JPH03173384A - モータの回転速度制御装置における脱調防止装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、モータ制御装置における脱調防止装置に関
し、特に、モータの回転速度をＰＷＭ信号によって制御
するモータの回転速度制御装置における脱調防止装置に
関するものである。

〈発明の背景〉 モータの回転速度制御装置として、ＰＷＭ　（パルス幅
変調）信号によって制御するようにしたものがある。

このような回転速度制御装置は、たとえば複写機等の原
稿読取装置における光学系駆動用のＤＣサーボモータ制
御装置に採用されている。

光学系駆動用のサーボモータ制御装置においては、特に
・、光学系の移動に伴ない摩擦抵抗等が変化してモータ
負荷が変動しても、追従性よくサーボモータを一定速度
に保ち、光学系を一定速度で移動させ′る必要がある。

従来は、サーボモータを一定速度に保？ために、目標速
度と実際の検出速度との速度差に比例した電圧によって
ＰＷＭ信号を得る比例制御が行われていた。

ところが、従来の比例制御では、実際の検出速度から目
標速度までモータ速度を増加させる場合の加速度が、目
標速度の大小によって変わり、目標速度が大きい程加速
度が小さく、目標速度に達するまでの時間が長くなり、
追従性が良くないという欠点があった。

より具体的に説明を−する。

モータに電圧Ｖを加えた時の運動方程式は、般に、次式
で表される。

ＲａＧＤ２．堕Ｌ＋ｘＥａ。

３７５ＫＴ　　ｄｔ −Ｖ−Ｒａ（Ｉｏ＋ＴＢｔ、／Ｋｖ）　　　　−（１）
となる。

但し、 Ｒａ：アマチュア抵抗〔Ω］ ＫＴ二トルク定数［ｋｇｍ／Ａ　］ ＫＥ：誘起電圧定数［Ｖ／ｒｐｍ］ ｌｏ：無負荷電流［Ａ］ ＧＤ２　：負荷とモータによる慣性モーメント［ｋｇｉ
２］ Ｔ、、：摺動負荷［ｋｇａ　］ ｎ：回転速度［ｒｐｍ］ である。

これをｎについて解くと、ｔ−０でｎ　＝　Ｎ　ｐなら
ば、 ＫＥ また、 ｄ　ｎ　　　３７５　ＫＴ ｄｔ　　　ＲａＧＤ” ＫＥ となる。

この式より、サンプリングした速度がＮの時に、電圧Ｖ
を加えた時間の加速度ａは、 ＮＰ−Ｎ、ｔ−０を代入することにより、ＲａＧＤ２ ところで、目標速度をＮＯｘサンプリングした速度をＮ
１その差をΔＮとした場合、通常の比例制御によって、 Ｖ−にΔＮ−Ｋ　（Ｎｏ　−Ｎ） を印加した場合の加速度ａは、 Ｖ　＝　Ｋ　ΔＮ　、　Ｎ　−Ｎ　ｏ−ΔＮを式（４）
に代入することにより求められ次式で表される。

３７５ＫＴＫＦニ ー −　　（Ｎ−ΔＮ）１ ３７５ＫＴＫＥ ＲａＧＤ２ Ｘ　　（　（Ｋ／ＫＥ　＋．１　）　　ΔＮ−”Ｎｏで
与えられる。

・・・　（４） Ｒａ（　１　ｏ　’＋’Ｔｓ”ｔ，　／　Ｉｔ　）　）
・ＫＥ ・・・　（５） この弐″より、ΔＮが同じ値であっても、目標速度Ｎ。

が大きければ加速度ｉが小さく、Ｎ．が小さいとａが大
きくなってしまうことがわかる。

そこで、本出願人は、指令速度（目標速度）と実際の検
出速度との速度差を求めるとともに、指令速度と検出速
度との位相差を求め、速度差による速度制御を位相差に
よって補正することにより、追従性よくモータを制御で
きる装置を開発した。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、たとえば、複写機の原稿読取装置における光
学系駆動用ＤＣサーボモータは、原稿を読取るために照
明装置、ミラーなどを駆動する。

