JP7186569B2 - モータの駆動制御装置、ファン装置およびモータの駆動制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータの駆動制御装置、ファン装置およびモータの駆動制御方法に関する。

従来、ファンモータの回路基板が備える標準のインターフェースは、電源ライン端子、ＧＮＤ端子、速度指令端子、回転数情報出力端子の４つである。他方、防水機能を備えるファンモータは、回路基板を樹脂で覆うポッティングが施されている。そのため、防水機能を有するファンモータは、仕様を変更するためにファームウェアを書き換えることが容易ではない。例えば、ファームウェアを変更するために、例えば端子を追加するとコストアップに繋がり、安価なシステムには適用できなくなる。

そこで、外部装置とのインターフェース端子である第一端子および第二端子とを備え、モータ駆動電圧が基準電圧より高い時は、第一端子がモータの速度制御信号の入力、第二端子がモータの回転数に応じた信号の出力となり、モータ駆動電源電圧が基準電圧より低い時は、第一端子が通信の入力、第二端子が通信の出力となるようにした技術が提案された（特許文献１を参照）。

特開２０１４―２３０３１３号公報

しかしながら、上記の従来技術では、外部とのインターフェース端子を別途設ける必要があるため、構成の簡素化やコスト低減の面からは、さらなる改良の余地がある。

本発明は、上記を課題の一例とするものであり、より簡単かつ確実に外部装置との通信を可能とするモータの駆動制御装置、ファン装置およびモータの駆動制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係るモータの駆動制御装置は、モータに駆動信号を出力するモータ駆動部と、制御回路部と、通信経路形成部と、を備える。前記制御回路部は、電源電圧に対応する電圧を入力する電圧入力部と、前記モータの速度指令信号を入力する入力経路に接続される速度指令入力部と、前記モータの回転数に応じた回転数情報を出力する出力経路に接続される回転数情報出力部と、外部と通信可能な通信部とを備えるとともに、前記モータ駆動部に駆動制御信号を出力する。前記通信経路形成部は、所定のモード切替条件が満たされた場合、前記入力経路および前記出力経路のうち一方の経路である第１の経路を介して外部装置と前記制御回路部の前記通信部との間で情報通信を可能とする外部通信経路を形成する。前記外部通信経路は、前記第１の経路と前記通信経路形成部とを結ぶ第１外部通信経路と、前記通信経路形成部と前記制御回路部の前記通信部の通信端子とを結ぶ第２外部通信経路とで構成される。前記所定のモード切替条件が満たされた場合、前記通信経路形成部が前記第１外部通信経路と前記第２外部通信経路を接続することにより、前記外部通信経路が形成される。

図１は、実施形態に係るモータの駆動制御装置の概要を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係るファン装置の構成例を示すブロック図である。 図３は、状態維持部を構成するラッチ回路の一例を示す説明図である。 図４は、実施形態に係るモータの駆動制御装置の電源投入から外部装置との通信までを含む処理動作の一例を示すタイムチャートである。 図５は、モード切替条件の一例である電圧値の変遷の一態様を示す説明図である。 図６は、実施形態に係るモータの駆動制御装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図７Ａは、外部装置の一例であるプログラム書換え装置の動作の流れを示す説明図である。 図７Ｂは、プログラム書換え処理を終えた後の実施形態に係るモータの駆動制御装置に対する操作の一例を示す説明図である。 図８は、変形例に係るモータの駆動制御装置の電源投入から外部装置との通信までを含む処理動作の一例を示すタイムチャートである。 図９は、変形例に係るモータの駆動制御装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という)を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ構成要素には同じ符号を付している。

以下、実施形態に係るモータの駆動制御装置、ファン装置およびモータの駆動制御方法について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態により、モータの駆動制御装置の構成等が限定されるものではない。

まず、実施形態に係るモータの駆動制御装置の概要について、図１を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係るモータの駆動制御装置の概要を示すブロック図である。図示するように、本実施形態に係るモータの駆動制御装置は、インペラ３００を駆動するモータ２００の駆動制御を行う。

図１に示すように、モータの駆動制御装置１０（以下、「モータ制御装置１０」とする場合がある）は、通信経路形成部１と、制御回路部２と、モータ駆動部３とを備える。本実施形態に係るモータの駆動制御装置１０は、たとえば、防水処理が施されたファン装置４００（図２参照）の駆動用に好適に用いることができる。なお、本実施形態では、防水処理を施すために、モータ制御装置１０はポッティング処理によって基板（不図示）上に樹脂で被覆されている。

制御回路部２は、制御部２０を備え、所定のプログラムやデータを記憶した記憶部などと協働して所定の処理を実行する。本実施形態に係る制御部２０は、電圧入力部２６０、ＦＧ（回転数信号）出力部（回転数情報出力部の一例）２４０、ＳＣ（速度指令信号）入力部（速度指令入力部の一例）２５０、通信部２１０、リセット部２２０、および切替部２３０として機能する。

