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Title:
MOTOR DEVICE, MOTOR DRIVE SYSTEM PROVIDED WITH MOTOR DEVICES, AND INTEGRATED CIRCUIT DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/128216
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a motor device comprising a motor and a drive control circuit for controlling driving of the motor. The drive control circuit is provided with a control unit for generating a control signal for controlling the rotation of the motor, a drive unit for driving the motor on the basis of the control signal, and a communication unit for performing serial communication via a serial communication bus for transmitting serial data. The communication unit has an address generation function of generating and setting an address.

Inventors:
YASOHARA MASAHIRO
INOUE TOMOHIRO
SUGIURA KENJI
TAZAWA TORU
KISHIMOTO KENICHI
Application Number:
PCT/JP2009/001586
Publication Date:
October 22, 2009
Filing Date:
April 06, 2009
Export Citation:
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Assignee:
PANASONIC CORP (JP)
YASOHARA MASAHIRO
INOUE TOMOHIRO
SUGIURA KENJI
TAZAWA TORU
KISHIMOTO KENICHI
International Classes:
G08C15/06; H02P5/00
Foreign References:
JP2001161095A2001-06-12
JP2002334390A2002-11-22
JP2000073238A2000-03-07
JP2007312447A2007-11-29
JP2008022638A2008-01-31
Attorney, Agent or Firm:
NAITO, Hiroki et al. (JP)
Hiroki Naito (JP)
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Claims:
モータと前記モータを駆動制御する駆動制御回路とを含むモータ装置であって、
前記駆動制御回路は、
シリアル通信バスを介して送出されたシリアルデータを受信し、設定されたアドレスを参照して自己宛の前記シリアルデータを取り込むとともに、受信した前記シリアルデータを中継して送出する通信部を備え、
前記通信部は、前記アドレスを生成し、設定するアドレス生成機能を有したことを特徴とするモータ装置。
前記シリアル通信バスは、シリアルデータを伝送するシリアルデータラインとクロック信号を伝送するクロックラインとを含むことを特徴とする請求項1に記載のモータ装置。
前記通信部は、前記シリアル通信バスから受け取ったアドレス設定情報に基づきアドレスを生成し、生成した前記アドレスを自己のアドレスとして設定するとともに、設定した前記アドレスに関する情報を前記アドレス設定情報として前記シリアル通信バスを介して送出することを特徴とする請求項2に記載のモータ装置。
前記通信部は、前記アドレスの生成および設定が完了するまで、前記シリアルデータの中継を切断することを特徴とする請求項3に記載のモータ装置。
前記通信部は、自己のアドレスを生成する指令に応答して、前記シリアルデータの中継を切断することを特徴とする請求項4に記載のモータ装置。
前記通信部は、前記シリアルデータの中継を切断した後、前記アドレス設定情報が前記シリアルデータラインを介して送出されるように切り替え、その後、前記シリアルデータの中継ができるように切り替えることを特徴とする請求項5に記載のモータ装置。
前記通信部は、前記シリアル通信バスから受け取った前記アドレス設定情報が示すアドレスを前記自己のアドレスとして設定するとともに、前記自己のアドレスの値に所定の演算を施した値を前記アドレス設定情報として前記シリアル通信バスを介して送出することを特徴とする請求項6に記載のモータ装置。
前記通信部は、前記シリアル通信バスから受け取った前記アドレス設定情報が示すアドレスの値に所定の演算を施した値を前記自己のアドレスとして設定するとともに、前記自己のアドレスとして設定した値を前記アドレス設定情報として前記シリアル通信バスを介して送出することを特徴とする請求項6に記載のモータ装置。
前記通信部は、シリアルデータラインの入力レベルに基づき、前記シリアルデータの中継を切断することを特徴とする請求項4に記載のモータ装置。
前記通信部は、前記シリアルデータの中継を切断した後、前記アドレス設定情報が前記シリアルデータラインを介して送出されるように切り替え、その後、前記シリアルデータの中継ができるように切り替えることを特徴とする請求項9に記載のモータ装置。
前記通信部は、前記シリアル通信バスから受け取った前記アドレス設定情報が示すアドレスを前記自己のアドレスとして設定するとともに、前記自己のアドレスの値に所定の演算を施した値を前記アドレス設定情報として前記シリアル通信バスを介して送出することを特徴とする請求項10に記載のモータ装置。
前記通信部は、前記シリアル通信バスから受け取った前記アドレス設定情報が示すアドレスの値に所定の演算を施した値を前記自己のアドレスとして設定するとともに、前記自己のアドレスとして設定した値を前記アドレス設定情報として前記シリアル通信バスを介して送出することを特徴とする請求項10に記載のモータ装置。
前記シリアルデータラインは、前記シリアルデータを前段側から受け取り後段側に送出する第1のデータラインと、前記シリアルデータを後段側から受け取り前段側に送出するとともに自己の前記シリアルデータも前段側に送出する第2のデータラインとで構成されることを特徴とする請求項3に記載のモータ装置。
前記通信部は、前記第1のデータラインを介して前段側から受け取った前記アドレス設定情報に基づきアドレスを生成し、生成した前記アドレスの情報を前記第2のデータラインへと送出することを特徴とする請求項13に記載のモータ装置。
前記モータは、可動子と3相の駆動巻線とを有し、少なくとも正弦波駆動されるブラシレスDCモータであることを特徴とする請求項1に記載のモータ装置。
請求項1から15までのいずれか1項に記載のモータ装置を複数個、順次直列に配置するとともに、各モータ装置を制御するホスト装置を備え、前記ホスト装置と複数個の前記モータ装置の前記通信部とを前記シリアル通信バスで接続したことを特徴とするモータ駆動システム。
複数個直列に配置された前記モータ装置における一方端の前記通信部から他方端の前記通信部へ向けて、前記通信部のそれぞれが順番にそれぞれを識別するためのアドレスを生成することを特徴とする請求項16に記載のモータ駆動システム。
前記ホスト装置から、前記ホスト装置と前記シリアル通信バスで直接接続された前記一方端の通信部に対して、まず、アドレス設定情報が送出され、前記他方端の通信部へ向けて、前記通信部のそれぞれが順番に前記アドレスを生成することを特徴とする請求項17に記載のモータ駆動システム。
前記アドレス生成機能を有効にするアドレス設定モードを有し、前記アドレス設定モードが開始されると、前記通信部のそれぞれが、少なくとも前記シリアルデータの中継を切断することを特徴とする請求項18に記載のモータ駆動システム。
前記通信部のそれぞれは、生成した前記アドレスの値を含むホスト通知情報を、前記ホスト装置に通知することを特徴とする請求項19に記載のモータ駆動システム。
前記他方端とする通信部は、後段側から前記シリアルデータを受け取る入力のレベルを判定することで、自己が他方端であることを判定し、少なくとも判定した結果情報を含むホスト通知情報として、前記ホスト装置に通知することを特徴とする請求項19に記載のモータ駆動システム。
モータと前記モータを駆動制御する駆動制御回路とを含むモータ装置であって、
前記駆動制御回路は、
前記モータの回転を制御するための制御信号を生成する制御部と、
前記制御信号に基づき前記モータを駆動する駆動部と、
シリアルデータを伝送するシリアルデータラインとシリアル制御信号を伝送するシリアル制御ラインとを含むシリアル通信バスを介してシリアル通信を行う通信部とを備え、
前記通信部は、シリアル制御信号のレベルに応じて前記シリアルデータを取り込むかどうかを判定することを特徴とするモータ装置。
前記シリアル制御ラインが、モータ装置ごとに信号が順番に伝送されるようにシフトレジスタ状に接続される状態と、前記シリアル制御ラインが、信号が共通に伝送されるように直列に接続される状態とに切り替え可能としたことを特徴とする請求項22に記載のモータ装置。
前記モータは、可動子と3相の駆動巻線とを有し、前記駆動部により少なくとも正弦波駆動されるブラシレスDCモータであることを特徴とする請求項22に記載のモータ装置。
請求項22から24までのいずれか1項に記載のモータ装置を複数個、順次直列に配置するとともに、各モータ装置を制御するホスト装置を備え、前記ホスト装置と複数個の前記モータ装置の前記通信部とを前記シリアル通信バスで接続したことを特徴とするモータ駆動システム。
複数個の前記モータ装置に対して個別にシリアルデータを伝送する個別伝送モードと、複数個の前記モータ装置の全てに対してシリアルデータを伝送する共通伝送モードとを有したことを特徴とする請求項25に記載のモータ駆動システム。
前記シリアル制御信号は、前記ホスト装置に接続された前記モータ装置の前記通信部からその反対側に向けて順番に伝送されることを特徴とする請求項26に記載のモータ駆動システム。
前記個別伝送モードにおいて前記シリアル制御ラインは、モータ装置ごとに信号が順番に伝送されるようにシフトレジスタ状に接続され、前記共通伝送モードにおいて前記シリアル制御ラインは信号が共通に伝送されるように直列に接続されたことを特徴とする請求項26に記載のモータ駆動システム。
前記シリアル制御信号は、前記ホスト装置に接続された前記モータ装置の前記通信部からその反対側に向けて順番に伝送されることを特徴とする請求項28に記載のモータ駆動システム。
モータを駆動制御する駆動制御回路を含む集積回路装置であって、
前記駆動制御回路は、
前記モータの動作を制御するための制御信号を生成する制御部と、
前記制御信号に基づき前記モータを駆動する駆動部と、
シリアル通信バスを介して送出されたシリアルデータを受信し、設定されたアドレスを参照して自己宛の前記シリアルデータを取り込むとともに、受信した前記シリアルデータを中継して送出する通信部とを備え、
前記通信部は、前記アドレスを生成し、設定するアドレス生成機能を有したことを特徴とする集積回路装置。
モータを駆動制御する駆動制御回路を含む集積回路装置であって、
前記駆動制御回路は、
前記モータの回転を制御するための制御信号を生成する制御部と、
前記制御信号に基づき前記モータを駆動する駆動部と、
シリアルデータを伝送するシリアルデータラインとシリアル制御信号を伝送するシリアル制御ラインとを含むシリアル通信バスを介してシリアル通信を行い、シリアル制御信号のレベルに応じて前記シリアルデータを取り込むかどうかを判定する通信部とを備えたことを特徴とする集積回路装置。
Description:
モータ装置、およびそれらを備 たモータ駆動システム並びに集積回路装置

 本発明は、例えば複写機やプリンタ等の うに複数のモータ装置を備えた情報機器に 載されるモータ装置、およびそれらを備え モータ駆動システム並びに集積回路装置に し、特に、シリアルデータを用いたシリア 通信により駆動制御されるモータ装置、お びそれらを備えたモータ駆動システム並び 集積回路装置に関する。

 このような複写機やレーザプリンタなど 情報機器では、通常、上述したように複数 モータが搭載されている。特に、近年、こ ようなドキュメントを扱う情報機器は、カ ー化、多機能化や高精度化が進み、1台の機 器に搭載されるモータの個数も増加傾向にあ る。このため、各モータの制御方法などが複 雑化するとともに、各モータを制御するため の信号線も増加している。

 例えば、容易に回転制御ができるため近 多く用いられるようになったブラシレスDC ータの場合、モータ本体とモータ駆動制御 路とを一体化してモータ装置とし、マイコ などとモータ駆動制御回路とを各種信号線 接続してモータの回転制御を行うような構 が一般的となっている。このとき、マイコ とモータ駆動制御回路との間では、例えば 起動/停止、ブレーキ動作/解除、正転/逆転 回転数指令、回転数モニタ、回転数位相ロ ク検知、制御ゲイン切替など多くの信号線 接続される。このため、モータの個数が増 すると、それに伴なってこのような信号線 増加する。そして、配線スペースの増大に る機器の小型化の阻害、機器側に設けられ マイコンなどのメインコントローラのポー 負担や制御負担の増加、これらに伴なうシ テムコストの増加などを招くことになる。