モータと照明装置およびモータとミラーとは、たとえば
、ロッド、ワイヤなどを含む動力伝達機構によって連結
されている。これらの動力伝達機構におけるロッドの表
面状態、ロッドへの潤滑油の供給状態、ワイヤの引っ張
り方向等の変化および温度や湿度変化などによって、モ
ータに負荷変動が生じる。

本願出願人が開発した上記モータの回転速度制御装置に
よれば、この種の負荷変動が生じると指令速度と検出速
度との位相差が検出され、位相差成分に基づいて速度制
御信号が修正され、モータ回転速度を速やかに指令速度
に追従させることができる。

ところが、検出された位相差成分に基づいて速度制御信
号を修正している状態においても、引続登指令速度と検
出速度との位相ずれ状態が継続している場合には、指令
速度に対して検出速度が徐々にずれていくいわゆる速度
ドリフト状態になる。

そして、この速度ドリフト状態が一定時間以上続くと脱
調が生じる。脱調が生じると、正常な複写ができず、た
とえば文字が間伸びしたり、縮んだりした状態でコピー
されてしまう。

上述のような速度ドリフト状態が生じる場合は、通常、
光学系の動力伝達機構等になんらかの異常が生じている
ことが多い。

そこで、この発明は、脱調が生じる前に異常を検出して
モータを停止させ、モータが脱調状態になるのを未然に
防止できるモータの回転速度制御装置における脱調防止
装置を提供することを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 この発明は、速度指令信号と速度検出信号との速度差お
よび位相差に基づいて、モータの回転速度が指令速度に
等しくなるよう、モータをフィードバック制御するモー
タの回転速度制御装置における脱調防止装置であって、
所定タイミングごとに、速度指令信号と速度検出信号と
の位相差が、予め定められた脱調判別用範囲を越えたか
否かを判別する判別手段、判別手段によって位相差が脱
調判別用範囲を越えたと判別された場合に、位相差が脱
調判別用範囲を越えた状態が、予め定められた脱調判別
用時間継続するか否かを監視する監視手段、ならびに監
視手段によって、位相差が脱調判別用範囲を越えた状態
が、脱調判定用時間継続したと認められた時に、モータ
停止信号を出力する停止信号出力手段を備えていること
を特徴とするものである。

く作用〉 所定タイミングごとに、速度指令信号と速度検出信号と
の位相差が、予め定められた脱調判別用範囲を越えたか
否かが判別される。

位相差が脱調判別用範囲を越えたと判別された場合には
、位相差が脱調判別用範囲を越えた状態が、予め定めら
れた脱調判別用時間継続するか否かが監視される。

そして、位相差が脱調判別用範囲を越えた状態が、脱調
判定用時間継続したと認められたときに、モータ停止信
号が出力され、モータは停止される。

〈実施例〉 以下には、この発明の一実施例として、複写機の光学系
（照明ユニットおよび反射ミラー）駆動用のＤＣサーボ
モータの駆動制御回路に適用する場合を例にとって説明
をする。

第１図は、複写機の光学系を駆動するためのＤＣサーボ
モータの駆動制御回路の構成例を示すブロック図である
。この制御回路は、ＤＣサーボモータへの印加電圧とし
てＰ　ＷＭ　（ｐｕｌｓｅ　ｗｉｄｔｈ　ＩＩＩｏｄｕ
ｌａｔｌｏｎ）信号を使用する回路になっている。

このＤＣサーボモータ１０は永久磁石フィールド形であ
って、ドライバ部１１によって回転駆動され、光学系１
７を移動させる。

サーボモータ１０の回転軸にはロータリエンコーダ１２
が連結されている。ロータリエンコーダ１２は、既に公
知の通り、サーボモータ１０が予め定める微小角度回転
するごとに回転パルスを出力するものである。この実施
例のロータリエンコーダ１２は、サーボモータ１０が１
回転することによりたとえば２００個の回転パルスを出
力する。

また、ロータリエンコーダ１２の回転パルスには、少な
くともＡ相の回転パルスおよびＢ相の回転パルスが含ま
れていて、両回転パルスは等しい数（モータ１回転当た
りたとえば２００個）で、かつ互いに位相が９０度ずれ
たパルスになっている。