電圧入力部２６０は、電源電圧に対応する電圧の入力を受け付ける。ＦＧ出力部２４０は、モータ２００の回転数に応じた回転数信号（回転数情報の一例）（ＦＧ）を出力する。ＳＣ入力部２５０は、モータ２００の速度指令信号（ＳＣ）を入力する。リセット部２２０は、制御回路部２をリセットする信号を受け付ける。切替部２３０は、通信経路形成部１に切替信号を出力する。

また、制御回路部２は、インターフェースとして、電圧入力端子２６と、ＦＧ出力端子２４と、ＳＣ入力端子２５と、通信端子２１と、リセット端子２２と、切替端子２３とを備える。また、制御部２０は、モータ駆動部３に駆動制御信号を出力する。すなわち、モータ駆動部３は、制御回路部２に制御されつつモータ２００を駆動してインペラ３００を回転させる。

電圧入力端子２６には、電源電圧に対応する電圧が入力される。ＦＧ出力端子２４は、モータ２００の回転数に応じた回転数信号（ＦＧ）を出力する出力経路である第１の経路９１に接続される。ＳＣ入力端子２５は、モータ２００の速度指令信号（ＳＣ）を入力する入力経路である第２の経路９２に接続される。リセット端子２２には、制御回路部２をリセットする信号が入力される。切替端子２３は、通信経路形成部１に切替信号を出力する。

通信経路形成部１は、後述する所定のモード切替条件が満たされた場合、第１の経路９１を介して外部装置（図２参照）と制御回路部２の通信端子２１との間で情報通信を可能とする外部通信経路９３を形成する。すなわち、外部通信経路９３が形成される前の通常モードから、外部通信モードへと切り替える。

また、通信経路形成部１は、上記の所定のモード切替条件が満たされた場合、第２の経路９２を介して、外部装置から入力されるリセット信号をリセット端子２２に伝達するリセット信号経路９４を形成する。すなわち、外部通信モードでは、ＳＣ入力端子２５は速度指令信号（ＳＣ）は入力されなくなり、リセット端子２２にリセット信号を入力することが可能となる。

通信経路形成部１による外部通信経路９３およびリセット信号経路９４の形成動作は、モード切替条件が満たされたことを契機に切替端子２３から出力される切替信号によって動作を開始する。すなわち、モード切替条件が満たされるのは、制御部２０が、電圧入力端子２６またはＳＣ入力端子２５のうち、少なくともいずれか一方に、所定の情報が入力されたことを検出した場合である。

切替端子２３から出力された切替信号が通信経路形成部１に入力されると、通信経路形成部１は、例えば内部に設けられた切替回路１１（図２参照）を作動させて、それまで遮断されていた外部通信経路９３およびリセット信号経路９４を通信可能な状態にする。

こうして、基板上に樹脂でポッティングされたモータ制御装置１０であっても、通常モードから通信モードに切り替えることで、既存のハード構成のまま、外部装置との通信を可能にすることができる。したがって、例えば、制御回路部２の記憶部である半導体メモリ素子に記憶させているファームウェアなどのプログラムを、外部装置を用いて簡単に書き換えることができる。

ところで、上述した例では、モータ２００の回転数に応じた回転数信号（ＦＧ）を出力する出力経路を第１の経路９１、モータ２００の速度指令信号（ＳＣ）を入力する入力経路を第２の経路９２としたが、入力経路を第１の経路９１とし、出力経路を第２の経路９２としても構わない。

次に、上述したモータ制御装置１０を備えるファン装置４００について説明する。図２は、実施形態に係るファン装置４００の構成例を示すブロック図、図３は、状態維持部を構成するラッチ回路の一例を示す説明図である。なお、以下では、図２および図３を参照しながら、モータ制御装置１０について、より具体的に説明する。

図２に示すように、ファン装置４００は、モータ２００とインペラ３００とモータ制御装置１０とを備えており、外部とのインターフェースとなる電源電圧入力ゲートＴ１、ＦＧ（回転数信号）出力ゲートＴ２、ＳＣ（速度指令信号）入力ゲートＴ３、およびＧＮＤ（グランド）ゲートＴ４とを備える。

モータ制御装置１０は、前述したように、例えばＭＰＵ（Micro Processor Unit）などで構成される制御部２０を備えるとともに、通信経路形成部１と、モータ駆動部３を備えている。本実施形態においては、通信経路形成部１は切替回路１１を備えるとともに、モータ駆動部３はプリドライバ３０を内蔵している。また、制御部２０は、インターフェースとして、電圧入力端子２６と、ＦＧ出力端子２４と、ＳＣ入力端子２５と、通信端子２１と、リセット端子２２と、切替端子２３と、ＧＮＤ端子２７とを備える。

制御部２０の電圧入力端子２６は、レギュレータ７を介してモータ制御装置１０の電源電圧ポート８１に接続し、電源電圧ポート８１はファン装置４００の電源電圧入力ゲートＴ１に接続している。電源電圧入力ゲートＴ１には、外部から電源電圧が印加される。制御回路部２は電源電圧検出部２８を備え、電源電圧検出部２８は、電源電圧が分圧抵抗によって分圧された電圧を検出する。ＦＧ出力端子２４は、モータ制御装置１０のＦＧ出力ポート８２に接続し、ＦＧ出力ポート８２はファン装置４００のＦＧ出力ゲートＴ２に接続している。ＳＣ入力端子２５は、モータ制御装置１０のＳＣ入力ポート８３に接続し、ＳＣ入力ポート８３はファン装置４００のＳＣ入力ゲートＴ３に接続している。ＧＮＤ端子２７は、モータ制御装置１０のＧＮＤポート８４に接続し、ＧＮＤポート８４はファン装置４００のＧＮＤゲートＴ４に接続している。

