モータ制御装置、モータ制御方法及びプログラム
【課題】デッドポイントが発生する位相角でモータが停止することを防ぐことができるモータ制御装置、モータ制御方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】ブラシと整流子を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、モータの駆動時に、モータ駆動電流及び位相角を検出し、モータ駆動電流及び位相角を基に、モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定し、波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出し、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止しないように、かつ、モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、モータの回転を制御する。
【解決手段】ブラシと整流子を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、モータの駆動時に、モータ駆動電流及び位相角を検出し、モータ駆動電流及び位相角を基に、モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定し、波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出し、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止しないように、かつ、モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、モータの回転を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に備えられるモータを制御するためのモータ制御装置、モータ制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、電子機器に備えられるモータにおいて、その内部のブラシと整流子の接触性能の変化によるモータ駆動電流（モータを駆動させるための電流）をモニタリングし、電気的にＡＤ変換を行うことにより、モータ駆動電流の異常、すなわちモータの寿命を検出する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７３３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子機器に備えられるモータでは、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しない箇所（以下デッドポイント（Dead Point）という）が発生する。デッドポイントが発生すると、電流が流れない状態となるため、発生トルクが低下する。このとき、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止すると、それ以降モータが回転不能となり、モータが使用不可能となってしまう。通常、モータが高速回転しているときは、回転による慣性力によりデッドポイントが発生している位相角でモータが停止することは起こりえないが、モータが低速回転するとき（モータの停止の直前を含む）は、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止するおそれがある。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１を含むこれまでの技術では、デッドポイントを検出することはできないので、デッドポイントが発生する位相角でのモータの停止を防ぐことはできなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、デッドポイントが発生する位相角でモータが停止することを防ぐことができるモータ制御装置、モータ制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明のモータ制御装置は、ブラシと整流子を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、モータの駆動時に、モータ駆動電流及び位相角を検出し、モータ駆動電流及び位相角を基に、モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定し、波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出し、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止しないように、かつ、モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、モータの回転を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明のモータ制御方法は、ブラシと整流子を備えたモータを制御するためのモータ制御方法であって、モータの駆動時に、モータ駆動電流及び位相角を検出し、モータ駆動電流及び位相角を基に、モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定し、波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出し、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止しないように、かつ、モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、モータの回転を制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明のプログラムは、ブラシと整流子を備えたモータを制御するためのプログラムであって、モータの駆動時に、モータ駆動電流及び位相角を検出する処理と、モータ駆動電流及び位相角を基に、モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定する処理と、波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出する処理と、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止しないように、かつ、モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、モータの回転を制御する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、デッドポイントが発生する位相角でモータが停止することを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置で記憶される正常時の電流波形データの一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置で生成される実動作時の電流波形データの一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置で検出されるデッドポイントの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（実施形態）について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本発明の一実施形態であるモータ制御装置について説明する。本実施形態では例として、モータ制御装置を磁気テープライブラリ装置に適用した場合について説明する。そして、モータ制御装置により制御されるモータは、磁気テープ媒体の搬送を行うアクセッサを駆動するモータを例とする。
