JPS63209481A - 振動型駆動装置用制御回路 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電歪素子、圧電素子等の電気−機械エネルギー
変換素子に周波電圧を印加することにて振動体表面に進
行性振動波を発生させ、該振動波にて移動体を駆動する
振動波モーターの制御回路に関する。

（従来技術） 該型式のモーターの速度を調定するに際して、上記周波
電圧の周波数を変化させる方法が知られている。

該方法にてモーターを所望の速度に設定する場合には、
所望の速度に対応する周波数を選んで上記電気−機械エ
ネルギー変換素子に印加すれば良いが、該方法によると
モーターは急激に回動を開始することとなり、モーター
を滑らかに回動させることが出来ない。

上記の問題を解消するために、′モーターを起動するに
際して高周波数から徐々に駆動周波数を低下させ、所望
の速度に応じた周波数へ８行させれば良い。

この際の起動時の高周波数としては、モーターが実際に
回転を開始する周波数に設定し、この設定周波数から徐
々に周波数を低下させればモーターを所望速度まで短時
間かつ滑らかに駆動することが出来るものの、上記モー
ターの特性は一定ではなく温度等の環境変化に影響され
、起動開始時の周波数を固定すると温度時の変化が起き
た場合対応が出来なくなり、上記急激な回転や起動開始
時までの時間が長くなる等の不都合が生じる。

〔目　的〕

本発明は上記事項に鑑みなされたもので、モーターを起
動するに際し、モーターへ印加する周波数を所定の高周
波数から徐々に所望の速度に応じた周波数へ低下させる
と共に、その起動時の所定の高周波数を前回モーターの
起動に際し、実際にモーターが回動を開始した時点の周
波数に設定することにて、モーターを滑らかに、かつモ
ーターを短時間で起動可能ならしめんとするものである
。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る振動波モーターの制御回路の一実
施例を示す回路図である。

図において、ＣＰＵはマイクロコンピュータ−を示して
いる。

該コンピューターＣＰυにおいて、ＰＡＯ〜Ｐ　Ａ　ｔ
は出力ポートでミ該ボートからは駆動周波数を決定する
情報が出力される。又、出力ポートＰＢ＋からはモータ
ー駆動停止信号を送出し、出力ポートＰＢ２からはモー
ターの正逆回転を決定する方向信号が送出される。ＰＣ
Ｏ〜ＰＣ３は共振周波数情報を出力する出力ポート、Ｐ
Ｄｏはロック信号を入力する入力ポート、ＰＥＧはエン
コーダーＥＮＣからのパルスを入力するボートである。

ＤＡは上記ｃｐｕの出力ポートＰ　Ａ　ｏ〜ＰＡ７と、
接続し、該ボートから出力される情報をＤＡ変換するデ
ィジタル−アナログ（ＤＡ）変換回路である。ｏｐ、、
ｏｐ、及びＴＲ，、ＴＲ２はそれぞれオペアンプ及びト
ランジスターで、ＯＰ、、Ｔｒ、にて上記ＤＡ変換回路
出力に応じた電流を形成し、トランジスタＴｒｓ　、Ｔ
ｒ４から成るカレントミラー回路に該電流を形成させる
。又、上記ＯＰ２．Ｔｒ２はオフセット用の回路で、該
回路にてオフセット用電流が形成され、その結果として
カレントミラー回路を構成する上記トランジスターＴｒ
４に上記ＤＡ変換回路出力に応じた電流に対して、上記
オフセット電流を加えた電流が形成される。

Ｃ１は上記トランジスターＴｒ４の出力電流にて充電さ
れるコンデンサー、ＣＰ、はコンパレーター、Ｔｒｓは
トランジスターで、コンデンサーＣＩが所定電圧Ｖｃま
で充電されると、コンパレーターＣＰＩは出力をハイレ
ベル（以下１と称す。）となし、トランジスターＴｒ５
をオンとなす。従ってコンパレーターＣＰ１からは上記
トランジスターＴｒ４の電流値に応じた周波数のパルス
を出力する。ＤＦＦｌはクロック端子を上記コンパレー
ターＣＰｓの出力端に接続するＤフリップフロップで、
該フリップフロップは上記コンパレーターＣＰ１からパ
ルスに同期して作動し、上記コンパレーターＣＰＩの出
力パルスをデユーティ５０％のパルスに変換する。