また、制御部２０の通信端子２１は、外部通信経路９３及び切替回路１１を介してＦＧ出力端子２４に接続された第１の経路９１に接続される。言い換えれば、外部通信経路９３は、第１の経路９１と切替回路１１とを結ぶ第１外部通信経路９３ａと、切替回路１１と通信端子２１とを結ぶ第２外部通信経路９３ｂとで構成される。

また、制御部２０のリセット端子２２は、リセット信号経路９４及び切替回路１１を介してＳＣ入力端子２５に接続された第２の経路９２に接続される。言い換えれば、リセット信号経路９４は、第２の経路９２と切替回路１１とを結ぶ第１リセット信号経路９４ａと、切替回路１１とリセット端子２２とを結ぶ第２リセット信号経路９４ｂとで構成される。

また、制御部２０の切替端子２３は、切替回路１１に切替信号を送信する切替信号経路９５に接続されている。そして、本実施形態では、この切替信号経路９５に、後述するラッチ回路（状態維持部の一例）６を接続している。

ここで、通信経路形成部１が備える切替回路１１の内部の構造について説明する。図２に示すように、切替回路１１は、第１外部通信経路９３ａと第２外部通信経路９３ｂとを入り切りする第１のスイッチ１１１と、第１リセット信号経路９４ａと第２リセット信号経路９４ｂとを入り切りする第２のスイッチ１１２とを備える。そして、第１のスイッチ１１１には切替信号経路９５に接続する第１スイッチ切替部１１１ａが接続し、第２のスイッチ１１２には、これも切替信号経路９５に接続する第２スイッチ切替部１１１ｂが接続されている。

かかる構成により、制御部２０が所定のモード切替条件が満たされたことを検出すると、切替端子２３から切替信号を切替回路１１の第１スイッチ切替部１１１ａおよび第２スイッチ切替部１１１ｂに出力する。その結果、第１のスイッチ１１１および第２のスイッチ１１２が共にスイッチオン状態になる。第１のスイッチ１１１がオン状態になることで、第１外部通信経路９３ａと第２外部通信経路９３ｂとが接続されて外部通信経路９３が形成される。他方、第２のスイッチ１１２がオン状態になることで、第１リセット信号経路９４ａと第２リセット信号経路９４ｂとが接続されてリセット信号経路９４が形成される。

切替回路１１において、第１のスイッチ１１１および第２のスイッチ１１２のオン状態を維持するために、本実施形態では、状態維持部の一例として図３に示すラッチ回路６を設けている。すなわち、ラッチ回路６は、切替信号経路９５の所定の接続点Ａ（図２参照）を介して切替回路１１の切替ピンをHigh状態に維持させ、第１のスイッチ１１１および第２のスイッチ１１２がオフにならないようにする。

このように、ラッチ回路６は、切替端子２３と通信経路形成部１の切替回路１１とを接続する切替信号経路９５に接続されて、外部装置とモータ制御装置１０との間で情報通信を行う際に、切替信号の出力状態を維持する状態維持部として機能する。このラッチ回路６によって、所定期間（詳細は後述する）、外部通信経路９３およびリセット信号経路９４が形成された状態が維持されることになる。

上述してきたように、外部通信経路９３とリセット信号経路９４とが形成された状態で、外部装置の一例であるプログラム書換装置１００の端子とファン装置４００の対応する端子同士で接続すれば、たとえば、モータ制御装置１０の制御部２０のファームウェアなどの書換えを簡単に行うことができる。なお、外部装置は、特に限定されない。

プログラム書換装置１００の端子とファン装置４００の端子との対応は、以下の通りである。すなわち、プログラム書換装置１００のリセット端子１０１をファン装置４００のＳＣ入力ゲートＴ３へ、プログラム書換装置１００のデータ端子１０２をファン装置４００のＦＧ出力ゲートＴ２へ、プログラム書換装置１００のＧＮＤ端子１０３は、ファン装置４００のＧＮＤゲートＴ４へ接続する。

ここで、モータ制御装置１０の制御部２０が切替端子２３から切替信号を出力する契機となる所定のもモード切替条件について、モータ制御装置１０の動作の流れとともに説明する。図４は、実施形態に係るモータ２００の駆動制御装置１０の電源投入から外部装置との通信までを含む処理動作の一例を示すタイムチャートである。また、図５は、モード切替条件の一例である電圧値の変遷の一態様を示す説明図である。

図４に示すように、モータ２００の状態、換言すればモータ制御装置１０の制御部２０の状態の変遷を、大きく「停止中」→「突入条件確認期間」→「書換突入」→「リセット」→「プログラム書換」→「再起動」→「停止中」と推移するものとする。

