路ＡＮＤ１の他方の入力端子、およびフリップフロップ回路ＦＦ３２のデータ入力端子Ｄ３２に接続されており、負出力端子Ｑ３１’が、アンド回路ＡＮＤ３の他方の入力端子に接続されている。
【００８３】
フリップフロップ回路ＦＦ３２のデータ入力端子Ｄ３２は、フリップフロップ回路ＦＦ３１の正出力端子Ｑ３１、およびアンド回路ＡＮＤ１の他方の入力端子に接続されており、クロック端子ＣＫ３２が方形波発振部５５に接続されており、正出力端子Ｑ３２が、アンド回路ＡＮＤ２の他方の入力端子に接続されており、負出力端子Ｑ３２’が、アンド回路ＡＮＤ４の他方の入力端子、およびフリップフロップ回路ＦＦ３１のデータ入力端子Ｄ３１に接続されている。
【００８４】
アンド回路ＡＮＤ１の一方の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の出力端子、およびアンド回路ＡＮＤ３の一方の入力端子に接続されており、他方の入力端子は、フリップフロップ回路ＦＦ３１の正出力端子Ｑ３１、およびフリップフロップ回路ＦＦ３２のデータ入力端子Ｄ３２に接続されており、出力端子は抵抗Ｒ３１の一方の端部に接続されている。
【００８５】
アンド回路ＡＮＤ２の一方の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の出力端子、およびアンド回路ＡＮＤ４の一方の入力端子に接続されており、他方の入力端子は、フリップフロップ回路ＦＦ３２の正出力端子Ｑ３２に接続されており、出力端子は抵抗Ｒ３２の一方の端部に接続されている。
【００８６】
アンド回路ＡＮＤ３の一方の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１の出力端子、およびアンド回路ＡＮＤ１の一方の入力端子に接続されており、他方の入力端子は、フリップフロップ回路ＦＦ３１の負出力端子Ｑ３１’に接続されており、出力端子は抵抗Ｒ３３の一方の端部に接続されている。
【００８７】
アンド回路ＡＮＤ４の一方の入力端子は、比較部５２の比較器ＣＯＭ１２の出力端子、およびアンド回路ＡＮＤ２の一方の入力端子に接続されており、他方の入力端子は、フリップフロップ回路ＦＦ３１のデータ入力端子Ｄ３１、およびフリップフロップ回路ＦＦ３２の負出力端子Ｑ３２’に接続されており、出力端子は抵抗Ｒ３４の一方の端部に接続されている。
【００８８】
抵抗Ｒ３１乃至Ｒ３４の一方の端部は、それぞれアンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４の出力端子に接続されており、他方の端部は、それぞれトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４のベースに接続されている。
【００８９】
トランジスタＴｒ１のベースは、抵抗Ｒ３１の他方の端部に接続され、コレクタがコイルＬ１の他方の端部に接続され、エミッタが接地されている。トランジスタＴｒ２のベースは、抵抗Ｒ３２の他方の端部に接続され、コレクタがコイルＬ２の一方の端部に接続され、エミッタが接地されている。トランジスタＴｒ３のベースは、抵抗Ｒ３３の他方の端部に接続され、コレクタがコイルＬ１の一方の端部に接続され、エミッタが接地されている。トランジスタＴｒ４のベースは、抵抗Ｒ３４の他方の端部に接続され、コレクタがコイルＬ２の他方の端部に接続され、エミッタが接地されている。
【００９０】
以上のような構成により、トランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４のコレクタ電圧を駆動信号Ｖｏｕｔ１乃至Ｖｏｕｔ４として変化させることにより、コイルＬ１，Ｌ２の励磁、または非励磁に駆動させることによりステッピングモータＭを回転させる。
【００９１】
動作状況保持部５４は、動作制御部２２より供給されてくる動作状況を保持し、動作状況に含まれているスタート信号を、方形波発振部５５に供給する。
【００９２】
方形波発振部５５は、方形波を発振し、クロック信号ＣＫ０として、低周波発振部５１、およびフリップフロップ回路ＦＦ３１，ＦＦ３２に供給する。
【００９３】
［図１のモータ駆動システムによるモータ駆動処理］
次に、図２のフローチャートを参照して、図１のモータ駆動システムによるモータ駆動処理について説明する。
【００９４】
ステップＳ１において、判定部１１１は、全てのデバイスのうち、未処理のデバイスを処理対象デバイスに設定する。ここでは、未処理のデバイスがモータ駆動装置１２であるものとするが、それ以外のデバイスであってもよく、例えば、LED（Light Emmision Diode）駆動装置などがあれば、それらも未処理であれば処理対象のデバイスに設定される。
【００９５】
ステップＳ２において、判定部１１１は、モータ駆動装置１２を識別する全てのアドレスのうち、未処理のアドレスを処理対象アドレスに指定する。
【００９６】
ステップＳ３において、判定部１１１は、処理対象となるアドレスにおける出力制御部２３によりステッピングモータＭの駆動が必要であるか否かを判定する。
【００９７】
ステップＳ３において、例えば、駆動が必要であると判定された場合、ステップＳ４において、動作データ生成部１１２は、処理対象アドレスのモータ駆動装置１２に対して、駆動させるべきステッピングモータＭの動作内容を指示する動作データを生成し、指令データ送信部１１３に供給する。ここでいう動作データは、ステッピングモータＭを駆動させるか否かを示すデータである。
【００９８】
ステップＳ５において、指令データ送信部１１３は、処理対象デバイスのうち、処理対象アドレスのモータ駆動装置１２に対して、供給されてきた動作データを含めて、動作を指示する、例えば、図３で示されるような指令データを生成し、クロック端子ＣＫより出力するクロック信号に同期して、データ端子ＤＡＴＡよりシリアルデータとして出力する。
【００９９】
指令データは、図３で示されるように、デバイスデータ、アドレスデータ、および動作データから構成される。例えば、モータ駆動装置１２宛の指令データを生成する場合、デバイスデータには、デバイスとしてモータ駆動装置１２を識別できるデバイスデータが記録される。また、アドレスデータには、モータ駆動装置１２を識別するアドレスのデータが記録される。また、動作データは、上述したように、ステッピングモータＭを駆動させるか否かを示すデータが記録される。
【０１００】
ステップＳ２１において、受信部２１の受信制御部３１は、CPU１１より指令データが送信されてきたか否かを判定し、指令データが送信されてくるまで、同様の処理を繰り返す。ステップＳ２１において、例えば、ステップＳ５の処理により、CPU１１より指令データが送信されてきた場合、ステップＳ２２において、受信制御部３１は、順次クロック信号に同期して、シリアルデータとして送信されてくる指令データを受信し、シリアルパラレル変換部３２に供給する。シリアルパラレル変換部３２は、供給されてきたシリアルデータからなる指令データをパラレルデータに変換し、動作制御部２２のデバイス認識部４１に供給する。デバイス認識部４１は、パラレルデータに変換されて供給されてきた指令データより、デバイスデータを読み出す。
【０１０１】
ステップＳ２３において、デバイス認識部４１は、読み出したデバイスデータが自らを識別するデバイスを示すものであるか否かを判定する。ステップＳ２３において、例えば、読み出したデバイスデータが自らを識別するデバイスを示すものではないと判定された場合、デバイス認識部４１は、供給されてきた指令データを破棄し、処理は、ステップＳ２１に戻る。すなわち、この場合、供給されてきた指令データが、自らへのものではないとみなされ、処理が打ち切られる。結果として、指令データの宛先として指定されたデバイスに対応するデバイス以外においては、処理が打ち切られ、指令データの宛先として指定されたデバイスに対応する駆動装置のみが、以降の処理を実行することになる。
【０１０２】
一方、ステップＳ２３において、例えば、読み出したデバイスデータが自らを識別するデバイスを示すものであると判定された場合、ステップＳ２４において、デバイス認識部４１は、供給された指令データをアドレス認識部４２に供給する。この処理に応じて、アドレス認識部４２は、供給されてきた指令データより、アドレスデータを読み出す。
【０１０３】
ステップＳ２５において、アドレス認識部４２は、読み出したアドレスデータが自らを識別するアドレスを示すものであるか否かを判定する。ステップＳ２５において、例えば、読み出したアドレスデータが自らを識別するアドレスを示すものではないと判定された場合、アドレス認識部４２は、供給されてきた指令データを破棄し、処理は、ステップＳ２１に戻る。すなわち、この場合、供給されてきた指令データが、自らへのものではないとみなされ、処理が打ち切られる。結果として、指令データの宛先として指定されたアドレスに対応するモータ駆動装置１２以外においては、処理が打ち切られ、指令データの宛先として指定されたアドレスに対応するモータ駆動装置１２のみが、以降の処理を実行することになる。
【０１０４】
一方、ステップＳ２５において、例えば、読み出したアドレスデータが自らを識別するアドレスを示すものであると判定された場合、ステップＳ２６において、アドレス認識部４２は、供給された指令データを全て読み出し、動作状況指定部４３に供給する。
【０１０５】
ステップＳ２７において、動作状況指定部４３は、指令データのうちの動作データを読み出し、ステップＳ２８において、動作として指示する動作内容を認識する。
【０１０６】
ステップＳ２９において、動作状況指定部４３は、動作データより動作状況を指定し、出力制御部２３の動作状況保持部５４に動作状況を指示する。そして、処理は、ステップＳ２１に戻る。この指示により、モータ駆動装置１２は、後述する出力制御処理を実行し、ステッピングモータＭを駆動させる。
【０１０７】
一方、ステップＳ３において、駆動が必要ではないと判定された場合、ステップＳ４，Ｓ５の処理は、スキップされる。
【０１０８】
そして、ステップＳ６において、判定部１１１は、モータ駆動装置１２を識別する全てのアドレスのうち、未処理のアドレスが存在するか否かを判定する。すなわち、CPU１１で動作を管理すべきモータ駆動装置１２の全てについて処理が終了したか否かが判定される。ステップＳ６において、未処理のアドレスが存在する場合、処理は、ステップＳ２に戻る。すなわち、CPU１１で動作を管理すべきモータ駆動装置１２の全てについて処理が終了するまで、ステップＳ２乃至Ｓ６の処理が繰り返される。そして、ステップＳ６において、全てのアドレスについて処理が終了し、CPU１１で動作を管理すべきモータ駆動装置１２の全てについて処理が終了したと判定された場合、処理は、ステップＳ７に進む。
【０１０９】
ステップＳ７において、判定部１１１は、モータ駆動装置１２を含む、その他のデバイスとして識別する全てのデバイスのうち、未処理のデバイスが存在するか否かを判定する。すなわち、CPU１１で動作を管理すべきデバイスの全てについて処理が終了したか否かが判定される。ステップＳ７において、未処理のデバイスが存在する場合、処理は、ステップＳ１に戻る。すなわち、CPU１１で動作を管理すべき駆動装置の全てについて処理が終了するまで、ステップＳ１乃至Ｓ７の処理が繰り返される。そして、ステップＳ７において、全てのアドレスについて処理が終了し、CPU１１で動作を管理すべき駆動装置の全てについて処理が終了したと判定された場合、処理は、ステップＳ８に進む。
【０１１０】
ステップＳ８において、判定部１１１は、全てのデバイスについて、全てのアドレスを未処理であるものとみなし、処理は、ステップＳ１に戻る。
【０１１１】
すなわち、CPU１１は、モータ駆動装置１２を含む全てのデバイス、すなわち全ての駆動装置について、動作状況を巡回的に監視し、必要に応じて駆動を指示する。この際、駆動装置を駆動するにあたり、動作を一回指示すればよいのでCPU１１による処理負荷が低減される。
【０１１２】
［図１のモータ駆動システムのモータ駆動装置による出力制御処理］
次に、図４のフローチャートを参照して、モータ駆動装置１２による出力制御処理について説明する。
【０１１３】
ステップＳ４１において、高周波発振部２４は、例えば、図５の上段における実線で示されるような鋸波状の電圧Ｖ３の信号を可聴帯域よりも高周波の信号として発生し、比較部５２に供給する。
【０１１４】
ステップＳ４２において、低周波発振部５１は、１８０度位相の異なる２種類の低周波信号を発生し、それぞれ比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の正入力端子に供給する。
【０１１５】
ここで、低周波発振部５１による低周波発振動作について説明する。
【０１１６】
方形波発振部５５が、動作状況保持部５４からのスタート信号に基づいて、クロック信号ＣＫ０を発生し、低周波発振部５１のフリップフロップ回路ＦＦ１、および出力部５３のフリップフロップ回路ＦＦ３１，ＦＦ３２に供給する。このとき、方形波発生部５５により発振されるクロック信号ＣＫ０が、例えば、図６の最上段で示されるように、時刻ｔ３１乃至ｔ３２，ｔ３３乃至ｔ３４，ｔ３５乃至ｔ３６，ｔ３７乃至ｔ３８，ｔ３９乃至ｔ４０，ｔ４１乃至ｔ４２，ｔ４３乃至ｔ４４，ｔ４５乃至ｔ４６・・・のタイミングにおいて、Ｈｉとなり、それ以外のタイミングにおいてＬｏｗとなっている場合、時刻ｔ３１乃至ｔ３３で示されるように、データ入力端子Ｄ１に、Ｈｉの信号が供給されると、図６の２段目で示されるように、正出力端子Ｑ１からＨｉの信号が出力される。このため、ダイオードＤ１１がオフとなって、かつ、ダイオードＤ１２がオンとなり、抵抗Ｒ１１を介してコンデンサＣ１１が充電される。このため、コンデンサＣ１１の充電電圧となる電圧Ｖ１は、図６の６段目で示されるように、指数関数的に上昇する。
