JP3315525B2 - Vibration drive - Google Patents
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Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、振動波モータに代表さ
れる振動駆動装置に係り、特に電源電池により効率的に
駆動が行える振動駆動装置に関する。The present invention relates to relates to a vibration driven equipment typified by the vibration wave motor, efficiently relates to a vibration drive equipment which drives can be performed in particular by the battery power source.
【0002】[0002]
【従来の技術】振動装置の代表的な一例として振動波モ
ータが知られており、これは金属等の例えば環状に形成
された振動弾性体に電気−機械エネルギー変換素子であ
る圧電素子(電歪素子)を接合したものを振動子とし、
該圧電素子へ位相の異なる2相の周波電圧を印加するこ
とにより該振動弾性体の表面に面外振動モードによる振
動波(進行性振動波)を形成し、該表面に加圧接触する
接触体と該振動子とを相対的に移動させるようにしてい
る。2. Description of the Related Art As a typical example of a vibration device, a vibration wave motor is known, which is formed by, for example, forming a ring-shaped vibration elastic body such as a metal on a piezoelectric element (electrostriction) as an electromechanical energy conversion element. Element) is used as a vibrator,
A contact body that forms a vibration wave (progressive vibration wave) in an out-of-plane vibration mode on the surface of the vibration elastic body by applying a two-phase frequency voltage having a different phase to the piezoelectric element and presses and contacts the surface. And the vibrator are relatively moved.
【0003】前記振動子と前記接触体との相対的移動の
駆動制御としては、圧電素子に印加する周波電圧の周波
数を変化させて相対速度を調定する駆動制御方式が知ら
れており、これは共振周波数を最速とし、この周波数よ
りも高い周波数領域を用いて駆動制御を行うものであ
り、したがって周波数を下げるに従って速度が増す制御
となる。As a drive control of the relative movement between the vibrator and the contact body, there is known a drive control system for adjusting a relative speed by changing a frequency of a frequency voltage applied to a piezoelectric element. Is to make the resonance frequency the fastest and to perform drive control using a frequency region higher than this frequency. Therefore, the control is to increase the speed as the frequency is lowered.
【0004】そして、相対速度を所望する速度に設定す
る場合には、所望の速度に対応した周波数を選択して圧
電素子に周波電圧を印加することになるが、この場合振
動波モータは急激な回転が開始される。When setting the relative speed to a desired speed, a frequency corresponding to the desired speed is selected and a frequency voltage is applied to the piezoelectric element. Rotation starts.
【0005】ここで、速度と周波数の対応関係は電源電
圧や温度等の環境条件により影響を受ける。電源電圧に
関しては電池電圧をDC/DCコンバータなどで定電圧
化することで電圧変動を回避できるが、その他の環境条
件により速度にばらつきを生じるという不都合が発生す
る。Here, the correspondence between speed and frequency is affected by environmental conditions such as power supply voltage and temperature. As for the power supply voltage, the voltage fluctuation can be avoided by converting the battery voltage to a constant voltage using a DC / DC converter or the like, but there is a disadvantage that the speed varies due to other environmental conditions.
【0006】そこで、振動波モータを滑らかに回動さ
せ、なおかつ多少の環境条件の変動に対しても安定した
速度で駆動させるために、振動波モータを起動するに際
して高周波数から徐々に駆動周波数を低下させ、モータ
の起動が確認された後は、実際の回転速度と所望の回転
速度を比較し、実際の回転速度の方が所望の回転速度よ
りも速い場合は周波数を高周波数方向へ移行させ、実際
の回転速度の方が所望の回転速度よりも遅い場合は周波
数を低周波数方向へ移行させて、所望の速度が得られる
ように周波数を制御すればよい。Therefore, in order to smoothly rotate the vibration wave motor and to drive the vibration wave motor at a stable speed with respect to a slight change in environmental conditions, the driving frequency is gradually increased from a high frequency when starting the vibration wave motor. After it is confirmed that the motor has started, the actual rotation speed is compared with the desired rotation speed, and if the actual rotation speed is higher than the desired rotation speed, the frequency is shifted to the higher frequency direction. If the actual rotation speed is lower than the desired rotation speed, the frequency may be shifted to a lower frequency direction and the frequency may be controlled so as to obtain the desired speed.
【0007】この際の起動時の高周波数としては、振動
波モータが実際に回転を開始する周波数に設定し、この
設定周波数から徐々に周波数を低下させれば、振動波モ
ータを所望速度まで短時間かつ滑らかに駆動することが
できるものの、上記振動波モータの特性は一定ではなく
温度等の環境変化に影響され、起動開始時の周波数を固
定すると温度等の変化が起きた場合対応ができなくな
り、起動開始までの時間が長くなったり、あるいは急激
な回転開始、さらに最悪の場合には起動できないという
ような事態を生ずる虞れがある。At this time, the high frequency at the time of starting is set to a frequency at which the vibration wave motor actually starts to rotate, and if the frequency is gradually decreased from this set frequency, the vibration wave motor is shortened to a desired speed. Although it can be driven smoothly in time, the characteristics of the vibration wave motor are not constant and are affected by environmental changes such as temperature.If the frequency at the start of startup is fixed, it will not be possible to respond to changes in temperature etc. However, there is a possibility that the time until the start of the start becomes long, or the start of the rotation suddenly occurs, and in the worst case, the start cannot be started.
【0008】上記問題を解決する方式として、次のよう
な方式が提案されている。すなわち、前回駆動したとき
の動き出し周波数を記憶しておき、次回駆動するときは
記憶した周波数から低周波数へスキャンしていくという
制御方式である。この方式は過去に駆動できたという実
績を利用して、その駆動開始周波数を覚えておき、次回
の駆動時の周波数スキャンのやり方の参考にしようとい
うものである。As a method for solving the above problem, the following method has been proposed. In other words, the control method is such that the starting frequency at the time of the previous driving is stored, and at the next driving, scanning is performed from the stored frequency to a lower frequency. In this method, the driving start frequency is memorized by utilizing the past record of driving, and the frequency scanning method at the next driving is used as a reference.
【0009】振動波モータを起動できた後は、モータの
回転速度を所望の回転速度に近づけるための速度制御を
行う必要がある。After the vibration wave motor can be started, it is necessary to perform speed control for bringing the rotation speed of the motor closer to a desired rotation speed.
【0010】速度制御は、ある周期で振動波モータの回
転速度を検出し、得られた回転速度と所望の回転速度と
を比較し、実際の回転速度が所望の回転速度よりも速い
場合は周波数を所定値だけ高くし、実際の回転速度が所
望の回転速度よりも遅い場合は周波数を所定値だけ低く
するというものである。振動波モータの回転速度を検出
する周期を変えることにより、振動波モータの応答速度
に応じて制御を速くしたり遅くしたりすることができ
る。周波数を上下させる幅については、一律にする方式
や、実際の回転速度と所望の回転速度の比に応じて変化
させる方式などがある。In the speed control, the rotation speed of the vibration wave motor is detected at a certain cycle, the obtained rotation speed is compared with a desired rotation speed, and when the actual rotation speed is higher than the desired rotation speed, the frequency is controlled. Is increased by a predetermined value, and when the actual rotation speed is lower than a desired rotation speed, the frequency is reduced by a predetermined value. By changing the cycle of detecting the rotation speed of the vibration wave motor, the control can be speeded up or slowed down according to the response speed of the vibration wave motor. As for the width of increasing or decreasing the frequency, there are a uniform method and a method of changing the frequency according to a ratio of an actual rotation speed to a desired rotation speed.
