特許 7461821 モータ駆動制御装置、アクチュエータ、および通信システム

(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】2024-03-27

(45)【発行日】2024-04-04

(54)【発明の名称】モータ駆動制御装置、アクチュエータ、および通信システム

(51)【国際特許分類】

   H02P 8/40 20060101AFI20240328BHJP

【ＦＩ】

H02P8/40

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020120582

(22)【出願日】2020-07-14

(65)【公開番号】P2022017809

(43)【公開日】2022-01-26

【審査請求日】2023-05-16

(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】貝本 浩之

【審査官】保田 亨介

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１８９０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１５５９０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１３１９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３３２０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｈ１／００－３／０６

Ｈ０２Ｐ４／００－８／４２

２１／００－３１／００

Ｈ０４Ｌ１２／２８

１２／４４－１２／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バスを介してマスタと接続可能にされ、モータの駆動を制御するとともに前記マスタに対するスレイブとして動作可能なモータ駆動制御装置であって、
前記バスから受信した信号に基づいて、前記モータの回転を制御するための駆動制御信号を生成するとともに、前記スレイブとしてのアドレスを決定するモータ制御回路と、
前記駆動制御信号に基づいて前記モータに通電するモータ駆動回路と、を有し、
前記モータ制御回路は、前記モータを駆動させたときの前記モータの駆動に関する物理量を測定し、前記物理量の測定値に基づいて前記アドレスを決定し、
前記物理量は、前記モータの負荷の大きさを含む
モータ駆動制御装置。

【請求項2】

バスを介してマスタと接続可能にされ、モータの駆動を制御するとともに前記マスタに対するスレイブとして動作可能なモータ駆動制御装置であって、
前記バスから受信した信号に基づいて、前記モータの回転を制御するための駆動制御信号を生成するとともに、前記スレイブとしてのアドレスを決定するモータ制御回路と、
前記駆動制御信号に基づいて前記モータに通電するモータ駆動回路と、を有し、
前記モータ制御回路は、前記モータを駆動させたときの前記モータの駆動に関する物理量を測定し、前記物理量の測定値に基づいて前記アドレスを決定し、
前記物理量は、前記モータが駆動可能な範囲を示す可動距離と前記モータの負荷の大きさとを含み、
前記モータ制御回路は、測定した前記可動距離と前記負荷の大きさの組み合わせに基づいて、前記アドレスを決定する
モータ駆動制御装置。

【請求項3】

バスを介してマスタと接続可能にされ、モータの駆動を制御するとともに前記マスタに対するスレイブとして動作可能なモータ駆動制御装置であって、
前記バスから受信した信号に基づいて、前記モータの回転を制御するための駆動制御信号を生成するとともに、前記スレイブとしてのアドレスを決定するモータ制御回路と、
前記駆動制御信号に基づいて前記モータに通電するモータ駆動回路と、を有し、
前記モータ制御回路は、前記モータを駆動させたときの前記モータの駆動に関する物理量を測定し、前記物理量の測定値に基づいて前記アドレスを決定し、
前記物理量は、前記モータが駆動可能な範囲を示す可動距離を含み、
前記モータ制御回路は、前記モータを第１方向に回転させて前記モータの脱調を検出してから前記モータを第２方向に回転させて前記モータの脱調を検出するまでの前記モータの回転数を測定し、前記回転数の測定値に基づいて前記可動距離を算出する
モータ駆動制御装置。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置において、
前記モータ制御回路は、前記物理量と前記モータ駆動制御装置を一意に識別するためのノード識別子との対応関係を示す対応関係情報を有し、前記対応関係情報を参照して、前記物理量の測定値に対応する前記ノード識別子を前記アドレスとする
モータ駆動制御装置。

【請求項5】

請求項１または２に記載のモータ駆動制御装置において、
前記モータ制御回路は、前記モータを回転させたときの前記モータの逆起電圧と電流の少なくとも一方を測定し、測定した値に基づいて前記負荷の大きさを決定する
モータ駆動制御装置。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置と、
前記モータと、
前記モータの回転力を駆動対象に伝達する動力伝達機構と、を備えるアクチュエータ。

【請求項7】

マスタと、
バスと、
前記バスを介して前記マスタと接続され、モータを有する複数のスレイブと、を備え、
前記マスタは、前記スレイブのアドレス設定の開始を指示するリクエストを前記バスに送信し、
前記スレイブは、前記バスから受信した前記リクエストに応じて、前記モータを駆動させて前記モータの駆動に関する物理量を測定し、前記物理量の測定値に基づいて前記スレイブとしての自身のアドレスを設定し、
前記物理量は、前記モータが駆動可能な範囲を示す可動距離を含み、
前記スレイブは、前記モータを第１方向に回転させて前記モータの脱調を検出してから前記モータを第２方向に回転させて前記モータの脱調を検出するまでの前記モータの回転数を測定し、前記回転数の測定値に基づいて前記可動距離を算出する
通信システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モータ駆動制御装置、アクチュエータ、および通信システムに関し、例えば、マスタとの間で通信を行うスレイブとして動作可能なモータ駆動制御装置、当該モータ駆動制御装置を備えたアクチュエータ、およびマスタとスレイブとを含む通信システムに関する。

【背景技術】

【0002】

車載用途の空調ユニットとして、ＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ－Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）が知られている。ＨＶＡＣは、空間内を快適に保つために、熱交換器で除湿、冷房、暖房等された空気をファンやモータで送風する空調ユニットである。一般に車載用途のＨＶＡＣシステムは、１台のマスタとしてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と複数のスレイブとが１本の通信線であるバスライン（以下、「ＬＩＮバス」とも称する。）を介して互いに接続されたＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信ネットワークを構成している。

【0003】

ＨＶＡＣシステムにおけるスレイブは、例えば、ダンパアクチュエータ等のＨＶＡＣシステムで使用可能なアクチュエータである。アクチュエータは、モータ（例えばステッピングモータ）と、モータの駆動を制御するモータ駆動制御装置と、モータの回転力を駆動対象に伝達する動力伝達機構とを含む。動力伝達機構は、ＨＶＡＣシステムにおける空調装置の可動部に連結されており、モータの回転力を空調装置の可動部に伝達することにより、当該可動部を駆動する。

【0004】

アクチュエータは、ＬＩＮバスを介してマスタＥＣＵから送信された制御フレームに基づいて動作する。具体的には、アクチュエータにおけるモータ駆動制御装置が、ＬＩＮバスを介してマスタＥＣＵとの間で通信を行い、マスタＥＣＵから受信した制御フレームに基づいてモータの駆動を制御することにより、アクチュエータの動作を制御する。

【0005】

一般に、ＬＩＮ通信では、マスタが指定したスレイブに向けてリクエスト（トークン）をＬＩＮバスに送信し、ＬＩＮバスからリクエストを受信した各スレイブは、そのリクエストが自身に向けられている場合に、リクエストに応じたデータ（レスポンス）をマスタに向けてＬＩＮバスに送信する。そのため、各スレイブは、自身を一意に識別するためのノード識別子がＬＩＮ通信のシステム内のアドレスとして設定されている必要がある。

【0006】

従来、ＬＩＮ通信におけるスレイブのアドレスを設定する方法として、種々の技術が知られている。例えば、特許文献１には、スレイブとマスタ（ＥＣＵ）とがスレイブ毎に対応して設けられたシャント抵抗を介してデイジーチェーン接続されたＬＩＮ通信システムにおいて、各スレイブがシャント抵抗に流れる電流を検出する電流検出回路を有し、マスタが、各スレイブの電流検出回路によって検出された電流値に基づいて、各スレイブのアドレスを設定する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】米国特許第７０９１８７６号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、特許文献１に開示された技術は、シャント抵抗に流れる電流を検出するための電流検出回路を各スレイブに設ける必要があり、回路規模の増大を招く。また、電流を高精度に検出するために高分解能のＡ／Ｄ変換回路が必要となり、部品コストの増大を招く。更に、特許文献１に開示された技術は、電流検出をマスタとの通信に同期して行うための複雑なタイミング制御が必要となる。

