特許 7707519 モータ制御装置、モータ制御方法

(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】2025-07-07

(45)【発行日】2025-07-15

(54)【発明の名称】モータ制御装置、モータ制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/24 20060101AFI20250708BHJP

   H02P 6/16 20160101ALI20250708BHJP

【ＦＩ】

H02P6/24

H02P6/16

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020149416

(22)【出願日】2020-09-04

(65)【公開番号】P2022043912

(43)【公開日】2022-03-16

【審査請求日】2023-07-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000002945

【氏名又は名称】オムロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100155712

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 尚

(72)【発明者】

【氏名】水谷 昌樹

【審査官】三島木 英宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－３２１４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１８６９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ６／２４

Ｈ０２Ｐ ６／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３相直流モータの回転の制動時に、前記３相直流モータの回転速度および前記３相直流モータの回転停止までの残りパルス数に基づいて、前記３相直流モータの回転停止位置の調整を開始するか否かを判定する調整開始判定部と、
前記３相直流モータの回転速度がゼロになり、前記３相直流モータの回転停止までの残りパルス数がゼロであることに基づいて、前記調整開始判定部が前記調整を開始すると判定したとき、前記３相直流モータを所望の回転停止位置にて停止させるための、前記３相直流モータの各相の励磁による回転制御を行う停止制御部と、を備えており、
前記停止制御部は、前記３相直流モータの回転状態を監視する回転状態監視部の出力信号を、予め用意された少なくとも１つのテーブルを参照して変換して得られた信号に基づいて、前記回転制御を行うモータ制御装置。

【請求項2】

前記３相直流モータの回転が正転であるときに前記停止制御部が参照する前記テーブルと、前記３相直流モータの回転が逆転であるときに前記停止制御部が参照する前記テーブルとが異なっている請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記調整開始判定部は、前記残りパルス数を前記停止制御部に通知し、
前記停止制御部は、前記残りパルス数に応じた回転量分だけ、前記３相直流モータの回転を進める請求項１または２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記停止制御部は、前記回転状態監視部に第１入力信号が入力される第１範囲から前記回転状態監視部に第２入力信号が入力される第２範囲に回転するときに前記３相直流モータが前記所望の回転停止位置に到達したと判定し、前記所望の回転停止位置は、前記第２範囲のうち前記第１範囲に最も近い位置であり、前記第２入力信号は前記第１入力信号と異なり、前記第２範囲は前記第１範囲と隣接する、請求項１～３の何れか１項に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

３相直流モータの回転の制動時に、前記３相直流モータの回転速度および前記３相直流モータの回転停止までの残りパルス数に基づいて、前記３相直流モータの回転停止位置の調整を開始するか否かを判定する調整開始判定工程と、
前記３相直流モータの回転速度がゼロになり、前記３相直流モータの回転停止までの残りパルス数がゼロであることに基づいて、前記調整開始判定工程にて前記調整を開始すると判定したとき、前記３相直流モータを所望の回転停止位置にて停止させるための、前記３相直流モータの各相の励磁による回転制御を行う停止制御工程と、を含んでおり、
前記停止制御工程にて、前記３相直流モータの回転状態を監視する回転状態監視部の出力信号を、予め用意された少なくとも１つのテーブルを参照して変換して得られた信号に基づいて、前記回転制御を行うモータ制御方法。

【請求項6】

前記停止制御工程は、前記回転状態監視部に第１入力信号が入力される第１範囲から前記回転状態監視部に第２入力信号が入力される第２範囲に回転するときに前記３相直流モータが前記所望の回転停止位置に到達したと判定し、前記所望の回転停止位置は、前記第２範囲のうち前記第１範囲に最も近い位置であり、前記第２入力信号は前記第１入力信号と異なり、前記第２範囲は前記第１範囲と隣接する、請求項５に記載のモータ制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は３相直流モータの停止位置の制御に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、回胴遊技機において、回転するリールの高精度な位置停止が必要なため、リールの回転を制御するためのモータとしてステッピングモータが用いられることが一般的であった。一方、近年、遊技者の興趣を高めるためにリールの駆動速度を速くすることを目的として、リールの回転を制御するためのモータとして直流モータを使用することが検討されている。

【0003】

リールの回転を制御するためのモータとして直流モータを使用する技術の一例として、特許文献１に開示されている技術が挙げられる。特許文献１に開示されている技術においては、直流モータを用いたリールの高精度な位置停止に、ロータリーエンコーダを用いている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１５７６３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に示すように、直流モータでの高精度な位置決めには高価な外付けのロータリーエンコーダが必要になり、コストアップを招いてしまう。そこで、リールの回転を制御するためのモータとしての３相直流モータと、３相直流モータの位置検出および励磁相の切り替えを行うホールＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）とを用いることが考えられる。

【0006】

しかしながら、一般的な３相直流モータおよび複数のホールＩＣの組み合わせでは、特にホールＩＣ間の正確な位置制御が困難であるため、停止位置精度が従来のステッピングモータと比較して劣る部分がある。