 ところで、近年、このような信号線の増 を抑制するため、各種の機器においてシリ ル通信を利用して制御対象を制御する手法 広く用いられている。機器におけるシリア 通信は、機器内において、マイコンなどと 制御対象とをシリアル通信バスで接続する とによって実現される。ここで、シリアル 信バスは、シリアルデータを伝送するため 数本の信号線で構成されるデータバスであ 。このとき、各制御対象は、それぞれが識 されるようにするため、それぞれにアドレ のような識別番号が割り当てられる。そし 、マイコンが識別番号を指定しながら必要 データを送受信することで、各制御対象と 別にデータ通信することができる。このよ にして、信号線の増加を抑制しながら、複 の制御対象と各種データの受け渡しが可能 なり、マイコンはこのデータを用いて各制 対象を制御できる。

 そこで、上述したような複数のモータを えた機器においても同様に、このようなシ アル通信を利用した技術が提案されている

 このような技術の1つとして、従来、モー タを駆動する駆動制御回路に対して、シリア ル通信バスが縦続接続となるように順次シリ アル接続し、これによって配線効率を向上さ せるような複数モータの駆動システムが提案 されている(例えば、特許文献1参照)。

 このような従来の駆動システムは、次の うに構成されている。すなわち、シリアル 信バスを介して複数のモータをそれぞれ駆 するためのデータがシリアルデータとして 出される。モータごとに設けたモータ駆動 御回路は、シリアル通信バスを介して順次 リアル接続されている。また、各モータ駆 制御回路には、ビットスイッチなどにより それぞれを特定するためのアドレスが設定 れている。そして、まず、複数のモータ駆 制御回路のうち第1のモータ駆動制御回路が データを受信する。このとき、第1のモータ 動制御回路は、シリアル通信バスを介して 出されたアドレスを参照して、自己宛に送 れた第1のモータ駆動制御回路用のデータの を抽出し、レジスタに格納する。また、第1 のモータ駆動制御回路は、自己宛ではないデ ータを、次段のモータ駆動制御回路に転送す る。以降、第1のモータ駆動制御回路と同様 処理を行っていくことで、複数のモータを 動制御する。従来の駆動システムは、この うな構成とすることにより、少ない配線数 簡素な構成を可能としている。

 また、複数のモータを制御する場合、各 ータが協調して動作するように制御しなけ ばならない場合が多々ある。このため、従 、複数のモータを同時に制御する同時制御 ードを設け、それぞれのモータの動作を同 させて変更できるように構成し、協調的な ータの動作を容易に実現するような駆動シ テムも提案されている(例えば、特許文献2 照)。

 一方、これらの従来の駆動システムは、 け取ったデータが自己宛に送られたデータ あるかどうかを判定するため、上述のよう 、各モータ駆動制御回路は個別のアドレス 設定するためのビットスイッチなどが必要 あった。このため、モータ装置の個数が多 なると、このようなビットスイッチによる 品数が増加する。さらに、それぞれのモー 駆動制御回路に対して設定する必要がある め、その設定に手間がかかったり、設定ミ が起こったりするなどの課題があった。

 このため、従来、上述のモータ装置に相 するスレーブ装置に個々のアドレスを設定 なくとも、ホスト装置が個々のスレーブ装 と選択的にシリアル通信を行うことを可能 した通信制御装置なども提案されている(例 えば、特許文献3参照)。

 このような従来の通信制御装置は、次の うに構成されている。すなわち、ホスト装 とスレーブ装置とはシフトパルスラインを して、順次リンク状に接続されている。ホ ト装置からスレーブ装置へ、また、上流側 スレーブ装置から下流側のスレーブ装置へ 、シフトクロックに従ってシフトパルスが 番に転送される。スレーブ装置は、このシ トパルスが入力されている状態で、シフト ロック信号が入力されると、シリアル通信 能な状態になったと判断する。そして、こ とき、このスレーブ装置は、シリアル通信 インを介してホスト装置とシリアル通信を う。例えば、ホスト装置から2度シフトクロ ックが送出されると、シフトパルスは、2番 のスレーブ装置のみに入力された状態とな 。これにより、2番目のスレーブ装置のみが 択されたことになり、ホスト装置と2番目の スレーブ装置とのシリアル通信が可能となる 。

 しかしながら、上述した従来の通信制御装 は、例えば、各スレーブ装置に対して同じ ータを伝送する場合であっても、通信する レーブ装置を1つ1つ選択するような構成と る。このために、上流側から下流側へと所 のスレーブ装置までシフトパルスの伝送を り返す必要があり、複数のモータ装置を高 に制御するシステムには不向きであるとい 課題があった。

特開2001-161095号公報

特開2008-22638号公報

特開2000-73238号公報

 本発明のモータ装置は、モータとこのモ タを駆動制御する駆動制御回路とを含むモ タ装置である。この駆動制御回路は、シリ ル通信バスを介して送出されたシリアルデ タを受信し、設定されたアドレスを参照し 自己宛のシリアルデータを取り込むととも 、受信したシリアルデータを中継して送出 る通信部を備える。そして、この通信部が アドレスを生成し、設定するアドレス生成 能を有した構成である。

 また、本発明のモータ駆動システムは、 のモータ装置を複数個、順次直列に配置す とともに、各モータ装置を制御するホスト 置を備える。そして、ホスト装置と複数個 モータ装置の通信部とをシリアル通信バス 接続した構成である。

 また、本発明の集積回路装置は、モータ 駆動制御する駆動制御回路を含む集積回路 置である。この駆動制御回路は、モータの 作を制御するための制御信号を生成する制 部と、制御信号に基づきモータを駆動する 動部と、シリアル通信バスを介して送出さ たシリアルデータを受信し、設定されたア レスを参照して自己宛のシリアルデータを り込むとともに、受信したシリアルデータ 中継して送出する通信部とを備える。そし 、通信部が、アドレスを生成し、設定する ドレス生成機能を有した構成である。

 このような構成により、同一のモータ装 を複数個配置し、各通信部がシリアル通信 スを介して順次直列となるように接続した き、例えば、最上流側のモータ装置から下 側のモータ装置へと順次、自動的に個別の ドレスを設定することが可能となる。すな ち、例えば、ホスト装置が、接続された最 流側の通信部に対してアドレス設定情報を えることにより、まず、最上流側の通信部 自己のアドレスを設定する。これとともに 最上流側の通信部が、設定したアドレスに する情報として、例えば、自己のアドレス 1を加えた値をその情報として、次段の通信 部に送出する。すると、この次段の通信部は 、最上流側のアドレスに1を加えた値を自己 アドレスとして設定する。このようにして 各モータ装置には、それぞれが異なった値 なるアドレスが自動的に設定されることに る。特に、本モータ装置は、例えば生産段 においては、それぞれが同一であり、アド スの区分など必要はないため、単一品種と て扱うことができる。このため、モータ装 としての仕様を統一、標準化でき、生産や 品管理としての効率化を図ることができ、 ータ装置のコスト削減にも寄与できる。

 このように、本発明は、それぞれのモー 装置においてアドレスを自動的に生成でき ため、アドレスを設定するための煩雑な作 は不要で、しかもアドレスの設定ミスも発 しないものとなる。また、各モータ装置そ ぞれに対してアドレスが自動的に設定され ため、アドレスを用いて高速に複数のモー 装置を制御することができる。また、各モ タ装置は、例えば生産段階においてはアド ス区分などの必要がないため、生産や部品 理としての効率化をも図ることができる。

 さらに、本発明のモータ装置は、モータ このモータを駆動制御する駆動制御回路と 含むモータ装置である。この駆動制御回路 、モータの回転を制御するための制御信号 生成する制御部と、制御信号に基づきモー を駆動する駆動部と、シリアルデータを伝 するシリアルデータラインとシリアル制御 号を伝送するシリアル制御ラインとを含む リアル通信バスを介してシリアル通信を行 通信部とを備える。そして、通信部が、シ アル制御信号のレベルに応じてシリアルデ タを取り込むかどうかを判定する構成であ 。

 また、本発明のモータ駆動システムは、 のモータ装置を複数個配置するとともに、 モータ装置を制御するホスト装置を備える そして、ホスト装置と複数個のモータ装置 駆動制御回路とをシリアル通信バスで接続 た構成である。

 また、本発明のモータ駆動システムは、 数個のモータ装置に対して個別にシリアル ータを伝送する個別伝送モードと、複数個 モータ装置の全てに対してシリアルデータ 伝送する共通伝送モードとを有した構成で る。

 また、本発明の集積回路装置は、モータ 駆動制御する駆動制御回路を含む集積回路 置である。そして、この駆動制御回路が、 ータの回転を制御するための制御信号を生 する制御部と、制御信号に基づきモータを 動する駆動部と、シリアルデータを伝送す シリアルデータラインとシリアル制御信号 伝送するシリアル制御ラインとを含むシリ ル通信バスを介してシリアル通信を行い、 リアル制御信号のレベルに応じてシリアル ータを取り込むかどうかを判定する通信部 を備えた構成である。

 このような構成により、例えば、ホスト 置から各モータ装置の通信部に対して、1つ のモータ装置のみにおいてシリアル制御信号 のレベルが他のモータ装置と異なるように、 シリアル制御信号を介してシリアル制御信号 を伝送することにより個別のモータ装置を選 択できる。一方、ホスト装置から各モータ装 置の通信部に対して、それぞれのモータ装置 においてシリアル制御信号のレベルが同一と なるように、シリアル制御信号を介してシリ アル制御信号を伝送することにより全てのモ ータ装置を選択できる。

 このように、本発明は、シリアル制御ラ ンを介してモータ装置を選択できるため、 ドレスを設定するためのビットスイッチな 必要なく、またビットスイッチを設定操作 る必要もない。また、複数個のモータ装置 対して個別にシリアルデータを伝送する個 伝送モードと、複数個のモータ装置の全て 対してシリアルデータを伝送する共通伝送 ードとを容易に切り替えることができるた 、同じデータを伝送する場合には、容易か 即座にそれぞれのモータ装置にそのデータ 伝送できる。また、各モータ装置は、例え 生産段階においてはアドレス区分などの必 がないため、生産や部品管理としての効率 をも図ることができる。

図1は、本発明の実施の形態1における ータ駆動システムの構成を示すブロック図 ある。 図2は、同モータ駆動システムのモータ 装置の詳細な構成を示すブロック図である。 図3は、同モータ駆動システムの要部を 示すブロック図である。 図4は、本発明の実施の形態2における ータ駆動システムの構成図である。 図5は、同モータ駆動システムのモータ 装置の詳細な構成を示すブロック図である。 図6は、同モータ駆動システムの要部を 示すブロック図である。

符号の説明

 10,110  ホスト装置
 11,111  シリアル通信バス
 20,120  モータ装置
 21,121  駆動制御回路
 23,123  通信部
 24,124  パラメータ設定部
 25,125  制御部
 26,126  駆動部
 29,129  モータ
 31,131  入力処理部
 32,132  出力処理部
 33,133  転送処理部
 34  アドレス処理部
 41  アドレスメモリ
 42  照合部
 43  解読部
 44,144  設定メモリ
 51,151  速度制御部
 52,152  基本動作処理部
 53,153  FB要求処理部
 54,154  FB情報メモリ
 61,161  正弦波駆動部
 62,162  パワー部
 63,163  保護部
 91,191  速度検出器
 92,192  位置検出器
 221,321  集積回路装置
 331,332,431,432  セレクタ
 341  アドレス制御部
 342  アドレス生成部
 343  アドレス設定部
 134  取込部
 135  モード判定部
 433  シフトレジスタ

 以下、本発明の実施の形態について図面 参照しながら説明する。

 (実施の形態1)
 図1は、本発明の実施の形態1におけるモー 駆動システムの構成を示すブロック図であ 。

 図1に示すように、本モータ駆動システム は、モータ29とモータ29を駆動制御する駆動 御回路21とを含むモータ装置20を複数個配置 るとともに、各モータ装置20を制御するホ ト装置10を備えている。そして、ホスト装置 10と複数個のモータ装置20の駆動制御回路21と は、シリアル通信バス11を介してシリアル通 接続されている。図1では、ホスト装置10が 3個のモータ装置20を制御するような一例を しており、それぞれのモータ装置20は同一 種である。

