JPH08501438A - パルス信号を用いた制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の課題は、パルス信号を用いた制御をさらに次のように改善することである。すなわち一方では影響の大きい障害を十分に回避させつつ他方では過度な加熱が避けられるように改善することである。本発明によれば、エッジの急峻度が所定のパルス制御信号のもとで所定の動作モード及び／又は所定のモード特性量（例えば温度等）に依存して選定される。本発明は例えばビデオレコーダに用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 パルス信号を用いた制御方法及び装置 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念によるパルス信号を用いた制御方法及 び制御装置に関する。 パルス幅変調（ＰＷＭ）ないしパルス長変調（ＰＬＭ）された信号またはそれ に類似の信号等によって負荷が制御される系は一般に公知である。 モータのパルス制御方法においては既に様々な手法が提案されている。例えば 先行の特許出願Ｐ４２１５９６２．８，Ｐ４２１５８３０．３，Ｐ４２１５８２ ７．３，Ｐ４２２７７６１．２等が挙げられる。 負荷のパルス制御においては、制御信号が常に第１の状態（これは最初の電圧 値、例えば０Ｖに相応する）と第２の状態（これは第２の電圧値、例えば正の供 給電圧に相応する）との間で切り替わる。これと同様に、異なる所定の電流値の 間での相応の切り替わりも考えられる。 ２つの状態の間での突発的な切り替わりにおいては強い障害スペクトルがフー リエスペクトルに相応して発生する。１つの状態から次の状態へ緩慢に遷移する 場合ではこの障害成分は大幅に低減される。 別の観点では、２つの状態のうちの一方からそれぞれ別の状態への緩慢な遷移 の場合には制御段にて電圧 降下が生じる。この電圧降下は相応の損失電力を引き起こし、さらに相応の加熱 を生ぜしめる。突発的な切リ替わりでは切換エッジ領域における損失電力が大幅 に低減する。 本発明の課題はパルス信号を用いた制御を次のように改善することである。す なわち一方では際立った障害を十分に回避させつつ他方では過度な加熱が避けら れるように改善することである。 前記課題は請求の範囲第１項に記載の本発明による方法と請求の範囲第５項に 記載の本発明による装置によって解決される。 本発明の有利な実施例は従属請求項に記載される。 本発明によれば、異なる急峻度のエッジを有するＰＷＭ信号によって負荷が制 御される。この場合エッジの急峻度は所定の動作モード及び／又は所定の動作特 性量の値（例えば制御電流、温度等）に依存して選定され得る。 本発明によって得られる利点は、後置接続された負荷の制御のための出力段を 公知の系よりも小型に設計できることである。これにより出力段に比較的安価な 構成素子を用いることが可能となる。例えば出力段が集積回路として構成される ならば（ＩＣ）半導体表面上の所要スペースも僅かで済み、これによって大幅な コストの削減も達成され得る。 本発明のさらなる特徴、利点及びその詳細は以下の 実施例において図面に基づき説明される。 図面 図１はビデオレコーダに適用された場合の本発明の実施例を説明するための図 である。図２は図１による種々異なる制御信号の特性曲線経過を表わした図であ る。 実施例 本発明による実施例の説明の前に図面において個別に示されている各ブロック はただ本発明の理解を深めるために用いられていることをここに述べておく。通 常はこれらの複数の個々のブロックは１つのユニットに納められている。これら は集積化ないしハイブリッドなあるいはプログラミング制御された計算機として 実現されるか、またはその制御に適したプログラムの一部として実現され得る。 しかしながら個々の段に納められた素子は別個に構成してもよい。 図１には駆動モータ（例えばソニー製ＶＭＸ８００タイプまたはサンキョウ製 Ｆ２ＱＫＢ３ＯＴタイプのキャプスタン、これらは図示されていないビデオレコ ーダに配設されている）１０のＰＷＭ制御部が概略的に示されている。 入力ユニット１１（例えば装置キーボード又はリモコン装置等）を介して、制 御装置１２（例えば東芝製ＴＭＰ９０ＣＫ４２ないしトムソン製ＳＴ９０４０等 ） に所望の動作モード（例えば“プレイ”、“レコーディング“、“サーチ”、“ クイックフォワード”、“クイックリワインド”等）が入力可能である。制御装 置１２は切換制御信号ＳｈないしＳｌを第１のスイッチ１３ないし第２のスイッ チ１４に供給する。