JP2692873B2 - Motor stop detection circuit - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、コンパクトディスクプレーヤ（以下CDプ
レーヤと記す），レーザディスクプレーヤ（以下LDプレ
ーヤと記す）などのディスクモータを制御する回路に使
用されるモータ停止検出回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention controls a disc motor such as a compact disc player (hereinafter referred to as a CD player), a laser disc player (hereinafter referred to as an LD player), and the like. The present invention relates to a motor stop detection circuit used in a circuit that operates.

（従来の技術） CDプレーヤやLDプレーヤにあっては、例えば演奏が終
わりディスクを取出す場合、ディスクの回転が完全に停
止してから次の処理に移る必要がある。(Prior Art) In a CD player or an LD player, for example, when playing is finished and the disc is taken out, it is necessary to completely stop the rotation of the disc before proceeding to the next process.

ディスクの回転を停止させるためには、ディスクモー
タに対してブレーキ電圧を供給し、モータの回転が零に
なった時にブレーキ電圧をオフする必要がある。ブレー
キ電圧のオフタイミングがずれると、モータの慣性によ
り正転が維持されたり，あるいは逆転状態になることが
ありディスクの破損を招くことになる。In order to stop the rotation of the disc, it is necessary to supply the brake voltage to the disc motor and turn off the brake voltage when the rotation of the motor becomes zero. If the off timing of the brake voltage is deviated, the normal rotation may be maintained or the reverse rotation may occur due to the inertia of the motor, resulting in damage to the disk.

第５図は、従来の直流モータ制御回路であり、ブレー
キをかけて停止させる部分を取出して示している。FIG. 5 shows a conventional DC motor control circuit, in which a portion for applying a brake to stop the circuit is taken out and shown.

ターンテーブル１は、ディスクモータ２により回転さ
れる。ディスクモータ２は、モータドライブ回路３によ
り正転駆動、あるいは逆転駆動されることができる。正
転状態にあるディスクモータ２の回転を停止させる場合
には、モータドライブ回路３に対してブレーキ電圧発生
回路４からのブレーキ制御信号が与えられる。すると、
モータドライブ回路３は、正転駆動電圧とは逆極性の電
圧，つまり逆転駆動電圧を出力してディスクモータ２に
供給する。The turntable 1 is rotated by the disc motor 2. The disk motor 2 can be driven to rotate normally or reversely by the motor drive circuit 3. When stopping the rotation of the disk motor 2 in the normal rotation state, a brake control signal from the brake voltage generation circuit 4 is given to the motor drive circuit 3. Then
The motor drive circuit 3 outputs a voltage having a polarity opposite to that of the forward drive voltage, that is, a reverse drive voltage and supplies it to the disk motor 2.

ディスクモータ２の回転軸には、第６図に示すような
回転検出用板５（例えば磁性体と非磁性体とが回転方向
に交互に配列された円板）が同軸的に取付けられてい
る。そして、回転検出用板５の円周の一部は、磁気ヘッ
ド６のギャップ部を通過するように配置されている。こ
れにより磁気ヘッド６からは、ディスクモータ２の回転
周波数に比例した周波数のパルス出力が得られ、このパ
ルスは回転検出回路７に入力される。ディスクモータ２
にブレーキ電圧が供給されると、第７図に示すようにデ
ィスクモータ２の回転数は低下してくる。ここで、モー
タ２の回転数がほとんど零になったことを回転検出器７
が検出すると、この回転検出器７からはブレーキ停止信
号STが得られる。このブレーキ停止信号STは、ブレーキ
電圧発生回路４に供給され，ブレーキ電圧の発生を停止
させる。つまりブレーキ電圧発生回路４からは、モータ
停止制御信号が出力され、これにモータドライブ回路３
が応答しモータ停止電圧を出力する。A rotation detecting plate 5 (for example, a disc in which magnetic substances and non-magnetic substances are alternately arranged in the rotation direction) as shown in FIG. 6 is coaxially attached to the rotation shaft of the disk motor 2. . A part of the circumference of the rotation detection plate 5 is arranged so as to pass through the gap portion of the magnetic head 6. As a result, a pulse output having a frequency proportional to the rotation frequency of the disk motor 2 is obtained from the magnetic head 6, and this pulse is input to the rotation detection circuit 7. Disk motor 2
When the brake voltage is supplied to the disk motor 2, the rotation speed of the disk motor 2 decreases as shown in FIG. Here, the rotation detector 7 indicates that the rotation speed of the motor 2 has become almost zero.
Is detected, a brake stop signal ST is obtained from the rotation detector 7. The brake stop signal ST is supplied to the brake voltage generation circuit 4 to stop the generation of the brake voltage. In other words, the brake voltage generation circuit 4 outputs a motor stop control signal to the motor drive circuit 3
Responds and outputs the motor stop voltage.

