JPH02303399A

JPH02303399A - 電圧制御装置

Info

Publication number: JPH02303399A
Application number: JP1121451A
Authority: JP
Inventors: Seiji Sato; 佐藤　省二
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-05-17
Filing date: 1989-05-17
Publication date: 1990-12-17
Also published as: US5034674A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は電圧制御装置に関し、例えば、電源に内部イン
ピーダンスの高い電池を使用するモータ駆動用の電圧制
御装置に関するものである。

［従来の技術］従来、この種の装置においては、モータを駆動する場合
、モータが停止している時とモータを回動させている時
の２つの場合分けが行われている。モータを回動させて
いる時には、モータが高い電圧で駆動し、モータが停止
している時には、モータの相ずれが置きない様に回動時
よりも極端に低い電圧で弱電流を流し、このようにして
モータを保持している装置がある。

また、電源に電池を使用している場合、電池の消費を押
えるために、モータの停止時に弱電流な流し続ける方法
は使用されなかった。そのかわりに、第８図に示される
ように、モータ回動前に前の動作を終了した時点で停止
していた相を一定時間Ｔ０だけ励磁する制御上の相と実
際の相との関係を合わせ、これによって、停止時にわず
かな相ずれが起きた事によって生ずる制御上のモータの
脱調等が防止されていた。また、電池でモータを低電圧
駆動する場合、−例として、トルク的にみて、電流が必
要であるところとあまりそうでないところを区別して、
駆動電圧を数段階持つ事により、少しでも無駄な電流を
押え、電池の消費を少なくする方法が挙げられる。第８
図中のΔＶ１ｍは電源電圧の変動幅を示している。この
ような場合、第８図に示されるように、相合わせのため
の停止相励磁は駆動電圧なＶｖｏ”Ｖｗ＋に変更した後
に行われていた（第８図では、後述するラッシュ電流防
止用コンデンサが挿入されていない場合が示されている
）。

［発明が解決しようとしている課題Ｊしかしながら、上記従来例では、第８図で示されるよう
に、駆動電圧を低い電圧Ｖ、。から高い電圧ｖ＆ｌ！に
変更して駆動するときに次のような欠点があった。

■駆動電圧を数段階（Ｖ、。〜Ｖ　Ｍ、）有している場
合、モータの相合わせを高い電圧で行うと電池の電圧が
降下し、結果的に電池電圧とモータ駆動電圧に変換して
いる電圧変換器、あるいは装置自他の電圧変換器の変換
効率が低下してしまい、正しい駆動電圧が得られなくな
ったり、最終的には電池の寿命を短くしてしまう結果と
なる。

■モータの停止相の和合わせな行った後すぐにモータの
回動を始めると、モータ回動時の付加は大きいために電
池から電力供給が大きく、第８図に示されるように、電
池電圧ｖＩＩは相合わせで降下して、またモータ回動開
始とともに段々と降下してしまうので、上記■と同様の
結果を引き起こすことになる。

本発明は上述した従来例の欠点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、電池電圧の著しい降下
を防ぐと共に、電池電圧の降下によって生じるモータの
駆動電圧等の降下を防いでくれる電圧制御装置を提供す
る点にある。

［課題を解決するための手・段］上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に
係わる電圧制御装置は、複数相有するモータの駆動電圧
を制御する電圧制御装置において、前記モータの駆動電
圧を数段階に切り換える切換手段を有し、前記切換手段
は前記モータの停正相の相合せにおいて前記停止相が回
動するための駆動電圧より低い駆動電圧に切り換えて励
磁を行うことを特徴とする。

［作用］かかる構成によれば、切換手段で切り換える駆動電圧を
数段階有することによって、停止相の励磁を停止相が回
動するための駆動電圧より低い駆動電圧に切り換え、こ
れによって、停止相の相合せに必要な最小の駆動電圧を
得ることができる。

［実施例］以下添付図面を参照して本発明に係わる好適な実施例を
詳細に説明する。

〈第１実施例〉まず、第１実施例について説明する。

第１図は本発明に係る第１実施例の構成を示すブロック
図である。第１図において、１は装置全体を制御するＣ
ＰＵを示し、２５はＣＰＵＩ内に内蔵され装置内で各処
理の時間のタイミングを測るタイマを示している。２は
制御プログラム、エラー処理プログラム、後述の第３図
のフローチャートで示されるプログラム、各種テーブル
等を記憶しているＲＯＭを示している。３は各種プログ
ラムのワークエリア及びエラー処理時の一時退避エリア
として用いるＲＡＭを示している。尚、ＣＰＵ　１から
は、データ、アドレス信号。