【0007】

そこで、本発明の一態様は、３相直流モータにおいて、高精度な停止位置の制御をすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るモータ制御装置は、３相直流モータの回転の制動時に、前記３相直流モータの回転速度および前記３相直流モータの回転停止までの残りパルス数に基づいて、前記３相直流モータの回転停止位置の調整を開始するか否かを判定する調整開始判定部と、前記調整開始判定部が前記調整を開始すると判定したとき、前記３相直流モータを所望の回転停止位置にて停止させるための、前記３相直流モータの各相の励磁による回転制御を行う停止制御部と、を備えており、前記停止制御部は、前記３相直流モータの回転状態を監視する回転状態監視部の出力信号を、予め用意された少なくとも１つのテーブルを参照して変換して得られた信号に基づいて、前記回転制御を行う。

【0009】

上記の構成によれば、停止位置近傍で停止位置の調整を開始することができ、停止位置の調整のために、３相直流モータの制御方法を変更することができる。ホールＩＣの検出結果をテーブルに基づき、３相直流モータの制御方法を変更することで、ホールＩＣによる検出結果が変化しない間において、微細な停止位置の調整が可能になる。従って、３相直流モータにおいて、高精度な停止位置の制御をすることができる。

【0010】

前記３相直流モータの回転が正転であるときに前記停止制御部が参照するテーブルと、前記３相直流モータの回転が逆転であるときに前記停止制御部が参照するテーブルとが異なっていてもよい。

【0011】

上記の構成によれば、停止位置の調整のために用いるテーブルは複数あってもよく、回転方向に応じて適当なテーブルを用いてもよい。

【0012】

前記調整開始判定部は、前記残りパルス数を前記停止制御部に通知し、前記停止制御部は、前記残りパルス数に応じた回転量分だけ、前記３相直流モータの回転を進めてもよい。

【0013】

上記の構成によれば、残りパルス数がある状況で停止した場合でも、残りパルス数に対応する回転量分３相直流モータの回転を進めることができ、当初の停止位置で停止することができる。

【0014】

本発明の一態様に係るモータ制御方法は、３相直流モータの回転の制動時に、前記３相直流モータの回転速度および前記３相直流モータの回転停止までの残りパルス数に基づいて、前記３相直流モータの回転停止位置の調整を開始するか否かを判定する調整開始判定工程と、前記調整開始判定工程にて前記調整を開始すると判定したとき、前記３相直流モータを所望の回転停止位置にて停止させるための、前記３相直流モータの各相の励磁による回転制御を行う停止制御工程と、を含んでおり、前記停止制御工程にて、前記３相直流モータの回転状態を監視する回転状態監視部の出力信号を、予め用意された少なくとも１つのテーブルを参照して変換して得られた信号に基づいて、前記回転制御を行う。

【0015】

本発明の各態様に係るモータ制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記モータ制御装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記モータ制御装置をコンピュータにて実現させるモータ制御装置のモータ制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一態様によれば、３相直流モータにおいて、ホールＩＣの信号を用いて高精度な位置停止が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態１に係る３相直流モータ制御装置の要部の構成を示すブロック図である。

【図2】実施形態１に係る３相直流モータの要部の構成を示す概念図である。

【図3】実施形態１に係る３相直流モータがＣＷ回転およびＣＣＷ回転する場合におけるホールＩＣの出力を示すタイミングチャートである。

【図4】実施形態１に係る入力されたホールＩＣの信号に対するコイルのＵＶＷ相の電圧を示す。

【図5】実施形態１に係るＣＷ回転におけるコイルの励磁による磁界および、ロータの回転角度を表す図である。

【図6】実施形態１に係るホールＩＣ信号切替部における変換テーブルを示す図である。

【図7】実施形態１に係る３相直流モータ制御装置の動作を示すフローチャートである。

【図8】実施形態１に係る３相直流モータ制御装置の停止判定処理を示すフローチャートである。

【図9】実施形態１に係る３相直流モータ制御装置の停止動作における、現在速度とコイルへの印加電圧を示す概要図である。

【図10】参考例に係る３相直流モータの回転方向の違いによる停止位置の違いを表す図である。

【図11】実施形態２に係る回胴遊技機の要部の構成を示すブロック図である。

【図12】実施形態２に係る回胴遊技機の要部の構成を示す概念図である。

【図13】実施形態２に係る停止時のドラムユニットの参考図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

〔実施形態１〕
以下、実施形態１のモータ制御装置について説明する。説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、以降の各実施形態では、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。また、簡潔化のため、公知技術と同様の事項についても、説明を適宜省略する。

【0019】

§１ 適用例
３相直流モータにおいて、回転角度の検出にホールＩＣを用いることが一般的であるが、このホールＩＣの検出結果が変わらない区間では、正確な停止位置の制御が困難である。そこで、停止位置にて３相直流モータが回転し制動していた場合、ホールＩＣによって定まったコイルではなく、予定した停止位置に停止できるように保持トルクを生み出すコイルを励磁することで、停止位置を高精度に制御できる。保持トルクを生み出すコイルは、ホールＩＣの状態と回転方向によって一意に定まる。