【0009】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、マスタと複数のスレイブとが一つの通信線で接続された通信システムにおいて、スレイブのアドレスを簡単に設定できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置は、バスを介してマスタと接続可能にされ、モータの駆動を制御するとともに前記マスタに対するスレイブとして動作可能であって、前記バスから受信した信号に基づいて、前記モータの回転を制御するための駆動制御信号を生成するとともに、前記スレイブとしてのアドレスを決定するモータ制御回路と、前記駆動制御信号に基づいて前記モータに通電するモータ駆動回路と、を有し、前記モータ制御回路は、前記モータを駆動させたときの前記モータの駆動に関する物理量を測定し、前記物理量の測定値に基づいて前記アドレスを決定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係るモータ駆動制御装置によれば、マスタと複数のスレイブとが一つの通信線で接続された通信システムにおいて、スレイブのアドレスを簡単に設定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態１に係るモータ駆動制御装置を備えたアクチュエータを含む通信システムの構成を示す図である。

【図2】実施の形態１に係るアクチュエータの構造の一例を示す分解斜視図である。

【図3】実施の形態１に係るモータ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。

【図4】実施の形態１に係る制御回路の機能ブロック構成を示す図である。

【図5】アクチュエータにおけるステッピングモータの可動距離を説明するための図である。

【図6】実施の形態１に係る対応関係情報の一例を示す図である。

【図7】通信システムにおけるアクチュエータのアドレスの設定の流れを示すシーケンス図である。

【図8】実施の形態１に係るモータ駆動制御装置によるアドレス設定時のキャリブレーションの流れを示すフローチャートである。

【図9】実施の形態２に係るモータ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。

【図10】実施の形態２に係る対応関係情報の一例を示す図である。

【図11】実施の形態２に係るモータ駆動制御装置によるアドレス設定時のキャリブレーションの流れを示すフローチャートである。

【図12】実施の形態３に係るモータ駆動制御装置の構成を示すブロック図である。

【図13】実施の形態３に係る対応関係情報の一例を示す図である。

【図14】実施の形態３に係るモータ駆動制御装置によるアドレス設定時のキャリブレーションの流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0014】

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るモータ駆動制御装置（１０，１０Ａ，１０Ｂ）は、バス（３）を介してマスタ（２）と接続可能にされ、モータ（２０）の駆動を制御するとともに前記マスタに対するスレイブとして動作可能であって、前記バスから受信した信号に基づいて、前記モータの回転を制御するための駆動制御信号（Ｓｄ）を生成するとともに、前記スレイブとしてのアドレスを決定するモータ制御回路（１１）と、前記駆動制御信号に基づいて前記モータに通電するモータ駆動回路（１３）とを有し、前記モータ制御回路は、前記モータを駆動させたときの前記モータの駆動に関する物理量を測定し、前記物理量の測定値に基づいて前記アドレスを決定することを特徴とする。

【0015】

〔２〕上記〔１〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記モータ制御回路は、前記物理量と前記モータ駆動制御装置を一意に識別するためのノード識別子との対応関係を示す対応関係情報（１２５，１２５Ａ，１２５Ｂ）を有し、前記対応関係情報を参照して、前記物理量の測定値に対応する前記ノード識別子を前記アドレスとしてもよい。

【0016】

〔３〕上記〔１〕または〔２〕に記載のモータ駆動制御装置において、前記物理量は、前記モータが駆動可能な範囲を示す可動距離を含んでもよい。

【0017】

〔４〕上記〔１〕または〔２〕に記載のモータ駆動制御装置（１０Ａ）において、前記物理量は、前記モータの負荷の大きさを含んでもよい。

【0018】

〔５〕上記〔１〕または〔２〕に記載のモータ駆動制御装置（１０Ｂ）において、前記物理量は、前記モータが駆動可能な範囲を示す可動距離と前記モータの負荷の大きさとを含み、前記モータ制御回路は、測定した前記可動距離と前記負荷の大きさの組み合わせに基づいて、前記アドレスを決定してもよい。

【0019】

〔６〕上記〔３〕または〔５〕に記載のモータ駆動制御装置（１０，１０Ｂ）において、前記モータ制御回路は、前記モータを第１方向（Ｒ１）に回転させて前記モータの脱調を検出してから前記モータを第２方向（Ｒ２）に回転させて前記モータの脱調を検出するまでの前記モータの回転数を測定し、前記回転数の測定値に基づいて前記可動距離を算出してもよい。

【0020】

〔７〕上記〔４〕または〔５〕に記載のモータ駆動制御装置（１０Ｂ）において、前記モータ制御回路は、前記モータを回転させたときの前記モータの逆起電圧と電流の少なくとも一方を測定し、測定した値に基づいて前記負荷の大きさを決定してもよい。

【0021】

〔８〕本発明の代表的な実施の形態に係るアクチュエータ（１＿１～１＿ｎ）は、上記〔１〕乃至〔７〕の何れか一項に記載のモータ駆動制御装置（１０，１０Ａ，１０Ｂ）と、前記モータ（２０）と、前記モータの回転力を駆動対象に伝達する動力伝達機構（３０～３３，３５）とを備えることを特徴とする。

【0022】

〔９〕本発明の代表的な実施の形態に係る通信システム（１００）は、マスタ（２）と、バス（３）と、前記バスを介して前記マスタと接続され、モータ（２０）を有する複数のスレイブ（１＿１～１＿ｎ）と、を備え、前記マスタは、前記スレイブのアドレス設定の開始を指示するリクエストを前記バスに送信し、前記スレイブは、前記バスから受信した前記リクエストに応じて、前記モータを駆動させて前記モータの駆動に関する物理量を測定し、前記物理量の測定値に基づいて前記スレイブとしての自身のアドレスを設定することを特徴とする。

【0023】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。

【0024】

≪実施の形態１≫
図１は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置を備えたアクチュエータを含む通信システムの構成を示す図である。

【0025】

図１に示される通信システム１００は、例えば、マスタとしての一つの上位装置２と、スレイブとしての複数のアクチュエータ１＿１～１＿ｎ（ｎは２以上の整数）と、上位装置２と各スレイブ１＿１～１＿ｎとを互いに接続するバス３とを備えている。

【0026】

通信システム１００は、例えば、上位装置２と複数のアクチュエータ１＿１～１＿ｎとが、ＬＩＮバスとしてのバス３によって互いに接続されたＬＩＮ通信ネットワークを構成している。例えば、通信システム１００は、車載用途の空調ユニットとしてのＨＶＡＣ（Ｈｅａｔｉｎｇ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ－Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）システムである。

【0027】

上位装置２は、スレイブとしての複数のアクチュエータ１＿１～１＿ｎの動作を統括的に制御するマスタとして機能する装置である。上位装置２は、例えば、車載用途のＨＶＡＣシステムにおけるＥＣＵである。上位装置２は、バス３を介して指定したアクチュエータ１＿１～１＿ｎに制御信号（リクエスト）を送信することにより、指定したアクチュエータ１＿１～１＿ｎの動作を制御する。

【0028】

アクチュエータ１＿１～１＿ｎは、例えば、車載用途のＨＶＡＣシステムにおける空調装置を駆動するための装置である。アクチュエータ１＿１～１＿ｎとしては、ダンパアクチュエータ、弁アクチュエータ、ファンアクチュエータ、ポンプアクチュエータ等のＨＶＡＣシステムで使用可能な各種のアクチュエータを例示することができる。

【0029】

以下の説明において、各アクチュエータ１＿１～１＿ｎを区別しない場合には、単に、「アクチュエータ１」と表記する場合がある。

【0030】

図２は、実施の形態１に係るアクチュエータ１の構造の一例を示す分解斜視図である。
図２に示されるように、アクチュエータ１は、ケース５１とカバー５２とで覆われている。アクチュエータ１の内部には、モータ２０と、モータ２０の駆動を制御するモータ駆動制御装置１０と、モータ２０の回転力を駆動対象に伝達する動力伝達機構としての２次ギヤ３１、３次ギヤ３２、および出力ギヤ３３とが収納されている。