リード／ライト（Ｒ／Ｗ）信号が第１図に示されるよう
にパスラインを介して伝送される。

４は後述のモータ駆動電圧を指定する信号Ｌ１、Ｌ２や
ステッピングモータ２１を駆動させるためのモータ励磁
信号ＭＯ〜Ｍ３や強励か弱励かを指示するためのＥＮ信
号を出力するための制御用ボートを示し、それらの信号
を出力するためのデータはＣＰＵＩから取得される。５
は本装置の電源として使用される電池を示し、６は電池
電圧ｖ３をモータ駆動電圧ＶＭに変換するため電圧変換
器を示し、７，８，９．１０はモータ駆動電圧ＶＭ　　
（Ｖ＆Ｉ＠〜Ｖ　、、）の電圧レベルを決定するため分
圧抵抗を示している。１４は分圧抵抗７，８゜９．１０
の分圧値の基準電圧を生成するツェナーダイオード、１
３はツェナーダイオード１４にツェナー電圧を流し、ツ
ェナー電圧を抵抗による分圧に反映させるトランジスタ
を示している。１１．１２は分圧する抵抗８．９を選択
するためのオーブンコレクタのインバータ、１５はモー
タ駆動電圧ｖ、Ｉが分圧抵抗７〜１０によって低い電圧
から高い電圧に変化する際に生じる電池５のラッシュ電
流が防止され、モータ駆動電圧を緩やかに変化させるこ
とができる。１°６はモータ駆動電圧Ｖ＆ｌを安定させ
るコンデンサを示している。２１は４相からなるステッ
ピングモータを示し、２２はステッピングモータ２１の
各相を駆動するためのモータドライバを示し、１９はス
テッピングモータ２１に加わる駆動電圧を駆動電圧（強
励）と保持電圧（弱励）のいずれかを選択するためのト
ランジスタを示している。２０はトランジスタ１９をＯ
Ｎ１０　Ｆ　Ｆさせるためのオーブンコレクタのインバ
ータ、１８はトランジスタ１９のベース電流制限用の抵
抗、１７はトランジスタ１９のレベルを確定する抵抗、
２３はステッピングモータ２１を保持する電流を制限す
る抵抗、２４はモータ駆動電圧ＶＭから電池５に流れる
電流を防止するダイオードをそれぞれ示している。

さて、ＣＰＵＩはＲＯＭ２に記憶されている各種のプロ
グラムに従って動作を実行し、その動作としでは、モー
タ駆動電圧Ｖいを段階的に切換える動作とステッピング
モータ２１の駆動方法を強励と弱励に切換える動作とス
テッピングモータ２１を回動させる動作とに大別される
。

そこで、上記３つの動作について以下に説明する。

まず、１つ目としてモータ駆動電圧ｖ＆ｌを段階的に切
換える動作について説明する。この動作は、制御用ボー
トのＬｌ、Ｌ２信号によって行われる。例えば、Ｌ１＝
Ｌ２＝“Ｌ”の場合、オーブンコレクタのインバータ１
１．１２の出力がともにオーブンになるので、駆動電圧
ｖ２は抵抗７と抵抗１０とに分圧される電圧値ＶＲによ
って決定される。また、電圧値ｖ７はツェナーダイオー
ド１４の値によって決定される。そこで、駆動電圧ＶＭ
を以下の（１）式で表すと、となり、このときの駆動電圧の値をＶＭＯとする。

次に、Ｌ１＝“Ｈ″、Ｌ２＝″Ｌ”の場合、インバータ
１２の出力は接地される。そこで、駆動電圧ＶＭを以下
の（２）式で表すと、となり、このときの駆動電圧の値をＶＭＩとする。

