JP2004007890A - リニア振動モータの駆動制御方法、及び駆動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設けなくても、振動子の位置情報と速度情報とが精度良く得えらるようにして、より一層効率良くリニア振動モータの駆動制御が行えるようにする。
【解決手段】固定子５を構成する電磁石の巻線５ａに対して駆動電流を供給して振動子６を固定子５に対して直線状に振動させる際に、固定子５の巻線５ａに流れる電流および巻線に生じる電圧をそれぞれ検出部１１，１２で検出し、制御回路部１３において、これらの検出した電流値と電圧値とから振動子６の振動に伴って生じる誘起電圧を所定の演算式に基づいて順次演算し、次に、これらの各誘起電圧演算値から各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求め、この近似関数から振動子６の位置情報および速度情報を得る。そして、制御出力部１４によりこれらの情報に基づいて固定子５の巻線５ａに対して供給する駆動電流をＰＷＭ制御する。
【選択図】 図２
【解決手段】固定子５を構成する電磁石の巻線５ａに対して駆動電流を供給して振動子６を固定子５に対して直線状に振動させる際に、固定子５の巻線５ａに流れる電流および巻線に生じる電圧をそれぞれ検出部１１，１２で検出し、制御回路部１３において、これらの検出した電流値と電圧値とから振動子６の振動に伴って生じる誘起電圧を所定の演算式に基づいて順次演算し、次に、これらの各誘起電圧演算値から各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求め、この近似関数から振動子６の位置情報および速度情報を得る。そして、制御出力部１４によりこれらの情報に基づいて固定子５の巻線５ａに対して供給する駆動電流をＰＷＭ制御する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定子に対して振動子を直線状に往復運動させるリニア振動モータの駆動制御方法、および駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、リニア振動モータは、例えば、電磁石を備えた固定子と、永久磁石を備えた振動子とを有し、電磁石を構成する巻線へ供給する駆動電流を制御することにより、固定子に対して振動子を往復運動させる。
【０００３】
ここで、例えば、リニア振動モータを電気かみそりなどに適用する場合、負荷の大きさによって振動子が往復移動する際の速度が変化すると、かみそりの切れ味も変化する。したがって、このような不具合を低減するためには、振動子が負荷の大きさによらず常に一定の速度を保つように制御することが重要となる。つまり、固定子に対して振動子を往復運動させる上では、振動子の動作方向と振動子に対する駆動方向とを同調させて駆動しつつ、しかも、リニア振動モータに加わる外部の負荷の大きさにかかわらず、振動子が常に一定の速度となるように、負荷の大きさに応じて巻線への駆動電流を制御することが必要となるのである。
【０００４】
そのため、従来のリニア振動モータは、振動子の位置および速度をそれぞれ検出するセンサを設け、位置センサで検出した位置情報に基づいて振動子の動作方向と振動子に対する駆動方向とを同調させ、また、速度センサで検出した速度情報に基づいて、巻線を励磁する駆動電流のパルス幅を可変するＰＷＭ制御（駆動周波数は一定でデューティ比を変える制御）を行って振動子の速度が負荷によらず常に一定となるようにしている。ところが、このように振動子の動きを検出するセンサを別途設けた場合には、コストアップの要因となり、また、センサの取り付けスペースの確保のため、小型化への対応が困難となる。
【０００５】
そこで、従来技術では、振動子の往復動作に伴って固定子の巻線に誘起電圧が発生するので、その誘起電圧の大きさを検出する電圧検出部を設け、この電圧検出部の検出出力に基づいて振動子の位置および速度をそれぞれ決定するようにした技術が提案されている（例えば特開２００１−１６８９２号公報参照）。すなわち、このものは、リニア振動モータの駆動部となる固定子の巻線には振動子の往復運動に応じて正弦波状の誘起電圧が発生すること、この誘起電圧波形は、リニア振動モータの振動子の振動周波数と同じであり、振動子の移動速度が大きくなるのに伴って誘起電圧の値も大きくなること、という事象に着目している。
【０００６】
具体的には、図１６に示すように、正弦波状の誘起電圧の大きさが零となったゼロクロス点の位置（同図符号ｐで示す位置）を振動子の速度が零、つまり振動方向が切り替わる折り返し点であると判断する。また、振動子の速度が大きいとこれに応じて誘起電圧の大きさも大きくなり（図１６（ａ）の符号Ｓ１の曲線）、振動子の速度が小さいとこれに応じて誘起電圧の大きさも小さくなる（図１６（ａ）の符号Ｓ２の曲線）ので、たとえばゼロクロス点ｐにおける誘起電圧の微分値（曲線の勾配）を求め、その微分値の大きさにより振動子の速度を判断している。
【０００７】
そして、図１６（ｂ）に示すように、ゼロクロス点ｐの位置によって固定子の巻線を励磁する駆動電流をＰＷＭ制御する場合の信号発生タイミングを決定し、また、ゼロクロス点ｐの誘起電圧の勾配の大きさに応じて上記駆動電流をＰＷＭ制御する場合のパルス幅Ｗを変化させることにより、振動子の速度が負荷によらず常に一定となるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、振動子の往復動作に伴って固定子の巻線に発生する誘起電圧の大きさを検出する構成とした場合には、別途センサを設ける必要がないため、コスト低減化および小型化への対応を図ることが可能になるものの、次のような課題が残されている。
【０００９】
すなわち、固定子が備える電磁石の巻線は、本来、励磁用の駆動電流が供給されるものであり、このため、巻線には振動子の往復動作に伴う誘起電圧のみならず、駆動電流の供給時の印加電圧も発生する。したがって、巻線に生じる電圧を単純に検出するだけでは、駆動電流の供給時に生じる印加電圧と振動子の往復動作に伴って巻線に生じる誘起電圧とが重畳することになり、誘起電圧のみを精度良く検出することが難しい。そこで、従来は、誘起電圧波形のゼロクロス点を含む前後の位置には固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さない所定幅のオフ期間Ｔ１，Ｔ２を確保し、このオフ期間Ｔ１，Ｔ１にのみ巻線の誘起電圧を検出することで、誘起電圧に余分な誤差成分が含まれるのを防止して検出精度を高めている。
【００１０】
ところが、このように、オフ期間Ｔ１，Ｔ２を設けた場合には、図１６（ｃ）に示すように、このオフ期間Ｔ１，Ｔ２によって駆動電流をＰＷＭ制御する場合のパルス幅の最大値Ｗｍａｘが規制される。つまり、固定子の巻線への通電時間に制限ができるため、外部負荷が大きいために巻線にさらに一層大きな通電電流を流す必要が生じたときには対処できず、リニア振動モータの能力を最大限に発揮することができなくなる。
【００１１】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設けなくても、振動子の位置情報と速度情報とが精度良く得えらるようにして、より一層効率の良い駆動制御が可能なリニア振動モータの駆動制御方法及びその駆動制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、次のようにしている。
すなわち、請求項１記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、固定子およびこの固定子に対して往復運動する振動子を有し、両者の少なくとも一方は電磁石からなり、この電磁石の巻線に対して駆動電流を供給して振動子を固定子に対して直線状に振動させるリニア振動モータの駆動制御方法であって、前記電磁石の巻線に流れる電流および巻線に生じる電圧を共に検出し、これらの検出した電流値と電圧値とから振動子の振動に伴って生じる誘起電圧を所定の演算式に基づいて順次演算し、次に、これらの各誘起電圧演算値から各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求め、この近似関数から振動子の位置情報および速度情報を得て、これらの情報に基づいて電磁石の巻線に対して供給する駆動電流を制御することを特徴としている。
【００１３】
これにより、電磁石の巻線で検出される電圧が駆動電流の供給により生じる印加電圧と振動子の往復動作に伴って巻線に生じる誘起電圧とが重畳したものであっても、演算式で誘起電圧を演算することにより印加電圧の影響を実質的に取り除くことができる。このため、巻線に駆動電流が流れている期間中にも巻線に生じる誘起電圧を確実に検出することができる。さらに誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求めるため、粗いサンプリング周期で得られたデータからでも連続した誘起電圧を算出することができる。したがって、従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設ける必要性がなくなるので、より一層効率の良い駆動制御が可能になる。
【００１４】
請求項２記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１記載の発明において、前記電流および電圧を検出して誘起電圧を演算する処理１と、前記誘起電圧演算値から近似関数を求めて振動子の位置情報および速度情報を得るまでの処理２と、前記振動子の位置情報および速度情報に基づいて巻線の駆動電流を制御する処理３とを、振動子の１往復期間内に同時並列的に行うことを特徴としている。
【００１５】
これにより、処理１〜処理３が間断なく実行されるため、巻線の電流および電圧を検出してから振動子の駆動電流を制御するまでに要する時間を全体として短縮化でき、駆動制御処理の高速化を図ることが可能になる。
【００１６】
請求項３記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１または２に記載の発明において、前記各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求める場合に、最小２乗法を用いた３次関数で近似することを特徴としている。
【００１７】
これにより、三角関数を用いて誘起電圧の近似関数を求める場合よりも演算処理の負担が少なくて済み、また、振動子の往復時の負荷が非対称の場合でも近似が可能となる。
【００１８】
請求項４記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、振動子の１往復期間内に前記電流と電圧を検出する場合のサンプリング間隔およびサンプリング数が一定になるように固定することを特徴としている。これにより、近似関数を求める演算処理において定数化が可能になるので、演算が容易になる。
【００１９】
請求項５記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明において、前記電磁石の巻線に対して駆動電流が供給されていない期間においてサンプリングして得られた巻線に流れる電流値が所定のしきい値以下である場合には、次の駆動電流が供給されるまでは、サンプリングされた電流値によらず零に固定することを特徴としている。これにより、電流検出における耐ノイズ性が向上し、誘起電圧演算値を算出する際の精度も向上する。
【００２０】
請求項６記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明において、前記電磁石の巻線に対して駆動電流が供給されている期間内にサンプリングして得られた電流の絶対値が前回サンプリングして得られた電流の絶対値よりも小さい場合には、前回サンプリングして得られた電流値を採用することを特徴としている。これにより、電流検出における耐ノイズ性がさらに向上し、誘起電圧演算値を算出する際の精度も向上する。
【００２１】
請求項７記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明において、前記巻線に生じる電圧をサンプリングして得られた電圧値が所定のしきい値以上である場合には誘起電圧の演算を行わず、そのサンプリング以前のサンプリング時に算出された誘起電圧の値から推定した誘起電圧値を採用することを特徴としている。これにより、誘起電圧演算値から近似関数を求める場合のスムージング化が一層促進され、近似関数を求める場合の精度が向上する。
【００２２】
請求項８記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし７のいずれかに記載の発明において、前記誘起電圧演算値から近似関数を求める場合の演算範囲を制限するとともに、その制限された演算範囲内で前記近似関数の値が正負反転するゼロクロス点を求め、このゼロクロス点を振動子の位置情報として得ることを特徴としている。これにより、振動子の位置情報を得る場合の演算数が少なくなるで、演算の負荷を減らすことができる。
【００２３】
請求項９記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明において、前記近似関数の１周期内の値の内で最大値を振動子の速度情報として得ることを特徴としている。これにより、近似関数のピーク探索を一カ所のみ行えば良いので、容易に速度情報を得ることができる。
【００２４】