【０１１７】
このとき、逆位相となる負出力端子Ｑ１’は、図６の３段目で示されるように、Ｌｏｗとなるため、ダイオードＤ１３がオンとなって、かつ、ダイオードＤ１４がオフとなるため、定電流源Ｉ２を介してコンデンサＣ１２が放電されるため、図６の７段目で示されるように、コンデンサＣ１２の電圧Ｖ２が直線的に降下し、時刻ｔ３３において電圧０Ｖとなる。
【０１１８】
このため、時刻ｔ３３において、図６の２段目で示されるように、データ入力端子Ｄ１への入力がＬｏｗに切り替わることになるので、ダイオードＤ１１がオンとなって、かつ、ダイオードＤ１２がオフとなり、定電流源Ｉ１を介してコンデンサＣ１１が放電される。このため、コンデンサＣ１１の電圧Ｖ１は、図６の６段目で示されるように、直線的に下降し、時刻ｔ３５において電圧０Ｖとなる。
【０１１９】
また、時刻ｔ３３において、図６の３段目で示されるように、負出力端子Ｑ１’からＨｉの信号が出力され、ダイオードＤ１３がオフとなって、かつ、ダイオードＤ１４がオンとなり、抵抗Ｒ１２を介してコンデンサＣ１２が充電される。このため、コンデンサＣ１２の電圧Ｖ２は、図６の７段目で示されるように、指数関数的に上昇する。
【０１２０】
以降において、コンデンサＣ１１，Ｃ１２の電圧Ｖ１，Ｖ２は、図６の６段目および７段目で示されるように、図６の２段目および３段目で示される正出力端子Ｑ１および負出力端子Ｑ１’で示されるように１８０度位相の異なる波形と同期して、Ｈｉのタイミングにおいて、指数関数的に上昇し、Ｌｏｗのタイミングにおいて直線的に下降する挙動を繰り返す。
【０１２１】
結果として、低周波発振部５１は、このように相互に９０度ずつ位相が異なる挙動を示す電圧Ｖ１，Ｖ２の波形を低周波信号として、それぞれ比較部５２比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２の正入力端子に出力する。
【０１２２】
ここで、図４のフローチャートの説明に戻る。
【０１２３】
ステップＳ４３において、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２は、それぞれ低周波信号である電圧Ｖ１，Ｖ２が、高周波信号である電圧Ｖ３よりも高いか否かを判定する。尚、図４においては、ステップＳ４３乃至Ｓ４５の処理については、１系統の処理として記載されているが、比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２におけるそれぞれ個別の系統における処理である。
【０１２４】
ステップＳ４３において、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２は、それぞれ低周波信号である電圧Ｖ１，Ｖ２が、高周波信号である電圧Ｖ３よりも高い場合、ステップＳ４４において、Ｈｉの信号を出力する。すなわち、この場合、比較器ＣＯＭ１１は、出力端子より、電圧Ｖ４としてステッピングモータＭの第１相波および第３相波に対応するアンド回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ３にＨｉの信号を出力し、比較器ＣＯＭ１２は、出力端子より、電圧Ｖ５としてステッピングモータＭの第２相波および第４相波に対応するアンド回路ＡＮＤ２，ＡＮＤ４にＨｉの信号を出力する。
【０１２５】
一方、ステップＳ４３において、比較部５２の比較器ＣＯＭ１１，ＣＯＭ１２は、それぞれ低周波信号である電圧Ｖ１，Ｖ２が、高周波信号である電圧Ｖ３よりも高くない場合、ステップＳ４５において、Ｌｏｗの信号を出力する。すなわち、この場合、比較器ＣＯＭ１１は、出力端子より電圧Ｖ４としてステッピングモータＭの第１相波および第３相波に対応するアンド回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ３にＬｏｗの信号を出力し、比較器ＣＯＭ１２は、出力端子より電圧Ｖ５の信号としてステッピングモータＭの第２相波および第４相波に対応するアンド回路ＡＮＤ２，ＡＮＤ４にＬｏｗの信号を出力する。
【０１２６】
すなわち、例えば、比較器ＣＯＭ１１による電圧Ｖ１と電圧Ｖ３との比較について考える場合、図５の上段で示されるように、鋸波状の高周波信号で示される電圧Ｖ３の挙動に対して、低周波信号である電圧Ｖ１は、例えば、時刻ｔ１乃至ｔ３において、徐々に上昇するような挙動となる。このため、図５の下段で示されるように、比較器ＣＯＭ１１は、時刻ｔ１乃至ｔ２，時刻ｔ３乃至ｔ４，時刻ｔ５乃至ｔ６，時刻ｔ７乃至ｔ８，時刻ｔ９乃至ｔ１０，時刻ｔ１１乃至ｔ１２，時刻ｔ１３乃至ｔ１４，時刻ｔ１５乃至ｔ１６・・・で示されるタイミングにおいて、電圧Ｖ４の信号をＨｉの信号として出力する。
【０１２７】
結果として、Ｈｉのパルス信号のパルス幅の割合であるデューティを徐々に、電圧Ｖ１の上昇と共に上昇させることが可能となり、ＰＷＭ制御信号としてアンド回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ３に供給することが可能となる。
【０１２８】
ステップＳ４６において、アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４は、電圧Ｖ４またはＶ５の信号がＨｉであって、かつ、フリップフロップ回路ＦＦ３１，ＦＦ３２からのパルス信号がいずれもＨｉであるか否かを判定する。尚、図４においては、ステップＳ４６乃至Ｓ４８の処理については、１系統の処理として記載されているが、アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４におけるそれぞれ個別の系統における処理である。
【０１２９】
例えば、ステップＳ４６において、いずれもＨｉである場合（アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４のそれぞれについて２個の入力端子に入力される信号がいずれもＨｉである場合）、アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４は、それぞれ抵抗Ｒ３１乃至Ｒ３４を介してトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４のベースに電流を供給することにより、駆動信号をコイルＬ１，Ｌ２の一方または他方の端部に供給する。
【０１３０】
ステップＳ４６において、いずれかがＨｉではない場合、アンド回路ＡＮＤ１乃至ＡＮＤ４は、それぞれ抵抗Ｒ３１乃至Ｒ３４を介してトランジスタＴｒ１乃至Ｔｒ４のベースへの電流の供給を停止することにより、駆動信号の供給を停止する。
【０１３１】
フリップフロップ回路ＦＦ３１，ＦＦ３２の正出力端子Ｑ３１，Ｑ３２より出力される信号は、図６の３段目および４段目で示されるように、時刻ｔ３１乃至ｔ３５，ｔ３９乃至ｔ４３、および時刻ｔ３３乃至ｔ３７，ｔ４１乃至ｔ４５で示されるようなタイミングとなる。図示しないが、負出力端子Ｑ３１’，Ｑ３２’は、それぞれ図６の３段目および４段目における波形の１８０度位相が異なる波形となる。
【０１３２】
このため、比較器ＣＯＭ１１の出力信号である電圧Ｖ４は、電圧Ｖ１の挙動に対応して、図７の２段目で示されるように、ＰＷＭ波からなる信号として時刻ｔ７１乃至ｔ７２，ｔ７２乃至ｔ７３，ｔ７３乃至ｔ７４，ｔ７４乃至ｔ７５・・・の各区間において、デューティが低い状態から徐々に高い状態に遷移した後、徐々に低い状態に遷移するように変化する。尚、図４においては、デューティが低いとき、パルス幅が細いため「淡」と表示されており、高いときパルス幅が太くなるため「濃」と表示されている。
【０１３３】
また、図７の３段目で示されるように、フリップフロップ回路ＦＦ３１の正出力端子Ｑ３１がＨｉとなるのは、同様にして時刻ｔ７１乃至ｔ７２，ｔ７３乃至ｔ７４・・・となるため、アンド回路ＡＮＤ１の出力信号である電圧Ｖ６は、図７の最上段で示されるように、電圧Ｖ４のＰＷＭ波に対応した挙動となる。すなわち、コイルＬ１の他方の端部に供給される駆動信号として出力される駆動信号Ｖｏｕｔ１に流れる電流の平均値は、図７の最下段で示されるように、電圧Ｖ１に対応して挙動が変化する。
【０１３４】
さらに、図８で示されるように、第１相波および第４相波のそれぞれが９０度ずつ位相がずれた状態で、各ステップにおいて、徐々に駆動信号である電流値を徐々に上昇させた後、徐々に下降させていることが示されている。
【０１３５】
尚、図８は、最上段が第１相波のアンド回路ＡＮＤ１の出力電圧Ｖ６の挙動を示しており、２段目が第１相波の駆動信号Ｖｏｕｔ１に流れる電流の平均値を示している。また、図８の３段目が第２相波のアンド回路ＡＮＤ２の出力電圧Ｖ７の挙動を示しており、４段目が第２相波の駆動信号Ｖｏｕｔ２に流れる電流の平均値を示している。さらに、図８の５段目が第３相波のアンド回路ＡＮＤ３の出力電圧Ｖ８の挙動を示しており、６段目が第３相波の駆動信号Ｖｏｕｔ３に流れる電流の平均値を示している。また、図８の７段目が第４相波のアンド回路ＡＮＤ４の出力電圧Ｖ８の挙動を示しており、８段目が第４相波の駆動信号Ｖｏｕｔ４に流れる電流の平均値を示している。
【０１３６】
このように、ステッピングモータＭは、駆動に際して流れる電流が、駆動信号を供給するタイミング、すなわち、ステッピングモータＭを駆動させる各ステップにおいて、前半においては徐々に上昇し、後半から終了のタイミングに向けて徐々に下降することが可能になる。
【０１３７】
結果として、ステッピングモータＭに駆動信号を供給する各ステップにおいて、開始タイミングでは急激なトルクが発生するようなことが回避され、徐々にトルクが掛かることで回転を開始させ、かつ、後半から終了タイミングでは、徐々にトルクが抜けることになり、モータＭの各ステップにおける回転がスムーズなものとなる。また、高周波信号は、可聴帯域よりも高周波の信号であるため、その制御タイミングが可聴帯域を超えていることにより、その制御により発生する回転音に起因するノイズは人間の耳では感知し難いものとすることができるので、回転音を抑制することが可能となる。
【０１３８】
［モータ駆動システムの第２の実施の形態］
以上においては、アナログ回路により構成される、モータ駆動装置１２の例について説明してきたが、低周波発振部５１、および高周波発振部２４により発生される低周波信号および高周波信号をデジタルカウンタにより構成し、カウント数の比較によりモータを駆動させるようにしても良い。
【０１３９】
図９は、高周波信号および低周波信号をデジタルカウンタにより実現するようにした遊技機のモータ駆動システムの実施の形態の構成例を示す図である。
【０１４０】
図９のモータ駆動システムは、CPU１１およびモータ駆動制御装置２０１から構成される。モータ駆動制御装置２０１は、CPU１１からの指令データに基づいて、コイルＬ１−１，Ｌ２−１、およびＬ１−２，Ｌ２−２を励磁、または非励磁の状態とすることにより、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の駆動を制御する。
【０１４１】
図９のCPU１１は、判定部３０１、動作データ生成部３０２、および指令データ生成部３０３より構成されている。
【０１４２】
判定部３０１は、基本的には、上述した判定部１１１と同様の機能を備えており、モータ駆動制御装置２０１が組み込まれている遊技機の遊技状態、すなわち、通常状態、リーチ状態、および大当り状態に対応して、ステッピングモータＭ１，Ｍ２をどのように駆動させるかを判定し、判定結果である駆動内容を動作データ生成部３０２に供給する。
【０１４３】
動作データ生成部３０２は、基本的に動作データ生成部１１２と同様の機能を備えており、判定部３０１からの判定結果に基づいて、具体的な動作内容を示す動作データを生成し、指令データ送信部３０３に供給する。
【０１４４】
指令データ送信部３０３は、基本的に指令データ送信部１１３と同様の機能を備えており、動作データ生成部３０２より供給されてくる動作データを含めて、指令データを生成し、宛先となるデバイス（デバイスの種類としては、例えば、モータ駆動装置の他、LED（Light Emission Diode）駆動装置などを含む）を特定するデバイス認識データ、および、例えば、モータ駆動制御装置２０１をデバイスとして特定した場合、モータ駆動装置１２を特定するアドレスデータを付して、データ出力端子ＤＡＴＡおよびクロック信号出力端子ＣＫより、クロック信号に同期してシリアルデータとして指令データを全てのモータ駆動制御装置２０１に送信する。
【０１４５】
受信部２１１は、受信部２１と同様のものであり、受信制御部２２１、およびシリアルパラレル変換部２２２より構成されており、CPU１１よりクロック信号に同期して送信されてくるシリアルデータからなる指令データを受信し、パラレルデータに変換して動作制御部２１２に供給する。受信制御部２２１およびシリアルパラレル変換部２２２は、それぞれ受信制御部３１およびシリアルパラレル変換部３２と同様であるので、その説明は省略する。
【０１４６】
