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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-02
(45)【発行日】2023-08-10
(54)【発明の名称】モータの駆動制御装置およびモータの駆動制御方法
(51)【国際特許分類】
H02P 6/16 20160101AFI20230803BHJP
【ＦＩ】
H02P6/16
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2019122816
(22)【出願日】2019-07-01
(65)【公開番号】P2021010235
(43)【公開日】2021-01-28
【審査請求日】2022-05-11
(73)【特許権者】
【識別番号】000114215
【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト
(74)【代理人】
【識別番号】100116403
【弁理士】
【氏名又は名称】前川 純一
(74)【代理人】
【識別番号】100162880
【弁理士】
【氏名又は名称】上島 類
(72)【発明者】
【氏名】海津 浩之
【審査官】安池 一貴
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－１００９８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－１１２５６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０４３９３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－０６５７３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－１００９８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２０４４３２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｐ ６／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータの駆動制御装置であって、ロータの位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出手段と、
前記位置検出信号に基づく通電切替タイミング信号をもとに、１つのタイマを用いて、前記モータの実回転数に対して任意の倍数の回転数出力信号を出力する回転数変換用マイコンと、
を備え、
前記回転数変換用マイコンは、
前記通電切替タイミング信号のハイ・ローの切替を検出し、所定の回数後の切替エッジから、前記タイマを用いて前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）を測定し、
前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）からトグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２a）を計算し、
前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）を前記タイマに設定する、
ように構成され、
前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）は、前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃから計算され、
前記所定の回数後の切替エッジは、前記通電切替タイミング信号の測定タイミング計数ＩＳＣから計算され、
前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃは、前記回転数出力信号の回転数と、前記通電切替タイミング信号を１回トグルさせるのに必要な通電切替回数ＮＴと、によって決定され、
前記測定タイミング計数ＩＳＣは、前記回転数出力信号の回転数と、前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃと、１つ前の前記回転数出力信号の出力係数ＰＳと、前記通電切替タイミング信号を１回トグルさせるのに必要な通電切替回数ＮＴと、により決定される、モータの駆動制御装置。
【請求項2】
モータの駆動制御装置であって、
ロータの位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出手段と、
前記位置検出信号に基づく通電切替タイミング信号をもとに、１つのタイマを用いて、前記モータの実回転数に対して任意の倍数の回転数出力信号を出力する回転数変換用マイコンと、
を備え、
前記回転数変換用マイコンは、
前記通電切替タイミング信号のハイ・ローの切替を検出し、所定の回数後の切替エッジから、前記タイマを用いて前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）を測定し、
前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）からトグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２a）を計算し、
前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）を前記タイマに設定する、
ように構成され、
前記回転数出力信号は、前記通電切替タイミング信号の所定のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）に前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）を加算することにより生成される、
モータの駆動制御装置。
【請求項3】
前記回転数出力信号は、前記通電切替タイミング信号の所定のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）に前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）を加算することにより生成される、請求項１に記載のモータの駆動制御装置。
【請求項4】
前記回転数変換用マイコンは、前記通電切替タイミング信号のハイ・ローの切り替わりを検出し、所定の回数後の切り替わりエッジから、前記タイマを用いて、前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）を測定する入力信号検出手段と、