【0020】

§２ 構成例
図１は、実施形態１に係る３相直流モータ制御装置１の要部の構成を示すブロック図である。図２は、実施形態１に係る３相直流モータ５０の要部の構成を示す概念図である。

【0021】

３相直流モータ制御システム１００は、マイコン２０と、モータ制御装置１と、モータドライバ３０と、３相直流モータ５０と、を備える。

【0022】

（３相直流モータ５０の構成）
３相直流モータ５０は、コイル５１と、ホールＩＣ５２と、永久磁石５３と、フランジ５４と、を備える。コイル５１は回転しないステータである。ホールＩＣ５２は、３相直流モータ５０の回転に対して固定されたものである。ここでは、コイル５１およびホールＩＣ５２を、３相直流モータ５０の回転に対して固定された固定部材５５と総称する。対して、永久磁石５３およびフランジ５４は、回転するロータ５６である。

【0023】

コイル５１は、Ｕ相に対応するコイル５１ａと、Ｖ相に対応するコイル５１ｂと、Ｗ相に対応する５１ｃとによって構成される。コイル５１ａ・５１ｂ・５１ｃの一点は互いに接続されたコモン端子であり、他点はモータ制御装置１のモータドライバ３０にそれぞれ接続されている。

【0024】

ホールＩＣ５２は、コイル５１ｃとコイル５１ａとの間にあるホールＩＣ５２ａと、コイル５１ａとコイル５１ｂとの間にあるホールＩＣ５２ｂと、コイル５１ｂとコイル５１ｃとの間にあるホールＩＣ５３ｃとによって構成される。ホールＩＣ５２ａ・５２ｂ・５２ｃは近傍にある永久磁石５３の磁極を検出するセンサである。

【0025】

ロータ５６が回転することで、ホールＩＣ５２が検出する永久磁石５３の組み合わせが変わることで３相直流モータ５０の回転角度を検出する。そのため、ホールＩＣの検出結果が変わらない区間では３相直流モータ５０の正確な回転角度がわからない。具体的には、コイル５１が３個で永久磁石５３が４個の場合では、ホールＩＣ５２の検出結果は、１回転を１２分割しているため、同じ検出結果の区間が３０°あることになる。

【0026】

この検出結果を１段階変化させる単位を１パルスと呼び、３相直流モータ５０の回転回数および回転角度を表す単位とする。

【0027】

永久磁石５３は、磁界がＮ極である５３ａおよび５３ｃと、磁界がＳ極である５３ｂおよび５３ｄから構成される。永久磁石５３は、５３ａ・５３ｂ・５３ｃ・５３ｄの順に円環状に配置されたリングであり、ホールＩＣ５２の直上に永久磁石５３が配置され、ロータ５６は固定部材５５の外周を回転する。

【0028】

フランジ５４は、３相直流モータ５０が回転する物体を固定する部材である。例えば、ロータ５６で回転させる、回胴遊技機の回転するロールを固定する。

【0029】

例えば、コイル５１ａからコイル５１ｂに向かって電流を流すことにより、コイル５１ａの磁界はＳ極に、コイル５１ｂの磁界はＮ極に帯磁したとする。帯磁した磁界に釣り合う形で、永久磁石５３が動く。次に、コイル５１ｂからコイル５１ｃに向かって電流を流すことにより、コイル５１ｂの磁界はＳ極に、コイル５１ｃの磁界はＮ極に帯磁したとする。再び、帯磁した磁界に釣り合う形で永久磁石５３が動く。順次、これをくりかえすことにより、永久磁石５３がコイル５１の周辺を回転する。すなわち、ロータ５６が固定部材５５を中心に回転する。このように、コイル５１のＵＶＷ相のうち２極に電流を流すことで、３相直流モータ５０を回転させることができる。

【0030】

３相直流モータ５０は負荷５７を駆動する。負荷５７は、回胴遊技機の回転するロール、減速機、他の任意の負荷でもよい。

【0031】

原点センサ５８は、負荷５７の一回転を検出するセンサであり、負荷５７が実際に出力する角度の原点を定めるセンサである。原点センサ５８の原理としては、例えば、フォトセンサで負荷５７の原点を検出することが考えられる。この場合、負荷５７側に遮光フラグを設け、原点センサ５８のセンサ部は固定し、当該遮光フラグによって遮光および透光することで、負荷５７の原点を検出することが考えられる。原点センサ５８は、マイコン２０および、モータ制御装置１に原点信号を出力する。モータ制御装置１は入力された原点信号により、現在位置を原点位置としてゼロリセットすることができ、上位機器であるマイコン２０からの指令を原点位置からの距離として停止位置を処理して、動作することができる。

【0032】

（３相直流モータ制御装置１の構成）
モータ制御装置１は、パルス信号生成部１１と、センサインタフェース部１２と、制動開始判定部１３と、ホールＩＣ信号切替部１５（停止制御部）と、ＰＷＭ（Pulse width modulation）信号出力部１６と、記憶部４０と、を備える。制動開始判定部１３は、調整開始判定部１４をも備える。

【0033】

マイコン２０は、モータ制御装置１の上位装置にあたり、モータ制御装置１に３相直流モータ５０の回転速度および停止位置を、パルス信号生成部１１に出力する。例えば、停止位置としては、３相直流モータ５０の回転回数および回転角度を指定してもよい。