本実施形態では、モード切替条件として、電源電圧に対応する電圧値の変遷を示す情報が、予め定められた所定期間内に生じたことを制御回路部２の電源電圧検出部２８が検出することとしている。すなわち、図４に示す「突入条件確認期間」内に、電圧値が所定の変遷態様を行うことを検出したことを条件として、制御回路部２の制御部２０は、通常モードから通信モードへ切り替える切替信号を出力する。「突入条件確認期間」を設けることで、誤検出や誤動作を防止することができる。

「突入条件確認期間」内における具体的な電圧値の変遷は、図４に示すように、モータ２００の通常動作時の駆動電圧範囲（動作範囲内）よりも低い電圧範囲で行われる。そして、かかる動作範囲内において、電源電圧の値が、先ず、第２の閾値よりも大きく第１の閾値よりも小さい値で所定時間推移する。その後、第３の値よりも小さい値まで降下して所定時間推移し、その後、第１の閾値よりも大きな値へ上昇する態様となる。図５に示すように、ここでは、第１の閾値を１８Ｖ、第２の閾値を１７Ｖ、第３の閾値を１６Ｖとしており、これらは、モータ２００の通常動作時の駆動電圧よりも小さい値である。

電圧値がこのように変遷したことを制御回路部２が検出すると、「書換突入」状態となる。すなわち、制御部２０は、通信モードにするために、切替端子２３からHigh信号を出力し、通信経路形成部１により外部通信経路９３とリセット信号経路９４を形成する。なお、ここでは、条件を満たす電圧値の変遷となるように、手動により電源電圧を変化させるようにしているが、かかる処理は自動化させてもよい。

そして、プログラム書換装置１００をファン装置４００に接続すると（図２参照）、プログラム書換装置１００のリセット端子１０１から制御回路部２のリセット端子２２へリセット信号経路９４を介してリセット信号が送信される。こうして、モータ制御装置１０の制御部２０の状態は、「書換突入」状態から「リセット」状態となる。

モータ制御装置１０の制御回路部２がリセット状態になると、制御部２０が備える切替端子２３もオープンとなってしまうため、本実施形態では、図２に示すようにラッチ回路６を切替信号経路９５に接続している。このラッチ回路６によって、所定期間、外部通信経路９３とリセット信号経路９４との形成された状態が維持されることになる。所定期間とは、例えば、「書換突入」状態から「再起動」までをいう。また、切替端子２３がオープンとなったときには、図４の符号Ｂで示すように、切替端子からの出力は、若干低下するが、支障を生じるものではない。

「リセット」状態の後は、モータ制御装置１０の制御部２０は「プログラム書換」状態となり、プログラム書換装置１００から所定のプログラムデータが制御部２０へシリアル送信される。なお、外部装置とモータ制御装置１０との間で送受信される通信情報（データなど）の通信方式、通信形態（一方向通信、双方向通信など）などは、特に限定されない。

データの書き換えを終えると、モータ制御装置１０を再起動させる。再起動時には、電源電圧はモータ２００の通常動作時の動作範囲内まで上昇し、その後は初期状態である「停止中」の状態となる。なお、プログラム書換装置１００との接続は、再起動中の電源電圧がオフ状態のときに解除する。

ここで、モータ制御装置１０の処理の流れの一例として、図６を参照しながら、外部装置との通信を可能にする条件を確認する処理の流れ（突入条件確認フロー）について説明する。図６は、実施形態に係るモータ２００の駆動制御装置１０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図６に示すように、モータ制御装置１０の制御部２０は、先ず、電源投入操作を受けて電源電圧の入力受付を実行する（ステップＳ１１）。次いで、制御部２０は、電源電圧が動作範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。すなわち、制御部２０は、入力された電源電圧が、モータ２００が通常動作するときの範囲内にはなく、動作範囲外であるか否かを判定する。

電源電圧が動作範囲外であると判定した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、制御部２０は、ステップＳ１３に処理を移し、電源電圧が第１の閾値（１８Ｖ）よりも小さく第２の閾値（１７Ｖ）よりも大きいか否かを判定する（図４参照）。一方、電源電圧が動作範囲外ではないと判定した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、制御部２０は、通信モードには移行せずに通常モードを維持する。

制御部２０は、電源電圧が、第１の閾値よりも小さく第２の閾値よりも大きいと判定できるまで待機し（ステップＳ１３：Ｎｏ）、電源電圧が、第１の閾値よりも小さく第２の閾値よりも大きいと判定すると（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１４に移す。ステップＳ１４において、制御部２０は、電源電圧が動作範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。

電源電圧が動作範囲外であると判定した場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、制御部２０は、ステップＳ１５に処理を移し、電源電圧が第３の閾値（１６Ｖ）よりも小さいか否かを判定する（図４参照）。一方、電源電圧が動作範囲外ではないと判定した場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、制御部２０は、通信モードには移行せずに通常モードを維持する。

制御部２０は、電源電圧が、第３の閾値よりも小さいと判定できるまで待機し（ステップＳ１５：Ｎｏ）、電源電圧が、第３の閾値よりも小さいと判定すると（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１６に移す。ステップＳ１６において、制御部２０は、電源電圧が動作範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。