動作制御部２１２は、基本的に動作制御部２２と同様の機能を備えており、デバイス認識部２３１、アドレス認識部２３２、動作状況指定部２３３、および選定部２３４を備えている。デバイス認識部２３１、アドレス認識部２３２、および動作状況指定部２３３は、デバイス認識部４１、アドレス認識部４２、および動作状況指定部４３と同様である。
【０１４７】
アドレス認識部２３２は、CPU１１より供給されてくる指令データに含まれるアドレスデータを読み出し、自らを識別するアドレスであるか否かを判定し、自らを識別するアドレスである場合にのみ、指令データを後段の動作状況指定部２３３に供給する。より具体的には、識別すべきモータ駆動制御装置２０１がモータ駆動制御装置２０１−１または２０１−２の２台である場合、１ビット分のアドレスデータが構成されればよいが、それ以上であった場合、その数に対応したビット数のアドレスデータとなる。
【０１４８】
動作状況指定部２３３は、CPU１１から供給された指令データに含まれる出力系統データおよび動作データに基づいて、動作状況を指定し、選定部２３４に指示し、出力制御部２１５−１または２１５−２によりそれぞれステッピングモータＭ１，Ｍ２を駆動させる。
【０１４９】
選定部２３４は、動作状況指定部２３３より供給されてくる指示に含まれる、指令データの出力系統データに基づいて、出力制御部２１５−１または２１５−２の何れかを選定し、動作データに対応する動作を指示する。
【０１５０】
分周部２１４は、いわゆる分周回路から構成されており、原発振として周波数ｆ０，ｆ１，・・・ｆｎのｎ種類のクロック信号を発生しており、高周波アップダウンカウンタ２１３に供給すると共に、最も周波数の高い周波数ｆ０のクロック信号を出力制御部２１５−１，２１５−２に供給する。
【０１５１】
高周波アップダウンカウンタ２１３は、高周波発振部２４に対応するものであり、分周部２１４より供給されてくるｎ種類の周波数のクロック信号のいずれかを選択的に利用しながらカウンタのカウント値をアップ、または、ダウンさせて、出力制御部２１５−１，２１５−２に供給する。
【０１５２】
出力制御部２１５−１，２１５−２は、動作制御部２１２からの指示のうち、自らの出力系統に対応する指示の場合、その指示に基づいて、分周部２１４より供給されてくる予め設定されている周波数ｆ０のクロック信号に基づいて、順次、低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２のカウント値をカウントアップ、または、カウントダウンすると共に、高周波アップダウンカウンタ２１３のカウント値とを比較し、比較結果に応じて、所定の波形の出力信号を発生させ、モータＭ１またはＭ２を駆動させる。
【０１５３】
出力制御部２１５−１，２１５−２は、それぞれ動作状況保持部２４１−１，２４１−２、回転速度設定カウンタ２４２−１，２４２−２、および低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２から構成されている。
【０１５４】
動作状況保持部２４１−１，２４１−２は、動作制御部２１２より供給されてくる動作状況を保持し、動作状況に含まれているスタート信号、リミット信号、およびクロック信号を、それぞれ回転速度設定カウンタ２４２−１，２４２−２および低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２に供給する。尚、動作状況保持部２４１−１，２４１−２は、例えば、出力制御部２１５−１，２１５−２に対して共用できるものを１個だけ設けるようにしても良い。
【０１５５】
回転速度設定カウンタ２４２−１，２４２−２は、分周部２１４より供給されてくるクロック信号、リミット信号、およびスタート信号に基づいて、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転速度を設定するカウンタ値を、設定すべき回転速度に対応した速度でカウントし、低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２のそれぞれにクロック信号として供給する。
【０１５６】
低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２は、低周波発振部５１に対応するものであり、回転速度設定カウンタ２４２−１，２４２−２より供給されてくる回転速度設定カウント値、およびスタート信号に基づいて低周波のカウント値をアップまたはダウンさせ、さらに、第１相波乃至第４相波まで９０度ずつ位相がずれるように分配して比較部２４４−１，２４４−２に供給する。
【０１５７】
比較部２４４−１，２４４−２は、高周波アップダウンカウンタ２１３より供給されてくるカウント値と、低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２より供給されてくる第１相波乃至第４相波のそれぞれのカウント値とを比較し、低周波アップダウンカウンタ２４３−１，２４３−２のカウント値の方が高周波アップダウンカウンタ２１３のカウント値よりも大きな値をとる場合、出力部２４５−１，２４５−２にＨｉの信号を供給し、それ以外の場合Ｌｏｗの信号を供給する。
【０１５８】
出力部２４５−１，２４５−２は、比較部２４４−１，２４４−２より各位相波に対応する信号がＨｉである場合、各位相波の駆動信号を出力する。
【０１５９】
［モータ駆動制御装置の詳細な構成例］
次に、図１０を参照して、図９のモータ駆動制御装置２０１の詳細な構成例について説明する。尚、以降において、出力制御部２１５−１，２５１−２については、それぞれを特に区別する必要がない場合、単に出力制御部２１５と称するものとし、その他の構成についても同様に称するものとする。
【０１６０】
高周波アップダウンカウンタ２１３は、分周部２１４より供給されてくる、ｎ種類の周波数ｆ０，ｆ１，・・・ｆｎのクロック信号のいずれかを、動作状況保持部２４１より供給される選択信号に基づいて選択し、選択したクロック信号によりカウント値をカウントアップ、または、カウントダウンするカウンタであり、カウント値ＫＨを比較部２４４に供給する。
【０１６１】
高周波アップダウンカウンタ２１３は、高周波カウント部４０１、切替カウンタ制御部４０２、分周切替部４０３、レートカウンタ制御部４０４、および曲率設定部４０５を備えている。
【０１６２】
分周切替部４０３は、動作状況保持部２４１からの選択信号に基づいて、所定のタイミングで、レートカウンタ制御部４０４により制御されるレートカウンタＭにより予め設定されているカウントレート（変化率：単位時間当たりのカウント数）により、周波数ｆ０，ｆ１，・・・ｆｎのいずれかのクロック信号を選択することにより切り替えて、切り替えたクロック信号を高周波カウント部４０１に供給する。
【０１６３】
高周波カウント部４０１は、分周切替部４０３により切り替えられたクロック信号に同期してカウント値ＫＨをカウントし、比較部２４４に出力する。切替カウンタ制御部４０２は、カウントレートを切り替えるタイミングを示す切替カウンタＣを、分周切替部４０３により切り替えられたクロック信号に同期してカウントし、レートカウンタＭに対応する切替カウント値となったとき、そのタイミングとなったことをレートカウンタ制御部４０４および分周切替部４０３に通知する。
【０１６４】
レートカウンタ制御部４０４は、切替カウンタ制御部４０２より切替カウンタＣが切替カウント値となったことが通知されると、そのタイミングでレートカウンタＭを１インクリメントする。
【０１６５】
分周切替部４０３は、切替カウンタ制御部４０２より切替カウンタＣが切替カウント値となったことが通知されると、そのタイミングでレートカウンタＭに対応するカウントレートに対応する周波数ｆｎのクロック信号に切り替える。
【０１６６】
曲率設定部４０５は、予めレートカウンタＭごとに、設定された切替カウント値を記憶し、カウントレートを識別するレートカウンタＭに対応する切替カウント値を切替カウンタ制御部４０２に供給する。このレートカウンタＭ毎に設定されるカウントレートと、対応する切替カウント値に基づいて、分周部２１４により分周される異なる周波数のクロック信号に切り替えられる期間が設定され、高周波アップダウンカウンタ２１３のカウント値のカウント速度が、時間に対して、擬似曲線的に変化されると共に、擬似曲線の曲率が設定される。
【０１６７】
尚、ここでは、レートカウンタＭが大きくなるにつれて、カウントレートが大きくなるものとする。すなわち、高周波カウント部４０１は、レートカウンタＭが小さいほど、周波数の低いクロック信号によりカウントアップ、または、カウントダウンされるので、低速でカウントアップ、または、カウントダウンされ、レートカウンタＭが大きいほど、周波数の高いクロック信号によりカウントアップ、または、カウントダウンされるので、高速でカウントアップ、または、カウントダウンされる。
【０１６８】
回転速度設定カウンタ２４２は、清算部４１１、アップダウンカウンタ４１２、リミットカウント生成部４１３、および比較器４１４より構成されており、低周波アップダウンカウンタ２４３に対してスッテピングモータＭ１，Ｍ２を駆動させる際の回転速度を設定するクロック信号Ｋ０を出力する。
【０１６９】
アップダウンカウンタ４１２は、分周部２１４よりされる最も高速の周波数ｆ０のクロック信号に基づいて、カウント値Ｋ１１をカウントアップ、または、カウントダウンするカウンタであり、カウント値を示すカウント信号を比較器４１４に供給する。また、アップダウンカウンタ４１２は、清算部４１１より供給されるクリア信号によりカウンタのカウント値の値を０にクリアする。
【０１７０】
リミットカウント生成部４１３は、動作状況保持部２４１より供給されてくるリミット信号に基づいて、アップダウンカウンタのカウント値における上限値（または、下限値）を示すリミットカウント値Ｋ１２を比較部４１４に供給する。
【０１７１】
比較器４１４は、リミットカウント生成部４１３より供給されてくるリミットカウント値Ｋ１２と、アップダウンカウンタ４１２より供給されてくるカウント値Ｋ１１に基づいたカウント値とを比較し、カウント値がカウントアップされる場合、カウント値が、リミットカウント値よりも大きいとき、パルス状のクロック信号Ｋ０を発生し、低周波アップダウンカウンタ２４３に供給する。
【０１７２】
清算部４１１は、Ｈｉのクロック信号Ｋ０を受けると、クリア信号をアップダウンカウンタ４１２に供給し、アップダウンカウンタのカウント値をリセットさせる。
【０１７３】
動作状況保持部２４１は、動作制御部２１２より供給されてくる動作状況を保持し、動作状況に含まれているスタート信号、リミット信号、および選択信号を、それぞれ回転速度設定カウンタ２４２に供給する。
【０１７４】
低周波アップダウンカウンタ２４３は、低周波アップダウンカウント部４３１，４３２および分配部４３３より構成される。
【０１７５】
低周波アップダウンカウント部４３１，４３２は、回転速度設定カウンタ２４２より供給されてくる、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転速度を設定するクロック信号Ｋ０に基づいて、低周波アップダウンカウンタのカウント値をカウントアップ、またはカウントダウンしてカウント値Ｋ０１，Ｋ０２として分配部４３３に供給する。この際、低周波アップダウンカウント部４３１，４３２より相互に出力されるカウント値Ｋ０１，Ｋ０２は、相互の波形が９０度異なるものであるので、低周波アップダウンカウント部４３２は、低周波アップダウンカウント部４３１より出力されるカウント値に基づいて、低周波アップダウンカウント部４３１より出力されるカウント値Ｋ０１と９０度位相が異なるカウント値Ｋ０２を発生し、分配部４３３に供給する。
【０１７６】
分配部４３３は、低周波アップダウンカウント部４３１，４３２より供給されてくる相互に９０度位相が異なるカウント値Ｋ０１，Ｋ０２に基づいて、それぞれに対して９０度位相の異なるカウント値を発生し、第１相波乃至第４相波までの低周波アップダウンカウント値Ｋ１乃至Ｋ４として比較部２４４の比較器４５１−１乃至４５１−４に供給する。
【０１７７】
比較部２４４は、比較器４５１−１乃至４５１−４を備えており、比較器４５１−１乃至４５１−４は、それぞれ高周波アップダウンカウンタ２１３からのカウント値ＫＨと、低周波アップダウンカウント値Ｋ１乃至Ｋ４とを比較し、低周波アップダウンカウント値の方が大きい場合、Ｈｉの信号を出力部２４５のそれぞれに対応する駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４に供給し、それ以外の場合、Ｌｏｗの信号を供給する。
【０１７８】
出力部２４５は、駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４を備えており、比較部２４４の比較器４５１−１乃至４５１−４のそれぞれよりＨｉの信号が供給されてくるとき、それぞれに対応する第１相波乃至第４相波の出力Ｖｏｕ１乃至Ｖｏｕｔ４よりコイルＬ１−１，Ｌ２−１またはＬ１−２，Ｌ２−２を励磁、Ｌｏｗの信号が供給されてくるとき、非励磁とすることにより、ステッピングモータＭ１，Ｍ２を駆動させる。
【０１７９】
［図９のモータ駆動システムによるモータ駆動処理］