【0034】

記憶部４０は、モータ制御装置１の制御に用いるデータ及びプログラムを記憶する。記憶部４０は、速度テーブルと、変換テーブルと、を記憶する。

【0035】

パルス信号生成部１１は、入力された３相直流モータ５０の回転速度および停止位置から、３相直流モータの駆動パルスを生成する。駆動パルスは、制動開始判定部１３およびＰＷＭ信号出力部１６に出力する。また、３相直流モータ５０が停止するまでの生成パルス数を決定する。

【0036】

センサインタフェース部１２は、ＵＶＷ相のそれぞれのホールＩＣ５２の検出結果であるＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗを取得し、制動開始判定部１３およびホールＩＣ信号切替部１５にＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗを出力する。センサインタフェース部１２は、ホールＩＣ５２が検出した永久磁石５３の磁極がＮ極である場合Ｈとし、Ｓ極である場合Ｌとする。ＵＶＷ相のそれぞれのホールＩＣ５２の検出結果から、ロータ５６の回転角度を取得することができる。

【0037】

図３は、３相直流モータ５０がＣＷ回転およびＣＣＷ回転する場合におけるホールＩＣ５２の出力を示すタイミングチャートである。図３に示すように、ＵＶＷ相のそれぞれのホールＩＣの検出結果であるＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗは、それぞれ位相が１２０°ずれた矩形波となる。

【0038】

制動開始判定部１３は、３相直流モータ５０に制動をかけるか否かを判定する。制動開始判定部１３は、回転停止までの残りパルス数が、予め記憶部４０に記憶されている速度テーブルに記載の３相直流モータ５０の現在回転速度の制動に要するパルス数未満の場合、３相直流モータ５０に制動をかける。ここで、回転停止までの残りパルス数は、生成パルス数から、停止動作を開始してからの移動済みパルス数（入力済みの駆動パルス数）を減算したものである。制動開始判定部１３は、制動中かを示す制動中信号をＰＷＭ信号出力部１６に出力する。

【0039】

調整開始判定部１４は、３相直流モータ５０の現在回転速度、および回転停止までの残りパルス数から、通常モードと調整モードの動作モードの切り替えを行う。通常モードは、３相直流モータ５０を正常に回転させている場合および制動を行っている場合に取る動作モードである。対して、調整モードは、３相直流モータ５０が制動し、停止する時に、３相直流モータ５０への励磁方法を切り換え、停止位置を微調整し、現在位置の保持を行う動作モードである。調整開始判定部１４は、動作モードおよび残りパルス数をホールＩＣ信号切替部１５に出力し、動作モードをＰＷＭ信号出力部１６に出力する。

【0040】

ホールＩＣ信号切替部１５は、調整開始判定部１４から入力された動作モードに従い、センサインタフェース部１２から入力されたＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗを用いて、３相直流モータ５０を駆動する位相を選択する。

【0041】

通常モードの場合、ホールＩＣ信号切替部１５は、Ｈｕ／Ｈｖ／Ｈｗを、そのままモータドライバ３０に出力する。対して、調整モードの場合、ホールＩＣ信号切替部１５は、入力されたＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗを、記憶部４０にあらかじめ記憶されている変換テーブルに従い変換し、変換後のＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗをモータドライバ３０に出力する。変換テーブルの詳細に関しては後述する。

【0042】

ＰＷＭ信号出力部１６は、駆動パルスと、制動中信号と、調整モードとから、モータドライバ３０にＰＷＭ信号を出力する。出力するＰＷＭ信号のデューティ比は、入力した信号に依存する。制動中信号または調整モードの場合は、記憶部４０にあらかじめ記憶された固定値をデューティ比とする。制動中信号および調整モードは両立しない。

【0043】

また、通常モードで制動中信号がでていない場合、駆動パルスを基にして、デューティ比を定める。すなわち、駆動パルスのパルス速度を算出し、記憶部４０に記憶されている速度テーブルを参照し、予め定められたＰＷＭのデューティ比を選択する。

【0044】

モータドライバ３０は、３相直流モータ５０を駆動するために、コイル５１ａ／５１ｂ／５１ｃがそれぞれ接続されている。Ｈｕ／Ｈｖ／Ｈｗに従い、順にコイル５１のＵＶＷ相を入力されたＰＷＭ信号でもって励磁する。

【0045】

図４は、入力されたホールＩＣ５２の信号に対するコイル５１のＵＶＷ相の電圧を示す。ここで、電圧としては、ハイインピーダンスを表すＨｉ－ｚと、ＰＷＭ信号出力部１６によるＰＷＭを入力するＰＷＭと、ＶＤＤ（Voltage drain）との３種類をとる。ＣＷ回転およびＣＣＷ回転の回転方向の違いによって、電圧も異なる。

