JP3800917B2 - モータ制御装置および記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばラインプリンタなどにおける紙送り用のモータの制御に適したモータ制御装置、およびそのモータ制御装置を動作させるための実行プログラムを記憶した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にラインプリンタに用いられる紙送り用のモータは、一定の移動量で精度良く紙送りする観点からステッピングモータが主流を占める。一方、ラインプリンタに属するインクジェットプリンタなどでは、キャリッジヘッド移動用のモータとして直流（Direct Current）モータ（以下、略して「ＤＣモータ」と言う。）を採用したものが多い。
【０００３】
これらのモータは、それぞれ一長一短を有するために各動作態様に応じて適用されるが、紙送り用のステッピングモータは動作音が大きいことから、動作音の静かなＤＣモータを紙送り用モータに採用したラインプリンタもある。このＤＣモータを紙送り用とした場合、モータ制御装置は、ステッピングモータの場合と同じく一定の紙送りを行うために、精度良くモータ速度を制御する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ＤＣモータのモータ速度を制御しながら紙送りする場合について考えてみると、加速時や定速時のモータ速度制御についてはそれほど困難でもないが、モータ速度を減速させる際、一定の紙送り量をもって常に正確な位置（時点）でモータを停止させなければならず、この点、モータ速度の減速制御が最も重要なポイントとされる。従来のＤＣモータ用のモータ制御装置は、ロータリエンコーダからのエンコーダ信号を用いてフィードバック制御を行いつつ、理想的な減速曲線と極力一致するように、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）制御によってモータを減速させていた。
【０００５】
ところが、上記従来のモータ速度を減速させる手法では、減速が過大になった場合、ロータリエンコーダからのエンコーダ信号のエッジが長時間出現せず、その間はＰＷＭ制御による速度変更がなされないので、モータが停止してしまうことがあった。すなわち、目標停止位置に達する以前にモータが急に停止してしまうこともあり、モータ速度の減速制御としては問題を有するものであった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みて提案されたものであって、モータ速度の減速に際して精度良くスムーズにモータを停止させることができるモータ制御装置、およびモータ制御装置を動作させるための実行プログラムを記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明のモータ制御装置は、モータの回転速度を段階的に減少させて当該モータを目標停止位置に停止させるモータ制御装置であって、上記モータの回転位置を所定のピッチで検出する回転位置検出手段と、上記回転位置検出手段により上記モータの回転位置が検出される毎に、上記モータの回転速度を段階的に減少させる第１の速度制御手段と、上記回転位置検出手段により上記モータの回転位置が検出される前に前回の回転位置の検出時点から予め設定された所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段と、上記判断手段により上記所定の時間が経過したと判断されると、上記モータの回転速度を上昇させる第２の速度制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このようなモータ制御装置によれば、モータの回転速度を段階的に減速中、その回転速度が失速するような過大な減速状態が発生しても、減速し過ぎと判断される場合にはモータの回転速度を上昇させるので、モータの回転速度の減速に際して目標停止位置に達する以前にモータが急に停止するようなことはなく、精度良くスムーズにモータを停止させることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載した発明のモータ制御装置は、請求項１に記載のモータ制御装置であって、上記回転位置検出手段は、上記モータの回転軸に設けられたエンコーダからなり、上記第１の速度制御手段は、上記エンコーダからパルス信号が出力される毎に、上記モータの回転速度を段階的に減少させるものであり、上記判断手段は、上記エンコーダからパルス信号が出力される前に前回パルス信号が出力された時点から上記所定の時間が経過したか否かを判断するものである。
【００１０】
このようなモータ制御装置によれば、請求項１に記載のモータ制御装置による効果に加えて、エンコーダから出力されるパルス信号の間隔が所定の時間以上に長大化して必要以上に間延びする場合には、減速中にあるモータの回転速度を極めてわずかに加速することができる。つまり、目標停止位置手前の時点で回転速度が必要以上に落ち込んだ状態であっても、目標停止位置に到達できるように減速から一転して回転速度を加速することができる。
【００１１】
さらに、請求項３に記載した発明のモータ制御装置は、請求項２に記載のモータ制御装置であって、上記判断手段は、上記エンコーダからパルス信号が出力される毎に計時を開始する計時手段と、上記エンコーダから次のパルス信号が出力される前に上記計時手段により上記所定の時間が計時されると、タイムオーバの判断結果を出力する出力手段とからなり、上記第２の速度制御手段は、上記判断手段によりタイムオーバの判断結果が出力されると、上記モータの回転速度を上昇させる。
【００１２】
このようなモータ制御装置によれば、請求項２に記載のモータ制御装置による効果に加えて、減速中においてパルス信号の間隔が長大となって減速し過ぎとなっても、計時手段により所定の時間が計時されたとき、モータの回転速度を上昇させるので、目標停止位置に到達するまでに回転速度の過度に低い状態が長らく続き過ぎて停止に至る事態を回避することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載した発明のモータ制御装置は、請求項３に記載のモータ制御装置であって、上記判断手段は、上記回転位置検出手段により検出される上記モータの回転位置の時間間隔が、当該モータが停止間際とされる所定の時間間隔以上になった時点から上記計時手段の計時動作を開始させる。
【００１４】
このようなモータ制御装置によれば、請求項３に記載のモータ制御装置による効果に加えて、モータの回転速度がほとんど停止間際とされた極めて低速動作による終盤となっても、そのような回転速度の過度に低い低速の状態が長らく続き過ぎて目標停止位置手前で停止することがないように、モータの回転速度を微調整することができる。
【００１５】
さらに、請求項５に記載した発明のモータ制御装置は、請求項３または請求項４に記載のモータ制御装置であって、上記計時手段は、上記エンコーダから次のパルス信号が出力されるまで上記所定の時間が計時される毎にリセットされて当該所定の時間の計時動作を繰り返す一方、上記出力手段は、上記所定の時間が計時される毎に上記タイムオーバの判断結果を出力し、上記第２の速度制御手段は、上記出力手段から上記タイムオーバの判断結果が連続して出力される毎に、上記モータの回転速度を段階的に上昇させる。
【００１６】