Ｐｃｔはフェーズコンパレーターで入力Ｒ及びＳへの入
力パルスの位相が一致している時、出力をオーブンとな
し、その入力パルス位相の一致度が例えばＲ入力端への
パルスに対してＳ入力端のパルスが遅れればその遅れ分
だけ出力をハイレベル（以下１と称す。）となし、逆に
Ｒ入力端へのパルスに対してＳ入力端のパルスが進めば
その分だけ出力をロウレベル（以下０と称す。）となす
、ＬＰＦ、はローパルスフィルターで、例えばＰ　Ｃ＋
の出力が１となることにて出力レベルを増大させ、逆に
０となることにて出力レベルを減少させ、オーブンの時
その出力レベルを維持する。ＶＣＯＩは電圧制御発振器
で、その出力周波数は上記ＬＰＦ、の出力が大となる程
高周波数となる様構成されている。ＦＲ，はＶＣＯ，の
出力を３２分周する分周回路である。上記構成（ＰＣ＋
　、ＬＰＦ＋　、ＶＣＯ＋　。

ＦＢＩ　）にてフェーズロックドループを構成し１、コ
ンパレーターＰｃ１のＳ及びＲ入力が同一パルスとなる
種制御され、その結果ＶＣＯ□の出力はＤＦＦ、のパル
ス周波数ｆ、に対して３２倍の３２ｆ１なるパルスを出
力する。

ＳＲ，は８ビツトのシフトレジスターで、該レジスター
のＤ入力は上記ＤＦＦ１のＱ出力と接続し、又クロック
入力は上記ＶＣＯ，の出力に接続している。

この様に構成しているので、シフトレジスターＳＲ，は
、その出力ＱをＤ入力へのパルスに対して９０°位相を
づらしたパルスとなす。

ｅｘ、はエスクスルシブオアゲートで、該ゲートは上記
レジスターＳＲ，のＱ出力及び前記ＣＰＵの出力ポート
ＰＢｚからの方向信号ＤＩＲを人力しており、出力ポー
トＰＢ２からの信号が０の時にはレジスターＳＲ，のＱ
出力をそのまま出力させ、又１の時にはレジスターＳＫ
、のＱ出力を反転させて出力させる。これにてゲートｅ
Ｘｌの出力パルスを前記フリップフロップＯＦＦ、に対
して±９０＠づれなパルスとなし、モーターの回転方向
切換えを行う。ＡＮ、、ＡＮ２はアンドゲートで、該ゲ
ートはそれぞれ上記ＤＦＦＩの出力及びゲートｅｘ、の
出力をアンプＡＰ、。

ＡＰ２に伝える。ＢＩは電歪素子が配される振動体であ
る。該振動体は例えばリング形状をしており、その表面
に電歪素子が配されている。又、該振動体の表面には振
動体と同一形状の移動体が摩擦接触しており、振動体に
発生する進行性振動波にて駆動される。

第２図は上記振動体ＢＩの表面上に配される電歪素子の
配設状態を示す説明図である。第２図中のＡＩ及びＢ、
はそれぞれ図示の位相及び分極関係に振動体Ｂｌ上に配
される第１と第２の電歪素子群である。又Ｓ１は第１の
電歪素子群Ｂ１に対して４５°位相がづれた位相に配さ
れるセンサー用の電歪素子である。これらの各電歪素子
は、それぞれ単独のものを振動体に附しても良いし、又
一体的に分極処理にて形成しても良い。

第１図に戻り、Ａ、Ｂ、Ｓはそれぞれ第１．第２の電歪
素子群及びセンサー用電歪素子Ｓｔに対する駆動電極及
びセンサー電極を示し、電極Ａに対して上記アンプＡＰ
Ｉを介した周波電圧が印加されると共に、電極Ｂに上記
ＡＰ、を介した周波電圧が印加されることにて振動体Ｂ
Ｉ衣表面進行性の振動波が形成される。又、振動体に上
記振動波が形成されると、この振動波の状態に応じてセ
ンサー用電歪素子Ｓが出力（周波電圧）を出力し、セン
サー電極Ｓ１にて、これが検出される。