次に、図１１のフローチャートを参照して、図９のモータ駆動システムによるモータ駆動処理について説明する。尚、図１１のフローチャートにおけるステップＳ１０１乃至Ｓ１０４，Ｓ１０６乃至Ｓ１０８、およびステップＳ１１１乃至Ｓ１１８の処理については、図２のフローチャートを参照して説明したステップＳ１乃至Ｓ４，Ｓ６乃至Ｓ８、およびステップＳ２１乃至Ｓ２８の処理と同様であるので、その説明は省略する。
【０１８０】
すなわち、ステップＳ１０５において、指令データ送信部３０３は、処理対象デバイスのうち、処理対象アドレスのモータ駆動制御装置２０１に対して、供給されてきた動作データを含めて、動作を指示する、例えば、図１２で示されるような指令データを生成し、クロック端子ＣＫより出力するクロック信号に同期して、データ端子ＤＡＴＡよりシリアルデータとして出力する。
【０１８１】
指令データは、図１２で示されるように、デバイスデータ、アドレスデータ、出力系統データ、および動作データから構成される。例えば、モータ駆動制御装置２０１宛の指令データを生成する場合、デバイスデータには、デバイスとしてモータ駆動制御装置を識別できるデバイスデータが記録される。また、アドレスデータには、モータ駆動制御装置２０１を識別するアドレスのデータが記録される。また、出力系統データは、駆動させる出力系統である出力制御部２１５−１，２１５−２のいずれかを識別するデータが記録される。動作データは、上述したように、出力部２４５によりステッピングモータＭ１，Ｍ２を駆動させるための、駆動信号Ｖｏｕｔ１１−１乃至Ｖｏｕｔ１４−１，Ｖｏｕｔ１１−２乃至Ｖｏｕｔ１４−２の発生を制御するデータとして、回転速度設定カウンタ２４２および低周波アップダウンカウンタ２４３へのスタート信号、リミット信号、および高周波アップダウンカウンタ２１３への選択信号が記録される。
【０１８２】
また、ステップＳ１１９において、動作状況指定部２３３は、指令データのうちの出力系統データを読み出し、動作データの供給先となる出力系統を認識する。
【０１８３】
ステップＳ１２０において、動作状況指定部２３３は、動作データより動作状況を指定し、認識した出力系統に対応する出力制御部２１５を指定して、選定部２３４に対して出力系統データと共に動作データを供給すると共に、選択信号を高周波アップダウンカウンタ２１３に供給する。これに応じて、選定部２３４は、出力系統データに基づいて、選択すべき出力制御部２１５に動作状況を指示し、動作状況に対応した出力制御処理を実行させる。このとき、図１３を参照して後述するステップＳ１３２の処理により動作状況保持部２４１は、供給されてきた動作状況を保持する。そして、処理は、ステップＳ１１１に戻る。
【０１８４】
すなわち、CPU１１は、全てのデバイス、すなわちモータ駆動制御装置を含む全てのデバイスの駆動制御装置について、動作状況を巡回的に監視し、必要に応じて駆動を指示して、出力制御処理を実行させる。この際、モータ駆動制御装置を駆動するにあたり、動作を一回指示すればよいのでCPU１１による処理負荷が低減される。
【０１８５】
［図９のモータ駆動システムのモータ駆動制御装置による出力制御処理］
次に、図１３のフローチャートを参照して、図９のモータ駆動システムのモータ駆動制御装置２０１による出力制御処理について説明する。
【０１８６】
ステップＳ１３１において、動作状況保持部２４１は、自らの出力系統に出力制御処理が指示されたか否かを判定し、指示されるまで、同様の処理を繰り返す。そして、ステップＳ１３１において、例えば、図１１のフローチャートにおけるステップＳ１２０の処理により、自らの出力系統に出力制御処理が指示された場合、処理は、ステップＳ１３２に進む。
【０１８７】
ステップＳ１３２において、動作状況保持部２４１は、供給されてきた動作データを保持する。
【０１８８】
ステップＳ１３３において、動作状況保持部２４１は、動作データに含まれるスタート信号とリミット信号を回転速度設定カウンタ２４２に供給し、回転速度設定処理を実行させて、回転速度を設定するクロック信号Ｋ０を生成させて、低周波アップダウンカウンタ２４３に対して供給する処理を開始させる。
【０１８９】
［回転速度設定処理］
ここで、図１４のフローチャートを参照して、回転速度設定カウンタ２４２による回転速度設定処理について説明する。
【０１９０】
ステップＳ１６１において、動作状況保持部２４１は、回転速度設定処理を指示するべきタイミングであるか否かを判定し、指示すべきタイミングであると判定されるまで、その処理を繰り返す。ステップＳ１６１において、例えば、ステップＳ１３３の処理により、回転速度設定処理を指示するべきタイミングであると判定される場合、処理は、ステップＳ１６２に進む。
【０１９１】
ステップＳ１６２において、リミットカウント生成部４１３は、動作状況保持部２４１より供給されてきたリミット信号に基づいて、リミットカウント信号を比較部４１４に供給する。
【０１９２】
ステップＳ１６３において、動作状況保持部２４１は、動作データに基づいて、処理を開始するスタートのタイミングであるか否かを判定し、スタートのタイミングであると判定されるまで、同様の処理を繰り返す。ステップＳ１６３において、スタートのタイミングであると判定された場合、ステップＳ１６４において、動作状況保持部２４１は、スタート信号をアップダウンカウンタ４１２に供給し、カウント処理を開始させる。この処理によりアップダウンカウンタ４１２は、カウント処理を開始し、カウント値のカウントアップ、または、カウントダウンを開始する。
【０１９３】
［カウント処理］
ここで、図１５のフローチャートを参照して、カウント処理について説明する。
【０１９４】
ステップＳ１９１において、アップダウンカウンタ４１２は、カウント処理が指示されたか否かを判定し、指示されるまで同様の処理を繰り返す。ステップＳ１９１において、例えば、ステップＳ１６４の処理によりスタート信号が供給されてカウント処理が指示された場合、処理は、ステップＳ１９２に進む。
【０１９５】
ステップＳ１９２において、アップダウンカウンタ４１２は、アップダウンカウンタを０にリセットする。
【０１９６】
ステップＳ１９３において、アップダウンカウンタ４１２は、分周部２１４により分周されて発生される周波数ｆ０のクロック信号に同期してカウント値をカウントし（１インクリメント、またはデクリメントし）、カウント値に対応するカウント信号を比較部４１４に供給する。
【０１９７】
ステップＳ１９４において、アップダウンカウンタ４１２は、清算部４１１よりクリア信号が供給されてくるか否かを判定する。ステップＳ１９４において、例えば、清算部４１１よりクリア信号が供給されてこなかった場合、処理は、ステップＳ１９３に戻る。すなわち、清算部４１１よりクリア信号が供給されてくるまで、アップダウンカウンタ４１２は、分周部２１４からのクロック信号に同期してカウント値を累積的に加算、または減算し続ける。
【０１９８】
一方、ステップＳ１９４において、清算部４１１よりクリア信号が供給されてくると、ステップＳ１９５において、カウントアップダウンカウンタ４１２は、停止が指示されたか否かを判定し、停止が指示されない場合、処理は、ステップＳ１９２に戻り、カウント処理が繰り返される。すなわち、カウント値がリセットされてから、再びカウント値のカウントアップ、またはカウントダウンが累積的に繰り返される。
【０１９９】
また、ステップＳ１９５において、停止が指示された場合、処理は、ステップＳ１９１に戻る。
【０２００】
以上の処理により、アップダウンカウンタ４１２は、清算部４１１によりクリア信号が供給されるまで、カウント値をカウントアップ、または、カウントダウンし続け、そのカウント値を順次比較部４１４に供給すると共に、クリア信号が供給されるとカウント値をリセットし、再びカウント値をカウントアップ、または、カウントダウンし続け、そのカウント値を順次比較部４１４に供給し続ける。
【０２０１】
ここで、図１４のフローチャートの説明に戻る。
【０２０２】
ステップＳ１６５において、比較部４１４は、順次アップダウンカウンタ４１２より供給されてくるカウント値と、リミットカウント生成部４１３より供給されてくるリミット信号に基づいたリミットカウント値とを比較し、カウント信号に基づくカウント値が、リミット信号に基づくリミットカウント値よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ１６５において、例えば、カウント値が、リミットカウント値よりも大きいと判定された場合、ステップＳ１６６において、比較部４１４は、低周波アップダウンカウンタ２４３に対して回転速度を設定するためのＨｉのクロック信号Ｋ０を供給する。このクロック信号により、低周波アップダウンカウンタ２４３は、ステッピングモータＭ１（またはＭ２）を駆動するための回転速度の律則となる、低周波アップダウンカウンタ信号Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４を発生する。
【０２０３】
ステップＳ１６７において、清算部４１１は、Ｈｉのクロック信号Ｋ０を受けると、クリア信号をアップダウンカウンタ４１２に供給し、アップダウンカウンタのカウント値をリセットさせ、処理は、ステップＳ１６９に進む。尚、ステップＳ１６６において、クロック信号が発生されるのは、カウント値が、リミット値よりも大きいと判定された後であって、クリア信号によりプリセットされるまでの間となるが、事実上、アップダウンカウンタが１カウントされるまでの１周期についてのみとなるため、クロック信号は、アップダウンカウンタの１カウント分のパルス信号となる。
【０２０４】
一方、ステップＳ１６５において、例えば、アップダウンカウンタ４１２のカウント値が、リミットカウント値よりも高くないと判定された場合、ステップＳ１６８において、比較部４１４は、低周波アップダウンカウンタ２４３に対してＬｏｗのクロック信号を発生する。
【０２０５】
ステップＳ１６９において、動作状況保持部２４１は、停止すべきタイミングであるか否かを判定し、停止すべきタイミングではないと判定された場合、処理は、ステップＳ１６５に戻る。
【０２０６】
一方、ステップＳ１６９において、停止すべきタイミングであると判定された場合、処理は、ステップＳ１６１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２０７】
以上の動作を纏めると以下のようになる。
【０２０８】
すなわち、アップダウンカウンタ４１２の上限値が、例えば、２５６であり、カウントアップするものとした場合、リミットカウント値が設定されていないとき、アップダウンカウンタ４１２のカウント信号を示すカウント値Ｋ１１は、図１６の実線で示されるように、２５６×１／ｆ０（ｆ０は分周部２１４より供給されてくるクロック信号の周波数）の間隔で繰り返しカウント値が０乃至２５６での上昇を繰り返す。尚、図１６においては、カウント値Ｋ１１が直線状に推移するように表記されているが、厳密には、１／ｆ０の間隔で階段状に変化するものである。
【０２０９】
ここで、図１７で示されるように、時刻ｔ１０１において、カウントリミット値Ｋ１２＝６４が設定され、時刻ｔ１０２において、カウントリミット値Ｋ１２＝１９２が設定されるものとする。
【０２１０】
この場合、時刻ｔ１０１乃至ｔ１０２においては、図１８の上部で示されるように、アップダウンカウンタ４１２のカウント値Ｋ１１が６４に達する時刻Ｃ１，Ｃ２，・・・と、その周期においてカウント値がリミットカウント値Ｋ１２を１周期分（１／ｆ０）だけ超えた状態となるため、その間、比較部４１４は、図１８の下部で示されるようにパルス状のクロック信号Ｋ０を発生して、低周波アップダウンカウンタ２４３に供給する。したがって、このパルス状のクロック信号からなるパルス信号は、６４×１／ｆ０の周期で繰り返し発生される幅１／ｆ０のパルス信号になる。
【０２１１】
また、同様に、時刻ｔ１０２以降においては、図１９の上部で示されるように、アップダウンカウンタ４１２のカウント値Ｋ１１が１９２に達する時刻Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３・・・・と、その周期においてカウント値がリミットカウント値を示すリミットカウント値Ｋ１２を１周期分（１／ｆ０）だけ超えた状態となるため、その間、比較部４１４は、図１９の下部で示されるようにパルス状のクロック信号Ｋ０を発生して、低周波アップダウンカウンタ２４３に供給する。したがって、このパルス信号は、１９２×１／ｆ０の周期で繰り返し発生される幅１／ｆ０のパルス信号になる。
【０２１２】
このように、時刻ｔ１０１乃至ｔ１０２においては、時刻ｔ１０２以降よりもステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転速度の律則となる低周波アップダウンカウンタ２４３におけるカウントアップ、またはカウントダウンの速さが約３倍の速くなるように制御される。この際、開始タイミングと、そのリミットカウント値のみが制御されるのみで、回転開始タイミングと、その回転速度が制御され、これ以外の情報が特に必要とされないので、最初にその情報を供給したのみで、回転速度設定カウンタ２４２が、自らで自走することとなるので、CPU１１の制御負荷を極めて小さくすることが可能となる。
【０２１３】
また、分周部２１４より発生するクロック信号は、周波数ｆ０乃至ｆｎのｎ種類であり、分周切替部４０３により切り替えて利用するようにすることで、ステッピングモータＭ１（または、Ｍ２）の駆動パタンを様々に変化させるようにしてもよい。
【０２１４】