【0031】

モータ２０は、アクチュエータ１の駆動力を発生させる。モータ２０は、例えばステッピングモータである。以下、モータ２０をステッピングモータ２０とも表記する。ステッピングモータ２０は、例えば、Ａ相及びＢ相の２相励磁で駆動する。ステッピングモータ２０は、Ａ相のコイル（不図示）及びＢ相のコイル（不図示）を有する。ステッピングモータ２０は、モータ駆動制御装置１０から各相のコイルに駆動電力が供給されて動作する。

【0032】

ステッピングモータ２０の出力軸２５には、１次ギヤ３０が取り付けられている。ステッピングモータ２０の１次ギヤ３０は、２次ギヤ３１と噛み合う。２次ギヤ３１は、３次ギヤ３２と噛み合う。３次ギヤ３２は、出力ギヤ３３と噛み合う。ケース５１の底面には、出力ギヤ３３に設けられている外部出力ギヤが露出し、この外部出力ギヤが駆動対象に連結されている。

【0033】

モータ駆動制御装置１０は、バス３（ＬＩＮバス）を介して上位装置２との間で通信を行い、上位装置２から受信した制御フレーム（指令）に基づいてステッピングモータ２０の駆動を制御することにより、アクチュエータ全体の動作を制御する。モータ駆動制御装置１０が上位装置２からの指令に基づいてモータ２０を駆動すると、ステッピングモータ２０の出力軸２５に接続された１次ギヤ３０が回転する。１次ギヤ３０の回転による駆動力が２次ギヤ３１、３次ギヤ３２、出力ギヤ３３、外部出力ギヤと順に伝達され、外部出力ギヤが駆動対象である空調装置の可動部を駆動する。

【0034】

モータ駆動制御装置１０は、ハードウェア資源として、プリント基板４２や、プリント基板４２とステッピングモータ２０のモータ端子２９とを接続するフレキシブルプリント基板４３等を有している。プリント基板４２には、後述するモータ制御回路１１、モータ駆動回路１３、および複数の外部接続端子が設けられている。複数の外部接続端子としては、例えば、モータ駆動制御装置１０に電源を供給するための電源端子１７、グラウンド電位に接続されるグラウンド端子１８、モータ駆動制御装置１０が上位装置２とＬＩＮ通信を行うための通信用端子１５等を例示することができる。図２に示すように、各外部接続端子は、ケース５１及びカバー５２の外側に露出している。

【0035】

なお、ケース５１及びカバー５２の内部に収納される回路は、例えばモータ駆動回路１３だけであってもよい。例えば、モータ制御回路１１は、ケース５１およびカバー５２の内部に設けられたモータ駆動回路１３と、ケース５１およびカバー５２の外部に設けられたモータ制御回路１１とによって構成されるようにしてもよい。

【0036】

図３は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０の構成を示すブロック図である。
本実施の形態において、各アクチュエータ１＿１～１＿ｎは同一の構成を有しているものとする。図３には、一例として、アクチュエータ１＿１～１＿ｎのうちアクチュエータ１＿１の内部構成が代表的に示されている。

【0037】

図３に示すように、モータ駆動制御装置１０は、モータ制御回路１１、モータ駆動回路１３、通信用端子１５、電源端子１７、およびグラウンド端子１８を備えている。

【0038】

電源端子１７には、例えばバッテリから直流の入力電圧Ｖ＿ｓｕｂが入力される。グラウンド端子１８は、グラウンド電位ＧＮＤに接続される。

【0039】

モータ制御回路１１は、上位装置２からの指令に基づいて、モータ２０の回転を制御するための駆動制御信号Ｓｄを生成してモータ駆動回路１３を制御することにより、モータ２０の回転を制御する。駆動制御信号Ｓｄは、例えばＰＷＭ信号である。モータ制御回路１１の詳細については後述する。

【0040】

モータ駆動回路１３は、モータ制御回路１１から出力された駆動制御信号Ｓｄに基づいて、ステッピングモータ２０に通電する。モータ駆動回路１３は、モータ駆動部１３１と電流センサ１３２とを有する。

【0041】

モータ駆動部１３１は、駆動制御信号Ｓｄに基づいて、ステッピングモータ２０の各相のコイルに電圧を印加する。本実施の形態では、モータ駆動回路１３とステッピングモータ２０とは、Ａ相の正極（＋）、Ａ相の負極（－）、Ｂ相の正極（＋）、Ｂ相の負極（－）の４つのラインで接続されている。モータ駆動部１３１は、例えば、複数のトランジスタを含むインバータ回路である。モータ駆動部１３１は、駆動制御信号Ｓｄに応じて、これらの各ラインを介してステッピングモータ２０に駆動電力を供給する。ステッピングモータ２０の駆動電力は、駆動制御信号ＳｄとしてのＰＷＭ信号のデューティ比に応じて変化する。

【0042】

電流センサ１３２は、ステッピングモータ２０の各相のコイルに流れる電流（コイル電流）をセンシングする。電流センサ１３２は、例えばシャント抵抗である。電流センサ１３２は、コイル電流のセンシング結果を、電流測定部１１２に出力する。

【0043】

次に、モータ制御回路１１について詳細に説明する。
モータ制御回路１１は、主に、バス３を介して上位装置２とＬＩＮ通信を行う通信機能と、駆動制御信号Ｓｄを生成する駆動制御機能と、ＬＩＮ通信システムにおけるスレイブとしてのアクチュエータ１（モータ駆動制御装置１０）自身のアドレスを設定するアドレス設定機能とを有している。

【0044】

特に、モータ制御回路１１は、アドレス設定機能として、ステッピングモータ２０を駆動させたときのステッピングモータ２０の駆動に関する物理量を測定し、物理量の測定値に基づいてアドレスを決定する。具体的には、モータ制御回路１１は、モータ駆動制御装置１０（アクチュエータ１）を一意に識別するためのノード識別子と上記物理量の対応関係を示す対応関係情報１２５を有し、モータ制御回路１１は、対応関係情報１２５を参照して、物理量の測定値に対応するノード識別子をモータ駆動制御装置１自身のアドレスとして決定する。

【0045】

図３に示すように、モータ制御回路１１は、例えば、制御回路１１０、温度測定部１１１、電流測定部１１２、入力電圧測定部１１３、逆起電圧測定部１１４、および通信回路１１５を含む。

【0046】

温度測定部１１１は、例えば、モータ制御回路１１の内部温度を測定する温度センサである。温度測定部１１１は、モータ制御回路１１の温度を示す温度情報を制御回路１１０に出力する。

【0047】

電流測定部１１２は、ステッピングモータ２０のコイル電流を測定する。電流測定部１１２は、電流センサ１３２から出力されたコイル電流のセンシング結果を受け付ける。電流測定部１１２は、入力されたセンシング結果に基づいてコイル電流を測定する。電流測定部１１２は、コイル電流の測定結果を、制御回路１１０に出力する。電流測定部１１２は、例えばＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

【0048】

入力電圧測定部１１３は、モータ駆動制御装置１０の電源端子１７に入力される電源電圧としての入力電圧Ｖ＿ｓｕｂを測定する。入力電圧Ｖ＿ｓｕｂは、例えば、バッテリから供給される直流電圧である。入力電圧測定部１１３は、入力電圧の測定結果を制御回路１１０に出力する。入力電圧測定部１１３は、例えばＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