請求項１０記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明において、前記近似関数の１周期内の値の内で最大値と最小値の差を振動子の速度情報として得ることを特徴としている。これにより、振動子が振動する際に、その振幅が片方に片寄っている場合にも速度情報を正確に検出することが可能になる。
【００２５】
請求項１１記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明において、前記近似関数の値が正負反転するゼロクロス点における微分値を振動子の速度情報として得ることを特徴としている。これにより、振動子の速度検出精度が高くなり、また、演算も容易に行える。
【００２６】
請求項１２記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明において、前記近似関数の値が正負反転するゼロクロス点付近において近似関数を直線近似し、その近似直線の傾きを振動子の速度情報として得ることを特徴としている。これにより、近似関数の値を求める際に演算誤差が生じても直線近似を行うことで演算誤差による影響を少なくしてより精度良く速度を検出することが可能になる。
【００２７】
請求項１３記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明において、前記振動子の１往復期間に相当する期間にわたって前記誘起電圧演算値の値を順次加算し、その加算値を振動子の速度情報として得ることを特徴としている。これは正弦波状の誘起電圧の１周期分の面積を求めることに相当するが、この面積計算は単に誘起電圧演算値の値を順次加算するだけでよく、近似関数のピーク位置を求める必要がないため、演算時間を速めることができる。
【００２８】
請求項１４記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御装置は、固定子と振動子とを有し、両者の少なくとも一方は電磁石からなり、この電磁石の巻線に対して駆動電流を供給して振動子を固定子に対して直線状に振動させるもので、前記電磁石の巻線に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電磁石の巻線に生じる電圧を検出する電圧検出部と、両検出部で検出された電流値と電圧値とから振動子の振動に伴って生じる誘起電圧を所定の演算式に基づいて演算する誘起電圧演算部と、この誘起電圧演算部で得られる誘起電圧演算値から各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求める近似関数演算部と、この近似関数演算部で得られた近似関数から振動子の位置情報および速度情報を得る動作状態検出部と、この動作状態検出部で検出された振動子の位置情報および速度情報に基づいて巻線への駆動電流をＰＷＭ制御する制御演算部と、を備えることを特徴としている。
【００２９】
これにより、請求項１記載の発明の場合と同様、巻線に駆動電流が流れている期間中にも巻線に生じる誘起電圧を確実に検出することができるので、従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設ける必要性がなくなり、より一層効率の良い駆動制御が可能になる。
【００３０】
請求項１５記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御装置は、請求項１４記載の発明の構成において、前記電流検出部と電圧検出部により電流および電圧を検出して前記誘起電圧演算部により誘起電圧を演算する処理１と、前記近似関数演算部により近似関数を算出して前記動作状態検出部により振動子の位置情報および速度情報を得るまでの処理２と、前記制御演算部により駆動電流を制御する処理３とを、振動子の１往復期間内に同時並列的に行うためのタイミングを設定するタイマ手段を備えることを特徴としている。
【００３１】
これにより、請求項２の発明と同様、処理１〜処理３が間断なく実行されるため、巻線の電流および電圧を検出してから振動子の駆動電流を制御するまでに要する時間を全体として短縮化でき、駆動制御処理の高速化を図ることが可能になる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１はリニア振動モータとその駆動制御装置を含む全体構成図、図２は駆動制御装置の詳細を示すブロック図である。
【００３３】
この実施の形態において、リニア振動モータ１は、巻線５ａを備えた電磁石からなる固定子５、永久磁石を備えた振動子６、この振動子６を保持するフレーム７、および振動子６とフレーム７との間に懸架されたばね８を有し、固定子５を構成する電磁石の巻線５ａに対して駆動電流を供給することにより、振動子６を固定子５に対して直線状に往復運動させるようになっている。
【００３４】
駆動制御装置２は、固定子５の巻線５ａへ供給する駆動電流を振動子６の位置および速度に応じてＰＷＭ制御するもので、巻線５ａに流れる電流を検出する電流検出部１１、巻線５ａに生じる電圧を検出する電圧検出部１２と、両検出部１１、１２で検出された電流及び電圧に基づいて振動子６の位置および速度の各情報を得て、これらの両情報から巻線５ａへの駆動電流をＰＷＭ制御するための信号出力タイミングやパルス幅を決定する制御回路部１３と、この制御回路部１３からの出力に基づいてＰＷＭ制御された駆動電流を固定子５の巻線５ａに供給する制御出力部１４とを備えている。
【００３５】
制御回路部１３は、図２に示すように、両検出部１１、１２で検出された電流値と電圧値とから振動子６の振動に伴って生じる誘起電圧を所定の演算式（後述の（式１））に基づいて演算する誘起電圧演算部２１と、この誘起電圧演算部２１で得られる各誘起電圧演算値ｙをスムージング化するために最小２乗法を用いた３次関数ｐ（ｘ）（後述の（式２））で近似する近似関数演算部２２と、この近似関数演算部２２で得られた近似関数ｐ（ｘ）から振動子６の位置情報及び速度情報を得る動作状態検出部２３と、この動作状態検出部２３で検出された振動子６の位置情報および速度情報に基づいて巻線５ａへの駆動電流をＰＷＭ制御するための信号出力タイミングやパルス幅を決める情報を出力する制御演算部２４と、これら各部２１〜２４を制御する全体制御部２５とを備えている。
【００３６】
そして、全体制御部２５の内部には、タイマ手段として、３つのタイマ１、タイマ２、タイマ３（符号Ｚ１〜Ｚ３で示す）が設けられている。これらの各タイマ１〜３（Ｚ１〜Ｚ３）は、上記の回路制御部１３を構成する各部２１〜２４の処理が間断なく実行されるようにするために、振動子６の１往復期間内に同時並列的に処理を実行する上でのタイミングを設定するものであって、これらの各タイマ１〜３の作用については後でさらに詳しく説明する。
【００３７】
次に、上記構成を備えたリニア振動モータ１における駆動制御方法について、まず、その全体的な処理の概要を図３のフローチャート、および図４に示すタイミングチャートに沿って説明する。なお、符号Ｓはステップを意味する。
【００３８】
駆動制御装置２から固定子５の巻線５ａに励磁用のＰＷＭ制御された駆動電流（図４（ａ）参照）が供給されると、これに応じて振動子６が駆動され（図４（ｂ）参照）、これに伴って巻線５ａには印加電圧が発生するとともに、振動子６の往復動作に伴う誘起電圧も発生する。そして、固定子５の巻線５ａに流れる電流（図４（ｄ）参照）および巻線５ａに生じる電圧（図４（ｃ）参照）をそれぞれ電流検出部１１と電圧検出部１２とで検出する（Ｓ０１）。
【００３９】
これらの検出した電流値と電圧値とは、制御回路部１３に送出される。制御回路部１３の誘起電圧演算部２１は、上記の各検出部１１，１２で検出された電流値と電圧値をサンプリングして、電流値と電圧値に含まれるノイズ成分を取り除くとともに、サンプリングした電流値と電圧値とから、（式１）に示す所定の演算式に基づいて振動子６の振動に伴って生じる誘起電圧ｙ（図４（ｅ）参照）を順次演算する（Ｓ０２）。
【００４０】
【式１】
【００４１】
なお、ノイズの除去処理の内容については後に詳述する。また、振動子６の１往復期間内に電流と電圧を検出する場合のサンプリング間隔およびサンプリング数が一定になるように予め固定しておけば、後述の（式２）に基づいて近似関数を求める場合の演算処理において定数化が可能になるので、演算が容易になる。
【００４２】
上記の（式１）に基づいて得られる誘起電圧演算値は、滑らかな曲線とはならず凹凸が激しいので、このままでは正弦波状の誘起電圧の最大値、最小値およびゼロクロス点を確定することが難しい。そこで、（式１）により得られた各々の誘起電圧演算値ｙは、次段の近似関数演算部２２に送出される。近似関数演算部２２は、誘起電圧演算値ｙをスムージング化するために、最小２乗法を用いて各誘起電圧演算値ｙを近似した近似関数ｐ（ｘ）（図４（ｆ）参照）を（式２）に基づいて求める（Ｓ０３）。すなわち、この場合の（式２）は３次関数ｐ（ｘ）であるので、その３次関数ｐ（ｘ）を規定する各係数ｂ０〜ｂ３を求める。このように、近似関数ｐ（ｘ）を求めることにより、誘起電圧推定値ｙがスムージング化されるため、誘起電圧の最大値、最小値およびゼロクロス点を確定するのが容易になる。
【００４３】
【式２】
【００４４】
なお、近似関数ｐ（ｘ）としては、三角関数の適用も可能ではあるが、この実施の形態のように３次関数ｐ（ｘ）を近似関数として求める方が演算処理の負担が少なくて済み、また、振動子６の往復動作時に加わる負荷が非対称の場合でも近似が可能となるため有利である。
【００４５】
引き続き、この近似関数ｐ（ｘ）の各係数ｂ０〜ｂ３のデータが動作状態検出部２３に送出されるので、動作状態検出部２３は、（式２）で示される近似関数ｐ（ｘ）から振動子６の位置情報および速度情報を得る（Ｓ０４）。例えば、近似関数ｐ（ｘ）の値が正負反転するゼロクロス点を求め、このゼロクロス点を振動子６の振動方向が切り替わる折り返し点として判断してその位置情報を得る。また、近似関数ｐ（ｘ）の１周期内の値の内で最大値を振動子６の速度が最大になっていると判断してその速度情報を得る。
【００４６】
こうして、動作状態検出部２３で検出された振動子６の位置情報および速度情報は、制御演算部２４に送出される。制御演算部２４は、これらの情報に基づいて固定子５の巻線５ａへの駆動電流をＰＷＭ制御するための信号出力タイミングやパルス幅を決定し、その情報を駆動出力部１４に出力する（Ｓ０５）。駆動出力部１４は、制御回路部１３からの情報に基づいてＰＷＭ制御された駆動電流を固定子５の巻線５ａに供給する。これにより、振動子６は、動作方向と駆動方向とが同調されるとともに、外部負荷の大きさによらず常に一定の速度を保つように駆動制御される。
【００４７】
ここで、図３に示すように、上述した電流検出部１１と電圧検出部１２により電流及び電圧を検出して誘起電圧演算部２１により誘起電圧を演算して誘起電圧演算値ｙを得るまでの処理（Ｓ０１及びＳ０２）を処理１とし、近似関数演算部２２により近似関数ｐ（ｘ）を算出して動作状態検出部２３により振動子６の位置情報および速度情報を得るまでの処理（Ｓ０３及びＳ０４）を処理２とし、制御演算部２４により駆動電流をＰＷＭ制御する処理（Ｓ０５）を処理３と定義する。また、振動子６の３往復期間を１周期とみなした場合の各々の１往復期間をＴｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３と区別する。
【００４８】
このとき、期間Ｔｓ１で誘起電圧演算部２１が処理１を実行し、次の期間Ｔｓ２で近似関数演算部２２と動作状態検出部２３とで処理２を実行し、さらに次の期間Ｔｓ３で制御演算部２４が処理３を実行するようなシーケンスにすると、一つの処理の実行中には他の処理が停止しているため、振動子６の３往復期間（＝Ｔｓ１＋Ｔｓ２＋Ｔｓ３）ごとにしか適切にＰＷＭ制御された駆動信号を出力することができない。つまり、振動子６を駆動制御に時間がかかり過ぎて、駆動制御処理の高速化を図ることができない。
【００４９】
これに対して、図５に示すように、各期間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３において、各処理１、２、３が同時並列的に行なわれるようにすれば、振動子６の１往復期間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３毎に適切にＰＷＭ制御された駆動信号を出力することができる。もっとも、処理１の結果が得られないと処理２が、処理２の結果が得られないと処理３が、それぞれ実行できないので、各部２１〜２４の内部にその処理結果を記憶する図示しないメモリを設けておき、たとえば期間Ｔｓ３で誘起電圧演算部２１が処理１を実行している場合には、近似関数演算部２２と動作状態検出部２３とは、その１期間前の期間Ｔｓ２で得られた処理１の結果に基づいて処理２を実行し、制御演算部２４はその２期間前の期間Ｔｓ１で得られた処理１の結果に基づいて処理３を実行できるようにする必要がある。このように、振動子６の１往復期間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、…ごとに処理１、２、３を同時並列的に行なうには、各処理１〜３の切り替わりのタイミングを設定する必要がある。そのため、全体制御部２５には図５に示すような互いに連動する３つのタイマ１〜３（Ｚ１〜Ｚ３）を設けている。
【００５０】