前記通電切替タイミング信号から前記回転数出力信号の出力タイミングを計算する出力信号演算手段と、
計算された前記出力タイミングに応じて、前記タイマを用いて前記回転数出力信号を出力する出力信号生成手段と、
を有する、
請求項１から３のいずれかに記載のモータの駆動制御装置。
【請求項5】
前記位置検出手段がホール素子の場合、前記通電切替タイミング信号は、前記ホール素子のホール信号に基づく信号であり、前記位置検出手段がホールＩＣの場合、前記通電切替タイミング信号は、前記ホールＩＣのホール信号である、
請求項１から４のいずれかに記載のモータの駆動制御装置。
【請求項6】
モータの駆動制御方法であって、位置検出手段により、ロータの位置を検出して位置検出信号を出力し、
回転数変換用マイコンにより、前記位置検出信号に基づく通電切替タイミング信号をもとに、１つのタイマを用いて、前記モータの実回転数に対して任意の倍数の回転数出力信号を出力し、
前記回転数変換用マイコンにより、
前記通電切替タイミング信号のハイ・ローの切替を検出し、所定の回数後の切替エッジから、前記タイマを用いて前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）を測定し、
前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）からトグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２a）を計算し、
前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）を前記タイマに設定し、
前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）は、前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃから計算され、
前記所定の回数後の切替エッジは、前記通電切替タイミング信号の測定タイミング計数ＩＳＣから計算され、
前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃは、前記回転数出力信号の回転数と、前記通電切替タイミング信号を１回トグルさせるのに必要な通電切替回数ＮＴと、によって決定され、
前記測定タイミング計数ＩＳＣは、前記回転数出力信号の回転数と、前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃと、１つ前の前記回転数出力信号の出力係数ＰＳと、前記通電切替タイミング信号を１回トグルさせるのに必要な通電切替回数ＮＴと、により決定される、
モータの駆動制御方法。
【請求項7】
モータの駆動制御方法であって、
位置検出手段により、ロータの位置を検出して位置検出信号を出力し、
回転数変換用マイコンにより、前記位置検出信号に基づく通電切替タイミング信号をもとに、１つのタイマを用いて、前記モータの実回転数に対して任意の倍数の回転数出力信号を出力し、
前記回転数変換用マイコンにより、
前記通電切替タイミング信号のハイ・ローの切替を検出し、所定の回数後の切替エッジから、前記タイマを用いて前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）を測定し、
前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）からトグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２a）を計算し、
前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）を前記タイマに設定し、
前記回転数出力信号は、前記通電切替タイミング信号の所定のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）に前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）を加算することにより生成される、
モータの駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータの駆動制御装置およびモータの駆動制御方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的なモータを用いたシステムでは、モータの実回転数を示す回転パルス信号がシステムに出力される。しかしながら、システムによっては、モータの実回転数を示す回転パルス信号ではない所定の回転パルス信号を出力することが求められる場合がある。
そのような要求に対応するため、特許文献１には、回転パルス信号をｎ逓倍（ｎは２以上の自然数）して出力することが可能なモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法が開示されている。
そのような要求に対応するため、特許文献１には、回転パルス信号をｎ逓倍（ｎは２以上の自然数）して出力することが可能なモータ駆動制御装置およびモータ駆動制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－１００９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１のシステムでは、モータの実回転数のｎ逓倍の回転パルス信号しか出力できず、任意の倍数の回転パルス信号を出力することはできない。
そこで、本発明は、モータの実回転数を任意の倍数の回転パルス信号に変換して出力可能なモータの駆動制御装置およびモータの駆動制御方法を提供することを目的とする。
そこで、本発明は、モータの実回転数を任意の倍数の回転パルス信号に変換して出力可能なモータの駆動制御装置およびモータの駆動制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
モータの駆動制御装置は、
ロータの位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出手段と、
前記位置検出信号に基づく通電切替タイミング信号をもとに、１つのタイマを用いて、前記モータの実回転数に対して任意の倍数の回転数出力信号を出力する回転数変換用マイコンと、
を備える。
ロータの位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出手段と、
前記位置検出信号に基づく通電切替タイミング信号をもとに、１つのタイマを用いて、前記モータの実回転数に対して任意の倍数の回転数出力信号を出力する回転数変換用マイコンと、