尚、振動波モーターは共振状態では、Ａ電極への駆動電
圧とセンサー電極からの出力電圧との位相関係が特定の
関係を示す特性を有しており、電極Ａにて周波信号が印
加される第１の電歪素子群ＡＩ　とセンサー用電歪素子
Ｓどの位相関係にて決定され、本実施例の場合は正転状
態では電極Ａ、Ｓとの信号波形の位相が１３５°づれた
時に共振状態を示し、又逆転の時には４５°づれた時に
共振状態を示すものとし、共振からづれるほと上記位相
差関係がづれるものとする。ＣＰ２゜ＣＰ、はそれぞれ
電極Ａ及びＳの出力波形をパルス形状に整形するコンパ
レーターを示す。

ＦＲ，は上記コンパレーターＣＰ２の出力をＤ入力とし
、クロック入力を上記ＶＣＯＩの出力に接続する４ビツ
トのシフトレジスターで、該構成にてシフトレジスター
ＦＲ，はコンパレーターＣＰ２の出力パルス即ち電極Ａ
の周波信号を４５°シフトさせる。ＦＲ３はそのＤ入力
を上記シフトレジスターＦＲ２のＱ出力と接続し、クロ
ック入力を上記ＶＣＯ，の出力と接続する８ビツトのシ
フトレジスターで、シフトレジスターＦＲ２の出力を更
に９０°シフトし、全体でコンパレーターＣＰ２の出力
を１３５°シフトする。ＳＥＬ、はシフトレジスターＦ
Ｒ，又はＦＲ，の出力を選択するデーターセレクターで
ある。該セレクターは出力ポートＰＢ２の信号ＤＩＲが
正転を表わしている時、入力Ｂを選択し逆転を表わして
いる時入力Ａを選択する。

ＰＣ２はフェーズコンパレーターで、第３図の如く入力
Ｓ、Ｒへの入力パルスの位相関係を検知し、その位相差
が大な程出力Σ下から１の出力されるデユーティが小さ
な信号を出力する。

１１はインバーター、Ｃ０ＵＩはカウンター、ＡＮ３は
アンドゲートで、上記カウンターはリセット入力ＲＥＳ
ＥＴへの信号が０の時リセットされる。又、上記アンド
ゲートＡＮ３はインバーター１．の出力が１の時、上記
ＶＣＯＩからのパルスをカウンターＣＯＵ　１へ伝える
。

上記の構成にてカウンターＣＯＵ　＋はコンパレーター
ＰＣ２の出力が０の期間ＶＣＯＩからのパルスをカウン
トし、モーターが共振状態に近づくにつれてカウンター
Ｃ０ＵＩのカウント値が減少する。ＭＣＩは入力（ＡＯ
〜Ａ３）と（Ｂ。

〜ＢＳ）の値を比較し、Ａ＜Ｂの時１を出力するマクニ
チュードコンパレーターで、該コンパレーターＭＣＩの
出力はＤ型フリップフロップＤＦＦ２のＤ入力と接続し
ている。該フリップフロップＤＦＦｚのクロック入力は
、上記コンパレーターＰＣ２の出力ＰＤと接続され、ク
ロック入力へのパルスの立上りに同期してＤ入力の状態
を検知する。

ＬＰＦ、はローパスフィルター、Ｃ２０はコンパレータ
ーで、上記フリップフロップＤＦＦ２のＱ出力１に応答
して、ＣＰＵの入力ボートＰＤφへ１信号を伝える。

ＥＮＣはモーターの移動体に連動して回動する例えばパ
ルス板等のコード板で、モーターの回転速度に応じた周
波数のパルスを形成する。

ＲＡＭはランダムアクセスメモリーで、ＣＰＵとデータ
ーの通信を行う。該ＲＡＭはバックアップ用電源ＢＴ、
から常時給電されると共に、メインスイッチＳＷ、を介
して電源ＢＴ２から給電される。又、該電源ＢＴ２にて
アンプＡＰ、。