このようなモータ制御装置によれば、請求項３または請求項４に記載のモータ制御装置による効果に加えて、モータの回転速度の低速状態が長らく続き過ぎて目標停止位置手前で停止することがないように、所定の時間の計時回数に応じて適度にモータの回転速度を上昇させることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載した発明の記憶媒体は、コンピュータを、モータを目標停止位置 に停止させるために、当該モータの回転軸に設けられたエンコーダからパルス信号が出力される毎に当該モータの回転速度を段階的に減少させる第１の速度制御手段と、上記エンコーダからパルス信号が出力される前に前回パルス信号が出力された時点から予め設定された所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段と、上記判断手段により上記所定の時間が経過したと判断されると、上記モータの回転速度を上昇させる第２の速度制御手段として機能させるためのプログラムが記録されたことを特徴とする。
【００１８】
このような記憶媒体によれば、記憶された実行プログラムに基づいていわゆるマイコンなどのＣＰＵを動作させることにより、請求項１に記載のモータ制御装置の動作を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係るモータ制御装置の一実施形態としてその回路構成を示したブロック図である。なお、このモータ制御装置は、紙送り用のＤＣモータＭを速度制御するものとして、ファクシミリ装置などにおけるラインプリンタに設けられたものである。
【００２１】
図１に示すように、モータ制御装置は、ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、ＥＥＰＲＯＭ４、ＤＭＡＣ５、インターフェース６、エンコーダ１０、エンコーダ処理部１１、加減速制御部１２、駆動制御部２０、Ｈ型ブリッジ回路３０、および駆動用直流電源Ｅなどを具備して概略構成されている。ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、ＥＥＰＲＯＭ４、ＤＭＡＣ５、およびインターフェース６は、いわゆるマイコンの中核機能をなす部分であって、互いにバス線を介して接続されている。バス線には、アドレスバス、データバス、および制御信号線が含まれる。インターフェース６には、エンコーダ処理部１１、加減速制御部１２、および駆動制御部２０が接続されている。エンコーダ処理部１１には、エンコーダ１０が接続されており、駆動制御部２０には、Ｈ型ブリッジ回路３０が接続されている。Ｈ型ブリッジ回路３０には、制御対象としてのＤＣ（直流）モータＭが接続されている。
【００２２】
ＣＰＵ１は、このモータ制御装置全体の動作を制御する。特に、ＣＰＵ１の主要な機能としては、後述するようにパルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）方式によりモータＭを駆動させる信号（以下、「ＰＷＭ駆動信号」と言う。）を生成する演算処理機能が挙げられる。ＲＯＭ２は、ＣＰＵ１の実行プログラムなどを記憶している。ＲＡＭ３は、ＣＰＵ１の作業領域やデータ展開領域などに用いられる。ＥＥＰＲＯＭ４は、各種のフラグやデータなどを記憶する。ＤＭＡＣ５は、ＣＰＵ１に代わってＲＡＭ３とインターフェース６などとの間でデータを直接交換させる。インターフェース６は、バス線に直接つなげられない各部の入出力接点として機能する。なお、詳細については後述するが、インターフェース６にはタイマ回路（図示省略）が内蔵されており、このタイマ回路でカウントされる時間（タイマ値）を参照しつつＣＰＵ１が所定の制御を行う。
【００２３】
エンコーダ１０は、たとえばロータリ光学方式などで主としてＤＣモータＭの回転数（モータ速度）を検出し、その回転数に応じたエンコーダ信号を生成する。エンコーダ処理部１１は、エンコーダ１０から出力されたエンコーダ信号に基づいて種々の必要な信号を作成する。加減速制御部１２は、加速から定速、あるいは定速から減速へと変化する変速点を指示する。駆動制御部２０は、ＰＷＭ駆動信号のレベルに応じた適当なモータ駆動信号を生成してＨ型ブリッジ回路３０に出力することにより、Ｈ型ブリッジ回路３０の動作を直接制御する。つまり、ＰＷＭ駆動信号のレベルに応じてモータ駆動信号のデューティー比が決定され、モータがＰＷＭ制御される。
【００２４】
Ｈ型ブリッジ回路３０は、ＤＣモータＭを高速にスイッチング動作させるために設けられ、ＤＣモータＭを中央に橋絡させた形態で、その橋絡線の両端上下に総計４個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４を接続配置して構成される。具体的に一例として図示するＨ型ブリッジ回路３０では、回路全体の上側に直流電源Ｅの正極端を位置させる一方、その下側に負極端を位置させる。上側正極端と橋絡線両端のそれぞれとを結ぶ各接続線上には、ダイオードＤを並列に接続してＰＮＰ型のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が接続される一方、下側負極端と橋絡線両端のそれぞれとを結ぶ各接続線上には、同じくダイオードＤを並列に接続してＮＰＮ型のトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４が接続されている。各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４は、駆動制御部２０からのモータ駆動信号に応じて個別にオン／オフ動作を行う。モータＭが加速や定速運転する際には、互いに斜めに位置する一対のトランジスタ（Ｔｒ１とＴｒ４またはＴｒ２とＴｒ３）のみがオン状態とされる。たとえば、Ｔｒ１とＴｒ４のトランジスタのみがオン状態の際には、これらのトランジスタＴｒ１，Ｔｒ４を経由する電流経路が形成されてモータＭが正転する。逆に、Ｔｒ２とＴｒ３のトランジスタのみがオン状態の場合には、モータＭが逆転することとなる。なお、本実施形態では、ＤＣモータＭを紙送り用のモータとして用いることから一定方向にのみ回転させるものとし、加速や定速運転の際には、符号がＴｒ１とＴｒ４のトランジスタのみがオン状態とされるものとする。
【００２５】
要点について簡潔に言うと、本発明は、モータ速度の減速制御に特徴を有するのであって、特にモータ速度がほとんど停止間際とされた極めて低速な状態が続く最中、モータ速度が下がり過ぎて目標停止位置の手前で停止に至るといった事態を防ぐものである。モータ速度を減速させる際、ＣＰＵ１は、エンコーダ信号を用いたフィードバック制御によりパルス幅変調方式に基づいてモータＭを制御する。すなわちＣＰＵ１は、エンコーダ信号に基づいてＰＷＭ駆動信号を生成するとともに、このＰＷＭ駆動信号のレベルに応じたデューティー比のモータ駆動信号を生成し、このモータ駆動信号によって各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４を高速にオン／オフ動作させ、Ｈ型ブリッジ回路３０を介してＤＣモータＭを動作させる。各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４をスイッチング動作させるためのモータ駆動信号は、ＰＷＭ駆動信号のレベルに応じてデューティー比を可変させることで生成されるものであり、そのパルス幅に応じてモータ速度が決定される。モータ速度は、減速されるにつれ次第に低速となるが、この際、エンコーダ信号のパルス幅が間延びした状態が一定時間以上にわたって続くと、それに応じてモータ速度が目標停止位置手前で失速するおそれがある。そのためにＣＰＵ１は、タイマ回路によりカウントとされるタイマ値を参照しつつ、エンコーダ信号のパルス幅があまりにも長い場合には、減速中にあるモータ速度を一転させて微増させるのである。
