JP2000249514A - モータ位置検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のモータ位置検出機構では、スリットの
付いた回転板とフォトセンサを用いることで、フォトセ
ンサにスリットが通過する毎に割り込み信号を出力して
モータの位置を外部に通知している。このため、外部で
は割り込み信号に対応して処理を行う必要があり、外部
でのソフトウエア処理が重くなる課題があった。 【解決手段】 回転板１２ａの０°の位置に遮光板１６
を配置し、遮光板１６の対向位置にフォトセンサ１４を
配置する。また、遮光板１６からｘ°離して遮光板１７
を配置し、遮光板１７の対向位置にフォトセンサ１５を
配置する。また、遮光板１６から９０°離した位置に遮
光板１８、１８０°離した位置に遮光板１９、２７０°
離した位置に遮光板２０を配置する。また、フォトセン
サ１４、１５は遮光状態を外部（図示せず）に通知す
る。これにより、外部ではフォトセンサ１４、１５から
の遮光状態によって回転板１２ａの位置が大まかにわか
るようになり、外部でのソフトウエア処理が軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、モータの位置を
検出するモータ位置検出機構に係わり、特に検出したモ
ータの位置を簡単な信号でホスト側に出力することでホ
スト側の負荷を軽減できるモータ位置検出機構に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図４は、例えば特開平９−２６６５４７
号公報に示された従来のモータ位置検出機構を内蔵した
雲台を使用するテレビカメラ装置の構成図である。図に
おいて、１はテレビカメラ、２はテレビカメラ１を垂直
方向に回転させるチルト機構、３はテレビカメラ１を水
平方向に回転させるパン機構、４は雲台、５は操作部、
６はチルト機構２を駆動するモータ、７はパン機構３を
駆動するモータである。また、８はモータ６のモータ位
置検出機構、９はモータ７のモータ位置検出機構、１０
はモータコントロール回路、１１は脱調検出回路であ
る。

【０００３】また、図５は図４に示すスリップリング３
１の構成図であり、図において、３１１はテレビカメラ
１側と接続するケーブル、３１２は雲台４側と接続する
ケーブルである。図５に示すスリップリング３１を用い
ることで、パン機構３においては、３６０°以上のエン
ドレス回転を可能としている。

【０００４】また、図６は図４に示すモータ位置検出機
構８の構成図である。図において、１２はモータ６のロ
ータ（図示せず）に同期して回転する回転板であり、１
２１が大スリット、１２２が小スリットである。また、
１３は大スリット１２１又は小スリット１２２の検出に
応じて割り込みを発生させるフォトセンサである。

【０００５】次に、図４に示すテレビカメラ装置の動作
を説明する。例えば、操作者（図示せず）がテレビカメ
ラ１の向きを制御する場合は、操作部５に配置されるキ
ーを押して制御する。また、モータコントロール回路１
０は操作部５で押されたキーの押下量に応じてモータ
６、７に駆動パルスを出力する。

【０００６】例えば、操作者が操作部５のアップキーＵ
又はダウンキーＤを押した場合、モータコントロール回
路１０は押されたキーの押下量に応じた駆動パルスをモ
ータ６に出力する。これにより、モータ６がチルト機構
２を回転させるため、テレビカメラ１が垂直方向に回転
する。また、操作者が操作部５のレフトキーＬ又はライ
トキーＲを押した場合、モータコントロール回路１０は
押されたキーの押下量に応じた駆動パルスをモータ７に
出力する。これにより、モータ７がパン機構３を回転さ
せるため、テレビカメラ１が水平方向に回転する。

【０００７】また、モータコントロール回路１０はモー
タ６又はモータ７に出力した駆動パルスを脱調検出回路
１１に出力する。また、モータ位置検出機構８は、フォ
トセンサ１３が大スリット１２１又は小スリット１２２
の検出に応じた割り込み信号を脱調検出回路１１に出力
する。これにより、脱調検出回路１１ではモータコント
ロール回路１０からの駆動パルスとフォトセンサ１３か
らの割り込み信号とを比較して駆動パルスに応じた割り
込み信号が発生していない場合に脱調と判断する。

【０００８】次に、脱調検出回路１１による脱調解消の
ための原点検出動作を説明する。尚、図６に示すモータ
位置検出機構８では、フォトセンサ１２を大スリット１
２１が通過する場合は３回連続して割り込みが発生し、
小スリット１２２が通過する場合は１回の割り込みが発
生するものとする。また、モータ位置検出機構８に設定
した原点をＡとする。脱調検出回路１１はＢ方向に回転
させる駆動パルスをモータコントロール回路１０に出力
させる。これにより、フォトセンサ１３からは大スリッ
ト１２１及び小スリット１２２の検出に応じた割り込み
が脱調検出回路１１に出力される。