【0049】

逆起電圧測定部１１４は、ステッピングモータ２０の複数相のコイルのうち、通電が停止しているコイルに誘起される逆起電圧を測定する。本実施の形態において、逆起電圧測定部１１４は、モータ駆動回路１３とステッピングモータ２０とを接続する４つのラインの夫々に接続されている。逆起電圧測定部１１４は、逆起電圧の測定結果を、制御回路１１０に出力する。逆起電圧測定部１１４は、例えばＡ／Ｄ変換回路を含んで構成されている。

【0050】

通信回路１１５は、通信用端子１５から信号を受信するとともに、通信用端子１５に信号を送信する回路である。通信回路１１５は、例えばＬＩＮトランシーバである。以下、通信回路１１５をＬＩＮトランシーバ１１５とも称する。

【0051】

制御回路１１０は、モータ制御回路１１における統括的な制御を行うための回路である。制御回路１１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の各種メモリ、タイマ、カウンタ、Ａ／Ｄ変換回路、入出力Ｉ／Ｆ回路、およびクロック生成回路等のハードウェア要素を有し、各構成要素がバスや専用線を介して互いに接続されたプログラム処理装置（例えば、マイクロコントローラ：ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ））によって構成されている。

【0052】

なお、上述した温度測定部１１１、電流測定部１１２、入力電圧測定部１１３、および逆起電圧測定部１１４は、制御回路１１０を構成するＭＣＵ内のＡ／Ｄ変換回路を用いて実現されていてもよいし、ＭＣＵとは別に設けられたＡ／Ｄ変換回路を含むＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現されていてもよい。

【0053】

制御回路１１０は、例えば、入出力Ｉ／Ｆ回路としてＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）を有する。制御回路１１０は、ＵＡＲＴを介してＬＩＮトランシーバ１１５と接続されている。制御回路１１０は、ＵＡＲＴおよびＬＩＮトランシーバ１１５を介して、バス３に接続された上位装置２とＬＩＮ通信を行う。

【0054】

制御回路１１０は、上述したモータ制御回路１１による通信機能、駆動制御機能、およびアドレス設定機能を実現するために、図４に示す機能ブロックを有している。

【0055】

図４は、実施の形態１に係る制御回路１１０の機能ブロック構成を示す図である。
図４に示すように、制御回路１１０は、通信機能、駆動制御機能、およびアドレス設定機能を実現するための機能ブロックとして、通信部１２０、駆動制御信号生成部１２１、物理量測定部１２２、アドレス設定部１２３、および記憶部１２４を有している。これらの機能ブロックは、上述したＭＣＵ内のＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムに従って各種演算を実行して、タイマ、カウンタ、Ａ／Ｄ変換回路、および入出力Ｉ／Ｆ回路等を制御することによって実現される。

【0056】

通信部１２０は、ＬＩＮトランシーバ１１５を制御して、上位装置２とＬＩＮ通信を行うための機能部である。通信部１２０は、マスタとしての上位装置２から送信されたリクエスト（ヘッダ）を受信するとともに、リクエストに対するレスポンス（データ）を送信する。

【0057】

駆動制御信号生成部１２１は、駆動制御信号Ｓｄを生成するための機能部である。駆動制御信号生成部１２１は、温度測定部１１１、電流測定部１１２、入力電圧測定部１１３、および逆起電圧測定部１１４による夫々の測定結果と、通信部１２０によって受信した上位装置２からのリクエストと、に基づいてＰＷＭ信号を生成し、駆動制御信号Ｓｄとして出力する。

【0058】

物理量測定部１２２は、ステッピングモータ２０を駆動させたときのステッピングモータ２０の駆動に関する物理量を測定するための機能部である。

【0059】

本実施の形態において、ステッピングモータ２０の駆動に関する物理量は、例えば、モータ２０が駆動可能な範囲を示す可動距離を含む。以下、可動距離について説明する。

【0060】

図５は、アクチュエータ１におけるステッピングモータ２０の可動距離を説明するための図である。図５には、ステッピングモータ２０を含むアクチュエータ１をＨＶＡＣシステムに組み込んだときの配置例が示されている。

【0061】

例えば、図５に示すように、アクチュエータ１の出力ギヤ３３に駆動対象としての軸部品３５が接続されており、軸部品３５の位置Ｐ０を初期位置としたとき、軸部品３５は初期位置Ｐ０から第１方向Ｒ１（図５における左回りの方向）と第２方向Ｒ２（図５における右回りの方向）とに回転可能であるとする。また、アクチュエータ１は、軸部品３５（ステッピングモータ２０）の可動範囲を制限する２つの仕切り部品６，７に挟まれて設置されているものとする。

【0062】

この場合において、アクチュエータ１に接続された軸部品３５は、第１方向Ｒ１において、仕切り部品６と接触する位置（メカニカルエンド）Ｐｅ１まで回転可能である。また、軸部品３５は、第２方向Ｒ２において、仕切り部品７と接触する位置（メカニカルエンド）Ｐｅ２まで回転可能である。すなわち、軸部品３５は、メカニカルエンドＰｅ１からメカニカルエンドＰｅ２までの距離Ｄだけ移動することができる。
そこで、本実施の形態において、物理量測定部１２２は、例えば、軸部品３５の回転可能な距離Ｄに応じたモータ２０の回転数をカウントし、カウントした回転数に基づいて、ステッピングモータ２０の可動距離を算出する。
例えば、物理量測定部１２２は、軸部品３５をメカニカルエンドＰｅ１からメカニカルエンドＰｅ２までの距離Ｄだけ駆動させたときのステッピングモータ２０の回転数、すなわちステップ数を測定し、そのステップ数を可動距離の測定値とする。

【0063】

なお、可動距離は、ステッピングモータ２０のステップ数に基づく値であればよく、可動距離の算出方法は特に限定されない。例えば、上述したように、可動距離はステッピングモータ２０のステップ数そのものであってもよいし、アクチュエータ１の動力伝達機構としての各種ギアのギア比等を用いて距離Ｄを算出し、算出した距離Ｄを可動距離としてもよい。

【0064】

制御回路１１０において、物理量測定部１２２は、ステッピングモータ２０を第１方向Ｒ１に回転させてステッピングモータ２０の脱調を検出してからステッピングモータ２０を第２方向Ｒ２に回転させてステッピングモータ２０の脱調を検出するまでのステッピングモータのステップ数（回転数）を測定し、ステップ数の測定値に基づいて可動距離を決定する。

【0065】

なお、物理量測定部１２２によるステップ数の測定は、例えば、駆動制御信号生成部１２１によって生成される駆動制御信号Ｓｄのパルス数をカウントすることによって行えばよい。

【0066】

記憶部１２４は、ＬＩＮ通信システムにおけるスレイブとしてのアクチュエータ１自身のアドレスを設定するためのアドレス設定処理に必要な各種情報を記憶するための機能部である。例えば、記憶部１２４には、アドレス設定処理において利用される対応関係情報１２５や、上位装置２から受信したリクエスト（ヘッダ）に含まれるステッピングモータ２０の目標回転速度の情報等が記憶される。

【0067】

ここで、対応関係情報１２５とは、上述したように、モータ駆動制御装置１０（アクチュエータ１）を一意に識別するためのノード識別子とステッピングモータ２０の駆動に関する物理量の対応関係を示すデータである。

【0068】

図６は、実施の形態１に係る対応関係情報１２５の一例を示す図である。
図６に示すように、対応関係情報１２５は、例えば、ステッピングモータ２０の駆動に関する物理量としての可動距離の範囲毎に、固有のノード識別子が割り当てられたテーブルである。以下、対応関係情報１２５を「テーブル１２５」とも称する。

【0069】

アドレス設定部１２３は、モータ駆動制御装置１０（アクチュエータ１）にＬＩＮ通信システムにおけるスレイブとしてのアドレスを設定するための機能部である。アドレス設定部１２３は、記憶部１２４に記憶されているテーブル１２５と物理量測定部１２２によって測定された物理量（可動距離）とに基づいて、モータ駆動制御装置１０（アクチュエータ１）自身のアドレスを設定する。