 ホスト装置10は、例えば、モータ装置20が 搭載される機器に備えられ、マイコン(マイ ロコンピュータ)あるいはDSP(Digital Signal Proc essor)などで構成される。このようなホスト装 置10から、シリアル通信バス11を介して、モ タ装置20の速度などを制御するための各種デ ータが各モータ装置20に通知される。また、 に、モータ29の回転数に関するデータなど 各モータ装置20から、シリアル通信バス11を して、ホスト装置10に通知される。

 また、各モータ装置20において、駆動制 回路21は、シリアル通信バス11に接続された 信部23、モータ装置20を動作させるための各 種パラメータが設定されたパラメータ設定部 24、モータ29の回転などの動作を制御する制 部25、およびモータ29を駆動する駆動部26を えている。

 通信部23は、ホスト装置10から、それぞれ がシリアル通信バス11を介して順次直列接続 なるように接続されている。すなわち、各 信部23は、ホスト装置10からのシリアルデー タを後段の通信部23へと中継しながら転送す とともに、後段側の通信部23から通知され シリアルデータを中継してホスト装置10へと 転送するように構成されている。通信部23は このようなシリアル通信バス接続された構 によって、ホスト装置10とのシリアル通信 行う。

 パラメータ設定部24は、シリアル通信バ 11を介して通信部23に伝送されるシリアルデ タから、自己宛のデータを取得する。パラ ータ設定部24は、取得した各種データを、 御パラメータや駆動パラメータなどに区分 てメモリなどの記憶部に記憶する。このよ にして、パラメータ設定部24には、各種パラ メータなどのデータが設定される。

 制御部25は、パラメータ設定部24に設定さ れたパラメータや指令情報を用いて、例えば 、回転などの動作を制御するための制御信号 を生成する。制御部25は、この制御信号によ モータ29の回転動作を制御するなど、モー 装置20における各種制御や処理を行う。そし て、駆動部26は、制御部25からの制御信号に づきモータ29を駆動する。

 また、本実施の形態では、シリアル通信 ス11が、シリアルデータを伝送するシリア データラインとして、第1のデータラインと てのデータ出力ラインSOおよび第2のデータ インとしてのデータ入力ラインSIと、クロ ク信号(以下、単に「クロック」と呼ぶ)を伝 送するクロックラインCLKとの3つの信号線で 成されるような一例を挙げている。データ 力ラインSOには、ホスト装置10からモータ装 20にシリアルデータが伝送される。データ 力ラインSIには、モータ装置20からホスト装 10にシリアルデータが伝送される。そして クロックラインCLKには、ホスト装置10からシ リアルデータに同期したクロックが伝送され る。

 このようなシリアル通信バス11の構成に いて、ホスト装置10がクロックとともにシリ アルデータを送出すると、ホスト装置10と直 にシリアル通信バス11で接続された最上流 となるモータ装置20の通信部23にクロックと リアルデータとが伝送される。この最上流 の通信部23は、受け取ったクロックとシリ ルデータとを中継して、次段の通信部23へ転 送する。このようにして、ホスト装置10から 一方端となる最上流側の通信部23、その後 の通信部23へと、他方端となる最下流側の通 信部23に向けて順番に、各通信部23を介しな ら、データ出力ラインSOを通してシリアルデ ータが伝送される。また、逆に、例えば、最 下流側の通信部23からホスト装置10に通知す ようなデータは、最下流側の通信部23から、 その前段の通信部23へと、ホスト装置10まで 番に、各通信部23を介しながら、データ入力 ラインSIを通してシリアルデータが伝送され 。

 このように、本実施の形態のモータ駆動 ステムは、シリアルデータラインとクロッ ラインとを含むクロック同期方式に基づく リアル通信バスを利用している。このよう シリアル通信バスは、複数のラインが必要 あるものの、クロックラインから受け取っ クロックで単にシリアルデータを例えば取 込めばよい。このため、情報機器間で利用 れる非同期通信方式を用いた通信プロトコ などと比較して、複雑な通信処理手順など 要なく、簡易な構成で実現できるとともに ホスト装置10の処理負荷も軽減できる。そ て、複雑な通信処理手順など必要ないため 答性を高めることができ、本実施の形態の うな応答性が重視されるモータ装置20の制御 として適している。また、クロック周波数の 自由度なども高い。

 図2は、本発明の実施の形態におけるモー タ駆動システムのモータ装置20の詳細な構成 示すブロック図である。

 図2に示すような構成により、駆動制御回 路21がモータ29を駆動制御する。本実施の形 では、モータ29が駆動制御回路21により正弦 駆動されるブラシレスDCモータである一例 挙げて説明する。なお、シリアル通信バス11 を介したホスト装置10からの制御により、正 波駆動と矩形波駆動とが選択可能なように 成してもよい。また、駆動制御回路21の機 の一部あるいは全部は、1つまたは複数の集 回路装置により実現され、駆動制御回路21 機能を実現する回路素子がプリント基板上 形成される。本実施の形態では、図2に示す うに、駆動制御回路21の機能の全部が集積 路装置221により実現された一例を挙げてい 。そして、モータ装置20は、このようなプリ ント基板が、モータ29に内蔵または一体化さ ている。

 モータ29は、可動子と、U相、V相およびW とする3相の駆動巻線とを有している。各駆 巻線には、駆動制御回路21から、それぞれ 動電圧U、VおよびWが供給される。また、モ タ29の近辺には、モータ29の速度を検出する 度検出器91、およびモータ29の可動子の位置 を検出する位置検出器92が配置されている。 度検出器91は、検出した速度を示す速度検 信号FGを駆動制御回路21に通知する。位置検 器92は、検出した位置を示す位置検出信号CS を駆動制御回路21に通知する。

 ところで、このように正弦波駆動される ラシレスDCモータは、回転速度むらの低減 、低騒音・高効率駆動などの高い性能が、 い回転速度範囲で要求されることが多くな てきている。これらの要求を実現するため は、各回転速度ごとにきめ細かく多くの制 パラメータや駆動パラメータを設定する必 がある。このため、シリアル通信バスを利 してブラシレスDCモータを制御することによ り、速度制御、正弦波駆動の際の各種制御パ ラメータや駆動パラメータをきめ細かに設定 でき、より一層の制御性能、低騒音・高効率 駆動性能を高めることが可能になる。

 一方、図2に示すように、駆動制御回路21 クロック入力端子CIには、ホスト装置10ある いは前段のモータ装置20である上流側から、 ロックラインCLKを通して、クロックが供給 れる。また、データ入力端子SIHには、デー 出力ラインSOを通して、シリアルデータが 給される。そして、データ出力端子SOHは、 ータ入力ラインSIを通して、上流側に対して のシリアルデータを出力する。

 また、駆動制御回路21のクロック出力端 COは、クロックラインCLKを通して、下流側と なる後段のモータ装置20へと、ホスト装置10 らのクロックを出力する。また、データ出 端子SOLは、データ出力ラインSOを通して、ホ スト装置10からのシリアルデータを出力する そして、データ入力端子SILには、下流側か 、データ入力ラインSIを通して、後段のモ タ装置20からのシリアルデータが供給される 。

 次に、通信部23は、データ入力端子SIHに 給されたシリアルデータの処理を行う入力 理部31、ホスト装置10にシリアルデータを通 する処理を行う出力処理部32、クロックお びシリアルデータを下流側へと転送するな の処理を行う転送処理部33、およびアドレス の生成や設定などの処理を行うアドレス処理 部34を備えている。

 入力処理部31は、クロック入力端子CIに供 給されたクロックに従って、データ入力端子 SIHに供給されるシリアルデータを取り込む。 入力処理部31は、取り込んだシリアルデータ パラレル変換し、パラレル変換したデータ 入力データとしてパラメータ設定部24およ アドレス処理部34に供給する。また、入力処 理部31は、取り込んだシリアルデータを転送 理部33に供給する。

 また、出力処理部32には、ホスト装置10に 通知するためのデータが制御部25から供給さ る。出力処理部32は、パラメータ設定部24か ら供給されるアドレスデータとともにホスト 装置10に通知するためのデータをシリアルデ タに変換し、変換したシリアルデータをク ック入力端子CIに供給されたクロックに従 てホスト装置10に伝送する。また、出力処理 部32は、データ入力端子SILに供給されたシリ ルデータを中継してデータ出力端子SOHから 力する。このように、出力処理部32は、下 側から伝送されたシリアルデータをホスト 置10へと転送する処理も行う。

 なお、シリアル通信バス11を介して伝送 れるシリアルデータは、パラメータとして 定するなどの通常のデータに加えて、直接 動作を指令するコマンドデータや、複数の ータ装置20の中から1つを特定するためのア レスデータなども含まれる。例えば、モー 装置20を初期状態に戻すようなリセットコマ ンドがホスト装置10からシリアルデータとし 送出されると、モータ装置20はそのコマン データを解析し自己を初期状態に戻す。ま 、ホスト装置10から特定のモータ装置20にデ タを通知する場合、ホスト装置10から送出 れるシリアルデータには、通知するための ータとともに、そのモータ装置20に割り当て られたアドレスを示すアドレスデータが含ま れる。モータ装置20は、まずアドレスデータ 自己のアドレスと一致するかどうか判定し 一致すると判定したとき、通知されたデー を自己宛のデータとして取り込む。このよ にして、特定のモータ装置20に対してデー が通知される。また、各モータ装置20は、そ れぞれを個別に特定できるように、それぞれ を識別するためのアドレスが自動的に割り当 てられる。

 本実施の形態のモータ駆動システムは、 のようなアドレスを自動的に生成するアド ス生成機能を有したことを特徴としており このようなアドレス生成機能を実現するた 、モータ装置20は、通信部23においてアドレ ス処理部34および転送処理部33を備えている また、本モータ駆動システムはクロック同 方式に基づくため、このようなアドレスの 成も簡易な構成で即座に実行することがで る。

 アドレス処理部34には、パラメータ設定 24からアドレス設定指令ADcmdが通知される。 ドレス処理部34は、アドレス設定指令ADcmdが 通知されると、シリアル通信バス11から受け ったアドレス設定情報に基づき自己のアド スを生成する。そして、アドレス処理部34 、生成したアドレスを自己のアドレスとし 設定し、さらに、設定したアドレスに関す 情報をアドレス設定情報としてシリアル通 バス11を介して送出するような処理を行う。 また、アドレス処理部34は、アドレス設定情 を次段のモータ装置20へと送出するため、 送処理部33に対して切替信号selを出力する。

 転送処理部33には、入力処理部31からのシ リアルデータとクロック入力端子CIからのク ックとが供給される。これとともに、アド ス処理部34が生成したアドレス設定情報と ロックとが供給される。転送処理部33は、ア ドレス処理部34からの切替信号selに応じて、 力処理部31からのシリアルデータかアドレ 設定情報かを選択し、同様にクロックも選 して出力する。すなわち、転送処理部33は、 アドレス処理部34からの切替信号selにより、 スト装置10や前段のモータ装置20からのシリ アルデータおよびクロックの中継を切断した り、再開したりするような機能を有している 。なお、本実施の形態では、転送処理部33が リアルデータおよびクロックを切り替える うな一例を挙げて説明するが、転送処理部3 3は、少なくともシリアルデータの中継を切 し、アドレス設定情報がシリアルデータラ ンを介して次段の通信部に送出されるよう 切り替える構成であればよい。