ロータリエンコーダ１２から出力される回転パルスは、
エンコーダ信号入力部１３へ与えられる。

エンコーダ信号入力部１３は、後に詳述するように、ロ
ータリエンコーダ１２から与えられる回転パルスに基づ
いて、サーボモータ１０の回転を検出するための回路で
ある。エンコーダ信号入力部１３の検出出力は制御部１
４へ与えられる。

制御部１４は、この回路全体を制御する中枢であって、
指令速度と検出されたモータの実際の回転速度との差を
算出する速度差算出処理、速度指令信号と速度検出信号
との位相差を算出する位相差算出処理、速度差および位
相差に基づいてモータ回転速度が指令速度と等しくなる
ようにモータ１０を制御するための制御処理、モータ負
荷変動によってモータが脱調となるのを防止するための
脱調防止処理等を行う。

制御部１４には、後述する制御動作の際に用いられるメ
モリやタイマが含まれている。

制御部１４には、また、動作指令信号および指令速度が
与えられる。指令速度は、複写機本体の制御部（図示せ
ず）からの速度指令クロックが速度指令信号人力部１５
へ与えられて信号処理され、制御部１４へ与えられるよ
うになっている。この詳細については後述する。

制御部１４は、これら各入力信号に基づいて演算処理を
実行し、ＰＷＭデータを算出してＰＷＭユニット１６へ
与えると共に、前述したドライバ部１１ヘドライバ部駆
動信号を与える。

ＰＷＭユニット１６は、与えられるＰＷＭデータに基づ
いてＰＷＭ信号のパルス幅（出力デユーティ）を変化さ
せるためのユニットである。ＰＷＭユニット１６から出
力されるＰＷＭ信号によってサーボモータ１０の回転速
度が制御される。また、ドライバ部駆動信号は、サーボ
モータ１０の回転方向を決めたり、ブレーキングしたり
する。

ところで、サーボモータ１０を所望の速度で正確に回転
させるためには、前提として、サーボモータ１０の回転
速度を正確に検出する必要がある。

そこで、この駆動制御回路では、エンコーダ信号入力部
１３の構成を第２図のようにし、かつ制御部１４による
信号読出しを工夫して、正確な速度検出が行えるように
されている。

第２図を参照して説明すると、エンコーダ信号入力部１
３は、ロークリエンコーダ１２から出力されるＡ相の回
転パルス（これが、速度検出パルスとなる。）が与えら
れるエツジ検出回路１３１を備えている。エツジ検出回
路１３１は、与えられる回転パルス、つまり速度検出パ
ルスの立ち上りエツジを検出して、その検出出力を導出
する。

エンコーダ信号人力部１３は、また、与えられる基準ク
ロックをアップカウントするたとえば１６ビツト構成の
フリーランニングカウンタ１３３と、キャプチャレジス
タ１３４とを備えている。

キャプチャレジスタ１３４は、エツジ検出回路１３１の
エツジ検出出力をキャプチャ信号とし、該キャプチャ信
号をトリガとしてフリーランニングカウンタ１３３のカ
ウント数を読取保持するものである。

なお、基準クロックは、第１図に示す回路全体の動作タ
イミングの基準となる基準クロックであり、回路がマイ
クロコンピュータで構成されている場合はマシンクロッ
クが利用される。

また、そのような基準クロックがない場合、基準クロッ
ク発生回路を設けてもよい。

エンコーダ信号入力部１３は、さらに、アップダウン検
出部１３５およびアップダウンカウンタ１３６を備えて
いる。アップダウン検出部１３５は、Ａ相のエツジ検出
出力が与えられた時にＢ相の回転パルスのレベルを判断
し、Ｂ相の回転パルスがハイレベルかローレベルかによ
って、サーボモータ１０（第１図）が正転しているか逆
転しているかを判別するものである。アップダウンカウ
ンタ１３６は、アップダウン検出部１３５の判別出力に
基づいて、エツジ検出回路１３１の検出出力をアップカ
ウントまたはダウンカウントするものである。