また、Ｌ１＝″Ｌ″、Ｌ２＝″Ｈ”の場合、逆にインバ
ータ１１の出力が接地される。そこで、駆動電圧Ｖ、を
以下の（３）式で表すと、でありこの時の値を■。とす
る。

ここで、（ＲＡ／／Ｒ，）の表現はＲＡとＲ６の並列抵
抗値、を示す。上記（１）〜（３）式によれば、抵抗値
Ｒ，Ｒｏ　、Ｒ＋　、Ｒ，を任意に選択することにより
、駆動電圧ＶＭの値は任意の値となり、Ｖ＆ｌＯ＜　Ｖ
ｌｌｌ＜　ＶＩＢの関係を得ることができる。コンデン
サ１５は、例えば、駆動電圧ＶＭＯからＶＭＩに変化す
る時のように低い電圧から高い電圧に変化する時に、電
圧変換器６の入力インピーダンスが低いためにコンデン
サ１６に流れるラッシュ電流を軽減させるためのもので
、この場合、■、の変化は緩やかになる。

次に、２つ目として強励と弱励とを切換える動作につい
て説明する。この動作は制御用ボート４のＥＮ信号によ
って行われる。

まず、ＥＮ＝“Ｈ”　（強励）の場合、オーブンコレク
タのインバータ２０の出力は接地されるので、トランジ
スタ１９には抵抗１８を通してベース電流が流れ、トラ
ンジスタ１９がＯＮされる。

このように、ステッピングモータ２１のコモン端子には
駆動電圧Ｖ、が供給される。またこのとき、制御用ボー
ト４のモータ励磁信号ＭＯ〜Ｍ３によってモータドライ
バ２２の中でいずれかの相がオンされている（駆動方法
によってオンする相の数が異なる）場合、ステッピング
モータ２１に電流が流れる。この場合を強励状態とする
。

次に、ＥＮ＝“Ｌ″　（弱励）の場合、インバータ２０
の出力がオーブンになるのでトランジスタ１９はオフさ
れる。この場合はステッピングモータ２】のコモン端子
には電池５から抵抗２３とダイオード２４を介して電圧
が供給され、信号ＭＯ〜Ｍ３によりモータドライバ２２
のいずれかの相がオンされていると、ステッピングモー
タ２１には回動するほどのトルクではないが、ステツピ
ングモータ２１のロータを保持しているだけのトルクを
得る電流が流れる。この場合を別動状態とする。尚、第
１実施例は、ステッピングモータ２１の別動電流におい
て、電池５の使用初期状態と末期状態では電流値が異な
るため、ある程度保持するトルクに幅をもった余裕度の
ある装置に適している。

次に、３つ目として、ステッピングモータ２１の回動動
作について説明する。この動作の場合、強励状態、即ち
、ＥＮ＝“Ｈ”とされ、モータ励磁信号ＭＯ〜Ｍ３を順
次切換え、これによって、モータドライバ２２の各相を
オン／オフさせる事を繰り返しながら、ステッピングモ
ータ２１を回動させる０以上の動作の時間タイミングは
ＣＰＵ１内のタイマ２５によって計られる。

次に、第１実施例の動作について説明する。

第２図は第１実施例の電圧と励磁の関係を説明する図で
あり、第３図は第１実施例のモータ制御の動作を説明す
るフローチャートである。

処理として、ＲＡＭ３に記憶されているステッピングモ
ータ２１の現在の停止相と実際のステッピングモータ２
１の停止相との相合わせを行うため、停止相が一定時間
Ｔ０の間強励される。この時間Ｔ０は、停止相励磁に必
要な一定の強励時間である。この場合、まず、停止相を
強励する時に電池５の消費を押える目的のため、モータ
駆動電圧Ｖ、を最も低い電圧Ｖ、。に設定するため、信
号Ｌｌ＝″Ｌ″、Ｌ２＝“Ｌ″′に設定される（ステッ
プＳ１）。そして、強励動作を開始させるため、ＥＮ信
号が“Ｈ”にセットされ、トランジスタ１９がオンされ
る（ステップＳ３）。次に、ステッピングモータ２１の
励磁信号ＭＯ〜Ｍ３は、　　　′ＲＡＭ３に記憶されて
いる現在の停止相をオンさせるように出力される（ステ
ップＳ３）。そして、停止相強励の時間Ｔ０を設定する
ため、タイマ２５で計測するタイマ値ＴがＴｏにセット
される（ステップＳ４）、この後、タイマ２５において
時間ＴがＴｏから“０”までカウントダウンされるまで
は次の動作が保留される（ステップＳ５）、このように
して、停止相強励の長さはＴｏとなる。また、このよう
に強励で停止相励磁を行っていると、第２図に示される
ように、電圧■。