 各モータ装置20は、このようなアドレス 理部34および転送処理部33を備えており、ホ ト装置10からアドレスの設定を指令するよ なコマンドが各モータ装置20に対して送出さ れると、パラメータ設定部24からアドレス処 部34にアドレス設定指令ADcmdが通知される。 アドレス処理部34は、このアドレス設定指令A Dcmdに応答して、切替信号selにより転送処理 33の切り替えを制御する。この切り替え制御 によって、転送処理部33は、ホスト装置10や 段のモータ装置20など上流側からのシリアル データおよびクロックの中継を切断し、アド レス設定情報がシリアル出力ラインSOを介し 次段の通信部23のアドレス処理部34に送出さ れるように切り替える。これにより、各モー タ装置20のアドレス処理部34がそれぞれ通信 続されるような構成となる。

 この後、ホスト装置10がシリアル通信バ 11を介して、一方端とする最上流側のモータ 装置20に対し、初期値とするようなアドレス 値#0をアドレス設定情報とし、このような ドレス設定情報を含むシリアルデータとし 送出する。これにより、最上流側のアドレ 処理部34にこのアドレスの値#0が通知される 最上流側のアドレス処理部34は、このアド スの値#0を自己のアドレス#0とすることで、 己のアドレスを生成する。また、アドレス 理部34がこのアドレスの値#0をパラメータ設 定部24に通知することで、自己のアドレス#0 設定される。さらに、アドレス処理部34は、 このアドレスの値#0に所定の値を加えた値#1 アドレス設定情報として、転送処理部33およ びシリアル通信バス11を介して送出する。こ 後、アドレス処理部34からの切替信号selに り、転送処理部33は、上流側からのシリアル データおよびクロックの中継が可能なように 切り替えられる。

 次段のモータ装置20のアドレス処理部34は 、このアドレスの値#1を受け取り、自己のア レス#1を設定する。さらに、アドレス処理 34は、次段のモータ装置20に対して、このア レスの値#1に所定の値を加えた値#2をアドレ ス設定情報として、転送処理部33およびシリ ル通信バス11を介して送出する。このよう して、最上流側となる一方端の通信部23から 他方端の通信部23に向けて、アドレス#0、#1、 #2、#3とするようなアドレスが順番に生成さ 、各モータ装置20にこのようなアドレスが設 定される。

 本実施の形態のモータ駆動システムは、 スト装置10と各モータ装置20とがデータの送 受信を行う通常の動作モードに加えて、この ようなアドレス生成機能を有効にし、アドレ スを各モータ装置20に設定するアドレス設定 ードを有している。また、本モータ駆動シ テムはクロック同期方式に基づくため、ア レス設定モードにおけるアドレスの生成も 易な構成で即座に実行することができる。

 特に、本実施の形態のモータ駆動システ は、このようなアドレス設定モードが開始 れると、各モータ装置20の転送処理部33は、 シリアルデータの中継を切断し、アドレス設 定情報がシリアルデータラインを介して次段 の通信部23に送出されるように切り替える。 のため、アドレス設定モードが開始された 点では、ホスト装置10と各モータ装置20との シリアル通信は切断されている。そして、ア ドレスが確定したモータ装置20から順番にホ ト装置10とのシリアル通信接続が再開され いくような構成である。本モータ駆動シス ムは、このような構成としているため、例 ば、ホスト装置10がアドレス未確定のモータ 装置20と通信を行ってしまい、そのモータ装 20が誤動作してしまうというような不都合 防止できる。とりわけ、このようなモータ 置20は、回転や移動という動き動作が基本で あるため、誤動作が発生すると機器本体を破 損するなどのおそれがある。本実施の形態の モータ駆動システムは、上述のように、アド レスが確定したモータ装置20から順次ホスト 置10との通信が可能となるような構成とす ことにより、モータ装置20の誤動作を防止し ている。

 また、本実施の形態のアドレス設定モー において、ホスト装置10とアドレス未確定 モータ装置20との通信を切断するため、転送 処理部33のように切り替えを行う構成の場合 アドレス設定されるまでの間、少なくとも ータ出力端子SOLは、その出力レベルは未定 固定値となり、誤動作を引きおこす可能性 ある。このため、この構成に代えて、例え 、次のような構成を加えてもよい。すなわ 、少なくともデータ出力端子SOLを開放状態 してシリアルデータの次段への伝送も切断 る。そして、アドレス設定情報に基づきア レスを生成した後に、データ出力端子SOLを 状態にしてシリアルデータの伝送が可能な 態とし、シリアルデータラインを介して、 ドレス設定情報を次段の通信部に送出する このような構成としてもよい。

 また、本実施の形態では、自己のアドレ の設定を終了したモータ装置20からデータ 力ラインSIを介してホスト装置10に対し、例 ば設定した自己のアドレスやアドレス設定 報などが通知される。すなわち、アドレス 理部34は、自己のアドレスを生成し、設定 た後、例えば設定した自己のアドレスやア レス設定情報などを含むホスト通知情報ret 出力処理部32に通知する。出力処理部32は、 の通知に応答して、ホスト通知情報retをホ ト装置10に通知する。このような構成とす ことにより、ホスト装置10は、各モータ装置 20において設定されたアドレスを確認するこ ができる。このため、例えば、アドレス生 機能が正常に実行されたかどうかを判定で るため、アドレスの自動生成の精度をより めることができる。

 また、他方端となる最下流側のモータ装 20が、最下流側であること判定し、ホスト 知情報retに含めて最下流側であることを示 情報、あるいは最下流側までアドレス生成 完了したことを示す情報をホスト装置10に通 知するような構成とする。このような構成と することにより、ホスト装置10は、全てのモ タ装置20において、アドレス生成の処理の 了を認識できる。すなわち、後段側からシ アルデータを受け取る入力のレベルを判定 ることで、自己が他方端であることを判定 、少なくとも判定した結果情報を含むホス 通知情報retとして、ホスト装置10に通知する 構成としてもよい。

 本実施の形態では、モータ装置20が最下 側であるどうかを判定するため、例えば、 ータ入力端子SILは「L」レベルに接続した終 抵抗入力としている。これにより、最下流 のデータ入力端子SILは次段に接続されてい いため、最下流側のデータ入力ラインSIの ベルは「L」レベルとなる。このようにして 下流側であることを判定するため、アドレ 処理部34は、データ入力端子SILに接続され おり、そのレベルを判定する。すなわち、 ドレス処理部34は、データ入力ラインSIのレ ルを判定することで、自己が他方端である とを判定し、判定した結果情報を含めたア レス設定情報として、データ入力ラインSI 介してホスト装置10に通知する。

 次に、パラメータ設定部24は、アドレス 記憶するアドレスメモリ41、入力処理部31か 通知される入力データのアドレスとアドレ メモリ41に記憶したアドレスとの照合を行 照合部42、入力処理部31から通知される入力 ータの解読を行う解読部43、およびシリア 通信バス11を介して通知されたデータを記憶 する設定メモリ44を備えている。

 アドレスメモリ41は、RAMのような書き換 可能な揮発性メモリで構成されている。す わち、上述したようなアドレス設定モード おいて、アドレス処理部34がアドレスメモリ 41にアドレスの値を設定することで、そのモ タ装置20固有のアドレスが決定される。こ 後、本モータ駆動システムは通常の動作モ ドとなり、ホスト装置10は、このアドレスを 利用して特定のモータ装置20とシリアルデー の送受信を行う。

 特に、本モータ駆動システムは、アドレ を自動的に生成するような構成としている め、ビットスイッチなどによるアドレス設 の必要はない。さらに、このようにしてビ トスイッチなどの部品を削減することで、 動制御回路21をモータ29に内蔵または一体化 したようなモータ装置20の小型化を図ってい 。そして、駆動制御回路21を集積回路装置 より実現する場合、アドレスを設定するた のピンなどの必要はないため、これによっ ピン数を削減している。

 また、アドレスメモリ41は、書き換え可 な揮発性メモリでよいため、これによって 機器に組み込む各モータ装置20の共用化を図 っている。すなわち、言い換えれば、例えば モータ装置20の生産段階やモータ装置20を機 に組み込む段階などにおいて、モータ装置20 のアドレスを区分する必要がなく、これによ って、生産や部品管理の効率化を図っている 。

 照合部42には、入力処理部31から入力デー タが供給される。入力データは、ホスト装置 10から通知されるデータに加えてアドレスデ タなども含まれる。照合部42は、入力デー に含まれるアドレスデータとアドレスメモ 41に記憶されたアドレスとを比較し、それぞ れが一致しているかどうか照合する。照合部 42は、それぞれが一致していると判定すると ホスト装置10から通知されたデータは、自 宛に送られたデータであると認識し、入力 ータに含まれたデータを解読部43に供給する 。

 解読部43は、照合部42から供給されたデー タが、例えば、コマンドデータであるかパラ メータとして設定するデータであるかなどを 解読する。解読部43は、照合部42から供給さ たデータが、パラメータなどモータ装置20の 動作を設定するためのデータである場合、そ のデータを設定メモリ44に格納する。また、 読部43は、照合部42から供給されたデータが 、アドレス処理部34に対してアドレスの設定 理を指令するようなコマンドデータである 判定すると、アドレス処理部34にアドレス 定指令ADcmdを通知する。また、コマンドデー タとして、例えば、モータ装置20の基本動作 しての起動/停止、ブレーキ動作/解除、正 /逆転などを指令する基本動作指令も含まれ 。解読部43は、ホスト装置10からこのような 基本動作指令が通知されたと判定すると、そ の判定結果を制御部25に通知する。

 設定メモリ44には、解読部43により格納さ れた各種動作を設定するためのデータが記憶 される。設定メモリ44が記憶するデータとし は、制御動作を設定するための制御動作設 データ、駆動動作を設定するための駆動動 設定データ、パワー部の動作を設定するた のパワー部動作設定データ、起動時の遅延 間を設定するための起動遅延設定データ、 護動作を設定するための保護動作設定デー 、一連の動作を設定するための一連動作設 データ、および省エネルギーに関する動作 設定するための省エネ設定データなどが含 れる。

 さらに、制御動作設定データとしては、 転速度やこれに対応した制御ゲインのよう 制御パラメータに関するデータ、指令した 転速度に達したこと示す回転情報LDに対し のその検出範囲を示すデータなどが含まれ 。駆動動作設定データとしては、回転速度 これに対応した進角値、モータ29を駆動する 波形やパルス幅変調の方式を示すデータなど が含まれる。パワー部動作設定データとして は、デッドタイム、パルス幅変調の周波数、 パワートランジスタのスイッチ速度を示すデ ータなどが含まれる。保護動作設定データは 、保護機能の有効/無効、動作閾値などのパ メータ設定を示すデータなどが含まれる。 連動作設定データとしては、例えば「起動 所望速度での回転→ブレーキ減速→停止→ 起動」のような一連動作を指令するデータ どが含まれる。

 次に、制御部25は、モータ29の回転速度に 関する制御を行う速度制御部51、モータ装置2 0の基本動作に関する処理を行う基本動作処 部52、出力処理部32を介しホスト装置10に対 てフィードバック要求の処理を行うFB要求処 理部53、およびフィードバック要求のための ータや指令した回転速度に達したこと示す 転情報LDを記憶するFB情報メモリ54を備えて る。

 速度制御部51は、設定メモリ44に記憶され た制御動作設定データから、制御パラメータ としての各データを取り込む。これにより、 速度制御部51には、速度制御信号を生成する めに必要となる制御ゲインなどの回転制御 ための制御パラメータが設定される。速度 御部51は、このようにして制御パラメータ 設定された状態で、ホスト装置10から通知さ れる速度指令データおよび速度検出器91から 知される速度検出信号FGに基づきモータ29の 回転速度を制御するための速度制御信号を生 成する。そして、速度制御部51は、このよう 生成した速度制御信号を駆動部26に供給す 。