すなわち、図６に示すように、タイマ１（Ｚ１）は、タイマ２（Ｚ２）からのトリガ信号に応答して計時を開始するとともに、処理１の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ１が経過すると処理２の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ２が経過すると処理３の実行開始のトリガ信号を出力するとともに、タイマ３（Ｚ３）に計時開始のトリガ信号を出力する。タイマ３（Ｚ３）は、タイマ１（Ｚ１）からのトリガ信号に応答して計時を開始するとともに、処理１の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ３が経過すると処理２の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ１が経過すると処理３の実行開始のトリガ信号を出力するとともに、タイマ２（Ｚ２）に計時開始のトリガ信号を出力する。また、タイマ２（Ｚ２）は、タイマ３（Ｚ３）からのトリガ信号に応答してして計時を開始するとともに、処理１の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ２が経過すると処理２の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ３が経過すると処理３の実行開始のトリガ信号を出力するとともに、タイマ１（Ｚ１）に計時開始のトリガ信号を出力する。
【００５１】
これにより、図６に示すように、各期間Ｔｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３において、各処理１、２、３が同時並列的に行なわれるようになり、処理１〜処理３が間断なく実行される。このため、固定子５の巻線５ａの電流および電圧を検出してから振動子６の駆動電流を制御するまでに要する時間を全体として短縮化でき、駆動制御処理の高速化を図ることができる。
【００５２】
図７は上記の図５及び図６で説明した各タイマ１〜３の動作をより詳細に表したタイミングチャート、図８ないし図１０は上記の図３に示したリニア振動モータの駆動制御動作をより詳細に表したフローチャートであり、図８はタイマ１（Ｚ１）に着目したときの、図９はタイマ２（Ｚ２）に着目したときの、図１０はタイマ３（Ｚ３）に着目したときの、各動作をそれぞれ示している。
【００５３】
ここで、例えば、タイマ１（Ｚ１）に着目すると、図８においてステップ１、２、９が図３の処理１に対応し、ステップ３が図３の処理２に対応し、ステップ４〜ステップ８が図３の処理３に対応している。そして、タイマ２（Ｚ２）からのトリガ信号によりカウンタ値がクリアされて計時を開始し、その後、時刻ｔ１−２で処理１が終了すると、時刻ｔ１−３までの間に処理２を実行し、時刻ｔ１−３でタイマ３（Ｚ３）にトリガ信号を出力し、時刻ｔ１−４〜時刻ｔ１−７の期間に処理３を実行する。なお、図９および図１０についても図８の場合の処理と同様であるからここでは詳しい説明は省略する。
【００５４】
図１１は、図３の処理１（Ｓ０２）において、誘起電圧演算部２１が各検出部１１、１２で検出された電流値と電圧値をサンプリングした際に含まれるノイズ成分を取り除くための具体的な処理内容を示すフローチャートである。誘起電圧演算部２１は、まず、電流検出部１１と電圧検出部１２でそれぞれ検出された電流値と電圧値をサンプリングすると（Ｓ１、Ｓ２）、次に、このサンプリングのタイミングが固定子５の巻線５ａに対して駆動電流が供給されている期間Ｔｈ、Ｔｌ（図４（ａ）参照）か否かを判断する（Ｓ３）。
【００５５】
巻線５ａに対して駆動電流が供給されていない期間であると、サンプリングして得られた巻線５ａに流れる電流値の絶対値が所定のしきい値Ｉｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ４）。そして、サンプリングされた電流値の絶対値が所定のしきい値Ｉｈ以下である場合には、次の駆動電流が供給されるまでは、電流値を強制的に零に固定する（Ｓ６）。また、Ｓ４において、サンプリングされた電流値の絶対値が所定のしきい値Ｉｈよりも大きい場合には、前回のサンプリングによれ得られた電流値が零であるか否かを判断する（Ｓ５）。前回のサンプリングによれ得られた電流値が零であるときには、今回のサンプリングで得られた電流値もノイズである可能性が高いので、この場合には、Ｓ６に移行して電流値を強制的に零に固定する。これに対して、Ｓ５で前回のサンプリングで得られた電流値が零でない場合には、今回のサンプリングで得られた電流値はノイズではないと見なせるのでＳ７に移行する。
【００５６】
また、Ｓ３において、電流値をサンプリングしたタイミングが固定子５の巻線５ａに対して駆動電流が供給されている期間内Ｔｈ、Ｔｌ内である場合には、Ｓ７に移行して、その電流の絶対値を前回サンプリングして得られた電流の絶対値と比較する。
【００５７】
ここで、今回サンプリングした電流の絶対値が前回サンプリングして得られた電流の絶対値よりも小さい場合には、駆動電流が供給されている期間中であるにもかかわらず、検出された電流値は単純増加または単純減少しておらず異常と考えられる。そのため、前回サンプリングして得られた電流値を採用する（Ｓ８）。これに対して、今回サンプリングした電流の絶対値が前回サンプリングして得られた電流の絶対値よりも大きい場合には、駆動電流が供給されている期間中に検出された電流値は単純増加または単純減少していると考えられるため、今回サンプリングした電流をそのまま採用する。これにより、電流検出における耐ノイズ性が向上し、誘起電圧演算値ｙを算出する際の精度も向上する。
【００５８】
引き続き、誘起電圧演算部２１は、今回のサンプリングにより検出された誘起電圧と前回のサンプリングにより検出された誘起電圧との差の絶対値を予め設定されたしきい値Ｖｈと比較する（Ｓ９）。
【００５９】
このとき、両誘起電圧の差の絶対値がしきい値Ｖｈ以下である場合には、今回サンプリングした誘起電圧の値をそのまま採用して（式１）に基づいて誘起電圧の演算を行う（Ｓ１０）。これに対して、前後にサンプリングした誘起電圧の差の絶対値がしきい値Ｖｈよりも大きい場合には、ノイズの影響が大きいものと判断して（式１）による誘起電圧の演算を行わず、その代わりに、今回のサンプリングよりも以前のサンプリング時に算出された誘起電圧の値から推定した誘起電圧値を採用する（Ｓ１１）。この場合の誘起電圧推定値は、たとえば、前回と前前回に得られた誘起電圧演算値の加算平均や相乗平均を求めたり、前回得られた誘起電圧演算値と置換したりすることにより算出される。これにより、誘起電圧演算値から近似関数を求める場合のスムージング化が一層促進され、近似関数を求める場合の精度が向上する。
【００６０】
図１２は、図３の処理２（Ｓ０４）において、動作状態検出部２３が（２）式の近似関数ｐ（ｘ）に基づいて振動子６の位置情報と速度情報を得る場合の具体的な処理内容を示すフローチャートである。
【００６１】
ここでは、近似関数ｐ（ｘ）の値が正負反転するゼロクロス点を求め、このゼロクロス点を振動子６の振動方向が切り替わる折り返し点として判断してその位置情報を得ている。また、近似関数の１周期内の値の内で最大値を振動子６の速度が最大になっていると判断してその速度情報を得ている。このようにすれば、近似関数ｐ（ｘ）のピーク探索を一カ所のみ行えば良いので、速度情報を得るための処理が容易になる。
【００６２】
以上のように、この実施の形態によれば、電圧検出部１２で検出される電圧が駆動電流の供給により巻線５ａに生じる印加電圧と振動子６の往復動作に伴って巻線５ａに生じる誘起電圧とが重畳したものであっても、（式１）に示す演算式で誘起電圧ｙを演算することにより印加電圧の影響を実質的に取り除くことができる。このため、巻線５ａに駆動電流が流れている期間中にも巻線５ａに生じる誘起電圧を確実に検出することができる。さらに、誘起電圧演算値ｙをスムージング化した近似関数ｐ（ｘ）を求めるので、粗いサンプリング周期で得られたデータからでも連続した誘起電圧を算出することができる。このため、振動子の位置および速度の検出を精度良く行える。
【００６３】
したがって、従来のように固定子５の巻線５ａに励磁用の駆動電流を流さないオフ期間Ｔ１、Ｔ２を設ける必要性がなくなるため、より一層効率の良い駆動制御が可能になるのである。
【００６４】
上記の実施の形態では、図１２に示したように、近似関数の１周期内の最大値を振動子６の速度情報として得るようにしたが、図１３〜図１５の各フローチャートに示すような処理によって振動子６の位置情報や速度情報を得ることも可能である。
【００６５】
すなわち、図１３に示すフローチャートの処理では、近似関数ｐ（ｘ）の値が正負反転するゼロクロス点を振動子６の振動方向が切り替わる折り返し点として判断してその位置情報を得ている。また、近似関数ｐ（ｘ）の１周期内の最大値と最小値の差を求め、その差を振動子６の速度情報として得ている。これにより、振動子６が振動する際に、その振幅が一方に片寄っている場合にも速度情報を正確に検出することが可能になる。
【００６６】
図１４に示すフローチャートの処理では、誘起電圧演算値を求める範囲を制限し、この制限された演算範囲内でのみ近似関数を求め、次にこの近似関数の絶対値の小さい方のサンプリング時間を近似関数の値が正負反転するゼロクロス点として決定し、このゼロクロス点を振動子６の振動方向が切り替わる折り返し点として判断してその位置情報を得ている。
【００６７】
また、こうして求めたゼロクロス点における微分値を算出し、この微分値を振動子６の速度情報として得ている。このように、誘起電圧演算値を求める範囲を制限することにより、振動子６の位置情報を得る場合の演算数が少なくなるで、演算の負荷を減らすことができるために有利である。しかも、ゼロクロス点における微分値を振動子６の速度情報として得る場合には、振動子６の速度検出精度が高くなり、また、演算も容易に行うことができる。
【００６８】
なお、ゼロクロス点における微分値を振動子６の速度情報として得る代わりに、例えば、近似関数の値が正負反転するゼロクロス点付近において近似関数を直線近似し、その近似直線の傾きを振動子６の速度情報として得ることもできる。その場合には、近似関数の値を求める際に演算誤差が生じても直線近似を行うことで演算誤差による影響を少なくしてより精度良く速度を検出することが可能になる。
【００６９】
図１５に示すフローチャートの処理では、近似関数ｐ（ｘ）の値が正負反転するゼロクロス点を振動子６の振動方向が切り替わる折り返し点として判断してその位置情報を得ている。また、振動子６の１往復期間に相当する期間にわたって誘起電圧演算値の値を順次加算し、その加算値を振動子６の速度情報として得ている。これは正弦波状の誘起電圧の１周期分の面積を求めることに相当するが、この面積計算は単に誘起電圧演算値の値を順次加算するだけでよく、近似関数のピーク位置を求める必要がないため、演算時間を速めることができる。
【００７０】
さらに、本発明は、上記の実施の形態に示した方法や構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法によれば、巻線に生じた電圧が、駆動電流の供給により生じる印加電圧と振動子の往復動作に伴って巻線に生じる誘起電圧とが重畳したものである場合でも、演算式で誘起電圧を演算することにより印加電圧の影響を実質的に取り除くことができる。これにより、巻線に駆動電流が流れている期間中にも巻線に生じる誘起電圧を確実に検出することができる。そして、誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求めるため、粗いサンプリング周期で得られたデータからでも連続した誘起電圧を算出することができる。これにより、近似関数から振動子の位置情報および速度情報を精度良く得ることができる。したがって、従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設ける必要性がなくなり、より一層効率の良い駆動制御が可能になる。
【００７２】
請求項２記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、前記電流および電圧を検出して誘起電圧を演算する処理１と、前記誘起電圧演算値から近似関数を求めて振動子の位置情報及び速度情報を得るまでの処理２と、前記振動子の位置情報および速度情報に基づいて巻線の駆動電流を制御する処理３とを、振動子の１往復期間内に同時並列的に行うようにしているので、上記の処理１〜処理３が間断なく実行される。これにより、巻線の電流および電圧を検出してから振動子の駆動電流を制御するまでに要する時間を全体として短縮化でき、駆動制御処理の高速化を図ることが可能になる。
【００７３】
請求項３記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、誘起電圧演算値をスムージング化する場合に最小２乗法を用いた３次関数で近似するので、三角関数を近似関数として用いる場合よりも演算処理の負担が少なくて済み、また、振動子の往復時の負荷が非対称の場合でも近似が可能となる。
【００７４】
請求項４記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、振動子の１往復期間内に前記電流と電圧を検出する場合のサンプリング間隔およびサンプリング数が常に一定となるように固定化されているので、近似関数を求める演算処理において定数化が可能になり、演算処理が一層容易になる。
【００７５】
請求項５記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、電磁石の巻線に対して駆動電流が供給されていない期間にノイズが含まれている場合には、これを強制的に零にするので、電流検出における耐ノイズ性が向上し、誘起電圧演算値を算出する際の精度が向上する。