を備える。
【0006】
前記回転数変換用マイコンは、
前記通電切替タイミング信号のハイ・ローの切替を検出し、所定の回数後の切替エッジから、前記タイマを用いて前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）を測定し、
前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）からトグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）を計算し、
前記トグル調整期間（ΔＴ１a、ΔＴ２ａ）を前記タイマに設定する、
ように構成されることが好ましい。
前記通電切替タイミング信号のハイ・ローの切替を検出し、所定の回数後の切替エッジから、前記タイマを用いて前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）を測定し、
前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）からトグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）を計算し、
前記トグル調整期間（ΔＴ１a、ΔＴ２ａ）を前記タイマに設定する、
ように構成されることが好ましい。
【0007】
前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）は、前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃから計算され、
前記所定の回数後の切替エッジは、前記通電切替タイミング信号の測定タイミング計数ＩＳＣから計算され、
前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃは、前記回転数出力信号の回転数と、前記通電切替タイミング信号を１回トグルさせるのに必要な通電切替回数ＮＴと、によって決定され、
前記測定タイミング計数ＩＳＣは、前記回転数出力信号の回転数と、前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃと、１つ前の前記回転数出力信号の出力係数ＰＳと、前記通電切替タイミング信号を１回トグルさせるのに必要な通電切替回数ＮＴと、により決定されることが好ましい。
前記所定の回数後の切替エッジは、前記通電切替タイミング信号の測定タイミング計数ＩＳＣから計算され、
前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃは、前記回転数出力信号の回転数と、前記通電切替タイミング信号を１回トグルさせるのに必要な通電切替回数ＮＴと、によって決定され、
前記測定タイミング計数ＩＳＣは、前記回転数出力信号の回転数と、前記回転数出力信号の出力係数Ｓｃと、１つ前の前記回転数出力信号の出力係数ＰＳと、前記通電切替タイミング信号を１回トグルさせるのに必要な通電切替回数ＮＴと、により決定されることが好ましい。
【0008】
前記回転数出力信号は、前記通電切替タイミング信号の所定のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）に前記トグル調整期間（ΔＴ１ａ、ΔＴ２ａ）を加算することにより生成されることが好ましい。
【0009】
前記回転数変換用マイコンは、
前記通電切替タイミング信号のハイ・ローの切り替わりを検出し、所定の回数後の切り替わりエッジから、前記タイマを用いて、前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）を測定する入力信号検出手段と、
前記通電切替タイミング信号から前記回転数出力信号の出力タイミングを計算する出力信号演算手段と、
計算された前記出力タイミングに応じて、前記タイマを用いて前記回転数出力信号を出力する出力信号生成手段と、
を有することが好ましい。
前記通電切替タイミング信号のハイ・ローの切り替わりを検出し、所定の回数後の切り替わりエッジから、前記タイマを用いて、前記通電切替タイミング信号のハイまたはローの期間（ΔＴ１、ΔＴ２）を測定する入力信号検出手段と、
前記通電切替タイミング信号から前記回転数出力信号の出力タイミングを計算する出力信号演算手段と、
計算された前記出力タイミングに応じて、前記タイマを用いて前記回転数出力信号を出力する出力信号生成手段と、
を有することが好ましい。
【0010】
前記位置検出手段がホール素子の場合、前記通電切替タイミング信号は、前記ホール素子のホール信号に基づく信号であり、
前記位置検出手段がホールＩＣの場合、前記通電切替タイミング信号は、前記ホールＩＣのホール信号であることが好ましい。
前記位置検出手段がホールＩＣの場合、前記通電切替タイミング信号は、前記ホールＩＣのホール信号であることが好ましい。
【0011】
モータの駆動制御方法では、
位置検出手段により、ロータの位置を検出して位置検出信号を出力し、
回転数変換用マイコンにより、前記位置検出信号に基づく通電切替タイミング信号をもとに、１つのタイマを用いて、前記モータの実回転数に対して任意の倍数の回転数出力信号を出力する。
位置検出手段により、ロータの位置を検出して位置検出信号を出力し、
回転数変換用マイコンにより、前記位置検出信号に基づく通電切替タイミング信号をもとに、１つのタイマを用いて、前記モータの実回転数に対して任意の倍数の回転数出力信号を出力する。
【発明の効果】
【0012】
本発明のモータの駆動制御装置およびモータの駆動制御方法では、１つのタイマのみを用いた簡易な構成で、モータの実回転数の逓倍に限定されずに、任意の倍数の回転パルス信号に変換して出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態に係るモータの駆動制御装置の概略構成図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る回転数変換用マイコンの入出力信号のタイミングチャートの一例である。
【図3】本発明の一実施形態に係る回転数変換用マイコンによる処理のメインフローチャートである。
【図4】入出力信号のタイミング計算のフローチャートである。
【図5】本発明の一実施形態に係る回転数変換用マイコンの入出力信号のタイミングチャートの他の例である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図１は、本発明の一実施形態に係るモータの駆動制御装置１の概略構成図である。
モータ１０の駆動制御装置１は、モータ駆動部２０と、モータ制御部３０と、回転数変換用マイコン４０と、位置検出センサ（位置検出手段の一例）５０と、を有する。