ここで、図１３のフローチャートの説明に戻る。
【０２１５】
ステップＳ１３４において、動作状況保持部２４１は、低周波アップダウンカウンタ２４３に対して、スタート信号を供給し、低周波信号発生処理を実行させて、低周波アップダウンカウント値をカウントさせて、比較部２４４に第１相波乃至第４相波に対応する低周波アップダウンカウント値Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４を出力させる。
【０２１６】
［低周波信号発生処理］
ここで、図２０のフローチャートを参照して、低周波アップダウンカウンタ２４３による低周波信号発生処理について説明する。
【０２１７】
ステップＳ２１１において、動作状況保持部２４１は、低周波信号発生処理の開始が指示されたか否かを判定し、指示されるまで、同様の処理を繰り返す。ステップＳ２１１において、例えば、ステップＳ１３４の処理により、低周波信号発生処理が指示される場合、処理は、ステップＳ２１２に進む。
【０２１８】
ステップＳ２１２において、動作状況保持部２４１は、低周波アップダウンカウンタ２４３に対して低周波信号の発生を指示する。この指示により、低周波アップダウンカウント部４３１は、回転速度設定カウンタ２４２より供給されてくるクロック信号Ｋ０に同期して、カウントアップ、または、カウントダウンを開始し、カウント値であるクロック信号Ｋ０１を分配部４３３に供給すると共に、カウントを開始したことを示す信号を低周波アップダウンカウント部４３２に供給する。
【０２１９】
より詳細には、低周波アップダウンカウント部４３１は、図２１の上段で示されるように、時刻ｔ２０１乃至ｔ２０２，ｔ２０３乃至ｔ２０４，ｔ２０５乃至ｔ２０６，ｔ２０７乃至ｔ２０８，ｔ２０９乃至ｔ２１０，ｔ２１１乃至ｔ２１２，ｔ２１３乃至ｔ２１４，ｔ２１５乃至ｔ２１６・・・のタイミングで順次パルス波形として供給されてくるクロック信号Ｋ０に同期して、図２１の下段で示されるように、パルス波形が立ち上がるタイミングである時刻ｔ２０１，ｔ２０３，ｔ２０５，ｔ２０７，ｔ２０９，ｔ２１１，ｔ２１３，ｔ２１５・・・においてカウント値をカウントアップ（またはカウントダウン）し、その値であるクロック信号Ｋ０１を分配部４３３に供給する。さらに、図２２の最上段で示されるように、低周波アップダウンカウント部４３１は、所定の値までカウントアップした後、カウントダウンし、カウント値が０になったところで、再びカウントアップすることで、カウントアップとカウントダウンを繰り返す。例えば、回転角度９０度を３２分割して制御する場合、低周波アップダウンカウント部４３１は、３２カウント毎にカウントアップとカウントダウンとを切り替える。尚、図２２の最上段の丸く示された拡大表示部で示されるように、カウント値は、離散変量であるので、値は直線状ではなく、厳密には階段状に変化する。
【０２２０】
ステップＳ２１３において、低周波アップダウンカウント部４３２は、低周波アップダウンカウント部４３１によりカウントアップ、または、カウントダウンを開始したタイミングから、低周波信号が９０度位相が異なるカウント値からカウントを開始し、順次カウント値であるクロック信号Ｋ０２を分配部４３３に供給する。
【０２２１】
すなわち、図２２の２段目で示されるように、低周波アップダウンカウント部４３２は、クロック信号Ｋ０１に対して９０度位相が異なるクロック信号Ｋ０２を発生して、分配部４３３に供給する。
【０２２２】
ステップＳ２１４において、分配部４３３は、低周波アップダウンカウント部４３１より供給されてくるクロック信号Ｋ０１のうち、図２２の３段目で示されるように、１８０度の位相毎に読み出して、第１相波であるカウント値Ｋ１として比較部２４４の比較器４５１−１に分配して供給する。
【０２２３】
ステップＳ２１５において、分配部４３３は、低周波アップダウンカウント部４３２より供給されてくるクロック信号Ｋ０２のうち、図２２の４段目で示されるように、１８０度の位相毎に読み出して、第２相波であるクロック信号Ｋ２として比較部２４４の比較器４５１−２に分配して供給する。
【０２２４】
ステップＳ２１６において、分配部４３３は、図２２の５段目で示されるように、低周波アップダウンカウント部４３１より供給されてくるクロック信号Ｋ０１の位相に対して１８０度分だけ遅れた位相のクロック信号を生成し、１８０度の位相毎に読み出して、第３相波であるクロック信号Ｋ３として比較部２４４の比較器４５１−３に分配して供給する。
【０２２５】
ステップＳ２１７において、分配部４３３は、図２２の６段目で示されるように、低周波アップダウンカウント部４３２より供給されてくるクロック信号Ｋ２の位相に対して１８０度分だけ遅れた位相のクロック信号を生成し、１８０度の位相毎に読み出して、第４相波であるクロック信号Ｋ４として比較部２４４の比較器４５１−４に分配して供給する。
【０２２６】
ステップＳ２１８において、動作状況保持部２４１は、停止が指示されたか否かを判定し、停止が指示されていない場合、処理は、ステップＳ２１２に戻る。すなわち、停止が指示されるまで、低周波信号として第１相波乃至第４相波であるカウント値Ｋ１乃至Ｋ４が比較部２４４の比較器４５１−１乃至４５１−４にそれぞれ分配されて供給され続ける。
【０２２７】
そして、ステップＳ２１８において、停止が指示されたと判定された場合、処理は、ステップＳ２１１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０２２８】
以上の処理により、低周波アップダウンカウンタ２４３より順次回転速度設定カウンタ２４２により生成されるクロック信号Ｋ０のパルスが発生される低周波のタイミングで、カウントアップ、またはカウントダウンされるカウント値からなる第１相波乃至第４相波のカウント値Ｋ１乃至Ｋ４がそれぞれ比較部２４４の比較器４５１−１乃至４５１−４に供給される。
【０２２９】
ここで、図１３のフローチャートの説明に戻る。
【０２３０】
ステップＳ１３５において、動作状況保持部２４１は、高周波アップダウンカウンタ２１３に対して、高周波信号発生処理を実行させて、高周波アップダウンカウント値ＫＨを、比較部２４４に供給する。
【０２３１】
ここで、高周波アップダウンカウンタ２１３より発生されるカウント値ＫＨは、出力制御部２１５−１，２１５−２により共用されるものであるので、出力制御部２１５−１，２１５−２のいずれかの動作状況保持部２４１からの指示により動作が開始されるものではなく、動作制御部２１２から曲率を選択するための選択信号の供給を受けて、独立したタイミングで開始が指示されるべきものである。しかしながら、出力制御処理の一連の動作に組み入れて説明するため、動作状況保持部２４１からの指示により動作が開始されるものとする。したがって、厳密には、高周波信号発生処理は、出力制御処理とは独立して実行されているものである。
【０２３２】
［高周波信号発生処理］
ここで、図２３のフローチャートを参照して、高周波アップダウンカウンタ２１３による高周波信号発生処理について説明する。
【０２３３】
ステップＳ２３１において、高周波アップダウンカウンタ１３２は、高周波アップダウンカウンタのカウントが指示されたか否かを判定し、指示されるまで同様の処理を繰り返す。ステップＳ２３１において、例えば、図１３におけるステップＳ１３５の処理により、高周波アップダウンカウンタのカウントが指示された場合、ステップＳ２３２において、高周波アップダウンカウンタ２１３は、高周波アップダウンカウンタを０にリセットする。
【０２３４】
ステップＳ２３３において、レートカウンタ制御部４０４は、レートカウンタＭを１に初期化する。
【０２３５】
ステップＳ２３４において、切替カウンタ制御部４０２は、カウントレートを切り替える切替カウンタＣを０にリセットする。
【０２３６】
ステップＳ２３５において、分周切替部４０３は、選択信号に基づいて、曲率設定部４０５に予めレートカウンタＭに対応して設定されているカウントレートのクロック信号を、分周部２１４から供給されてくるクロック信号ｆ０乃至ｆｎから選択する。すなわち、最初の処理の場合、最もレートカウンタＭが小さいので、最も低速のクロック信号が選択される。
【０２３７】
ステップＳ２３６において、高周波カウント部４０１は、分周部２１４により分周されて発生されるクロック信号に同期して高周波アップダウンカウンタをカウントし（１インクリメントし）、比較部２４４に供給する。
【０２３８】
ステップＳ２３７において、切替カウンタ制御部４０２は、分周部２１４により分周されて発生されるクロック信号のうち、分周切替部４０３により選択されたクロック信号に同期して、切替カウンタＣをカウントする（１インクリメントする）。
【０２３９】
ステップＳ２３８において、切替カウンタ制御部４０２は、切替カウンタＣが、曲率設定部４０５に予め設定されているレートカウンタＭ毎に設定されている所定値である切替カウント値となったか否かを判定する。例えば、切替カウンタＣが、曲率設定部４０５に予め設定されているレートカウンタＭ毎に設定されている切替カウント値となっていない場合、処理は、ステップＳ２３５に戻る。すなわち、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが、曲率設定部４０５に予め設定されているレートカウンタＭ毎に設定されているの切替カウント値となるまで、ステップＳ２３５乃至Ｓ２３８の処理が繰り返されて、レートカウンタＭに対応するカウントレートで高周波アップダウンカウンタ、および切替カウンタＣが順次、１インクリメントされていく。
【０２４０】
そして、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが、曲率設定部４０５にレートカウンタＭ毎に予め設定されている切替カウント値であると判定された場合、ステップＳ２３９において、高周波アップダウンカウンタ２１３は、高周波カウント部４０１によりカウントされた値が最大値であるか否かを判定し、最大値ではない場合、処理は、ステップＳ２４０に進む。
【０２４１】
ステップＳ２４０において、レートカウンタ制御部４０４は、レートカウンタＭを１インクリメントし、処理は、ステップＳ２３４に戻る。
【０２４２】
すなわち、レートカウンタＭが１インクリメントされると、再び、処理は、ステップＳ２３４に戻り、切替カウンタ制御部４０２が切替カウンタＣを０にリセットし、分周切替部４０３が、新たに設定されたレートカウンタＭに対応するカウントレートで分周部２１４より供給されてくるクロック信号を選択し、選択されたクロック信号に基づいて、高周波アップダウンカウンタ２１３が高周波カウント部４０１によりカウントされると共に、切替カウンタＣがカウントされる。
【０２４３】
例えば、図２４の時刻ｔａのタイミングで、高周波アップダウンカウンタ２１３のカウントが開始され、レートカウンタＭ＝１に対応するカウントレートでカウントするように分周切替部４０３がクロック信号を選択すると、曲率設定部４０５にレートカウンタＭ＝１に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ１までステップＳ２３５乃至Ｓ２３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝１に対応するカウントレートでカウントされる。このとき、図中の時刻ｔａ乃至ｔｂにおける一点鎖線で示されるように、直線状に高周波アップダウンカウンタ２１３の値が変化する（図中では直線であるが、図２２で示される場合と同様にその値は階段状に変化している）。そして、図２４の時刻ｔｂのタイミングで示されるように、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ１となり、切替カウント値となったものとみなされると、ステップＳ２３９において最大値ではないとみなされて、ステップＳ２４０において、レートカウンタＭが１インクリメントされて、レートカウンタＭ＝２とされる。
【０２４４】
そして、レートカウンタＭ＝２に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ２までステップＳ２３５乃至Ｓ２３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝２に対応するカウントレートで高周波アップダウンカウンタがカウントされる。このとき、図２４の時刻ｔｂ乃至ｔｃにおける一点鎖線で示されるように、時刻ｔａ乃至ｔｂにおけるときよりも急峻な直線状に高周波アップダウンカウンタの値が変化する。ここで、図２４の時刻ｔｃのタイミングで示されるように、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ２となり切替カウント値となったものとみなされると、ステップＳ２３９において最大値ではないとみなされて、ステップＳ２４０において、レートカウンタＭが１インクリメントされて、レートカウンタＭ＝３とされる。
【０２４５】