 基本動作処理部52は、解読部43から通知さ れた基本動作指令に従って、モータ装置20の 本動作としての起動/停止、ブレーキ動作/ 除、正転/逆転などを制御する。また、FB要 処理部53は、速度制御部51、駆動部26や設定 モリ44から取得した所定のデータをFB情報と てFB情報メモリ54に格納する。このFB情報は ホスト装置10に通知するためのデータであ 、出力処理部32およびシリアル通信バス11を してホスト装置10に通知される。また、速 制御部51は、ホスト装置10から通知された速 指令データが示す速度と速度検出器91が検 した速度とが等しい速度になったかどうか 判定する機能を有している。速度制御部51は 、この判定結果を、指令した回転速度に達し たこと示す回転情報LDとしてFB情報メモリ54に 格納する。このような回転情報LDも上述のよ にしてホスト装置10に通知する。特に、こ ような回転情報LDは回転制御を行う上でリア ルタイム性が必要であるため、優先してホス ト装置10に通知するような構成とすることが ましい。

 次に、駆動部26は、速度制御部51からの速 度制御信号に従ってモータ29を正弦波駆動す ための正弦波駆動信号を生成する正弦波駆 部61、正弦波駆動信号に基づきモータ29の各 駆動巻線に駆動電圧U、VおよびWを供給するパ ワー部62、およびパワー部62の保護を行う保 部63を備えている。また、正弦波駆動部61は 正弦波駆動信号を生成するためのパルス幅 調(PWM)回路を有している。そして、パワー 62は、モータ29を駆動するために、直流電力 交流の駆動電力に変換するインバータを有 ている。

 正弦波駆動部61は、速度制御部51からの速 度制御信号に応じた振幅、および位置検出器 92からの位置検出信号CSに応じた位相の正弦 状の波形信号を生成する。さらに、正弦波 動部61は、生成した波形信号によりパルス幅 変調した駆動パルス信号を生成する。生成さ れた駆動パルス信号は正弦波駆動信号として パワー部62に供給される。

 パワー部62において、正弦波駆動信号に りインバータが駆動される。これにより、 ワー部62から、正弦波駆動信号に応じたパル ス状の駆動電圧U、VおよびWが出力される。正 弦波駆動信号は、正弦波状の波形信号により パルス幅変調した信号である。このため、パ ルス幅変調の原理から、平均値的には、この 波形信号に応じた正弦波状の電圧となる駆動 電圧U、VおよびWが、それぞれの駆動巻線に供 給されることになる。

 以上説明したように、本モータ駆動シス ムは、ホスト装置10と各モータ装置20とが、 モータ装置20ごとに設定されたアドレスを利 して個別にデータの送受信を行うことがで る。また、各モータ装置20に設定されるア レスは、アドレス処理部34および転送処理部 33により自動的にそれぞれのモータ装置20に 定されるように構成されている。このため ビットスイッチなどによるモータ装置側で アドレス設定の必要はない。また、アドレ 設定モードにおいて、アドレスが確定した ータ装置20から順番にホスト装置10とのシリ ル通信接続が再開されていくような構成で るため、誤動作などを防止できる。また、 ドレス設定のためのアドレス設定情報はク ック同期方式に基づきクロック同期して送 されるため、即座にアドレスの自動生成が われる。

 さらに、通常の動作モードにおいては、 モータ装置20に自動的にアドレスが設定さ ているため、ホスト装置10は、容易かつ即座 に個別のモータ装置20とのシリアル通信を行 ことができる。

 次に、本実施の形態のモータ駆動システ の動作について、本発明の特徴とするアド ス生成機能を中心に説明する。

 図3は、本発明の実施の形態におけるモー タ駆動システムの要部を示すブロック図であ る。以下、図3を参照しながら本モータ駆動 ステムのアドレスを生成し設定する動作に いて説明する。

 まず、図3に示すように、アドレス処理部 34は、アドレス処理部34における制御や処理 行うアドレス制御部341、アドレスを生成す アドレス生成部342、およびアドレスをアド スメモリ41に設定するアドレス設定部343を有 している。

 アドレス生成部342は、アドレス制御部341 ら通知されるアドレス設定情報に基づき、 己のモータ装置20に設定するアドレスを示 アドレスデータAdrRと、次段のモータ装置20 通知するアドレスを示すアドレスデータAdrT を生成する。アドレス設定部343は、アドレ 生成部342から通知されたアドレスデータAdrR をアドレスメモリ41に設定する。

 また、転送処理部33は、アドレス制御部34 1の切替信号selに応じて、シリアル通信バス11 からの信号とアドレス制御部341からの信号と を切り替えて出力するセレクタ331およびセレ クタ332を有している。セレクタ331は、切替信 号selに応じて、前段側からのシリアル通信バ ス11のシリアルデータSdtとアドレス制御部341 出力するアドレスデータAdrTに対応したシリ アルデータとを切り替えて出力する。セレク タ332は、前段側からのシリアル通信バス11の ロックとアドレス制御部341が出力するクロ クとを切り替えて出力する。

 このような各モータ装置20の構成におい 、例えば、本モータ駆動システムを備えた 器の電源を立ち上げたときなど、ホスト装 10が各モータ装置20をリセットした後、上述 たようなアドレス設定モードが開始される

 まず、ホスト装置10は、シリアル通信バ 11を介して、アドレスの設定を指令するコマ ンドを各モータ装置20に対して送出する。す と、このコマンドを示すシリアルデータが モータ装置20の入力処理部31に伝送される。 このコマンドを示す入力データが照合部42を して解読部43に通知される。各モータ装置20 の解読部43は、このコマンドを示す入力デー を解読し、ホスト装置10からアドレスの設 が指令されたと判定する。解読部43は、この 判定に基づき、アドレス処理部34のアドレス 御部341にアドレス設定指令ADcmdを通知する この通知によって、各モータ装置20のアドレ ス制御部341は、アドレス設定モードにおける 処理を開始する。なお、このように各モータ 装置20を同時に制御するため、ホスト装置10 ら全てのモータ装置20に対して共通のシリア ルデータを伝送するような同時制御モードを 設けておくことが好ましい。

 このようにして、アドレス設定モードに ると、各モータ装置20のアドレス制御部341 、切替信号selにより、アドレス制御部341か の信号を選択するようにセレクタ331および レクタ332を切り替える。このような切り替 により、ホスト装置10は最上流側のモータ装 置20のみとシリアル通信バス11を介した通信 可能な接続構成となる。また、各モータ装 20については、上流側からのシリアルデータ の中継を切断し、隣あったアドレス制御部341 どうしが、シリアル通信バス11を介して通信 能な接続構成となっている。

 このようにアドレス制御部341がセレクタ3 31およびセレクタ332を設定した後、ホスト装 10は、アドレス設定情報として初期値とす ようなアドレスの値#0を送出する。このとき 、ホスト装置10は、シリアル通信バス11を介 て最上流側のモータ装置20とのみ通信可能で ある。すなわち、ホスト装置10が送出したア レスの値#0は、最上流側の入力処理部31のみ に通知される。

 最上流側のアドレス制御部341は、このよ にして通知されたアドレスの値#0を入力処 部31から読み込み、このアドレスの値#0をア レス生成部342に通知する。アドレス生成部3 42は、まず、このアドレスの値#0を自己のア レス#0とすることで、自己のアドレスを生成 する。さらに、アドレス生成部342は、アドレ スデータAdrRとしてこのアドレス#0をアドレス 設定部343に通知する。アドレス設定部343は、 このアドレス#0をアドレスメモリ41に設定す 。このようにして、最上流側のモータ装置20 にはアドレス#0とするようなアドレスが設定 れる。

 さらに、アドレス生成部342は、次段に通 するためのアドレスデータAdrTを生成する。 具体的な一例として、アドレス生成部342は、 このアドレスの値#0に所定の値を加算した値# 1とするアドレスデータAdrTを生成する。そし 、アドレス生成部342は、値#1とするアドレ データAdrTをアドレス制御部341に通知する。 の後、アドレス制御部341は、セレクタ332に ロックを供給するとともに、そのクロック 同期して、値#1とするアドレスデータAdrTに 応したシリアルデータをセレクタ331に供給 る。これにより、アドレス設定情報として 値#1とするアドレスデータAdrTが、最上流側 アドレス制御部341から次段のアドレス制御 341に通知される。最上流側のアドレス制御 341は、アドレスデータAdrTを次段のモータ装 置20に送出した後、切替信号selによりシリア 通信バス11からの信号を選択するようにセ クタ331およびセレクタ332を切り替える。な 、最下流側となるモータ装置20のアドレス設 定が完了した後、このモータ装置20の通信部2 3がホスト装置10にアドレス生成の完了を通知 し、各モータ装置20において切替信号selによ シリアル通信バス11からの信号を選択する うに、一斉にセレクタ331およびセレクタ332 切り替えるような構成でもよい。

 次段のアドレス制御部341には、このよう して、値#1とするアドレスデータAdrTが通知 れる。以下、上述した最上流側のモータ装 20と同様にして、次段のアドレスメモリ41に はアドレス#1が設定される。さらに、その次 モータ装置20には、このアドレスの値#1に所 定の値を加算した値#2とするアドレスデータA drTが通知される。

 このように、本モータ駆動システムは、 ドレス設定モードにおいて、最上流側とな 一方端のモータ装置20から他方端のモータ 置20へ向けて、ホスト装置10とシリアル通信 続を再開しながら、アドレス#0、#1、#2、#3 するようなアドレスが順番に生成され、設 される。すなわち、例えば、アドレス生成 342において、アドレスの値に加算する所定 値として値「1」としておく。そして、アド ス設定モードにおいて、ホスト装置10がア レスの値「0」を伝送すると、ホスト装置10 最も近いモータ装置20から順番に、0番地、1 地、2番地、3番地とするアドレスが設定さ ることになる。

 以上説明したように、本実施の形態にお るモータ駆動システムは、モータ29とモー 29を駆動制御する駆動制御回路21とを含むモ タ装置20を複数個配置するとともに、各モ タ装置20を制御するホスト装置10を備え、ホ ト装置10と複数個のモータ装置20の駆動制御 回路21とをシリアル通信バス11で接続してい 。さらに、シリアル通信バス11は、シリアル データを伝送するシリアルデータラインSO、S Iとクロック信号を伝送するクロックラインCL Kとを含む。また、駆動制御回路21が、モータ 29の動作を制御するための制御信号を生成す 制御部25と、制御信号に基づきモータ29を駆 動する駆動部26と、ホスト装置10からシリア 通信バス11を介してモータ29を駆動制御する めのデータを含めたシリアルデータを中継 るように順次直列に接続され、ホスト装置1 0とのシリアル通信を行う通信部23とを備えて いる。そして、本モータ駆動システムは、複 数個直列に配置されたモータ装置20における 方端の通信部23から他方端の通信部23へ向け て、それぞれの通信部23が順番にそれぞれを 別するためのアドレスを生成するアドレス 成機能を有している。

 また、本実施の形態におけるモータ装置2 0は、通信部23が、シリアル通信バス11から受 取ったアドレス設定情報に基づき自己のア レスを設定するとともに、設定したアドレ に関する情報をアドレス設定情報としてシ アル通信バス11を介して送出する。

 また、本実施の形態におけるモータ駆動 ステムは、アドレス生成機能を有効にする ドレス設定モードを有している。そして、 ドレス設定モードが開始されると、本モー 装置20の通信部23のそれぞれは、少なくとも シリアルデータの中継を切断し、アドレス設 定情報がシリアルデータラインSOを介して次 の通信部23に送出されるように切り替える う構成されている。

 このため、本実施の形態におけるモータ 動システムによれば、それぞれのモータ装 20においてアドレスを自動的に生成できる め、アドレスを設定するためのビットスイ チなどは必要なく、またビットスイッチを 定操作する必要もない。また、アドレス設 モードにおいて、シリアルデータの中継が 断されるため、アドレスが未確定のモータ 置20との通信も切断され、誤動作などを防止 できる。また、通常モードにおいては、モー タ装置20それぞれに対してアドレスが自動的 設定されるため、速度の低下を招くことな 複数のモータ装置20を制御することができ 。また、本実施の形態におけるモータ装置20 は、例えば生産段階においてはアドレス区分 などの必要がないため、生産や部品管理とし ての効率化をも図ることができる。このよう に、本発明によれば、ビットスイッチなどに よるモータ装置側でのアドレス設定の必要を なくすとともに、容易かつ即座に個別のモー タ装置とのシリアル通信を可能とすることが できる。