さらに制御装置１２は制御信号Ｉｈを第１の電流源１５に供 給し、制御信号Ｉ１を第２の電流源１６に供給する。 前記手段１３〜１６はＰＷＭ段１７の各構成部であり、これらはそれぞれ次の ように直列に接続されている。すなわち第１の電流源１５は正の供給電圧Ｕ＋に おける第１の端子に接続され、前記第１の電流源１５の第２の端子はスイッチ１ ３の第１の切換入力側に接続され、前記スイッチ１３の第２の切換入力側はスイ ッチ１４の第１の切換入力側に接続されている。このスイッチ１４の第２の切換 入力側は第２の電流源１６を介してアースに接続されている。 ＰＷＭ段１７は出力段１８（例えばトムソン製Ｌ６２３２）に接続されている 。この出力段１８はモータ１０を制御する。すなわち電流を供給する。モータ１ ０の回転数及び／又は回転位置はセンサ１９によって検出され、相応の信号が制 御装置１２に供給される。 次に図１による実施例の機能を図２を用いて以下に説明する。 ＰＷＭ段１７は、周期がＴで所望のモータ回転数と負荷に相応するデューティ 比のパルス幅変調された信 号を発生する。これは制御装置１２により制御方式に基づいて設定される。 第１の構成では単に２つの形式のＰＷＭ信号が生ぜしめられる。第１の信号形 式は２つの状態の間で急峻なエッジａを有しており、第２の信号形式はフラット なエッジｂを有している。この２つのＰＷＭ信号のうちのどちらの信号形式を用 いるかについての選択は入力段１１を介して設定される動作モードに依存して行 われる。 それにより有利には、画像が見られる動作モードないしは急峻なエッジが障害 をもたらす動作モード、例えば再生モード及び記録モードならびにサーチモード 等においてはエッジｂを有するＰＷＭ信号が選択される。その他の動作モードで は急峻なエッジを有するＰＷＭ信号が選択される。ＰＷＭ信号の形式は制御装置 １２により電流源１５と１６が制御されるような手法でセッティングされる。Ｐ ＷＭ信号が例えばハイレベルＵｈからローレベルＵｌへ変化されるべき場合には スイッチ１３は開放され、スイッチ１４が閉じられる。出力段１８内に納められ たパワートランジスタ内に存在する容量は電流源１６における電流値に応じて迅 速な電圧変化または緩慢な電圧変化を生ぜしめる。 ローレベルＵｌからハイレベルＵｈへの切換は相応の形式で行われる。 前記動作モードに対するエッジの急峻度の選択は、 次のような認識に基づいている。すなわち再生及び記録モード並びにサーチモー ドにおいては使用者は画像を見ることができることに基づいている。これらの画 像は急峻なエッジによって引き起こされる障害スペクトルによって影響を受ける 。他方ではモータ１０はこれらの動作モードにおいては僅かな電力しか消費せず 、そのため出力段１８に対する相応の損失電力も僅かである。すなわちこれは、 フラットなエッジによって引き起こされる損失電力は出力段１８の過度な加熱も 生ぜしめないことを意味する。 前記実施例の変化例においても同様にサーチモードに対して急峻なエッジを有 するＰＷＭ信号が選択される。これによりモータ１０の比較的高い負荷が考慮さ れる。しかしながらこのようにして生ぜしめられた画像シーケンスが場合によっ ては障害も有することは甘受される。サーチモードに対して第３の形式のＰＷＭ 信号を用いることも可能である。この信号のエッジはエッジａとｂの間にある。 当該実施例の別の構成ではモータ１０に供給される電流の値が検出されるか又 は測定される。これはＰＷＭ信号から導出される信号をローパスフィルタに供給 することによって行われる。これにより直流電圧が生ぜしめられる。この値はモ ータ制御信号の平均電流値に対する尺度となる。またこの電流値をモード特性量 に基づいて算出することも可能である。 これに関しては例えば先の特許出願Ｐ４２２７７６１．１が参照される。 供給された電流値に依存してエッジの急峻度は段階的に又は無段階に設定され 得る。 第２の実施例は図１において破線で示された温度センサ２０によって特徴付け られる。この温度センサは出力段１８の温度を測定し、相応の信号Ｔｓを制御装 置１２に供給する。 この第２の実施例は、エッジの急峻度が出力段１８の温度に依存して制御され るように機能する。例えば出力段１８の温度が高い場合は、急峻なエッジを有す るＰＷＭ信号が選択される。温度が低い場合にはフラットなエッジを有するＰＷ Ｍ信号が発生される。中間領域は段階的にまたは無段階に設定され得る。 この実施例は次のような認識に基づいている。すなわち出力段１８の過熱の回 避は最優先されるべきものであることに基づいている。