モータ１０は、１回転当たり２パルス（表１の１回転当たりのパルス数ＰＬ＝２）の回転パルス信号を出力するように動作し、例えば、１１０００回転／分（モータ１０の実回転数）である。駆動制御装置１は、不図示のシステムの指令によりモータ１０を駆動制御する。
モータ制御部３０は、モータ駆動制御信号Ｓｐをモータ駆動部２０に供給し、モータ駆動部２０は、モータ駆動制御信号Ｓｐに基づき、モータ１０に電流を流して回転駆動し、位置検出センサ５０によってロータの位置を検出する。
位置検出センサ５０は、ホール素子、ホールＩＣ等の任意のセンサとすることができる。位置検出センサ５０がホール素子の場合、ホール信号Ｓｈがモータ駆動部２０内の位置算出回路２１に入力され、位置算出回路２１が位置検出信号Ｓｒを出力する。本実施形態では、位置検出信号Ｓｒは、ホール信号Ｓｈに基づく信号である。
モータ制御部３０は、位置検出信号Ｓｒに基づいて、通電切替タイミング信号Ｓｔを回転数変換用マイコン４０に供給する。
モータ１０の駆動制御装置１は、モータ駆動部２０と、モータ制御部３０と、回転数変換用マイコン４０と、位置検出センサ（位置検出手段の一例）５０と、を有する。
モータ１０は、１回転当たり２パルス（表１の１回転当たりのパルス数ＰＬ＝２）の回転パルス信号を出力するように動作し、例えば、１１０００回転／分（モータ１０の実回転数）である。駆動制御装置１は、不図示のシステムの指令によりモータ１０を駆動制御する。
モータ制御部３０は、モータ駆動制御信号Ｓｐをモータ駆動部２０に供給し、モータ駆動部２０は、モータ駆動制御信号Ｓｐに基づき、モータ１０に電流を流して回転駆動し、位置検出センサ５０によってロータの位置を検出する。
位置検出センサ５０は、ホール素子、ホールＩＣ等の任意のセンサとすることができる。位置検出センサ５０がホール素子の場合、ホール信号Ｓｈがモータ駆動部２０内の位置算出回路２１に入力され、位置算出回路２１が位置検出信号Ｓｒを出力する。本実施形態では、位置検出信号Ｓｒは、ホール信号Ｓｈに基づく信号である。
モータ制御部３０は、位置検出信号Ｓｒに基づいて、通電切替タイミング信号Ｓｔを回転数変換用マイコン４０に供給する。
【0015】
図示を省略するが、ハードウェア構成として、回転数変換用マイコン４０は、ＣＰＵと、メモリと、１つのタイマと、を有する。
ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを実行することにより、モータの実回転数を９／１１倍した回転数出力信号（以下、ＦＧ出力信号とも称する）に変換する。
タイマは、例えば１６ビットのレジスタであり、経過時間を測定するものである。タイマは、インクリメント方式の場合、時間の経過とともに値を増加させ、値が０から（２１６－１）に変化したときにオーバーフロー割り込みを発生させる。これによりタイマは、所定時間が経過したことをＣＰＵに通知する。
ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを実行することにより、モータの実回転数を９／１１倍した回転数出力信号（以下、ＦＧ出力信号とも称する）に変換する。
タイマは、例えば１６ビットのレジスタであり、経過時間を測定するものである。タイマは、インクリメント方式の場合、時間の経過とともに値を増加させ、値が０から（２１６－１）に変化したときにオーバーフロー割り込みを発生させる。これによりタイマは、所定時間が経過したことをＣＰＵに通知する。
【0016】
回転数変換用マイコン４０は、入力信号検出手段４１と、出力信号演算手段４２と、出力信号生成手段４３と、を有する。
入力信号検出手段４１は、通電切替タイミング信号Ｓｔのハイ・ローの切り替わりを検出し、所定の回数後の切り替わりエッジから、タイマを用いて、通電切替タイミング信号Ｓｔのハイまたはローの期間を測定する。
出力信号演算手段４２は、通電切替タイミング信号Ｓｔから回転数出力信号（ＦＧ出力信号）の出力タイミングを計算する。
出力信号生成手段４３は、計算された出力タイミングに応じて、タイマを用いて回転数出力信号（ＦＧ出力信号）を出力する。
入力信号検出手段４１は、通電切替タイミング信号Ｓｔのハイ・ローの切り替わりを検出し、所定の回数後の切り替わりエッジから、タイマを用いて、通電切替タイミング信号Ｓｔのハイまたはローの期間を測定する。
出力信号演算手段４２は、通電切替タイミング信号Ｓｔから回転数出力信号（ＦＧ出力信号）の出力タイミングを計算する。
出力信号生成手段４３は、計算された出力タイミングに応じて、タイマを用いて回転数出力信号（ＦＧ出力信号）を出力する。
【0017】
図２は、本発明の一実施形態に係る回転数変換用マイコン４０の入出力信号のタイミングチャートの一例である。
タイミングチャートは、実際の回転数に基づくＦＧ出力信号（参考）と、回転数変換用マイコン４０へ入力される通電切替タイミング信号Ｓｔ（入力信号）と、回転数変換用マイコン４０から出力される回転数出力信号（ＦＧ出力信号）と、を示す。
本実施形態では、具体例として、回転数変換用マイコン４０において、１１０００回転／分のモータの実回転数を９０００回転／分のＦＧ出力信号に変換する場合を検討する。
時刻ｔ１から開始して、入力信号検出手段４１は、通電切替タイミング信号Ｓｔが２回トグルしたら（トグル回数は後述する測定タイミング計数ＩＳＣに基づく）、時刻ｔ２において割り込みを発生させ、タイマを用いて通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ１（ΔＴ１＝３）を測定する。
出力信号演算手段４２は、後述する所定の計算式を用いて、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ１から第１のトグル調整期間ΔＴ１ａ（ΔＴ１ａ＝２）を計算する。
時刻ｔ３において、出力信号生成手段４３は、第１のトグル調整期間ΔＴ１ａ＝２をタイマに設定し、その時間のオーバーフロー割り込みが来たら、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ４）。
また、時刻ｔ３の後、入力信号検出手段４１は、通電切替タイミング信号Ｓｔが３回トグルしたら（トグル回数は後述する測定タイミング計数ＩＳＣに基づく）、時刻ｔ５において割り込みを発生させ、タイマを用いて通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２（ΔＴ２＝３）を測定する。
出力信号演算手段４２は、後述する所定の計算式を用いて、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２から第２のトグル調整期間ΔＴ２ａ（ΔＴ２ａ＝１）を計算する。