【００２６】
図２および図３は、減速時における各種信号レベルなどを示したタイムチャートであって、図２は減速途中の中間段階、図３は、同じく終期的段階を示したものである。これらの図に基づいて説明すると、ＰＷＭ駆動信号は、エンコーダ信号（ｅｎｃ１）の立ち下がりエッジごとを区切りとしてステップ状に生成され、このＰＷＭ駆動信号によれば、エンコーダ信号の１周期（図中の一点鎖線で示す間隔）ごとにモータ速度が減少される。図２を参照すると、減速途中の中間段階においては、次第にモータ速度が減速することでエンコーダ信号のパルス幅が長大化し、そのような状態に際してタイマ回路によるタイマ値がカウントされる。タイマ値は、原則としてエンコーダ信号のパルス幅の終端ごとに、つまりエンコーダ信号（ｅｎｃ１）の立ち下がりエッジごとにリセットされる。このような動作中においてＣＰＵ１は、各パルス幅の終端を検出するまでの間にタイマ値が一定の値（破線）を超えてタイムオーバとなった場合、例外的にモータ速度を微増させるべくＰＷＭ駆動信号のレベルをステップアップさせる。これにより、エンコーダ信号のパルス幅が間延びしてモータ速度が失速しやすい状況になったとしても、若干の速度アップが図られることから完全に停止に至ることなく、目標停止位置までモータ速度を持続させることができるのである。
【００２７】
一方、減速途中の終期的段階においては、図３に示すように、エンコーダ信号のパルス幅がさらに間延びすることにより、モータ速度の失速しやすい状況となる。そのような状況においても、タイマ値が一定の値を超えてタイムオーバが繰り返し連続する結果、ＣＰＵ１は、タイムオーバの連続した回数分だけ累積加算式にＰＷＭ駆動信号のレベルをステップアップさせる。これにより、モータ駆動信号のデューティー比が増加することから、目標停止位置の直前などでもモータＭが完全に停止することなく、目標停止位置までモータ速度を持続させることができるのである。
【００２８】
すなわち、ＣＰＵ１は、フィードバック情報（パルス波信号）に基づいてモータ速度を減速中、そのフィードバック情報が所定の条件を満たさない場合、減速し過ぎと判断してモータ速度を微増させる速度調整手段を実現している。また、ＲＯＭ２は、モータからのフィードバック情報に基づいてモータ速度を制御するモータ制御装置を動作させるための実行プログラムを記憶した記憶媒体であって、上記フィードバック情報に基づいてモータ速度を減速中、そのフィードバック情報が所定の条件を満たさない場合、減速し過ぎと判断してモータ速度を微増させるための速度調整プログラムを上記実行プログラム中に含む記憶媒体を実現している。
【００２９】
次に、モータ制御装置によるモータ速度減速時の動作について、図面を参照して説明する。
【００３０】
図４は、モータ速度を減速させる際の減速処理手順を示したフローチャート、図５は、モータ速度曲線の一例を説明するために示した説明図である。なお、この減速処理を開始する直前の状態においては、モータＭの速度が一定の状態にある。
【００３１】
図２ないし図５を参照しつつ特に図４のフローチャートを中心に説明すると、まず、ＣＰＵ１は、加減速制御部１２からの指示に応じてモータ速度を定速から減速へと変更するか否かを判断する（Ｓ１）。
【００３２】
減速処理に移る場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は、現時点でエンコーダ処理部１１より出力されたエンコーダ信号を取得する（Ｓ２）。このエンコーダ信号は、先述したように、エンコーダ１０から出力された信号（enc１，enc２）に基づいて、エンコーダ処理部１１により生成されるものである。
【００３３】
現時点でエンコーダ信号を取得したＣＰＵ１は、そのエンコーダ信号のパルス幅に応じたレベルのＰＷＭ駆動信号を生成する（Ｓ３）。そして、このＰＷＭ駆動信号のレベルに応じたデューティー比のモータ駆動信号がＨ型ブリッジ回路３０に入力され、Ｈ型ブリッジ回路３０がスイッチング動作することによってモータＭが定速から減速状態に移行するのである。
【００３４】
以上のようにして減速動作中、ＣＰＵ１は、タイマ回路を駆使してタイマ値をカウントする（Ｓ４）。このタイマ値のカウント動作は、後述するようにリセットされる場合を除いてモータＭが停止するまで続けられる。なお、タイマ値のカウント動作は、モータ速度が所定のレベルに低下するまでは開始されることなく、モータ速度が十分減速した状態で失速のおそれのある減速途中の中間時点などから始めても良い。その際には、エンコーダ信号に基づいて決定されるモータ速度などを基準に開始時点を判断すれば良い。
【００３５】
タイマ値のカウント動作を続ける状態において、ＣＰＵ１は、タイマ値があらかじめ定めた上限基準値（図２および図３に示す破線）に達したか否かでタイムオーバを判断する（Ｓ５）。
【００３６】
タイムオーバと判断されない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ１は、続いてエンコーダ信号のパルス幅の終端を検出したか否かを判断する（Ｓ６）。
【００３７】
エンコーダ信号のパルス幅終端を検出した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は、この時点でモータ速度がわずかながらも低下したと判断し、タイマ回路にタイマ値をリセットさせ、その直後、再びタイマ値のカウント動作を開始する（Ｓ７）。このカウント動作の開始時点は、図２および図３において一点鎖線で下向きの矢印により示される時点に相当する。
【００３８】
さらに、ＣＰＵ１は、タイマ値のカウント動作開始とともに、エンコーダ信号のパルス幅に応じてＰＷＭ駆動信号をステップダウンさせる（Ｓ８）。このＰＷＭ駆動信号が時間の経過につれてステップダウンしていくことにより、モータ速度が次第に低下して減速されるのである。
【００３９】
以上の処理を一通り終えた一定のサイクルごとにＣＰＵ１は、たとえばエンコーダ信号の累積パルス数などを参照することで、目標停止位置（時点）に到達したか否かを判断する（Ｓ９）。
【００４０】
目標停止位置に達した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は、モータ駆動信号の出力を停止することでモータＭを停止させ、この減速処理を終了する。なお、減速処理終了後は、記録のためにごく短い時間にわたってモータＭの停止した状態が続けられる。その後、モータＭは、紙送りのために加速を始めて定速運転に移った後、再び適当な時点で減速処理が行われることとなる。
【００４１】
Ｓ９において、目標停止位置に達したと判断されない場合（Ｓ９：ＮＯ）、ＣＰＵ１は、Ｓ５に戻る。
【００４２】
Ｓ６において、エンコーダ信号のパルス幅終端を検出しない場合（Ｓ６：ＮＯ）、ＣＰＵ１は、繰り返し一定のサイクルでタイムオーバの判断を行うべくＳ５に戻る。
【００４３】
Ｓ５において、タイムオーバしてしまった場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は、Ｓ７と同様にタイマ値のリセットおよびカウント動作を行うが（Ｓ１１）、その際、ＰＷＭ駆動信号をステップアップさせる（Ｓ１２）。ここで、Ｓ１１におけるカウント動作の開始時点は、図２および図３において一点鎖線で上向きの矢印により示される時点に相当する。つまり、エンコーダ信号のパルス幅が理想よりも長大になってしまった場合、その時点でモータ速度の過度に低い状態が長らく続き過ぎと判断され、わずかにモータ速度が微増させられるのである。これにより、目標停止位置に達する以前にモータＭが失速して停止してしまう事態が回避されることとなる。