電源電圧が動作範囲外であると判定した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、制御部２０は、ステップＳ１７に処理を移し、電源電圧が第１の閾値（１８Ｖ）よりも大きいか否かを判定する（図４参照）。一方、電源電圧が動作範囲外ではないと判定した場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、制御部２０は、通信モードには移行せずに通常モードを維持する。

制御部２０は、電源電圧が、第１の閾値よりも大きいと判定できるまで待機し（ステップＳ１７：Ｎｏ）、電源電圧が、第１の閾値よりも大きいと判定すると（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１８に移す。

そして、制御部２０は、切替端子２３からHigh信号を出力させて切替回路１１の切替ピンをHigh状態にし（ステップＳ１８）、本実施形態における突入条件確認フローを終了する。こうして、制御部２０は、通常モードから、ファームウェアなどを書き換えることができる通信モードに切り替えられる。

かかる処理を終えると、プログラム書換装置１００を用いて、モータ制御装置１０の制御部２０のファームウェアなどを書き換えることができる。図７Ａは、外部装置の一例であるプログラム書換装置の動作の流れを示す説明図、図７Ｂは、プログラム書換え処理を終えた後の実施形態に係るモータの駆動制御装置に対する操作の一例を示す説明図である。なお、図７Ａで示される流れは、図４における「プログラム書換ツール接続」から「プログラム書換完了」までに相当し、図７Ｂで示される流れは、図４における「再起動」から初期状態である「停止中」に至るまでに相当する。

図６の処理によって通信モードに切り替えられた後、図７Ａに示すように、プログラム書換装置１００をファン装置４００に接続する（ステップＳ２１）。プログラム書換装置１００が接続されるとリセット信号がモータ制御装置１０へ送信され、モータ制御装置１０の制御回路部２がリセットされる（ステップＳ２２）。その後、プログラム書換装置１００から所定のプログラムがモータ制御装置１０の制御部２０へ送信され（ステップＳ２３）、プログラムの書き換えが完了する(ステップＳ２４)。

その後は、図７Ｂに示すように、電源をＯＮからＯＦＦにして、モータ制御装置１０を含むファン装置４００を再起動させる（ステップＳ３１）。そして、図６で示した突入条件確認フローのステップＳ１１で示す「入力受付」の状態へ戻す（ステップＳ３２）。

次に、図８および図９を参照して、変形例に係るモータ２００の駆動制御装置１０について説明する。図８は、変形例に係るモータ制御装置１０の電源投入から外部装置との通信までを含む処理動作の一例を示すタイムチャートである。また、図９は、変形例に係るモータ制御装置１０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。

変形例に係るモータ制御装置１０は、外部装置との通信を可能にするための条件が上述した例と異なっている。すなわち、上述してきた例では、通信モードへ切替える条件として、電圧値の変遷を用いていた。しかし、ここでは、モード切替条件として、図８に示すように、ＳＣ入力端子２５に入力される速度指令信号（ＳＣ）の変遷を示す情報が、予め定められた所定期間内に生じたことを制御回路部２が検出することとしている。なお、ここでも、条件を満たす速度指令信号（ＳＣ）の変遷となるように、手動により速度指令信号（ＳＣ）を変化させているが、かかる処理は自動化することもできる。

図８に示すように、モータ制御装置１０の制御部２０の状態の変遷は、「停止中」→「突入条件確認期間」→「書換突入」→「リセット」→「プログラム書換」→「再起動」→「停止中」と推移する。

「突入条件確認期間」内における具体的な速度指令信号（ＳＣ）の変遷は、図８に示すように、モータ２００の通常動作時の駆動電圧範囲（動作範囲内）よりも低い電圧範囲で行われることは、先の例と同様である。

図示するように、かかる電圧範囲内において、先ず、速度指令信号（ＳＣ）のパルス幅が、予め定められた第１の閾値よりも小さい状態で所定時間推移する。その後、第２の閾値よりも大きいパルス幅で所定時間推移する。そして、その後に第２の閾値と第３の閾値との間のパルス幅で所定時間推移する態様を、外部装置との通信を可能にするための条件としている。なお、この速度指令信号（ＳＣ）の変遷を示す態様は、本変形例に限定されることはなく、適宜設定することができる。

速度指令信号（ＳＣ）がこのように変遷したことを制御部２０が検出すると、「書換突入」状態となる。すなわち、制御部２０は、通信モードとするために、切替端子２３からHigh信号を出力し、通信経路形成部１により外部通信経路９３とリセット信号経路９４を形成する。

このとき、図８中の符号Ｃで示すタイミングで、速度指令信号（ＳＣ）となるＰＷＭ出力を停止する。すなわち、通信モードに切り替わると、ＳＣ（速度指令信号）入力ゲートＴ３（図２参照）には、プログラム書換装置１００のリセット端子１０１が接続されるからである。

そして、プログラム書換装置１００のリセット端子１０１から制御回路部２のリセット端子２２へリセット信号経路９４を介してリセット信号が送信されると、モータ制御装置１０の制御部２０の状態は、「書換突入」状態から「リセット」状態となる。