次に、第２図の回路の動作説明をする。

キャプチャレジスタ１３４の内容は、キャプチャ信号、
すなわち速度検出パルスによって更新されていく。また
、アップダウンカウンタ１３６は、エツジ検出信号数、
言い換えれば速度検出パルス数をカウントする。

それゆえ、所定のサンプル時間Δτ内において、アップ
ダウンカウンタ１３６で、回転パルスがｎ個カウントさ
れ、その間にフリーランニングカウンタ１３３でカウン
トされる基準パルスのカウント数を計測すれば、それに
基づいて回転数Ｎを算出することができる。つまり、回
転数Ｎは、・・・　（６） で算出することができる。

ここに、 基準クロックの周波数をｆ　　［Ｈｚ］、サーボモータ
１０が１回転することによりロータリエンコーダ１２か
ら出力されるＡ相の回転パルス数をＣ［ｐｐｒｌ、 今回のサンプルタイミング時のキャプチャレジスタ１３
４の内容をＣＰＴ、。

前回のサンプルタイミング時のキャプチャレジスタ１３
４の内容をＣＰＴ、、、 とする。

ところで、式（６）は、基準クロック周波数ｆと回転パ
ルス数Ｃとが定数であるから、Ｎ−−１Δ　　・・・（
７） Ａ ＣＰＴ、−ＣＰＴ、ｌ　　　Ｘ 但し、Ａ：ＬＸ６０ Ｘ　：　ＣＰＴ、−ＣＰＴｆｉ−１ となる。

第３図は、制御部１４がキャプチャレジスタ１３４およ
びアップダウンカウンタ１３６の内容をサンプル時間Δ
ｔごとに読出して回転数Ｎを算出するための制御動作を
表わすフローチャートである。

なお、サンプル時間Δｔは、 Δｔ≧ＣＰＴｆｉ−ＣＰＴｆｉ、　　　　　・・・（８
）を満足する適当な時間が設定されている。

次に、第２図および第３図を参照して説明をする。

制御部１４は、内部タイマが一定のサンプル時間Δｔに
達するごとに（ステップＳ１）、タイマをリセットしく
ステップＳ２）、キャプチャレジスタ１３４およびアッ
プダウンカウンタ１３６の内容を読出す（ステップＳ３
）。

そして、読出したキャプチャレジスタ１３４のカウント
数ＣＰＴ、からメモリにストアされている前回読出した
キャプチャレジスタ１３４のカウント数ＣＰＴ、、を減
じて１サンプル時間Δを内の基準クロック数Ｘを求めた
後、ＣＰＴ、をメモリにストアする（ステップＳ４）。

また、読出したアップダウンカウンタ１３６のカウント
数ＵＤＣ，からメモリにストアされている前回読出した
アップダウンカウンタ１３６のカウント数Ｕ　Ｄ　Ｃａ
−１を減じて１サンプル時間Δを内の回転パルス数を求
めた後、ＵＤＣ，をメモリにストアする（ステップＳ５
）。

その後、上述した式（６）に基づいて、サーボモータ１
０の回転数Ｎを求める（ステップＳ６）。

次に、速度指令信号入力部１５について詳しく説明をす
る。

第４図は、速度指令信号入力部１５の具体的な構成例を
示すブロック図である。速度指令信号人力部１５には、
速度指令クロックのたとえば立ち上がりエツジを検出す
るためのエツジ検出回路１５１と、フリーランニングカ
ウンタ１５２と、キャプチャレジスタ１５３と、アップ
カウンタ１５４とが含まれている。

フリーランニングカウンタ１５２は、与えられる基準ク
ロックをアップカウントするたとえば１６ビツト構成の
カウンタである。このフリーランニングカウンタ１５２
は、前述したエンコーダ信号入力部１３のフリーランニ
ングカウンタ１３３と共用してもよい。

キャプチャレジスタ１５３は、エツジ検出回路１５１の
エツジ検出出力をキャプチャ信号とし、該キャプチャ信
号をトリガとしてフリーランニングカウンタ１５２のカ
ウント数を読取保持するものである。