【0070】

具体的には、アドレス設定部１２３は、テーブル１２５を参照して、物理量測定部１２２によって測定された可動距離に対応するノード識別子をモータ駆動制御装置１０（アクチュエータ１）自身のアドレスとして設定する。
より具体的には、アドレス設定部１２３は、物理量測定部１２２によって測定された可動距離に対応するノード識別子をテーブル１２５から読み出し、読み出したノード識別子をモータ駆動制御装置１０（アクチュエータ１）自身のアドレスとして設定する。例えば、図６に示すテーブル１２５が記憶部１２４に記憶されており、物理量測定部１２２によって測定された可動距離の測定値が“１７００”であった場合、アドレス設定部１２３は、可動距離の範囲“１５００～２０００”に対応するノード識別子“０ｘ３０”をテーブル１２５から読み出して、モータ駆動制御装置１０（アクチュエータ１）のアドレスとして設定する。

【0071】

次に、通信システム１００におけるアクチュエータ１のアドレス設定の流れについて説明する。

【0072】

図７は、通信システム１００におけるアクチュエータ１のアドレスの設定の流れを示すシーケンス図である。
ここでは、理解の容易化のために、通信システム１００が２つのアクチュエータ１＿１，１＿２を備えているものとして説明する。

【0073】

例えば、ＨＶＡＣシステムとしての通信システム１００の製造工程において、上位装置２とアクチュエータ１＿１，１＿２とが組み込まれて通信システム１００が構築された場合、先ず、上位装置２が、スレイブとしてのアクチュエータ１＿１，１＿２のアドレス設定の開始を指示するリクエスト（アドレス設定開始メッセージ）を、ブロードキャストによりバス３に送信する（ステップＳ１）。

【0074】

次に、各アクチュエータ１＿１，１＿２において、制御回路１１０の通信部１２０がアドレス設定開始メッセージをバス３から受信すると、各アクチュエータ１＿１，１＿２の制御回路１１０が、アドレス設定のためにステッピングモータ２０を駆動する制御（以下、「キャリブレーション」とも称する。）を実行する（ステップＳ２）。

【0075】

図８は、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１によるアドレス設定時のキャリブレーションの流れを示すフローチャートである。

【0076】

キャリブレーションでは、先ず、各アクチュエータ１＿１，１＿２の駆動制御信号生成部１２１が駆動制御信号Ｓｄを生成してステッピングモータ２０を第１方向Ｒ１に回転させる（ステップＳ２１）。これにより、図５に示すように、アクチュエータ１の軸部品３５が初期位置Ｐ０から第１方向Ｒ１に回転を始める。

【0077】

次に、駆動制御信号生成部１２１が、逆起電圧測定部１１４によって測定された逆起電圧を監視することにより、ステッピングモータ２０の脱調の有無を判定する（ステップＳ２２）。脱調が発生していない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、駆動制御信号生成部１２１は、ステッピングモータ２０が引き続き第１方向Ｒ１に回転するように、駆動制御信号Ｓｄを生成する（ステップＳ２１）。

【0078】

一方、軸部品３５が仕切り部品６に接触してメカニカルエンドＰｅ１に到達し、ステッピングモータ２０の脱調が発生した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、駆動制御信号生成部１２１が、第１方向Ｒ１と反対方向の第２方向Ｒ２にステッピングモータ２０を回転させるように駆動制御信号Ｓｄを生成する（ステップＳ２３）。これにより、アクチュエータ１の軸部品３５がメカニカルエンドＰｅ１から第２方向Ｒ２に回転を始める。

【0079】

また、このとき、駆動制御信号生成部１２１は、可動距離の測定開始を物理量測定部１２２に指示する。これにより、ステッピングモータ２０がメカニカルエンドＰｅ１から第２方向Ｒ２に回転を始めてからのステップ数を、物理量測定部１２２はカウントし始める（ステップＳ２４）。

【0080】

次に、駆動制御信号生成部１２１が、逆起電圧測定部１１４によって測定された逆起電圧を監視することにより、ステッピングモータ２０の脱調の有無を判定する（ステップＳ２５）。脱調が発生していない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、引き続き、駆動制御信号生成部１２１がステッピングモータ２０を第２方向Ｒ２に回転させるように駆動制御信号Ｓｄを生成するとともに、物理量測定部１２２が、ステッピングモータ２０のステップ数のカウントを継続する（ステップＳ２３、ステップＳ２４）。

【0081】

一方、軸部品３５が仕切り部品７に接触してメカニカルエンドＰｅ２に到達し、ステッピングモータ２０の脱調が発生した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、駆動制御信号生成部１２１が、ステッピングモータ２０の回転を停止させるとともに、物理量測定部１２２が、ステッピングモータ２０のステップ数のカウント値に基づいて、上述した手法により可動距離を算出する（ステップＳ２６）。

【0082】

次に、アドレス設定部１２３が、ステップＳ２６で算出された可動距離に対応するノード識別子を記憶部１２４に記憶されているテーブル１２５から読み出す（ステップＳ２７）。これにより、キャリブレーション（ステップＳ２）の一連の処理が終了する。

【0083】

その後、図７に示すように、各アクチュエータ１＿１，１＿２のモータ駆動制御装置１０は、ステップＳ２７で取得したノード識別子を自身のアドレスとして設定する（ステップＳ３）。

【0084】

一方、上位装置２は、ステップＳ１でアドレス設定開始メッセージを送信した後、各アクチュエータ１＿１，１＿２においてアドレス設定が完了したか否かを確認するために、定期的に、アドレス設定が完了したことを示すアドレス設定完了メッセージの送信を指示するリクエストをブロードキャストによりバス３に送信する。

【0085】

例えば、図７に示すように、各アクチュエータ１＿１，１＿２が、自身のアドレスを設定する前（例えばキャリブレーション中）のタイミングにおいて、上位装置２がアドレス設定完了メッセージの送信を指示するリクエストを送信した場合には（ステップＳ４）、各アクチュエータ１＿１，１＿２は、アドレス設定完了メッセージを送信することなく、キャリブレーションを継続する。

【0086】

一方、図７に示すように、各アクチュエータ１＿１，１＿２が、自身のアドレスを設定した後のタイミングにおいて、上位装置２がアドレス設定完了メッセージの送信を指示するリクエストを送信した場合には（ステップＳ５）、各アクチュエータ１＿１，１＿２は、そのリクエストに応じて、アドレス設定完了メッセージとともに自身に設定したアドレスの情報（ノード識別子）をバス３を介して上位装置２に返信する（ステップＳ６）。
これにより、上位装置２は、各アクチュエータ１＿１，１＿２のアドレス設定が完了したことを認識し、各アクチュエータ１＿１，１＿２のアドレスの情報を取得することができる。

【0087】

なお、上記のアドレスの設定では、通信システム１００が構築された場合について説明したが、各アクチュエータ１＿１，１＿２等の修理が行われた場合に上記のアドレスの設定が実行されてもよい。

【0088】

以上、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０は、モータ２０を駆動させたときのモータ２０の駆動に関する物理量としてモータ２０の可動距離を測定し、可動距離の測定値に基づいて、通信システム１００におけるスレイブとしてのアドレスとしてのノード識別子を決定する。

【0089】

これによれば、例えば、通信システム１００がアクチュエータ１毎にモータ２０の可動距離が異なる場合には、その可動距離が各アクチュエータ１の固有値となるので、その固有値を用いることにより、各アクチュエータ１のアドレスを簡単に設定することが可能となる。

【0090】

また、モータ駆動制御装置１０によれば、上述した特許文献１に係るＬＩＮ通信システムのように、スレイブのアドレス設定を行うためにスレイブ毎に電流検出回路を設ける必要がなく、電流値を高精度に検出するための高分解能のＡ／Ｄ変換回路等も設ける必要がない。したがって、モータ駆動制御装置１０によれば、スレイブ側の回路構成をより簡素にすることが可能となり、アドレス設定機能の追加に伴う部品コストの増大を抑えることが可能となる。