【００７６】
請求項６記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、電磁石の巻線に対して駆動電流が供給されている期間内にサンプリングした電流値がしきい値以上である場合にはノイズと見なしてその前にサンプリングしたデータに置き換えるので、電流検出における耐ノイズ性がさらに向上し、誘起電圧演算値を算出する際の精度が向上する。
【００７７】
請求項７記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明の効果に加えて、巻線に生じる電圧をサンプリングして得られた電圧値が所定のしきい値以上である場合にはノイズと見なして誘起電圧の演算を行わずに、そのサンプリング以前に算出された誘起電圧演算値から今回の起電圧値を推定するため、誘起電圧演算値から近似関数を求める場合のスムージング化が一層促進され、近似関数を求める場合の精度が向上する。
【００７８】
請求項８記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし７のいずれかに記載の発明の効果に加えて、誘起電圧演算値から近似関数を求める場合の演算範囲を制限してその制限された演算範囲内で近似関数の値が正負反転するゼロクロス点を求めるので、振動子の位置情報を得る場合の演算数が少なくなり、演算処理の負荷を減らすことができ、演算処理の高速化を図ることができる。
【００７９】
請求項９記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、近似関数の１周期内の値の内で最大値を振動子の速度情報として得るので、近似関数のピーク探索を１カ所だけ行うだけで容易に速度情報を得ることができる。
【００８０】
請求項１０記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、近似関数の１周期内の値の内で最大値と最小値の差を振動子の速度情報として得るようにしているので、振動子が振動する際に、その振幅が片方に片寄っている場合にも速度情報を正確に検出することが可能になる。
【００８１】
請求項１１記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、近似関数の値が正負反転するゼロクロス点における微分値を振動子の速度情報として得るようにしているので、振動子の速度検出精度が高くなり、また、演算も容易に行える。
【００８２】
請求項１２記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、近似関数の値が正負反転するゼロクロス点付近において近似関数を直線近似し、その近似直線の傾きを振動子の速度情報として得るようにしたので、近似関数の値を求める際に演算誤差が生じても直線近似を行うことで演算誤差による影響を少なくしてより精度良く速度を検出することが可能になる。
【００８３】
請求項１３記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、振動子の１往復期間に相当する期間にわたって前記誘起電圧演算値の値を順次加算することで正弦波状の誘起電圧の１周期分の面積を求め、その値を振動子の速度情報として得るようにしたので、速度情報を得るための処理は単なる加算処理でよく、近似関数のピーク位置を求める必要がないため、演算時間の高速化を図ることができる。
【００８４】
請求項１４記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御装置は、請求項１記載の発明の場合と同様、巻線に駆動電流が流れている期間中にも巻線に生じる誘起電圧を確実に検出することができるので、従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設ける必要性がなくなり、より一層効率の良い駆動制御が可能になる。
【００８５】
請求項１５記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御装置は、請求項１４記載の発明の効果に加えて、処理１〜処理３の実行タイミングを規制するタイマ手段を備えることで、請求項２の発明と同様、処理１〜処理３が間断なく実行されるようになるため、巻線の電流および電圧を検出してから振動子の駆動電流を制御するまでに要する時間を全体として短縮化でき、駆動制御処理の高速化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるリニア振動モータとその駆動制御装置を含む全体構成図である。
【図２】図１に示す駆動制御装置の詳細を示すブロック図である。
【図３】リニア振動モータにおける駆動制御方法の全体的な処理の概略を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートに基づく駆動制御処理対象となる信号の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図５】リニア振動モータの駆動制御処理を間断なく行うためのタイミング設定用に使用される３つのタイマ１、２、３の動作関係の説明図である。
【図６】リニア振動モータの駆動制御のための各処理１，２，３を同時並列的に行うための各タイマ１、２、３との相互の関係を示す説明図である。
【図７】図５および図６で示す各タイマ１、２、３の動作をより詳細に表したタイミングチャートである。
【図８】図３に示したリニア振動モータの駆動制御動作をより詳細に表したフローチャートであり、タイマ１に着目したときのタイミング動作を示す。
【図９】図３に示したリニア振動モータの駆動制御動作をより詳細に表したフローチャートであり、タイマ２に着目したときのタイミング動作を示す。
【図１０】図３に示したリニア振動モータの駆動制御動作をより詳細に表したフローチャートであり、タイマ３に着目したときのタイミング動作を示す。
【図１１】誘起電圧演算部におけるノイズ除去処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】動作状態検出部で近似関数に基づいて振動子の位置情報と速度情報を得るための処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図１３】動作状態検出部で近似関数に基づいて振動子の位置情報と速度情報を得るための他の処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図１４】動作状態検出部で近似関数に基づいて振動子の位置情報と速度情報を得るための他の処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図１５】動作状態検出部で近似関数に基づいて振動子の位置情報と速度情報を得るための他の処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図１６】従来のリニア振動モータの駆動制御を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ リニア振動モータ
２ 駆動制御装置
５ 固定子
５ａ 巻線
６ 振動子
１０ 電流検出部
１１ 電圧検出部
１３ 制御回路部
１４ 制御出力部
２１ 誘起電圧演算部
２２ 近似関数演算部
２３ 動作状態検出部
２４ 制御演算部
２５ 全体制御部
Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３ タイマ１，２，３
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定子に対して振動子を直線状に往復運動させるリニア振動モータの駆動制御方法、および駆動制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、リニア振動モータは、例えば、電磁石を備えた固定子と、永久磁石を備えた振動子とを有し、電磁石を構成する巻線へ供給する駆動電流を制御することにより、固定子に対して振動子を往復運動させる。
【０００３】
ここで、例えば、リニア振動モータを電気かみそりなどに適用する場合、負荷の大きさによって振動子が往復移動する際の速度が変化すると、かみそりの切れ味も変化する。したがって、このような不具合を低減するためには、振動子が負荷の大きさによらず常に一定の速度を保つように制御することが重要となる。つまり、固定子に対して振動子を往復運動させる上では、振動子の動作方向と振動子に対する駆動方向とを同調させて駆動しつつ、しかも、リニア振動モータに加わる外部の負荷の大きさにかかわらず、振動子が常に一定の速度となるように、負荷の大きさに応じて巻線への駆動電流を制御することが必要となるのである。
【０００４】
そのため、従来のリニア振動モータは、振動子の位置および速度をそれぞれ検出するセンサを設け、位置センサで検出した位置情報に基づいて振動子の動作方向と振動子に対する駆動方向とを同調させ、また、速度センサで検出した速度情報に基づいて、巻線を励磁する駆動電流のパルス幅を可変するＰＷＭ制御（駆動周波数は一定でデューティ比を変える制御）を行って振動子の速度が負荷によらず常に一定となるようにしている。ところが、このように振動子の動きを検出するセンサを別途設けた場合には、コストアップの要因となり、また、センサの取り付けスペースの確保のため、小型化への対応が困難となる。
【０００５】
そこで、従来技術では、振動子の往復動作に伴って固定子の巻線に誘起電圧が発生するので、その誘起電圧の大きさを検出する電圧検出部を設け、この電圧検出部の検出出力に基づいて振動子の位置および速度をそれぞれ決定するようにした技術が提案されている（例えば特開２００１−１６８９２号公報参照）。すなわち、このものは、リニア振動モータの駆動部となる固定子の巻線には振動子の往復運動に応じて正弦波状の誘起電圧が発生すること、この誘起電圧波形は、リニア振動モータの振動子の振動周波数と同じであり、振動子の移動速度が大きくなるのに伴って誘起電圧の値も大きくなること、という事象に着目している。
【０００６】
具体的には、図１６に示すように、正弦波状の誘起電圧の大きさが零となったゼロクロス点の位置（同図符号ｐで示す位置）を振動子の速度が零、つまり振動方向が切り替わる折り返し点であると判断する。また、振動子の速度が大きいとこれに応じて誘起電圧の大きさも大きくなり（図１６（ａ）の符号Ｓ１の曲線）、振動子の速度が小さいとこれに応じて誘起電圧の大きさも小さくなる（図１６（ａ）の符号Ｓ２の曲線）ので、たとえばゼロクロス点ｐにおける誘起電圧の微分値（曲線の勾配）を求め、その微分値の大きさにより振動子の速度を判断している。
【０００７】
そして、図１６（ｂ）に示すように、ゼロクロス点ｐの位置によって固定子の巻線を励磁する駆動電流をＰＷＭ制御する場合の信号発生タイミングを決定し、また、ゼロクロス点ｐの誘起電圧の勾配の大きさに応じて上記駆動電流をＰＷＭ制御する場合のパルス幅Ｗを変化させることにより、振動子の速度が負荷によらず常に一定となるようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、振動子の往復動作に伴って固定子の巻線に発生する誘起電圧の大きさを検出する構成とした場合には、別途センサを設ける必要がないため、コスト低減化および小型化への対応を図ることが可能になるものの、次のような課題が残されている。
【０００９】
すなわち、固定子が備える電磁石の巻線は、本来、励磁用の駆動電流が供給されるものであり、このため、巻線には振動子の往復動作に伴う誘起電圧のみならず、駆動電流の供給時の印加電圧も発生する。したがって、巻線に生じる電圧を単純に検出するだけでは、駆動電流の供給時に生じる印加電圧と振動子の往復動作に伴って巻線に生じる誘起電圧とが重畳することになり、誘起電圧のみを精度良く検出することが難しい。そこで、従来は、誘起電圧波形のゼロクロス点を含む前後の位置には固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さない所定幅のオフ期間Ｔ１，Ｔ２を確保し、このオフ期間Ｔ１，Ｔ１にのみ巻線の誘起電圧を検出することで、誘起電圧に余分な誤差成分が含まれるのを防止して検出精度を高めている。
【００１０】
ところが、このように、オフ期間Ｔ１，Ｔ２を設けた場合には、図１６（ｃ）に示すように、このオフ期間Ｔ１，Ｔ２によって駆動電流をＰＷＭ制御する場合のパルス幅の最大値Ｗｍａｘが規制される。つまり、固定子の巻線への通電時間に制限ができるため、外部負荷が大きいために巻線にさらに一層大きな通電電流を流す必要が生じたときには対処できず、リニア振動モータの能力を最大限に発揮することができなくなる。
【００１１】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設けなくても、振動子の位置情報と速度情報とが精度良く得えらるようにして、より一層効率の良い駆動制御が可能なリニア振動モータの駆動制御方法及びその駆動制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、次のようにしている。