アップカウンタ１５４は、エツジ検出回路１５１の出力
パルスをアップカウントするためのものである。

この回路の動作は、次の通りである。

装置本体側、たとえば複写機本体の制御側マイクロコン
ビ二一夕から出力される速度指令クロックはエツジ検出
回路１５１へ与えられ、立ち上がりエツジが検出される
。エツジ検出回路１５１の出力はキャプチャ信号として
フリーランニングカウンタ１５２へ与えられるので、キ
ャプチャレジスタ１５３の内容は、速度指令クロックの
立ち上がりエツジに応答して更新されて行く。よって、
あるエツジ検出信号に基づいてキャプチャレジスタ１５
３の内容を読出し、次のエツジ検出信号に基づいてキャ
プチャレジスタ１５３の内容を読出して、その差を求め
れば、速度指令クロック１周期におけるフリーランニン
グカウンタ１５２のカウント数を計測することができる
。つまり、目標となる回転速度データ（指令速度データ
）を得ることができる。

なおこの実施例では、キャプチャレジスタ１５３の内容
が更新されるごとに、更新後のカウント数と更新前のカ
ウント数との差のカウント数を求めるというやり方では
なく、より検出精度を向上させるために、エンコーダ信
号入力部１３におけるキャプチャレジスタ１５３のカウ
ント数読出しと同様の読出方法がとられている。

すなわち、制御部・１４は、所定のサンプル時間Δｔご
とにキャプチャレジスタ１５３の内容およびアップカウ
ンタ１５４の内容を読出し、キャプチャレジスタ１５３
における今回読出したカウント数と前回読出したカウン
ト数との差を求め、それを７ツプカウンタにおける今回
読出したカウント数から前回読出したカウント数との差
で割算することで、速度指令クロック１周期内における
より正確な基準クロック数を求めるようにしている。

そして、指令速度と、モータ１０の検出回転数Ｎとによ
って、両者の速度差ΔＮが求められる。

第５図は、制御部１４による速度指令クロックと速度検
出パルスとの位相差算出処理手順を示している。

まず、エンコーダ信号入力部１３のエツジ検出回路１３
１によって速度検出パルスの立上りが検出される′と（
ステップ５１１）、フリーランニングカウンタ１３３の
カウント値が読込まれ、その値が位相比較値ＰＤＴ、と
じて記憶される（ステップ５１２）。フリーランニング
カウンタ１３３は、モータ制御開始時から基準クロック
のカウントを開始しているので、位相比較値ＰＤＴ、の
値は、モータ制御開始時から今回のパルス立上り検出時
点までの時間に応じた値となる。

次に、位相基準値ＰＰ１．が、次式により計算されかつ
記憶される（ステップ５１３）。

ＰＰ　１．　＝ＰＰ　Ｉ（ＩＩ−１）　＋ＳＰＤ　　　
・・・（９）ここで、 Ｐ　Ｐ　Ｉ　（＠−１）　　：前回記憶された位相基準
値ＳＰＤ　　　：速度指令クロック１周期間の基準クロ
ック数ＳＰＤ　（ＳＰＤは固定 値である。） である。

ただし、Ｐ　Ｐ　ｒ（、−１１の初期値は、零であるた
め、上記ステップＳ１１で、モータ制御開始後第１回目
の速度検出パルスの立上りが検出されたときに対応する
位相基準値ＰＰ１．の値は、ＳＰＤとなる。

この後、位相差ＰＨＤＴが次式により算出されかつ記憶
される（ステップ５１４）。

ＳＰＤ そして、以上の処理が繰返される。すなわち、速度検出
信号の立上りが検出されるごとに（ステップ５１１）、
フリーランニングカウンタ１３３のカウント値の読込み
および位相比較値ＰＤＴ。

の更新（ステップ５１２）、位相基準値ＰＰＩ。

の計算および更新（ステップ８１３）ならびに位相差Ｐ
ＨＤＴの算出（ステップ５１４）が繰返し行われる。

モータ制御開始後、ステップＳｌｌで、第２回目の速度
検出パルスの立上りが検出されたときには、ステップ３
１３で算出される位相基準値ＰＰｌ７の値は２ＳＰＤと
なり、第３回目の速度検出パルスの立上りが検出された
ときには３ＳＰＤとなる。つまり、ステップ３１３で算
出される位相基準値ＰＰ１．の値は、モータ制御開始時
から今回の速度検出パルス立上り時点までの間に出力さ
れた速度検出パルス総数とＳＰＤとの積値になる。