は徐々に降下する。　次に、その装置の動作に応じて、
ステッピングモータ２１の駆動電圧を変化させるが、次
の動作の駆動電圧がＶ　Ｍｌまたはｖ＆１２であるとＶ
、。からＶ　＆ｌｌＩ　ＶＭＯからＶＭ２に変化する時
には前述の説明のようにコンデンサ１５により電圧は緩
やかに立上がるので変動時間がかかる。

第２図に示されるように、当然、電位差の大きいモータ
駆動電圧Ｖ工。→Ｖ　ｗｚの変化のほうが時間がかかる
ことになる。また、この変動時間内に強励動作が行われ
るとステッピングモータ２１に流れる電流が増やされる
ために電圧ｖ３が降下し、最終的に電池寿命に影響を与
えることになる。第１実施例においては、この悪影響を
防ぐため、上記変動時間内に別動動作が行われる。そこ
で、まず、停止相を別動する目的のためにＥＮ信号が“
Ｌ”に設定され、トランジスタ１９がオフされる。そし
て、電池５から抵抗２３及びダイオード２４を介して別
動電流が供給される（ステップＳ６）、そして、次の動
作に対応して駆動電流ｖ、ｌがチェックされる（ステッ
プＳ７）、その結果、ＶＭ＝Ｖ工。であれば、処理は次
のステップＳ１３に移る。また、ステップＳ７の判定結
果が■２＝ｖｌであれば、処理はステップＳ８に進み、
駆動電流の値Ｖ、がＶユ、になるように信号Ｌ１＝“Ｈ
″、Ｌ２＝“Ｌ”にセットされる。その後、第２図に示
されるように駆動電流の値がＶＭｏ→Ｖｌに変化する時
間に応じた時間Ｔ、がタイマ２５にセットされ（ステッ
プＳ９）、タイマ２５の値ＴがＴ、から“０”までカウ
ントダウンされ葛まで処理がウェイトされる（ステップ
５１２）。

さらに、ステップＳ７の判定結果がＶｖ＝Ｖ−であれば
、第２図に示されるように、処理はステップＳＩＯに進
み、駆動電流の値がＶＭＯからＶＭｚに変化する時間に
応じた時間Ｔ２がタイマ２５にセットされ（ステップ５
ｌｌ）、タイマ値ＴがＴ。

から“Ｏ”までカウントダウンされるまで処理がウェイ
トされる（ステップ５１２）、上記ＴＩ。

゛　　Ｔ２の値はコンデンサ１５の容量誤差を考慮して
、実際の立ち上がり時間より余裕をもった時間°に設定
されている。このように、別動で停止相励磁を行った場
合には、一度、モータ駆動電圧ＶＭを変化させるために
電源５の電圧Ｖ、は若干降下し、その後、負荷としては
時間Ｔｏの期間よりも軽減されるので、抵抗２３の値を
任意の値に設定することで第２図に示されるように電圧
Ｖ、が復帰する。

次のステップＳ１３．Ｓ１４においては、モータ駆動電
圧ｖ＆ｌが設定電圧に達していると判断され、実際にス
テッピングモータ２１の回動が開始する。即ち、ステッ
プ３１３では、別動駆動に設定されていたＥＮ信号を強
励側に設定するためにＥＮ信号が再び“Ｈ″に設定され
る。そして、ステップＳ１４において、停止相の次のス
テップよりモータ励磁信号ＭＯＮＭ３によって必要ステ
ップ分だけステッピングモータ２１の回動が実施される
。

この後に、４相分すべてのステッピングモータ２１を停
止させるため１、ＥＮ信号か別動状態の“Ｌ”に設定さ
れ（ステップ５１５）、さらにモータ励磁信号ＭＯ〜Ｍ
３がオフされる（ステップ８１６）。このように、ステ
ッピングモータ２１を回動させると、第２図に示される
ようにｖ８は降下し、その後はステッピングモータ２１
の駆動方法によってＶ、は上下に変動することになる。