すなわち、請求項１記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、固定子およびこの固定子に対して往復運動する振動子を有し、両者の少なくとも一方は電磁石からなり、この電磁石の巻線に対して駆動電流を供給して振動子を固定子に対して直線状に振動させるリニア振動モータの駆動制御方法であって、前記電磁石の巻線に流れる電流および巻線に生じる電圧を共に検出し、これらの検出した電流値と電圧値とから振動子の振動に伴って生じる誘起電圧を所定の演算式に基づいて順次演算し、次に、これらの各誘起電圧演算値から各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求め、この近似関数から振動子の位置情報および速度情報を得て、これらの情報に基づいて電磁石の巻線に対して供給する駆動電流を制御することを特徴としている。
【００１３】
これにより、電磁石の巻線で検出される電圧が駆動電流の供給により生じる印加電圧と振動子の往復動作に伴って巻線に生じる誘起電圧とが重畳したものであっても、演算式で誘起電圧を演算することにより印加電圧の影響を実質的に取り除くことができる。このため、巻線に駆動電流が流れている期間中にも巻線に生じる誘起電圧を確実に検出することができる。さらに誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求めるため、粗いサンプリング周期で得られたデータからでも連続した誘起電圧を算出することができる。したがって、従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設ける必要性がなくなるので、より一層効率の良い駆動制御が可能になる。
【００１４】
請求項２記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１記載の発明において、前記電流および電圧を検出して誘起電圧を演算する処理１と、前記誘起電圧演算値から近似関数を求めて振動子の位置情報および速度情報を得るまでの処理２と、前記振動子の位置情報および速度情報に基づいて巻線の駆動電流を制御する処理３とを、振動子の１往復期間内に同時並列的に行うことを特徴としている。
【００１５】
これにより、処理１〜処理３が間断なく実行されるため、巻線の電流および電圧を検出してから振動子の駆動電流を制御するまでに要する時間を全体として短縮化でき、駆動制御処理の高速化を図ることが可能になる。
【００１６】
請求項３記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１または２に記載の発明において、前記各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求める場合に、最小２乗法を用いた３次関数で近似することを特徴としている。
【００１７】
これにより、三角関数を用いて誘起電圧の近似関数を求める場合よりも演算処理の負担が少なくて済み、また、振動子の往復時の負荷が非対称の場合でも近似が可能となる。
【００１８】
請求項４記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、振動子の１往復期間内に前記電流と電圧を検出する場合のサンプリング間隔およびサンプリング数が一定になるように固定することを特徴としている。これにより、近似関数を求める演算処理において定数化が可能になるので、演算が容易になる。
【００１９】
請求項５記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明において、前記電磁石の巻線に対して駆動電流が供給されていない期間においてサンプリングして得られた巻線に流れる電流値が所定のしきい値以下である場合には、次の駆動電流が供給されるまでは、サンプリングされた電流値によらず零に固定することを特徴としている。これにより、電流検出における耐ノイズ性が向上し、誘起電圧演算値を算出する際の精度も向上する。
【００２０】
請求項６記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明において、前記電磁石の巻線に対して駆動電流が供給されている期間内にサンプリングして得られた電流の絶対値が前回サンプリングして得られた電流の絶対値よりも小さい場合には、前回サンプリングして得られた電流値を採用することを特徴としている。これにより、電流検出における耐ノイズ性がさらに向上し、誘起電圧演算値を算出する際の精度も向上する。
【００２１】
請求項７記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明において、前記巻線に生じる電圧をサンプリングして得られた電圧値が所定のしきい値以上である場合には誘起電圧の演算を行わず、そのサンプリング以前のサンプリング時に算出された誘起電圧の値から推定した誘起電圧値を採用することを特徴としている。これにより、誘起電圧演算値から近似関数を求める場合のスムージング化が一層促進され、近似関数を求める場合の精度が向上する。
【００２２】
請求項８記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし７のいずれかに記載の発明において、前記誘起電圧演算値から近似関数を求める場合の演算範囲を制限するとともに、その制限された演算範囲内で前記近似関数の値が正負反転するゼロクロス点を求め、このゼロクロス点を振動子の位置情報として得ることを特徴としている。これにより、振動子の位置情報を得る場合の演算数が少なくなるで、演算の負荷を減らすことができる。
【００２３】
請求項９記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明において、前記近似関数の１周期内の値の内で最大値を振動子の速度情報として得ることを特徴としている。これにより、近似関数のピーク探索を一カ所のみ行えば良いので、容易に速度情報を得ることができる。
【００２４】
請求項１０記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明において、前記近似関数の１周期内の値の内で最大値と最小値の差を振動子の速度情報として得ることを特徴としている。これにより、振動子が振動する際に、その振幅が片方に片寄っている場合にも速度情報を正確に検出することが可能になる。
【００２５】
請求項１１記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明において、前記近似関数の値が正負反転するゼロクロス点における微分値を振動子の速度情報として得ることを特徴としている。これにより、振動子の速度検出精度が高くなり、また、演算も容易に行える。
【００２６】
請求項１２記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明において、前記近似関数の値が正負反転するゼロクロス点付近において近似関数を直線近似し、その近似直線の傾きを振動子の速度情報として得ることを特徴としている。これにより、近似関数の値を求める際に演算誤差が生じても直線近似を行うことで演算誤差による影響を少なくしてより精度良く速度を検出することが可能になる。
【００２７】
請求項１３記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明において、前記振動子の１往復期間に相当する期間にわたって前記誘起電圧演算値の値を順次加算し、その加算値を振動子の速度情報として得ることを特徴としている。これは正弦波状の誘起電圧の１周期分の面積を求めることに相当するが、この面積計算は単に誘起電圧演算値の値を順次加算するだけでよく、近似関数のピーク位置を求める必要がないため、演算時間を速めることができる。
【００２８】
請求項１４記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御装置は、固定子と振動子とを有し、両者の少なくとも一方は電磁石からなり、この電磁石の巻線に対して駆動電流を供給して振動子を固定子に対して直線状に振動させるもので、前記電磁石の巻線に流れる電流を検出する電流検出部と、前記電磁石の巻線に生じる電圧を検出する電圧検出部と、両検出部で検出された電流値と電圧値とから振動子の振動に伴って生じる誘起電圧を所定の演算式に基づいて演算する誘起電圧演算部と、この誘起電圧演算部で得られる誘起電圧演算値から各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求める近似関数演算部と、この近似関数演算部で得られた近似関数から振動子の位置情報および速度情報を得る動作状態検出部と、この動作状態検出部で検出された振動子の位置情報および速度情報に基づいて巻線への駆動電流をＰＷＭ制御する制御演算部と、を備えることを特徴としている。
【００２９】
これにより、請求項１記載の発明の場合と同様、巻線に駆動電流が流れている期間中にも巻線に生じる誘起電圧を確実に検出することができるので、従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設ける必要性がなくなり、より一層効率の良い駆動制御が可能になる。
【００３０】
請求項１５記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御装置は、請求項１４記載の発明の構成において、前記電流検出部と電圧検出部により電流および電圧を検出して前記誘起電圧演算部により誘起電圧を演算する処理１と、前記近似関数演算部により近似関数を算出して前記動作状態検出部により振動子の位置情報および速度情報を得るまでの処理２と、前記制御演算部により駆動電流を制御する処理３とを、振動子の１往復期間内に同時並列的に行うためのタイミングを設定するタイマ手段を備えることを特徴としている。
【００３１】
これにより、請求項２の発明と同様、処理１〜処理３が間断なく実行されるため、巻線の電流および電圧を検出してから振動子の駆動電流を制御するまでに要する時間を全体として短縮化でき、駆動制御処理の高速化を図ることが可能になる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１はリニア振動モータとその駆動制御装置を含む全体構成図、図２は駆動制御装置の詳細を示すブロック図である。
【００３３】
この実施の形態において、リニア振動モータ１は、巻線５ａを備えた電磁石からなる固定子５、永久磁石を備えた振動子６、この振動子６を保持するフレーム７、および振動子６とフレーム７との間に懸架されたばね８を有し、固定子５を構成する電磁石の巻線５ａに対して駆動電流を供給することにより、振動子６を固定子５に対して直線状に往復運動させるようになっている。
【００３４】
駆動制御装置２は、固定子５の巻線５ａへ供給する駆動電流を振動子６の位置および速度に応じてＰＷＭ制御するもので、巻線５ａに流れる電流を検出する電流検出部１１、巻線５ａに生じる電圧を検出する電圧検出部１２と、両検出部１１、１２で検出された電流及び電圧に基づいて振動子６の位置および速度の各情報を得て、これらの両情報から巻線５ａへの駆動電流をＰＷＭ制御するための信号出力タイミングやパルス幅を決定する制御回路部１３と、この制御回路部１３からの出力に基づいてＰＷＭ制御された駆動電流を固定子５の巻線５ａに供給する制御出力部１４とを備えている。
【００３５】
制御回路部１３は、図２に示すように、両検出部１１、１２で検出された電流値と電圧値とから振動子６の振動に伴って生じる誘起電圧を所定の演算式（後述の（式１））に基づいて演算する誘起電圧演算部２１と、この誘起電圧演算部２１で得られる各誘起電圧演算値ｙをスムージング化するために最小２乗法を用いた３次関数ｐ（ｘ）（後述の（式２））で近似する近似関数演算部２２と、この近似関数演算部２２で得られた近似関数ｐ（ｘ）から振動子６の位置情報及び速度情報を得る動作状態検出部２３と、この動作状態検出部２３で検出された振動子６の位置情報および速度情報に基づいて巻線５ａへの駆動電流をＰＷＭ制御するための信号出力タイミングやパルス幅を決める情報を出力する制御演算部２４と、これら各部２１〜２４を制御する全体制御部２５とを備えている。
【００３６】
そして、全体制御部２５の内部には、タイマ手段として、３つのタイマ１、タイマ２、タイマ３（符号Ｚ１〜Ｚ３で示す）が設けられている。これらの各タイマ１〜３（Ｚ１〜Ｚ３）は、上記の回路制御部１３を構成する各部２１〜２４の処理が間断なく実行されるようにするために、振動子６の１往復期間内に同時並列的に処理を実行する上でのタイミングを設定するものであって、これらの各タイマ１〜３の作用については後でさらに詳しく説明する。
【００３７】
次に、上記構成を備えたリニア振動モータ１における駆動制御方法について、まず、その全体的な処理の概要を図３のフローチャート、および図４に示すタイミングチャートに沿って説明する。なお、符号Ｓはステップを意味する。
【００３８】
駆動制御装置２から固定子５の巻線５ａに励磁用のＰＷＭ制御された駆動電流（図４（ａ）参照）が供給されると、これに応じて振動子６が駆動され（図４（ｂ）参照）、これに伴って巻線５ａには印加電圧が発生するとともに、振動子６の往復動作に伴う誘起電圧も発生する。そして、固定子５の巻線５ａに流れる電流（図４（ｄ）参照）および巻線５ａに生じる電圧（図４（ｃ）参照）をそれぞれ電流検出部１１と電圧検出部１２とで検出する（Ｓ０１）。
【００３９】
これらの検出した電流値と電圧値とは、制御回路部１３に送出される。制御回路部１３の誘起電圧演算部２１は、上記の各検出部１１，１２で検出された電流値と電圧値をサンプリングして、電流値と電圧値に含まれるノイズ成分を取り除くとともに、サンプリングした電流値と電圧値とから、（式１）に示す所定の演算式に基づいて振動子６の振動に伴って生じる誘起電圧ｙ（図４（ｅ）参照）を順次演算する（Ｓ０２）。