時刻ｔ６において、出力信号生成手段４３は、第２のトグル調整期間ΔＴ２ａ＝１をタイマに設定し、その時間のオーバーフロー割り込みが来たら、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ７）。
また、時刻ｔ６の後、入力信号検出手段４１は、通電切替タイミング信号Ｓｔが４回トグルしたことを検出したら（トグル回数は後述するタイミング計数ＩＳＦＧＣに基づく）、出力信号生成手段４３は、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ８）。
図２において、「↑」は、ＦＧ出力信号の周期計算開始タイミングを示す。
第１のトグル調整期間（ΔＴ１ａ＝２）と第２のトグル調整期間（ΔＴ２ａ＝１）とを加算したものがトグル調整期間であり、通電切替タイミング信号Ｓｔの所定のハイおよびローの期間（３×３＝９）にトグル調整期間（ΔＴ１ａ＋ΔＴ２ａ＝３）を加算することにより、１１０００回転／分のモータの実回転数を９０００回転／分のＦＧ出力信号（回転数出力信号）に変換することができる。
このように、本実施形態では、入力信号検出手段４１および出力信号生成手段４３が１つのタイマを共有することができるので、１つのタイマのみを用いた簡易な構成で、モータの実回転数の逓倍に限定されずに、９／１１という任意の倍数のＦＧ出力信号を生成することができる。
タイミングチャートは、実際の回転数に基づくＦＧ出力信号（参考）と、回転数変換用マイコン４０へ入力される通電切替タイミング信号Ｓｔ（入力信号）と、回転数変換用マイコン４０から出力される回転数出力信号（ＦＧ出力信号）と、を示す。
本実施形態では、具体例として、回転数変換用マイコン４０において、１１０００回転／分のモータの実回転数を９０００回転／分のＦＧ出力信号に変換する場合を検討する。
時刻ｔ１から開始して、入力信号検出手段４１は、通電切替タイミング信号Ｓｔが２回トグルしたら（トグル回数は後述する測定タイミング計数ＩＳＣに基づく）、時刻ｔ２において割り込みを発生させ、タイマを用いて通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ１（ΔＴ１＝３）を測定する。
出力信号演算手段４２は、後述する所定の計算式を用いて、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ１から第１のトグル調整期間ΔＴ１ａ（ΔＴ１ａ＝２）を計算する。
時刻ｔ３において、出力信号生成手段４３は、第１のトグル調整期間ΔＴ１ａ＝２をタイマに設定し、その時間のオーバーフロー割り込みが来たら、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ４）。
また、時刻ｔ３の後、入力信号検出手段４１は、通電切替タイミング信号Ｓｔが３回トグルしたら（トグル回数は後述する測定タイミング計数ＩＳＣに基づく）、時刻ｔ５において割り込みを発生させ、タイマを用いて通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２（ΔＴ２＝３）を測定する。
出力信号演算手段４２は、後述する所定の計算式を用いて、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２から第２のトグル調整期間ΔＴ２ａ（ΔＴ２ａ＝１）を計算する。
時刻ｔ６において、出力信号生成手段４３は、第２のトグル調整期間ΔＴ２ａ＝１をタイマに設定し、その時間のオーバーフロー割り込みが来たら、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ７）。
また、時刻ｔ６の後、入力信号検出手段４１は、通電切替タイミング信号Ｓｔが４回トグルしたことを検出したら（トグル回数は後述するタイミング計数ＩＳＦＧＣに基づく）、出力信号生成手段４３は、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ８）。
図２において、「↑」は、ＦＧ出力信号の周期計算開始タイミングを示す。
第１のトグル調整期間（ΔＴ１ａ＝２）と第２のトグル調整期間（ΔＴ２ａ＝１）とを加算したものがトグル調整期間であり、通電切替タイミング信号Ｓｔの所定のハイおよびローの期間（３×３＝９）にトグル調整期間（ΔＴ１ａ＋ΔＴ２ａ＝３）を加算することにより、１１０００回転／分のモータの実回転数を９０００回転／分のＦＧ出力信号（回転数出力信号）に変換することができる。
このように、本実施形態では、入力信号検出手段４１および出力信号生成手段４３が１つのタイマを共有することができるので、１つのタイマのみを用いた簡易な構成で、モータの実回転数の逓倍に限定されずに、９／１１という任意の倍数のＦＧ出力信号を生成することができる。
【0018】
図３は、本発明の一実施形態に係る回転数変換用マイコン４０による処理のメインフローチャートである。
ステップＳ１において、初期化を行う。初期化は、例えば、
・入力信号（通電切替タイミング信号Ｓｔ）の測定タイミング計数（ＩＳＣ）の初期化（ＩＳＣ＝０）、
・ＦＧ出力信号の出力係数（Ｓｃ）の初期化（Ｓｃ＝０）、
・入力信号（通電切替タイミング信号Ｓｔ）と同期してＦＧ出力信号を出力するタイミング計数（ＩＳＦＧＣ）の初期化（ＩＳＦＧＣ＝０）、
・１つ前のＦＧ出力信号の出力係数（ＰＳ）の初期化（ＰＳ＝０）、
・現在の極数（Ｐ＝４極）から１回転当たりの通電切替回数Ｎの計算（Ｎ＝Ｐ／２×６＝１２）、
・入力信号（通電切替タイミング信号Ｓｔ）を１回トグルさせるのに必要な通電切替回数ＮＴの計算（ＮＴ＝Ｎ／（ＰＬ×２）＝３）、
を含む。
ステップＳ１において、初期化を行う。初期化は、例えば、
・入力信号（通電切替タイミング信号Ｓｔ）の測定タイミング計数（ＩＳＣ）の初期化（ＩＳＣ＝０）、
・ＦＧ出力信号の出力係数（Ｓｃ）の初期化（Ｓｃ＝０）、
・入力信号（通電切替タイミング信号Ｓｔ）と同期してＦＧ出力信号を出力するタイミング計数（ＩＳＦＧＣ）の初期化（ＩＳＦＧＣ＝０）、
・１つ前のＦＧ出力信号の出力係数（ＰＳ）の初期化（ＰＳ＝０）、
・現在の極数（Ｐ＝４極）から１回転当たりの通電切替回数Ｎの計算（Ｎ＝Ｐ／２×６＝１２）、
・入力信号（通電切替タイミング信号Ｓｔ）を１回トグルさせるのに必要な通電切替回数ＮＴの計算（ＮＴ＝Ｎ／（ＰＬ×２）＝３）、
を含む。
【0019】
表１に変数をまとめて示す。
【表1】
【0020】
ステップＳ２において、割り込みを有効にする。
ステップＳ３において、入出力信号のタイミングを計算する。
ステップＳ３において、入出力信号のタイミングを計算する。
【0021】