【００４４】
また、図３に示すように、モータＭを停止させるべき目標停止位置の直前では、図４のフローチャートに示すＳ５，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ９の動作が繰り返し連続して行われる場合もあるが、その際、タイムオーバの連続した回数分だけ累積加算式にＰＷＭ駆動信号がステップアップされる。これにより、モータＭが極めて低速で失速しやすい状態でも、図５に破線で示すように、モータ速度の理想曲線より下落した減速状態が生じることもなく、目標停止位置へと確実に到達させることができる。
【００４５】
Ｓ１において、加減速制御部１２から何ら指示がない場合（Ｓ１：ＮＯ）、ＣＰＵ１は、この減速処理を実行することなくその他の制御動作を行い、モータＭの加速や定速動作などが行われる。
【００４６】
したがって、上記構成、動作を有するモータ制御装置によれば、モータ速度を減速中、モータＭの回転速度を検出するエンコーダ１０からのエンコーダ信号に基づいて、モータ速度があまりにも低下し過ぎて目標停止位置に達する前に失速すると判断される場合には、モータ速度が減速から一転して微増するので、目標停止位置に達する以前にモータＭが急に停止するようなことはなく、精度良くスムーズにモータＭを停止させることができる。
【００４７】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００４８】
たとえば、スイッチング回路としてのＨ型ブリッジ回路３０は、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４で構成されるものでなく、サイリスタなどの他のスイッチング素子で構成しても良い。
【００４９】
モータ制御装置全体の動作は、ＣＰＵ１を中核とするマイクロコンピュータによりマイクロプログラム方式で制御されるとしたが、ワイヤードロジックで構成されたハードウエア回路によって制御されるものとしても良い。
【００５０】
モータＭの回転数を検出するロータリエンコーダ１０は、光学式に限られず電気接点式などでも良く、モータ速度を電気的な検出信号として出力できるものであれば、エンコーダに限ることなくその他のデバイスであっても良い。
【００５１】
モータ制御装置は、ラインプリンタに限らずファクシミリ装置やコピー機、あるいはイメージスキャナなどにも適用することができ、もちろんその用途を紙送りに現定することなく、その他各種の用途に対応させることができる。
【００５２】
その他、上記した本発明の特徴以外に係る構成、動作については、本発明の作用効果を損なわない限りにおいて適宜設計変更できるものである。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明のモータ制御装置によれば、モータの回転速度を減速中、その回転速度が失速するような過大な減速状態が発生しても、減速し過ぎと判断される場合にはモータの回転速度を上昇させるので、モータの回転速度の減速に際して目標停止位置に達する以前にモータが急に停止するようなことはなく、精度良くスムーズにモータを停止させることができる。
【００５４】
また、請求項２に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項１に記載のモータ制御装置による効果に加えて、エンコーダから出力されるパルス信号の間隔が所定の時間以上に長大化して必要以上に間延びする場合には、減速中にあるモータの回転速度を極めてわずかに加速することができる。つまり、目標停止位置手前の時点で回転速度が必要以上に落ち込んだ状態であっても、目標停止位置に到達できるように減速から一転して回転速度を加速することができる。
【００５５】
さらに、請求項３に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項２に記載のモータ制御装置による効果に加えて、減速中においてパルス信号の間隔が長大となって減速し過ぎとなっても、計時手段により所定の時間が計時されたとき、モータの回転速度を上昇させるので、目標停止位置に到達するまでに回転速度の過度に低い状態が長らく続き過ぎて停止に至る事態を回避することができる。
【００５６】
また、請求項４に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項３に記載のモータ制御装置による効果に加えて、モータの回転速度がほとんど停止間際とされた極めて低速動作による終盤となっても、そのような回転速度の過度に低い低速の状態が長らく続き過ぎて目標停止位置手前で停止することがないように、モータの回転速度を微調整することができる。
【００５７】
さらに、請求項５に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項３または請求項４に記載のモータ制御装置による効果に加えて、モータの回転速度の低速状態が長らく続き過ぎて目標停止位置手前で停止することがないように、所定の時間の計時回数に応じて適度にモータの回転速度を上昇させることができる。
【００５８】
また、請求項６に記載した発明の記憶媒体によれば、記憶された実行プログラムに基づいていわゆるマイコンなどのＣＰＵを動作させることにより、請求項１に記載のモータ制御装置の動作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るモータ制御装置の一実施形態としてその回路構成を示したブロック図である。
【図２】 減速時における各種信号レベルなどを示したタイムチャートである。
【図３】 減速時における各種信号レベルなどを示したタイムチャートである。
【図４】 モータ速度を減速させる際の減速処理手順を示したフローチャートである。
【図５】 モータ速度曲線の一例を説明するために示した説明図である。
【符号の説明】
１ ＣＰＵ
２ ＲＯＭ
３ ＲＡＭ
４ ＥＥＰＲＯＭ
５ ＤＭＡＣ
６ インターフェース
１０ エンコーダ
１１ エンコーダ処理部
１２ 加減速制御部
２０ 駆動制御部
３０ Ｈ型ブリッジ回路
Ｍ ＤＣ（直流）モータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばラインプリンタなどにおける紙送り用のモータの制御に適したモータ制御装置、およびそのモータ制御装置を動作させるための実行プログラムを記憶した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にラインプリンタに用いられる紙送り用のモータは、一定の移動量で精度良く紙送りする観点からステッピングモータが主流を占める。一方、ラインプリンタに属するインクジェットプリンタなどでは、キャリッジヘッド移動用のモータとして直流（Direct Current）モータ（以下、略して「ＤＣモータ」と言う。）を採用したものが多い。
【０００３】
これらのモータは、それぞれ一長一短を有するために各動作態様に応じて適用されるが、紙送り用のステッピングモータは動作音が大きいことから、動作音の静かなＤＣモータを紙送り用モータに採用したラインプリンタもある。このＤＣモータを紙送り用とした場合、モータ制御装置は、ステッピングモータの場合と同じく一定の紙送りを行うために、精度良くモータ速度を制御する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ＤＣモータのモータ速度を制御しながら紙送りする場合について考えてみると、加速時や定速時のモータ速度制御についてはそれほど困難でもないが、モータ速度を減速させる際、一定の紙送り量をもって常に正確な位置（時点）でモータを停止させなければならず、この点、モータ速度の減速制御が最も重要なポイントとされる。従来のＤＣモータ用のモータ制御装置は、ロータリエンコーダからのエンコーダ信号を用いてフィードバック制御を行いつつ、理想的な減速曲線と極力一致するように、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）制御によってモータを減速させていた。