【0091】

また、モータ駆動制御装置１０は、特許文献１に係るＬＩＮ通信システムのような、電流検出をマスタとの間の通信に同期して行うための複雑なタイミング制御が不要であるので、モータ駆動制御装置１０の制御回路１１０（マイクロコントローラ）に実装するプログラムを単純にすることができる。したがって、モータ駆動制御装置１０によれば、アドレス設定機能の追加に伴うソフトウェアの開発工数の増大を抑えることが可能となる。

【0092】

また、モータ駆動制御装置１０は、物理量としての可動距離とノード識別子の対応関係を示す対応関係情報１２５（例えばテーブル）を有し、可動距離の測定値に対応するノード識別子を対応関係情報１２５から読み出して、アクチュエータ１のアドレスとして設定する。
これによれば、可動距離からアドレスとしてのノード識別子を算出するために複雑な演算が不要となるので、アドレス設定機能の追加に伴うソフトウェアの開発工数の増大を更に抑えることが可能となる。

【0093】

また、モータ駆動制御装置１０は、モータ２０を第１方向Ｒ１に回転させてモータ２０の脱調を検出してからモータ２０を第２方向Ｒ２に回転させてモータ２０の脱調を検出するまでのモータ２０の回転数（例えばステップ数）を測定し、回転数の測定値に基づいてモータ２０の可動距離を算出する。

【0094】

これによれば、モータ２０（アクチュエータ１）の可動範囲を確実に特定することができるので、可動距離の測定が容易となる。また、１回目の脱調検出点（メカニカルエンドＰｅ１）から２回目の脱調検出点（メカニカルエンドＰｅ２）までのモータ２０のステップ数を測定することにより、アクチュエータ１の駆動部（軸部品３５）の初期位置Ｐ０が不明であったとしても、可動距離を正確に測定することが可能となる。

【0095】

≪実施の形態２≫
図９は、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１０Ａの構成を示すブロック図である。
実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１０Ａは、ステッピングモータ２０の駆動に関する物理量としてステッピングモータ２０の負荷の大きさを測定し、測定した負荷の大きさに基づいてアドレスを設定する点において、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０と相違し、その他の点においては実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０と同様である。

【0096】

図９に示すように、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１０Ａにおける制御回路１１０Ａは、通信部１２０、駆動制御信号生成部１２１、物理量測定部１２２Ａ、アドレス設定部１２３Ａ、および記憶部１２４Ａを有している。これらの機能ブロックは、実施の形態１に係る制御回路１１０と同様に、上述したＭＣＵ内のＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムに従って各種演算を実行して、タイマ、カウンタ、Ａ／Ｄ変換回路、および入出力Ｉ／Ｆ回路等を制御することによって実現される。

【0097】

物理量測定部１２２Ａは、ステッピングモータ２０を駆動させたときのステッピングモータ２０の駆動に関する物理量を測定する。本実施の形態において、ステッピングモータ２０の駆動に関する物理量は、例えば、ステッピングモータ２０の負荷の大きさを含む。

【0098】

物理量測定部１２２Ａは、逆起電圧測定部１１４によって測定された逆起電圧に基づいて負荷の大きさを測定する。具体的には、物理量測定部１２２Ａは、逆起電圧の測定値に応じて負荷のレベルを判定する。例えば、物理量測定部１２２Ａは、逆起電圧の測定値に応じて負荷のレベルを“大”、“中”、“小”の何れかに認定する。

【0099】

なお、負荷の大きさは、ステッピングモータ２０の負荷の大きさによって変化する物理量に基づいて算出すればよく、当該物理量は逆起電圧に限定されない。例えば、物理量測定部１２２Ａは、電流測定部１１２によるモータ２０の電流の測定値に基づいて負荷の大きさを算出してもよい。例えば、物理量測定部１２２Ａは、電流の測定値に基づいて、負荷のレベルを“大”、“中”、“小”の何れかに認定してもよいし、逆起電圧と電流の双方の測定値を用いて負荷の大きさを算出してもよい。

【0100】

記憶部１２４Ａは、実施の形態１に係る記憶部１２４と同様に、ＬＩＮ通信システムにおけるスレイブとしてのアクチュエータ１自身のアドレスを設定するためのアドレス設定処理に必要な各種情報を記憶する。例えば、記憶部１２４Ａは、ステッピングモータ２０の負荷の大きさとノード識別子の対応関係を示す対応関係情報１２５Ａを記憶している。

【0101】

図１０は、実施の形態２に係る対応関係情報１２５Ａの一例を示す図である。
図１０に示すように、対応関係情報１２５Ａは、例えば、ステッピングモータ２０の負荷の大きさ毎に固有のノード識別子が割り当てられたテーブルである。以下、対応関係情報１２５Ａを「テーブル１２５Ａ」とも称する。

【0102】

アドレス設定部１２３Ａは、実施の形態１に係るアドレス設定部１２３と同様に、アクチュエータ１（モータ駆動制御装置１０Ａ）にＬＩＮ通信システムにおけるスレイブとしてのアドレスを設定する。アドレス設定部１２３Ａは、記憶部１２４Ａに記憶されているテーブル１２５Ａと物理量測定部１２２Ａによって測定された物理量（負荷の大きさ）とに基づいて、アクチュエータ１自身のアドレスを設定する。

【0103】

具体的には、アドレス設定部１２３Ａは、物理量測定部１２２Ａによって測定された負荷の大きさに対応するノード識別子をテーブル１２５Ａから読み出し、読み出したノード識別子をアクチュエータ１（モータ駆動制御装置１０Ａ）自身のアドレスとして設定する。例えば、図１０に示すテーブル１２５Ａが記憶部１２４Ａに記憶されており、物理量測定部１２２Ａによって測定された負荷の大きさが“小”であった場合、アドレス設定部１２３Ａは、負荷の大きさ“小”に対応するノード識別子“０ｘ２０”をテーブル１２５Ａから読み出して、アクチュエータ１（モータ駆動制御装置１０Ａ）のアドレスとして設定する。

【0104】

次に、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１０Ａによるアドレス設定の流れについて説明する。なお、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１０Ａによるアドレスの設定の全般的な流れは、図７に示した実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０と同様であり、ステップＳ２のキャリブレーションの処理内容が実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０と相違する。以下では、図７に示すアドレス設定全体の流れについては説明を省略し、モータ駆動制御装置１０Ａによるキャリブレーションの処理手順について説明する。

【0105】

図１１は、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１０Ａによるアドレス設定時のキャリブレーションの流れを示すフローチャートである。

【0106】

実施の形態２に係るキャリブレーションにおいて、先ず、モータ駆動制御装置１０Ａが、ステッピングモータ２０（軸部品３５）を第１方向Ｒ１に回転させてステッピングモータ２０の脱調の検出後に、第２方向Ｒ２にステッピングモータ２０を回転させるまでの処理（ステップＳ２１～Ｓ２３）は、実施の形態１に係るキャリブレーションと同様である。

【0107】

ステップＳ２３において、ステッピングモータ２０を第２方向Ｒ２に回転させるとき、駆動制御信号生成部１２１は、ステッピングモータ２０の負荷の測定開始を物理量測定部１２２Ａに指示する。これにより、物理量測定部１２２Ａが、ステッピングモータ２０の逆起電圧（または電流）の測定を開始する（ステップＳ２４Ａ）。

【0108】

次に、駆動制御信号生成部１２１が、逆起電圧測定部１１４によって測定された逆起電圧を監視することにより、ステッピングモータ２０の脱調の有無を判定する（ステップＳ２５）。脱調が発生していない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、引き続き、駆動制御信号生成部１２１がステッピングモータ２０を第２方向Ｒ２（例えば、図５において右回り）に回転させるように駆動制御信号Ｓｄを生成するとともに、物理量測定部１２２Ａが、ステッピングモータ２０の逆起電圧（または電流）の測定を継続する（ステップＳ２３、ステップＳ２４Ａ）。