【００４０】
【式１】
なお、ノイズの除去処理の内容については後に詳述する。また、振動子６の１往復期間内に電流と電圧を検出する場合のサンプリング間隔およびサンプリング数が一定になるように予め固定しておけば、後述の（式２）に基づいて近似関数を求める場合の演算処理において定数化が可能になるので、演算が容易になる。
【００４２】
上記の（式１）に基づいて得られる誘起電圧演算値は、滑らかな曲線とはならず凹凸が激しいので、このままでは正弦波状の誘起電圧の最大値、最小値およびゼロクロス点を確定することが難しい。そこで、（式１）により得られた各々の誘起電圧演算値ｙは、次段の近似関数演算部２２に送出される。近似関数演算部２２は、誘起電圧演算値ｙをスムージング化するために、最小２乗法を用いて各誘起電圧演算値ｙを近似した近似関数ｐ（ｘ）（図４（ｆ）参照）を（式２）に基づいて求める（Ｓ０３）。すなわち、この場合の（式２）は３次関数ｐ（ｘ）であるので、その３次関数ｐ（ｘ）を規定する各係数ｂ０〜ｂ３を求める。このように、近似関数ｐ（ｘ）を求めることにより、誘起電圧推定値ｙがスムージング化されるため、誘起電圧の最大値、最小値およびゼロクロス点を確定するのが容易になる。
【００４３】
【式２】
なお、近似関数ｐ（ｘ）としては、三角関数の適用も可能ではあるが、この実施の形態のように３次関数ｐ（ｘ）を近似関数として求める方が演算処理の負担が少なくて済み、また、振動子６の往復動作時に加わる負荷が非対称の場合でも近似が可能となるため有利である。
【００４５】
引き続き、この近似関数ｐ（ｘ）の各係数ｂ０〜ｂ３のデータが動作状態検出部２３に送出されるので、動作状態検出部２３は、（式２）で示される近似関数ｐ（ｘ）から振動子６の位置情報および速度情報を得る（Ｓ０４）。例えば、近似関数ｐ（ｘ）の値が正負反転するゼロクロス点を求め、このゼロクロス点を振動子６の振動方向が切り替わる折り返し点として判断してその位置情報を得る。また、近似関数ｐ（ｘ）の１周期内の値の内で最大値を振動子６の速度が最大になっていると判断してその速度情報を得る。
【００４６】
こうして、動作状態検出部２３で検出された振動子６の位置情報および速度情報は、制御演算部２４に送出される。制御演算部２４は、これらの情報に基づいて固定子５の巻線５ａへの駆動電流をＰＷＭ制御するための信号出力タイミングやパルス幅を決定し、その情報を駆動出力部１４に出力する（Ｓ０５）。駆動出力部１４は、制御回路部１３からの情報に基づいてＰＷＭ制御された駆動電流を固定子５の巻線５ａに供給する。これにより、振動子６は、動作方向と駆動方向とが同調されるとともに、外部負荷の大きさによらず常に一定の速度を保つように駆動制御される。
【００４７】
ここで、図３に示すように、上述した電流検出部１１と電圧検出部１２により電流及び電圧を検出して誘起電圧演算部２１により誘起電圧を演算して誘起電圧演算値ｙを得るまでの処理（Ｓ０１及びＳ０２）を処理１とし、近似関数演算部２２により近似関数ｐ（ｘ）を算出して動作状態検出部２３により振動子６の位置情報および速度情報を得るまでの処理（Ｓ０３及びＳ０４）を処理２とし、制御演算部２４により駆動電流をＰＷＭ制御する処理（Ｓ０５）を処理３と定義する。また、振動子６の３往復期間を１周期とみなした場合の各々の１往復期間をＴｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３と区別する。
【００４８】
このとき、期間Ｔｓ１で誘起電圧演算部２１が処理１を実行し、次の期間Ｔｓ２で近似関数演算部２２と動作状態検出部２３とで処理２を実行し、さらに次の期間Ｔｓ３で制御演算部２４が処理３を実行するようなシーケンスにすると、一つの処理の実行中には他の処理が停止しているため、振動子６の３往復期間（＝Ｔｓ１＋Ｔｓ２＋Ｔｓ３）ごとにしか適切にＰＷＭ制御された駆動信号を出力することができない。つまり、振動子６を駆動制御に時間がかかり過ぎて、駆動制御処理の高速化を図ることができない。
【００４９】
これに対して、図５に示すように、各期間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３において、各処理１、２、３が同時並列的に行なわれるようにすれば、振動子６の１往復期間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３毎に適切にＰＷＭ制御された駆動信号を出力することができる。もっとも、処理１の結果が得られないと処理２が、処理２の結果が得られないと処理３が、それぞれ実行できないので、各部２１〜２４の内部にその処理結果を記憶する図示しないメモリを設けておき、たとえば期間Ｔｓ３で誘起電圧演算部２１が処理１を実行している場合には、近似関数演算部２２と動作状態検出部２３とは、その１期間前の期間Ｔｓ２で得られた処理１の結果に基づいて処理２を実行し、制御演算部２４はその２期間前の期間Ｔｓ１で得られた処理１の結果に基づいて処理３を実行できるようにする必要がある。このように、振動子６の１往復期間Ｔｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３、…ごとに処理１、２、３を同時並列的に行なうには、各処理１〜３の切り替わりのタイミングを設定する必要がある。そのため、全体制御部２５には図５に示すような互いに連動する３つのタイマ１〜３（Ｚ１〜Ｚ３）を設けている。
【００５０】
すなわち、図６に示すように、タイマ１（Ｚ１）は、タイマ２（Ｚ２）からのトリガ信号に応答して計時を開始するとともに、処理１の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ１が経過すると処理２の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ２が経過すると処理３の実行開始のトリガ信号を出力するとともに、タイマ３（Ｚ３）に計時開始のトリガ信号を出力する。タイマ３（Ｚ３）は、タイマ１（Ｚ１）からのトリガ信号に応答して計時を開始するとともに、処理１の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ３が経過すると処理２の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ１が経過すると処理３の実行開始のトリガ信号を出力するとともに、タイマ２（Ｚ２）に計時開始のトリガ信号を出力する。また、タイマ２（Ｚ２）は、タイマ３（Ｚ３）からのトリガ信号に応答してして計時を開始するとともに、処理１の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ２が経過すると処理２の実行開始のトリガ信号を出力し、期間Ｔｓ３が経過すると処理３の実行開始のトリガ信号を出力するとともに、タイマ１（Ｚ１）に計時開始のトリガ信号を出力する。
【００５１】
これにより、図６に示すように、各期間Ｔｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３において、各処理１、２、３が同時並列的に行なわれるようになり、処理１〜処理３が間断なく実行される。このため、固定子５の巻線５ａの電流および電圧を検出してから振動子６の駆動電流を制御するまでに要する時間を全体として短縮化でき、駆動制御処理の高速化を図ることができる。
【００５２】
図７は上記の図５及び図６で説明した各タイマ１〜３の動作をより詳細に表したタイミングチャート、図８ないし図１０は上記の図３に示したリニア振動モータの駆動制御動作をより詳細に表したフローチャートであり、図８はタイマ１（Ｚ１）に着目したときの、図９はタイマ２（Ｚ２）に着目したときの、図１０はタイマ３（Ｚ３）に着目したときの、各動作をそれぞれ示している。
【００５３】
ここで、例えば、タイマ１（Ｚ１）に着目すると、図８においてステップ１、２、９が図３の処理１に対応し、ステップ３が図３の処理２に対応し、ステップ４〜ステップ８が図３の処理３に対応している。そして、タイマ２（Ｚ２）からのトリガ信号によりカウンタ値がクリアされて計時を開始し、その後、時刻ｔ１−２で処理１が終了すると、時刻ｔ１−３までの間に処理２を実行し、時刻ｔ１−３でタイマ３（Ｚ３）にトリガ信号を出力し、時刻ｔ１−４〜時刻ｔ１−７の期間に処理３を実行する。なお、図９および図１０についても図８の場合の処理と同様であるからここでは詳しい説明は省略する。
【００５４】
図１１は、図３の処理１（Ｓ０２）において、誘起電圧演算部２１が各検出部１１、１２で検出された電流値と電圧値をサンプリングした際に含まれるノイズ成分を取り除くための具体的な処理内容を示すフローチャートである。誘起電圧演算部２１は、まず、電流検出部１１と電圧検出部１２でそれぞれ検出された電流値と電圧値をサンプリングすると（Ｓ１、Ｓ２）、次に、このサンプリングのタイミングが固定子５の巻線５ａに対して駆動電流が供給されている期間Ｔｈ、Ｔｌ（図４（ａ）参照）か否かを判断する（Ｓ３）。
【００５５】
巻線５ａに対して駆動電流が供給されていない期間であると、サンプリングして得られた巻線５ａに流れる電流値の絶対値が所定のしきい値Ｉｈ以下であるか否かを判断する（Ｓ４）。そして、サンプリングされた電流値の絶対値が所定のしきい値Ｉｈ以下である場合には、次の駆動電流が供給されるまでは、電流値を強制的に零に固定する（Ｓ６）。また、Ｓ４において、サンプリングされた電流値の絶対値が所定のしきい値Ｉｈよりも大きい場合には、前回のサンプリングによれ得られた電流値が零であるか否かを判断する（Ｓ５）。前回のサンプリングによれ得られた電流値が零であるときには、今回のサンプリングで得られた電流値もノイズである可能性が高いので、この場合には、Ｓ６に移行して電流値を強制的に零に固定する。これに対して、Ｓ５で前回のサンプリングで得られた電流値が零でない場合には、今回のサンプリングで得られた電流値はノイズではないと見なせるのでＳ７に移行する。
【００５６】
また、Ｓ３において、電流値をサンプリングしたタイミングが固定子５の巻線５ａに対して駆動電流が供給されている期間内Ｔｈ、Ｔｌ内である場合には、Ｓ７に移行して、その電流の絶対値を前回サンプリングして得られた電流の絶対値と比較する。
【００５７】
ここで、今回サンプリングした電流の絶対値が前回サンプリングして得られた電流の絶対値よりも小さい場合には、駆動電流が供給されている期間中であるにもかかわらず、検出された電流値は単純増加または単純減少しておらず異常と考えられる。そのため、前回サンプリングして得られた電流値を採用する（Ｓ８）。これに対して、今回サンプリングした電流の絶対値が前回サンプリングして得られた電流の絶対値よりも大きい場合には、駆動電流が供給されている期間中に検出された電流値は単純増加または単純減少していると考えられるため、今回サンプリングした電流をそのまま採用する。これにより、電流検出における耐ノイズ性が向上し、誘起電圧演算値ｙを算出する際の精度も向上する。
【００５８】
引き続き、誘起電圧演算部２１は、今回のサンプリングにより検出された誘起電圧と前回のサンプリングにより検出された誘起電圧との差の絶対値を予め設定されたしきい値Ｖｈと比較する（Ｓ９）。
【００５９】
このとき、両誘起電圧の差の絶対値がしきい値Ｖｈ以下である場合には、今回サンプリングした誘起電圧の値をそのまま採用して（式１）に基づいて誘起電圧の演算を行う（Ｓ１０）。これに対して、前後にサンプリングした誘起電圧の差の絶対値がしきい値Ｖｈよりも大きい場合には、ノイズの影響が大きいものと判断して（式１）による誘起電圧の演算を行わず、その代わりに、今回のサンプリングよりも以前のサンプリング時に算出された誘起電圧の値から推定した誘起電圧値を採用する（Ｓ１１）。この場合の誘起電圧推定値は、たとえば、前回と前前回に得られた誘起電圧演算値の加算平均や相乗平均を求めたり、前回得られた誘起電圧演算値と置換したりすることにより算出される。これにより、誘起電圧演算値から近似関数を求める場合のスムージング化が一層促進され、近似関数を求める場合の精度が向上する。
【００６０】
図１２は、図３の処理２（Ｓ０４）において、動作状態検出部２３が（２）式の近似関数ｐ（ｘ）に基づいて振動子６の位置情報と速度情報を得る場合の具体的な処理内容を示すフローチャートである。
【００６１】
ここでは、近似関数ｐ（ｘ）の値が正負反転するゼロクロス点を求め、このゼロクロス点を振動子６の振動方向が切り替わる折り返し点として判断してその位置情報を得ている。また、近似関数の１周期内の値の内で最大値を振動子６の速度が最大になっていると判断してその速度情報を得ている。このようにすれば、近似関数ｐ（ｘ）のピーク探索を一カ所のみ行えば良いので、速度情報を得るための処理が容易になる。
【００６２】
以上のように、この実施の形態によれば、電圧検出部１２で検出される電圧が駆動電流の供給により巻線５ａに生じる印加電圧と振動子６の往復動作に伴って巻線５ａに生じる誘起電圧とが重畳したものであっても、（式１）に示す演算式で誘起電圧ｙを演算することにより印加電圧の影響を実質的に取り除くことができる。このため、巻線５ａに駆動電流が流れている期間中にも巻線５ａに生じる誘起電圧を確実に検出することができる。さらに、誘起電圧演算値ｙをスムージング化した近似関数ｐ（ｘ）を求めるので、粗いサンプリング周期で得られたデータからでも連続した誘起電圧を算出することができる。このため、振動子の位置および速度の検出を精度良く行える。
【００６３】