 なお、本実施の形態では、通信部23が、 ドレスの設定を指令するコマンドに応答し 、シリアルデータの中継を切断するような 成例を挙げて説明したが、例えば、シリア データラインの入力レベルに基づき、シリ ルデータの中継を切断するような構成とす ことも可能である。

 すなわち、最上流となるモータ装置20の ータ入力端子SIHを、例えば、「H」レベルに ルアップしおく。さらに、例えば、電源を ンにすると、データ出力端子SOLからは「L」 レベルの信号が出力され、アドレス生成が完 了すると、「H」レベルを出力するような構 とする。また、ここで、データ入力端子SIH 入力レベルにおいて、「H」レベルのときア レス生成が有効を示し、「L」レベルのとき 無効とする。そして、データ入力端子SIHの入 力レベルにおいて「H」レベルが継続すると 、モータ装置20は最上流側であると認識し、 アドレス設定情報の初期値をデータ出力端子 SOLから出力し、その後、アドレス生成が完了 したことを示す「H」レベルを出力する。ま 、次段のモータ装置20は、データ入力端子SIH の入力レベルが「H」レベル変化したことを 知するとともに、最上流側からのアドレス 定情報を取り込む。次段以降のモータ装置20 も同様の動作を行う。

 このような構成とすることにより、電源 オンするとともに、各モータ装置20は、入 レベルを参照して、アドレス生成の開始を 定できる。また、最上流となるモータ装置20 は、データ入力端子SIHが「H」レベルにプル ップされているため、自己が最上流である とを認識できる。このため、アドレスの設 を指令するコマンドに代えて、電源のオン やリセット時に、最上流となるモータ装置20 から下流側へと順次アドレスの生成を実行さ せることが可能となる。この場合、ホスト装 置10が、アドレスの設定を指令する必要はな ため、ホスト装置10の処理負荷を低減でき 。また、停電などの電源遮断からの復帰時 も、自動的にアドレスが再設定されること なり、より信頼性を高めることができる。

 また、本実施の形態では、次段に通知す アドレス設定情報に含むアドレスデータの 成手法として、自己のアドレスの値に所定 値を加算する加算演算を行うことで次段へ アドレスを生成する一例を挙げて説明した 、例えば、自己のアドレスの値から所定の を減算する減算演算を行うような構成であ てもよい。すなわち、あらかじめ定めた所 の演算に従って、それぞれのモータ装置の ドレスをそれぞれ異なる値とするようなア レスデータの生成手法であればよい。

 また、本実施の形態では、各モータ装置 おいて、前段から通知されたアドレス設定 報を自己のアドレスとし、自己のアドレス 所定の演算を施した値を次段のアドレスと て次段に送出するような構成例を挙げて説 した。これに代えて、前段から通知された ドレス設定情報に含まれるアドレスの値に 定の演算を施した値を自己のアドレスとし この自己のアドレスを含めてアドレス設定 報として次段に送出するような構成であっ もよい。

 また、本実施の形態では、ホスト装置に 続された最上流側のモータ装置から下流側 向けて順番にアドレスを生成するような一 を挙げて説明したが、ホスト装置にデータ 通知するデータ入力ラインを利用して、最 流側のモータ装置から上流側に向けて順番 アドレスを生成するような構成とすること 可能である。

 また、本実施の形態では、アドレスメモ がRAMのような書き換え可能な揮発性メモリ した例を挙げて説明した。これに代えて、 えば、モータ装置の生産段階では、アドレ メモリを未書込みのROM、EEPROMやフラッシュ モリなどとしておき、各モータ装置を機器 組み込んだ段階で、アドレス設定モードを 作させ、アドレスメモリにアドレスを設定 るような構成としてもよい。このような構 とすることによっても同様の効果が得られ とともに、機器の電源を立ち上げるたびに ドレス設定モードを動作させる必要がなく る。

 また、本実施の形態では、同一品種の複 のモータ装置を配置するような一例を挙げ 説明したが、異なる品種のモータ装置を含 てもよく、また、それぞれが異なるモータ 置を備えたモータ駆動システムに対しても 発明を適用することができる。

 また、本実施の形態では、データ出力ラ ンSO、データ入力ラインSIおよびクロックラ インCLKとする3つの信号線で少なくとも構成 れるような一例を挙げて説明したが、信号 の本数などは限定されず、ホスト装置と各 ータ装置とがシリアルデータにより通信す ような構成であれば本発明を適用すること できる。

 また、本実施の形態では、シリアルデー とともにクロックが伝送されるような一例 挙げて説明したが、クロックは常に連続し 伝送され、シリアルデータが必要に応じて 連続に伝送されるようなシリアル通信方式 も適用することができる。また、本実施の 態の構成でクロックが常に連続して伝送さ るような場合、転送処理部のクロック切り えのためのセレクタは必要なく、転送処理 が、シリアル通信バスのシリアルデータと ドレス制御部からのアドレスの値を示すシ アルデータとを切り替えるのみの構成でよ 。

 また、本実施の形態では、回転動作を行 モータの例を挙げて説明したが、例えばリ アモータなど回転以外の動作を行うモータ あってもよい。

 また、本実施の形態では、速度制御部が 度指令データおよび速度検出信号FGに基づ フィードバックループ制御によりモータの 転速度を制御するような例を挙げて説明し が、速度指令データに基づき直接にモータ 回転速度が駆動制御されるような構成であ てもよい。空調機器用のファンモータ駆動 燃焼用ファンモータを搭載した給湯機、空 清浄機などでは、このような直接モータを 動する制御方式が利用されており、これら 機器において複数のモータを使用する場合 どにも、本発明を適用することができる。

 (実施の形態2)
 図4は、本発明の実施の形態2におけるモー 駆動システムの構成を示すブロック図であ 。

 図4に示すように、本モータ駆動システム は、モータ129とモータ129を駆動制御する駆動 制御回路121とを含むモータ装置120を複数個配 置するとともに、各モータ装置120を制御する ホスト装置110を備えている。そして、ホスト 装置110と複数個のモータ装置120の駆動制御回 路121とは、シリアル通信バス111を介してシリ アル通信接続されている。図4では、ホスト 置110が、3個のモータ装置120を制御するよう 一例を示しており、それぞれのモータ装置1 20は同一品種である。

 ホスト装置110は、例えば、モータ装置120 搭載される機器に備えられ、マイコン(マイ クロコンピュータ)あるいはDSP(Digital Signal Pr ocessor)などで構成される。このようなホスト 置110から、シリアル通信バス111を介して、 ータ装置120の速度などを制御するための各 データが各モータ装置120に通知される。ま 、逆に、モータ129の回転数に関するデータ どが各モータ装置120から、シリアル通信バ 111を介して、ホスト装置110に通知される。

 また、各モータ装置120において、駆動制 回路121は、シリアル通信バス111に接続され 通信部123、モータ装置120を動作させるため 各種パラメータが設定されたパラメータ設 部124、モータ129の回転を制御する制御部125 およびモータ129を駆動する駆動部126を備え いる。

 通信部123は、ホスト装置110から、それぞ がシリアル通信バス111を介して順次直列接 となるように接続されている。通信部123は このようなシリアル通信バス接続された構 によって、ホスト装置110とのシリアル通信 行う。

 パラメータ設定部124は、シリアル通信バ 111を介して通信部123に伝送されるシリアル ータから、自己宛のデータを取得する。パ メータ設定部124は、取得した各種データを 制御パラメータや駆動パラメータなどに区 してメモリなどの記憶部に記憶する。この うにして、パラメータ設定部124には、各種 ラメータなどのデータが設定される。

 制御部125は、モータ装置120内における各 制御や処理などを行う。例えば、制御部125 、パラメータ設定部124に設定されたパラメ タや指令情報を用いて、回転を制御するた の制御信号を生成し、この制御信号により ータ129の回転動作を制御する。そして、駆 部126は、制御部125からの制御信号に基づき ータ129を駆動する。

 また、本実施の形態では、シリアル通信 ス111が、データ伝送ラインSO、データ帰還 インSI、クロックラインCLKおよびシリアル制 御ラインENとする4つの信号線で構成されるよ うな一例を挙げている。データ伝送ラインSO 、シリアルデータを伝送するシリアルデー ラインである。データ伝送ラインSOは、ホ ト装置110から最上流側のモータ装置120を接 し、順番に各モータ装置120を直列に接続す ように構成される。さらに、データ帰還ラ ンSIは、最下流側のモータ装置120からホスト 装置110へと接続し、このような接続によって 、データ伝送ラインSOを介して伝送されたシ アルデータがホスト装置110に帰還する。ま 、クロックラインCLKには、ホスト装置110か シリアルデータに同期したクロックが伝送 れる。そして、シリアル制御ラインENには 各モータ装置120を選択するためのシリアル 御信号が伝送される。

 このようなシリアル通信バス111の構成に いて、ホスト装置110がクロックとともにシ アルデータを送出すると、ホスト装置110と ス接続された最上流側となるモータ装置120 通信部123にクロックとシリアルデータとが 送される。この最上流側の通信部123は、受 取ったクロックとシリアルデータとを、次 の通信部123へ転送する。このようにして、 スト装置110から、一方端となる最上流側の 信部123、その後段の通信部123へと、他方端 なる最下流側の通信部123に向けて、各通信 123を介しながら、データ伝送ラインSOを通 てシリアルデータが伝送される。さらに、 下流側のモータ装置120が受け取ったシリア データは、データ帰還ラインSIを介してホス ト装置110に伝送される。このように、ホスト 装置110から伝送されたシリアルデータがホス ト装置110へと帰還するように、シリアルデー タラインが環状に構成されている。また、モ ータ装置120からホスト装置110に通知するよう なデータは、後段のモータ装置120を接続する データ伝送ラインSOを介し、さらにデータ帰 ラインSIを介してホスト装置110に通知され 。

 さらに、シリアル通信バス111のシリアル 御ラインENを介して、ホスト装置110から各 ータ装置120に対してシリアル制御信号が伝 される。シリアル制御ラインENは、モータ装 置120を選択するために設けたバスラインであ る。詳細については以下で説明するが、本実 施の形態のモータ駆動システムは、各モータ 装置120に対して個別にシリアルデータを伝送 する個別伝送モードと、各モータ装置120の全 てに対してシリアルデータを伝送する共通伝 送モードとを有している。

 個別伝送モードの場合、シリアル制御ラ ンENを介して、1つのモータ装置120を特定す ためのシリアル制御信号がモータ装置120ご に順番に伝送される。より具体的には、個 伝送モードの場合、シリアル制御ラインEN シフトレジスタ状に接続され、ホスト装置11 0がシリアル制御信号として送出したパルス 、各モータ装置120に順番に伝送される。ま 、シリアル制御信号が所定のモータ装置120 伝送されたタイミングにあわせて、上述し ようなシリアルデータおよびクロックが、 モータ装置120へと伝送され、シリアル制御 号を受け取っているモータ装置120がシリア データを取り込む。このようにして、ホス 装置110から特定のモータ装置120に対してシ アルデータが伝送される。

 また、共通伝送モードの場合、シリアル 御ラインENを介して、全てのモータ装置120 選択するためのシリアル制御信号が各モー 装置に伝送される。より具体的には、共通 送モードの場合、シリアル制御ラインENは信 号が共通に伝送されるように直列に接続され る。このため、ホスト装置110がシリアル制御 信号として出力した信号レベルが直接に各モ ータ装置120に伝送される。これとともに、上 述したようなシリアルデータおよびクロック が各モータ装置120へと伝送される。すなわち 、全てのモータ装置120は、直接にこの信号レ ベルを受け取っているため、全てのモータ装 置120に対して、シリアルデータの取り込みが 可能となるようにできる。このようにして、 ホスト装置110から全てのモータ装置120に対し てシリアルデータが伝送される。