【0011】ところで、従来の振動波モータの駆動電圧
は、電池電圧をDC/DCコンバータなどで昇圧・定電
圧化し、その電圧をさらにマッチングコイルで昇圧して
印加している。By the way, the driving voltage of the conventional vibration wave motor is such that the battery voltage is boosted and made constant by a DC / DC converter or the like, and the voltage is further boosted by a matching coil and applied.
【0012】しかし近年振動波モータの駆動電圧の低電
圧化が進み、電池電圧で駆動可能な振動波モータが実用
可能な段階となってきている。このような振動波モータ
を駆動する場合、電池電圧の変動により振動波モータの
回転数と電源周波数の関係(f−N特性)が変化する。
この様子を図9に示す。同図において、電源電圧が3V
のときは周波数がFbtrでモータが回転を開始し、該
周波数から徐々に低下させることにより回転数が増加し
ていく。電源電圧が6Vのときは設定可能な最大周波数
Fmaxですでに回転可能であり、3Vのときと比較し
て同一周波数に対する回転数は高くなる。また、周波数
変化に対する回転数変化の傾きは電圧が高いと小さくな
り、電圧が低いと大きくなる傾向がある。However, in recent years, the drive voltage of the vibration wave motor has been reduced, and the vibration wave motor which can be driven by the battery voltage has come to a practical stage. When driving such a vibration wave motor, the relationship between the number of revolutions of the vibration wave motor and the power supply frequency (fN characteristic) changes due to fluctuations in the battery voltage.
This is shown in FIG. In the figure, the power supply voltage is 3 V
In this case, the motor starts rotating at the frequency Fbtr, and the number of rotations increases by gradually decreasing the frequency from the frequency Fbtr. When the power supply voltage is 6 V, rotation is possible at the settable maximum frequency Fmax, and the number of rotations for the same frequency is higher than that at 3 V. In addition, the inclination of the change in the number of rotations with respect to the change in the frequency tends to decrease when the voltage is high, and to increase when the voltage is low.
【0013】しかしながら、上記従来例では、モータの
加速・減速時に電池電圧にかかわらず一律の周波数変更
率を設定してしまうと、電池電圧変動に対応できないと
いう問題が生じる。上述したように振動波モータのf−
N特性は電圧が高いと傾きが小さく、電圧が低いと傾き
が大きくなるという特性を示す。そのため、電圧が高い
ときに最適な加速度に設定すると、電圧が低いときに加
速が速すぎて起動できず、逆に電圧が低いときに最適な
加速度に設定すると高温では加速が遅くて時間がかかっ
ていた。減速度については、電圧が高いときに最適な減
速度に設定すると、電圧が低いときは停止しやすいので
減速に時間がかかり、逆に電圧が低いときに最適な減速
度に設定すると高温ではなかなか減速できずにオーバー
ランしてしまうという問題が生じていた。However, in the above-mentioned conventional example, if a uniform frequency change rate is set regardless of the battery voltage when the motor is accelerated or decelerated, there arises a problem that it is impossible to cope with the battery voltage fluctuation. As described above, the f-
The N characteristic indicates that the inclination is small when the voltage is high and the inclination is large when the voltage is low. Therefore, if the optimal acceleration is set when the voltage is high, the acceleration is too fast to start when the voltage is low, and conversely, if the optimal acceleration is set when the voltage is low, the acceleration is slow and takes time at high temperatures. I was Regarding the deceleration, when the voltage is high, the optimal deceleration is set, and when the voltage is low, it is easy to stop, so it takes time to decelerate. Conversely, when the voltage is low, the optimal deceleration is set at a high temperature. There has been a problem that overrunning occurs without being able to decelerate.
【0014】本発明は上記事項に鑑みなされたもので、
駆動時間の短縮化、回転の安定化、停止精度の向上を実
現することを可能にし、さらにDC/DCコンバータな
どの定電圧化手段を用いる必要がなく、構成が簡単で、
かつ低コストの振動駆動装置を提供せんとするものであ
る。The present invention has been made in view of the above matters ,
Shortening the drive movement time, stabilization of the rotation, making it possible to realize improvement of stopping accuracy, further not necessary to use a constant voltage means, such as DC / DC converter, the configuration is simple,
And it is intended to St. provide a low cost vibration driving equipment of.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段および作用】請求項1に記
載した発明は、周波電圧を振動子の電気―機械エネルギ
ー変換素子に印加する周波電圧供給手段と、該周波電圧
供給手段より出力される周波電圧の周波数を加速時減少
させ、加速動作を行う振動駆動装置において、前記加速
動作における周波数の減少動作での減少幅又は周波数の
減少動作の実行頻度を前記周波電圧値に応じた減少幅又
は頻度に設定したことを特徴とする。請求項2に記載し
た発明は、周波電圧を振動子の電気―機械エネルギー変
換素子に印加する周波電圧供給手段と、該周波電圧供給
手段より出力される周波電圧の周波数を減速時増加さ
せ、減速動作を行う振動駆動装置において、 前記減速動
作における周波数の増加動作での増加幅又は周波数の増
加動作の実行頻度を前記周波電圧値に応じた増加幅又は
頻度に設定したことを特徴とする。 Means and operation for solving the problems] The invention described in claim 1, a frequency voltage transducer electrical - and frequency voltage supplying means for applying the mechanical energy conversion element, and is outputted from the peripheral wave voltage supplying means Decrease the frequency of the frequency voltage during acceleration
In the vibration drive device that performs the acceleration operation, the frequency of the frequency reduction operation in the acceleration operation or the execution frequency of the frequency reduction operation is set to the reduction width or the frequency according to the frequency voltage value. I do. Claim 2
Invention converts the frequency voltage into the electro-mechanical energy
Frequency voltage supply means applied to the switching element, and the frequency voltage supply means
The frequency of the frequency voltage output from the means is increased during deceleration.
So, in the vibration driving apparatus which performs deceleration, the deceleration movement
Increase or frequency increase in frequency increase operation
Increase frequency of the addition operation according to the frequency voltage value or
The frequency is set.
【0016】請求項1、2に記載の発明の構成によれ
ば、起動時や停止時における加速度や減速度を電圧値の
変動に影響されることなく最適値で制御することができ
る。According to the first and second aspects of the present invention , the acceleration and deceleration at the time of starting and stopping can be controlled at optimum values without being affected by fluctuations in the voltage value.
【0017】[0017]
【0018】[0018]
【実施例】図1は本発明の第1の実施例を示すブロック
図で、電池電圧を検出する手段としてA/Dコンバータ
を用いた場合を例にしている。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, in which an A / D converter is used as a means for detecting a battery voltage.
【0019】同図において、1はマイコン、2はD/A
コンバータで、マイコン1のディジタル出力信号(D/
Aout)を出力電圧に変換する働きを持つ。3は電圧
制御発振器(VCO)で、D/Aコンバータ2の出力電
圧に応じた周波電圧を出力する。4は分周・移相器で、
VCO3の周波電圧を分周し、π/2位相差の矩形波を
出力する。5,6は電力増幅器で、分周・移相器4の周
波電圧を電池15により振動波モータ9を駆動できる電
圧と電流値に増幅する。7,8はマッチングコイルを示
す。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a microcomputer, and 2 denotes a D / A.