【0109】

一方、軸部品３５が仕切り部品７に接触してメカニカルエンドＰｅ２に到達し、ステッピングモータ２０の脱調が発生した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、駆動制御信号生成部１２１が、ステッピングモータ２０の回転を停止させるとともに、物理量測定部１２２Ａが、ステッピングモータ２０の逆起電圧（または電流）の測定値に基づいて、上述した手法によりステッピングモータ２０の負荷の大きさを算出する（ステップＳ２６Ａ）。

【0110】

次に、アドレス設定部１２３ＡがステップＳ２６Ａで算出された負荷の大きさに対応するノード識別子を記憶部１２４Ａに記憶されているテーブル１２５Ａから読み出す（ステップＳ２７Ａ）。これにより、実施の形態２に係るキャリブレーション（ステップＳ２）の一連の処理が終了する。

【0111】

その後、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０と同様に、モータ駆動制御装置１０Ａは、ステップＳ２７Ａで取得したノード識別子を自身のアドレスとして設定する（図７のステップＳ３）。

【0112】

以上、実施の形態２に係るモータ駆動制御装置１０Ａは、モータ２０を駆動させたときのモータ２０の駆動に関する物理量としてモータ２０の負荷の大きさを測定し、その測定値に基づいて、通信システム１００におけるスレイブのアドレスとしてのノード識別子を決定する。

【0113】

これによれば、例えば、通信システム１００においてアクチュエータ１毎にモータ２０の負荷が異なる場合には、その負荷の大きさが各アクチュエータ１の固有値となるので、その固有値を用いることにより、各アクチュエータ１のアドレスを簡単に設定することが可能となる。

【0114】

また、モータ駆動制御装置１０Ａによれば、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０と同様に、スレイブ側の回路構成や制御回路１１０Ａに実装するプログラムを簡素にすることが可能となり、アドレス設定機能の追加に伴う部品コストやソフトウェアの開発工数の増大を抑えることが可能となる。

【0115】

≪実施の形態３≫
図１２は、実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１０Ｂの構成を示すブロック図である。
実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１０Ｂは、ステッピングモータ２０の駆動に関する物理量として可動距離およびステッピングモータ２０の負荷の大きさを測定し、測定した可動距離および負荷の大きさに基づいてアドレスを設定する点において、実施の形態１，２に係るモータ駆動制御装置１０，１０Ａと相違し、その他の点においては実施の形態１，２に係るモータ駆動制御装置１０，１０Ａと同様である。

【0116】

図１２に示すように、実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１０Ｂにおける制御回路１１０Ｂは、通信部１２０、駆動制御信号生成部１２１、物理量測定部１２２Ｂ、アドレス設定部１２３Ｂ、および記憶部１２４Ｂを有している。これらの機能ブロックは、実施の形態１，２に係る制御回路１１０，１１０Ａと同様に、上述したＭＣＵ内のＣＰＵがメモリに記憶されているプログラムに従って各種演算を実行して、タイマ、カウンタ、Ａ／Ｄ変換回路、および入出力Ｉ／Ｆ回路等を制御することによって実現される。

【0117】

物理量測定部１２２Ｂは、ステッピングモータ２０を駆動させたときのステッピングモータ２０の駆動に関する物理量を測定する。本実施の形態において、ステッピングモータ２０の駆動に関する物理量は、例えば、可動距離とステッピングモータ２０の負荷の大きさとを含む。

【0118】

物理量測定部１２２Ｂは、実施の形態１に係る物理量測定部１２２と同様に、ステッピングモータ２０のステップ数に基づいて可動距離を測定する。また、物理量測定部１２２Ｂは、実施の形態２に係る物理量測定部１２２Ａと同様に、ステッピングモータ２０の逆起電圧（または電流）に基づいて負荷の大きさを測定する。

【0119】

記憶部１２４Ｂは、実施の形態１，２に係る記憶部１２４，１２４Ａと同様に、ＬＩＮ通信システムにおけるスレイブとしてのアクチュエータ１自身のアドレスを設定するためのアドレス設定処理に必要な各種情報を記憶する。例えば、記憶部１２４Ｂは、可動距離およびステッピングモータ２０の負荷とノード識別子の対応関係を示す対応関係情報１２５Ｂを記憶している。

【0120】

図１３は、実施の形態３に係る対応関係情報１２５Ｂの一例を示す図である。
図１３に示すように、対応関係情報１２５Ｂは、例えば、可動距離とステッピングモータ２０の負荷の大きさとの組み合わせ毎に、固有のノード識別子が割り当てられたテーブルである。以下、対応関係情報１２５Ｂを「テーブル１２５Ｂ」とも称する。

【0121】

アドレス設定部１２３Ｂは、実施の形態１，２に係るアドレス設定部１２３，１２３Ａと同様に、アクチュエータ１にＬＩＮ通信システムにおけるスレイブとしてのアドレスを設定する。アドレス設定部１２３Ｂは、記憶部１２４Ｂに記憶されているテーブル１２５Ｂと物理量測定部１２２Ｂによって測定された物理量（可動距離および負荷の大きさ）とに基づいて、アクチュエータ１（モータ駆動制御装置１０Ｂ）自身のアドレスを設定する。

【0122】

具体的には、アドレス設定部１２３Ｂは、物理量測定部１２２Ｂによって測定された可動距離と負荷の大きさとの組み合わせに対応するノード識別子をテーブル１２５Ｂから読み出し、読み出したノード識別子をアクチュエータ１自身のアドレスとして設定する。
例えば、図１３に示すテーブル１２５Ｂが記憶部１２４Ｂに記憶されており、物理量測定部１２２Ｂによって測定された負荷の大きさが“大”、可動距離が“１０００～１５００”であった場合、アドレス設定部１２３Ｂは、負荷の大きさ“大”と可動距離“１０００～１５００”との組み合わせに対応するノード識別子“０ｘ７０”をテーブル１２５Ｂから読み出して、アクチュエータ１（モータ駆動制御装置１０Ｂ）のアドレスとして設定する。

【0123】

次に、実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１０Ｂによるアドレス設定の流れについて説明する。なお、実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１０Ｂによるアドレスの設定の全般的な流れは、図７に示した実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０と同様であり、ステップＳ２のキャリブレーションの処理内容が実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０と相違する。以下の説明では、図７に示すアドレス設定全体の流れについては説明を省略し、モータ駆動制御装置１０Ｂによるキャリブレーションの処理手順について説明する。

【0124】

図１４は、実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１０Ｂによるアドレス設定時のキャリブレーションの流れを示すフローチャートである。

【0125】

実施の形態３に係るキャリブレーションにおいて、先ず、モータ駆動制御装置１０Ｂがステッピングモータ２０（軸部品３５）を第１方向Ｒ１に回転させて、ステッピングモータ２０の脱調の検出後に、第２方向Ｒ２にステッピングモータ２０を回転させるまでの処理（ステップＳ２１～Ｓ２３）は、実施の形態１に係るキャリブレーションと同様である。

【0126】

ステップＳ２３において、ステッピングモータ２０を第２方向Ｒ２に回転させるとき、駆動制御信号生成部１２１は、可動距離とステッピングモータ２０の負荷の測定開始を物理量測定部１２２Ｂに指示する。これにより、物理量測定部１２２Ｂが、ステッピングモータ２０のステップ数の測定を開始するとともに（ステップＳ２４）、ステッピングモータ２０の逆起電圧（または電流）の測定を開始する（ステップＳ２４Ａ）。

【0127】

次に、駆動制御信号生成部１２１が、逆起電圧測定部１１４によって測定された逆起電圧を監視することにより、ステッピングモータ２０の脱調の有無を判定する（ステップＳ２５）。脱調が発生していない場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、引き続き、駆動制御信号生成部１２１がステッピングモータ２０を第２方向Ｒ２（例えば、図５において右回り）に回転させるように駆動制御信号Ｓｄを生成するとともに、物理量測定部１２２Ｂが、ステッピングモータ２０の逆起電圧（または電流）およびステップ数の測定を継続する（ステップＳ２３～ステップＳ２４Ａ）。