そしてモータ２１がオフされることにより電圧Ｖ薯が再
び復帰する。

上述の説明において、モータ駆動電圧ｖ４がＶＭＩから
Ｖ　ｖｉに変化する場合、停止相強励のためにモータ駆
動電圧ｖ＆ｌを最下位の電圧ＶＭ６に一度降下させ、そ
の状態において停止相強励を行うので、そのときの電圧
ｖ８の降下減少はＶ　ｖｏ→■１のときの時間Ｔの期間
と同様な変化を示すことになる。また、モータ駆動電圧
ＶＷがＶｖｏ→ＶＭ２に変化する場合、電位差はＶ　Ｍ
Ｏ−４Ｖ　Ｍｌの時よりも大きいので、時間Ｔ意期間内
ではモータ駆動電圧Ｖうを変化させることによる電圧ｖ
６の降下は、時間Ｔ、の時に比べて少し大きくなる。そ
の後に別動ということで電圧Ｖ、の変動が第２図に示さ
れている。電圧ｖ１の変動の様子はステッピングモータ
２１の負荷の大きさ、電圧変換器６の入力インピータン
スの大きさ、或は、電圧変換器６の効率等により一定で
はなく、第２図に示される電圧■３の変動幅ΔＶ、は一
例であるが、第８図に示される従来例の変動幅ΔＶａｌ
ｌと比較すると、ΔＶ□く△Ｖ□となり、電圧Ｖｓの変
動幅を抑制していることが示されている。

以上説明したように第１実施例によれば、電池電圧の著
しい降下を防ぐと共に、電池電圧が降下することによっ
て生じるステッピングモータ２１の駆動電圧等の降下を
防いでくれるため、電池寿命を延ばすことができる。

〈第２実施例〉次に、第２実施例について説明する。

第４図は本発明に係る第２実施例の構成を示すブロック
図である。第２実施例では、第１実施例の第１図に示さ
れる各ユニットと同一の参照番号が付加されたものにつ
いては第１実施例と同様の動作を実施するため、ここで
は説明を省略する。

まず、３８は電圧変換を実施するときの基準となる電圧
を生成する基準電圧発生器を示し、３９．４５はそれぞ
れ比較器を示し、各比較器３９．４５では電圧ｖＨ９ｖ
１１を決定するために抵抗によって分圧された電圧と基
準電圧発生器２４の出力基準電圧Ｖ□、とが比較され、
電圧変換器３４．４４のオン／オフの制御が行われてい
る。

４０．４１はステッピングモータ２１の保持（別動）電
圧を決定するための分圧抵抗をそれぞれ示している。４
２は保持電圧ｖ１４の安定化用の出力コンデンサを示し
、４３はトランジスタ１９がオンのときにモータ駆動電
圧ｖＭから保持電圧ｖＨに流れる電流をカットするため
のダイオードを示している。ここで、電圧の関係は、後
述するが、第１実施例の如く、Ｖ１４＜ＶＭである。

また、３１は第２実施例による装置全体の制御を行うＣ
ＰＵを示している。３２は制御プログラム、エラー処理
プログラム、後述の第６図のフローチャートに従ったプ
ログラム等を記憶しているＲＯＭを示し、３３は各種プ
ログラムのワークエリア及びエラー処理時の一時退避エ
リアとして用いるＲＡＭを示している。３５は電圧検出
器を示し、この電圧検出器３５には第１実施例のタイマ
２５と同様の機能を有するタイマ３６と後述の割込み情
報が設定されるスティタスレジスタ３７とが内蔵されて
いる。

次に、第１実施例で大別して述べた３つの動作について
説明する。

まず、１つ目のモータ駆動電圧ｖ＆ｌを段階的に切換え
る動作について説明する。ここでは；第１実施例と同様
に制御用ボート４の信号Ｌｌ。

Ｌ２によって行われるが、モータ駆動電圧ｖ＆ｌ（ｖ、
。〜Ｖ□）は信号Ｌ１．Ｌ２のレベルによって以下のよ
うに表される。

まず、Ｌ１＝Ｌ２＝″Ｌ”の場合、駆動電圧■、。を以
下の（４）式で表すと、・・・（４）となる。

また、Ｌ１＝″Ｈ″、Ｌ２＝″′Ｌ″の場合、駆動電圧
Ｖ１を以下の（５）式で表すと、（Ｒｅ／／Ｒ１）　　
　　　・・・（５）となる。

また、Ｌ１＝“Ｌ″、Ｌ２＝″Ｈ″の場合、駆動電圧Ｖ
ＭＩを以下の（６）式で表すと、（ＲＯ／／Ｒ１）　　
　　　・・・（６）となる。以上（４）〜（６）式のよ
うに、抵抗値ＲＩ、Ｒｏ、ＲＩ＋　Ｒｓの値を適当に選
ぶことにより、■、。＜ＶＭＩ＜Ｖ□の関係を得ること
ができる。