A digital output signal (D /
Aout) to an output voltage. Reference numeral 3 denotes a voltage controlled oscillator (VCO) which outputs a frequency voltage corresponding to the output voltage of the D / A converter 2. 4 is a frequency divider / phase shifter.
The frequency voltage of the VCO 3 is divided to output a rectangular wave having a phase difference of π / 2. Reference numerals 5 and 6 denote power amplifiers which amplify the frequency voltage of the frequency divider / phase shifter 4 to a voltage and a current value that can drive the vibration wave motor 9 by the battery 15. Reference numerals 7 and 8 denote matching coils.
【0020】9は振動波モータで、9aは接触体である
ロータ、9bは振動子であるステータ、10はパルス板
で、同図に示すように放射方向に複数のスリットが形成
されており、振動波モータ9の出力軸と同軸となってお
り、振動波モータ9のロータ9aとともに回転する。1
1はインターラプタで、パルス板10の回転を光学的に
検出する。12はインターラプタ11の信号検出回路
で、インターラプタ11の微小信号を増幅し、ディジタ
ル信号に変換する。13はup/downカウンタで、
パルス板10の回転により生ずるパルス信号をカウント
する。9 is a vibration wave motor, 9a is a rotor which is a contact body, 9b is a stator which is a vibrator, and 10 is a pulse plate, which has a plurality of slits formed in a radial direction as shown in FIG. It is coaxial with the output shaft of the vibration wave motor 9 and rotates together with the rotor 9a of the vibration wave motor 9. 1
An interrupter 1 optically detects the rotation of the pulse plate 10. A signal detection circuit 12 of the interrupter 11 amplifies a small signal of the interrupter 11 and converts it into a digital signal. 13 is an up / down counter,
The pulse signal generated by the rotation of the pulse plate 10 is counted.
【0021】14はメモリ回路で、振動波モータの駆動
処理プログラムや、振動波モータを駆動する際の速度テ
ーブルデータなどが格納されている。15は電池、16
はA/Dコンバータで、電池15の電圧をA/D変換し
出力する。なお、本実施例ではA/Dコンバータ16は
8ビットで、フルスケールは7Vであるものとする。次
に、マイコン1の各端子の説明を行う。Reference numeral 14 denotes a memory circuit which stores a drive processing program for the vibration wave motor, speed table data for driving the vibration wave motor, and the like. 15 is a battery, 16
Is an A / D converter, which A / D converts the voltage of the battery 15 and outputs it. In this embodiment, it is assumed that the A / D converter 16 has 8 bits and the full scale is 7V. Next, each terminal of the microcomputer 1 will be described.
【0022】DIR1はup/downカウンタ13の
カウント方向を指示する出力端子であり、説明の都合上
“H”でup、“L”でdownとする。PULSE
INはup/downカウンタ13のカウント値の入力
端子である。MONは検出回路12の出力の直接モニタ
入力端子である。RESETはup/downカウンタ
13のリセット出力端子で“H”でリセットとする。C
NT EN/ ̄DISはup/downカウンタ13の
カウント可能/禁止指示の出力端子であり、“H”で可
能、“L”で禁止とする。D/AoutはD/Aコンバ
ータ2への出力端子である。DIR1 is an output terminal for instructing the counting direction of the up / down counter 13. For convenience of explanation, "H" is up and "L" is down. PULSE
IN is an input terminal for the count value of the up / down counter 13. MON is a direct monitor input terminal for the output of the detection circuit 12. RESET is a reset output terminal of the up / down counter 13 and is reset by "H". C
NT EN / $ DIS is an output terminal for the count enable / disable instruction of the up / down counter 13, which is enabled by "H" and disabled by "L". D / Aout is an output terminal to the D / A converter 2.
【0023】DIR2は振動波モータ9の回転方向を切
り換えるために振動波モータ9に加える周波電圧A,B
の位相差を90°、270°に変更するための指示を分
周・移相器4に与えるための出力端子である。USM
EN/ ̄DISは分周・移相器4の出力をON/OFF
するための端子であり、“H”でON、“L”でOFF
とする。A/DinはA/Dコンバータ16からの入力
端子である。ADDRESSはメモリ回路14のアドレ
スを指定するための出力端子であり、どのデータを入力
するのかを指定する。DATA INはADDRESS
端子に出力して指定した、メモリ回路14上のアドレス
に格納されているデータの入力端子である。DIR2 is a frequency voltage A, B applied to the vibration wave motor 9 for switching the rotation direction of the vibration wave motor 9.
Is an output terminal for giving to the frequency divider / phase shifter 4 an instruction to change the phase difference between 90 ° and 270 °. USM
EN /  ̄DIS turns ON / OFF the output of frequency divider / phase shifter 4
This terminal is used to turn ON when “H” and OFF when “L”.
And A / Din is an input terminal from the A / D converter 16. ADDRESS is an output terminal for specifying an address of the memory circuit 14, and specifies which data is to be input. DATA IN is ADDRESS
This is an input terminal for data stored at an address on the memory circuit 14 specified by output to the terminal.
【0024】次に、振動波モータ9について図2を用い
て説明する。Next, the vibration wave motor 9 will be described with reference to FIG.
【0025】図2はステータ9bの裏面上に配される電
気−機械エネルギー変換素子である圧電(電歪)素子の
配設状態を示す説明図である。図2中のA1 及びB1
は、それぞれ図示の位相及び分極関係に、ステータ9b
上に配される第1と第2の電歪素子群である。また、S
1 は第1の電歪素子群B1 に対して45°位相がずれた
位置に配されるセンサー用の電歪素子である。これらの
各電歪素子は、それぞれ単独のものを振動体に付しても
良いし、また、一体的に分極処理にて形成しても良い。FIG. 2 is an explanatory view showing the arrangement of piezoelectric (electrostrictive) elements, which are electric-mechanical energy conversion elements, arranged on the back surface of the stator 9b. A 1 and B 1 in FIG.
The stator 9b
It is a 1st and 2nd electrostrictive element group arrange | positioned at the top. Also, S
1 is a electrostrictive element for the sensor that is disposed at a position offset is the first 45 ° phase with respect to the electrostrictive element group B 1. Each of these electrostrictive elements may be individually attached to the vibrator, or may be integrally formed by a polarization process.
【0026】図1に戻り、A,B,Sはそれぞれ、第
1,第2の電歪素子群及びセンサー用電歪素子S1 に対
する駆動電極及びセンサー電極を示し、電極Aに対して
前記増幅器5を介した周波電圧が印加されるとともに、
電極Bに前記増幅器6を介した周波電圧が印加されるこ
とにて、ステータ9bの裏面に面外モードの進行性の振
動波が形成される。また、振動体に上記振動波が形成さ
れると、この振動波の状態に応じてセンサー用電歪素子
Sが出力(周波電圧)を出力し、センサー電極S1 に
て、これが検出される。なお、振動波モータは共振状態
では、A電極への駆動電圧とセンサー電極からの出力電
圧との位相関係が特定の関係を示す特性を有しており、
電極Aにて周波信号が印加される第1の電歪素子群A1
とセンサー用電歪素子Sとの位置関係にて決定され、本
実施例の場合は正転状態では電極A,Sとの信号波形の
位相が135°ずれたときに共振状態を示し、また、逆
転の時には45°ずれたときに共振状態を示すものと
し、共振からずれるほど上記位相関係がずれるものとす
る。[0026] Returning to Figure 1, A, B, S respectively indicate the first, second driving electrodes and the sensor electrodes for electrostrictive element groups and the sensor electrostrictive element S 1, the amplifier to the electrode A 5 is applied, and
When a frequency voltage is applied to the electrode B via the amplifier 6, an out-of-plane mode progressive vibration wave is formed on the back surface of the stator 9b. Further, when the vibration wave is formed on the vibrating body, the sensor electrostrictive element S in accordance with the state of the vibration wave outputs an output (frequency voltage), at the sensor electrode S 1, which is detected. In the resonance state, the vibration wave motor has a characteristic that the phase relationship between the drive voltage to the A electrode and the output voltage from the sensor electrode indicates a specific relationship,
First electrostrictive element group A 1 to which a frequency signal is applied at electrode A
In the case of the present embodiment, when the phase of the signal waveform between the electrodes A and S is shifted by 135 ° in the normal rotation state, the resonance state is indicated. At the time of reverse rotation, it is assumed that a resonance state is exhibited when the phase shifts by 45 °, and that the above-mentioned phase relationship shifts as the distance from the resonance deviates.