モータ制御装置１０の制御回路部２がリセット状態になると、制御部２０が備える切替端子２３もオープンとなってしまう。そこで、ここでも、符号Ｄで示すように、切替端子からの出力は、若干低下するが、ラッチ回路６により切替回路１１の切替ピンをHigh状態に維持させ、支障を生じさせないようにしている。

「リセット」状態の後は、モータ制御装置１０の制御部２０は「プログラム書換」状態となり、プログラム書換装置１００から所定のプログラムデータが制御部２０へシリアル送信される。

このように、外部との通信を可能とするための条件を、ＳＣ入力端子２５に入力された速度指令信号（ＳＣ）の変遷の態様を検出することとしたように、様々な条件を設定することができるため、モータ制御装置１０の設計自由度が高まる。

ここで、変形例に係るモータ制御装置１０の処理の流れの一例として、図９を参照しながら、外部装置との通信を可能にする条件を確認する処理の流れ（突入条件確認フロー）について説明する。

図９に示すように、変形例に係るモータ制御装置１０の制御部２０は、先ず、電源投入操作を受けて電源電圧の入力受付を実行する（ステップＳ５１）。次いで、制御部２０は、電源電圧が動作範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ５２）。すなわち、制御部２０は、入力された電源電圧が、モータ２００が通常動作するときの範囲内にはなく、動作範囲外であるか否かを判定する。

電源電圧が動作範囲外であると判定した場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、制御部２０は、ステップＳ１３に処理を移し、速度指令信号（ＳＣ）のパルス幅が第１の閾値よりも小さいか否かを判定する（図８参照）。一方、電源電圧が動作範囲外ではないと判定した場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）、制御部２０は、通信モードには移行せずに通常モードを維持する。

制御部２０は、速度指令信号（ＳＣ）のパルス幅が第１の閾値よりも小さいと判定できるまで待機し（ステップＳ５３：Ｎｏ）、速度指令信号（ＳＣ）のパルス幅が第１の閾値よりも小さいと判定すると（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ５４に移す。ステップＳ５４において、制御部２０は、電源電圧が動作範囲内であるか否かを判定する。

電源電圧が動作範囲外であると判定した場合（ステップＳ５４：Ｙｅｓ）、制御部２０は、ステップＳ５５に処理を移し、速度指令信号（ＳＣ）のパルス幅が第２の閾値よりも大きいか否かを判定する（図８参照）。一方、電源電圧が動作範囲外ではないと判定した場合（ステップＳ５４：Ｎｏ）、制御部２０は、通信モードには移行せずに通常モードを維持する。

制御部２０は、電源電圧が、第２の閾値よりも大きいと判定できるまで待機し（ステップＳ５５：Ｎｏ）、速度指令信号（ＳＣ）のパルス幅が第２の閾値よりも大きいと判定すると（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ５６に移す。ステップＳ５６において、制御部２０は、電源電圧が動作範囲内であるか否かを判定する。

電源電圧が動作範囲外であると判定した場合（ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、制御部２０は、ステップＳ５７に処理を移し、速度指令信号（ＳＣ）のパルス幅が第２の閾値と第３の閾値との間のパルス幅であるか否かを判定する（図８参照）。一方、電源電圧が動作範囲外ではないと判定した場合（ステップＳ５６：Ｎｏ）、制御部２０は、通信モードには移行せずに通常モードを維持する。

制御部２０は、速度指令信号（ＳＣ）のパルス幅が第２の閾値と第３の閾値との間のパルス幅であると判定できるまで待機し（ステップＳ５７：Ｎｏ）、速度指令信号（ＳＣ）のパルス幅が第２の閾値と第３の閾値との間のパルス幅であると判定すると（ステップＳ５７：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ５８に移す。

そして、制御部２０は、切替端子２３からHigh信号を出力させて切替回路１１の切替ピンをHigh状態にして（ステップＳ５８）、突入条件確認フローを終了する。こうして、制御部２０は、通常モードから、ファームウェアなどを書き換えることができる通信モードに切り替えられる。

上述してきた実施形態によれば、以下に示すモータ制御装置１０、ファン装置４００およびモータ２００の駆動制御方法が実現される。

（１）モータ２００に駆動信号を出力するモータ駆動部３と、電源電圧に対応する電圧を入力する電圧入力部２６０と、モータ２００の回転数に応じたＦＧ情報を出力する出力経路に接続されるＦＧ出力部２４０と、モータ２００の速度指令信号（ＳＣ）を入力する入力経路に接続されるＳＣ入力部２５０と、外部と通信可能な通信部２１０とを備えるとともに、モータ駆動部３に駆動制御信号を出力する制御回路部２と、所定のモード切替条件が満たされた場合、入力経路および出力経路のうち一方の経路である第１の経路９１を介して外部装置であるプログラム書換装置１００と制御回路部２の通信部２１０との間で情報通信を可能とする外部通信経路９３を形成する通信経路形成部１と、を備えるモータ制御装置１０。

かかるモータ制御装置１０によれば、外部との通信を簡単かつ確実に行える。

（２）上記（１）において、モード切替条件は、制御回路部２が、電圧入力部２６０またはＳＣ入力部２５０のうち、少なくともいずれか一方に、所定の情報が入力されたことを検出することであるモータ制御装置１０。