（発明が解決しようとする課題） 上記したモータ制御回路によると、回転検出用板５及
び磁気ヘッド６等の機械的な回転検出手段が必要であ
る。このためにモータ周辺の部品配置が複雑であり、ま
た部品点数も多くコストが高くなる。さらに、ディスク
モータ２の回転が完全に零になったかどうかを正確に判
定するためには、回転数の特性カーブの角度を小さくし
て分解能をあげる必要がある。このためには、回転検出
器７におけるカウンタの段数を多くして時間を伸ばすこ
とになる。このような方法では、ブレーキ電圧を小さく
しなければならず、停止までの時間が長く，検出時間が
長くなるとともに回路規模が増大する。(Problems to be Solved by the Invention) According to the motor control circuit described above, mechanical rotation detecting means such as the rotation detecting plate 5 and the magnetic head 6 is required. Therefore, the parts arrangement around the motor is complicated, the number of parts is large, and the cost is high. Further, in order to accurately determine whether or not the rotation of the disk motor 2 has become completely zero, it is necessary to reduce the angle of the characteristic curve of the number of rotations to improve the resolution. For this purpose, the number of stages of the counter in the rotation detector 7 is increased to extend the time. In such a method, the brake voltage must be reduced, the time until stoppage becomes long, the detection time becomes long, and the circuit scale increases.

そこでこの発明は、簡単な構成により安価に実現する
ことができ、しかもモータ回転数零状態を精度良く検出
することができるモータ停止検出回路を提供することを
目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a motor stop detection circuit that can be realized at a low cost with a simple configuration and that can accurately detect a zero motor rotation speed state.

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、直流モータに対して、正転駆動信号、逆
転駆動信号および停止信号を切換え出力するモータドラ
イブ回路と、このモータドライブ回路に対して制御信号
を供給し、前記正転駆動信号、前記逆転駆動信号および
前記停止信号の出力を制御する制御回路とを備えたモー
タドライブシステムにおいて、 前記直流モータに流れる電流に比例した信号を検出す
る信号検出手段と、信号値比較手段とを備え、この信号
値比較手段により、前記信号検出手段から得られた信号
のうち、前記正転駆動信号が出力されたときの第１の信
号値と、前記逆転駆動信号が出力されたときの第２の信
号値とを比較し、この信号値比較手段からの出力が、前
記第１の信号値と前記第２の信号値とが略等しいことを
示すときに、前記制御回路に前記停止信号出力用のタイ
ミング信号を発生させるように構成したものである。[Means for Solving the Problems] The present invention relates to a motor drive circuit for switching and outputting a forward rotation drive signal, a reverse rotation drive signal, and a stop signal to a DC motor, and to this motor drive circuit. A control circuit that supplies a control signal to control the output of the normal rotation drive signal, the reverse rotation drive signal, and the stop signal, and detects a signal proportional to the current flowing through the DC motor. A signal detection means and a signal value comparison means, and a first signal value when the normal rotation drive signal is output among the signals obtained from the signal detection means by the signal value comparison means, The second signal value when the reverse drive signal is output is compared, and the output from the signal value comparison means is such that the first signal value and the second signal value are substantially equal. When indicated, which is constituted to generate a timing signal for the stop signal output to said control circuit.

（作用） 上記の手段により，モータの回転状況検出のための手
段は全て電気回路で実現され、従来のような機械的な部
品は不要となる。このためにモータ周辺の構成が簡素と
なり小形化が得られ、かつ部品点数も少なく安価に実現
できる。さらに、完全に電気的な回転検出であるために
検出精度が高くなる。これに伴い、ブレーキ電圧も大き
くすることができ、迅速なモータ停止を得ることができ
る。(Operation) By the above means, all the means for detecting the rotation state of the motor are realized by the electric circuit, and the conventional mechanical parts are unnecessary. For this reason, the structure around the motor is simplified, downsizing is achieved, and the number of parts is small and the motor can be realized at low cost. Further, the detection accuracy is high because the rotation is completely electric. Along with this, the brake voltage can be increased and a quick motor stop can be obtained.