【0046】

ＶＤＤが印加されたコイル５２からＰＷＭが印加されたコイル５２に対して、ＰＷＭでの電位が０Ｖの時に電流が流れ、２極のコイル５２に磁界が発生する。図５は、ＣＷ回転におけるコイル５１の励磁による磁界および、ロータの回転角度を表す図である。ここで、図４および図５における、同じＮｏはお互いに対応づく。図５に示すように、コイル５１の励磁を図４に従って励磁することで、３相直流モータ５０は回転する。ＣＣＷ回転においても、図５と位相が異なるがほぼ同様の図が導出できる。

【0047】

（変換テーブル）
図６は、ホールＩＣ信号切替部における変換テーブルを示す図である。変換テーブルは、回転方向により異なるテーブルを用い、ＣＷ回転のものとＣＣＷ回転のものがある。

【0048】

図４および図５に示すように、通常モードでは、コイル５１を励磁する位相を変更することで３相直流モータ５０を回転させるが、調整モードでは、変換テーブルを用いることによって、コイル５１と永久磁石５３（ロータ５６）とが引き合う位置関係になるように、コイル５１を励磁する。すなわち、調整モードでは特定の回転位置での保持トルクを作り出している。

【0049】

また、調整モードにおいては、ホールＩＣ信号切替部１５は、回転停止までの残りパルス数がゼロではない場合、現在位置から残りパルス数分だけ現在の回転を進めた位置での保持トルクを出力する励磁関係となるＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗをモータドライバ３０に出力する。

【0050】

§３ 動作例
図７は、実施形態１に係る３相直流モータ制御装置１の動作を示すフローチャートである。

【0051】

Ｓ１１において、動作モードを通常モードとして停止処理を開始する。

【0052】

Ｓ１２において、パルス信号生成部１１は、３相直流モータ５０が停止するまでの生成パルス数を、マイコン２０から取得した停止位置を基に決定する。

【0053】

Ｓ１３において、センサインタフェース部１２は、ホールＩＣ５２によって、３相直流モータ５０の現在位置を検出し、現在回転速度を算出する。

【0054】

Ｓ１４において、制動開始判定部１３は、残りパルス数が、速度テーブルを参照し、３相直流モータ５０の現在回転速度の制動に要するパルス数未満かを判断する。すなわち、現在位置から制動を開始して停止位置にてちょうど減速できるかを判断する。ここで、残りパルス数は、回転停止までのパルス数を意味し、生成パルス数から、停止動作を開始してからの移動済みパルス数を減算したものである。

【0055】

Ｓ１４においてＮｏの場合（制動を開始しない場合）、Ｓ１５に遷移し、３相直流モータ５０の回転を継続する。Ｓ１５において、ＰＷＭ信号出力部１６は、駆動パルスを基にマイコン２０から指定された速度に対応するＰＷＭ信号をモータドライバ３０に出力する。

【0056】

Ｓ１６において、モータドライバ３０は、ホールＩＣ５２の検出結果（Ｈｕ・Ｈｖ・Ｈｗ）に基づき、コイル５１を励磁し、３相直流モータ５０の回転を継続させる。その後、Ｓ１３に遷移し、Ｓ１４の条件が成立するまでループする。

【0057】

Ｓ１４においてＹｅｓの場合（制動を開始する場合）、Ｓ１７に遷移し、制動停止を開始する。Ｓ１７において、制動開始判定部１３は、制動中の信号をＰＷＭ信号出力部１６に出力する。ＰＷＭ信号出力部１６は、モータドライバ３０に制動用の固定ＰＷＭ信号を出力する。

【0058】

Ｓ１８において、モータドライバ３０は、ホールＩＣ５２の検出結果（Ｈｕ・Ｈｖ・Ｈｗ）に基づき、コイル５１を励磁し、３相直流モータ５０を制動させる。

【0059】

Ｓ１９において、停止判定処理を行い停止する。

【0060】

（停止処理の概要）
図８は、実施形態１に係る３相直流モータ制御装置１の停止判定処理を示すフローチャートである。図９は、実施形態１に係る３相直流モータ制御装置１の停止動作における、現在速度とコイル５１への印加電圧を示す概要図である。

【0061】

回転停止までの残りパルス数および３相直流モータ５０の回転速度によって、異なる停止処理を行う。

【0062】

Ｓ２１において、３相直流モータ５０の現在速度がゼロかどうかを判断する。

【0063】

Ｓ２１においてＮｏの場合（３相直流モータ５０が回転している場合）、Ｓ２２に遷移する。Ｓ２２において、回転停止までの残りパルス数がゼロであるかどうかを判断する。

【0064】

Ｓ２２においてＮｏの場合（残りパルス数がゼロでない場合）、Ｓ２１に戻り、Ｓ２１もしくはＳ２２の条件が満たされるまでループする。

【0065】

（停止処理１）
まず、停止位置で制動し停止する場合の停止処理１を示す。

【0066】

Ｓ２１においてＹｅｓの場合（３相直流モータ５０が停止している場合）、Ｓ２３に遷移する。Ｓ２３において、回転停止までの残りパルス数がゼロであるかどうかを判断する。

【0067】

Ｓ２３においてＹｅｓの場合（残りパルス数がゼロの場合）、Ｓ２４に遷移する。Ｓ２４において、調整開始判定部１４は、調整モードを出力する。

【0068】

Ｓ２５において、ＰＷＭ信号出力部１６が停止保持電圧の固定値をモータドライバ３０にＰＷＭ出力する。

【0069】

Ｓ２６において、モータドライバ３０は、ホールＩＣ５２の検出結果（Ｈｕ／Ｈｖ／Ｈｗ）における調整モードにおいて、コイル５１を所定の時間励磁し、３相直流モータ５０を微調整する。調整モードにより、停止位置が所望の位置で停止させることができる。所定の時間経過後、励磁を解く。