一方、保持電圧■□を以下の（７）式で示すと、となる。以上（４）〜（７）式のように、抵抗値Ｒｓ、
Ｒ，を任意に選択することによってＶＨ＜Ｖｉａｏ＜Ｌ
ｖ＋＜Ｖ□の関係を得ることができる。

また、２つ目としてモータ駆動方法を強励と別動とに切
換える動作はトランジスタ１９によって行われるが、第
２実施例の場合、モータ駆動電圧Ｖ２で駆動するときが
強励、保持電圧ｖＮで駆動するときか別動と分けている
。別動時において、第１実施例では、電池５から抵抗及
びダイオードを介して電源を供給し、直接駆動していた
ために電池の寿命のレベルによって保持電流が変化して
いる。これは、装置によっては問題になる場合とならな
い場合とがあるが、第２実施例では、この保持電流を重
視し、電圧変換器３４によって安定化された保持電圧■
８でステッピングモータ２１が保持される。また、構成
上、第１実施例と第２実施例との違いに電圧検出器３５
がある。この電圧検出器３５はＣＰＵ１から書き込まれ
た電圧値のデータとモータ駆動電圧ｖＭの値とが一致し
た場合、ＣＰＵＩに対して割り込み信号（ＩＮＴ信号）
がかけられる。このＩＮＴ信号は、後述の第７図のフロ
ーチャートで説明されるが、モータ駆動信号ｖＭの値が
変化する時にある一定値に達したことを確認するための
信号であり、第１実施例で説明されたように、コンデン
サ１５の容量誤差のために電圧変動時間の無駄時間を排
除したものである。尚、この電圧検出器３５にセットさ
れる電圧は第５図に示される検出電圧ＶＭＩ’　、　Ｖ
Ｍ□。

であり、実際の電圧Ｖ　１１　Ｖ　ｖｇとの電位差はΔ
Ｖうだけのわずかな値であり、ステッピングモータ２１
を充分駆動できる値であることが条件である。また、電
圧検出器３５では、タイマ３６で設定時間Ｔが計測され
、例えば、時間Ｔｏ或は後述の検出時間Ｔｘが経過する
とＣＰＵ３１に対してＩＮＴ信号が出力され、また、検
出電圧ＶＭＩ”　、　Ｖ□°がモータ回動中に検出され
てもＣＰＵ３１に対してＩＮＴ信号が出力される。モー
タ回動時において、ＣＰＵ３１では、ＩＮＴ信号を検知
したときに、電圧検出器３５内のスティタスレジスタ３
７の内容を読み込み、ＩＮＴ信号による割込み要因が設
定された電圧値の検出による割込みか、又は、タイマ３
６で計測された検出時間Ｔｘによる割込みかを調べるこ
とができる。

次に、第２実施例の動作について説明する。

第５図は第２実施例の電圧と励磁の関係を説明する図で
あり、第６図は第２実施例のモータ制御の動作を説明す
るフローチャートである。

第２実施例では、全体的には第３図に示される第１実施
例のモータ制御処理とほぼ等しいが、両実施例の異なる
点としては電圧検知器３５より知らされるＩＮＴ信号に
よって処理の続行或はエラー処理等を行う点にある。

まず、ステップＳ２０〜ステツプＳ２２までの処理では
第１実施例と同様に現時点の停止相が強励状態で駆動す
る。次に、電圧検出器３５のタイマ３６の停止相励磁の
強励時間がＴｏに設定される（ステップ５２３）。そし
て、ＣＰＵ３１は、電圧検出器３５からのＩＮＴ信号が
検知されると（ステップ５２４）、第１実施例と同様に
、強励に必要な時間Ｔ０が経過したものとして停止相励
磁な別動に切り換え（ステップ５２５）、次のモータ駆
動電圧Ｖ、を判定する（ステップ８２６）。その結果、
次のモータ駆動電圧ＶＭがＶ工。

のときには、処理がステップＳ３６に進み、第１実施例
と同様にモータ回転のため停止相のステッピングモータ
２１が強励に切り換わる。そして、停止相のステッピン
グモータ２１が所定のステップ数回転したところで別動
に切り換わり（ステップＳ３７．ステップ５３８）　、
４相すべてのステッピングモータ２１がオフされる（ス
テップ５３９）。