【００１４】
図１は、本実施形態のモータ制御装置の構成例を示すブロック図である。モータ制御装置１は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１０、位置センサ１１、モータ１２、電流検出回路１３、モータ制御部１４、外部表示器１５、外部ＩＦ（InterFace）１６、データ記憶部１７、位相角検出センサ１８、データ比較器１９を有する。図１に示す各矢印はデータの流れである。
【００１５】
ＭＰＵ１０は、図１に示す各部を制御する。
【００１６】
位置センサ１１は、図示しないアクセッサの位置を検知する。この検知結果は、ＭＰＵ１０に通知される。なお、ここでいう「通知」とは、データ（信号）の出力を意味する。これは以下の説明でも同じである。
【００１７】
モータ１２は、駆動対象であるアクセッサを移動させるための駆動源である。モータ１２は、ブラシと整流子を備えたものであり、例として、整流子を３つ、マグネット１対（Ｎ極とＳ極を１つずつ）を備える。
【００１８】
電流検出回路１３は、モータ１２の駆動時に、モータ１２に供給される電流（モータ駆動電流）を検出（モニタリング）する。この検出結果は、モータ制御部１４及びデータ比較器１９に通知される。
【００１９】
モータ制御部１４は、電流検出回路１３で検出される電流に基づいて、モータ１２の回転を制御する。
【００２０】
外部表示器１５は、ユーザに対して所定の情報を表示する。
【００２１】
外部ＩＦ１６は、外部の装置等と接続するためのものであり、これを介してデータの入出力が行われる。
【００２２】
データ記憶部１７は、各種データを記憶する。
【００２３】
位相角検出センサ１８は、モータ１２の駆動時に、位相角を検出する。この検出結果は、データ比較器１９に通知される。
【００２４】
データ比較器１９は、電流検出回路１５の検出結果と、位相角検出センサ１８の検出結果とを基に、モータ１２が１回転するときにおけるモータ駆動電流の波形を示すデータ（以下、電流波形データという）を生成する。また、データ比較器１９は、予め生成しておいた電流波形データ（後述する正常時の電流波形データ）と、モータ１２の実動作時に生成した電流波形データ（後述する実動作時の電流波形データ）とを比較し、両者に差があるかを判断する。また、データ比較器１９は、モータ１２の実動作時に生成した電流波形データを基に、デッドポイントの検出を行う。デッドポイントとは、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しない箇所である。これらの動作の詳細については後述する。
【００２５】
以上のように構成された本実施形態のモータ制御装置１の動作例について、図２、図３、図４を参照して以下に説明する。
【００２６】
まず、例えばモータ制御装置１の製品出荷前（工場での組立時）において、上述した電流波形データ（モータ１回転時の電流波形を示すデータ）が生成され、データ記憶部１７に記憶される（Ｓ１）。この電流波形データは、モータ１２が正常に１回転するときの電流波形を示すデータであるので、以下「正常時の電流波形データ」という。
【００２７】
ここで、正常時の電流波形データの具体例について図３を参照して説明する。モータ制御装置１の製品出荷前において、オペレータ（製造者）は、所定の操作を行い、モータ制御装置１に対して、正常時の電流波形データを生成、記憶するように指示する。
【００２８】
その指示を受けたＭＰＵ１０は、モータ制御部１４にモータ駆動の開始を命令する。命令を受けたモータ制御部１４は、モータ１２の回転を開始させる。モータ１２の回転が開始すると、位相角検出センサ１８により位相角の検出が開始され、また、電流検出回路１３によりモータ駆動電流の検出が開始される。これらの検出結果は、モータ１２の駆動中、データ比較器１９に通知される。
【００２９】
データ比較器１９は、まず最初に、通知された各検出結果を基に、モータ１２が１回転するときの原点（１回転の開始点）を特定する。このときの例を図３（ａ）、（ｂ）に示す。図３（ａ）は電流検出回路１３の検出結果を示しており、図３（ｂ）は位相角検出センサ１８の検出結果を示している。データ比較器１９は、位相角の検出が開始された時点と、モータ駆動電流の検出が開始された時点とから、原点を特定する。例えば、特定された原点は、図３（ａ）に示す黒点のようになる。すなわち、原点と原点の間が、モータ１回転の時間となる。図３（ａ）の例では、モータ１２は整流子が３つであるので、モータ１回転の電流波形は山が３つ、谷が３つの振幅となる。すなわち、図中の周期１、周期２、周期３に示す波形の振幅が、モータ１２が１回転するときにおけるモータ駆動電流の波形となる。なお、図３（ａ）において、縦軸はHi（正）とLow（負）を示し、横軸は周期を示している。
【００３０】
ここでオペレータは、複数の閾値を設定する。ここでは、閾値の例として、フィルタリングのために、正の方向にＨａとＨｂ（Ｈａ＞Ｈｂ）の２つが設定され、負の方向にＬａとＬｂ（Ｌｂ＞Ｌａ）の２つが設定されるとする。また、デッドポイントを検出するために使用される閾値として、Ｌｄ（Ｌｄ＜Ｌａ）が設定される。設定された各閾値のイメージは、図３（ａ）に示すようになる。なお、これらの閾値がデータ記憶部１７に記憶された状態で、モータ制御装置１は出荷されるとする。
【００３１】
次に、データ比較器１９は、モータ駆動電流の波形の振幅を各閾値（Ｌｄを除く）で検出し、２値化する。このときの例を図３（ｃ）、（ｄ）に示す。図３（ｃ）は、Ｈａ、Ｈｂで２値化した例を示しており、図３（ｄ）は、Ｌａ、Ｌｂで２値化した例を示している。
【００３２】
次に、データ比較器１９は、ノイズを除去するため、ＨａとＨｂの論理演算（ＡＮＤ）、及び、ＬａとＬｂの論理演算（ＡＮＤ）をそれぞれ行う。演算した結果はそれぞれ、図３（ｅ）、（ｆ）のようになる。図３（ｅ）、（ｆ）に示すように、演算結果は共に「１０１０１０」となっている。また、データ比較器１９は、先に特定した原点（図３（ａ）に示す２つの黒点）に基づいて、各演算結果に対してモータ１回転の時間を設定する。図３（ｅ）、（ｆ）に示すように、モータ１回転の時間はそれぞれ色つきの長方形で囲まれた部分（範囲）となっている。以上で正常時の電流波形データの生成が完了する。図３（ｅ）と（ｆ）に示す演算結果とモータ１回転の時間はそれぞれ、Ｈ側の正常時の電流波形データ及びＬ側の正常時の電流波形データとして、データ記憶部１７に記憶される。
【００３３】
このように、正常時の電流波形データの記憶が完了した後で、モータ制御装置１は出荷される。なお、上記説明では、便宜上、製造されるモータ制御装置１にて正常時の電流波形データの生成が行われるものとしたが、予め別の装置で生成された正常時の電流波形データを、製造されるモータ制御装置１に入力して記憶させるようにしてもよい。
【００３４】
製品出荷後、ユーザによりモータ制御装置１が実際に使用され、モータ１２の駆動が開始されたとする（Ｓ２）。モータ１２の回転が開始されると、モータ１２が１回転するときにおけるモータ駆動電流の波形を示すデータ（電流波形データ）が生成される（Ｓ３）。この電流波形データは、実際に使用される場合においてモータ１２が１回転するときの電流波形を示すデータであるので、以下「実動作時の電流波形データ」という。