さらに、レートカウンタＭ＝３に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ３までステップＳ２３５乃至Ｓ２３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝３に対応するカウントレートでカウントされる。このとき、図２４の時刻ｔｃ乃至ｔｄにおける一点鎖線で示されるように、時刻ｔｂ乃至ｔｃにおけるときよりもさらに急峻な直線状に高周波アップダウンカウンタ２１３の値が変化する。ここで、図２４の時刻ｔｄのタイミングで示されるように、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ３となり、切替カウント値となったものとみなされると、ステップＳ２３９において最大値ではないとみなされ、ステップＳ２４０において、レートカウンタＭが１インクリメントされて、レートカウンタＭ＝４とされる。
【０２４６】
また、再び、レートカウンタＭ＝４に対応して設定されている、所定の切替カウント値である切替カウンタＣ４までステップＳ２３５乃至Ｓ２３８が繰り返されて、レートカウンタＭ＝４に対応するカウントレートでカウントされる。このとき、図２４の時刻ｔｄ乃至ｔｅにおける一点鎖線で示されるように、時刻ｔｃ乃至ｔｄにおけるときよりもさらに急峻な直線状に高周波アップダウンカウンタの値が変化する。ここで、図２４の時刻ｔｅタイミングで示されるように、ステップＳ２３８において、切替カウンタＣが切替カウンタＣ４となり、切替カウント値となったものとみなされると、さらに、ステップＳ２３９において最大値であるとみなされて（図２４においては、最大値は1024カウント）、処理がステップＳ２３２に戻り、同様の処理が繰り返される。
【０２４７】
この処理により、例えば、時刻ｔａ乃至ｔｅまでの時間が1msであるものとすれば、図２４で示される擬似曲線（複数の区間ごとに異なるカウントレートとして設定された一次関数からなる傾きの異なる直線が連続して接続されることにより形成される擬似的な曲線）が連続して配置されることにより、図２４の実線で示されるような曲線に類似した波形を生成することが可能となる。そして、この図２４で示されるような波形が、連続して生成されることにより、図２５の略鋸波状の曲線で示されるように高周波アップダウンカウンタ２１３のカウント値ＫＨの値が変化する。
【０２４８】
このように、予め曲率設定部４０５にレートカウンタMに対応付けて記憶されている、分周されるカウントレートと、そのカウントレートでカウントされるべき期間を示す切替カウント値とにより、高周波アップダウンカウンタの変化を示す擬似曲線の曲率が設定される。
【０２４９】
また、ここでは、図２５でも示されるように、曲率設定部４０５に記憶されているレートカウンタＭに対応付けて記憶されている、分周されるカウントレートと、そのカウントレートでカウントされるべき期間を示す切替カウント値とにより、高周波アップダウンカウンタ２１３のカウント値ＫＨの値が、擬似的にarcsin関数を取るように設定されている。すなわち、カウント値ＫＨ＝０から最大値まで（図２５においては１０２４）を１区間とするとき、区間内では、前半においてカウント値ＫＨの変化を緩やかにして、区間後半に進むにつれて、急峻に変化するように制御されている。
【０２５０】
ここで、図１３のフローチャートの説明に戻る。
【０２５１】
ステップＳ１３６において、比較部２４４の比較器４５１−１乃至４５１−４は、それぞれ低周波信号であるカウント値Ｋ１乃至Ｋ４と、高周波信号であるカウント値ＫＨとを比較し、低周波信号が高周波信号よりも高いか否かを判定する。尚、ステップＳ１３６乃至Ｓ１３９の処理については、１系統の処理として記載されているが、実際には、比較器４５１−１乃至４５１−４、および駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４がそれぞれの系統において実行する処理である。
【０２５２】
ステップＳ１３６において、例えば、カウント値Ｋ１乃至Ｋ４が、カウント値ＫＨよりも高い場合、ステップＳ１３７において、比較器４５１−１乃至４５１−４は、信号Ｖ１６乃至Ｖ１９を発生し出力部２４５の駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４に供給する。駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４は、信号Ｖ１６乃至Ｖ１９に基づいて、駆動信号Ｖｏｕｔ１１乃至Ｖｏｕｔ１４をコイルＬ１，Ｌ２に供給する。駆動信号Ｖｏｕｔ１１乃至Ｖｏｕｔ１４は、モータＭ１，Ｍ２をステップ状に回転させるために、コイルＬ１，Ｌ２を励磁、または非励磁とする。
【０２５３】
一方、ステップＳ１３６において、例えば、カウント値Ｋ１乃至Ｋ４のカウント値が、カウント値ＫＨよりも高くない場合、ステップＳ１３８において、比較器４５１−１乃至４５１−４は、信号Ｖ１６乃至Ｖ１９の発生を停止し、出力部２４５の駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４に供給を停止する。このため、駆動信号発生部４７１−１乃至４７１−４は、信号Ｖ１６乃至Ｖ１９に基づいた、駆動信号Ｖｏｕｔ１１乃至Ｖｏｕｔ１４のコイルＬ１，Ｌ２への供給を停止する。
【０２５４】
ステップＳ１３９において、動作状況保持部２４１は、停止が指示されたか否かを判定し、停止が指示されていない場合、処理は、ステップＳ１３６に戻る。すなわち、停止が指示されるまで、比較部２４４は、高周波信号と低周波信号との比較を繰り返し、低周波信号の方が高いタイミングにおいて、信号Ｖ１６乃至Ｖ１９を発生して、駆動信号を供給し、それ以外のタイミングにおいて駆動信号の供給を停止する。
【０２５５】
ステップＳ１３９において、停止が指示された場合、ステップＳ１４０において、動作状況保持部２４１は、回転速度設定処理、高周波信号発生処理、および低周波信号発生処理の処理を停止させ、処理は、ステップＳ１３１に戻る。
【０２５６】
すなわち、例えば、比較器４５１−１は、図２６の最上段の実線で示されるように、高周波信号からなるカウント値ＫＨが供給され、図２６の最上段の点線で示されるように、低周波信号からなるカウント値Ｋ１が供給される場合、図２６の２段目で示されるように、信号Ｖ１６を出力する。
【０２５７】
すなわち、カウント値ＫＨは、図２６の最上段で示されるように、時刻ｔ２７１乃至ｔ２７３，ｔ２７３乃至ｔ２７５，ｔ２７５乃至ｔ２７７，ｔ２７７乃至ｔ２７９，ｔ２７９乃至ｔ２８１，ｔ２８１乃至ｔ２８３・・・の各区間において、擬似的にarcsin関数で示される波形として出力されている。このとき、カウント値Ｋ１は、図２６の最上段で示されるように、上述した各区間において同期してカウント値が上昇（または下降）する。このため、比較器４５１−１は、図２６の２段目で示されるように、時刻ｔ２７１乃至ｔ２７２，ｔ２７３乃至ｔ２７４，ｔ２７５乃至ｔ２７６，ｔ２７７乃至ｔ２７８，ｔ２７９乃至ｔ２８０，ｔ２８１乃至ｔ２８２・・・で示されるタイミングにおいてパルス波を発生する。このパルス幅は、カウント値Ｋ１が上昇しているタイミングにおいては、徐々に広くなり、下降しているタイミングにおいては徐々に狭くなる。
【０２５８】
このようにパルス幅を変化させることにより駆動信号のデューティが変化することになるので、駆動信号をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することが可能となる。
【０２５９】
また、カウント値ＫＨは、擬似的にarcsin関数により規定される値として変化するように構成されているため、このパルス幅で出力される駆動信号Ｖｏｕｔ１１の平均電流値は、図２７の最上段で示されるように、sin関数における上に凸の波形として出力される。尚、図２７においては、最上段が第１相波の駆動信号Ｖｏｕｔ１１による駆動電流の平均値であり、２段目が第２相波の駆動信号Ｖｏｕｔ１２による駆動電流の平均値であり、３段目が第３相波の駆動信号Ｖｏｕｔ１３による駆動電流の平均値であり、４段目が第４相波の駆動信号Ｖｏｕｔ１４による駆動電流の平均値である。また、図２７の最上段で示されるように、駆動信号Ｖｏｕｔ１１は、時刻ｔ３０１乃至ｔ３０３、および時刻ｔ３０５乃至ｔ３０７において、sin関数における上に凸の波形が構成されており、駆動信号Ｖｏｕｔ１２は、図２７の２段目で示されるように、駆動信号Ｖｏｕｔ１１に対して９０度位相がずれた時刻ｔ３０２乃至ｔ３０４、および時刻ｔ３０６乃至ｔ３０８において、sin関数における上に凸の波形が構成されている。また、駆動信号Ｖｏｕｔ１３は、図２７の３段目で示されるように、駆動信号Ｖｏｕｔ１１に対して１８０度位相がずれた時刻ｔ３０３乃至ｔ３０５において、sin関数における上に凸の波形が構成されている。また、駆動信号Ｖｏｕｔ１４は、図２７の４段目で示されるように、駆動信号Ｖｏｕｔ１１に対して２７０度位相がずれた時刻ｔ３０４乃至ｔ３０６において、sin関数における上に凸の波形が構成されている。
【０２６０】
より詳細には、例えば、図２８で示されるように、高周波信号であるカウント値ＫＨの上限値を３２カウントとし、１２８カウント目で上限値に達するように設定した場合、カウント値Ｋ１が０乃至４８付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の６分周として選択し、カウント値Ｋ１が４８乃至８８付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の５分周として選択し、カウント値Ｋ１が８８乃至１０４付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の４分周として選択し、カウント値Ｋ１が１０４乃至１１５付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の３分周として選択し、カウント値Ｋ１が１１５乃至１２４付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の２分周として選択し、カウント値Ｋ１が１２４乃至１２８付近までの範囲において、分周部２１４より供給されるクロック信号のうち最高速のクロック信号ｆ０の１分周として選択することにより、カウント値ＫＨの波形をarcsin関数の擬似曲線にすることができる。また、この擬似曲線により構成される高周波信号であるカウント値ＫＨにより、駆動信号Ｖｏｕｔ１１の平均電流値は、図２９で示されるように、理想的なsin関数として変化させることが可能となる。
【０２６１】
尚、図２８においては、点線がarcsin関数による理論値であり、実線が上述した条件により求められる擬似曲線である。また、図２９においては、点線が擬似曲線により求められるデューティの変化を示す波形であり、実線が理論的なsin関数で表現した場合の波形を示している。
【０２６２】
また、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転速度の設定は、上述した回転速度設定カウンタ２４２のリミット値を制御することにより、駆動信号Ｖｏｕｔ１乃至Ｖｏｕｔ４の擬似的なsin波形の幅を調整することにより実現することができる。
【０２６３】
すなわち、リミット値が小さいと回転速度設定カウンタ２４２により発生されるクロック信号Ｋ０の間隔が短くなり、リミット値が大きくなると間隔が広くなる。例えば、リミット値をＡとするクロック信号Ｋ０が、図３０の上段で示されるような場合、リミット値を２Ａとするクロック信号Ｋ０’は、図３０の下段で示されるように、パルス幅が略２倍の波形となる。
【０２６４】
図３０で示されるようにリミット値を変化させると、図３１の２段目と５段目とで示されるように、駆動信号Ｖｏｕｔ１１とＶｏｕｔ１１’についても同様の関係となる。さらに、位相のずれについては、同様であるので、例えば、第１相波と第２相波とのずれは、図３１の２段目、および３段目で示されるように、９０度遅れとなり、図３１の５段目、６段目も同様に９０度遅れで、位相差は等しく、同期のみ倍となる。
【０２６５】
結果として、リミット値に比例して回転速度を自由に設定しつつも、ステッピングモータＭ１，Ｍ２の回転の各ステップにおける駆動波形をsin関数の上に凸となる波形を維持することが可能となる。
【０２６６】
尚、以上においては、高周波信号のカウント値ＫＨを擬似的にarcsin関数状に変化させることにより、駆動信号の平均電流値をsin関数状に変化させる例について説明してきたが、高周波信号のカウント値ＫＨを直線状に変化させ、低周波信号のカウント値Ｋ１乃至Ｋ４を擬似的にsin関数状に変化させることで、駆動信号の平均電流値をsin関数状に変化させるようにしてもよい。
【０２６７】
また、以上においては、高周波信号のカウント値ＫＨを発生させる高周波アップダウンカウンタ２１３を出力制御部２１５−１，２１５−２において共用して使用する例について説明してきたが、出力制御部２１５−１，２１５−２においてそれぞれ設けるようにしても良い。ただし、共用化する事により、同一の高周波カウント値ＫＨを使用することができるので、出力制御部２１５−１，２１５−２における動作を高い精度で同期させることが可能となる。
【０２６８】
以上の処理により、ステッピングモータの回転におけるコイルへの駆動電流を各ステップ単位で開始タイミングからsin関数状に滑らかに上昇させ、終了タイミングに向けてsin関数状に滑らかに下降するように制御することが可能となるため、ステッピングモータの回転をステップ単位で滑らかなものとすることが可能となり、さらに、ステッピングモータの回転を安定化させ、回転音として発生するノイズを低減させることが可能となる。
【０２６９】