【0027】図3および図4は、図1のマイコン1で実
行されるプログラムフローを示すフローチャートであ
り、マイコン1は該プログラムフローに従って制御動作
を実行する。なお、各動作のステップ番号は四角の枠内
に付している。FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing a program flow executed by the microcomputer 1 of FIG. 1. The microcomputer 1 executes a control operation according to the program flow. Note that the step numbers of the respective operations are given in square frames.
【0028】次いで図1図示実施例の動作をこのフロー
チャートに従って説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to this flowchart.
【0029】振動波モータ駆動処理ルーチンに入ると、
まずステップ1が実行される。以下各ステップの動作を
説明する。When entering the vibration wave motor drive processing routine,
First, step 1 is performed. Hereinafter, the operation of each step will be described.
【0030】[ステップ1] up/downカウンタ
13の初期値をPULSE IN端子より入力し、変数
FPCOLD に格納する。[Step 1] The initial value of the up / down counter 13 is input from the PULSE IN terminal and stored in the variable FPC OLD .
【0031】[ステップ2] 変数FMAXの値を変数
FREQに転送する。なお、FMAXは前回駆動したと
きの駆動周波数をもとに決めた初期周波数であり、前回
正常に停止した場合は動き出したことが確認されたとき
の周波数、駆動不能状態で停止した場合は0が格納され
ている。またこれらの変数FMAX及びFREQは実際
にD/Aout端子に出力する値がそのまま格納されて
おり、値が小さいほど駆動周波数は高くなる。[Step 2] The value of the variable FMAX is transferred to the variable FREQ. Note that FMAX is an initial frequency determined based on the driving frequency at the time of the previous drive, and the frequency at which it was confirmed that the motor started to move when the motor was stopped normally the previous time, and 0 when the motor was stopped in the non-driveable state. Is stored. The values actually output to the D / Aout terminal are directly stored as these variables FMAX and FREQ, and the smaller the value, the higher the drive frequency.
【0032】[ステップ3] ステップ2で設定された
FREQの値をD/Aout端子へ出力する。これによ
りD/Aコンバータ2はD/Aout端子より出力され
たディジタル電圧値をアナログ電圧に変換してVCO3
に出力する。VCO3はD/Aコンバータ2が出力した
電圧を周波数に変換して分周・移相器4に出力する。[Step 3] The value of FREQ set in step 2 is output to the D / Aout terminal. As a result, the D / A converter 2 converts the digital voltage value output from the D / Aout terminal into an analog voltage, and
Output to The VCO 3 converts the voltage output from the D / A converter 2 into a frequency and outputs the frequency to the frequency divider / phase shifter 4.
【0033】[ステップ4] 駆動回転方向を判別し、
正転の場合はステップ5へ進み、逆転の場合はステップ
6へ進む。[Step 4] The drive rotation direction is determined.
The process proceeds to step 5 in the case of normal rotation, and proceeds to step 6 in the case of reverse rotation.
【0034】[ステップ5] 駆動回転方向が正転であ
るので、DIR1端子に“H”を出力してup/dow
nカウンタ13のカウント方向をアップ方向に設定す
る。また、DIR2端子に“H”を出力して分周・移相
器4の出力する信号AとBの位相差を90°に設定し、
ステップ7に進む。[Step 5] Since the driving rotation direction is normal rotation, "H" is output to the DIR1 terminal to up / down.
The count direction of the n counter 13 is set to the up direction. Also, “H” is output to the DIR2 terminal to set the phase difference between the signals A and B output from the frequency divider / phase shifter 4 to 90 °,
Proceed to step 7.
【0035】[ステップ6] 駆動回転方向が逆転であ
るので、DIR1端子に“L”を出力してup/dow
nカウンタ13のカウント方向をダウン方向に設定す
る。また、DIR2端子に“L”を出力して分周・移相
器4の出力する信号AとBの位相差を270°に設定
し、ステップ7に進む。[Step 6] Since the driving rotation direction is reverse, "L" is output to the DIR1 terminal and up / down is performed.
The count direction of the n counter 13 is set to the down direction. Also, “L” is output to the DIR2 terminal to set the phase difference between the signals A and B output from the frequency divider / phase shifter 4 to 270 °.
【0036】[ステップ7] CNT EN/ ̄DIS
端子に“H”を出力し、up/downカウンタ13を
カウントイネーブル状態にする。[Step 7] CNT EN / $ DIS
"H" is output to the terminal, and the up / down counter 13 is set to the count enable state.
【0037】[ステップ8] USM EN/ ̄DIS
端子に“H”を出力し、分周・移相器4の出力A,Bを
イネーブル状態にする。これにより分周・移相器4はV
CO3が出力した電圧に応じた周波数と、DIR2端子
から出力されたレベルに応じた位相差によってA,Bよ
り信号を出力する。出力された信号A,Bは電力増幅器
5及び6によって増幅され、マッチングコイル7,8を
介して振動波モータ9に印加される。これにより、振動
波モータ9は回転を始めようとする。[Step 8] USM EN / $ DIS
"H" is output to the terminal, and the outputs A and B of the frequency divider / phase shifter 4 are enabled. As a result, the divider / phase shifter 4 outputs V
Signals are output from A and B by a frequency corresponding to the voltage output from CO3 and a phase difference corresponding to the level output from the DIR2 terminal. Output signals A and B are amplified by power amplifiers 5 and 6 and applied to vibration wave motor 9 via matching coils 7 and 8. Thereby, the vibration wave motor 9 starts to rotate.
【0038】[ステップ9] 変数TIMERに0を格
納する。なお、TIMERは、モータの回転運動が検出
されないときに一定時間経過するたびに周波数を下げて
いくときの一定時間を計測するためのカウンタである。[Step 9] 0 is stored in the variable TIMER. TIMER is a counter for measuring a certain time when the frequency is reduced every time a certain time elapses when the rotational movement of the motor is not detected.
【0039】[ステップ10] 電池15の電圧をA/
Dコンバータ16でA/D変換した8ビットデータをA
/Din端子から入力する。[Step 10] The voltage of the battery 15 is set to A /
The 8-bit data A / D converted by the D converter 16 is converted to A
Input from the / Din terminal.
【0040】[ステップ11] ステップ10で読み込
んだ8ビットデータをもとに、テーブルから周波数下げ
幅を読み込み、変数ACCEL1に格納する。なお、テ
ーブルは図8に示すようになっており、8ビットデータ
に対応した周波数下げ幅のデータをあらかじめ記憶して
いる。[Step 11] Based on the 8-bit data read in step 10, the frequency reduction width is read from the table and stored in the variable ACCEL1. The table is as shown in FIG. 8, and data of the frequency reduction width corresponding to the 8-bit data is stored in advance.