【００３５】
ここで、実動作時の電流波形データの具体例について図４を参照して説明する。モータ制御装置１の実動作時において、モータ１２の回転が開始されると、上述した正常時の電流波形データの生成のときと同様の手順にて、実動作時の電流波形データの生成が行われることになる。すなわち、データ比較器１９において、図４（ａ）に示すように原点が特定された後、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように各閾値（Ｌｄを除く）で２値化され、図４（ｄ）、（ｅ）に示すようにＡＮＤ演算及びモータ１回転の時間の設定が行われる。なお、例として、図４（ｄ）に示す演算結果は「１０１０１０」となっており、図４（ｅ）に示す演算結果は「１０１０００」となっている。以上で実動作時の電流波形データの生成が完了する。
【００３６】
次に、データ比較器１９は、データ記憶部１７に記憶されているＨ側とＬ側の正常時の電流波形データ（図３（ｅ）、（ｆ）に示すデータ）と、生成が完了したＨ側とＬ側の実動作時の電流波形データ（図４（ｄ）、図４（ｅ）に示すデータ）とをそれぞれ比較する（Ｓ４）。すなわち、データ比較器１９は、Ｈ側の正常時の電流波形データと、Ｈ側の実動作時の電流波形データとの間に差があるかを判断し、かつ、Ｌ側の正常時の電流波形データと、Ｌ側の実動作時の電流波形データとの間に差があるかを判断する。ここでいう差とは、波形の振幅のずれのことをいう。
【００３７】
Ｓ４の比較の結果、Ｈ側とＬ側の少なくとも一方に差がある場合（Ｓ４／ＹＥＳ）、モータ１２が寿命（替え時）に近づいていることになり、データ比較器１９は、Ｓ７のデッドポイント検出処理に移行する。この詳細については後述する。ここでは、比較の結果、Ｈ側の正常時と実動作時はいずれも「１０１０１０」であり、差はない。しかしＬ側では、正常時は「１０１０１０」、実動作時は「１０１０００」であり、差があるので、Ｓ７へ進むことになる。
【００３８】
一方、Ｓ４の比較の結果、Ｈ側とＬ側のいずれにも差がない場合（Ｓ４／ＮＯ）、モータ１２は寿命（替え時）に近づいていないことになり、データ比較器１９は、電流波形データに差がない旨をＭＰＵ１０に通知する。
【００３９】
ＭＰＵ１０は、その通知を受けると、位置センサ１１からの検知結果に基づいて、モータ１２によって駆動されるアクセッサが、予め指定された停止位置に正常に移動したかどうかを判断する（Ｓ５）。Ｓ５の判断の結果、停止位置に正常に移動した場合は（Ｓ５／ＹＥＳ）、正常終了となる（Ｓ１４）。予め指定された停止位置は、予めデータ記憶部１７に記憶されている。
【００４０】
一方、Ｓ５の判断の結果、停止位置に正常に移動しない場合は（Ｓ５／ＮＯ）、ＭＰＵ１０は、次に、予め定められたリトライ回数をオーバーしたかを判断する（Ｓ６）。リトライとは、アクセッサを停止位置に移動させる動作を再度行うことであり、リトライ回数とはそのリトライを実行できる限度の回数である。リトライ回数は、予めデータ記憶部１７に記憶されている。
【００４１】
Ｓ６の判断の結果、規定のリトライ回数をオーバーした場合（Ｓ６／ＹＥＳ）、異常終了となる（Ｓ１３）。一方、Ｓ６の判断の結果、規定のリトライ回数をオーバーしていない場合（Ｓ６／ＮＯ）、ＭＰＵ１０は、モータ制御部１４に命令し、アクセッサの再移動を実行させるとともに、再度、そのアクセッサが停止位置に正常に移動したかどうかを、位置センサ１１からの検知結果に基づいて判断する（Ｓ５）。
【００４２】
Ｓ４の説明に戻る。Ｓ４の比較の結果、正常時と実動作時の電流波形データに差がある場合（Ｓ４／ＹＥＳ）、モータの寿命（替え時）が近づいていることが検出される。ここでは、例として、図４（ａ）のｘ、ｙに示すように、周期２、周期３において負の方向の振幅に差が生じているものとする。
【００４３】
次に、データ比較器１９は、実動作時の電流波形データ（負の方向の振幅）が閾値Ｌｄを超えているかどうかを判断する（Ｓ７）。Ｓ７の判断の結果、Ｌｄを超えていない場合（Ｓ７／ＮＯ）、データ比較器１９はその旨をＭＰＵ１０に通知する。この通知を受けたＭＰＵ１０は、外部表示器１５にモータ１２が寿命に近づいている旨の警告を表示する（Ｓ８）とともに、上述したＳ５の判断を行う。
【００４４】
Ｓ７の判断の結果、Ｌｄを超えている場合（Ｓ７／ＹＥＳ）、データ比較器１９は、Ｌｄを超えている部分をデッドポイントとして検出する（Ｓ９）。図４（ａ）の例では、ｘで示す部分がＬｄを超えているので、この部分がデッドポイントとして検出されることになる。このデッドポイント検出について具体的に説明する。まず、データ比較器１９は、Ｌｄで波形の振幅を検出して２値化する。このときの例を図４（ｆ）に示す。そして、データ比較器１９は、図４（ｅ）に示すＬａとＬｂのＡＮＤと、図４（ｆ）に示すＬｄとの論理演算（ＡＮＤ）を行う。このときの例を図５に示す。このようにして、デッドポイントが検出される。その後、データ比較器１９は、デッドポイントを検出した旨をＭＰＵ１０に通知する。また、この通知のとき、データ比較器１９は、デッドポイントの発生箇所（デッドポイントが発生している位相角の位置）を示す情報（例えば図５のパルス幅情報）をＭＰＵ１０に出力するとともに、ＭＰＵに対して、位相角検出センサ１８からの検出結果の転送を開始する。なお、データ比較器１９は、先に特定した原点から周期がいくつ離れているかにより、デッドポイントが発生している位相角（以下、不良位相角という）を特定することができる。
【００４５】
上記通知を受けたＭＰＵ１０は、外部表示器１５にモータ１２が寿命に近づいている旨の警告を表示する（Ｓ８）。
【００４６】
また、ＭＰＵ１０は、位置センサ１１からの検知結果に基づいて、アクセッサが予め指定された停止位置の近傍（予め定められている地点）に達したかどうかを判断し、そこに達するまでは、通常通りにモータ１２を回転するようにモータ制御部１４に命令する。そして、ＭＰＵ１０は、アクセッサが停止位置の近傍に達した時点で、モータ１２を低速回転に切り替えるようにモータ制御部１４に命令する。この命令を受けたモータ制御部１４は、電流検出回路１３からの検出結果を基に、モータ１２に対し、現在実行中の回転速度よりも遅い回転速度に制御する。
【００４７】
次に、ＭＰＵ１０は、上述したＳ５と同様に、位置センサ１１からの検知結果に基づいて、モータ１２によって駆動されるアクセッサが、予め指定された停止位置に正常に移動したかどうかを判断する（Ｓ１０）。Ｓ１０の判断の結果、アクセッサが停止位置に正常に移動していない場合は（Ｓ１０／ＮＯ）、ＭＰＵ１０は、予め定められたリトライ回数をオーバーしたかを判断する（Ｓ１１）。Ｓ１１の判断の結果、規定のリトライ回数をオーバーした場合（Ｓ１１／ＹＥＳ）、異常終了となる（Ｓ１３）、一方、Ｓ１１の判断の結果、規定のリトライ回数をオーバーしていない場合（Ｓ１１／ＮＯ）、ＭＰＵ１０は、モータ制御部１４に命令し、アクセッサの再移動を実行させるとともに、再度Ｓ１０の判断を行う。
【００４８】
一方、Ｓ１１の判断の結果、アクセッサが停止位置に正常に移動した場合（Ｓ１０／ＹＥＳ）、ＭＰＵ１０は、モータ制御部１４に命令し、モータ１２の駆動を停止させる（Ｓ１２）。この停止制御により正常終了となる（Ｓ１４）。
【００４９】