ＡＰ２をのぞく各回路部への給電がなされる。

Ｓ　Ｗ　２は上記スイッチＳＷ１に連動してオンとなる
スイッチで、該スイッチＳＷ２を介して高電圧電源ＢＴ
Ｓの出力が上記アンプＡＰ、。

Ａ　Ｐ　ｘに供給される。ＳＷ、はメモリーＲＡＭの内
容をリセットするリセットスイッチである。

第４図は第１図のコンピューターＣＰＵに内蔵されるＲ
ＯＭにプログラムされているプログラムフローを示すプ
ログラム図であり、コンピューターＣＰＵは該プログラ
ムフローに従って制御動作を実行する。

次いで第１図実施例の動作を説明する。

今メインスイッチＳＷ、をオンとすると、電源ＢＴ２の
出力が各回路に印加される。これにてコンピューターＣ
ＰＵが作動を開始する。

コンピューターＣＰＵが作動を開始すると、まずステッ
プ１が実行される。以下各ステップの動作を説明する。

ステップ１：出力ポートＰＢｏからＯを、又ＰＢ、から
０を出力する。出力ポートＰＣ０〜ＰＣ，から所定の設
定値＄３を出力する。

ステップ２　：　ＲＡＭの有効ビットデーターを人力す
る。

ステップ３：上記データーがＯの時、変数ＦＭＡＸ＝＄
ＦＦとし、１の時はＲＡＭに記憶されている前回最高周
波数を読み出し、ＦＭＡＸ＝前回最高周波数とする。

初回のモーター駆動に際しては上記有効ビットデーター
はＯとなっており変数ＦＭＡＸ＝＄ＦＦに設定される。

ステップ４：出力ポートＰＡＯ〜ＰＡ、から上記変数Ｆ
ＭＡＸを出力する。該ボートからの変数ＦＭＡＸ情報は
ＤＡ変換器ＤＡにてアナログ電圧に変換され、アンプｏ
ｐ、、ＯＰ２及びトランジスターＴｒＩＮＴＲｒ４の作
用にて上記変数ＦＭＡＸに応じた電流値がトランジスタ
ーＴｒ＜　に流れる。

ステップ４′　：内部メモリーＦに上記変数ＦＭＡＸを
記憶させる。

ステップ５：出力ポートＰ　Ｂ　ｏから１を出力させる
。該ボートＰＢｏから０は所謂ビジィ信号として作用し
ており、これにてビジィが解除され、コンピューターＣ
ＰＵに接続される不図示の回路に対してコンピューター
ＣＰＵとの通信が許容状態となることを示す。

ステップ６：不図示の回路からコンピューターの人力ボ
ートＳＤＩに入力されるデーターを検知し、不図示の回
路からデーターとして駆動命令信号が人力されるか否か
の判定を行い、駆動命令信号が入力されるまでステップ
５．６を繰り返し、駆動命令信号が入力されるとステッ
プ７へ進む。尚、上記駆動命令信号は不図示の回路に設
けられたマニュアル操作の始動スイッチがオンとなるこ
とにて形成され、上記人力ボートＳＤＩへ入力されるも
のとし、始動スイッチが操作されることにてステップ７
へ移行スる。

上記ステップ５が実行されると、上述の如く不図示の回
路との通信が許容され、この間に不図示の回路にて設定
されたモーターの回転速度情報１回転量情報２回転方向
情報等のデーターがコンピューターの入力ボートＳＤＩ
に入力される。

ステップ７：出力ボートＰＢ０を０となし、不図示の回
路とコンピューターＣＰＵ間の通信を禁止し、上記設定
された回転量情報を指定パルス数としてメモリーＣ０Ｕ
ＮＴに記憶させ、設定された回転速度情報を指定速度と
してＶＥＬに記憶させる。又、設定された回転方向情報
に基づいて出力ボートＰＢ２か６１又はＯを出力する。

又、入力ボートＰＥＯからの情報１又はＯをメモリーＰ
ＬＥＶＥＬに入力する。入力ボートＰＥＯはエンコーダ
ーＥＮＣと接続しており、エンコーダーＥＮＣはコード
板（パルス板）等にて構成され、モーターの回動にてパ
ルス即ち１．０信号の繰り返しを形成する。よってモー
ターが回転を開始する以前のエンコーダーＥＮＣの出力
はコード板の初期位置に応じてＯ又は１を出力しており
、このコード板の初期状態がメモリーＰＬＥＶＥＬに記
憶される。