ＳＰＤは、速度指令クロックの周期に応じた固定値であ
るから、ステップＳ１３で算出される位相基準値ＰＰＩ
、の値は、モータ制御開始時から今回立上りが検出され
た速度検出パルスに対応する速度指令クロックの立上が
り時点までの時間に応じた値となる。

そして、モータ制御開始時から今回の速度検出パルスの
立上り検出時点までの時間に応じた値（位相比較値ＰＤ
Ｔ、）と、モータ制御開始時から今回立上りが検出され
た速度検出パルスに対応する速度指令クロックの立上が
り時点までの時間に応じた値（位相基準値ＰＰ１．）と
の差を、速度指令クロックの周期に応じた値（ＳＰＤ）
で除することにより、位相差ＰＨＤＴが求められている
。よって、速度指令クロックと速度検出パルスとの位相
差が、速度指令クロック１周期分以上である場合でも、
その位相差ＰＨＤＴが正確に検出される。

次に、制御部１４から出力されるＰＷＭデータの算出方
法について説明する。

サーボモータ１０の回転速度を指令速度に追従させるた
めにサーボモータ１０に出力すべき電圧ＶＯは、速度差
ΔＮによる制御電圧を■１、位相差ＰＨＤＴによる補正
電圧をＶ２とすると、次式％式％ （１１） 位相差ＰＨＤＴによる補正電圧Ｖ２は、予め定められた
補正電圧Ｖ２の最大値をαとすると、次のようにして求
められる。

（ａ）位相差が１周期より小さい場合 （−１＜ＰＨＤＴ＜＋１） Ｖ２−αφＰＨＤＴ　　　　　　　　・・・（１２）（
ｂ）位相差が１周期以上でありかつ速度検出パルスが速
度指令クロックより進んでいる場合（ＰＨＤＴ≦−１） Ｖ２−−α　　　　　　　　　　　・・・（１３）（Ｃ
）位相差が１周期以上でありかつ速度検出パルスが速度
指令クロックより遅れている場合（ＰＨＤＴ≧＋１） Ｖ２−＋α　　　　　　　　　　　　　・・・（１４）
従って、位相差ＰＨＤＴと、補正電圧ｖ２との関係は、
第６図に示されるようになる。

なお、速度差ΔＮによる制御電圧Ｖ１は、次式％式％ （１５） Ｒａ：アマチュア抵抗［Ωコ ＫＴ二トルク定数［ｋｇ　１ｍ／＾］ ＫＥ：誘起電圧定数［Ｖ／ｒｐｍ］ ＩＯ＝無負荷電“流［、Ａ　］ ＧＤ２　：負荷とモータによる慣性モーメント［ｋｇ　
ｍ２］ ＴｓＬ：摺動負荷［ｋｇｍ　］ である。

制御部１４は、サーボモータ１０の回転速度を検出しく
第３図のステップＳ６）、指令速度との速度差ΔＮを算
出するごとに、または位相差ＰＨＤＴを算出（第５図の
ステップ５１４）するごとに、上記式（１１）　〜（１
５）　ニ基づイテ、ＶＯを算出して、これに応じたＰＷ
Ｍデータを出力する。このＰＷＭデータは、ＰＷＭユニ
ット１６に送られ、ドライバ部１１を介して、サーボモ
ータ１０が制御される。

第７図は、ＰＷＭユニット１６の具体的な構成例を示す
ブロック図であり、第８図はＰＷＭユニット１６の動作
を説明するためのタイミングチャートである。

ＰＷＭユニット１６には、セット信号発生部１６１と、
ＰＷＭデータレジスタ１６２と、ダウンカウンタ１６３
とＲＳフリップフロップ１６４とが備えられている。

セット信号発生部１６１は、一定の周期ごとにセット信
号を発生するものである。このセット信号発生部１６１
はたとえばリングカウンタで構成されており、一定数の
基準クロックを計数するごとにセット信号を発生するよ
うにされている。