ここで、Ｓ１２の停止制御の具体例について説明する。上述したように、ＭＰＵ１０は、データ比較器１９から送られてくる、デッドポイントの発生箇所（不良位相角の位置）を示す情報（例えば図５のパルス幅情報）及び位相角検出センサ１８からの検出結果デッドポイントを基に、リアルタイムに位相角をモニタリングでき、かつ、不良位相角の位置を認識できる。これを基に、ＭＰＵ１０は、Ｓ１２において、モータ１２を不良位相角の位置で停止しないように制御を行う。具体的に説明すると、ＭＰＵ１０は、モータ１２が不良位相角の位置で停止しようとしたとき（不良位相角の位置での停止を予測したとき）に、現在回転している方向又は現在回転している方向と逆方向に、予め定められた分の電力を追加するようにモータ制御部１４に命令する。モータ制御部１４は、この命令に基づいてモータ１２に予め定められた電力値を追加する。この電力値は、例えば、事前の実験による評価値（予めデータ記憶部１７に記憶されている）とデッドポイント検出データ幅（例えば図５のパルス幅）を基に、上記停止制御の実行前にＭＰＵ１０により決定される。この電力値の追加により、不良位相角以外でモータ１２の回転を停止させることができる。図４（ａ）の例では、周期３又は周期１の位相角（不良位相角の前後）でモータ１２が停止することになる。なお、電力値の追加により、アクセッサは、予め指定された停止位置よりずれて停止することになるが、このずれの範囲は、予め定められた許容範囲内であるとする。予め定められた許容範囲は、上記予め定められた停止位置を含むものとして、予めデータ記憶部１７に記憶されている。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、デッドポイントを検出することにより、デッドポイントが発生している位相角（不良位相角）でモータが停止することを防ぐことができる。よって、モータが不良位相角で停止することで起こる、モータが回転不能となる異常状態を防ぐことができ、その結果、モータの寿命を延ばすことができる。また、本実施形態によれば、不良位相角以外でモータが停止するときに、モータによって駆動される駆動対象を、予め定められた許容範囲内に停止させることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【００５２】
例えば、上述した実施形態における動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成によって実行することも可能である。
【００５３】
ソフトウェアによる処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させてもよい。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させてもよい。
【００５４】
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory）に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＭＯ（Magneto Optical）ディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納（記録）しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。
【００５５】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送してもよい。または、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送してもよい。コンピュータでは、転送されてきたプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることが可能である。
【００５６】
また、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、モータを備える装置、システム全般に適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０ ＭＰＵ
１１ 位置センサ
１２ モータ
１３ 電流検出回路
１４ モータ制御部
１５ 外部表示器
１６ 外部ＩＦ
１７ データ記憶部
１８ 位相角検出センサ
１９ データ比較器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に備えられるモータを制御するためのモータ制御装置、モータ制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、電子機器に備えられるモータにおいて、その内部のブラシと整流子の接触性能の変化によるモータ駆動電流（モータを駆動させるための電流）をモニタリングし、電気的にＡＤ変換を行うことにより、モータ駆動電流の異常、すなわちモータの寿命を検出する技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７３３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、電子機器に備えられるモータでは、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しない箇所（以下デッドポイント（Dead Point）という）が発生する。デッドポイントが発生すると、電流が流れない状態となるため、発生トルクが低下する。このとき、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止すると、それ以降モータが回転不能となり、モータが使用不可能となってしまう。通常、モータが高速回転しているときは、回転による慣性力によりデッドポイントが発生している位相角でモータが停止することは起こりえないが、モータが低速回転するとき（モータの停止の直前を含む）は、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止するおそれがある。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１を含むこれまでの技術では、デッドポイントを検出することはできないので、デッドポイントが発生する位相角でのモータの停止を防ぐことはできなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、デッドポイントが発生する位相角でモータが停止することを防ぐことができるモータ制御装置、モータ制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明のモータ制御装置は、ブラシと整流子を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、モータの駆動時に、モータ駆動電流及び位相角を検出し、モータ駆動電流及び位相角を基に、モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定し、波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出し、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止しないように、かつ、モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、モータの回転を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明のモータ制御方法は、ブラシと整流子を備えたモータを制御するためのモータ制御方法であって、モータの駆動時に、モータ駆動電流及び位相角を検出し、モータ駆動電流及び位相角を基に、モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定し、波