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図はこの発明の一実施例である。ディスクモータ
12は、例えばCDプレーヤのターンテーブル11を回転させ
る。ディスクモータ12は、モータドライブ回路13からの
正転駆動電圧で正転し、この電圧とは逆極性の逆転駆動
電圧で逆転することができる。またモータドライブ回路
13からは、電圧零の停止電圧を該ディスクモータ12に供
給することができる。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Disk motor
12 rotates, for example, the turntable 11 of the CD player. The disk motor 12 can be normally rotated by a normal rotation drive voltage from the motor drive circuit 13, and can be reversed by a reverse rotation drive voltage having a polarity opposite to this voltage. Also motor drive circuit
From 13, it is possible to supply a stop voltage of zero voltage to the disk motor 12.

モータドライブ回路13は、例えば第２図に示すよう
に、トランジスタQ11、Q12、Q13、Q14を有する。入力端
子IN1がハイレベル、入力端子IN2がローレベルのときは
トランジスタQ11、Q14がオン、Q12、Q13がオフしモータ
に正転用の電流i1を流し、逆に入力端子IN1がローレベ
ル、入力端子IN2がハイレベルのときはトランジスタQ1
1、Q14がオフ、Q12、Q13がオンしモータに逆転用の電流
i2を流す。The motor drive circuit 13 has transistors Q11, Q12, Q13, Q14, for example, as shown in FIG. When the input terminal IN1 is at high level and the input terminal IN2 is at low level, the transistors Q11 and Q14 are turned on, Q12 and Q13 are turned off, and the current i1 for forward rotation is applied to the motor. Conversely, the input terminal IN1 is low level and the input terminal Transistor Q1 when IN2 is high level
1, Q14 is off, Q12, Q13 is on, and the motor has a reverse current.
Stream i2.

ここで、ドライブ回路13に流れる動作電流DIは、負荷
抵抗RLを流れ、その変動の様子を第１図の低域フィルタ
20でモニタすることができる。Here, the operating current DI flowing through the drive circuit 13 flows through the load resistance RL, and its fluctuation state is shown in FIG.
Can be monitored at 20.

即ち、第１図に戻って説明すると、モータドライブ回
路20の動作電流は、低域フィルタ20に供給される。低域
フィルタ20の出力は、第１と第２のサンプルホールド回
路21と22に供給される。サンプルホールド回路21と22に
おいては、次のようなサンプル動作が行われる。すなわ
ち、ブレーキ電圧が逆転駆動電圧から正転駆動電圧に極
性反転した微小期間の後、例えばサンプルホールド回路
21におけるサンプリングが行われ、次に正転駆動電圧印
加状態から逆転駆動電圧印加状態に切替わった微小期間
の後に、サンプルホールド回路22におけるサンプリング
が行われる。That is, referring back to FIG. 1, the operating current of the motor drive circuit 20 is supplied to the low-pass filter 20. The output of the low pass filter 20 is supplied to the first and second sample and hold circuits 21 and 22. In the sample hold circuits 21 and 22, the following sampling operation is performed. That is, after a minute period in which the polarity of the brake voltage is inverted from the reverse rotation drive voltage to the normal rotation drive voltage, for example, the sample hold circuit
Sampling in 21 is performed, and then in the sample-hold circuit 22, sampling is performed after a minute period in which the forward drive voltage application state is switched to the reverse drive voltage application state.

第３図は、モータが正転している場合にブレーキ動作
が行われた場合の、サンプリング動作を示すタイミング
チャートである。第３図（ａ）はブレーキ電圧であり、
逆転駆動電圧V1に対してこれとは逆極性の正転駆動電圧
V2が重畳されている。第３図（ｂ）はモータドライブ電
流の波形である。モータドライブ電流は、逆転駆動方向
の電流から正転駆動方向の電流に切替わった場合、即
ち、モータが回転している方向に加速ささせる電圧を与
えると、正転駆動方向の電流を低減させようとする作用
が働く。また正転方向駆動電流から逆転方向駆動電流に
切替わった場合、モータが正転している状況では、逆転
駆動電流は、モータの逆起電力が加わった電流になるた
め、上記の正転方向駆動電流よりも大きな電流となる。
ここで、この電流変化をサンプリングする場合、第３図
（ｂ）の白丸の時点ＡとＢが交互に第１と第２のサンプ
ルホールド回路21と22とでサンプリングされる。FIG. 3 is a timing chart showing the sampling operation when the braking operation is performed when the motor is rotating normally. FIG. 3 (a) shows the brake voltage,
The reverse rotation drive voltage V1 has a polarity opposite to that of the reverse rotation drive voltage V1.
V2 is superimposed. FIG. 3B shows the waveform of the motor drive current. When the motor drive current is switched from the current in the reverse rotation drive direction to the current in the forward rotation drive direction, that is, when a voltage that accelerates in the direction in which the motor is rotating is applied, the current in the forward rotation drive direction is reduced. The action to try works. Also, when the normal rotation direction drive current is switched to the reverse rotation direction drive current, in the situation where the motor is rotating in the forward direction, the reverse rotation drive current becomes the current to which the counter electromotive force of the motor is added. The current is larger than the drive current.
Here, when sampling this current change, the time points A and B indicated by white circles in FIG. 3B are alternately sampled by the first and second sample hold circuits 21 and 22.

