JPS6330901A - デイジタル処理回路の保護装置 - 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】 （発明の利用分野） 本発明は、ディジタル処理回路を利用した制御装置の保
護装置に係り，特にモータ類の制御ａｍにおいて、ディ
ジタル処理の基本となるクロックが欠除した場合のモー
タの暴走を防止するのに好適な保２！装置に関する。

（発明の背Ｍ） ディジタル処理によろモータ制御回路は、ディジタル処
理を行なうための基本クロックを必要としている。Ｉ４
１１ｗにディジタルモータ制御装置の構成を示し、ディ
ジタル速度制御の概要を説明する。

同図において、１は周波数−電圧変換器、２は基本クロ
ック発生器、３は周波数発電機、４はパルス発生器、５
はプリセット回路、６は計数カウンタ、７はラッチ回路
、８はＤ／Ａ変換器、９はモータ起動スイッチ、　　１
０は駆動増幅器、１１はモータ、１２は起動指令信号入
力端子である。

第１２図の要部波形図を用いて動作を説明する。

モータ１１の回転に伴い、周波数発電機３より信号（以
下この信号をＦＣ信号と略称する）ＦＧが発生する。こ
のＦＣ信号は、増幅された後、パルス発生器４Ｖｒ−印
加されろ。このパルス発生器４では、ＦＧ傷信号入力に
よりラッチパルスＬとプリセットパルスＰを、′＠欠出
力し、それぞれラッチ回路７、計数カウンタ６に印加す
る。パルス発生器４には基本クロック発生器２からのク
ロック信号ｃ　ｋ　（図示せず）が印加されており、ラ
ッチパルスＬおよびプリセットパルスＰの出力タイミン
グやパルス幅は、クロック信号ｃｋを基準信号として、
決められろ。ラッチパルスＬの発生により計数カウンタ
６のビット情報Ｎは、ラッチ回路７に保持されろ。その
直後、プリセットパルスＰにより計数カウンタ６は、プ
リセット回路５の定める所定端階　にプリセットされろ
。プリセットパルスＰの解除後、計数カウンタ６は、基
本クロック発生器２からのクロック信号ｃｋ（図示せず
）を計数し始める。その後火のＦＧ大入力より再び同様
な動作を繰り返す。

ラッチ回路７に保持された情報Ｎｌは１次段のＤ／Ａ変
換器８により電圧Ｖに変換されろ。Ｄ／Ａ変換器８にも
、基本クロック発生器２からのクロック信号。ｋ（図示
せず）が印加されており、これを基本単位としてＤ／Ａ
変換処理を行なう。このとき出力電圧Ｖは、はば１！ｆ
Ａ１！圧ｖｃｃの半分（Ｖｃｃ／　２　）となっている
。また、モータ駆動時には、モータ起動スイッチ９は閉
じており、出力電圧Ｖは、駆動′４幅器１０Ｙｃ印加さ
れ、モータ１１は９制御回転する。

起動指令信号入力端子１２に印加されろ起動指令信号Ｓ
ＴがＬのときはモータ起動スイッチ９は開いており、駆
動増幅器１０には電圧が印加されず、Ｄ／Ａ変換器８の
出力電圧Ｖに関係なくモータは停止状態となっている。

−刀、モータ１１を駆動状態にするには、ｎ力指令信号
入力１子１２印加されろ、起動指令信号ＳＴ（図示せず
）をＨにすることにより、モータ起動スイッチ９が閉じ
て。

上記の１制彼数−電圧に換器１の動作が行なわれて。

モータ１１が制御回転する。つまり、起動指令信号入力
１子１２に印加する起動指令信号ＳＴＫよって、モータ
の状態（駆動状態または停止状態）を決めろことができ
ろ。

さて、上記のように同波数−電圧変換器ｌは、基準クロ
ック発生器２からのクロック信号ｃｋＫよって動作して
いるが、ここで何らかの原因により、クロック信号ｃｋ
が５周波数−電圧変換器ｌに供給されなくなったとする
。これは、ディジタル処理が、正常に動作しないという
ことを意味してあり、Ｄ／Ａ変換器８の出力電圧Ｖが、
どのような値にｌろかは、保証することができない。

さらに、その出力電圧Ｖは、ディジタル処理機能が停止
するため、ある電圧でラフチアツブする。

モータ起動スイッチ９が閉じていれば、その出力電圧Ｖ
が、そのまま駆動増幅器１０に印加されろことになり、
モータは電位に応じた回転数で、回転する。ここで出力
電圧Ｖが、電源電圧ＶＣＣやそれに近い値にラッチアッ
プしていた場合は、モ−タは異常高速回転をし続けろこ
とになる。（この状態を暴走と呼ぶ） 上記のモータ制御装置を、家庭用ＶＴＲのような磁気録
画再生ｇｌ；、ａＶＣ便用した場合、このような暴走状
態は、テープの損傷という事態を招くおそれがあり問題
となっていた。特にポータプルＶＴＲのように、悪条件
（振動、異才＠（、湿度）で便用することの多いもので
は、このような事故を起こしやすく、何らかの厘因でク
ロックがモータ制御回路に供給されなくなった場合は、
モータの停止という、安全なモードに必ず移行するとい
う装置が望まれていた。