【０００９】脱調検出回路１１では、フォトセンサ１３
からの割り込みを連続して３回入力し、その後に割り込
みを１回入力した時に、回転板１２が原点Ａを通過した
と判断しモータコントロール回路１０に通知する。つま
り、脱調検出回路１１は、モータ位置検出機構８からの
割り込み信号によりモータ６の脱調及び原点を検出して
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のモータ位置検出
機構は以上のように構成され、以下のような課題があっ
た。 （１）モータ位置検出機構８は、フォトセンサ１３から
の割り込みを脱調検出回路１１に出力することでモータ
６の位置を通知している。つまり、従来のモータ位置検
出機構８では、スリットを多数有するような構造が複雑
な回転板１２を必要とするとともに、脱調検出回路１１
ではモータ位置検出機構８からの割り込みに対応する必
要があり、脱調検出回路１１でのソフトウェア処理が重
くなる等の課題があった。

【００１１】（２）また、割り込み処理には所定の処理
時間が必要であり、モータコントロール回路１０が出力
する駆動パルスの間隔が短くなるほど脱調検出回路１１
での割り込みの検出が難しくなり、誤って脱調と検出す
る場合があるという課題があった。

【００１２】（３）また、脱調検出回路１１がモータ６
の脱調を検出した場合、回転板１２をＢ方向に回転させ
て所定の割り込みパターンを検出することで原点Ａを検
出するが、例えば、原点Ａがフォトセンサのすぐ左側に
ある場合に脱調が発生した場合、約３６０°回転させな
ければ原点Ａを検出できず、検出に時間がかかるという
課題があった。

【００１３】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたもので、第１の目的は、脱調検出回路でのソフト
ウエア処理の負荷を軽減できるモータ位置検出機構を提
供するものである。また、第２の目的は、モータを１８
０°程度回転させれば原点を検出できるモータ位置検出
機構を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明に係るモータ位
置検出機構は、ロータの端部に０°を中心として等間隔
に設けられた複数の遮光板と、上記ロータの０°位置に
対向して設けられるとともに、上記遮光板による遮光状
態を出力する第１フォトセンサと、上記複数の遮光板の
何れかから所定角度離して設けられた０°検出用遮光板
と、上記ロータの０°位置で上記０°検出用遮光板に対
向して設けられるとともに、上記遮光板による遮光状態
を出力する第２フォトセンサとを備えたものである。

【００１５】また、次の発明に係るモータ位置検出機構
は、ロータに対向して第２フォトセンサから１８０°離
れた位置に第３フォトセンサを設けたものである。

【００１６】更に、次の発明に係るモータ位置検出機構
は、フォトセンサによる遮光状態をポート信号によって
出力するものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１に示すモータ位置検出機構を内蔵した雲
台を使用するテレビカメラ装置の構成図であり、図４と
同一符号は同一又は同等の機能を示し、説明を省略す
る。図において、４ａは雲台、８ａはモータ位置検出機
構、１１ａは脱調検出回路である。また、図２は図１に
示すモータ位置検出機構８ａの構成図であり、図におい
て、１２ａは回転体、１４及び１５はフォトセンサ、１
６〜２０は回転体１２ａに取り付けられた遮光板であ
る。また、フォトセンサ１４、１５はｘ°の間隔で設け
られており、遮光板１６、１７もｘ°の間隔で設けられ
ている。また、遮光板１６、１８、１９、２０は各々９
０°の間隔で設けられている。

【００１８】次に、図２に示すモータ位置検出機構８ａ
の動作を説明する。フォトセンサ１４、１５は各々遮光
板１６〜２０による遮光状態を脱調検出回路１１に出力
する。つまり、例えばフォトセンサ１４を遮光板１６〜
２０の何れかが遮光する場合は、遮光状態を「有」とし
て脱調検出回路１１ａに出力し、その他の場合は遮光状
態を「無」として脱調検出回路１１ａに出力する。ま
た、フォトセンサ１５もフォトセンサ１４と同様の動作
を行う。