【０００５】
ところが、上記従来のモータ速度を減速させる手法では、減速が過大になった場合、ロータリエンコーダからのエンコーダ信号のエッジが長時間出現せず、その間はＰＷＭ制御による速度変更がなされないので、モータが停止してしまうことがあった。すなわち、目標停止位置に達する以前にモータが急に停止してしまうこともあり、モータ速度の減速制御としては問題を有するものであった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みて提案されたものであって、モータ速度の減速に際して精度良くスムーズにモータを停止させることができるモータ制御装置、およびモータ制御装置を動作させるための実行プログラムを記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明のモータ制御装置は、モータの回転速度を段階的に減少させて当該モータを目標停止位置に停止させるモータ制御装置であって、上記モータの回転位置を所定のピッチで検出する回転位置検出手段と、上記回転位置検出手段により上記モータの回転位置が検出される毎に、上記モータの回転速度を段階的に減少させる第１の速度制御手段と、上記回転位置検出手段により上記モータの回転位置が検出される前に前回の回転位置の検出時点から予め設定された所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段と、上記判断手段により上記所定の時間が経過したと判断されると、上記モータの回転速度を上昇させる第２の速度制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このようなモータ制御装置によれば、モータの回転速度を段階的に減速中、その回転速度が失速するような過大な減速状態が発生しても、減速し過ぎと判断される場合にはモータの回転速度を上昇させるので、モータの回転速度の減速に際して目標停止位置に達する以前にモータが急に停止するようなことはなく、精度良くスムーズにモータを停止させることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載した発明のモータ制御装置は、請求項１に記載のモータ制御装置であって、上記回転位置検出手段は、上記モータの回転軸に設けられたエンコーダからなり、上記第１の速度制御手段は、上記エンコーダからパルス信号が出力される毎に、上記モータの回転速度を段階的に減少させるものであり、上記判断手段は、上記エンコーダからパルス信号が出力される前に前回パルス信号が出力された時点から上記所定の時間が経過したか否かを判断するものである。
【００１０】
このようなモータ制御装置によれば、請求項１に記載のモータ制御装置による効果に加えて、エンコーダから出力されるパルス信号の間隔が所定の時間以上に長大化して必要以上に間延びする場合には、減速中にあるモータの回転速度を極めてわずかに加速することができる。つまり、目標停止位置手前の時点で回転速度が必要以上に落ち込んだ状態であっても、目標停止位置に到達できるように減速から一転して回転速度を加速することができる。
【００１１】
さらに、請求項３に記載した発明のモータ制御装置は、請求項２に記載のモータ制御装置であって、上記判断手段は、上記エンコーダからパルス信号が出力される毎に計時を開始する計時手段と、上記エンコーダから次のパルス信号が出力される前に上記計時手段により上記所定の時間が計時されると、タイムオーバの判断結果を出力する出力手段とからなり、上記第２の速度制御手段は、上記判断手段によりタイムオーバの判断結果が出力されると、上記モータの回転速度を上昇させる。
【００１２】
このようなモータ制御装置によれば、請求項２に記載のモータ制御装置による効果に加えて、減速中においてパルス信号の間隔が長大となって減速し過ぎとなっても、計時手段により所定の時間が計時されたとき、モータの回転速度を上昇させるので、目標停止位置に到達するまでに回転速度の過度に低い状態が長らく続き過ぎて停止に至る事態を回避することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載した発明のモータ制御装置は、請求項３に記載のモータ制御装置であって、上記判断手段は、上記回転位置検出手段により検出される上記モータの回転位置の時間間隔が、当該モータが停止間際とされる所定の時間間隔以上になった時点から上記計時手段の計時動作を開始させる。
【００１４】
このようなモータ制御装置によれば、請求項３に記載のモータ制御装置による効果に加えて、モータの回転速度がほとんど停止間際とされた極めて低速動作による終盤となっても、そのような回転速度の過度に低い低速の状態が長らく続き過ぎて目標停止位置手前で停止することがないように、モータの回転速度を微調整することができる。
【００１５】
さらに、請求項５に記載した発明のモータ制御装置は、請求項３または請求項４に記載のモータ制御装置であって、上記計時手段は、上記エンコーダから次のパルス信号が出力されるまで上記所定の時間が計時される毎にリセットされて当該所定の時間の計時動作を繰り返す一方、上記出力手段は、上記所定の時間が計時される毎に上記タイムオーバの判断結果を出力し、上記第２の速度制御手段は、上記出力手段から上記タイムオーバの判断結果が連続して出力される毎に、上記モータの回転速度を段階的に上昇させる。
【００１６】
このようなモータ制御装置によれば、請求項３または請求項４に記載のモータ制御装置による効果に加えて、モータの回転速度の低速状態が長らく続き過ぎて目標停止位置手前で停止することがないように、所定の時間の計時回数に応じて適度にモータの回転速度を上昇させることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載した発明の記憶媒体は、コンピュータを、モータを目標停止位置 に停止させるために、当該モータの回転軸に設けられたエンコーダからパルス信号が出力される毎に当該モータの回転速度を段階的に減少させる第１の速度制御手段と、上記エンコーダからパルス信号が出力される前に前回パルス信号が出力された時点から予め設定された所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段と、上記判断手段により上記所定の時間が経過したと判断されると、上記モータの回転速度を上昇させる第２の速度制御手段として機能させるためのプログラムが記録されたことを特徴とする。
【００１８】
このような記憶媒体によれば、記憶された実行プログラムに基づいていわゆるマイコンなどのＣＰＵを動作させることにより、請求項１に記載のモータ制御装置の動作を実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係るモータ制御装置の一実施形態としてその回路構成を示したブロック図である。なお、このモータ制御装置は、紙送り用のＤＣモータＭを速度制御するものとして、ファクシミリ装置などにおけるラインプリンタに設けられたものである。
【００２１】