 図5は、本発明の実施の形態におけるモー タ駆動システムのモータ装置120の詳細な構成 を示すブロック図である。

 図5に示すような構成により、駆動制御回 路121がモータ129を駆動制御する。本実施の形 態では、モータ129が駆動制御回路121により正 弦波駆動や矩形波駆動されるブラシレスDCモ タである一例を挙げて説明する。また、駆 制御回路121の機能の一部あるいは全部は、1 つまたは複数の集積回路装置により実現され 、駆動制御回路121の機能を実現する回路素子 がプリント基板上に形成される。本実施の形 態では、図5に示すように、駆動制御回路121 機能の全部が集積回路装置321により実現さ た一例を挙げている。そして、モータ装置12 0は、このようなプリント基板が、モータ129 内蔵または一体化されている。

 モータ129は、可動子と、U相、V相およびW とする3相の駆動巻線とを有している。各駆 動巻線には、駆動制御回路121から、それぞれ 駆動電圧U、VおよびWが供給される。また、モ ータ129の近辺には、モータ129の速度を検出す る速度検出器191、およびモータ129の可動子の 位置を検出する位置検出器192が配置されてい る。速度検出器191は、検出した速度を示す速 度検出信号FGを駆動制御回路121に通知する。 置検出器192は、検出した位置を示す位置検 信号CSを駆動制御回路121に通知する。

 ところで、このように正弦波駆動される ラシレスDCモータは、回転速度むらの低減 、低騒音・高効率駆動などの高い性能が、 い回転速度範囲で要求されることが多くな てきている。これらの要求を実現するため は、各回転速度ごとにきめ細かく多くの制 パラメータや駆動パラメータを設定する必 がある。このため、シリアル通信バスを利 してブラシレスDCモータを制御することによ り、速度制御、正弦波駆動の際の各種制御パ ラメータや駆動パラメータをきめ細かに設定 でき、より一層の制御性能、低騒音・高効率 駆動性能を高めることが可能になる。

 一方、図5に示すように、駆動制御回路121 のクロック入力端子CIには、ホスト装置110あ いは前段のモータ装置120である上流側から クロックラインCLKを通して、クロックが供 される。また、データ入力端子SIHには、デ タ伝送ラインSOを通して、シリアルデータ 供給される。制御信号入力端子ENHには、シ アル制御ラインENを通して、シリアル制御信 号が供給される。

 また、駆動制御回路121のクロック出力端 COは、クロックラインCLKを通して、下流側 なる後段のモータ装置120へと、ホスト装置11 0からのクロックを出力する。また、データ 力端子SOLは、データ伝送ラインSOを通して、 下流側となる後段のモータ装置120へと、ホス ト装置110からのシリアルデータを出力する。 なお、最下流側となるモータ装置120のデータ 出力端子SOLは、上述したように、データ帰還 ラインSIを介してホスト装置110に接続される また、制御信号出力端子ENLは、シリアル制 ラインENを通して、下流側となる後段のモ タ装置120へと、ホスト装置110からのシリア 制御信号を出力する。

 次に、通信部123は、データ入力端子SIHに 給されたシリアルデータの処理を行う入力 理部131、ホスト装置110にシリアルデータを 知する処理を行う出力処理部132、シリアル ータおよびシリアル制御信号を下流側へと 送するなどの処理を行う転送処理部133、入 処理部131に供給されたシリアルデータを取 込む取込部134、および取込部134が取り込ん コマンドデータに従って転送処理部133を制 するモード判定部135を備えている。

 入力処理部131は、クロック入力端子CIに 給されたクロックに従って、データ入力端 SIHに供給されるシリアルデータを取り込む 入力処理部131は、取り込んだシリアルデー をパラレル変換し、パラレル変換したデー を入力データとして、取込部134に供給する

 取込部134は、入力処理部131から供給され 入力データの解読を行う。取込部134は、制 信号入力端子ENHに供給されているシリアル 御信号を参照し、シリアル制御信号が自己 特定するレベルであると判断すると、供給 れている入力データを取り込む。取込部134 、取り込んだデータの種別に応じて、パラ ータ設定部124あるいは制御部125に取り込ん データを転送する。

 なお、シリアル通信バス111を介して伝送 れるシリアルデータは、パラメータとして 定するなどの通常のデータに加えて、直接 動作を指令するコマンドデータなども含ま る。例えば、モータ装置120を初期状態に戻 ようなリセットコマンドがホスト装置110か シリアルデータとして送出されると、モー 装置120はそのコマンドデータを解析し自己 初期状態に戻す。また、このようなコマン データについては、シリアル制御信号のレ ルに関係なく取り込むような構成としても い。また、特に、本実施の形態では、コマ ドデータの1つとして、個別伝送モードであ るか共通伝送モードであるかを示す伝送モー ドコマンドが含まれる。取込部134は、この伝 送モードコマンドがホスト装置110から伝送さ れたと判定すると、その伝送モードコマンド をモード判定部135に通知する。

 モード判定部135は、取込部134から通知さ た伝送モードコマンドを解析し、ホスト装 110から、個別伝送モードと指令されたか共 伝送モードと指令されたかを判定し、その 定結果を転送処理部133に通知する。

 転送処理部133は、モード判定部135の判定 果に従って、次段に伝送するシリアルデー およびシリアル制御信号を切り替える。

 個別伝送モードの場合、転送処理部133は 制御信号入力端子ENHに供給されているシリ ル制御信号をシフトレジスタなどに取り込 、シフトレジスタの出力信号が制御信号出 端子ENLから出力されるような構成となる。 れにより、複数のモータ装置120を直列とな ように接続すると、シリアル制御ラインEN 、シリアル制御信号を順次遅延させるよう シフトレジスタ状に接続された構成となる これにより、ホスト装置110がシリアル制御 号として送出するパルスを、各モータ装置12 0に順番に伝送することができる。すなわち このようにして、ホスト装置110は所望のモ タ装置120を特定することができる。

 また、共通伝送モードの場合、転送処理 133は、制御信号入力端子ENHに供給されてい シリアル制御信号がそのまま制御信号出力 子ENLから出力されるような構成となる。こ により、複数のモータ装置120を直列となる うに接続すると、ホスト装置110がシリアル 御信号として出力した信号レベルが直接に モータ装置120に伝送される。すなわち、こ ようにして、ホスト装置110は全てのモータ 置120が共通となるように選択することがで る。

 また、出力処理部132には、ホスト装置110 通知するためのデータが制御部125から供給 れる。出力処理部132は、ホスト装置110に通 するためのデータをシリアルデータに変換 る。変換されたシリアルデータは、転送処 部133に供給され、さらに、データ出力端子S OLからデータ伝送ラインSOに出力される。こ ように、ホスト装置110に通知するためのデ タは、下流側に伝送され、最下流側のモー 装置120のデータ出力端子SOLからデータ帰還 インSIを介してホスト装置110まで伝送される 。

 本実施の形態のモータ駆動システムは、 リアル制御ラインENを上述したように切り え可能としたことを特徴としており、これ よって、個別のモータ装置120を特定したり 全てのモータ装置120を選択したりすること 可能としている。

 また、本モータ駆動システムは、上述の うにして個別のモータ装置120を特定できる め、ビットスイッチなどによるアドレス設 の必要はない。さらに、このようにしてビ トスイッチなどの部品を削減することで、 動制御回路121をモータ129に内蔵または一体 したようなモータ装置120の小型化を図って る。そして、駆動制御回路121を集積回路装 により実現する場合、アドレスを設定する めのピンなどの必要はないため、これによ てピン数を削減している。

 また、このような構成とすることにより 機器に組み込む各モータ装置120の共用化が れるため、例えばモータ装置120の生産段階 モータ装置120を機器に組み込む段階などに いて、モータ装置120のアドレスを区分する 要がなく、これによって、生産や部品管理 効率化を図ることができる。

 次に、パラメータ設定部124は、シリアル 信バス111を介して通知されたデータを記憶 る設定メモリ144を備えている。設定メモリ1 44には、取込部134により格納される各種動作 設定するためのデータが記憶される。設定 モリ144が記憶するデータとしては、制御動 を設定するための制御動作設定データ、駆 動作を設定するための駆動動作設定データ パワー部の動作を設定するためのパワー部 作設定データ、起動時の遅延時間を設定す ための起動遅延設定データ、保護動作を設 するための保護動作設定データ、一連の動 を設定するための一連動作設定データ、お び省エネルギーに関する動作を設定するた の省エネ設定データなどが含まれる。

 さらに、制御動作設定データとしては、 転速度やこれに対応した制御ゲインのよう 制御パラメータに関するデータ、指令した 転速度に達したこと示す回転情報LDに対し のその検出範囲を示すデータなどが含まれ 。駆動動作設定データとしては、回転速度 これに対応した進角値、モータ129を駆動す 波形やパルス幅変調の方式を示すデータな が含まれる。パワー部動作設定データとし は、デッドタイム、パルス幅変調の周波数 パワートランジスタのスイッチ速度を示す ータなどが含まれる。保護動作設定データ 、保護機能の有効/無効、動作閾値などのパ メータ設定を示すデータなどが含まれる。 連動作設定データとしては、例えば「起動 所望速度での回転→ブレーキ減速→停止→ 起動」のような一連動作を指令するデータ どが含まれる。

 次に、制御部125は、モータ129の回転速度 関する制御を行う速度制御部151、モータ装 120の基本動作に関する処理を行う基本動作 理部152、出力処理部132を介しホスト装置110 対してフィードバック要求の処理を行うFB 求処理部153、およびフィードバック要求の めのデータや指令した回転速度に達したこ 示す回転情報LDを記憶するFB情報メモリ154を えている。

 速度制御部151は、設定メモリ144に記憶さ た駆動動作設定データから、制御パラメー としての各データを取り込む。これにより 速度制御部151には、速度制御信号を生成す ために必要となる制御ゲインなどの回転制 のための制御パラメータが設定される。速 制御部151は、このようにして制御パラメー が設定された状態で、ホスト装置110から通 される速度指令データおよび速度検出器191 ら通知される速度検出信号FGに基づきモー 129の回転速度を制御するための速度制御信 を生成する。そして、速度制御部151は、こ ように生成した速度制御信号を駆動部126に 給する。

 基本動作処理部152は、取込部134から通知 れた基本動作指令に従って、モータ装置120 基本動作としての起動/停止、ブレーキ動作 /解除、正転/逆転などを制御する。また、FB 求処理部153は、速度制御部151や駆動部126か 取得した所定のデータをFB情報としてFB情報 モリ154に格納する。このFB情報は、ホスト 置110に通知するためのデータであり、出力 理部132およびシリアル通信バス111のデータ 還ラインSIを介してホスト装置110に通知され る。また、速度制御部151は、ホスト装置110か ら通知された速度指令データが示す速度と速 度検出器191が検出した速度とが等しい速度に なったかどうかを判定する機能を有している 。速度制御部151は、この判定結果を、指令し た回転速度に達したこと示す回転情報LDとし FB情報メモリ154に格納する。このような回 情報LDも上述のようにしてホスト装置110に通 知する。特に、このような回転情報LDは回転 御を行う上でリアルタイム性が必要である め、優先してホスト装置110に通知するよう 構成とすることが好ましい。

 次に、駆動部126は、速度制御部151からの 度制御信号に従ってモータ129を正弦波駆動 るための正弦波駆動信号を生成する正弦波 動部161、正弦波駆動信号に基づきモータ129 各駆動巻線に駆動電圧U、VおよびWを供給す パワー部162、およびパワー部162の保護を行 保護部163を備えている。また、正弦波駆動 161は、正弦波駆動信号を生成するためのパ ス幅変調(PWM)回路を有している。そして、 ワー部162は、モータ129を駆動するため、直 電力を交流の駆動電力に変換するインバー を有している。

 正弦波駆動部161は、速度制御部151からの 度制御信号に応じた振幅、および位置検出 192からの位置検出信号CSに応じた位相の正 波状の波形信号を生成する。さらに、正弦 駆動部161は、生成した波形信号によりパル 幅変調した駆動パルス信号を生成する。生 された駆動パルス信号は正弦波駆動信号と てパワー部162に供給される。