かかるモータ制御装置１０によれば、外部との通信を可能とする条件の設定自由度が高まり、ひいてはモータ制御装置１０の設計自由度も高まる。

（３）上記（２）において、制御回路部２による所定の情報が入力されたことの検出は、予め定められた所定の期間内に行われるモータ制御装置１０。

かかるモータ制御装置１０によれば、所定期間を設けることで所定の情報の誤検出や誤動作を防止することができる。

（４）上記（２）または（３）において、所定の情報は、電圧入力部２６０に入力される電圧値の変遷を示す情報であり、当該電圧値の変遷を示す情報は、予め定められた所定の期間内に行われるモータ制御装置１０。

かかるモータ制御装置１０によれば、通常のモータ２００の駆動時における電圧の入力状態と確実に差別化できるため、誤動作を防止できる。

（５）上記（４）において、電圧値の変遷は、モータ２００の通常動作時の駆動電圧範囲よりも低い電圧範囲で行われるモータ制御装置１０。

かかるモータ制御装置１０によれば、より確実に誤動作を防止することができる。

（６）上記（２）または（３）のいずれかにおいて、所定の情報は、電圧入力部２６０に入力される電圧値がモータ２００の動作範囲外の値であり、かつＳＣ入力部２５０に入力される信号が、モード切替条件に対応する所定の信号であるモータ制御装置１０。

かかるモータ制御装置１０においても、常のモータ２００の駆動時における電圧の入力状態と確実に差別でき、誤動作などを防止できるとともに、外部との通信を可能とする条件の設定自由度が高まって、モータ制御装置１０の設計自由度も高まる。

（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、制御回路部２は、制御回路部２をリセットするリセット部２２０を備え、通信経路形成部１は、モード切替条件が満たされた場合、外部通信経路９３を形成するとともに、入力経路および出力経路のうち他方の経路である第２の経路９２を介して、外部装置であるプログラム書換装置１００から入力されるリセット信号をリセット部２２０に伝達するリセット信号経路９４を形成するモータ制御装置１０。

かかるモータ制御装置１０によれば、より確実に外部との情報通信を行うことができる。

（８）上記（７）において、制御回路部２は、通信経路形成部１に切替信号を出力する切替部２３０をさらに備え、通信経路形成部１は、切替部２３０から出力される切替信号によって動作を開始して、リセット信号経路９４と、外部通信経路９３とを形成するモータ制御装置１０。

かかるモータ制御装置１０によれば、制御回路部２をリセットしたり、情報通信を行ったりすることを、より確実に実現することができる。すなわち、制御部２０のファームウェアなどの書換えも簡単かつ確実に行える。

（９）上記（８）において、制御回路部２は、切替部２３０と通信経路形成部１とを接続する切替信号経路９５に接続され、外部装置であるプログラム書換装置１００との情報通信の際に、切替信号の出力状態を維持するラッチ回路６をさらに備えるモータ制御装置１０。

かかるモータ制御装置１０によれば、例えば制御回路部２がリセット状態になって制御部２０の切替端子２３からの切替信号の出力が停止しても、通信モードを維持することができる。

（１０）上記（８）または（９）において、プログラム書換装置１００は、リセット信号経路９４を介してリセット信号を制御回路部２に出力し、外部通信経路９３を介してプログラム書換データを制御回路部２に出力するモータ制御装置１０。

かかるモータ制御装置１０によれば、外部からのプログラム書換えを容易且つ確実に行うことができる。

（１１）モータ２００と、モータ２００により駆動されるインペラ３００と、上記（１）から（１０）のいずれか一つに記載のモータ制御装置１０とを含むファン装置４００。

かかるファン装置４００によれば、上記（１）から（１０）の効果を奏することが可能となる。

上記（１）から（１０）のいずれか一つに記載のモータ制御装置１０におけるモータ２００の駆動制御方法であって、所定のモード切替条件が満たされたことを検出する検出ステップと、検出ステップにより所定のモード切替条件が満たされた場合、制御回路部２が有する第１の経路９１を介して外部装置であるプログラム書換装置１００と制御回路部２が有する通信部２１０との間で情報通信を可能とする外部通信経路９３を形成する経路形成ステップと、を含む、モータの駆動制御方法。

かかるモータ２００の駆動制御方法によれば、誤動作を防止しつつ外部との情報通信を簡単かつ確実に行うことができる。

上述してきた実施形態では、第１の経路９１をモータ２００の回転数に応じた回転数信号（ＦＧ）を出力する出力経路、第２の経路９２をモータ２００の速度指令信号（ＳＣ）を入力する入力経路としたが、両者を入れ替えることもできる。

また、前述したように、外部装置との通信を可能にするための条件は、上述の実施形態に限定されるものではなく、適宜設定することができる。たとえば、入力される電源電圧の変遷と、入力される速度指令信号（ＳＣ）の変遷との検出を組み合わせて条件を満たすこととしてもよい。なお、上述の実施形態では、外部装置を用いての通信によって、ファームウェアなどのプログラムを書き換えることができるとしたが、プログラムの書き換えには、たとえば、不具合解析用のデバッグなども含まれる。

また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成を適宜組み合わせたものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