【0041】[ステップ12] FREQに変数ACC
EL1を加えてFREQに格納する。 [ステップ13] FREQが、設定できる範囲内の最
低周波数MINFREQよりも大なるときはステップ1
4へ進み、そうでないときはステップ17へ進む。[Step 12] The variable ACC is set in FREQ.
EL1 is added and stored in FREQ. [Step 13] If FREQ is higher than the lowest frequency MINFREQ within a settable range, step 1 is executed.
Go to step 4, otherwise go to step 17.
【0042】[ステップ14] ステップ13で周波数
をMINFREQまでスキャンしてもパルス入力が認め
られなかったので駆動不能状態であるものと判断し、次
回のスキャン開始周波数FMAXに0を格納する。[Step 14] Since no pulse input was recognized even when the frequency was scanned up to MINFREQ in step 13, it is determined that the drive is not possible, and 0 is stored in the next scan start frequency FMAX.
【0043】[ステップ15] モータを起動すること
ができなかったので、USM EN/ ̄DIS端子に
“L”を出力し、分周・移相器4の出力A,Bをディス
エーブル状態にする。これによりモータは駆動を停止す
る。[Step 15] Since the motor could not be started, "L" is output to the USM EN / $ DIS terminal, and the outputs A and B of the frequency divider / phase shifter 4 are disabled. . As a result, the motor stops driving.
【0044】[ステップ16] CNT EN/ ̄DI
S端子に“L”を出力し、up/downカウンタ13
をカウントディスエーブル状態にして、モータの駆動処
理を終了する。[Step 16] CNT EN / @ DI
"L" is output to the S terminal, and the up / down counter 13
Is set to the count disable state, and the motor driving process ends.
【0045】[ステップ17] D/Aout端子にF
REQの値を出力する。[Step 17] F is connected to the D / Aout terminal.
Output the value of REQ.
【0046】[ステップ18] up/downカウン
タ13よりカウンタ値を入力し、変数FPCに格納す
る。[Step 18] The counter value is input from the up / down counter 13 and stored in the variable FPC.
【0047】[ステップ19] 変数FPCとFPC
OLD を比較し、等しい場合はステップ20へ進み、等し
くない場合はステップ22へ進む。すなわち、検出回路
12がパルス板10の回転動作を検出してup/dow
nカンタ13がカウント動作を行った場合には、FPC
≠FPCOLD となるので、ステップ22へ進む。また、
パルス板10の回転動作が検出されない場合は、FPC
=FPCOLD となるのでステップ20へ進む。[Step 19] Variables FPC and FPC
OLD are compared. If they are equal, the procedure goes to step 20; if they are not equal, the procedure goes to step 22. That is, the detection circuit 12 detects the rotation operation of the pulse plate 10 and up / down.
When the n-counter 13 performs the counting operation, the FPC
≠ Because it becomes FPC OLD , go to step 22. Also,
If the rotation of the pulse plate 10 is not detected, the FPC
= FPC OLD , so go to step 20.
【0048】[ステップ20] パルス板10の回転動
作が検出されていないので、TIMERをインクリメン
トする。[Step 20] Since the rotation of the pulse plate 10 has not been detected, TIMER is incremented.
【0049】[ステップ21] TIMERが前記所定
時間TIME_LMTに等しいか否かを判断し、等しい
場合はステップ9に進む。また、等しくない場合はステ
ップ18へ進む。[Step 21] It is determined whether or not TIMER is equal to the predetermined time TIME_LMT. If they are not equal, the process proceeds to step 18.
【0050】[ステップ22] ステップ19でパルス
板10の回転動作が検出されたので、そのときの周波数
FREQをFMAXに格納する。[Step 22] Since the rotation of the pulse plate 10 is detected in step 19, the frequency FREQ at that time is stored in FMAX.
【0051】[ステップ23] up/downカウン
タ13のカウント周波数を演算することにより、モータ
の実際の回転速度を検出する。[Step 23] The actual rotation speed of the motor is detected by calculating the count frequency of the up / down counter 13.
【0052】[ステップ24] ステップ23で検出し
たモータの実際のスピードと、駆動残量などの情報をも
とにあらかじめメモリ回路14に記憶してある目標速度
とを比較し、実際の速度が目標速度よりも速い場合はス
テップ25へ進み、遅い場合はステップ28へ進む。[Step 24] The actual speed of the motor detected in step 23 is compared with a target speed stored in advance in the memory circuit 14 based on information such as the remaining amount of driving. If the speed is higher than the speed, the process proceeds to step 25;
【0053】[ステップ25] 電池15の電圧をA/
Dコンバータ16でA/D変換した8ビットデータをA
/Din端子から入力する。[Step 25] The voltage of the battery 15 is set to A /
The 8-bit data A / D converted by the D converter 16 is converted to A
Input from the / Din terminal.
【0054】[ステップ26] ステップ25で読み込
んだ8ビットデータをもとに、テーブルから周波数上げ
幅を読み込み、変数ACCEL2に格納する。なお、テ
ーブルはステップ11と同様で図8に示すようになって
いる。[Step 26] Based on the 8-bit data read in step 25, the frequency increase width is read from the table and stored in the variable ACCEL2. The table is the same as that in step 11 and is as shown in FIG.
【0055】[ステップ27] スピードが速いので、
FREQから変数ACCEL2を引いた値をFREQに
格納し、周波数を高い方へスキャンさせた後、ステップ
31へ進む。[Step 27] Since the speed is high,
The value obtained by subtracting the variable ACCEL2 from FREQ is stored in FREQ, and the frequency is scanned in the higher direction.
【0056】[ステップ28] 電池15の電圧をA/
Dコンバータ16でA/D変換した8ビットデータをA
/Din端子から入力する。[Step 28] The voltage of the battery 15 is set to A /
The 8-bit data A / D converted by the D converter 16 is converted to A
Input from the / Din terminal.
【0057】[ステップ29] ステップ28で読み込
んだ8ビットデータをもとに、テーブルから周波数下げ
幅を読み込み、変数ACCEL3に格納する。なお、テ
ーブルはステップ11、26と同様で図8に示すように
なっている。[Step 29] Based on the 8-bit data read in step 28, the frequency reduction width is read from the table and stored in the variable ACCEL3. The table is the same as in steps 11 and 26, as shown in FIG.
【0058】[ステップ30] スピードが遅いので、
FREQに変数ACCEL3を加えた値をFREQに格
納し、周波数を低いほうへスキャンさせた後、ステップ
31へ進む。[Step 30] Since the speed is low,
The value obtained by adding the variable ACCEL3 to FREQ is stored in FREQ, and the frequency is scanned in the lower direction.
【0059】[ステップ31] FREQの値をD/A
out端子に出力する。[Step 31] Change the value of FREQ to D / A
Output to the out terminal.
【0060】[ステップ32] up/downカウン
タ13の目標位置のカウンタ値と変数FPCから駆動残
量を計算する。[Step 32] The remaining drive amount is calculated from the counter value of the target position of the up / down counter 13 and the variable FPC.
【0061】[ステップ33] 駆動残量がまだあるの
か、目標の駆動量だけもう駆動し終わったのか、あるい
はオーバーランしたのかを判断し、駆動残量がまだある
場合はステップ23へ進み、そうでない場合はステップ
34へ進む。[Step 33] It is determined whether there is a remaining driving amount, whether driving has already been completed by the target driving amount, or whether overrun has occurred. If there is a remaining driving amount, the process proceeds to step 23, and so on. If not, proceed to step 34.