図１に示すように、モータ制御装置は、ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、ＥＥＰＲＯＭ４、ＤＭＡＣ５、インターフェース６、エンコーダ１０、エンコーダ処理部１１、加減速制御部１２、駆動制御部２０、Ｈ型ブリッジ回路３０、および駆動用直流電源Ｅなどを具備して概略構成されている。ＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、ＥＥＰＲＯＭ４、ＤＭＡＣ５、およびインターフェース６は、いわゆるマイコンの中核機能をなす部分であって、互いにバス線を介して接続されている。バス線には、アドレスバス、データバス、および制御信号線が含まれる。インターフェース６には、エンコーダ処理部１１、加減速制御部１２、および駆動制御部２０が接続されている。エンコーダ処理部１１には、エンコーダ１０が接続されており、駆動制御部２０には、Ｈ型ブリッジ回路３０が接続されている。Ｈ型ブリッジ回路３０には、制御対象としてのＤＣ（直流）モータＭが接続されている。
【００２２】
ＣＰＵ１は、このモータ制御装置全体の動作を制御する。特に、ＣＰＵ１の主要な機能としては、後述するようにパルス幅変調（Pulse Width Modulation：ＰＷＭ）方式によりモータＭを駆動させる信号（以下、「ＰＷＭ駆動信号」と言う。）を生成する演算処理機能が挙げられる。ＲＯＭ２は、ＣＰＵ１の実行プログラムなどを記憶している。ＲＡＭ３は、ＣＰＵ１の作業領域やデータ展開領域などに用いられる。ＥＥＰＲＯＭ４は、各種のフラグやデータなどを記憶する。ＤＭＡＣ５は、ＣＰＵ１に代わってＲＡＭ３とインターフェース６などとの間でデータを直接交換させる。インターフェース６は、バス線に直接つなげられない各部の入出力接点として機能する。なお、詳細については後述するが、インターフェース６にはタイマ回路（図示省略）が内蔵されており、このタイマ回路でカウントされる時間（タイマ値）を参照しつつＣＰＵ１が所定の制御を行う。
【００２３】
エンコーダ１０は、たとえばロータリ光学方式などで主としてＤＣモータＭの回転数（モータ速度）を検出し、その回転数に応じたエンコーダ信号を生成する。エンコーダ処理部１１は、エンコーダ１０から出力されたエンコーダ信号に基づいて種々の必要な信号を作成する。加減速制御部１２は、加速から定速、あるいは定速から減速へと変化する変速点を指示する。駆動制御部２０は、ＰＷＭ駆動信号のレベルに応じた適当なモータ駆動信号を生成してＨ型ブリッジ回路３０に出力することにより、Ｈ型ブリッジ回路３０の動作を直接制御する。つまり、ＰＷＭ駆動信号のレベルに応じてモータ駆動信号のデューティー比が決定され、モータがＰＷＭ制御される。
【００２４】
Ｈ型ブリッジ回路３０は、ＤＣモータＭを高速にスイッチング動作させるために設けられ、ＤＣモータＭを中央に橋絡させた形態で、その橋絡線の両端上下に総計４個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４を接続配置して構成される。具体的に一例として図示するＨ型ブリッジ回路３０では、回路全体の上側に直流電源Ｅの正極端を位置させる一方、その下側に負極端を位置させる。上側正極端と橋絡線両端のそれぞれとを結ぶ各接続線上には、ダイオードＤを並列に接続してＰＮＰ型のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２が接続される一方、下側負極端と橋絡線両端のそれぞれとを結ぶ各接続線上には、同じくダイオードＤを並列に接続してＮＰＮ型のトランジスタＴｒ３，Ｔｒ４が接続されている。各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４は、駆動制御部２０からのモータ駆動信号に応じて個別にオン／オフ動作を行う。モータＭが加速や定速運転する際には、互いに斜めに位置する一対のトランジスタ（Ｔｒ１とＴｒ４またはＴｒ２とＴｒ３）のみがオン状態とされる。たとえば、Ｔｒ１とＴｒ４のトランジスタのみがオン状態の際には、これらのトランジスタＴｒ１，Ｔｒ４を経由する電流経路が形成されてモータＭが正転する。逆に、Ｔｒ２とＴｒ３のトランジスタのみがオン状態の場合には、モータＭが逆転することとなる。なお、本実施形態では、ＤＣモータＭを紙送り用のモータとして用いることから一定方向にのみ回転させるものとし、加速や定速運転の際には、符号がＴｒ１とＴｒ４のトランジスタのみがオン状態とされるものとする。
【００２５】
要点について簡潔に言うと、本発明は、モータ速度の減速制御に特徴を有するのであって、特にモータ速度がほとんど停止間際とされた極めて低速な状態が続く最中、モータ速度が下がり過ぎて目標停止位置の手前で停止に至るといった事態を防ぐものである。モータ速度を減速させる際、ＣＰＵ１は、エンコーダ信号を用いたフィードバック制御によりパルス幅変調方式に基づいてモータＭを制御する。すなわちＣＰＵ１は、エンコーダ信号に基づいてＰＷＭ駆動信号を生成するとともに、このＰＷＭ駆動信号のレベルに応じたデューティー比のモータ駆動信号を生成し、このモータ駆動信号によって各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４を高速にオン／オフ動作させ、Ｈ型ブリッジ回路３０を介してＤＣモータＭを動作させる。各トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４をスイッチング動作させるためのモータ駆動信号は、ＰＷＭ駆動信号のレベルに応じてデューティー比を可変させることで生成されるものであり、そのパルス幅に応じてモータ速度が決定される。モータ速度は、減速されるにつれ次第に低速となるが、この際、エンコーダ信号のパルス幅が間延びした状態が一定時間以上にわたって続くと、それに応じてモータ速度が目標停止位置手前で失速するおそれがある。そのためにＣＰＵ１は、タイマ回路によりカウントとされるタイマ値を参照しつつ、エンコーダ信号のパルス幅があまりにも長い場合には、減速中にあるモータ速度を一転させて微増させるのである。
【００２６】
図２および図３は、減速時における各種信号レベルなどを示したタイムチャートであって、図２は減速途中の中間段階、図３は、同じく終期的段階を示したものである。これらの図に基づいて説明すると、ＰＷＭ駆動信号は、エンコーダ信号（ｅｎｃ１）の立ち下がりエッジごとを区切りとしてステップ状に生成され、このＰＷＭ駆動信号によれば、エンコーダ信号の１周期（図中の一点鎖線で示す間隔）ごとにモータ速度が減少される。図２を参照すると、減速途中の中間段階においては、次第にモータ速度が減速することでエンコーダ信号のパルス幅が長大化し、そのような状態に際してタイマ回路によるタイマ値がカウントされる。タイマ値は、原則としてエンコーダ信号のパルス幅の終端ごとに、つまりエンコーダ信号（ｅｎｃ１）の立ち下がりエッジごとにリセットされる。このような動作中においてＣＰＵ１は、各パルス幅の終端を検出するまでの間にタイマ値が一定の値（破線）を超えてタイムオーバとなった場合、例外的にモータ速度を微増させるべくＰＷＭ駆動信号のレベルをステップアップさせる。これにより、エンコーダ信号のパルス幅が間延びしてモータ速度が失速しやすい状況になったとしても、若干の速度アップが図られることから完全に停止に至ることなく、目標停止位置までモータ速度を持続させることができるのである。
【００２７】
一方、減速途中の終期的段階においては、図３に示すように、エンコーダ信号のパルス幅がさらに間延びすることにより、モータ速度の失速しやすい状況となる。そのような状況においても、タイマ値が一定の値を超えてタイムオーバが繰り返し連続する結果、ＣＰＵ１は、タイムオーバの連続した回数分だけ累積加算式にＰＷＭ駆動信号のレベルをステップアップさせる。これにより、モータ駆動信号のデューティー比が増加することから、目標停止位置の直前などでもモータＭが完全に停止することなく、目標停止位置までモータ速度を持続させることができるのである。