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出し、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止しないように、かつ、モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、モータの回転を制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明のプログラムは、ブラシと整流子を備えたモータを制御するためのプログラムであって、モータの駆動時に、モータ駆動電流及び位相角を検出する処理と、モータ駆動電流及び位相角を基に、モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定する処理と、波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出する処理と、デッドポイントが発生している位相角でモータが停止しないように、かつ、モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、モータの回転を制御する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、デッドポイントが発生する位相角でモータが停止することを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の動作例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置で記憶される正常時の電流波形データの一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置で生成される実動作時の電流波形データの一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るモータ制御装置で検出されるデッドポイントの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態（実施形態）について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
本発明の一実施形態であるモータ制御装置について説明する。本実施形態では例として、モータ制御装置を磁気テープライブラリ装置に適用した場合について説明する。そして、モータ制御装置により制御されるモータは、磁気テープ媒体の搬送を行うアクセッサを駆動するモータを例とする。
【００１４】
図１は、本実施形態のモータ制御装置の構成例を示すブロック図である。モータ制御装置１は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１０、位置センサ１１、モータ１２、電流検出回路１３、モータ制御部１４、外部表示器１５、外部ＩＦ（InterFace）１６、データ記憶部１７、位相角検出センサ１８、データ比較器１９を有する。図１に示す各矢印はデータの流れである。
【００１５】
ＭＰＵ１０は、図１に示す各部を制御する。
【００１６】
位置センサ１１は、図示しないアクセッサの位置を検知する。この検知結果は、ＭＰＵ１０に通知される。なお、ここでいう「通知」とは、データ（信号）の出力を意味する。これは以下の説明でも同じである。
【００１７】
モータ１２は、駆動対象であるアクセッサを移動させるための駆動源である。モータ１２は、ブラシと整流子を備えたものであり、例として、整流子を３つ、マグネット１対（Ｎ極とＳ極を１つずつ）を備える。
【００１８】
電流検出回路１３は、モータ１２の駆動時に、モータ１２に供給される電流（モータ駆動電流）を検出（モニタリング）する。この検出結果は、モータ制御部１４及びデータ比較器１９に通知される。
【００１９】
モータ制御部１４は、電流検出回路１３で検出される電流に基づいて、モータ１２の回転を制御する。
【００２０】
外部表示器１５は、ユーザに対して所定の情報を表示する。
【００２１】
外部ＩＦ１６は、外部の装置等と接続するためのものであり、これを介してデータの入出力が行われる。
【００２２】
データ記憶部１７は、各種データを記憶する。
【００２３】
位相角検出センサ１８は、モータ１２の駆動時に、位相角を検出する。この検出結果は、データ比較器１９に通知される。
【００２４】
データ比較器１９は、電流検出回路１５の検出結果と、位相角検出センサ１８の検出結果とを基に、モータ１２が１回転するときにおけるモータ駆動電流の波形を示すデータ（以下、電流波形データという）を生成する。また、データ比較器１９は、予め生成しておいた電流波形データ（後述する正常時の電流波形データ）と、モータ１２の実動作時に生成した電流波形データ（後述する実動作時の電流波形データ）とを比較し、両者に差があるかを判断する。また、データ比較器１９は、モータ１２の実動作時に生成した電流波形データを基に、デッドポイントの検出を行う。デッドポイントとは、ブラシと整流子の間にモータ駆動電流が十分に通電しない箇所である。これらの動作の詳細については後述する。
【００２５】
以上のように構成された本実施形態のモータ制御装置１の動作例について、図２、図３、図４を参照して以下に説明する。
【００２６】
まず、例えばモータ制御装置１の製品出荷前（工場での組立時）において、上述した電流波形データ（モータ１回転時の電流波形を示すデータ）が生成され、データ記憶部１７に記憶される（Ｓ１）。この電流波形データは、モータ１２が正常に１回転するときの電流波形を示すデータであるので、以下「正常時の電流波形データ」という。
【００２７】
ここで、正常時の電流波形データの具体例について図３を参照して説明する。モータ制御装置１の製品出荷前において、オペレータ（製造者）は、所定の操作を行い、モータ制御装置１に対して、正常時の電流波形データを生成、記憶するように指示する。
【００２８】
その指示を受けたＭＰＵ１０は、モータ制御部１４にモータ駆動の開始を命令する。命令を受けたモータ制御部１４は、モータ１２の回転を開始させる。モータ１２の回転が開始すると、位相角検出センサ１８により位相角の検出が開始され、また、電流検出回路１３によりモータ駆動電流の検出が開始される。これらの検出結果は、モータ１２の駆動中、データ比較器１９に通知される。
【００２９】
データ比較器１９は、まず最初に、通知された各検出結果を基に、モータ１２が１回転するときの原点（１回転の開始点）を特定する。このときの例を図３（ａ）、（ｂ）に示す。図３（ａ）は電流検出回路１３の検出結果を示しており、図３（ｂ）は位相角検出センサ１８の検出結果を示している。データ比較器１９は、位相角の検出が開始された時点と、モータ駆動電流の検出が開始された時点とから、原点を特定する。例えば、特定された原点は、図３（ａ）に示す黒点のようになる。すなわち、原点と原点の間が、モータ１回転の時間となる。図３（ａ）の例では、モータ１２は整流子が３つであるので、モータ１回転の電流波形は山が３つ、谷が３つの振幅となる。すなわち、図中の周期１、周期２、周期３に示す波形の振幅が、モータ１２が１回転するときにおけるモータ駆動電流の波形となる。なお、図３（ａ）において、縦軸はHi（正）とLow（負）を示し、横軸は周期を示している。
【００３０】
ここでオペレータは、複数の閾値を設定する。ここでは、閾値の例として、フィルタリングのために、正の方向にＨａとＨｂ（Ｈａ＞Ｈｂ）の２つが設定され、負の方向にＬａとＬｂ（Ｌｂ＞Ｌａ）の２つが設定されるとする。また、デッドポイントを検出するために使用される閾値として、Ｌｄ（Ｌｄ＜Ｌａ）が設定される。設定された各閾値のイメージは、図３（ａ）に示すようになる。なお、これらの閾値がデータ記憶部１７に記憶された状態で、モータ制御装置１は出荷されるとする。