したがって、従来のように固定子５の巻線５ａに励磁用の駆動電流を流さないオフ期間Ｔ１、Ｔ２を設ける必要性がなくなるため、より一層効率の良い駆動制御が可能になるのである。
【００６４】
上記の実施の形態では、図１２に示したように、近似関数の１周期内の最大値を振動子６の速度情報として得るようにしたが、図１３〜図１５の各フローチャートに示すような処理によって振動子６の位置情報や速度情報を得ることも可能である。
【００６５】
すなわち、図１３に示すフローチャートの処理では、近似関数ｐ（ｘ）の値が正負反転するゼロクロス点を振動子６の振動方向が切り替わる折り返し点として判断してその位置情報を得ている。また、近似関数ｐ（ｘ）の１周期内の最大値と最小値の差を求め、その差を振動子６の速度情報として得ている。これにより、振動子６が振動する際に、その振幅が一方に片寄っている場合にも速度情報を正確に検出することが可能になる。
【００６６】
図１４に示すフローチャートの処理では、誘起電圧演算値を求める範囲を制限し、この制限された演算範囲内でのみ近似関数を求め、次にこの近似関数の絶対値の小さい方のサンプリング時間を近似関数の値が正負反転するゼロクロス点として決定し、このゼロクロス点を振動子６の振動方向が切り替わる折り返し点として判断してその位置情報を得ている。
【００６７】
また、こうして求めたゼロクロス点における微分値を算出し、この微分値を振動子６の速度情報として得ている。このように、誘起電圧演算値を求める範囲を制限することにより、振動子６の位置情報を得る場合の演算数が少なくなるで、演算の負荷を減らすことができるために有利である。しかも、ゼロクロス点における微分値を振動子６の速度情報として得る場合には、振動子６の速度検出精度が高くなり、また、演算も容易に行うことができる。
【００６８】
なお、ゼロクロス点における微分値を振動子６の速度情報として得る代わりに、例えば、近似関数の値が正負反転するゼロクロス点付近において近似関数を直線近似し、その近似直線の傾きを振動子６の速度情報として得ることもできる。その場合には、近似関数の値を求める際に演算誤差が生じても直線近似を行うことで演算誤差による影響を少なくしてより精度良く速度を検出することが可能になる。
【００６９】
図１５に示すフローチャートの処理では、近似関数ｐ（ｘ）の値が正負反転するゼロクロス点を振動子６の振動方向が切り替わる折り返し点として判断してその位置情報を得ている。また、振動子６の１往復期間に相当する期間にわたって誘起電圧演算値の値を順次加算し、その加算値を振動子６の速度情報として得ている。これは正弦波状の誘起電圧の１周期分の面積を求めることに相当するが、この面積計算は単に誘起電圧演算値の値を順次加算するだけでよく、近似関数のピーク位置を求める必要がないため、演算時間を速めることができる。
【００７０】
さらに、本発明は、上記の実施の形態に示した方法や構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法によれば、巻線に生じた電圧が、駆動電流の供給により生じる印加電圧と振動子の往復動作に伴って巻線に生じる誘起電圧とが重畳したものである場合でも、演算式で誘起電圧を演算することにより印加電圧の影響を実質的に取り除くことができる。これにより、巻線に駆動電流が流れている期間中にも巻線に生じる誘起電圧を確実に検出することができる。そして、誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求めるため、粗いサンプリング周期で得られたデータからでも連続した誘起電圧を算出することができる。これにより、近似関数から振動子の位置情報および速度情報を精度良く得ることができる。したがって、従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設ける必要性がなくなり、より一層効率の良い駆動制御が可能になる。
【００７２】
請求項２記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、前記電流および電圧を検出して誘起電圧を演算する処理１と、前記誘起電圧演算値から近似関数を求めて振動子の位置情報及び速度情報を得るまでの処理２と、前記振動子の位置情報および速度情報に基づいて巻線の駆動電流を制御する処理３とを、振動子の１往復期間内に同時並列的に行うようにしているので、上記の処理１〜処理３が間断なく実行される。これにより、巻線の電流および電圧を検出してから振動子の駆動電流を制御するまでに要する時間を全体として短縮化でき、駆動制御処理の高速化を図ることが可能になる。
【００７３】
請求項３記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１または２に記載の発明の効果に加えて、誘起電圧演算値をスムージング化する場合に最小２乗法を用いた３次関数で近似するので、三角関数を近似関数として用いる場合よりも演算処理の負担が少なくて済み、また、振動子の往復時の負荷が非対称の場合でも近似が可能となる。
【００７４】
請求項４記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、振動子の１往復期間内に前記電流と電圧を検出する場合のサンプリング間隔およびサンプリング数が常に一定となるように固定化されているので、近似関数を求める演算処理において定数化が可能になり、演算処理が一層容易になる。
【００７５】
請求項５記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、電磁石の巻線に対して駆動電流が供給されていない期間にノイズが含まれている場合には、これを強制的に零にするので、電流検出における耐ノイズ性が向上し、誘起電圧演算値を算出する際の精度が向上する。
【００７６】
請求項６記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし５のいずれかに記載の発明の効果に加えて、電磁石の巻線に対して駆動電流が供給されている期間内にサンプリングした電流値がしきい値以上である場合にはノイズと見なしてその前にサンプリングしたデータに置き換えるので、電流検出における耐ノイズ性がさらに向上し、誘起電圧演算値を算出する際の精度が向上する。
【００７７】
請求項７記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明の効果に加えて、巻線に生じる電圧をサンプリングして得られた電圧値が所定のしきい値以上である場合にはノイズと見なして誘起電圧の演算を行わずに、そのサンプリング以前に算出された誘起電圧演算値から今回の起電圧値を推定するため、誘起電圧演算値から近似関数を求める場合のスムージング化が一層促進され、近似関数を求める場合の精度が向上する。
【００７８】
請求項８記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし７のいずれかに記載の発明の効果に加えて、誘起電圧演算値から近似関数を求める場合の演算範囲を制限してその制限された演算範囲内で近似関数の値が正負反転するゼロクロス点を求めるので、振動子の位置情報を得る場合の演算数が少なくなり、演算処理の負荷を減らすことができ、演算処理の高速化を図ることができる。
【００７９】
請求項９記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、近似関数の１周期内の値の内で最大値を振動子の速度情報として得るので、近似関数のピーク探索を１カ所だけ行うだけで容易に速度情報を得ることができる。
【００８０】
請求項１０記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、近似関数の１周期内の値の内で最大値と最小値の差を振動子の速度情報として得るようにしているので、振動子が振動する際に、その振幅が片方に片寄っている場合にも速度情報を正確に検出することが可能になる。
【００８１】
請求項１１記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、近似関数の値が正負反転するゼロクロス点における微分値を振動子の速度情報として得るようにしているので、振動子の速度検出精度が高くなり、また、演算も容易に行える。
【００８２】
請求項１２記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、近似関数の値が正負反転するゼロクロス点付近において近似関数を直線近似し、その近似直線の傾きを振動子の速度情報として得るようにしたので、近似関数の値を求める際に演算誤差が生じても直線近似を行うことで演算誤差による影響を少なくしてより精度良く速度を検出することが可能になる。
【００８３】
請求項１３記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御方法は、請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の発明の効果に加えて、振動子の１往復期間に相当する期間にわたって前記誘起電圧演算値の値を順次加算することで正弦波状の誘起電圧の１周期分の面積を求め、その値を振動子の速度情報として得るようにしたので、速度情報を得るための処理は単なる加算処理でよく、近似関数のピーク位置を求める必要がないため、演算時間の高速化を図ることができる。
【００８４】
請求項１４記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御装置は、請求項１記載の発明の場合と同様、巻線に駆動電流が流れている期間中にも巻線に生じる誘起電圧を確実に検出することができるので、従来のように固定子の巻線に励磁用の駆動電流を流さないオフ期間を設ける必要性がなくなり、より一層効率の良い駆動制御が可能になる。
【００８５】
請求項１５記載の発明に係るリニア振動モータの駆動制御装置は、請求項１４記載の発明の効果に加えて、処理１〜処理３の実行タイミングを規制するタイマ手段を備えることで、請求項２の発明と同様、処理１〜処理３が間断なく実行されるようになるため、巻線の電流および電圧を検出してから振動子の駆動電流を制御するまでに要する時間を全体として短縮化でき、駆動制御処理の高速化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるリニア振動モータとその駆動制御装置を含む全体構成図である。
【図２】図１に示す駆動制御装置の詳細を示すブロック図である。
【図３】リニア振動モータにおける駆動制御方法の全体的な処理の概略を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートに基づく駆動制御処理対象となる信号の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図５】リニア振動モータの駆動制御処理を間断なく行うためのタイミング設定用に使用される３つのタイマ１、２、３の動作関係の説明図である。
【図６】リニア振動モータの駆動制御のための各処理１，２，３を同時並列的に行うための各タイマ１、２、３との相互の関係を示す説明図である。
【図７】図５および図６で示す各タイマ１、２、３の動作をより詳細に表したタイミングチャートである。
【図８】図３に示したリニア振動モータの駆動制御動作をより詳細に表したフローチャートであり、タイマ１に着目したときのタイミング動作を示す。
【図９】図３に示したリニア振動モータの駆動制御動作をより詳細に表したフローチャートであり、タイマ２に着目したときのタイミング動作を示す。
【図１０】図３に示したリニア振動モータの駆動制御動作をより詳細に表したフローチャートであり、タイマ３に着目したときのタイミング動作を示す。
【図１１】誘起電圧演算部におけるノイズ除去処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】動作状態検出部で近似関数に基づいて振動子の位置情報と速度情報を得るための処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図１３】動作状態検出部で近似関数に基づいて振動子の位置情報と速度情報を得るための他の処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図１４】動作状態検出部で近似関数に基づいて振動子の位置情報と速度情報を得るための他の処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図１５】動作状態検出部で近似関数に基づいて振動子の位置情報と速度情報を得るための他の処理内容の一例を示すフローチャートである。
【図１６】従来のリニア振動モータの駆動制御を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ リニア振動モータ
２ 駆動制御装置
５ 固定子
５ａ 巻線
６ 振動子
１０ 電流検出部
１１ 電圧検出部
１３ 制御回路部
１４ 制御出力部
２１ 誘起電圧演算部
２２ 近似関数演算部
２３ 動作状態検出部
２４ 制御演算部
２５ 全体制御部
Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３ タイマ１，２，３
Claims (15)
- 固定子と振動子とを有し、両者の少なくとも一方は電磁石からなり、この電磁石の巻線に対して駆動電流を供給して振動子を固定子に対して直線状に振動させるリニア振動モータの駆動制御方法であって、