【0070】

停止処理１では、図９における回転速度グラフ７１および印加電圧グラフ７２の場合であり、制動を開始してから徐々に減速し、停止位置で予定通りに停止した場合を示すグラフである。時刻ｔ１までは、一定速度で回転しており、この間コイル５１には正の電圧が印加される。時刻ｔ１からｔ２にかけては、制動中であり、予め定められた一定の負の電圧が印加される。時刻ｔ２において回転が停止する。時刻ｔ２からｔ３にかけては、停止保持期間であり、予め定められた一定の正の電圧が印加される。

【0071】

例えば、ＣＷ回転でＮｏ１で停止すべく通常モードで制動し、Ｎｏ１で停止した場合、残りパルス数がゼロであり、停止処理１となり調整モードに移行する。この場合、現在位置がＮｏ１なため、ホールＩＣ５２の検出結果はＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗ＝Ｈ／Ｌ／Ｈであるため、ホールＩＣ信号切替部１５によって、Ｈｕ／Ｈｖ／Ｈｗ＝Ｌ／Ｈ／Ｈに変換される。そのため、モータドライバ３０は、Ｕ相がＶＤＤで、Ｖ相がＨｉ－ｚで、Ｗ相がＰＷＭで励磁され、Ｎｏ１の停止位置で停止する。

【0072】

（停止処理２）
次に、停止位置までに制動できずに停止する場合の停止処理２を示す。

【0073】

Ｓ２２においてＹｅｓの場合（残りパルス数がゼロの場合）、Ｓ３１に遷移する。Ｓ３１において、調整開始判定部１４は、調整モードを出力する。

【0074】

その後、Ｓ２５に遷移し、停止保持期間だけ調整モードでコイル５１を励磁し、停止処理を終了する。

【0075】

停止処理２では、図９における回転速度グラフ７３および印加電圧グラフ７２の場合であり、制動を開始してから徐々に減速するが、停止位置で減速しきらず回転速度がある場合を示すグラフである。時刻ｔ１までは、一定速度で回転しており、この間コイル５１には正の電圧が印加される。時刻ｔ１からｔ２にかけては、制動中であり、予め定められた一定の負の電圧が印加される。時刻ｔ２において回転が停止する。時刻ｔ２からｔ３にかけては、停止保持期間であり、予め定められた一定の正の電圧が印加される。

【0076】

例えば、ＣＷ回転でＮｏ１で停止すべく通常モードで制動しても、Ｎｏ１で停止しなかった場合、残りパルス数がゼロであり、停止処理２となり調整モードに移行する。この場合、現在位置がＮｏ１なため、ホールＩＣ５２の検出結果はＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗ＝Ｈ／Ｌ／Ｈであるため、ホールＩＣ信号切替部１５によって、Ｈｕ／Ｈｖ／Ｈｗ＝Ｌ／Ｈ／Ｈに変換される。そのため、モータドライバ３０は、Ｕ相がＶＤＤで、Ｖ相がＨｉ－ｚで、Ｗ相がＰＷＭで励磁され、Ｎｏ１の停止位置で停止する。

【0077】

（停止処理３）
さらに、停止位置前に制動し停止する場合の停止処理３を示す。

【0078】

Ｓ２３において、Ｎｏの場合（残りパルス数がゼロではない場合）、Ｓ３２に遷移する。Ｓ３２において、調整開始判定部１４は、調整モードを出力する。

【0079】

Ｓ３３において、残りパルス数を、生成パルス数から、停止動作を開始してからの移動済みパルス数を減算したものとする。

【0080】

Ｓ３４において、ＰＷＭ信号出力部１６が停止保持電圧の固定値をモータドライバ３０にＰＷＭ出力する。

【0081】

Ｓ３５において、ホールＩＣ信号切替部１５は、現在の回転角度でのホールＩＣ５２の検出結果（Ｈｕ／Ｈｖ／Ｈｗ）に対し、残りパルス数分現在の回転を進めた場合での、調整モードにおけるＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗを求め、モータドライバ３０に出力する。モータドライバ３０は入力されたＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗに従いコイル５１を励磁し所定停止位置まで移動させる。

【0082】

その後、Ｓ２５に遷移し、停止保持期間だけ調整モードでコイル５１を励磁し、停止処理を終了する。

【0083】

停止処理３では、図９における回転速度グラフ７４および印加電圧グラフ７５の場合であり、制動を開始してから徐々に減速し、停止位置より手前で減速した場合を示すグラフである。時刻ｔ１までは、一定速度で回転しており、この間コイル５１には正の電圧が印加される。時刻ｔ１からｔ４にかけては、制動中であり、予め定められた一定の負の電圧が印加され、時刻ｔ４で一度、回転が停止する。時刻ｔ４からｔ２にかけては、予定した停止位置で再度停止できるように、再度回転を開始し、時刻ｔ２で予定した停止位置に到達し停止する。この間、予め定められた一定の正の電圧が印加される。時刻ｔ２からｔ３にかけては、停止保持期間であり、予め定められた一定の正の電圧が印加される。