ところで、上述した一連の監視処理は、ハードウェアにより実行させることもできるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０２７０】
図３２は、汎用のパーソナルコンピュータの構成例を示している。このパーソナルコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)１００１を内蔵している。CPU１００１にはバス１００４を介して、入出力インタフェース１００５が接続されている。バス１００４には、ROM(Read Only Memory)１００２およびRAM(Random Access Memory)１００３が接続されている。
【０２７１】
入出力インタフェース１００５には、ユーザが操作コマンドを入力するキーボード、マウスなどの入力デバイスよりなる入力部１００６、処理操作画面や処理結果の画像を表示デバイスに出力する出力部１００７、プログラムや各種データを格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部１００８、LAN（Local Area Network）アダプタなどよりなり、インターネットに代表されるネットワークを介した通信処理を実行する通信部１００９が接続されている。また、磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disc)を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ(Mini Disc)を含む）、もしくは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１０１１に対してデータを読み書きするドライブ１０１０が接続されている。
【０２７２】
CPU１００１は、ROM１００２に記憶されているプログラム、または磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等のリムーバブルメディア１０１１から読み出されて記憶部１００８にインストールされ、記憶部１００８からRAM１００３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１００３にはまた、CPU１００１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０２７３】
尚、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理は、もちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理を含むものである。
【０２７４】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【図面の簡単な説明】
【０２７５】
【図１】本発明を適用したモータ駆動システムの一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】図１のモータ駆動システムによるモータ駆動処理を説明するフローチャートである。
【図３】指令データの構成例を示す図である。
【図４】図１の出力制御部による出力制御処理を説明するフローチャートである。
【図５】図１の出力制御部による出力制御処理を説明する図である。
【図６】図１の出力制御部による出力制御処理を説明する図である。
【図７】図１の出力制御部による出力制御処理を説明する図である。
【図８】図１の出力制御部による出力制御処理を説明する図である。
【図９】本発明を適用したモータ駆動システムの他の実施の形態の構成を示す図である。
【図１０】図９のモータ駆動制御装置の構成を説明する図である。
【図１１】図９のモータ駆動システムによるモータ駆動処理を説明するフローチャートである。
【図１２】指令データの構成例を示す図である。
【図１３】図９の出力制御部による出力制御処理を説明するフローチャートである。
【図１４】図９の出力制御部による回転速度設定処理を説明するフローチャートである。
【図１５】カウント処理を説明するフローチャートである。
【図１６】カウント処理を説明する図である。
【図１７】カウント処理を説明する図である。
【図１８】カウント処理を説明する図である。
【図１９】カウント処理を説明する図である。
【図２０】低周波信号発生処理を説明するフローチャートである。
【図２１】低周波信号発生処理を説明する図である。
【図２２】低周波信号発生処理を説明する図である。
【図２３】高周波信号発生処理を説明するフローチャートである。
【図２４】高周波信号発生処理を説明する図である。
【図２５】高周波信号発生処理を説明する図である。
【図２６】駆動信号を説明する図である。
【図２７】駆動信号を説明するフローチャートである。
【図２８】高周波信号の波形の例を示す図である。
【図２９】図２８の高周波信号により発生される駆動信号の波形の例を示す図である。
【図３０】回転速度設定処理のリミット値の大きさにより設定される高周波信号の波形の例を示す図である。
【図３１】回転速度設定処理のリミット値の大きさにより設定される高周波信号の波形に対応する駆動信号の波形の例を示す図である。
【図３２】汎用のパーソナルコンピュータの構成例を説明する図である。
【符号の説明】
【０２７６】
１１ CPU
１２ モータ駆動装置
２１ 受信部
２２ 動作制御部
２３ 出力制御部
２４ 高周波発振部
４１ デバイス認識部
４２ アドレス認識部
４３ 動作状況指定部
５１ 低周波発振部
５２ 比較部
５３ 出力部
５４ 動作状況保持部
５５ 方形波発振部
７１，７２ 曲率設定部
２０１ モータ駆動制御装置
２１１ 受信部
２１２ 動作制御部
２１３ 高周波アップダウンカウンタ
２１４ 分周部
２１５，２１５−１，２１５−２ 出力制御部
２４１，２４１−１，２４１−２ 動作状況保持部
２４２，２４２−１，２４２−２ 回転速度設定カウンタ
２４３，２４３−１，２４３−２ 低周波アップダウンカウンタ
２４４，２４４−１，２４４−２ 比較部
２４５，２４５−１，２４５−２ 出力部
２３１ デバイス認識部
２３２ アドレス認識部
２３３ 動作状況指定部
２３４ 選定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置において、
可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段と、
前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段と、
前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力手段と
を含むステッピングモータ駆動装置。
【請求項２】
前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のいずれか、または、両方に、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定する曲率設定手段をさらに含む
請求項１に記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項３】
前記曲率設定手段は、
前記第１の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略逆正弦波状に変化するように設定するか、または、
前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略正弦波状に変化するように設定する
請求項１，２のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項４】
前記曲率設定手段は、
抵抗器、及びコンデンサより成る積分回路を含み、
前記積分回路の時定数設定により、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定する
請求項１乃至３のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項５】
前記出力手段は、前記比較手段による、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較して、両者が一致するタイミング、および前記タイミングの間隔に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する
請求項１乃至３のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項６】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数の三角形状の連続波を成形する鋸波発振回路であり、
前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機とする、ステッピングモータ駆動周波数で変位する、制御電圧を出力する電圧発生回路であり、
前記比較手段は、前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧とを電位弁別するコンパレータであり、
前記出力手段は、前記コンパレータによる前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧との電位弁別結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する
請求項１乃至５のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項７】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数のクロック信号にてカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウンタであり、
前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機として、値をカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウンタであり、
前記比較手段は、前記第１のカウンタのカウント数と、前記第２のカウンタのカウント数とを比較し、
前記出力手段は、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する
請求項１乃至３，５のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項８】
複数の、予め設定された周波数のクロック信号を出力する分周回路をさらに含み、
前記曲率設定手段は、前記第１のカウンタ、または前記第２のカウンタの作動中、前記分周回路より入力される、周波数の異なる複数の前記クロック信号を切り替えることにより、カウント値の上昇、もしくは下降する度合が、複数の１次関数の連結による擬似曲線を描くように曲率を変化させることにより、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定する
請求項１乃至３，５，７のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項９】
前記制御装置からの前記指令信号に基づき、前記ステッピングモータの回転速度を設定する回転速度設定信号を生成する、可変速カウンタをさらに含む
請求項１乃至３，５，７、および請求項８のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記指令信号は、前記第２の制御値生成手段の動作契機となるスタート信号、および前記第２の制御値の周波数を定めるリミット信号を含む
請求項１乃至３，５、および請求項７乃至９のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記指令信号として、前記分周回路が出力する前記クロック信号の、クロック周波数を選択する選択信号を含む
請求項１乃至３，５、および請求項７乃至１０のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項１２】
請求項１乃至３，５、および請求項７乃至１１のいずれかに記載の前記第１の制御値生成手段、前記第２の制御値生成手段、前記比較手段、および前記出力手段を含み、前記ステッピングモータを駆動させる駆動信号の出力を制御する、少なくとも１個以上の出力制御手段と、
前記制御装置からの前記指令信号を受ける受信手段と、
前記受信手段により受信された指令信号に基づいて、駆動命令内容を解釈する動作制御手段とを含み、
前記動作制御手段は、前記駆動命令内容に基づいて、少なくとも１個の前記出力制御手段による駆動信号の出力を制御する
ステッピングモータ駆動制御装置。
【請求項１３】
前記動作制御手段は、
前記指令信号に基づいて、ステッピングモータの動作状態を指定する動作状況指定手段と、
前記動作制御手段、および前記出力制御手段のいずれか、または両方に、前記制御装置から、次の指令信号が受信されるまで、前記動作状況指定手段により指定された動作状態を保持する動作状況保持手段とを含む
請求項１２に記載のステッピングモータ駆動制御装置。
【請求項１４】
前記動作状況指定手段は、
前記指令信号に基づいて、複数の出力制御手段のいずれかを出力対象とするように選定する選定手段を含み、