ステップ８：出力ボートＦＢＩから１を出力する。これ
にてアンドゲートＡＮＩ　、ＡＮ２’が開状態となり、
フリップフロップＤＦＦＩの出力及びエクスクルシブオ
アゲート８Ｘｌの出力をアンプＡＰＩ　、ＡＰ２に伝え
る。

上述の如く、トランジスターＴｒ４には変数ＦＭＡＸ＝
＄ＦＦに応じた電流が流れており、上述の如くフリップ
フロップＯＦＦ、は該電流値に応じた周波数のパルスを
出力し、又エクスクルシブオアゲートｅｘＩからは、上
述の如くフリップフロップＤＦＦ、の出力パルスに対し
て９０℃位相のづれたパルスが出力されるため、モータ
ーの電極Ａ、Ｂには９０℃位相のづれた周波数＄ＦＦの
周波電圧が印加され、モーターは回転動作を開始する。

ステップ９：内部タイマーをリセットし、その後リセッ
トを解除する。これにてタイマーの計時が開始される。

ステップ１０：タイマーの計時が所定時間計時したか否
かを検知し、タイマーの計時時間が経過していない時に
はステップ１１へ、又タイマーの計時時間が経過してい
ればステップ１３へ移行する。

ステップ１１：入力ボートＰＥｏからの入力信号とメモ
リーＰＬＥＶＥＬの信号とが同一であるか否かを検知し
、同一の時には再度ステップ１０へ移行し、同一でない
時にはステップ１２へ移行する。

上記メモリーＰＬＥＶＥＬには、モーター起動前のエン
コーダーＥＮＣの信号がメモリーされており、その状態
からモーターが回動するとエンコーダーＥＮＣの出力信
号が変化するので、メモリーＰＬＥＶＥＬにメモリーさ
れた信号と不一致となる。よって、このステップではエ
ンコーダーＥＮＣの信号変化を検知し、モーターが実際
に回転を開始したか否かを検知し、モーターが回動した
時にステップ１２へ移行する。

今モーターが上記タイマーの計時時間内に回転を開始し
ないとすると、上記ステップ１０．１１が繰り返され、
タイマーアップにてステップ１３へ移行する。

ステップ１３：変数ＦＭＡＸに対して−１を行いＦＭＡ
Ｘ−１を新たな変数ＦＭＡＸとする。

ステップ１４：該新たな変数を前回最高周波数としてＲ
ＡＭに人力する。

ステップ１５　：　ＲＡＭの有効ピットデーターを１に
設定する。

ステップ１６：ステップ１３で求めた新たなＦＭＡＸを
出力ポートＰ　Ａ　ｏ　〜Ｐ　Ａ　７から出力させ、上
述の如くして電極Ａ、Ｂへの駆動周波数を更新させると
共に、該ＦＭＡＸをメモリーＦに入力し、再度ステップ
９へ移行する。該ステップ１３〜１６までの処理がなさ
れることにてＦＭＡＸが−１となり、設定周波数が減少
（低下）することとなる。よってステップ８にてモータ
ーの駆動が開始されているにもかかわらず、実際にモー
ターが回動を開始しない時には所定時間ごとに設定周波
数を一定量づつ減少（低下）させる。これにてモーター
に対する駆動周波数が徐々に低下して行き、モーターに
対する駆動周波数の走査がなされる。

又、上記の如くして駆動周波数の走査がなされている過
程で、モーターが回動すると上記の如くしてステップは
１２へ移行する。従ってＲＡＭにはモーターが実際に回
動を開始した周波数が記憶されることとなる。

以上の如くして、電極Ａ、Ｂへの周波電圧の周波数が更
新（減少して行き）され、モーターが回動を開始すると
ステップ１２が実行される。

ステップ１２：入力ボートＲＥＯへ入力するエンコーダ
ーからのパルス間隔時間を計測し、モーターの回転速度
を求める。このパルス間隔１ｆｌｌＪｆはエンコーダー
ＥＮＣから連続して入力される２つのパルス間隔時間を
測定する。

ステップ１７：ステップ１２で求めた検出回転速度とメ
モリーＶＥＬに記憶された指定回転速度を比較し、検出
回転速度く指定回転速度の時はステップ１９へ移行し、
検出回転速度〉指定回転速度の時はステップ１８へ移行
し、検出回転速度−指定回転速度の時はステップ２０へ
移行する。