ＰＷＭデータレジスタ１６２は、制御部１４から与えら
れるＰＷＭデータを保持するためのものである。制御部
１４から与えられるＰＷＭデータとは、前述した式（１
１）によって求められた電圧データである。すなわち、
式（１５）の電圧Ｖ１を位相差データＰＨＤＴによる補
正電圧ｖ２で補正した電圧ｖＯである。このＰＷＭデー
タは、ＰＷＭユニット１６から出力されるＰＷＭ出力信
号のデユーティを決めるのに用いられる。

ダウンカウンタ１６３は、ＰＷＭ基準クロック（この実
施例では、ＰＷＭ基準クロックは、エンコーダ信号入力
部１３や速度指令信号人力部１５で用いられる基準クロ
ックが共用されている。）が与えられごとにダウンカウ
ントをし、設定された数を計測するとリセット信号を出
力するものである。

ＰＷＭユニット１６の動作は次のようになる。

セット信号発生部１６１からセット信号が出力されると
、ＰＷＭデータレジスタ１６２の内容、つまり制御部１
４から与えられたＰＷＭデータが、ダウンカウンタ１６
３にセットされ、また、セット信号によってフリップフ
ロップ１６４がセットされる。従って、フリップフロッ
プ１６４の出力、つまりＰＷＭ信号はハイレベルとなる
。

次に、ダウンカウンタ１６３はＰＷＭ基準クロックに基
づいてダウンカウントを行い、設定されたカウント値が
「０」になると、フリップフロップ１６４ヘリセツト信
号を与える。よって、フリップフロップ１６４の出力は
ローレベルに反転する。

この結果、ＰＷＭユニット１６からは、ＰＷＭデータレ
ジスタ１６２で保持された値、つまり式（１１）で算出
された電圧データでデユーティが決められ、ＰＷＭ信号
が導出される。

第９図は、制御部１４による脱調防止処理手順を示して
いる。

この処理は、位相差検出処理で速度指令クロックと速度
検出パルスとの位相差ＰＨＤＴが検出されるごとに行わ
れる。すなわち、位相差ＰＨＤＴの検出タイミングと同
じく、時間Δｔごとに行われる。

位相差ＰＨＤＴが検出されると、その位相差の絶対値Ｉ
　ＰＨＤＴ　ｌが脱調判別値Ｙより小さいか否かが判別
される（ステップ５２１）。脱調判別値Ｙはあらかじめ
実験などにより定められ、この実施例では「１」に定め
られている。したがって、このステップＳ２１では、位
相差の絶対値ＩＰＨＤＴＩが「１」より小さいか否かが
判別される。

位相差の絶対値Ｉ　ＰＨＤＴ　Ｉが脱調判別値Ｙ（−１
）以上の場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、脱調判別
用カウンタの内容Ｋが「１」インクリメントされ（ステ
ップ５２２）、脱調判別用カウンタの内容Ｋが、脱調判
別用時間Ｔに対応する値Ｚを越えたか否かが判別される
（ステラ・ブ５２３）脱調判別用時間Ｔに対応する値Ｚ
はあらかじめ実験などにより定められ、この実施例では
「１０」に定められている。したがって、このステップ
Ｓ２３では、脱調判別用カウンタの内容Ｋが「１０」を
越えたか否かが判別される。

脱調判別用カウンタの内容Ｋが脱調判別用時間Ｔに対応
する値Ｚを越えた場合には、異常信号が出力され（ステ
ップ５２４）、この処理は終了される。

この異常信号に基づいて、サーボモータ１０などの複写
機の複写動作を行うための機器が強制的に停止させられ
るとともに、光学系に異常が発生したことを、たとえば
、異常表示灯など点灯させることによって操作者に知ら
せる。操作者は、この報知により、サービスマン等の専
門家を呼んで異常箇所の点検修理をしてもらうことにな
る。