【0062】[ステップ34] 目標の駆動量だけもう
駆動し終わったか、またはオーバーランしたので、 ̄U
SM EN/ ̄DIS端子に“L”を出力し、分周・移
相器4の出力A,Bをディスエーブル状態にする。これ
によりモータは駆動を停止する。[Step 34] Since driving has already been completed by the target driving amount or overrun has occurred,
"L" is output to the SM EN / @ DIS terminal, and the outputs A and B of the frequency divider / phase shifter 4 are disabled. As a result, the motor stops driving.
【0063】[ステップ35] CNT EN/ ̄DI
S端子に“L”を出力し、up/downカウンタ13
をカウントディスエーブル状態にし、駆動処理を終了す
る。[Step 35] CNT EN / @ DI
"L" is output to the S terminal, and the up / down counter 13
Is set to the count disable state, and the driving process ends.
【0064】上記の動作において、ステップ1〜8は起
動に際しての初期設定をしており、up/downカウ
ンタ13の初期状態の確認、スキャン開始周波数の出
力、回転方向の判別及び設定、変数の初期化などを行な
い、モータの起動を始める。In the above operation, in steps 1 to 8, initialization is performed at the time of startup, confirmation of the initial state of the up / down counter 13, output of the scan start frequency, determination and setting of the rotation direction, initialization of variables And start the motor.
【0065】ステップ9〜22では起動したかどうかの
確認ならびに周波数スキャンなどを行っている。周波数
スキャンは所定時間TIME_LMTが経過するたびに
周波数を下げていく。起動が確認されるまでは、所定時
間が経過しない間はステップ9→10→11→12→1
3→17→18→19→20→21→18→…を繰り返
し、所定時間が経過したときはステップ21からステッ
プ9に戻って、ステップ12で周波数をACCEL1だ
け下げる。In steps 9 to 22, confirmation is made as to whether or not the apparatus has been started, and frequency scanning is performed. The frequency scan lowers the frequency every time the predetermined time TIME_LMT elapses. Until the activation is confirmed, steps 9 → 10 → 11 → 12 → 1 unless a predetermined time has elapsed.
3 → 17 → 18 → 19 → 20 → 21 → 18 →... When a predetermined time has elapsed, the process returns from step 21 to step 9, and in step 12, the frequency is lowered by ACCEL1.
【0066】この周波数の下げ幅ACCEL1は図8に
示すように電池電圧に対応する値をあらかじめテーブル
に記憶してある。同図からわかるように、電圧が高いと
きは下げ幅は大きく、電圧が低いときは下げ幅が小さく
なっている。このような設定にしている理由は、図9に
示すように電圧が高いときはf−N特性の傾きが小さ
く、電圧が低いときは傾きが大きいので、電圧が高いと
きに加速時間が長くなることや電圧が低いときに加速が
速すぎて起動できなくなることを防止するためである。
このように電池電圧に応じて周波数下げ幅を変化させる
ことにより、電池電圧が変動しても常に同じ起動特性で
モータを確実に起動させることができる。ステップ19
でモータの起動が確認されればステップ22でそのとき
の周波数を記憶する。ここで記憶した周波数は次回のモ
ータ駆動時の掃引開始周波数となる。また、モータの起
動が確認されないままステップ13で周波数が所定値M
INFREQを越えてしまった場合は、駆動不能状態で
あるものと判断し、ステップ14〜16の駆動処理を終
了するルーチンへ処理を移す。As the frequency reduction width ACCEL1, a value corresponding to the battery voltage is stored in a table in advance as shown in FIG. As can be seen from the figure, when the voltage is high, the decrease is large, and when the voltage is low, the decrease is small. The reason for such setting is that the slope of the fN characteristic is small when the voltage is high and is large when the voltage is low as shown in FIG. This is to prevent that when the voltage is low, the acceleration is too fast to make it impossible to start.
By changing the frequency reduction width according to the battery voltage in this manner, the motor can always be started with the same start-up characteristics even if the battery voltage fluctuates. Step 19
If the start of the motor is confirmed in step 22, the frequency at that time is stored in step 22. The frequency stored here becomes the sweep start frequency at the time of the next motor drive. Further, the frequency is set to the predetermined value M in step 13 without confirming the start of the motor.
If INFREQ is exceeded, it is determined that the drive is not possible, and the process proceeds to a routine for ending the drive process in steps 14 to 16.
【0067】ステップ23〜35ではモータの回転速度
が目標速度にサーボ制御される。すなわち、目標速度に
対して速い場合は周波数をACCEL2だけ上げ、遅い
場合はACCEL3だけ下げる。In steps 23 to 35, the rotation speed of the motor is servo-controlled to the target speed. That is, if the speed is higher than the target speed, the frequency is increased by ACCEL2, and if lower than the target speed, the frequency is decreased by ACCEL3.
【0068】ステップ25〜27では電池電圧をもとに
周波数上げ幅ACCEL2の設定を行なっている。設定
はステップ10〜12と同様に図8のテーブルデータを
参照して行なう。電圧が高いときは周波数上げ幅を大き
く、電圧が低いときは周波数上げ幅を小さくすること
で、電圧が高いときになかなか減速できずにオーバーラ
ンしてしまうことや電圧が低いときに減速時間が長くな
ることを防止している。このように電池電圧に応じて周
波数上げ幅を変化させることにより、電池電圧が変動し
ても常に良好な減速特性でモータを減速させることがで
きる。In steps 25 to 27, the frequency increase width ACCEL2 is set based on the battery voltage. The setting is performed with reference to the table data of FIG. By increasing the frequency increase width when the voltage is high, and by decreasing the frequency increase width when the voltage is low, it is difficult to decelerate when the voltage is high, causing overrun, or increasing the deceleration time when the voltage is low Is preventing that. By changing the frequency increase width in accordance with the battery voltage in this manner, the motor can always be decelerated with good deceleration characteristics even when the battery voltage fluctuates.
【0069】ステップ28〜30では電池電圧をもとに
周波数下げ幅ACCEL3の設定を行なっている。この
処理はステップ10〜12と同様である。In steps 28 to 30, the frequency reduction width ACCEL3 is set based on the battery voltage. This process is the same as steps 10 to 12.
【0070】なお、上記の説明では、加速度及び減速度
を電池電圧をもとに4段階に分けて設定しているが、モ
ータや負荷の特性などによってもっと細かく分けたり、
関数的に設定したり、あるいはモータ速度と目標速度の
差または比をもとに設定することも可能である。また、
ACCEL1,ACCEL2,ACCEL3の設定には
全て図8のテーブルデータを用いているが、これらをモ
ータの加速・減速特性に応じて異なるテーブルデータを
用いるようにしてもよいことはいうまでもない。In the above description, the acceleration and the deceleration are set in four stages based on the battery voltage. However, the acceleration and the deceleration can be divided more finely according to the characteristics of the motor and the load.
It can also be set functionally or based on the difference or ratio between the motor speed and the target speed. Also,
Although the table data of FIG. 8 is used for setting ACCEL1, ACCEL2 and ACCEL3, it goes without saying that different table data may be used depending on the acceleration / deceleration characteristics of the motor.