また、上記ステップＳ２６の判定の結果、モータ駆動電
圧Ｖ、がｖ＆ｌＩのとき、又は、■１のときには、それ
ぞれに応じてモータ駆動電圧Ｖ　Ｍ　Ｉ　。

ｖ＆ｌ！が設定され（ステップＳ２７．ステップ５３０
）、また、電圧検出器３５にはそれぞれに応じて検出電
圧Ｖ　ｈｓｌ’　、　Ｖ１４！“が設定される（ステッ
プＳ２８．ステップ５３１）。次に、一定時間内に電圧
検出器３５が上記検出電圧Ｖ　ＭｒｏまたはＶ□°を検
出できたかどうかを判別するためにタイマ３６に検出時
間Ｔｘが設定される（ステップ５２９）。そして、ＩＮ
Ｔ信号が発生するまで処理がウェイトされる（ステップ
５３２）。

そして、ＣＰＵ３１にＩＮＴ信号が受信されると、電圧
検出器３５のスティタスレジスタ３７の内容が読み込ま
れ、割込み要因が調べられる（ステップ５３３）。その
結果、検出電圧Ｖ４．°又はＶ＋ａｔ°が検出されてい
た場合、タイマ割込みがその後の処理中に発生しないよ
うにタイマ３６の値は“０”にクリアされる（ステップ
５３５）、次のステップＳ３６〜ステツプＳ３９の処理
は上述の通りである。

また、ステップＳ３３の判定の結果、割込み要因がタイ
マ割込みであった場合、モータ駆動電圧ｖ＆ｌが検出電
圧ＶＶ＋°又はｖ　ｖ＊’に達することな（検出時間Ｔ
ｘが経過したため、エラーとして処理が終了する。

次に、モータ駆動電圧ＶＭが■、。→ＶＭＩ、Ｖ□→Ｖ
Ｍｉに変化する場合の各電圧の関係を以下に詳述し、同
時に第１実施例との違いについても述べる。

まず、第１実施例と異なる点は、現在の停止相を別動す
る期間にある。この別動期間は、モータ駆動電圧Ｖ、が
Ｖｖｏ→ＶＭＩに変化する場合、第５図に示されるよう
に電圧検出器３５に設定された検出電圧Ｖ□°にモータ
駆動電圧ｖＭが到達するまでの時間ＴＩ’によって決定
され、その時間Ｔ１°と第１実施例の時間Ｔ、とを比べ
るとＴＩ　’　＜Ｔ、どなる。このように、第２実施例
ではステッピングモータ２１が回動するまでの時間が短
縮される。但し、このときの検出電圧ｖ１゜の値はステ
ッピングモータ２１を回動駆動するのに充分な電圧であ
る必要がある。もし検出時間ＴＩ’が検出時間Ｔ、より
大きい値になると、フローチャートＳ３５において判定
された結果Ｓ３７のエラー処理に進む、またこの時の電
池５の電圧７口の電圧降下は第１実施例と比べると時間
Ｔｌｏの期間に電圧が復帰する時間が短いため、モータ
駆動開始時の電圧Ｖ、は第１実施例より若干低いレベル
と考えられる。

また、そ−夕駆動電圧Ｖ、がｖＭｌ−４ｖＭ２に変化す
る場合、第１実施例と同様に一度モータ駆動電圧Ｖｖの
最も低いモータ駆動電圧■工。の値に変化させ、停止相
の位相合わせが強励で行われる。その後、モータ駆動電
圧Ｖ、が電圧検出器３５に設定された検出電圧Ｖ□°の
値になるまで別動にて停止相が励磁される。モータ駆動
電圧ｖ＆ｌがＶＭＩ→ＶＭ！に変化する場合、第５図に
示されるように電圧検出器３５に設定された検出電圧Ｖ
　Ｍ！’にモータ駆動電圧Ｖ、が到達するまでの時間Ｔ
２’によって決定され、その時間Ｔ雪°と第１実施例の
時間Ｔ２とを比べるとＴオ°＜　Ｔ　ｍとなる。このよ
うに、第２実施例ではステッピングモータ２１が回動す
るまでの時間が短縮されるが、その電圧Ｖ、の復帰時間
が短くなることによって第１実施例に比べて電圧ｖ鴫の
電圧降下がやや大きくなる。