仮にユーザが発生ノイズ によって影響を被るとしても装置（この場合はビデオレコーダ）の機能性は保全 され続ける。さらに、画像を見ることのできる動作モードにおいてモータ１０と 出力段１８に対する負荷が比較的僅かであることに基づかせることもできる。す なわち画像を見ることのできる動作モードにおいては通常は高い温度に達するこ とはない。このような動作モードの開始において万一高い温度が生じるような場 合には（例えば長い巻戻し によって）この高い温度は短時間の後に、ユーザにとって許容され得る程度の影 響となるか又は全く影響を与えないような急峻なエッジを生ぜしめる温度値にと ってかえられる。 この実施例の別の構成例では温度センサからの信号Ｔｓが制御装置１２に供給 されるのではなく、温度センサの信号によって電流源１５，１６が制御される。 この構成により制御装置１２の相応の端子は省かれる。この構成はＰＷＭ段１７ が出力段１８と共に集積化されている場合には特に有利となる。 前記実施例の特徴は相互に組み合わせてもよいことをここに補足的に述べてお く。それにより例えば次のようなことも可能である。すなわちＰＷＭ信号の所定 の形式に対する設定をまず所望のモードに基づいて行い、必要に応じて温度信号 Ｔｓによって補正することも可能である。 前記実施例の別の構成例は以下に述べる特徴のうちの少なくとも１つを有して いる。： −モータの代わりにその他の負荷を、パルス化されたないしクロック化された信 号によって制御する。この場合エッジの急峻度は所定の動作モードに依存して、 及び／又はそのつどの所定の動作特性量の値（例えば温度、電流、電圧、時間、 湿度、輝度等）に依存して選択可能である。 −エッジの急峻度を、ＲＣ回路の構成素子、つまり抵 抗及び／又はコンデンサを適切な手法で接続させることによって制御する。この 場合出力段１８の１つ又は複数のパワートランジスタのキャパシタンスが考慮さ れてもよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リンク，ヘルマン ドイツ連邦共和国 Ｄ―78052 フィリン ゲン―シュヴェニンゲン アウゲンモース シュトラーセ 10 (72)発明者 ハイツマン，フリードリヒ ドイツ連邦共和国 Ｄ―78052 フィリン ゲン―シュヴェニンゲン ヘーフェンシュ トラーセ 30

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1． 第１の値と第２の値との間で所定のエッジ急峻度に応じて変化するパルス 信号を用いた負荷の制御方法において、 エッジ急峻度が、選択された動作モード及び／又は１つ又は複数の動作特性量 に依存して設定されることを特徴とする、パルス信号を用いた制御方法。 2． 第１の動作特性量は、負荷を制御する出力段の温度である、請求の範囲第 １項記載のパルス信号を用いた制御方法。 3． 第２の動作特性量は、負荷の制御に用いられる電流である、請求の範囲第 １項又は２項記載のパルス信号を用いた制御方法。 4． 前記負荷はビデオレコーダの駆動モータであり、エッジ急峻度の決定のた めに用いられる動作モードは、ビデオレコーダの例えば再生モード、記録モード 、サーチモード、巻戻しモード等の動作モードである、請求の範囲第１項〜３項 のうちのいずれか１項に記載のパルス信号を用いた制御方法。 5． 第１の値（Ｕｈ）と第２の値（Ｕｌ）との間で所定のエッジ急峻度（ａ， ｂ）に応じて変化するパルス信号を用いた負荷（１０）制御装置において、制御 手段（１２）が設けられており、該制御手段（１２）によりエッジの急峻度が、 選択された動作 モードに依存して及び／又は１つ又は複数の動作特性量を検出するセンサ手段（ １９，２０）からの信号に依存して設定されることを特徴とする、パルス信号を 用いた制御装置。 6． 第１のセンサ手段（２０）は、負荷（１０）を制御する出力段（１８）の 温度を検出する、請求の範囲第５項記載のパルス信号を用いた制御装置。 7． 第２のセンサ手段（１９）が設けられており、該第２のセンサ手段（１９ ）は、負荷を制御するのに用いられる電流を検出するか又はその値が電流の検出 に用いられるその他の動作特性量を検出する、請求の範囲第５項又は６項に記載 のパルス信号を用いた制御装置。 8． 前記負荷はビデオレコーダの駆動モータ（１０）であり、エッジ急峻度の 決定に用いられる動作モードは、ビデオレコーダの例えば再生モード、記録モー ド、サーチモード、巻戻しモード等の動作モードである請求の範囲第５項〜７項 いずれか１項記載のパルス信号を用いた制御装置。