【００２８】
すなわち、ＣＰＵ１は、フィードバック情報（パルス波信号）に基づいてモータ速度を減速中、そのフィードバック情報が所定の条件を満たさない場合、減速し過ぎと判断してモータ速度を微増させる速度調整手段を実現している。また、ＲＯＭ２は、モータからのフィードバック情報に基づいてモータ速度を制御するモータ制御装置を動作させるための実行プログラムを記憶した記憶媒体であって、上記フィードバック情報に基づいてモータ速度を減速中、そのフィードバック情報が所定の条件を満たさない場合、減速し過ぎと判断してモータ速度を微増させるための速度調整プログラムを上記実行プログラム中に含む記憶媒体を実現している。
【００２９】
次に、モータ制御装置によるモータ速度減速時の動作について、図面を参照して説明する。
【００３０】
図４は、モータ速度を減速させる際の減速処理手順を示したフローチャート、図５は、モータ速度曲線の一例を説明するために示した説明図である。なお、この減速処理を開始する直前の状態においては、モータＭの速度が一定の状態にある。
【００３１】
図２ないし図５を参照しつつ特に図４のフローチャートを中心に説明すると、まず、ＣＰＵ１は、加減速制御部１２からの指示に応じてモータ速度を定速から減速へと変更するか否かを判断する（Ｓ１）。
【００３２】
減速処理に移る場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は、現時点でエンコーダ処理部１１より出力されたエンコーダ信号を取得する（Ｓ２）。このエンコーダ信号は、先述したように、エンコーダ１０から出力された信号（enc１，enc２）に基づいて、エンコーダ処理部１１により生成されるものである。
【００３３】
現時点でエンコーダ信号を取得したＣＰＵ１は、そのエンコーダ信号のパルス幅に応じたレベルのＰＷＭ駆動信号を生成する（Ｓ３）。そして、このＰＷＭ駆動信号のレベルに応じたデューティー比のモータ駆動信号がＨ型ブリッジ回路３０に入力され、Ｈ型ブリッジ回路３０がスイッチング動作することによってモータＭが定速から減速状態に移行するのである。
【００３４】
以上のようにして減速動作中、ＣＰＵ１は、タイマ回路を駆使してタイマ値をカウントする（Ｓ４）。このタイマ値のカウント動作は、後述するようにリセットされる場合を除いてモータＭが停止するまで続けられる。なお、タイマ値のカウント動作は、モータ速度が所定のレベルに低下するまでは開始されることなく、モータ速度が十分減速した状態で失速のおそれのある減速途中の中間時点などから始めても良い。その際には、エンコーダ信号に基づいて決定されるモータ速度などを基準に開始時点を判断すれば良い。
【００３５】
タイマ値のカウント動作を続ける状態において、ＣＰＵ１は、タイマ値があらかじめ定めた上限基準値（図２および図３に示す破線）に達したか否かでタイムオーバを判断する（Ｓ５）。
【００３６】
タイムオーバと判断されない場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ１は、続いてエンコーダ信号のパルス幅の終端を検出したか否かを判断する（Ｓ６）。
【００３７】
エンコーダ信号のパルス幅終端を検出した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は、この時点でモータ速度がわずかながらも低下したと判断し、タイマ回路にタイマ値をリセットさせ、その直後、再びタイマ値のカウント動作を開始する（Ｓ７）。このカウント動作の開始時点は、図２および図３において一点鎖線で下向きの矢印により示される時点に相当する。
【００３８】
さらに、ＣＰＵ１は、タイマ値のカウント動作開始とともに、エンコーダ信号のパルス幅に応じてＰＷＭ駆動信号をステップダウンさせる（Ｓ８）。このＰＷＭ駆動信号が時間の経過につれてステップダウンしていくことにより、モータ速度が次第に低下して減速されるのである。
【００３９】
以上の処理を一通り終えた一定のサイクルごとにＣＰＵ１は、たとえばエンコーダ信号の累積パルス数などを参照することで、目標停止位置（時点）に到達したか否かを判断する（Ｓ９）。
【００４０】
目標停止位置に達した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は、モータ駆動信号の出力を停止することでモータＭを停止させ、この減速処理を終了する。なお、減速処理終了後は、記録のためにごく短い時間にわたってモータＭの停止した状態が続けられる。その後、モータＭは、紙送りのために加速を始めて定速運転に移った後、再び適当な時点で減速処理が行われることとなる。
【００４１】
Ｓ９において、目標停止位置に達したと判断されない場合（Ｓ９：ＮＯ）、ＣＰＵ１は、Ｓ５に戻る。
【００４２】
Ｓ６において、エンコーダ信号のパルス幅終端を検出しない場合（Ｓ６：ＮＯ）、ＣＰＵ１は、繰り返し一定のサイクルでタイムオーバの判断を行うべくＳ５に戻る。
【００４３】
Ｓ５において、タイムオーバしてしまった場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１は、Ｓ７と同様にタイマ値のリセットおよびカウント動作を行うが（Ｓ１１）、その際、ＰＷＭ駆動信号をステップアップさせる（Ｓ１２）。ここで、Ｓ１１におけるカウント動作の開始時点は、図２および図３において一点鎖線で上向きの矢印により示される時点に相当する。つまり、エンコーダ信号のパルス幅が理想よりも長大になってしまった場合、その時点でモータ速度の過度に低い状態が長らく続き過ぎと判断され、わずかにモータ速度が微増させられるのである。これにより、目標停止位置に達する以前にモータＭが失速して停止してしまう事態が回避されることとなる。
【００４４】
また、図３に示すように、モータＭを停止させるべき目標停止位置の直前では、図４のフローチャートに示すＳ５，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ９の動作が繰り返し連続して行われる場合もあるが、その際、タイムオーバの連続した回数分だけ累積加算式にＰＷＭ駆動信号がステップアップされる。これにより、モータＭが極めて低速で失速しやすい状態でも、図５に破線で示すように、モータ速度の理想曲線より下落した減速状態が生じることもなく、目標停止位置へと確実に到達させることができる。
【００４５】
Ｓ１において、加減速制御部１２から何ら指示がない場合（Ｓ１：ＮＯ）、ＣＰＵ１は、この減速処理を実行することなくその他の制御動作を行い、モータＭの加速や定速動作などが行われる。
【００４６】
したがって、上記構成、動作を有するモータ制御装置によれば、モータ速度を減速中、モータＭの回転速度を検出するエンコーダ１０からのエンコーダ信号に基づいて、モータ速度があまりにも低下し過ぎて目標停止位置に達する前に失速すると判断される場合には、モータ速度が減速から一転して微増するので、目標停止位置に達する以前にモータＭが急に停止するようなことはなく、精度良くスムーズにモータＭを停止させることができる。
【００４７】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００４８】
たとえば、スイッチング回路としてのＨ型ブリッジ回路３０は、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４で構成されるものでなく、サイリスタなどの他のスイッチング素子で構成しても良い。