以上説明したように第２実施例によれば、前述の第１実
施例と同様の効果を得ることは勿論、本装置の系に最適
なモータ駆動電圧ＶＭの電圧変化時間が自由に設定され
るため、全体の動作時間を短縮化することができる。

く第３実施例〉次に、第３実施例について説明する。尚、第３実施例の
構成は、前述の第１実施例と同様のため説明を省略する
が、機能的な違いについてのみ詳述する。

上述した第１実施例及び第２実施例では、停止相の相合
わせを行うためにモータ駆動電圧ＶＭＯの値を最も低い
電圧としたが、モータ駆動電圧Ｖ賛の値が数段階に分れ
ている場合、本発明はこれに限定されるものではなく、
停止相強励を常にモータ駆動電圧Ｖ＆ｌの最低レベルで
行う必要性はな（、次のモータ駆動電圧ＶＭの値より１
段階だけ低いモータ駆動電圧ｖＭの値で行うようにして
も良い。

第７図は第３実施例の電圧と励磁の関係を説明する図で
ある。

第７図に示される停止相励磁の強励時間Ｔ、の期間は、
第２図に示される時間Ｔ０に比べてモータ駆動電圧Ｖ、
。とＶ、ｌとの値に極度な差がないため、モータ駆動電
圧ｖｖをｖＭ１→Ｖ工＠に変化させる必要性がない、従
って、第３実施例では、モータ駆動電圧Ｖ　Ｍｌにおい
て停止相強励が行われる。

以上説明したように第３実施例によれば、相合わせで一
度は電池電圧が降下するが、待ち時間の負荷は軽減され
るので電池電圧の復帰が取得できると共に、その復帰し
た電圧からステッピングモータの回動を開始するため電
池電圧の連続的な降下が防止できる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、電池電圧の著しい
降下を防ぐと共に、電池電圧が降下することによって生
じるモータの駆動電圧等の降下を防いでくれるため、電
池寿命を延ばすことができる。

４図面の簡単な説明第１図は本発明に係る第１実施例の構成を示すブロック
図、第２図は第１実施例の電圧と励磁の関係を説明する図で
あり、第３図は第１実施例のモータ制御の動作を説明するフロ
ーチャート、第４図は本発明に係る第２実施例の構成を示すブロック
図、第５図は第２実施例の電圧と励磁の関係を説明する図、第６図は第２実施例のモータ制御の動作を説明するフロ
ーチャート、第７図は第３実施例の電圧と励磁の関係を説明する図、第８図は従来の電圧と励磁の関係を説明する図である。

図中、１，３１・・・ＣＰＵ、２．３２・・・ＲＯＭ、
３．３３・・・ＲＡＭ、４・・・制御用ボート、′５・
・・電池、６．３４．４４・・・電圧変換器、７．８，
９．１０・・・分圧抵抗、１１，１２゜２０・・・イン
バータ、１３．１９・・・トランジスタ、１４・・・ツ
ェナーダイオード、１５，１６゜４２・・・コンデンサ
、１７．１８，２３，４０゜４１・・・抵抗、２１・・
・ステッピングモータ、２２・・・モータドライバ、２
３．３５・・・電圧検出器、２４．４３・・・ダイオー
ド、２５．３６・・・タイマ、３７・・・スティタスレ
ジスタ、３８・・・基準電圧発生器、３９．４５・・・
電圧比較器である。

＞　　月１１１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数相有するモータの駆動電圧を制御する電圧制
御装置において、前記モータの駆動電圧を数段階に切り換える切換手段を
有し、前記切換手段は前記モータの停止相の相合せにおいて前
記停止相が回動するための駆動電圧より低い駆動電圧に
切り換えて励磁を行うことを特徴とする電圧制御装置。
（２）前記切換手段は、前記駆動電圧が低い電圧から高
い電圧に変化する途中で予め設定された設定電圧に到達
したか否かを検知する検知手段と、前記検知手段で前記
設定電圧への到達が検知されたときに前記モータの回動
を行う回動手段とを有することを特徴とする請求項第１
項記載の電圧制御装置。
（３）前記検知手段は、検知するまでの待ち時間を前記
駆動電圧の変化に基づいて設定する設定手段を含むこと
を特徴とする請求項第２項記載のモータ電圧制御装置。
（４）さらに、前段で励磁された停止相の励磁状態を後
段で励磁される停止相の回動までの待ち時間の間励磁保
持する保持手段を有することを特徴とする請求項第１項
記載の電圧制御装置。