１ 通信経路形成部、２ 制御回路部、３ モータ駆動部、６ ラッチ回路（状態維持部の一例）、１０ モータ制御装置（モータの駆動制御装置）、２０ 制御部、９１ 第１の経路（出力経路の一例）、９２ 第２の経路（入力経路の一例）、９３ 外部通信経路、９３ａ 第１外部通信経路、９３ｂ 第２外部通信経路、９４ リセット信号経路、９４ａ 第１リセット信号経路、９４ｂ 第２リセット信号経路、９５ 切替信号経路、１００ プログラム書換装置（外部装置の一例）、２００ モータ、２１０ 通信部、２２０ リセット部、２３０ 切替部、２４０ ＦＧ出力部（回転数情報出力部の一例）、２５０ ＳＣ入力部（速度指令入力部の一例）、２６０ 電圧入力部、３００ インペラ、４００ ファン装置、ＦＧ 回転数信号（回転数情報の一例）、ＳＣ 速度指令信号

Claims (12)

1. モータに駆動信号を出力するモータ駆動部と、
   電源電圧に対応する電圧を入力する電圧入力部と、前記モータの回転数に応じた回転数情報を出力する出力経路に接続される回転数情報出力部と、前記モータの速度指令信号を入力する入力経路に接続される速度指令入力部と、外部と通信可能な通信部とを備えるとともに、前記モータ駆動部に駆動制御信号を出力する制御回路部と、
   所定のモード切替条件が満たされた場合、前記入力経路および前記出力経路のうち一方の経路である第１の経路を介して外部装置と前記制御回路部の前記通信部との間で情報通信を可能とする外部通信経路を形成する通信経路形成部と、
   を備え、
   前記外部通信経路は、前記第１の経路と前記通信経路形成部とを結ぶ第１外部通信経路と、前記通信経路形成部と前記制御回路部の前記通信部の通信端子とを結ぶ第２外部通信経路とで構成され、
   前記所定のモード切替条件が満たされた場合、前記通信経路形成部が前記第１外部通信経路と前記第２外部通信経路を接続することにより、前記外部通信経路が形成される、
   モータの駆動制御装置。
2. 前記モード切替条件は、
   前記制御回路部が、前記電圧入力部または前記速度指令入力部のうち、少なくともいずれか一方に、所定の情報が入力されたことを検出することである、請求項１に記載のモータの駆動制御装置。
3. 前記制御回路部による前記所定の情報が入力されたことの検出は、予め定められた所定の期間内に行われる、請求項２に記載のモータの駆動制御装置。
4. 前記所定の情報は、
   前記電圧入力部に入力される電圧値の変遷を示す情報であり、当該電圧値の変遷を示す情報は、予め定められた所定の期間内に行われる、請求項２または３に記載のモータの駆動制御装置。
5. 前記電圧値の変遷は、前記モータの通常動作時の駆動電圧範囲よりも低い電圧範囲で行われる、請求項４に記載のモータの駆動制御装置。
6. 前記所定の情報は、
   前記電圧入力部に入力される電圧値が前記モータの動作範囲外の値であり、かつ前記速度指令入力部に入力される信号が、モード切替条件に対応する所定の信号である、請求項２または３に記載のモータの駆動制御装置。
7. 前記制御回路部は、
   前記制御回路部をリセットするリセット部を備え、
   前記通信経路形成部は、
   前記モード切替条件が満たされた場合、前記外部通信経路を形成するとともに、前記入力経路および前記出力経路のうち他方の経路である第２の経路を介して、前記外部装置から入力されるリセット信号を前記リセット部に伝達するリセット信号経路を形成する、請求項１から６のいずれか一つに記載のモータの駆動制御装置。
8. 前記制御回路部は、
   前記通信経路形成部に切替信号を出力する切替部をさらに備え、
   前記通信経路形成部は、
   前記切替部から出力される切替信号によって動作を開始して、前記リセット信号経路と、前記外部通信経路とを形成する、請求項７に記載のモータの駆動制御装置。
9. 前記制御回路部は、
   前記切替部と前記通信経路形成部とを接続する切替信号経路に接続され、前記外部装置との情報通信の際に、前記切替信号の出力状態を維持する状態維持部をさらに備える、請求項８に記載のモータの駆動制御装置。
10. 前記外部装置は、
    前記制御回路部が有するプログラムを書き換えるプログラム書換装置であり、
    前記プログラム書換装置は、
    前記リセット信号経路を介して前記リセット信号を前記制御回路部に出力し、前記外部通信経路を介してプログラム書換データを前記制御回路部に出力する、請求項８または９に記載のモータの駆動制御装置。
11. モータと、前記モータにより駆動されるインペラと、請求項１から１０のいずれか一つに記載のモータの駆動制御装置と、
    を含むファン装置。
12. 請求項１から１０のいずれか一つに記載のモータの駆動制御装置におけるモータの駆動制御方法であって、
    所定のモード切替条件が満たされたことを検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにより前記所定のモード切替条件が満たされた場合、前記制御回路部が有する第１の経路を介して外部装置と前記制御回路部が有する通信部との間で情報通信を可能とする外部通信経路を形成する経路形成ステップと、
    を含む、モータの駆動制御方法。

Images