【0084】

例えば、ＣＷ回転でＮｏ１で停止すべく通常モードで制動して、手前のＮｏ６で停止してしまった場合、残りパルス数が１であり、停止処理３となり調整モードに移行する。この場合、現在位置がＮｏ６なため、ホールＩＣ５２の検出結果はＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗ＝Ｌ／Ｌ／Ｈであるが、ホールＩＣ信号切替部１５によって、Ｈｕ／Ｈｖ／Ｈｗは、残りパルス数分進めた位相（Ｎｏ１相当）での調整モードにおける位相変換を行ったＨｕ／Ｈｖ／Ｈｗ＝Ｌ／Ｈ／Ｈに変換される。そのため、モータドライバ３０は、Ｕ相がＶＤＤで、Ｖ相がＨｉ－ｚで、Ｗ相がＰＷＭで励磁され、Ｎｏ１の停止位置で停止する。

【0085】

§４ 作用・効果
本実施形態の制御システム１００は、調整開始判定部において、３相直流モータ５０の回転速度および、３相直流モータの停止位置までの残りパルス数によって、動作モードを通常モードから調整モードに切り替えることができる。

【0086】

停止制御部において、調整モードでは、停止位置を微調整できるように、コイル５１への励磁方法を通常モードから変更することができる。

【0087】

具体的には、ホールＩＣ５２によって導出された現在の回転角度に基づいたコイル５１を励磁するのではなく、変換テーブルによって導出されたコイル５１を励磁することができる。すなわち、変換テーブルを介すことで、回転時と異なる位相での励磁をコイル５１に行うことができ、残りパルス数がゼロになった停止直前での位置決めトルクおよび保持トルクを生成することができる。

【0088】

変換テーブルは３相直流モータ５０の現在の回転方向を逆回転するトルクを生み出し、保持トルクを生成するが、ＣＷ回転（正転）とＣＣＷ回転（逆転）で異なる変換テーブルを用いる必要がある。

【0089】

また、停止位置よりも早く制動し、一度停止してしまった場合でも、当初の停止位置で停止するために、調整モードにて再度回転させ、当初の停止位置にて停止して、保持トルクをかけて保持させることができる。

【0090】

（付記事項）
図１０は、参考例に係る３相直流モータ５０の回転方向の違いによる停止位置の違いを表す図である。

【0091】

Ｎｏ２が目標とする停止位置の場合に関して示す。ＣＷ回転でＮｏ１からＮｏ２に回転する時に、ホールＩＣの状態から停止位置に到達したと判定するパターン１と、ＣＣＷ回転でＮｏ３からＮｏ２に回転する時に、ホールＩＣの状態から停止位置に到達したと判定するパターン２がある。図１０に示すように、パターン１では停止位置９１に停止し、パターン２では、停止位置９２に停止し、回転方向によってホールＩＣの状態が変わらないが、停止位置が変わる場合が発生する。

【0092】

これは、図６の変換テーブルに従い保持電圧をコイル５１に励磁するため、パターン１では、Ｕ相がＨｉ－ｚであり、Ｖ相がＶＤＤであり、Ｗ相がＰＷＭとなり、Ｖ相からＷ相に電流が流れ、Ｖ相がＳ極、Ｗ相がＮ極となり、ロータ５６と引き合った位置（図１０におけるＮｏ２－ｃｗ）で停止する。対して、パターン２では、Ｕ相がＰＷＭであり、Ｖ相がＶＤＤであり、Ｗ相がＨｉ－ｚとなり、Ｖ相からＵ相に電流が流れ、Ｖ相がＳ極、Ｕ相がＮ極となり、ロータ５６と引き合った位置（図１０におけるＮｏ２－ｃｃｗ）で停止する。残りパルス数が同じであっても、回転方向によって、コイル５１の励磁方法が異なり、磁界が変わるため、コイル５１とロータ５６とが引き合う状況も異なる為、停止位置も異なることになる。

【0093】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。

【0094】

§１ 適用例
回胴遊技機（遊技機）において、回転するリール（リール）の停止位置の精度が悪い場合、リールの図柄がずれて停止することがある。この場合、遊技者の興趣を著しく損なうことに繋がる。

【0095】

そこで、リールの回転に３相直流モータを用いることで、回胴遊技機のリールの停止位置を制御することができ、遊技者の興趣を損なわない。

【0096】

§２ 構成例
図１１は、実施形態２に係る回胴遊技機６０の要部の構成を示すブロック図である。図１２は、実施形態２に係る回胴遊技機６０の要部の構成を示す概念図である。

【0097】

回胴遊技機６０は、メダル投入口６１と、スタートレバー６２と、ストップボタン６３と、ドラムユニット６４と、メダル排出口６５と、遊技機制御部８１と、遊技機取得部８３と、を備える。