脱調判別用カウンタの内容Ｋが脱調判別用時間Ｔに対応
する値Ｚ以下の場合には、今回の処理は終了し、次に位
相差ＰＨＤＴが算出されるまで待つ。

また、上記ステップ２１で、位相差の絶対値ＰＨＤＴ　
ｌが脱調判別値Ｙより小さい場合には、脱調判別用カウ
ンタの内容Ｋをリセット、すなわちに−０としくステッ
プ５２５）、今回の処理は終了される。

以上の処理が、位相差ＰＨＤＴが算出されるごとに行わ
れるので、算出された位相差の絶対値ＰＨＤＴ　ｌが脱
調判別値Ｙ（ここでは「１」）以上であるとの判別が、
脱調判別用時間Ｔに対応するｌａＺ　（ここではｒｌＯ
Ｊ）より大きな回数（つまり、ここでは「１１」回忌上
）連続した場合に、ステップＳ１３でＹＥＳとなり、異
常信号が出力される。

つまり、位相差の絶対値Ｉ　ＰＨＤＴ　ｌが脱調判別値
Ｙ以上である状態が、脱調判別用時間Ｔよりも長い時間
にわたって継続した場合に、異常信号が出力される。

なお、サーボモータ１０の回転速度がドリフト状態に至
った後、ドリフト状態を解消できずに脱調してしまう臨
界値が実験などにより予め求め、脱調判別値Ｙおよび脱
調判別用時間Ｔが決められている。

従って、上記処理により、モータ１０か脱調状態になる
前に、複写動作が停止されるので、複写すべき文字が量
体びしたり縮んだりしてコピーされることを未然に防止
できる。

この発明は、複写機の光学系制御用に限らず、ファクシ
ミリ装置の読取装置制御用モータや、その他の一般的な
モータ制御回路に採用できる。

また、この発明は、ＰＷＭ信号以外で印加電圧を算出す
る場合にも適用できる。

〈発明の効果〉 この発明は、以上のように構成されているので、脱調が
生じる前に異常を検出してモータを停止させることがで
き、従って、モータが脱調状態になるのを未然に防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例が適用された光学系駆動用
ＤＣサーボモータの駆動制御回路の電気的構成を示すブ
ロック図である。 第２図は、この発明の実施例に係る光学系駆動用ＤＣサ
ーボモータの回転速度検出装置の電気的構成を示す回路
ブロック図である。 第３図は、この発明の実施例における回転速度検出処理
手順を表わすフローチャートである。 第４図は、速度指令信号入力部の具体的な構成例を示す
ブロック図である。 第５図は、この発明の実施例における位相差検出処理理
手順を表わすフローチャートである。 第６図は、位相差ＰＨＤＴと位相差に基づく補正電圧Ｖ
１との関係を表わすグラフである。 第７図は、ＰＷＭユニットの具体的な電気的ｔ７４成を
示すブロック図である。 第８図は、ＰＷＭユニットの動作を表わすタイミングチ
ャートである。 第９図は、この発明の実施例における脱調防１１−処理
手順を表わすフローチャートである。 図において、１０・・・ＤＣサーボモータ、１１・・ド
ライバ部、１２・・・ロークリエンコーダ、１３・・・
エンコーダ信号入力部、１４・・・制御部、１５・・・
速度指令信号人力部、１６・・・ＰＷＭユニット、を示
す。 第 ２ 図 ５７４− 第３ 図 第 ７ 図 第 因 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、速度指令信号と速度検出信号との速度 差および位相差に基づいて、モータの回 転速度が指令速度に等しくなるよう、モ ータをフィードバック制御するモータの 回転速度制御装置における脱調防止装置 であって、 所定タイミングごとに、速度指令信号 と速度検出信号との位相差が、予め定め られた脱調判別用範囲を越えたか否かを 判別する判別手段、 判別手段によって位相差が脱調判別用 範囲を越えたと判別された場合に、位相 差が脱調判別用範囲を越えた状態が、予 め定められた脱調判別用時間継続するか 否かを監視する監視手段、 ならびに、監視手段によって、位相差 が脱調判別用範囲を越えた状態が、脱調 判別用時間継続したと認められた時に、 モータ停止信号を出力する停止信号出力 手段、を備えているモータの回転速度制 御装置における脱調防止装置。