モーターは駆動周波数が低い程高速回転すると共に、上
記の如くモーターの駆動周波数は＄ＦＦから徐々に低下
させて行き、モーターを回転状態へ移行させているので
、通常モーター回転開始時では検出回転速度＜ＶＥＬの
関係があり、ステップ１９へ移行する。

ステップ１９：メモリーＦの内容、即ちモーターの回転
始動時のＦＭＡＸに対して−１を行い、ＦＭＡＸ−１を
メモリーＦに入力する。

ステップ２０：上記メモリーＦの内容に入力ボートＰ　
Ｄ　ｏの値を加算する０通常入力ボートＰＤＯには０が
入力されているため、通常はこの演算ではメモリーＦの
内容は変化しない。

ステップ２１：出力ポートＰＡＯ〜ＰＡ？から上記メモ
リーＦの内容を出力する。これにてモーターに対する駆
動周波数はモーター回転開始時の周波数ＦＭＡＸよりも
一定値減少し、モーターは回転速度を高くする。

ステップ２２ニメモリーＣ０ＵＮＴに設定されたモータ
ーの回転数を表わすパルス数に対して−１を行う。

即ち、上記ステップ１２のパルス間隔時間測定処理は、
エンコーダーＥＮＣから１パルス入力するごとに行われ
るので、ステップ上記ステップが実行されることにてモ
ーターは１パルス分駆動されたこととなり、上記の−１
を行い、残千−ター回転量を求めメモリーＣ０ＵＮＴ　
１に入力する。

ステップ２３：メモリーＣ０ＵＮＴ＝Ｏか否かを検知し
、Ｃ０ＵＮＴ＝Ｏ時は再度ステップ１２へ移行し、Ｃ０
ＵＮＴ＝Ｏの時にはステップ２４へ移行する。

即ちモーターの回転にて残モーター回転量がゼロとなっ
ていない時には再度ステップ１２へ移行し、上記の動作
を繰り返す。

以上のステップ１２，１７．１９〜２３の動作を繰り返
すごとにモーターの駆動周波数は徐々に低下して行き、
モーターの回転速度が徐々に増加することとなる。

上記ステップの繰り返しにてモーターの回転速度が指定
速度に達した場合にはステップ１７にてこれが検知され
、上記ステップ１９を介さずステップ２０へ移行する。

よってモーターの回転数が指定回転数に達することにて
メモリーＦの内容に対する−１が中止され、そ−ターは
その時点での駆動周波数で駆動され、回転速度も指定速
度となる。

この様にモーターが指定速度が回転している状態で、何
らかの原因にてモーターの速度か指定駆動を越えた場合
について説明する。

この場合には、ステップ１７にて回転速度＞ＶＥＬが検
知されるのでステップは１８へ移行する。

ステップ１８：メモリーＦの内容とＲＡＭに記憶された
ＦＭＡＸとを比較し、Ｆ≦ＦＭＡＸの時にはステップ２
５へ、又Ｆ＞ＦＭＡＸの時はステップ２６へ移行する。

今、上記のステップにてメモリーＦの内容がモーター駆
動時の内容、即ちＲＡＭに記憶されたＦＭＡＸよりも小
さいものとする。この場合はステップ２５へ移行する。

ステップ２５：メモリーＦの内容に対して＋１を行い、
Ｆ＋１をメモリーＦに入力し、ステップ２０へ移行し、
以後回転速度＞Ｖ　Ｅ　Ｌ。

Ｆ≦ＦＭＡＸの限りステップ１２→１７→１８→２５叫
２０→２１→２２−２３を繰り返す。

従って回転速度が指定速度よりも高速となった場合には
、徐々に駆動周波数が増大して行き回転速度が低下する
。

以上説明した各ステップにて通常はモーターの回転速度
が指定速度にサーボ制御されるのであるが、上記減速動
作中に何らかの原因でメモリーＦの内容をＦＭＡＸより
も大としても、指定速度まで減速出来ない場合にづいて
説明する。