【0098】

ドラムユニット８４は、３個の回転するリール６４ａ～６４ｃによって構成されている。また、各リールは、それぞれ３相直流モータ５０およびモータ制御装置１を一つずつ備える。ドラムユニット６４を構成するリールの数は、３個に限定されず、少なくとも１つあればよい。メダル投入口６１と、スタートレバー６２と、ストップボタン６３と、メダル排出口６５と、はまとめて遊技機操作部８２とする。

【0099】

メダル投入口６１にメダルを投入することで、回胴遊技機６０を動作できるようになる。動作回数はメダルの投入枚数によって定まっている。

【0100】

スタートレバー６２を操作することで、ドラムユニット６４内の各リール６４ａ～６４ｃが回転を始める。

【0101】

ストップボタン６３は、ドラムユニット６４のリールの数設けられている。ここでは、ストップボタンは３個であり、６３ａ～６３ｃとする。ストップボタン６３ａを押下することでリール６４ａの回転が停止し、ストップボタン６３ｂを押下することでリール６４ｂの回転が停止し、ストップボタン６３ｃを押下することでリール６４ｃの回転が停止する。

【0102】

リール６４ａ～６４ｃは、回胴遊技機６０の遊技結果を決定するリールである。リールには外周に複数の図柄が印刷されている。リール６４ａ～６４ｃは、それぞれ３相直流モータ５０にて個別に回転できるようになっている。３相直流モータ５０とリール６４ａ～６４ｃの間には、減速機があっても構わない。

【0103】

メダル排出口６５は、未使用のメダルを排出する専用の口である。

【0104】

遊技機制御部８１は、回胴遊技機６０の各部を統括して制御する。入力された遊技者の捜査結果を受けて、モータ制御装置１を制御する。

【0105】

遊技機操作部８２は、回胴遊技機６０を遊技者が操作する部位である。メダルの投入／排出およびリールの操作を行うことができる。

【0106】

遊技機取得部８３は、遊技機操作部８２による遊技者の回胴遊技機６０への操作を取得する。取得した操作内容は、遊技機制御部８１に出力する。

【0107】

§３ 動作例
遊技機制御部８１によって、回胴遊技機６０は次の制御を行う。

【0108】

遊技者が、メダル投入口６１にメダルを投入し、スタートレバー６２を操作することで、リール６４ａ～６４ｃが回転を開始する。ストップボタン６３ａ～６３ｃを押下することで、対応したリールは回転を停止する。遊技者が遊技を終える時に、未使用メダルをメダル排出口６５から排出し回収する。

【0109】

モータ制御装置１が調整モードで動作せず通常モードのみで動作する場合、制動停止後、停止保持電圧が出力されないため、図１３に示すようリールの停止位置がずれること（図１３における６４ｂおよび６４ｃの状況）がある。ここで、図１３は、実施形態２に係る停止時のドラムユニット６４の参考図である。このような場合、リール６４ａ～６４ｃの停止位置がずれているため、遊技者の興趣を著しく損なうことが考えられる。

【0110】

対して、調整モードで停止保持電圧が出力される場合、停止時に図１３の状態にはならず、各リールが所定の停止位置すなわち図柄が所定の位置（図１３における６４ａの状況）で停止する。そのため、遊技者の興趣を損なわない。

【0111】

§４ 作用・効果
リール６４ａ～６４ｃに設けられた３相直流モータ５０の制御をモータ制御装置１で行うことで、調整モードによって、ホールＩＣ５２の検出結果が変わらない区間においても、停止位置を限定することができる。そのため、複数のリール６４ａ～６４ｃがお互いの図柄がずれた停止位置で停止することなく、停止させることができ、遊技者の興趣を損なわない。

【0112】

（付記事項）
なお、回胴遊技機６０は、メインリールとしてのリール６４ａ～６４ｃに加え、サブリールをさらに備えていてもよい。サブリールとは、遊技者の興趣を高めるために、遊技者の視覚、聴覚または感覚に訴える演出を行うために、メインリールとは別に回胴遊技機６０に設けられているものである。

【0113】

そして、サブリールを備えた回胴遊技機６０においては、当該サブリールの回転に用いられる３相直流モータ５０と、この３相直流モータ５０を制御するためのモータ制御装置１をさらに備えていることが好ましい。サブリールに対応する３相直流モータ５０およびモータ制御装置１の機能は、各リール６４ａ～６４ｃに対応する３相直流モータ５０およびモータ制御装置１の機能と同様であるため、詳細な説明は省略する。

【0114】

〔ソフトウェアによる実現例〕
モータ制御装置１の制御ブロック（特に調整開始判定部１４およびホールＩＣ信号切替部１５）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

【0115】

後者の場合、モータ制御装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

【0116】

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0117】

１ モータ制御装置
１２ センサインタフェース部（回転状態監視部）
１４ 調整開始判定部
１５ ホールＩＣ信号切替部（停止制御部）
５０ ３相直流モータ
６０ 回胴遊技機（遊技機）
６４ａ～６４ｃ リール

【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】