図４は、入出力信号のタイミング計算のフローチャートであり、この図４および図２を用いて、回転数変換の方法を説明する。
（１回目の処理）
ステップＳ３１において、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃを求める。具体的には、出力係数Ｓｃ＝（１１＋０）％３＝２である。
ステップＳ３２において、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝０か否かを判定する。１回目の処理では、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃがゼロではないため（ＮＯ）、ステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３において、入力信号（以下、通電切替タイミング信号Ｓｔと記す）の測定タイミング計数ＩＳＣを求める。具体的には、測定タイミング計数ＩＳＣ＝（１１－２＋０）／３－１＝２である。
測定タイミング計数ＩＳＣ＝２とは、図２に示すように、時刻ｔ１からカウントして、通電切替タイミング信号Ｓｔの２つ目のエッジ（時刻ｔ２）から、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ１を測定することを意味する。すなわち、上述したように、時刻ｔ１から開始して、入力信号検出手段４１は、測定タイミング計数ＩＳＣ＝２に基づき、通電切替タイミング信号Ｓｔが２回トグルしたら、時刻ｔ２において割り込みを発生させる。
また、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝２とは、第１のトグル調整期間をΔＴ１ａ＝２として設定し、時刻ｔ４において、ＦＧ出力信号をトグルさせることを意味する。
ステップＳ３４において、次の計算のために、現在のＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝２を１つ前のＦＧ出力信号の出力係数ＰＳとして保存し、１回目の処理を終了する。
（１回目の処理）
ステップＳ３１において、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃを求める。具体的には、出力係数Ｓｃ＝（１１＋０）％３＝２である。
ステップＳ３２において、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝０か否かを判定する。１回目の処理では、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃがゼロではないため（ＮＯ）、ステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３において、入力信号（以下、通電切替タイミング信号Ｓｔと記す）の測定タイミング計数ＩＳＣを求める。具体的には、測定タイミング計数ＩＳＣ＝（１１－２＋０）／３－１＝２である。
測定タイミング計数ＩＳＣ＝２とは、図２に示すように、時刻ｔ１からカウントして、通電切替タイミング信号Ｓｔの２つ目のエッジ（時刻ｔ２）から、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ１を測定することを意味する。すなわち、上述したように、時刻ｔ１から開始して、入力信号検出手段４１は、測定タイミング計数ＩＳＣ＝２に基づき、通電切替タイミング信号Ｓｔが２回トグルしたら、時刻ｔ２において割り込みを発生させる。
また、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝２とは、第１のトグル調整期間をΔＴ１ａ＝２として設定し、時刻ｔ４において、ＦＧ出力信号をトグルさせることを意味する。
ステップＳ３４において、次の計算のために、現在のＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝２を１つ前のＦＧ出力信号の出力係数ＰＳとして保存し、１回目の処理を終了する。
【0022】
（２回目の処理）
ステップＳ３１において、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃを求める。具体的には、出力係数Ｓｃ＝（１１＋２）％３＝１となる。
ステップＳ３２において、１回目と同様に、出力係数Ｓｃがゼロではないため（ＮＯ）、ステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３において、通電切替タイミング信号Ｓｔの測定タイミング計数ＩＳＣを求める。具体的には、測定タイミング計数ＩＳＣ＝（１１－１＋２）／３－１＝３となる。
測定タイミング計数ＩＳＣ＝３とは、図２に示すように、時刻ｔ３からカウントして、通電切替タイミング信号Ｓｔの３つ目のエッジ（時刻ｔ５）から、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２を測定することを意味する。
また、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝１とは、第２のトグル調整期間ΔＴ２ａ＝１として設定し、時刻ｔ７において、ＦＧ出力信号をトグルさせることを意味する。
ステップＳ３４において、次の計算のために、現在のＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝１を１つ前のＦＧ出力信号の出力係数ＰＳとして保存し、２回目の処理を終了する。
ステップＳ３１において、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃを求める。具体的には、出力係数Ｓｃ＝（１１＋２）％３＝１となる。
ステップＳ３２において、１回目と同様に、出力係数Ｓｃがゼロではないため（ＮＯ）、ステップＳ３３に進む。
ステップＳ３３において、通電切替タイミング信号Ｓｔの測定タイミング計数ＩＳＣを求める。具体的には、測定タイミング計数ＩＳＣ＝（１１－１＋２）／３－１＝３となる。
測定タイミング計数ＩＳＣ＝３とは、図２に示すように、時刻ｔ３からカウントして、通電切替タイミング信号Ｓｔの３つ目のエッジ（時刻ｔ５）から、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２を測定することを意味する。
また、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝１とは、第２のトグル調整期間ΔＴ２ａ＝１として設定し、時刻ｔ７において、ＦＧ出力信号をトグルさせることを意味する。