【0128】

一方、軸部品３５が仕切り部品７に接触してメカニカルエンドＰｅ２に到達し、ステッピングモータ２０の脱調が発生した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、駆動制御信号生成部１２１が、ステッピングモータ２０の回転を停止させるとともに、物理量測定部１２２Ｂが、ステッピングモータ２０のステップ数の測定値に基づいて、上述した手法により可動距離を算出する（ステップＳ２６）。また、物理量測定部１２２Ｂが、ステッピングモータ２０の逆起電圧（または電流）の測定値に基づいて、上述した手法によりステッピングモータ２０の負荷の大きさを算出する（ステップＳ２６Ａ）。

【0129】

次に、アドレス設定部１２３ＢがステップＳ２６で算出された可動距離とステップＳ２６Ａで算出された負荷の大きさとの組み合わせに対応するノード識別子を記憶部１２４Ｂに記憶されているテーブル１２５Ｂから取得する（ステップＳ２７Ｂ）。これにより、実施の形態３に係るキャリブレーション（ステップＳ２）の一連の処理が終了する。その後、実施の形態１に係るモータ駆動制御装置１０と同様に、モータ駆動制御装置１０Ｂは、ステップＳ２７Ｂで取得したノード識別子を自身のアドレスとして設定する（図７のステップＳ３）。

【0130】

以上、実施の形態３に係るモータ駆動制御装置１０Ｂは、モータ２０を駆動させたときのモータ２０の駆動に関する物理量として可動距離とモータ２０の負荷の大きさを測定し、測定した可動距離と負荷の大きさの組み合わせに基づいて、通信システム１００におけるスレイブのアドレスとしてのノード識別子を決定する。

【0131】

これによれば、例えば、通信システム１００を構成するアクチュエータ１＿１～１＿ｎ間で可動距離やモータ２０の負荷の範囲が一致するものが存在する場合であっても、可動距離と負荷の大きさの組み合わせは各アクチュエータ１の固有のものとなり得るので、その固有の組み合わせを用いることにより、各アクチュエータ１のアドレスを簡単に設定することが可能となる。

【0132】

また、モータ駆動制御装置１０Ｂによれば、実施の形態１，２に係るモータ駆動制御装置１０，１０Ａと同様に、スレイブ側の回路構成や制御回路１１０Ｂに実装するプログラムを簡素にすることが可能となり、アドレス設定機能の追加に伴う部品コストやソフトウェアの開発工数の増大を抑えることが可能となる。

【0133】

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0134】

例えば、上記実施の形態では、ステッピングモータ２０に関する物理量としての可動距離を、軸部品３５のメカニカルエンドＰｅ１からメカニカルエンドＰｅ２までの距離Ｄに基づいて測定する場合を例示したが、これに限られない。例えば、軸部品３５（ステッピングモータ２０）の回転可能な角度（範囲）が予め決まっている場合には、その範囲の限界値（下限値および上限値）に基づいて可動距離を算出してもよい。すなわち、可動距離の測定は、実施の形態１で説明したように軸部品３５（ステッピングモータ２０）の物理的な限界値を用いて算出してもよいし、モータ駆動制御装置１内部に設定されている限界値（下限値および上限値）に基づいて算出してもよい。

【0135】

また、実施の形態１において、軸部品３５のメカニカルエンドＰｅ１からメカニカルエンドＰｅ２までの距離Ｄが同一であるアクチュエータ１＿１～１＿ｎがＨＶＡＣシステム内に複数存在する場合には、アドレス設定時において、各アクチュエータ１＿１～１＿ｎの可動距離が相違するように、軸部品３５の可動範囲を物理的に制限する仕切り部材をアクチュエータ１の軸部品３５の周囲に別途設置し、アドレス設定完了後に、その仕切り部材を取り除いてもよい。

【0136】

これによれば、可動距離が同一のアクチュエータ１＿１～１＿ｎがＨＶＡＣシステム内に複数存在する場合であっても、各アクチュエータ１＿１～１＿ｎのアドレスを重複することなく適切に設定することが可能となる。

【0137】

また、上記実施の形態において、モータ２０がステッピングモータである場合を例示したが、これに限られず、モータ２０は、ブラシレスモータ等の他の種類のモータであってもよい。

【0138】

また、上述のフローチャートは、動作を説明するための一例を示すものであって、これに限定されない。すなわち、フローチャートの各図に示したステップは具体例であって、このフローに限定されるものではない。例えば、一部の処理の順番が変更されてもよいし、各処理間に他の処理が挿入されてもよいし、一部の処理が並列に行われてもよい。

【0139】

また、上記の実施形態において、アドレス設定機能として、モータ制御回路１１は、ノード識別子を対応関係情報（テーブル）１２５から読み出して、モータ駆動制御装置１自身のアドレスとして設定する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、モータ制御回路１１は、対応関係情報１２５（１２５Ａ，１２５Ｂ）を参照して、物理量の測定値に対応するノード識別子に、アドレスが設定されたことを示す論理値を設定するように構成されてもよい。例えば、アドレス設定部１２３（１２３Ａ，１２３Ｂ）は、対応関係情報１２５（１２５Ａ，１２５Ｂ）に記憶されている複数のノード識別子のうち物理量の測定値に対応するノード識別子のみを有効にすることにより、有効にしたノード識別子を自身のアドレスとする。これによれば、モータ制御回路１１は、ノード識別子を対応関係情報１２５から読みだすことなく、モータ駆動制御装置１自身のアドレスを設定することが可能になる。

【0140】

また、上記実施の形態において、上位装置２とアクチュエータ１＿１～１＿ｎとは、バス３によってデイジーチェーン接続されていてもよい。具体的には、上位装置２と各アクチュエータ１＿１～１＿ｎとは、バス３を構成する信号線であるバスラインを介して直列的に接続されていてもよい。この場合には、例えば、モータ駆動制御装置１０において、上位装置２とＬＩＮ通信を行うための通信用端子１５を２つ設け、一方の通信端子１５をバス３の上位側のバスラインに接続し、他方の通信端子１５をバス３の下位側のバスラインに接続する。なお、２つ通信用端子１５間にスイッチを設けてもよい。これによれば、スイッチのオン・オフを切り替えることにより、上位装置２に接続すべき下位側のモータ駆動制御装置１０を選択することが可能となる。

【符号の説明】

【0141】

１，１＿１～１＿ｎ…アクチュエータ（スレイブ）、２…上位装置（マスタ）、３…バス、６，７…仕切り部品、１０…モータ駆動制御装置、１１…モータ制御回路、１３…モータ駆動回路、１５…通信用端子、１７…電源端子、１８…グラウンド端子、２０…モータ（ステッピングモータ）、２５…出力軸、２９…モータ端子、３０…１次ギヤ（動力伝達機構）、３１…２次ギヤ（動力伝達機構）、３２…３次ギヤ（動力伝達機構）、３３…出力ギヤ（動力伝達機構）、３５…軸部品、４２…プリント基板、４３…フレキシブルプリント基板、５１…ケース、５２…カバー、１００…通信システム、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ…制御回路、１１１…温度測定部、１１２…電流測定部、１１３…入力電圧測定部、１１４…逆起電圧測定部、１１５…通信回路（ＬＩＮトランシーバ）、１２０…通信部、１２１…駆動制御信号生成部、１２２，１２２Ａ，１２２Ｂ…物理量測定部、１２３，１２３Ａ，１２３Ｂ…アドレス設定部、１２４，１２４Ａ，１２４Ｂ…記憶部、１３１…モータ駆動部、１３２…電流センサ、Ｓｄ…駆動制御信号、Ｖ＿ｓｕｂ…入力電圧、ＧＮＤ…グラウンド電位。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】