 パワー部162において、正弦波駆動信号に りインバータが駆動される。これにより、 ワー部162から、正弦波駆動信号に応じたパ ス状の駆動電圧U、VおよびWが出力される。 弦波駆動信号は、正弦波状の波形信号によ パルス幅変調した信号である。このため、 ルス幅変調の原理から、平均値的には、こ 波形信号に応じた正弦波状の電圧となる駆 電圧U、VおよびWが、それぞれの駆動巻線に 給されることになる。

 次に、本実施の形態のモータ駆動システ の動作について、本発明の特徴とする個別 送モードと共通伝送モードとの切り替え動 を中心に説明する。

 図6は、本発明の実施の形態におけるモー タ駆動システムの要部を示すブロック図であ る。以下、図6を参照しながら本モータ駆動 ステムの個別伝送モードおよび共通伝送モ ドにおける動作について説明する。

 まず、図6に示すように、転送処理部133は 、制御信号入力端子ENHに供給されているシリ アル制御信号を取り込むシフトレジスタ433、 モード判定部135の判定結果に応じてシリアル 通信バス111からの信号と出力処理部132からの 信号とを切り替えて出力するセレクタ431、お よびモード判定部135の判定結果に応じて制御 信号入力端子ENHからの信号とシフトレジスタ 433からの信号とを切り替えて出力するセレク タ432を有している。

 このような構成において、まず、各駆動 御回路121におけるモード判定部135は、取込 134から通知された伝送モードコマンド、お び取込/読出モードコマンドを解析し、ホス ト装置110からの指令を判定し、その判定結果 を転送処理部33に通知する。

 まず、取込/読出モードコマンドにおいて 、取込モードと判定した場合、次のような処 理を行う。なお、取込モードは、ホスト装置 110からのシリアルデータをモータ装置120が取 り込むモードである。

 モード判定部135の判定結果が取込モード かつ個別伝送モードの場合、転送処理部133 、制御信号入力端子ENHに供給されているシ アル制御信号をシフトレジスタ433に取り込 。さらに、セレクタ432は、シフトレジスタ4 33からの信号を選択して出力する。また、セ クタ431は、データ入力端子SIHからの信号を 択して出力する。

 これにより、個別伝送モードの場合、各 動制御回路121のシフトレジスタ433が直列と るように接続される。すなわち、シリアル 御ラインENは、シフトレジスタ状に接続さ た構成となる。これにより、ホスト装置110 シリアル制御信号としてパルス信号を送出 ると、そのパルスが遅延しながら各モータ 置120に順番に伝送されることになる。すな ち、このようにして、ホスト装置110は所望 モータ装置120を順次特定していくことがで る。また、特定されたタイミングにあわせ 、ホスト装置110がクロックとともにシリア データを送出することにより、所望のモー 装置120がシリアルデータを取り込む。

 また、モード判定部135の判定結果が取込 ード、かつ共通伝送モードの場合、セレク 432は、制御信号入力端子ENHからの信号を選 して出力する。また、セレクタ431は、デー 入力端子SIHからの信号を選択して出力する これにより、複数のモータ装置120を直列と るように接続すると、ホスト装置110がシリ ル制御信号として出力した信号レベルが直 に各モータ装置120に伝送される。すなわち このようにして、ホスト装置110は全てのモ タ装置120が共通となるように選択すること できる。また、このタイミングにあわせて ホスト装置110がクロックとともにシリアル ータを送出することにより、全てのモータ 置120がシリアルデータを取り込む。

 次に、取込/読出モードコマンドにおいて 、読出モードと判定した場合、次のような処 理を行う。なお、読出モードは、所望のモー タ装置120からのシリアルデータをホスト装置 110が読み出すモードである。

 モード判定部135の判定結果が読出モード 場合、ホスト装置110が特定するモータ装置1 20からのシリアルデータを、ホスト装置110が み出すような動作を行う。読出モードにお ては、転送処理部133は、制御信号入力端子E NHに供給されているシリアル制御信号をシフ レジスタ433に取り込む。さらに、セレクタ4 32は、シフトレジスタ433からの信号を選択し 出力する。さらに、モード判定部135は、ま 、シリアル制御信号を参照して、シリアル 御信号が有効を示すときセレクタ431が出力 理部132からの信号を選択し、シリアル制御 号が無効を示すときセレクタ431がデータ入 端子SIHからの信号を選択するよう切り替え 。これにより、シリアル制御信号が所望の ータ装置120に伝送されると、所望のモータ 置120がシリアル制御信号により特定され、 らに出力処理部132からのシリアルデータが 段のモータ装置120を介してホスト装置110に 知されるような構成となる。これにより、 スト装置110は、特定のモータ装置120のデー を読み出すことができる。

 次に、ホスト装置110からのシリアルデー をモータ装置120が取り込む取込モードの具 的な一例を挙げる。

 例えば、取込部134は、制御信号入力端子E NHのレベルが「H」レベルであるときデータの 取り込みを行わず、「L」レベルであるとき ータの取り込みを行うような構成とした場 、各通信部123は次のように動作する。

 個別伝送モードの場合、ホスト装置110は 取込モード、および個別伝送モードを指令 る伝送モードコマンドを伝送した後、シリ ル制御ラインENに対して、レベルが「H」、 L」、「H」と変化するようなシリアル制御 号を出力する。このような信号が遅延され がら下流側のモータ装置120へと伝送される 例えば、最上流側の次の通信部123の制御信 入力端子ENH2には、所定の期間だけ遅れてこ ようなシリアル制御信号が通知される。通 部123は、このようなシリアル制御信号を参 し、シリアル制御信号が「H」レベルのとき 選択されていないと認識し、「L」レベルの き自己が選択されていると認識する。そし 、このようなシリアル制御信号が下流側へ 伝送されていく。そして、シリアル制御信 により選択されたタイミングにあわせて、 スト装置110からシリアルデータが出力され 。これによって、シリアル制御信号により 択されたモータ装置120の通信部123にそのシ アルデータが取り込まれる。

 なお、以上の説明では、シリアル制御信 は、各通信部123に設けたシフトレジスタ433 より下流側へと伝送される例を挙げて説明 たが、シフトレジスタ433に代えて次のよう 構成も可能である。すなわち、シリアル制 信号の立上りを検出して、「L」レベルを出 力するとともに、1つのモータ装置120に対応 た所定の期間分だけカウントし、カウント 終えると「H」レベルを出力する。このよう 構成の回路をシフトレジスタ433に代えて設 ておく。これによっても、シリアル制御信 が下流側へと伝送される。

 また、共通伝送モードの場合、ホスト装 110は、共通伝送モードを指令する伝送モー コマンドを伝送した後、シリアル制御ライ ENに対して、レベルが「L」となるシリアル 御信号を出力する。すると、全てのモータ 置120の制御信号入力端子ENHは「L」レベルと なる。このため、全てのモータ装置120の取込 部134が伝送されるシリアルデータを取り込む ものと認識する。その後、ホスト装置110から 、各モータ装置120にシリアルデータおよびク ロックが伝送されると、各取込部134が伝送さ れたシリアルデータのデータを取り込み、こ れによって、全てのモータ装置120に対して一 度の操作で共通したデータを設定することが できる。

 以上説明したように、本実施の形態にお るモータ駆動システムは、モータ129とモー 129を駆動制御する駆動制御回路121とを含む ータ装置120を複数個配置するとともに、各 ータ装置を制御するホスト装置110を備え、 スト装置110と複数個のモータ装置120の駆動 御回路121とをシリアル通信バス111で接続し いる。シリアル通信バス111は、シリアルデ タを伝送するシリアルデータラインとシリ ル制御信号を伝送するシリアル制御ライン を含む。駆動制御回路121は、モータ129の回 を制御するための制御信号を生成する制御 125と、制御信号に基づきモータ129を駆動す 駆動部126と、ホスト装置110からシリアル通 バス111を介して順次直列に接続され、ホス 装置110とのシリアル通信を行う通信部123と 備える。そして、通信部123は、シリアル制 信号のレベルに応じてシリアルデータを取 込むかどうかを判定する。

 このため、例えば、ホスト装置110から各 ータ装置120の通信部123に対して、1つのモー タ装置120のみにおいてシリアル制御信号のレ ベルが他のモータ装置120と異なるように、シ リアル制御信号を介してシリアル制御信号を 伝送することにより個別のモータ装置120を選 択できる。一方、ホスト装置110から各モータ 装置120の通信部23に対して、それぞれのモー 装置120においてシリアル制御信号のレベル 同一となるように、シリアル制御信号を介 てシリアル制御信号を伝送することにより てのモータ装置120を選択できる。

 したがって、本実施の形態におけるモー 駆動システムによれば、アドレスを設定す ためのビットスイッチなど必要なく、また ットスイッチを設定操作する必要もない。 た、複数個のモータ装置に対して個別にシ アルデータを伝送する個別伝送モードと、 数個のモータ装置の全てに対してシリアル ータを伝送する共通伝送モードとを容易に り替えることができるため、同じデータを 送する場合には、容易かつ即座にそれぞれ モータ装置にそのデータを伝送できる。

 また、各モータ装置は、例えば生産段階 おいてはアドレス区分などの必要がないた 、生産や部品管理としての効率化をも図る とができる。このように、本発明によれば ビットスイッチなどによるモータ装置側で アドレス設定の必要をなくすとともに、同 データを伝送する場合には、容易かつ即座 個別のモータ装置とのシリアル通信を可能 することができる。

 なお、本実施の形態では、同一品種の複 のモータ装置を配置するような一例を挙げ 説明したが、異なる品種のモータ装置を含 てもよく、また、それぞれが異なるモータ 置を備えたモータ駆動システムに対しても 発明を適用することができる。

 また、本実施の形態では、4つの信号線で 構成されるような一例を挙げて説明したが、 信号線の本数などは限定されず、ホスト装置 と各モータ装置とがシリアルデータにより通 信するような構成であれば本発明を適用する ことができる。

 また、本実施の形態では、最下流側のモ タ装置120が受け取ったシリアルデータがデ タ帰還ラインSIを介してホスト装置110に帰 するような一例を挙げて説明したが、最下 側のモータ装置120が受け取ったシリアル制 信号もホスト装置110に帰還するような帰還 インをさらに加えた構成としてもよい。こ ような構成とすることにより、ホスト装置11 0は、個別伝送モードにおけるシリアルデー 伝送の完了を認識することができる。

 また、本実施の形態では、シリアルデー とともにクロックが伝送されるような一例 挙げて説明したが、クロックは常に連続し 伝送され、シリアルデータが必要に応じて 連続に伝送されるようなシリアル通信方式 も適用することができる。

 また、本実施の形態では、回転動作を行 モータの例を挙げて説明したが、例えばリ アモータなど回転以外の動作を行うモータ あってもよい。

 また、本実施の形態では、速度制御部が 度指令データおよび速度検出信号FGに基づ フィードバックループ制御によりモータの 転速度を制御するような例を挙げて説明し が、速度指令データに基づき直接にモータ 回転速度が駆動制御されるような構成であ てもよい。空調機器用のファンモータ駆動 燃焼用ファンモータを搭載した給湯機、空 清浄機などでは、このような直接モータを 動する制御方式が利用されており、これら 機器において複数のモータを使用する場合 どにも、本発明を適用することができる。

 本発明のモータ装置やモータ駆動システ は、モータ装置側でのアドレス設定の必要 なくすとともに、容易かつ即座にモータ装 とのシリアル通信が可能であり、このよう シリアル通信を利用して、各回転速度ごと きめ細かく多くの制御パラメータや駆動パ メータを設定できる。このため、より高い 能が広い回転速度範囲で要求されるプリン 、複写機、さらには、ハードディスク、光 ディア機器などの情報機器などに使用され モータ駆動システムやモータ装置に好適で る。また、空調機器用のファンモータ駆動 燃焼用ファンモータを搭載した給湯機、空 清浄機などにも好適である。