一方、モータドライブ電流とモータの回転数との関係
は、駆動電圧を一定とすると、第４図に示すような関係
になる。第４図において回転数を表わす横軸の逆転部分
は、正転しているモータを強制的に逆転させたときの状
況を示し、正転中のモータに逆転駆動電圧を与えた場
合、即ち逆極性の駆動電圧に対しては負の回転数として
見ることになる。この図からわかるように、正転方向の
回転数が大きくなればモータドライブ電流は低減してく
る。回転数零では、正転駆動電圧と逆転駆動電圧とが同
じデューティーで高速に切換えられた状況で正転方向駆
動電流と逆転方向駆動電流とが等しくなった場合、ある
いは零の停止電圧が印加された場合である。このとき
も、ドライブ回路には電流が流れている。On the other hand, the relationship between the motor drive current and the rotation speed of the motor is as shown in FIG. 4 when the drive voltage is constant. In FIG. 4, the reverse rotation portion of the horizontal axis representing the rotation speed shows the situation when the motor that is rotating forward is forcibly rotated in the reverse direction. It will be seen as a negative number of revolutions with respect to the drive voltage of the polarity. As can be seen from this figure, the motor drive current decreases as the number of rotations in the forward direction increases. At zero rotation speed, when the forward rotation drive voltage and the reverse rotation drive voltage are switched at the same duty at high speed and the forward rotation direction drive current becomes equal to the reverse rotation direction drive current, or a zero stop voltage is applied. That is the case. At this time as well, current is flowing through the drive circuit.

第４図からわかるように、モータが正転しているとき
に第３図（ａ）に示すようなブレーキ電圧を供給する
と、回転数が大きい場合は、サンプリングした２つの電
流値の差は大きいが、回転数が次第に零に近付くに連れ
て、差が小さくなり、第３図のＡ′、Ｂ′で示す時点の
ように、回転数が零になると、２つのサンプリングした
電流値が等しくなる。As can be seen from FIG. 4, when the brake voltage as shown in FIG. 3 (a) is supplied while the motor is rotating normally, the difference between the two sampled current values is large when the rotation speed is large. However, as the rotational speed gradually approaches zero, the difference becomes smaller, and when the rotational speed becomes zero, the two sampled current values become equal, as at the time points indicated by A'and B'in FIG. .

上記のようにサンプリングした値が等しくなった時
は、モータ12の回転数が零になった状態であるから、比
較器23から得られた一致パルスは、ブレーキ電圧制御回
路14をオフし、モータドライブ回路13に対して停止電圧
を与えるように切換え制御する。このように、本発明の
回路によると駆動電圧の極性が切替わった直後の２点の
ドライブ電流をサンプリングして、比較することによ
り、モータの回転数が零になったことを正確に検出する
ことができる。なお、サンプルホールド回路21,22に対
してサンプリングパルスを与える手段としては、ブレー
キ電圧発生回路14に与えられている制御信号を利用すれ
ばよく、また直接ブレーキ電圧発生回路14から出力され
る電圧を利用してサンプリングパルスを作っても良い。
またデジタル制御回路にによりシステム全体を制御して
いるような場合、そのタイミング回路からのパルスを利
用しても良い。When the sampled values are equal as described above, the number of revolutions of the motor 12 is zero, so that the coincidence pulse obtained from the comparator 23 turns off the brake voltage control circuit 14 and Switching control is performed so that a stop voltage is applied to the drive circuit 13. As described above, according to the circuit of the present invention, it is possible to accurately detect that the number of rotations of the motor has become zero by sampling and comparing the drive currents at two points immediately after the polarity of the drive voltage is switched. be able to. As a means for applying a sampling pulse to the sample and hold circuits 21 and 22, a control signal provided to the brake voltage generation circuit 14 may be used, and the voltage directly output from the brake voltage generation circuit 14 may be used. You may make use of it and may make a sampling pulse.
Further, when the entire system is controlled by the digital control circuit, the pulse from the timing circuit may be used.