なお、このようＬモータ制御装置の構成を述べた文献と
しては、ナショナルテクニカルレポートＶｏ　１２　Ｂ
　−Ｎｎ　３−１９８２　、　　橋本他のＶＴＲの信号
処理および制御用ｔＣがある。これには。

ＶＴＲのモータ制御の例が述べられている。

（発明の目的） 本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、サーボ回
路に供給されろ基準クロックが欠除しても、ディジタル
制御されろ装置、例えばモータが暴走モードに入りこま
ない保投＠路を提供することにある。

（発明の概要） この目的Ｔｃ達成するために、本発明は、モータ等のデ
ィジタル制御されろ装置の起動指令信号の経路の途中に
２クロツクの有無を検出する回路を設け、りＯツクがな
い場合は、起動指令信号の状態にかかわらず、モータ等
の被制御装量に停止信号を送ることにより、強制的に該
被制御装置を停止させ、暴走状態に入ることを防止する
ようにした点に特徴がある。

（発明の実施例〉 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は１本発明によるモータ制御回路の保護装置の一
実施例を示すブロック図であって、１３はフリップフロ
ップ、１４　はインバータであり。

第１１図に対応する部分には同一符号をつけて説明を省
略する。

第２図、第３図、第４図は、第１図の各部の信号を示す
波形図であり、第１図に対応する信号には同一符号をつ
けている。

第２図にクロック信号ｃｋが正常に供給されているとき
の動作を示す。まず、起動指令信号ＳＴが、Ｌのときは
、７リツプ７０ツブ１３はリセットされその出力Ｑすな
わち、信号ＳＴＩは、Ｌとなろ。出力Ｑはモータ起動ス
イッチ制御信号ＳＴＩとしてモータ起動スイッチ９に印
加されるので、該スイッチ９は開き、このときモータ１
１は停止状態となっている。

次に、起動指令信号ＳＴがＨＶｃなると、７リツブフロ
ツプ１３のリセット端子ＲがＬとなるため、Ｔにクロッ
クの立上がりが人力されろとそのときのＤの値、Ｈを出
力Ｑに出力する。よってモータ起動スイッチ制御信号Ｓ
ＴＩがＬ−ＩＨと変わるため、モータ起動スイッチ９は
閉じ、モータ１１は停止から制御回転状態へと移行する
。

第３図には、基本クロック発生器２が、クロック信号ｃ
ｋを発生しない場合の動作を示す。起動指令信号ＳＴが
Ｌであれば、上記の場合と１′＋５１ＩｊＪＶｃモータ
は停止状態となっている。次に起動指令信号ＳＴがＨに
なると、フリップ７０ツブ１３のリセットが解除となる
が、Ｔ端子にクロック信号ｃｋすなわち立上がり信号が
入力されないため。

出力Ｑは、Ｈへ変化しない。よってモータ起動スイッチ
９は開いたままとなり、モータ１１は停止状態が保持さ
れろ。つまり、クロック信号ｃｋがないときは、起動指
令信号ＳＴが印加されても。

モータ１１は、起動状態に移行することがなく。

暴走状態にはならないということになる。

以上のように、本実施例によれば、クロック信号ｃｋが
供給されなくなろと、モータ起動スイッチ９はオフにな
り、モータ１１の動作を停止することができる。このた
め従来装置の欠点を解消することができろ。

しかしこの実施例においては、モータ１１が正常な制御
回転をしているときに、クロック信号ｃｋが供給されな
くなった場合は、モータ１１を停止状態へ移行させるこ
とはできない。その動作を第４図に示す。つまり、７リ
ツプ７０ツブ１３の出力Ｑ（ＳＴ１信号）は、−旦Ｈに
移行すると、フリップ７０ツブ１３がリセットされない
限り、Ｈを保持する。つまり停止状態に移行させるには
、必ず、起動指令信号ＳＴｆ、−旦りにしなければなら
ないのである。

このような難点が発生するのは１本実施例では、クロッ
ク信号ｅｋの有無を判別する基準信号として、起動指令
信号ＳＴを用いていることによる。

つまり起動指令信号ＳＴがＬからＨへ変化した後に、フ
リップ７０ツブ１３の出力信号ＱがＬからＨへ変化すれ
ば、クロック信号ｃｋがあり、Ｌのままであれば、ない
と判断したのであった。