【００３１】
次に、データ比較器１９は、モータ駆動電流の波形の振幅を各閾値（Ｌｄを除く）で検出し、２値化する。このときの例を図３（ｃ）、（ｄ）に示す。図３（ｃ）は、Ｈａ、Ｈｂで２値化した例を示しており、図３（ｄ）は、Ｌａ、Ｌｂで２値化した例を示している。
【００３２】
次に、データ比較器１９は、ノイズを除去するため、ＨａとＨｂの論理演算（ＡＮＤ）、及び、ＬａとＬｂの論理演算（ＡＮＤ）をそれぞれ行う。演算した結果はそれぞれ、図３（ｅ）、（ｆ）のようになる。図３（ｅ）、（ｆ）に示すように、演算結果は共に「１０１０１０」となっている。また、データ比較器１９は、先に特定した原点（図３（ａ）に示す２つの黒点）に基づいて、各演算結果に対してモータ１回転の時間を設定する。図３（ｅ）、（ｆ）に示すように、モータ１回転の時間はそれぞれ色つきの長方形で囲まれた部分（範囲）となっている。以上で正常時の電流波形データの生成が完了する。図３（ｅ）と（ｆ）に示す演算結果とモータ１回転の時間はそれぞれ、Ｈ側の正常時の電流波形データ及びＬ側の正常時の電流波形データとして、データ記憶部１７に記憶される。
【００３３】
このように、正常時の電流波形データの記憶が完了した後で、モータ制御装置１は出荷される。なお、上記説明では、便宜上、製造されるモータ制御装置１にて正常時の電流波形データの生成が行われるものとしたが、予め別の装置で生成された正常時の電流波形データを、製造されるモータ制御装置１に入力して記憶させるようにしてもよい。
【００３４】
製品出荷後、ユーザによりモータ制御装置１が実際に使用され、モータ１２の駆動が開始されたとする（Ｓ２）。モータ１２の回転が開始されると、モータ１２が１回転するときにおけるモータ駆動電流の波形を示すデータ（電流波形データ）が生成される（Ｓ３）。この電流波形データは、実際に使用される場合においてモータ１２が１回転するときの電流波形を示すデータであるので、以下「実動作時の電流波形データ」という。
【００３５】
ここで、実動作時の電流波形データの具体例について図４を参照して説明する。モータ制御装置１の実動作時において、モータ１２の回転が開始されると、上述した正常時の電流波形データの生成のときと同様の手順にて、実動作時の電流波形データの生成が行われることになる。すなわち、データ比較器１９において、図４（ａ）に示すように原点が特定された後、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように各閾値（Ｌｄを除く）で２値化され、図４（ｄ）、（ｅ）に示すようにＡＮＤ演算及びモータ１回転の時間の設定が行われる。なお、例として、図４（ｄ）に示す演算結果は「１０１０１０」となっており、図４（ｅ）に示す演算結果は「１０１０００」となっている。以上で実動作時の電流波形データの生成が完了する。
【００３６】
次に、データ比較器１９は、データ記憶部１７に記憶されているＨ側とＬ側の正常時の電流波形データ（図３（ｅ）、（ｆ）に示すデータ）と、生成が完了したＨ側とＬ側の実動作時の電流波形データ（図４（ｄ）、図４（ｅ）に示すデータ）とをそれぞれ比較する（Ｓ４）。すなわち、データ比較器１９は、Ｈ側の正常時の電流波形データと、Ｈ側の実動作時の電流波形データとの間に差があるかを判断し、かつ、Ｌ側の正常時の電流波形データと、Ｌ側の実動作時の電流波形データとの間に差があるかを判断する。ここでいう差とは、波形の振幅のずれのことをいう。
【００３７】
Ｓ４の比較の結果、Ｈ側とＬ側の少なくとも一方に差がある場合（Ｓ４／ＹＥＳ）、モータ１２が寿命（替え時）に近づいていることになり、データ比較器１９は、Ｓ７のデッドポイント検出処理に移行する。この詳細については後述する。ここでは、比較の結果、Ｈ側の正常時と実動作時はいずれも「１０１０１０」であり、差はない。しかしＬ側では、正常時は「１０１０１０」、実動作時は「１０１０００」であり、差があるので、Ｓ７へ進むことになる。
【００３８】
一方、Ｓ４の比較の結果、Ｈ側とＬ側のいずれにも差がない場合（Ｓ４／ＮＯ）、モータ１２は寿命（替え時）に近づいていないことになり、データ比較器１９は、電流波形データに差がない旨をＭＰＵ１０に通知する。
【００３９】
ＭＰＵ１０は、その通知を受けると、位置センサ１１からの検知結果に基づいて、モータ１２によって駆動されるアクセッサが、予め指定された停止位置に正常に移動したかどうかを判断する（Ｓ５）。Ｓ５の判断の結果、停止位置に正常に移動した場合は（Ｓ５／ＹＥＳ）、正常終了となる（Ｓ１４）。予め指定された停止位置は、予めデータ記憶部１７に記憶されている。
【００４０】
一方、Ｓ５の判断の結果、停止位置に正常に移動しない場合は（Ｓ５／ＮＯ）、ＭＰＵ１０は、次に、予め定められたリトライ回数をオーバーしたかを判断する（Ｓ６）。リトライとは、アクセッサを停止位置に移動させる動作を再度行うことであり、リトライ回数とはそのリトライを実行できる限度の回数である。リトライ回数は、予めデータ記憶部１７に記憶されている。
【００４１】
Ｓ６の判断の結果、規定のリトライ回数をオーバーした場合（Ｓ６／ＹＥＳ）、異常終了となる（Ｓ１３）。一方、Ｓ６の判断の結果、規定のリトライ回数をオーバーしていない場合（Ｓ６／ＮＯ）、ＭＰＵ１０は、モータ制御部１４に命令し、アクセッサの再移動を実行させるとともに、再度、そのアクセッサが停止位置に正常に移動したかどうかを、位置センサ１１からの検知結果に基づいて判断する（Ｓ５）。
【００４２】
Ｓ４の説明に戻る。Ｓ４の比較の結果、正常時と実動作時の電流波形データに差がある場合（Ｓ４／ＹＥＳ）、モータの寿命（替え時）が近づいていることが検出される。ここでは、例として、図４（ａ）のｘ、ｙに示すように、周期２、周期３において負の方向の振幅に差が生じているものとする。
【００４３】
次に、データ比較器１９は、実動作時の電流波形データ（負の方向の振幅）が閾値Ｌｄを超えているかどうかを判断する（Ｓ７）。Ｓ７の判断の結果、Ｌｄを超えていない場合（Ｓ７／ＮＯ）、データ比較器１９はその旨をＭＰＵ１０に通知する。この通知を受けたＭＰＵ１０は、外部表示器１５にモータ１２が寿命に近づいている旨の警告を表示する（Ｓ８）とともに、上述したＳ５の判断を行う。
【００４４】
Ｓ７の判断の結果、Ｌｄを超えている場合（Ｓ７／ＹＥＳ）、データ比較器１９は、Ｌｄを超えている部分をデッドポイントとして検出する（Ｓ９）。図４（ａ）の例では、ｘで示す部分がＬｄを超えているので、この部分がデッドポイントとして検出されることになる。このデッドポイント検出について具体的に説明する。まず、データ比較器１９は、Ｌｄで波形の振幅を検出して２値化する。このときの例を図４（ｆ）に示す。そして、データ比較器１９は、図４（ｅ）に示すＬａとＬｂのＡＮＤと、図４（ｆ）に示すＬｄとの論理演算（ＡＮＤ）を行う。このときの例を図５に示す。このようにして、デッドポイントが検出される。その後、データ比較器１９は、デッドポイントを検出した旨をＭＰＵ１０に通知する。また、この通知のとき、データ比較器１９は、デッドポイントの発生箇所（デッドポイントが発生している位相角の位置）を示す情報（例えば図５のパルス幅情報）をＭＰＵ１０に出力するとともに、ＭＰＵに対して、位相角検出センサ１８からの検出結果の転送を開始する。なお、データ比較器１９は、先に特定した原点から周期がいくつ離れているかにより、デッドポイントが発生している位相角（以下、不良位相角という）を特定することができる。
【００４５】
上記通知を受けたＭＰＵ１０は、外部表示器１５にモータ１２が寿命に近づいている旨の警告を表示する（Ｓ８）。