【００１９】これにより、脱調検出回路１１ａではフォ
トセンサ１４及び１５からの遮光状態がともに「有」の
場合に原点であることがわかる。また、フォトセンサ１
４の遮光状態は遮光板１６及び１８〜２０によって９０
°毎に「有」となるため、脱調検出回路１１ａでは約９
０°毎に大まかな脱調検出を行うことができる。また、
遮光状態を脱調検出回路１１ａにポート信号によって伝
達すれば、脱調検出回路１１ａでは割り込み処理を行う
ことが無くなり、ソフトウエア処理にかかる負荷が軽減
する。また、割り込み処理に移行することなく処理が行
えるので誤って脱調と検出ことが少なくなる。

【００２０】尚、図２の構成では４枚の遮光板１６、１
８、１９、２０を９０°毎に等間隔に配置することで９
０°毎の脱調検出を可能としたが、所定角度毎に等間隔
に遮光板を配置すれば該所定角度毎の脱調検出ができる
ことはいうまでもない。

【００２１】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２に示すモータ位置検出機構の構成図であり、図２と
同一符号は同一又は同等の機能を示し、説明を省略す
る。図において、２１はフォトセンサ１５とは１８０°
離して配置されたフォトセンサである。また、フォトセ
ンサ２１もフォトセンサ１４及び１５と同様に遮光有無
信号を図１に示す脱調検出回路１１ａに出力する。

【００２２】これにより、図３に示す脱調検出回路１１
ａでは、（１）フォトセンサ１４及び１５の遮光状態が
ともに「有」の場合は回転体８ｂは０°の位置にあり、
（２）フォトセンサ１４及び２１の遮光状態がともに
「有」の場合は回転体８ｂは１８０°の位置にあること
がわかる。つまり、回転体８ｂを最大１８０°回転させ
れば回転体８ｂの相対位置がわかるようになり、より早
く原点を検出できるようになる。

【００２３】

【発明の効果】この発明によれば、モータ位置検出機構
は、複数の遮光板がロータの端部に０°を中心として等
間隔に設けられ、上記遮光板による遮光状態を出力する
第１フォトセンサが上記ロータの０°位置に対向して設
けられ、０°検出用遮光板が上記複数の遮光板の何れか
から所定角度離して設けられ、上記遮光板による遮光状
態を出力する第２フォトセンサが上記ロータの０°位置
で上記０°検出用遮光板に対向して設けられるので、第
１フォトセンサの遮光状態を見れば大まかな脱調状態を
上記等間隔毎に検出できるようになり、構造を簡単にで
きる効果がある。

【００２４】また、次の発明によれば、モータ位置検出
機構は、ロータに対向して第２フォトセンサから１８０
°離れた位置に第３フォトセンサを設けたので、ロータ
を１８０°回転させればロータの位置を特定できる効果
がある。

【００２５】また、次の発明によれば、モータ位置検出
機構は、フォトセンサによる遮光状態をポート信号によ
って出力するので、ホスト側でポート信号を見ればモー
タの位置がわかるようになるため、ホスト側の負荷を軽
減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に示すモータ位置検
出機構を内蔵した雲台を使用するテレビカメラ装置の構
成図である。

【図２】 図１に示すモータ位置検出機構の構成図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態２に示すモータ位置検
出機構の構成図である。

【図４】 従来のモータ位置検出機構を内蔵した雲台を
使用するテレビカメラ装置の構成図である。

【図５】 図４に示すスリップリングの構成図である。

【図６】 図４に示すパン方向のモータ位置検出機構の
構成図である。

【符号の説明】

１ テレビカメラ ２ チルト機構 ３ パン機構 ４ 雲台 ５ 操作部 ６、７ モータ ８、８ａ、８ｂ モータ位置検出機構 １０ モータコントロール回路 １１、１１ａ 脱調検出回路 １２、１２ａ 回転板 １３〜１５、２１ フォトセンサ １６〜２０ 遮光板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータの端部に０°を中心として等間隔
   に設けられた複数の遮光板と、 上記ロータの０°位置に対向して設けられるとともに、
   上記遮光板による遮光状態を出力する第１フォトセンサ
   と、 上記複数の遮光板の何れかから所定角度離して設けられ
   た０°検出用遮光板と、 上記ロータの０°位置で上記０°検出用遮光板に対向し
   て設けられるとともに、上記遮光板による遮光状態を出
   力する第２フォトセンサとを備えたことを特徴とするモ
   ータ位置検出機構。
2. 【請求項２】 ロータに対向して第２フォトセンサから
   １８０°離れた位置に第３フォトセンサを設けたことを
   特徴とする請求項第１項記載のモータ位置検出機構。
3. 【請求項３】 フォトセンサによる遮光状態をポート信
   号によって出力することを特徴とする請求項第１項乃至
   第２項の何れかに記載のモータ位置検出機構。