この欠点を解消した他の実施例を第５図に示す。

図において、１５　はモータ起動スイッチ制御回路であ
り、第１１図に対応する部分には、同一符号をつけて説
明を省略する。

この実施例においては、モータ起動スイッチ制御回路１
５にＦＧ傷信号入力されている。

そして、このＦＣ信号を、クロック信号ｅｋの有無を判
別する基準信号として使用している。

異体的に説明すれば、ＦＧ傷信号入力されろと、モータ
起動スイッチ制御回路１５が停止状態に移行するように
しておく。そしてクロック信号ｃｋで停止状態への移行
を解除する。するとクロック信号ｅｋがある場合は、停
止状態へ移行しようとしてもすぐに解除されるが、クロ
ック信号Ｃｋがない場合は、そのまま停止状態に保持さ
れろ。この結果、クロック信号ｃｋの有無を判別するこ
とができろ。

このモータ起動スイッチ制御回路１５の具体的な回路の
一例−Ｖｌ−第６図に示す。この図において、１６．１
７はフリップ７０ツブ、１８　はオア回路、１９．２０
はインバータ、２１はインバータを利用した遅延回路で
、これは偶数個のインバータで構成されている。また２
２は、エクスクル−シブ・オア回路である。ただし７リ
ツプ７０ツブ１６は、セット、リセット両方とも可能で
あり、Ｓ、Ｒ端子が両方ともＨになった場合は、リセッ
トが優先するまたクリップフロンプ１６のＤ入力は常に
ＬレベルＶＣなっている。

さて、この回路の動作を、第６図、第７図、第８図、第
９図、第１０図により説明する。

第７図はエクスクルーシブ・オア回路２２の出力ｃｋ２
の動作波形を示している。クロック信号ｃｋとそれを遅
延した信号ｃｋｌとのエクスクル−シブ・オアをとるこ
とにより、クロック信号ｅｋがある場合は、そのエツジ
が出力され、クロック１号ｃｋがない場合は、それがＨ
レベルで停止していても、Ｌレベルで停止していてもＬ
レベルが保持されろ。

第８図に、正常にクロック信号ｃｋが供給されろときの
動作を示す。起動指令信号ＳＴがＬのときは、フリップ
７０ツブ１６．１７はリセットされろために、モータ起
動スイッチ制御信号ＳＴＩはＬレベルとなって、モータ
１１は停止状態となっている。ここでフリップ７０ツブ
１６０セツト端子にも信号ｃｋ２が入力されているが、
前述のように、セットよりもリセットが優先されるので
出力Ｑ１はＬレベルとなっているのである。

次に、起動指令信号ＳＴがＬレベルからＨレベルに変化
すると、フリップ７０ツブ１６，１７０リセットが解除
になり、セット入力お上びＴ入力を受けてみるようにな
る。この場合はクロック信号ｃｋが正常に供給されてい
るので、クロック信号ｅｋのエツジが入力されろと、エ
クスクルージ・オア回路の出力ｃｋ２がＨレベルになり
、ただちに７リツプ７０ツブ１６がセットされ、その出
力Ｑ１はＨレベルになる。よってモータ起動スイッチ制
御信号ＳＴＩがＨレベルになって、モータ１１は起動状
態になる。モータ１１が回転を始めろと、ＦＧ傷信号発
生するようになる。

第８図に示すように、最初にＦＣ信号の立上がりが検出
されると、フリップ７０ツブ１６は、Ｄｌの値、すなわ
ちＬレベルをサンプルするので、出力Ｑ、はＬレベルに
変化し、モータ起動スイッチ制御信号ＳＴＩがＬレベル
になって、モータ１１は、停止モードに戻されろ。とこ
ろが、クロック信号ｅｋが入力されろと、フリップフロ
ップ１６は再びセットされ、モータ１１は再び、起動状
態に戻る。

次にＦＧ傷信号立下がりが検出されろと、フリップフロ
ップ１７は、フリップフロップ１６の出力Ｑ１、すなわ
ちＨレベルをサンプリングし、出力Ｑ２はＨレベルを出
力するようになる。その後ＦＧ侶号の立上がりが検出さ
れろ度に、前述の動作により７リツプ７０ツブ１６の出
力ＱＬが、−瞬ＬＫなるがフリップフロップ１７の出力
Ｑ８がＨになっているため、モータ起動スイッチ制御信
号ＳＴ１は、Ｈレベルに保持されろ。

第９図に、クロック信号ｃｋの供給が最初から停止して
いる場合の動作を示す。まず起動指令信号ＳＴがＬレベ
ルのときは、前記と同様にして、モータ１１は停止状態
となっている。次に、起動指令信号ＳＴがＨレベルにな
ると、フリップ７０フプ　１６．１７のリセットが解除
になり、セット入力およびＴ入力を受けつけるようにな
るが、クロック信号ｃｋが供給されないので、エクスク
ル−シブ・オア回路の出力ｅｋ２は、前述の動作により
Ｌレベルになっている。このため、フリップフロップ１
６は、セットされない。よってモータ１１は、停止状態
に保持されろ。