この様な状態（）”）ＦＭＡＸ）がステップ１８にて検
知されるとステップ２６へ移行する。

ステップ２６：メモリーＦの内容を変数ＦＭＡＸとする
。これによりモーターの回転開始時ＲＡＭに記憶された
ＦＭＡＸに対して、より高周波数のＦＭＡＸが形成され
る。

ステップ２７：ＲＡＭに上記ステップ２６で形成された
ＦＭＡＸを、新たな前回最高周波数として設定する。

ステップ２８：メモリーＦの内容に＋１をして、Ｆ＋１
をメモリーＦに入力する。

ステップ２８’　　：ＲＡＭの有効ビットデーターを１
にし、ステップ２０へ移行し、以後回転速度＞ＶＥＬ、
Ｆ＞ＦＭＡＸの限りステップ１２　→　１７　→　１８
　→　２６　→　２７　→　２８　→　２０→２１→２
２−２３を繰り返す。

上記の動作にてＦ＞ＦＭＡＸとなってもモーターの回転
速度が指定速度よりも高速の時には、メモリーＦの内容
を＋１づつ増大させ、駆動周波数を徐々に増加させると
共に、ＲＡＭの前回最高周波数も同様に更新（増大）さ
せて行き、モーターの回転速度が徐々に減少し、モータ
ーの回転速度が指定速度となる様制御される。

以上のステップ１２，１７〜２３．２５〜２８までにて
モーターが指定速度となる様制御されると共に、その際
のモーター駆動周波数がモーター起動時にＲＡＭに設定
された周波数ＦＭＡＸよりも高周波数を示した時には、
その周波数がＲＡＭに記憶され、モーター駆動に際して
の実際の最高周波数がＲＡＭに格納される。

又、上記のモーターの速度制御に際して増速駆動がなさ
れ、徐々に駆動周波数が減少させている過程で、その駆
動周波数がモーターの共振周波数となった時又はその近
傍の周波数となった際に、上記周波数をそれ以下に低下
させない様なされている。

即ち、前述の如く第１図のカウンターＣＯＵ。

は、コンパレーターＰＣ２の出力ＰＤから０が出力され
ている期間ＶＣＯ，からのパルスを計数する様構成され
ている。又、上記コンパレータＰＣｚは入力Ｒ，Ｓのパ
ルスの位相差に応じて、その位相差がゼロになる程、短
時間出力ＰＤからＯを出力する様なされ、かつモーター
が共振状態に近づけば近づく程、上記コンパレーターＰ
Ｃ２の入力Ｒ，Ｓへのパルス位相がゼロに近づく様構成
されている。従って上記カウンターＣ０ＵＩのカウント
値は、共振状態に近づけば近づく程カウント値を減少さ
せ、該カウント値がモーターの共振状態又はその近傍と
なった時には所定値＄３以下になる。この状態はコンパ
レーターＭＣＩ　にて検知され、モーターが共振又は共
振近傍となった時にはコンパレータＭＣＩの出力は１と
なり、これがフリッププロップＤＦＦ、にて検知され、
ＤＦＦ２の出力Ｑが１となる。又このＤＦＦ２のＱ出力
１に応答してコンパレータＣＰ　４も１を出力し、これ
がコンピューターＣＰＵの入力ボートＰＤＯに入力する
。

従ってモーターが共振状態又はその近傍となつた時に入
力ボートＰＤＯには１が伝わっており、上記モーターの
増速制御過程にて、ステップ２０にてＦ　”　Ｆ　＋　
Ｐ　Ｄ　ｏ　＝　Ｆ　＝　Ｆ　＋　１がなされる。従っ
て増速制御にて、ステップ１９にてＦ＝Ｆ−１を行い、
周波数を減少させた後に共振状態又はその近傍の周波数
となった時にはステップ２０にてＦに対して＋１がなさ
れ、その結果Ｆ＝Ｆ−１＋１＝Ｆとなり、上記ステップ
１９による周波数の減少はステップ２０にてキャンセル
され、その周波数が共振周波数又はその近傍となった時
には、たとえモーターの回転速度が指定速度に達してい
なくても、それ以上低周波数となることが防止され、結
局モーターの駆動周波数は共振又はその近傍の周波数以
下には低下しない。この様にモーターの周波数を減少さ
せている際に、その周波数を制限する理由は、第５図の
如くモーターは共振周波数ｆ１をすぎて共振周波数より
も周波数が低下すると急激に回転速度が低下するためで
あり、この様な現象が生じることを上記の周波数制限に
て防止している。