ステップＳ３４において、次の計算のために、現在のＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝１を１つ前のＦＧ出力信号の出力係数ＰＳとして保存し、２回目の処理を終了する。
【0023】
（３回目の処理）
ステップＳ３１において、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃを求める。具体的には、出力係数Ｓｃ＝（１１＋１）％３＝０となる。
ステップＳ３２において、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃがゼロであるため（ＹＥＳ）、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５において、通電切替タイミング信号Ｓｔの測定タイミング計数ＩＳＣ＝０に設定し、通電切替タイミング信号Ｓｔと同期してＦＧ出力信号を出力するタイミング計数ＩＳＦＧＣ＝３＋１＝４に設定する。
タイミング計数ＩＳＦＧＣ＝４とは、図２に示すように、時刻ｔ６からカウントして、通電切替タイミング信号Ｓｔの４つ目のエッジ（時刻ｔ８）において、ＦＧ出力信号をトグルさせることを意味する。
ステップＳ３４において、次の計算のために、現在のＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝０を１つ前のＦＧ出力信号の出力係数ＰＳとして保存し、３回目の処理を終了する。
ステップＳ３１において、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃを求める。具体的には、出力係数Ｓｃ＝（１１＋１）％３＝０となる。
ステップＳ３２において、ＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃがゼロであるため（ＹＥＳ）、ステップＳ３５に進む。
ステップＳ３５において、通電切替タイミング信号Ｓｔの測定タイミング計数ＩＳＣ＝０に設定し、通電切替タイミング信号Ｓｔと同期してＦＧ出力信号を出力するタイミング計数ＩＳＦＧＣ＝３＋１＝４に設定する。
タイミング計数ＩＳＦＧＣ＝４とは、図２に示すように、時刻ｔ６からカウントして、通電切替タイミング信号Ｓｔの４つ目のエッジ（時刻ｔ８）において、ＦＧ出力信号をトグルさせることを意味する。
ステップＳ３４において、次の計算のために、現在のＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ＝０を１つ前のＦＧ出力信号の出力係数ＰＳとして保存し、３回目の処理を終了する。
【0024】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さまざまな変更が可能である。
例えば、位置検出手段は、位置検出センサを有さないセンサレス方式とすることもできる。この場合、モータのコイル電圧（逆起電圧）を検出し、この逆起電圧に基づいた信号を、通電切替タイミング信号Ｓｔの代わりに用いることができる。また、ホールセンサの代わりにエンコーダを用いることもできる。
また、本実施形態では、位置検出センサ５０がホール素子であったが、ホールＩＣとしてもよく、その場合、ホール信号を通電切替タイミング信号として、回転数変換用マイコンに直接入力し、それに基づいて、回転数出力信号を生成するようにしてもよい。
また、本実施形態では、モータ制御部３０と回転数変換用マイコン４０とがそれぞれ個別の構成要素であるとして記載したが、モータ制御部３０が未使用のタイマを有する場合、外付けで回転数変換用マイコン４０を構成しなくても、モータ制御部３０内で同様の処理（任意の倍数のＦＧ出力信号を生成するという処理）を行うことができる。
また、本実施形態では、時刻ｔ３の後、通電切替タイミング信号Ｓｔが３回トグルしたら、タイマを用いて通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２を測定し、時刻ｔ６において、第２のトグル調整期間ΔＴ２ａをタイマに設定していた。すなわち、図２において、第２のトグル調整期間ΔＴ２ａの直前の「Ｎ」の期間に通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２を測定していた。しかしながら、「Ｌ」または「Ｍ」の期間に通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２を測定することもできる。
また、モータ１０は、任意の極数および相数が可能である。
また、本発明は、１１０００回転／分のモータの実回転数を９０００回転／分のＦＧ出力信号（回転数出力信号）に変換する場合に限定されず、モータの実回転数を任意の倍数に変換することができる。以下、図４および図５を参照し、１００００回転／分のモータの実回転数を９０００回転／分のＦＧ出力信号に変換する場合を検討する。
例えば、位置検出手段は、位置検出センサを有さないセンサレス方式とすることもできる。この場合、モータのコイル電圧（逆起電圧）を検出し、この逆起電圧に基づいた信号を、通電切替タイミング信号Ｓｔの代わりに用いることができる。また、ホールセンサの代わりにエンコーダを用いることもできる。
また、本実施形態では、位置検出センサ５０がホール素子であったが、ホールＩＣとしてもよく、その場合、ホール信号を通電切替タイミング信号として、回転数変換用マイコンに直接入力し、それに基づいて、回転数出力信号を生成するようにしてもよい。
また、本実施形態では、モータ制御部３０と回転数変換用マイコン４０とがそれぞれ個別の構成要素であるとして記載したが、モータ制御部３０が未使用のタイマを有する場合、外付けで回転数変換用マイコン４０を構成しなくても、モータ制御部３０内で同様の処理（任意の倍数のＦＧ出力信号を生成するという処理）を行うことができる。
また、本実施形態では、時刻ｔ３の後、通電切替タイミング信号Ｓｔが３回トグルしたら、タイマを用いて通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２を測定し、時刻ｔ６において、第２のトグル調整期間ΔＴ２ａをタイマに設定していた。すなわち、図２において、第２のトグル調整期間ΔＴ２ａの直前の「Ｎ」の期間に通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２を測定していた。しかしながら、「Ｌ」または「Ｍ」の期間に通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２を測定することもできる。
また、モータ１０は、任意の極数および相数が可能である。