【0071】以上のように、本実施例では電池電圧に応
じて周波数変更率を設定することによって、電圧が高い
ときは周波数変更率を大きくして加速時間を短縮すると
ともに停止精度を向上させ、電圧が低いときは周波数変
更率を小さくして安定した起動を行なうとともに減速時
間を短縮している。したがって、電池電圧の状態にかか
わらず常に安定した起動・停止が実現でき、なおかつ駆
動時間も短縮することができる。As described above, in this embodiment, by setting the frequency change rate according to the battery voltage, when the voltage is high, the frequency change rate is increased to shorten the acceleration time and improve the stop accuracy. When the voltage is low, the frequency change rate is reduced to perform stable startup and reduce the deceleration time. Therefore, a stable start / stop can be realized regardless of the state of the battery voltage, and the driving time can be reduced.
【0072】図5は本発明の第2の実施例を示すブロッ
ク図である。電池電圧を検出する手段としてV/Fコン
バータを用いた場合を例にとっている。FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. The case where a V / F converter is used as means for detecting the battery voltage is taken as an example.
【0073】同図において第1の実施例と同じ構成要素
には同じ符号を付してあり、第1の実施例と異なる点は
A/Dコンバータ16のかわりにV/Fコンバータが入
っている点と、マイコン1のA/Din端子がV/Fi
n端子になっている点のみであるので、異なるところに
ついてのみ説明を行なう。In the figure, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The difference from the first embodiment is that a V / F converter is provided instead of the A / D converter 16. And the A / Din terminal of the microcomputer 1 is V / Fi
Since only the n terminal is provided, only different points will be described.
【0074】17はV/Fコンバータで、電池15の電
圧に応じた周波信号(矩形波)を出力する。なお、本実
施例では電池電圧が高いほど出力信号周波数が高くなる
特性を持つものとする。マイコン1のV/Fin端子は
V/Fコンバータ17からの信号入力端子である。A V / F converter 17 outputs a frequency signal (rectangular wave) according to the voltage of the battery 15. In this embodiment, it is assumed that the output signal frequency increases as the battery voltage increases. The V / Fin terminal of the microcomputer 1 is a signal input terminal from the V / F converter 17.
【0075】図6および図7は図5のマイコン1で実行
されるプログラムフローを示すフローチャートであり、
マイコン1は該プログラムフローに従って制御動作を実
行する。なお、第1の実施例と異なるのはステップ10
1〜105及びステップ106〜112の周波数変更率
の設定を行なうところのみであるので、異なる点につい
てのみ説明を行なう。FIGS. 6 and 7 are flowcharts showing a program flow executed by the microcomputer 1 of FIG.
The microcomputer 1 executes a control operation according to the program flow. The difference from the first embodiment is that step 10
Since only the setting of the frequency change rate in steps 1 to 105 and steps 106 to 112 is performed, only different points will be described.
【0076】[ステップ101] V/Fin端子より
信号を入力し、“H”ならばステップ102に進み、
“L”ならばステップ105に進む。[Step 101] A signal is input from the V / Fin terminal.
If "L", the process proceeds to step 105.
【0077】[ステップ102] 周波数をすでに変更
したことを示すフラグFCFLAGが0か否かを判断
し、0ならばステップ103に進み、1ならばステップ
13に進む。[Step 102] It is determined whether or not the flag FCFLAG indicating that the frequency has been changed is 0. If 0, the process proceeds to step 103; if 1, the process proceeds to step 13.
【0078】[ステップ103] 変数FREQに1を
加え、変数FREQに格納する。[Step 103] 1 is added to the variable FREQ, and the result is stored in the variable FREQ.
【0079】[ステップ104] 周波数をすでに変更
したことを示すフラグFCFLAGに1を格納する。[Step 104] 1 is stored in the flag FCFLAG indicating that the frequency has already been changed.
【0080】[ステップ105] 周波数をすでに変更
したことを示すフラグFCFLAGに0を格納する。[Step 105] 0 is stored in a flag FCFLAG indicating that the frequency has already been changed.
【0081】ステップ101〜105ではV/Fコンバ
ータ17の出力する信号の立ち上がりを検出し、それに
同期して振動波モータ9の駆動周波数を変更するように
している。前述したようにV/Fコンバータ17は電池
15の電圧が高いほど出力信号周波数が高くなる特性を
持つので、電池電圧が高いと振動波モータ9の駆動周波
数変更率は大きくなり、電池電圧が低いと振動波モータ
9の駆動周波数変更率は小さくなる。したがって、電池
電圧が変動しても常に最適な加速度でモータを起動する
ことができる。In steps 101 to 105, the rising of the signal output from the V / F converter 17 is detected, and the driving frequency of the vibration wave motor 9 is changed in synchronization with the detection. As described above, the V / F converter 17 has a characteristic that the output signal frequency increases as the voltage of the battery 15 increases. Therefore, when the battery voltage is high, the driving frequency change rate of the vibration wave motor 9 increases, and the battery voltage decreases. And the drive frequency change rate of the vibration wave motor 9 becomes small. Therefore, even if the battery voltage fluctuates, the motor can always be started at the optimum acceleration.
【0082】[ステップ106] V/Fin端子より
信号を入力し、“H”ならばステップ107に進み、
“L”ならばステップ112に進む。[Step 106] A signal is input from the V / Fin terminal.
If "L", the process proceeds to step 112.
【0083】[ステップ107] 周波数をすでに変更
したことを示すフラグFCFLAGが0か否かを判断
し、0ならばステップ108に進み、1ならばステップ
31に進む。[Step 107] It is determined whether or not a flag FCFLAG indicating that the frequency has already been changed is 0. If 0, the process proceeds to step 108; if 1, the process proceeds to step 31.
【0084】[ステップ108] モータの実際のスピ
ードと、駆動残量などの情報を基にあらかじめメモリ回
路14に記憶してある目標速度とを比較し、実際の速度
が目標速度よりも速い場合はステップ109へ進み、遅
い場合はステップ110へ進む。[Step 108] The actual speed of the motor is compared with a target speed previously stored in the memory circuit 14 based on information such as the remaining amount of driving. If the actual speed is higher than the target speed, The process proceeds to step 109, and if it is late, the process proceeds to step 110.
【0085】[ステップ109] スピードが速いの
で、FREQから変数1を引いた値をFREQに格納
し、周波数を高いほうへスキャンさせた後、ステップ1
11へ進む。[Step 109] Since the speed is high, a value obtained by subtracting the variable 1 from FREQ is stored in FREQ, and the frequency is scanned higher.
Proceed to 11.
【0086】[ステップ110] スピードが遅いの
で、FREQに変数1を加えた値をFREQに格納し、
周波数を低いほうへスキャンさせた後、ステップ111
へ進む。 [ステップ111] 周波数をすでに変更したことを示
すフラグFCFLAGに1を格納する。[Step 110] Since the speed is low, a value obtained by adding variable 1 to FREQ is stored in FREQ.
After scanning the frequency to the lower side, step 111
Proceed to. [Step 111] 1 is stored in a flag FCFLAG indicating that the frequency has been changed.
【0087】[ステップ112] 周波数をすでに変更
したことを示すフラグFCFLAGに0を格納する。[Step 112] "0" is stored in the flag FCFLAG indicating that the frequency has been changed.