又、上記の如くモーターの速度制御がなされている過程
にてモーターが指定回転量駆動されると、メモリーＣ０
ＵＮＴの内容が０となる。

よって、この場合はステップ２４へ移行する。

ステップ２４：出カポ−）−ＦＢＩからＯを出力する。

これにてゲートＡＮ、、ＡＮ、が閉じ、電極Ａ、Ｂへの
周波電圧の印加が禁止され、モーターは停止し、初回の
モーター駆動が終了する。

この後ステップは上記ステップ２へ移行する。

今、初回のモーター駆動に際してステップ１３〜１６、
又はステップ２７〜２８′が実行され、ＲＡＭの最高周
波数が＄ＦＦから変化している時にはＲＡＭの有効ビッ
トが１に設定されている。

従って初回のモーター駆動に際してモーターが実際に駆
動された最高周波数が、初回のモーター駆動作ステップ
２．３にてＲＡＭから読み出され、出力ポートＰＡＯ〜
ＰＡ、から該前回最高周波数が出力されると共にメモリ
ーＦに入力され、次回のモーター駆動に際して、モータ
ー起動時の駆動周波数が前回実際にモーターを駆動出来
た最高周波数となる様指定準備される。

従って次回のモーター駆動に際し不図示の凹路にて始動
スイッチがオンとなされ、上記ステップ７以後の各ステ
ップの実行によるモーター制御が行われる時点では、そ
の駆動周波数としては上記前回の最高周波数からスター
トする。

又、通常直前にモーターを駆動した際の実際にモーター
を駆動出来た最高周波数を次回のモーターの駆動周波数
とした場合、モーターはその周波数が回動することが出
来、これにて駆動周波数を＄ＦＦから走査する必要なく
直ちにモーターは回動を開始することとなる。

又、初回のモーター駆動後メインスイッチＳＷＩをオフ
としてもＲＡＭの内容は保持されており、再度メインス
イッチＳＷＩがオンとなってプログラムがステップ１か
ら実行された場合でも、同様に前回の最高周波数から駆
動が開始されることとなる。

〔効　果〕

以上の如く本発明にあっては、前回振動波モーターを駆
動した際に、モーターが実際に回動を始めた周波数を次
回のモーター駆動の起動周波数として設定し、この周波
数から所望の速度に対応する低周波数方向へ周波数を移
行させているので、直前のモーター使用時に起動を開始
した周波数から徐々にその周波数を所望速度を示す周波
数方向へ移行させることが出来、モーターを滑らかに、
かつ短時間で起動させることが可能となるものである。

尚、実施例では電気−機械エネルギー変換素子として電
歪素子を示しているが、これに代えて圧電素子を用いて
も良いものである。

又、実施例にあってはモーターの回転開始時の周波数を
記憶し、これを次回の起動時の初期値として設定してい
るが、モーターの回転開始時の周波数に対して前後、所
定範囲内の周波数を記憶させたり、又は演算にて求め、
これを次回の初期値として設定しても良いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る振動波モーターの制御回路の一実
施例を示す回路図、第２図は本発明に用いる振動波モー
ターの振動体上に配された電歪素子を示す構成図、第３
図は第１図示のコンパレーターＰＣ２の動作を説明する
ための波形図、第４図（ａ）（ｂ）は第１図のコンピュ
ーターＣＰＵに内蔵されるプログラムフローを示す説明
図、第５図は本発明の振動波モーターの回転制御動作を
説明する説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）振動体に配される電気−機械エネルギー変換素子
   に周波信号を印加し、振動体に進行性振動波を形成し、
   該振動波にて移動体を駆動する振動波モーターの制御回
   路において、モーターの起動時に前記周波信号を所定の
   周波数から低周波数方向へ徐々に変化させる周波数調定
   手段と、該モーターの回転を検出する回転検出手段と、
   前記周波数調定手段により周波数の変更がなされている
   際に前記回転検出手段にてモーターの回転の開始が検出
   された時の周波数に応じた周波数情報を検知する周波数
   検知手段を設け、該検知手段に検知された周波数情報に
   基づき次回のモーター起動時において前記周波数調定手
   段にて変更される周波数の初期値を設定したことを特徴
   とする振動波モーターの制御回路。