また、本発明は、１１０００回転／分のモータの実回転数を９０００回転／分のＦＧ出力信号（回転数出力信号）に変換する場合に限定されず、モータの実回転数を任意の倍数に変換することができる。以下、図４および図５を参照し、１００００回転／分のモータの実回転数を９０００回転／分のＦＧ出力信号に変換する場合を検討する。
【0025】
本変換処理の場合、図４において、ステップＳ３１、Ｓ３３の「１１」を「１０」に読み替えるものとする。
１回目の処理では、ステップＳ３１において、出力係数Ｓｃ＝１と求まり、ステップＳ３３において、測定タイミング計数ＩＳＣ＝２と求まる。
２回目の処理では、ステップＳ３１において、出力係数Ｓｃ＝２と求まり、ステップＳ３３において、測定タイミング計数ＩＳＣ＝２と求まる。
３回目の処理では、ステップＳ３１において、出力係数Ｓｃ＝０と求まり、ステップＳ３５において、タイミング計数ＩＳＦＧＣ＝４と求まる。
１回目の処理では、ステップＳ３１において、出力係数Ｓｃ＝１と求まり、ステップＳ３３において、測定タイミング計数ＩＳＣ＝２と求まる。
２回目の処理では、ステップＳ３１において、出力係数Ｓｃ＝２と求まり、ステップＳ３３において、測定タイミング計数ＩＳＣ＝２と求まる。
３回目の処理では、ステップＳ３１において、出力係数Ｓｃ＝０と求まり、ステップＳ３５において、タイミング計数ＩＳＦＧＣ＝４と求まる。
【0026】
図５は、本発明の一実施形態に係る回転数変換用マイコン４０の入出力信号のタイミングチャートの他の例である。
時刻ｔ１から開始して、入力信号検出手段４１は、１回目の処理の通電切替タイミング信号Ｓｔの測定タイミング計数ＩＳＣ（ＩＳＣ＝２）に基づき、入力信号（以下、通電切替タイミング信号Ｓｔと記す）が２回トグルしたら、時刻ｔ２において割り込みを発生させ、タイマを用いて通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ１（ΔＴ１＝３）を測定する。
出力信号演算手段４２は、１回目の処理のＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ（Ｓｃ＝１）に基づき、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ１から第１のトグル調整期間ΔＴ１ａ（ΔＴ１ａ＝１）を計算する。
時刻ｔ３において、出力信号生成手段４３は、第１のトグル調整期間ΔＴ１ａ＝１をタイマに設定し、その時間のオーバーフロー割り込みが来たら、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ４）。
また、時刻ｔ３の後、入力信号検出手段４１は、２回目の処理の通電切替タイミング信号Ｓｔの測定タイミング計数ＩＳＣ（ＩＳＣ＝２）に基づき、通電切替タイミング信号Ｓｔが２回トグルしたら、時刻ｔ５において割り込みを発生させ、タイマを用いて通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２（ΔＴ２＝３）を測定する。
出力信号演算手段４２は、２回目の処理のＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ（Ｓｃ＝２）に基づき、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２から第２のトグル調整期間ΔＴ２ａ（ΔＴ２ａ＝２）を計算する。
時刻ｔ６において、出力信号生成手段４３は、第２のトグル調整期間ΔＴ２ａ＝２をタイマに設定し、その時間のオーバーフロー割り込みが来たら、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ７）。
また、時刻ｔ６の後、入力信号検出手段４１は、タイミング計数ＩＳＦＧＣ（ＩＳＦＧＣ＝４）に基づき、通電切替タイミング信号Ｓｔが４回トグルしたことを検出したら、出力信号生成手段４３は、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ８）。
時刻ｔ１から開始して、入力信号検出手段４１は、１回目の処理の通電切替タイミング信号Ｓｔの測定タイミング計数ＩＳＣ（ＩＳＣ＝２）に基づき、入力信号（以下、通電切替タイミング信号Ｓｔと記す）が２回トグルしたら、時刻ｔ２において割り込みを発生させ、タイマを用いて通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ１（ΔＴ１＝３）を測定する。
出力信号演算手段４２は、１回目の処理のＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ（Ｓｃ＝１）に基づき、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ１から第１のトグル調整期間ΔＴ１ａ（ΔＴ１ａ＝１）を計算する。
時刻ｔ３において、出力信号生成手段４３は、第１のトグル調整期間ΔＴ１ａ＝１をタイマに設定し、その時間のオーバーフロー割り込みが来たら、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ４）。
また、時刻ｔ３の後、入力信号検出手段４１は、２回目の処理の通電切替タイミング信号Ｓｔの測定タイミング計数ＩＳＣ（ＩＳＣ＝２）に基づき、通電切替タイミング信号Ｓｔが２回トグルしたら、時刻ｔ５において割り込みを発生させ、タイマを用いて通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２（ΔＴ２＝３）を測定する。
出力信号演算手段４２は、２回目の処理のＦＧ出力信号の出力係数Ｓｃ（Ｓｃ＝２）に基づき、通電切替タイミング信号Ｓｔのローの期間ΔＴ２から第２のトグル調整期間ΔＴ２ａ（ΔＴ２ａ＝２）を計算する。
時刻ｔ６において、出力信号生成手段４３は、第２のトグル調整期間ΔＴ２ａ＝２をタイマに設定し、その時間のオーバーフロー割り込みが来たら、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ７）。
また、時刻ｔ６の後、入力信号検出手段４１は、タイミング計数ＩＳＦＧＣ（ＩＳＦＧＣ＝４）に基づき、通電切替タイミング信号Ｓｔが４回トグルしたことを検出したら、出力信号生成手段４３は、ＦＧ出力信号をトグル出力させる（時刻ｔ８）。
【符号の説明】
【0027】
１ａ…駆動制御装置、１０…モータ、２０…モータ駆動部、２１…位置算出回路、３０…モータ制御部、４０…回転数変換用マイコン、４１…入力信号検出手段、４２…出力信号演算手段、４３…出力信号生成手段、Ｓｐ…モータ駆動制御信号、Ｓｒ…位置検出信号、Ｓｈ…ホール信号、Ｓｔ…通電切替タイミング信号
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】