【００４６】
また、ＭＰＵ１０は、位置センサ１１からの検知結果に基づいて、アクセッサが予め指定された停止位置の近傍（予め定められている地点）に達したかどうかを判断し、そこに達するまでは、通常通りにモータ１２を回転するようにモータ制御部１４に命令する。そして、ＭＰＵ１０は、アクセッサが停止位置の近傍に達した時点で、モータ１２を低速回転に切り替えるようにモータ制御部１４に命令する。この命令を受けたモータ制御部１４は、電流検出回路１３からの検出結果を基に、モータ１２に対し、現在実行中の回転速度よりも遅い回転速度に制御する。
【００４７】
次に、ＭＰＵ１０は、上述したＳ５と同様に、位置センサ１１からの検知結果に基づいて、モータ１２によって駆動されるアクセッサが、予め指定された停止位置に正常に移動したかどうかを判断する（Ｓ１０）。Ｓ１０の判断の結果、アクセッサが停止位置に正常に移動していない場合は（Ｓ１０／ＮＯ）、ＭＰＵ１０は、予め定められたリトライ回数をオーバーしたかを判断する（Ｓ１１）。Ｓ１１の判断の結果、規定のリトライ回数をオーバーした場合（Ｓ１１／ＹＥＳ）、異常終了となる（Ｓ１３）、一方、Ｓ１１の判断の結果、規定のリトライ回数をオーバーしていない場合（Ｓ１１／ＮＯ）、ＭＰＵ１０は、モータ制御部１４に命令し、アクセッサの再移動を実行させるとともに、再度Ｓ１０の判断を行う。
【００４８】
一方、Ｓ１１の判断の結果、アクセッサが停止位置に正常に移動した場合（Ｓ１０／ＹＥＳ）、ＭＰＵ１０は、モータ制御部１４に命令し、モータ１２の駆動を停止させる（Ｓ１２）。この停止制御により正常終了となる（Ｓ１４）。
【００４９】
ここで、Ｓ１２の停止制御の具体例について説明する。上述したように、ＭＰＵ１０は、データ比較器１９から送られてくる、デッドポイントの発生箇所（不良位相角の位置）を示す情報（例えば図５のパルス幅情報）及び位相角検出センサ１８からの検出結果デッドポイントを基に、リアルタイムに位相角をモニタリングでき、かつ、不良位相角の位置を認識できる。これを基に、ＭＰＵ１０は、Ｓ１２において、モータ１２を不良位相角の位置で停止しないように制御を行う。具体的に説明すると、ＭＰＵ１０は、モータ１２が不良位相角の位置で停止しようとしたとき（不良位相角の位置での停止を予測したとき）に、現在回転している方向又は現在回転している方向と逆方向に、予め定められた分の電力を追加するようにモータ制御部１４に命令する。モータ制御部１４は、この命令に基づいてモータ１２に予め定められた電力値を追加する。この電力値は、例えば、事前の実験による評価値（予めデータ記憶部１７に記憶されている）とデッドポイント検出データ幅（例えば図５のパルス幅）を基に、上記停止制御の実行前にＭＰＵ１０により決定される。この電力値の追加により、不良位相角以外でモータ１２の回転を停止させることができる。図４（ａ）の例では、周期３又は周期１の位相角（不良位相角の前後）でモータ１２が停止することになる。なお、電力値の追加により、アクセッサは、予め指定された停止位置よりずれて停止することになるが、このずれの範囲は、予め定められた許容範囲内であるとする。予め定められた許容範囲は、上記予め定められた停止位置を含むものとして、予めデータ記憶部１７に記憶されている。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、デッドポイントを検出することにより、デッドポイントが発生している位相角（不良位相角）でモータが停止することを防ぐことができる。よって、モータが不良位相角で停止することで起こる、モータが回転不能となる異常状態を防ぐことができ、その結果、モータの寿命を延ばすことができる。また、本実施形態によれば、不良位相角以外でモータが停止するときに、モータによって駆動される駆動対象を、予め定められた許容範囲内に停止させることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【００５２】
例えば、上述した実施形態における動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者の複合構成によって実行することも可能である。
【００５３】
ソフトウェアによる処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させてもよい。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させてもよい。
【００５４】
例えば、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory）に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＭＯ（Magneto Optical）ディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納（記録）しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。
【００５５】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送してもよい。または、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送してもよい。コンピュータでは、転送されてきたプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることが可能である。
【００５６】
また、上記実施形態で説明した処理動作に従って時系列的に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力、あるいは、必要に応じて並列的にあるいは個別に実行するように構築することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、モータを備える装置、システム全般に適用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０ ＭＰＵ
１１ 位置センサ
１２ モータ
１３ 電流検出回路
１４ モータ制御部
１５ 外部表示器
１６ 外部ＩＦ
１７ データ記憶部
１８ 位相角検出センサ
１９ データ比較器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシと整流子を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、
前記モータの駆動時に、
モータ駆動電流及び位相角を検出し、
前記モータ駆動電流及び前記位相角を基に、前記モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定し、
前記波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、前記ブラシと前記整流子の間に前記モータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出し、
前記デッドポイントが発生している位相角で前記モータが停止しないように、かつ、前記モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、前記モータの回転を制御することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記モータの回転を制御する場合、