前記電磁石の巻線に流れる電流および巻線に生じる電圧を共に検出し、これらの検出した電流値と電圧値とから振動子の振動に伴って生じる誘起電圧を所定の演算式に基づいて順次演算し、次に、これらの各誘起電圧演算値から各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求め、この近似関数から振動子の位置情報および速度情報を得て、これらの情報に基づいて電磁石の巻線に対して供給する駆動電流を制御することを特徴とするリニア振動モータの駆動制御方法。 - 前記電流および電圧を検出して誘起電圧を演算する処理１と、前記誘起電圧演算値から近似関数を求めて振動子の位置情報および速度情報を得るまでの処理２と、前記振動子の位置情報および速度情報に基づいて巻線の駆動電流を制御する処理３とを、振動子の１往復期間内に同時並列的に行うことを特徴とする請求項１記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 前記各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求める場合に、最小２乗法を用いた３次関数で近似することを特徴とする請求項１または２に記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 振動子の１往復期間内に前記電流と電圧を検出する場合のサンプリング間隔およびサンプリング数が一定になるように固定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 前記電磁石の巻線に対して駆動電流が供給されていない期間においてサンプリングして得られた巻線に流れる電流値が所定のしきい値以下である場合には、次の駆動電流が供給されるまでは、サンプリングされた電流値によらず零に固定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 前記電磁石の巻線に対して駆動電流が供給されている期間内にサンプリングして得られた電流の絶対値が前回サンプリングして得られた電流の絶対値よりも小さい場合には、前回サンプリングして得られた電流値を採用することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 前記巻線に生じる電圧をサンプリングして得られた電圧値が所定のしきい値以上である場合には誘起電圧の演算を行わず、そのサンプリング以前のサンプリング時に算出された誘起電圧の値から推定した誘起電圧値を採用することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 前記誘起電圧演算値から近似関数を求める場合の演算範囲を制限するとともに、その制限された演算範囲内で前記近似関数の値が正負反転するゼロクロス点を求め、このゼロクロス点を振動子の位置情報として得ることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 前記近似関数の１周期内の値の内で最大値を振動子の速度情報として得ることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 前記近似関数の１周期内の値の内で最大値と最小値の差を振動子の速度情報として得ることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 前記近似関数の値が正負反転するゼロクロス点における微分値を振動子の速度情報として得ることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 前記近似関数の値が正負反転するゼロクロス点付近において近似関数を直線近似し、その近似直線の傾きを振動子の速度情報として得ることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 前記振動子の１往復期間に相当する期間にわたって前記誘起電圧演算値の値を順次加算し、その加算値を振動子の速度情報として得ることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のリニア振動モータの駆動制御方法。
- 固定子と振動子とを有し、両者の少なくとも一方は電磁石からなり、この電磁石の巻線に対して駆動電流を供給して振動子を固定子に対して直線状に振動させるリニア振動モータの駆動制御装置であって、
前記電磁石の巻線に流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電磁石の巻線に生じる電圧を検出する電圧検出部と、
両検出部で検出された電流値と電圧値とから振動子の振動に伴って生じる誘起電圧を所定の演算式に基づいて演算する誘起電圧演算部と、
この誘起電圧演算部で得られる誘起電圧演算値から各誘起電圧演算値をスムージング化した近似関数を求める近似関数演算部と、
この近似関数演算部で得られた近似関数から振動子の位置情報および速度情報を得る動作状態検出部と、
この動作状態検出部で検出された振動子の位置情報および速度情報に基づいて巻線への駆動電流を制御する制御演算部と、
を備えることを特徴とするリニア振動モータの駆動制御装置。 - 前記電流検出部と電圧検出部により電流および電圧を検出して前記誘起電圧演算部により誘起電圧を演算する処理１と、前記近似関数演算部により近似関数を算出して前記動作状態検出部により振動子の位置情報および速度情報を得るまでの処理２と、前記制御演算部により駆動電流を制御する処理３とを、振動子の１往復期間内に同時並列的に行うためのタイミングを設定するタイマ手段を備えることを特徴とする請求項１４記載の駆動制御装置。
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229835A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-10-02 | Black & Decker Inc | 多段式ソレノイド締結装置 |
| US8558430B2 (en) | 2010-08-19 | 2013-10-15 | Braun Gmbh | Resonant motor unit and electric device with resonant motor unit |
| JP2014000669A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Hilti Ag | 制御方法 |
| US8631532B2 (en) | 2011-07-25 | 2014-01-21 | Braun Gmbh | Oral hygiene device |
| KR101397740B1 (ko) | 2012-12-03 | 2014-05-20 | 삼성전기주식회사 | 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법 |
| JP2015062327A (ja) * | 2013-09-23 | 2015-04-02 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 逆起電力検出回路及びこれを用いたモータ駆動装置 |
| US9099939B2 (en) | 2011-07-25 | 2015-08-04 | Braun Gmbh | Linear electro-polymer motors and devices having the same |
| US9154025B2 (en) | 2010-07-23 | 2015-10-06 | Braun Gmbh | Personal care device |
| US9226808B2 (en) | 2011-07-25 | 2016-01-05 | Braun Gmbh | Attachment section for an oral hygiene device |
| WO2019176471A1 (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | リニア圧縮機及びリニア圧縮機制御システム |
| US10470857B2 (en) | 2010-07-23 | 2019-11-12 | Braun Gmbh | Personal care device |
| CN114977900A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-08-30 | 上海傅里叶半导体有限公司 | 一种线性谐振马达反向电动势归一化控制方法及系统 |
-
2002
- 2002-05-31 JP JP2002159175A patent/JP2004007890A/ja not_active Withdrawn
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008229835A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-10-02 | Black & Decker Inc | 多段式ソレノイド締結装置 |
| US9154025B2 (en) | 2010-07-23 | 2015-10-06 | Braun Gmbh | Personal care device |
| US10470857B2 (en) | 2010-07-23 | 2019-11-12 | Braun Gmbh | Personal care device |
| US8558430B2 (en) | 2010-08-19 | 2013-10-15 | Braun Gmbh | Resonant motor unit and electric device with resonant motor unit |
| US9226808B2 (en) | 2011-07-25 | 2016-01-05 | Braun Gmbh | Attachment section for an oral hygiene device |
| US9099939B2 (en) | 2011-07-25 | 2015-08-04 | Braun Gmbh | Linear electro-polymer motors and devices having the same |
| US8631532B2 (en) | 2011-07-25 | 2014-01-21 | Braun Gmbh | Oral hygiene device |
| US10327876B2 (en) | 2011-07-25 | 2019-06-25 | Braun Gmbh | Oral cleaning tool for an oral hygiene device |
| JP2014000669A (ja) * | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Hilti Ag | 制御方法 |
| KR101397740B1 (ko) | 2012-12-03 | 2014-05-20 | 삼성전기주식회사 | 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법 |
| JP2015062327A (ja) * | 2013-09-23 | 2015-04-02 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 逆起電力検出回路及びこれを用いたモータ駆動装置 |
| JP2019157745A (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | リニア圧縮機及びリニア圧縮機制御システム |
| WO2019176471A1 (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | リニア圧縮機及びリニア圧縮機制御システム |
| KR20200115643A (ko) * | 2018-03-12 | 2020-10-07 | 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 | 리니어 압축기 및 리니어 압축기 제어 시스템 |
| CN111836961A (zh) * | 2018-03-12 | 2020-10-27 | 日立汽车系统株式会社 | 线性压缩机以及线性压缩机控制系统 |
| KR102385236B1 (ko) * | 2018-03-12 | 2022-04-12 | 히다치 아스테모 가부시키가이샤 | 리니어 압축기 및 리니어 압축기 제어 시스템 |
| CN111836961B (zh) * | 2018-03-12 | 2022-05-13 | 日立安斯泰莫株式会社 | 线性压缩机以及线性压缩机控制系统 |
| US11401924B2 (en) | 2018-03-12 | 2022-08-02 | Hitachi Astemo, Ltd. | Linear compressor and linear compressor control system |
| CN114977900A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-08-30 | 上海傅里叶半导体有限公司 | 一种线性谐振马达反向电动势归一化控制方法及系统 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050802 |