【0088】ステップ106〜112ではモータの回転
速度が目標速度にサーボ制御される。すなわち、目標速
度に対して速い場合は周波数を1だけ上げ、遅い場合は
1だけ下げる。周波数を変更する頻度についてはステッ
プ101〜105と同様にV/Fコンバータ17の出力
信号の立ち上がりに同期して行なう。したがって、電圧
が高いと頻度は高くなり、電圧が低いと頻度は低くなる
ので、どのような電圧条件下でも常に最適な加速・減速
度でモータを制御できる。In steps 106 to 112, the rotation speed of the motor is servo-controlled to the target speed. That is, the frequency is increased by 1 when the frequency is faster than the target speed, and decreased by 1 when the frequency is lower than the target speed. The frequency of changing the frequency is synchronized with the rise of the output signal of the V / F converter 17 as in steps 101 to 105. Therefore, when the voltage is high, the frequency increases, and when the voltage is low, the frequency decreases. Therefore, the motor can always be controlled with optimal acceleration / deceleration under any voltage condition.
【0089】なお、上記の説明では、モータの駆動周波
数を変更する際に1ずつ変更しているが、モータや負荷
の特性などによってもっと細かく分けたり、あるいはモ
ータ速度と目標速度の差または比をもとに設定すること
も可能である。また、V/Fコンバータ17の出力信号
の立ち上がりの検出を駆動処理ルーチン内で行なってい
るが、立ち上がりエッジでマイコン1に割り込みをか
け、割り込み処理ルーチン内で周波数変更動作を行なう
ようにしてもよいことはいうまでもない。In the above description, the motor drive frequency is changed one by one when it is changed. However, the drive frequency is changed one by one according to the characteristics of the motor and the load, or the difference or ratio between the motor speed and the target speed is determined. It is also possible to set the original. Further, the rising of the output signal of the V / F converter 17 is detected in the drive processing routine. However, the microcomputer 1 may be interrupted at the rising edge, and the frequency changing operation may be performed in the interrupt processing routine. Needless to say.
【0090】以上のように、本実施例においても第1の
実施例と同様に、電池電圧に応じて周波数変更率を設定
することによって、どのような電圧条件下でも常に安定
した起動・停止が実現でき、なおかつ駆動時間も短縮す
ることができる。As described above, in this embodiment, as in the first embodiment, by setting the frequency change rate in accordance with the battery voltage, stable start / stop can be performed under any voltage condition. It can be realized, and the driving time can be shortened.
【0091】なお上記した実施例は、振動駆動装置の代
表例の一つである円環形状の振動波モータを例にして説
明しているが、棒状の振動子に曲げ振動を形成してその
駆動面の表面粒子に楕円運動を生じさせる形式等の超音
波(振動波)モータであってもよく、また振動子の駆動
面を固定の接触体に接触させ、該振動子を移動させる形
式の超音波(振動波)モータ、さらには振動子に紙等の
シート部材を接触させ、該シートを搬送させる装置等の
振動駆動装置に本発明を適用することができるのは云う
までもないことである。In the above-described embodiment, an annular vibration wave motor, which is one of representative examples of the vibration driving device, has been described as an example. An ultrasonic (vibration wave) motor such as a type that causes elliptical motion to the surface particles of the driving surface may be used, or a type in which the driving surface of the vibrator is brought into contact with a fixed contact body to move the vibrator. It goes without saying that the present invention can be applied to a vibration driving device such as an ultrasonic (vibration wave) motor, and a device for bringing a sheet member such as paper into contact with a vibrator and conveying the sheet. is there.
【0092】[0092]
【発明の効果】本発明によれば、起動時や停止時におけ
る加速度や減速度を電源条件の変動に影響されることな
く最適値で制御することができ、安定駆動の保証が行
え、駆動時間の短縮化、停止精度の向上が実現できる。According to the present invention, the acceleration and deceleration at the time of starting and stopping can be controlled at optimum values without being affected by fluctuations in the power supply conditions, and stable driving can be guaranteed, and the driving time can be ensured. And the stopping accuracy can be improved.
【0093】また定電圧化手段が不要となって構成が簡
単となり、かつ低コストな振動波モータ等の振動駆動装
置の駆動制御装置を実現できる効果がある。Further, there is an effect that a drive control device for a vibration driving device such as a vibration wave motor or the like can be realized at a low cost because the structure is simplified because the constant voltage means is not required.
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示すステータの圧電素子の分極状態を示
す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a polarization state of a piezoelectric element of the stator shown in FIG.
【図3】第1の実施例の動作を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the first embodiment.
【図4】第1の実施例の動作を示すフローチャート。FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the first embodiment.
【図5】第2の実施例を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment.
【図6】第2の実施例の動作を示すフローチャート。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the second embodiment.
【図7】第2の実施例の動作を示すフローチャート。FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the second embodiment.
【図8】第1および第2の実施例に用いられる周波数変
更テーブルを示す図表。FIG. 8 is a table showing a frequency change table used in the first and second embodiments.
【図9】振動波モータの駆動周波数と回転数の電圧依存
性を示す図。FIG. 9 is a diagram showing the voltage dependence of the driving frequency and the rotation speed of the vibration wave motor.
1 マイコン 2 D/Aコンバータ 3 VCO 4 分周・移相器 5,6 電力増幅器 7,8 コイル 9 振動波モータ 10 パルス板 11 インタラプタ 12 検出回路 13 up/downカウンタ 14 メモリ回路 15 電池 16 A/Dコンバータ 17 V/Fコンバータ Reference Signs List 1 microcomputer 2 D / A converter 3 VCO 4 frequency divider / phase shifter 5, 6 power amplifier 7, 8 coil 9 vibration wave motor 10 pulse plate 11 interrupter 12 detection circuit 13 up / down counter 14 memory circuit 15 battery 16 A / D converter 17 V / F converter
Claims (2)
ー変換素子に印加する周波電圧供給手段と、該周波電圧
供給手段より出力される周波電圧の周波数を加速時減少
させ、加速動作を行う振動駆動装置において、 前記加速動作における周波数の減少動作での減少幅又は
周波数の減少動作の実行頻度を前記周波電圧値に応じた
減少幅又は頻度に設定したことを特徴とする振動駆動装
置。 1. A a frequency voltage of the transducer electrical - acceleration decreases and frequency voltage supplying means for applying the mechanical energy conversion element, the frequency of the frequency voltage outputted from the peripheral wave voltage supplying means
In the vibration drive device that performs the acceleration operation, the decrease width in the frequency reduction operation in the acceleration operation or
The execution frequency of the frequency reduction operation was determined according to the frequency voltage value.
Vibration drive device characterized in that it is set to decrease width or frequency
Place.
ー変換素子に印加する周波電圧供給手段と、該周波電圧
供給手段より出力される周波電圧の周波数を減速時増加
させ、減速動作を行う振動駆動装置において、 前記減速動作における周波数の増加動作での増加幅又は
周波数の増加動作の実行頻度を前記周波電圧値に応じた
増加幅又は頻度に設定したことを特徴とする振動駆動装
置。 2. The method according to claim 1, wherein the frequency voltage is converted into an electric-mechanical energy
Means for supplying a frequency voltage to the conversion element, and the frequency voltage
Increase the frequency of the frequency voltage output from the supply means during deceleration
In the vibration drive device that performs the deceleration operation, the increase width in the frequency increase operation in the deceleration operation or
The execution frequency of the frequency increasing operation was determined according to the frequency voltage value.
Vibration drive device characterized in that it is set to increase width or frequency
Place.
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---|---|---|---|
JP10542594A JP3315525B2 (en) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | Vibration drive |
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JP10542594A JP3315525B2 (en) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | Vibration drive |
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1994
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