【００４９】
モータ制御装置全体の動作は、ＣＰＵ１を中核とするマイクロコンピュータによりマイクロプログラム方式で制御されるとしたが、ワイヤードロジックで構成されたハードウエア回路によって制御されるものとしても良い。
【００５０】
モータＭの回転数を検出するロータリエンコーダ１０は、光学式に限られず電気接点式などでも良く、モータ速度を電気的な検出信号として出力できるものであれば、エンコーダに限ることなくその他のデバイスであっても良い。
【００５１】
モータ制御装置は、ラインプリンタに限らずファクシミリ装置やコピー機、あるいはイメージスキャナなどにも適用することができ、もちろんその用途を紙送りに現定することなく、その他各種の用途に対応させることができる。
【００５２】
その他、上記した本発明の特徴以外に係る構成、動作については、本発明の作用効果を損なわない限りにおいて適宜設計変更できるものである。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明のモータ制御装置によれば、モータの回転速度を減速中、その回転速度が失速するような過大な減速状態が発生しても、減速し過ぎと判断される場合にはモータの回転速度を上昇させるので、モータの回転速度の減速に際して目標停止位置に達する以前にモータが急に停止するようなことはなく、精度良くスムーズにモータを停止させることができる。
【００５４】
また、請求項２に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項１に記載のモータ制御装置による効果に加えて、エンコーダから出力されるパルス信号の間隔が所定の時間以上に長大化して必要以上に間延びする場合には、減速中にあるモータの回転速度を極めてわずかに加速することができる。つまり、目標停止位置手前の時点で回転速度が必要以上に落ち込んだ状態であっても、目標停止位置に到達できるように減速から一転して回転速度を加速することができる。
【００５５】
さらに、請求項３に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項２に記載のモータ制御装置による効果に加えて、減速中においてパルス信号の間隔が長大となって減速し過ぎとなっても、計時手段により所定の時間が計時されたとき、モータの回転速度を上昇させるので、目標停止位置に到達するまでに回転速度の過度に低い状態が長らく続き過ぎて停止に至る事態を回避することができる。
【００５６】
また、請求項４に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項３に記載のモータ制御装置による効果に加えて、モータの回転速度がほとんど停止間際とされた極めて低速動作による終盤となっても、そのような回転速度の過度に低い低速の状態が長らく続き過ぎて目標停止位置手前で停止することがないように、モータの回転速度を微調整することができる。
【００５７】
さらに、請求項５に記載した発明のモータ制御装置によれば、請求項３または請求項４に記載のモータ制御装置による効果に加えて、モータの回転速度の低速状態が長らく続き過ぎて目標停止位置手前で停止することがないように、所定の時間の計時回数に応じて適度にモータの回転速度を上昇させることができる。
【００５８】
また、請求項６に記載した発明の記憶媒体によれば、記憶された実行プログラムに基づいていわゆるマイコンなどのＣＰＵを動作させることにより、請求項１に記載のモータ制御装置の動作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るモータ制御装置の一実施形態としてその回路構成を示したブロック図である。
【図２】 減速時における各種信号レベルなどを示したタイムチャートである。
【図３】 減速時における各種信号レベルなどを示したタイムチャートである。
【図４】 モータ速度を減速させる際の減速処理手順を示したフローチャートである。
【図５】 モータ速度曲線の一例を説明するために示した説明図である。
【符号の説明】
１ ＣＰＵ
２ ＲＯＭ
３ ＲＡＭ
４ ＥＥＰＲＯＭ
５ ＤＭＡＣ
６ インターフェース
１０ エンコーダ
１１ エンコーダ処理部
１２ 加減速制御部
２０ 駆動制御部
３０ Ｈ型ブリッジ回路
Ｍ ＤＣ（直流）モータ
Claims (6)
- モータの回転速度を段階的に減少させて当該モータを目標停止位置に停止させるモータ制御装置であって、
上記モータの回転位置を所定のピッチで検出する回転位置検出手段と、
上記回転位置検出手段により上記モータの回転位置が検出される毎に、上記モータの回転速度を段階的に減少させる第１の速度制御手段と、
上記回転位置検出手段により上記モータの回転位置が検出される前に前回の回転位置の検出時点から予め設定された所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段と、
上記判断手段により上記所定の時間が経過したと判断されると、上記モータの回転速度を上昇させる第２の速度制御手段と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。 - 上記回転位置検出手段は、上記モータの回転軸に設けられたエンコーダからなり、
上記第１の速度制御手段は、上記エンコーダからパルス信号が出力される毎に、上記モータの回転速度を段階的に減少させるものであり、
上記判断手段は、上記エンコーダからパルス信号が出力される前に前回パルス信号が出力された時点から上記所定の時間が経過したか否かを判断するものである、請求項１に記載のモータ制御装置。 - 上記判断手段は、上記エンコーダからパルス信号が出力される毎に計時を開始する計時手段と、上記エンコーダから次のパルス信号が出力される前に上記計時手段により上記所定の時間が計時されると、タイムオーバの判断結果を出力する出力手段とからなり、
上記第２の速度制御手段は、上記判断手段によりタイムオーバの判断結果が出力されると、上記モータの回転速度を上昇させる、請求項２に記載のモータ制御装置。 - 上記判断手段は、上記回転位置検出手段により検出される上記モータの回転位置の時間間隔が、当該モータが停止間際とされる所定の時間間隔以上になった時点から上記計時手段の計時動作を開始させる、請求項３に記載のモータ制御装置。
- 上記計時手段は、上記エンコーダから次のパルス信号が出力されるまで上記所定の時間が計時される毎にリセットされて当該所定の時間の計時動作を繰り返す一方、上記出力手段は、上記所定の時間が計時される毎に上記タイムオーバの判断結果を出力し、
上記第２の速度制御手段は、上記出力手段から上記タイムオーバの判断結果が連続して出力される毎に、上記モータの回転速度を段階的に上昇させる、請求項３または請求項４に記載のモータ制御装置。 - コンピュータを、
モータを目標停止位置に停止させるために、当該モータの回転軸に設けられたエンコーダからパルス信号が出力される毎に当該モータの回転速度を段階的に減少させる第１の速度制御手段と、
上記エンコーダからパルス信号が出力される前に前回パルス信号が出力された時点から予め設定された所定の時間が経過したか否かを判断する判断手段と、
上記判断手段により上記所定の時間が経過したと判断されると、上記モータの回転速度を上昇させる第２の速度制御手段と、
して機能させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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