第１Ｏ図には、モータが正常に制御回転しているときに
、クロック信号ｃｋの供給が停止した場合の製作を示す
。まず、第８図で説明した正常な動作が行なわれ、定窩
状態に入っているものとする。

この状態のときに、クロック信号ｃｋの供給が停止する
と、ＦＧ傷信号立上がりでフ’Ｊ　ツブフロップ１６が
データＬをサンプリングして、その出力Ｑ１がＬレベル
となる。しかしながら、クロック信号ｃｋが供給されな
いために、フリップ７０ツブ１６が再びセットされず、
出力Ｑ１はＬレベルの値を保持する。

さらにその後、Ｆ　Ｃ’Ｘ号の立下がりで、フリップフ
ロップ１７は、フリップフロップ１６の出力Ｑ、をサン
プリングするので、出力部は、ＨレベルからＬレベルへ
変化する。よって２つの７リツプ７０ツブの出力Ｑ１　
およびＱ２が両方ともＬレベルとなるため、モータ起動
スイッチ制御信号ＳＴＩはＬレベルとなり、モータ１１
は停止状態へと移行する。

以上、この実施例によれば、モータ１１が正常な制御回
転をしているときに、クロックｃｋの供給が停止しても
、モータ１１を停止状態へ移行させることができろ。

以上の実施例は、本発明をモータ制御装置１に適用した
例であったが、本発明はモータ制御回路のみならず、基
本クロックでディジタル処理する回路であれば他にも応
用できることを工、明白である。

つまり、初期状態から律動状態へ移行させる命令信号の
経路に、本発明の保護回路を接続することにより、クロ
ック信号がないときは、初期状態が保持されろことにな
る。また、クロック信号が途甲で停止した時は、初期状
態に戻すことができろ。

（発明の効果） 本発明によれば、ディジタル処理回路を使った制＃装置
において、基本タロツクの供給が停止し、制御回路の機
能が停止した場合、必ず、被制＠装置は停止状態となり
、暴走を防止することができるので、安全性を向上でき
ろという効果がある。

特に、該被制御装置がモータの場合には、モータの暴走
を防止することができ、ＶＴＲ，マグカメラ等に用いた
場合、その効果は顕著である。

さらに、本発明は、ＩＣ内で実現可能であり。

外付部品の増加やコストアップを招くこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によろモータ制御装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図、第３図および第４図は、それぞれ
第１図の動作を示す波形図、第５図は、本発明によろモ
ータ制ａｉＩｊｌの他の実施例を示すブロック図、第６
図は、第５図のブロックの具体的な回路の一例を示す回
路図、第７図、第８図、第９図および第１０図は、それ
ぞれ第６図の動作を示す波形図、第１１図は、従来のモ
ータ制御装置の一例を示すブロック図、第１２図Ｉ工、
第１１図の各部の信号を示す波形図でゐろ。 １・・周波数−電圧変換器、　　２・・基本クロック発
生器、　３・・・間波数発電機、　８・・Ｄ／Ａ変換器
、　　９・・・モータ起動スイッチ、　　　１０　・・
・駆動増幅器、　　１１　・・モータ、　　１２・・・
起動指令信号入力１子、　　１５・・・モータ起動スイ
ッチ制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基本クロック信号を用いてディジタル処理する回
   路において、初期状態から稼動状態へ移行させる命令信
   号の経路中に、該基本クロック信号の検出手段を設け、
   該基本クロック信号の発生が停止した時は、該命令信号
   の内容に関係なく、該初期状態から稼動状態への移行を
   阻止したことを特徴とするディジタル処理回路の保護装
   置。
2. （２）前記基本クロック信号を用いてディジタル処理す
   る回路が、モータの回転を検出する手段と、その出力を
   ディジタル処理により周波数−電圧変換する手段と、該
   周波数−電圧変換手段を動作させるクロック信号発生手
   段と、該モータを駆動するドライバと、該周波数−電圧
   変換手段出力を該モータドライバに伝達して該モータを
   負帰還する回路からなり、前記クロック信号の検出手段
   が前記負帰還回路中に設けられたことを特徴とする前記
   特許請求の範囲第１項記載のディジタル信号処理回路の
   保護装置。
3. （３）前記クロック信号検出手段が、前記モータの回転
   検出手段からの信号を受け、該信号のエッジでクロック
   信号の有無をチェックするようにしたことを特徴とする
   前記特許請求の範囲第２項記載のディジタル処理回路の
   保護装置。