前記デッドポイントが発生している位相角の前後の位相角のいずれかで前記モータを停止させるために、前記モータを、現在回転している方向にさらに回転させるか、又は、現在回転している方向と逆方向に回転させることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記モータの回転を制御する場合、
前記駆動対象が前記予め定められた範囲内にある停止位置の近傍に達するまで、通常通りに前記モータを回転させ、
前記駆動対象が前記停止位置の近傍に達した時点で、前記モータの回転を、通常通りの回転よりも遅い低速回転に切り替え、
前記モータを、現在回転している方向にさらに回転させるか、又は、現在回転している方向と逆方向に回転させるための電力を追加することを特徴とする請求項１又は２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記閾値は、
前記波形の振幅の負の方向に定められた値であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
ブラシと整流子を備えたモータを制御するためのモータ制御方法であって、
前記モータの駆動時に、
モータ駆動電流及び位相角を検出し、
前記モータ駆動電流及び前記位相角を基に、前記モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定し、
前記波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、前記ブラシと前記整流子の間に前記モータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出し、
前記デッドポイントが発生している位相角で前記モータが停止しないように、かつ、前記モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、前記モータの回転を制御することを特徴とするモータ制御方法。
【請求項６】
ブラシと整流子を備えたモータを制御するためのプログラムであって、
前記モータの駆動時に、
モータ駆動電流及び位相角を検出する処理と、
前記モータ駆動電流及び前記位相角を基に、前記モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定する処理と、
前記波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、前記ブラシと前記整流子の間に前記モータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出する処理と、
前記デッドポイントが発生している位相角で前記モータが停止しないように、かつ、前記モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、前記モータの回転を制御する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
ブラシと整流子を備えたモータを制御するモータ制御装置であって、
前記モータの駆動時に、
モータ駆動電流及び位相角を検出し、
前記モータ駆動電流及び前記位相角を基に、前記モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定し、
前記波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、前記ブラシと前記整流子の間に前記モータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出し、
前記デッドポイントが発生している位相角で前記モータが停止しないように、かつ、前記モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、前記モータの回転を制御することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記モータの回転を制御する場合、
前記デッドポイントが発生している位相角の前後の位相角のいずれかで前記モータを停止させるために、前記モータを、現在回転している方向にさらに回転させるか、又は、現在回転している方向と逆方向に回転させることを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記モータの回転を制御する場合、
前記駆動対象が前記予め定められた範囲内にある停止位置の近傍に達するまで、通常通りに前記モータを回転させ、
前記駆動対象が前記停止位置の近傍に達した時点で、前記モータの回転を、通常通りの回転よりも遅い低速回転に切り替え、
前記モータを、現在回転している方向にさらに回転させるか、又は、現在回転している方向と逆方向に回転させるための電力を追加することを特徴とする請求項１又は２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記閾値は、
前記波形の振幅の負の方向に定められた値であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
ブラシと整流子を備えたモータを制御するためのモータ制御方法であって、
前記モータの駆動時に、
モータ駆動電流及び位相角を検出し、
前記モータ駆動電流及び前記位相角を基に、前記モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定し、
前記波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、前記ブラシと前記整流子の間に前記モータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出し、
前記デッドポイントが発生している位相角で前記モータが停止しないように、かつ、前記モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、前記モータの回転を制御することを特徴とするモータ制御方法。
【請求項６】
ブラシと整流子を備えたモータを制御するためのプログラムであって、
前記モータの駆動時に、
モータ駆動電流及び位相角を検出する処理と、
前記モータ駆動電流及び前記位相角を基に、前記モータが１回転するときのモータ駆動電流の波形を特定する処理と、
前記波形の振幅のうち予め定められた閾値を超えている箇所を、前記ブラシと前記整流子の間に前記モータ駆動電流が十分に通電しないデッドポイントとして検出する処理と、
前記デッドポイントが発生している位相角で前記モータが停止しないように、かつ、前記モータによって駆動される駆動対象が予め定められた範囲内に停止するように、前記モータの回転を制御する処理と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２１７５３１（Ｐ２０１１−２１７５３１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８４１１７（Ｐ２０１０−８４１１７）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（３０２０６９９３０）ＮＥＣパーソナルプロダクツ株式会社 (738)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（３０２０６９９３０）ＮＥＣパーソナルプロダクツ株式会社 (738)
【Ｆターム（参考）】
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