なお上記の実施例では、アナログ的にドライブ電流の
変化を検出するものとして説明したが、ドライブ電流を
デジタル化してデジタル回路による処理でモータの回転
状況を判定するようにしてもよい。また、上記の実施例
では、CDプレーヤやLDプレーヤに使用されるディスクモ
ータの停止検出回路として説明したが、機器の種類に限
定されるものではない。In the above embodiment, the change in the drive current is detected in an analog manner, but the drive current may be digitized and the rotation state of the motor may be determined by processing by a digital circuit. Further, in the above embodiment, the stop detection circuit of the disk motor used in the CD player or the LD player has been described, but the invention is not limited to the type of device.

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は従来の如く機械的な
回転検出手段を用いないので、簡単な構成により安価に
実現することができる。またモータの回転が遅くなって
も時間をかけずに確実に停止状態を検出でき、しかもモ
ータ回転数零状態を精度良く検出することができる。さ
らにまたほとんどの時間は、ブレーキが最大となる駆動
電圧を与えることができるのでモータ停止までの時間を
短縮するにも有効である。[Effects of the Invention] As described above, since the present invention does not use a mechanical rotation detecting means as in the prior art, it can be realized at a low cost with a simple configuration. Further, even if the rotation of the motor becomes slow, it is possible to detect the stopped state reliably without taking time, and moreover, it is possible to accurately detect the zero state of the motor rotation speed. Furthermore, most of the time is effective in shortening the time until the motor is stopped because the drive voltage that maximizes the brake can be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図は第
１図のモータドライブ回路の例を示す回路図、第３図は
第１図の回路の動作を説明するために示したタイミイン
グチャート、第４図はモータの回転数とドライブ電流の
関係を示す特性図、第５図は従来のモータ停止検出回路
を示す図、第６図は第５図の回転検出板を示す図、第７
図は第５図の回路におけるブレーキ電圧とモータ回転数
の関係を示す説明図である。 11……ターンテーブル、12……ディスクモータ、13……
モータドライブ回路、14……ブレーキ電圧発生回路、20
……低域フィルタ、21,22……サンプルホールド回路、2
3……比較器。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the motor drive circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is shown for explaining the operation of the circuit of FIG. A timing chart, FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotation speed of the motor and the drive current, FIG. 5 is a diagram showing a conventional motor stop detection circuit, and FIG. 6 is the rotation detection plate of FIG. Figure, 7th
The figure is an explanatory diagram showing the relationship between the brake voltage and the motor speed in the circuit of FIG. 11 …… Turntable, 12 …… Disc motor, 13 ……
Motor drive circuit, 14 ... Brake voltage generation circuit, 20
...... Low pass filter, 21,22 …… Sample and hold circuit, 2
3 ... comparator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 稔 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝横浜事業所家電技術研究所 内 (72)発明者 小畠 宏 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 東芝オーディオ・ビデオエンジニアリン グ株式会社磯子事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Minoru Yoneda 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Home Appliances Technology Laboratory, Toshiba Corporation Yokohama Works (72) Hiroshi Kobata Shin-isogo, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 33, Machi Toshiba Audio / Video Engineering Co., Ltd. Isogo Office

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】直流モータに対して、正転駆動信号、逆転
駆動信号及び停止信号を切換え出力するモータドライブ
回路と、このモータドライブ回路に対して制御信号を供
給し、前記正転駆動信号、前記逆転駆動信号及び前記停
止信号の出力を制御する制御回路とを備えたモータドラ
イブシステムにおいて、 前記直流モータに流れる電流に比例した信号を検出する
信号検出手段と、 前記信号検出手段から得られた信号のうち、前記正転駆
動信号が出力されたときの第１の信号値と、前記逆転駆
動信号が出力されたときの第２の信号値とを比較する信
号値比較手段と、 前記信号値比較手段からの出力が、前記第１の信号値と
前記第２の信号値とが略等しいことを示すときに、前記
制御回路に前記停止信号出力用のタイミング信号を発生
させる手段とを具備したことを特徴とするモータ停止検
出回路。1. A motor drive circuit for switching and outputting a forward rotation drive signal, a reverse rotation drive signal and a stop signal to a DC motor, and a control signal supplied to the motor drive circuit to supply the forward rotation drive signal, In a motor drive system including a control circuit that controls the output of the reverse rotation drive signal and the stop signal, a signal detection unit that detects a signal proportional to a current flowing in the DC motor, and a signal detection unit that is obtained from the signal detection unit. Of the signals, a signal value comparison means for comparing a first signal value when the forward drive signal is output and a second signal value when the reverse drive signal is output, and the signal value Means for causing the control circuit to generate the timing signal for outputting the stop signal when the output from the comparing means indicates that the first signal value and the second signal value are substantially equal to each other. Motor stop detection circuit, characterized in that it comprises a.