前記選定手段により選定された前記出力制御手段により制御されるステッピングモータ毎の動作状態を指定する
請求項１２，１３のいずれかに記載のステッピングモータ駆動制御装置。
【請求項１５】
複数の前記出力制御手段は、前記第２のカウンタ、および前記分周回路のいずれか、または両方を共用する
請求項１２乃至１４のいずれかに記載のステッピングモータ駆動制御装置。
【請求項１６】
前記制御装置と、請求項１２乃至１５のステッピングモータ駆動制御装置を複数連結したステッピングモータ制御システムであって、
前記動作制御手段に、
前記指令信号に組み込まれたアドレス情報に基づいて、個別の前記指令信号のみ認識するアドレス認識手段を含む
ステッピングモータ制御システム。
【請求項１７】
請求項１乃至１１に記載のステッピングモータ駆動装置、請求項１２乃至１５に記載のステッピングモータ制御装置、および請求項１６に記載のステッピングモータ制御システムのうちのいずれか、若しくは、それらのうちの幾つかの組み合わせ、または、全てを含む遊技機。
【請求項１８】
制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置のステッピングモータ駆動方法において、
可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、
前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、
前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、
前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力ステップと
を含むステッピングモータ駆動方法。
【請求項１９】
制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置を制御するコンピュータに、
可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、
前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、
前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、
前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力ステップと
を含む処理を実行させるプログラム。
【請求項１】
制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置において、
可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成手段と、
前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成手段と、
前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較手段と、
前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力手段と
を含むステッピングモータ駆動装置。
【請求項２】
前記第１の制御値生成手段、および前記第２の制御値生成手段のいずれか、または、両方に、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定する曲率設定手段をさらに含む
請求項１に記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項３】
前記曲率設定手段は、
前記第１の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略逆正弦波状に変化するように設定するか、または、
前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を略正弦波状に変化するように設定する
請求項１，２のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項４】
前記曲率設定手段は、
抵抗器、及びコンデンサより成る積分回路を含み、
前記積分回路の時定数設定により、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定する
請求項１乃至３のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項５】
前記出力手段は、前記比較手段による、前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較して、両者が一致するタイミング、および前記タイミングの間隔に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する
請求項１乃至３のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項６】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数の三角形状の連続波を成形する鋸波発振回路であり、
前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機とする、ステッピングモータ駆動周波数で変位する、制御電圧を出力する電圧発生回路であり、
前記比較手段は、前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧とを電位弁別するコンパレータであり、
前記出力手段は、前記コンパレータによる前記鋸波発振回路の出力電圧と、前記制御電圧との電位弁別結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する
請求項１乃至５のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項７】
前記第１の制御値生成手段は、可聴帯域よりも高速の周波数のクロック信号にてカウントアップ、またはカウントダウンする第１のカウンタであり、
前記第２の制御値生成手段は、前記制御装置からの前記指令信号を作動契機として、値をカウントアップ、またはカウントダウンする第２のカウンタであり、
前記比較手段は、前記第１のカウンタのカウント数と、前記第２のカウンタのカウント数とを比較し、
前記出力手段は、前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する
請求項１乃至３，５のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項８】
複数の、予め設定された周波数のクロック信号を出力する分周回路をさらに含み、
前記曲率設定手段は、前記第１のカウンタ、または前記第２のカウンタの作動中、前記分周回路より入力される、周波数の異なる複数の前記クロック信号を切り替えることにより、カウント値の上昇、もしくは下降する度合が、複数の１次関数の連結による擬似曲線を描くように曲率を変化させることにより、前記第１の制御値、および前記第２の制御値の上昇、または下降する速度の変化量、または、加速度の曲率を設定する
請求項１乃至３，５，７のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項９】
前記制御装置からの前記指令信号に基づき、前記ステッピングモータの回転速度を設定する回転速度設定信号を生成する、可変速カウンタをさらに含む
請求項１乃至３，５，７、および請求項８のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記指令信号は、前記第２の制御値生成手段の動作契機となるスタート信号、および前記第２の制御値の周波数を定めるリミット信号を含む
請求項１乃至３，５、および請求項７乃至９のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記指令信号として、前記分周回路が出力する前記クロック信号の、クロック周波数を選択する選択信号を含む
請求項１乃至３，５、および請求項７乃至１０のいずれかに記載のステッピングモータ駆動装置。
【請求項１２】
請求項１乃至３，５、および請求項７乃至１１のいずれかに記載の前記第１の制御値生成手段、前記第２の制御値生成手段、前記比較手段、および前記出力手段を含み、前記ステッピングモータを駆動させる駆動信号の出力を制御する、少なくとも１個以上の出力制御手段と、
前記制御装置からの前記指令信号を受ける受信手段と、
前記受信手段により受信された指令信号に基づいて、駆動命令内容を解釈する動作制御手段とを含み、
前記動作制御手段は、前記駆動命令内容に基づいて、少なくとも１個の前記出力制御手段による駆動信号の出力を制御する
ステッピングモータ駆動制御装置。
【請求項１３】
前記動作制御手段は、
前記指令信号に基づいて、ステッピングモータの動作状態を指定する動作状況指定手段と、
前記動作制御手段、および前記出力制御手段のいずれか、または両方に、前記制御装置から、次の指令信号が受信されるまで、前記動作状況指定手段により指定された動作状態を保持する動作状況保持手段とを含む
請求項１２に記載のステッピングモータ駆動制御装置。
【請求項１４】
前記動作状況指定手段は、
前記指令信号に基づいて、複数の出力制御手段のいずれかを出力対象とするように選定する選定手段を含み、
前記選定手段により選定された前記出力制御手段により制御されるステッピングモータ毎の動作状態を指定する
請求項１２，１３のいずれかに記載のステッピングモータ駆動制御装置。
【請求項１５】
複数の前記出力制御手段は、前記第２のカウンタ、および前記分周回路のいずれか、または両方を共用する
請求項１２乃至１４のいずれかに記載のステッピングモータ駆動制御装置。
【請求項１６】
前記制御装置と、請求項１２乃至１５のステッピングモータ駆動制御装置を複数連結したステッピングモータ制御システムであって、
前記動作制御手段に、
前記指令信号に組み込まれたアドレス情報に基づいて、個別の前記指令信号のみ認識するアドレス認識手段を含む
ステッピングモータ制御システム。
【請求項１７】
請求項１乃至１１に記載のステッピングモータ駆動装置、請求項１２乃至１５に記載のステッピングモータ制御装置、および請求項１６に記載のステッピングモータ制御システムのうちのいずれか、若しくは、それらのうちの幾つかの組み合わせ、または、全てを含む遊技機。
【請求項１８】
制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置のステッピングモータ駆動方法において、
可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、
前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、
前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、
前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力ステップと
を含むステッピングモータ駆動方法。
【請求項１９】
制御装置からの指令信号に基づいて、ステッピングモータの駆動信号を出力するステッピングモータ駆動装置を制御するコンピュータに、
可聴帯域よりも高速で値を上昇、または下降させることにより第１の制御値を生成する第１の制御値生成ステップと、
前記制御装置からの前記指令信号に基づいて、前記第１の制御値よりも低速で値を上昇、または下降させることにより第２の制御値を生成する第２の制御値生成ステップと、
前記第１の制御値と、前記第２の制御値とを比較する比較ステップと、
前記比較手段の処理結果に基づいて、前記ステッピングモータを駆動する駆動信号を出力する出力ステップと
を含む処理を実行させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
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【図４】
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【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開２０１０−１４２０４３（Ｐ２０１０−１４２０４３Ａ）
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１７０９２（Ｐ２００８−３１７０９２）
【出願日】平成２０年１２月１２日（２００８．１２．１２）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月２４日（２０１０．６．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１２日（２００８．１２．１２）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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