JP2015090606A - カウンタ装置、駆動制御装置およびそれらの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カウンタ装置は、一定周波数の基準クロック信号に周期的な周波数変調を行って得られた変調クロック信号をカウントするカウント部を有する。カウンタ装置は、カウント部によるカウント期間の開始と終了の、変調クロック信号の変調周期における位置を検出し、検出された前記カウント期間の位置に基づいて、カウント部による変調クロック信号のカウントを補正するための補正値を取得する。
【選択図】 図2
Description
一定周波数の基準クロック信号に周期的な周波数変調を行って得られた変調クロック信号をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段によるカウント期間の開始と終了の、前記変調クロック信号の変調周期における位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記カウント期間の位置に基づいて、前記変調クロック信号のカウントを補正するための補正値を取得する取得手段と、を備える。
図10、図11を参照して、本実施形態による、駆動制御装置の一例としてのモータ制御装置の構成を説明する。図10はモータ制御装置100の概略図を、図11はエンコーダスケール102の概略平面図を示す。本実施形態のモータ制御装置100は、ステッピングモータ101の回転角(変位量)を検出するための光学式のエンコーダ13を有する。エンコーダ13は、回転スリット円板及び固定スリット円板を有するエンコーダスケール102と、発光素子(発光ダイオード)と受光素子(フォトダイオード)を有するセンサ部103とを備える。回転スリット円板は、ステッピングモータ101の回転軸とともに回転し、固定スリット円板及びセンサ部103は固定されている。エンコーダ13は、発光素子と受光素子の間に、回転スリット円板と固定スリット円板を配置した構成となっている。
図2は、エッジ間カウント部15の構成例を示すブロック図である。カウント制御信号である開始/終了タイミング信号は外部デバイスとしてのエンコーダ13からのA相信号4であり、補正部24から出力される補正カウント値は検出速度となる。
位相量をP[cnt]、参照値をM[cnt]とした場合に、
c1=255000
c2=257500
c3=262500
c4=280000
とすると、
0≦P<2500
M=P2/c1
2500≦P<5200
M=25002/c1+27002/c2−(P-5200) 2/c2
5200≦P<7750
M=25002/c1+27002/c2−(P-5200) 2/c3
7750≦P<10000
M=25002/c1+27002/c2−25502/c3−27502/c4+(10500-P) 2/c4
上述したように駆動信号生成部11は、モータドライバ104内の上位の制御部(不図示)からの駆動情報(クロックカウント値)に基づき、可動部12を駆動するタイミング信号を生成している。このタイミング信号は、内部の動作クロックをカウントすることによって生成されるのだが、これもスペクトラム拡散された動作クロック信号を用いた場合、生成される出力タイミング信号の時間間隔に誤差が発生する。たとえば、80μs間隔のタイミング信号を出力したい場合、50MHzで一定周期の基準クロックの4000カウントごとにタイミング信号を出力すればよい。しかしながら、変調クロック信号をカウントした場合、4000カウントしても80μsとならない可能性がある。
図6は、駆動信号生成部11内に設けられるカウンタ装置の構成例を示すブロック図である。スタートパルスは、上位の制御部62から与えられるリセット信号、あるいはカウンタ装置から出力するタイミング信号である。時間間隔情報は、生成したいタイミング信号の時間間隔を示すクロックカウント値である。たとえば、上述のように50MHzの基準クロック信号を用いて80μsのタイミング信号を生成する場合、クロックカウント値として4000が設定される。
Claims (13)
- 一定周波数の基準クロック信号に周期的な周波数変調を行って得られた変調クロック信号をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段によるカウント期間の開始と終了の、前記変調クロック信号の変調周期における位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記カウント期間の位置に基づいて、前記変調クロック信号のカウントを補正するための補正値を取得する取得手段と、を備えることを特徴とするカウンタ装置。 - 前記補正値により、前記カウント手段による前記カウント期間のカウント値を補正する補正手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のカウンタ装置。
- 前記カウント期間は所定のカウント数に対応する期間であり、
前記取得手段により取得された補正値により前記カウント手段が出力する前記カウント期間の開始からのカウント値を補正する補正手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のカウンタ装置。 - 前記カウント期間は所定のカウント数に対応する期間であり、
前記補正値により前記カウント期間の終了に対応するカウント数を補正することにより、前記カウント期間の長さを補正する補正手段を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のカウンタ装置。 - 前記基準クロック信号をスペクトラム拡散により変調して前記変調クロック信号を発生する発生手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のカウンタ装置。
- 前記検出手段は、前記変調周期に同期した変調周期タイミング信号に基づいて、前記変調周期における前記カウント期間の開始と終了の位置を検出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のカウンタ装置。
- 前記検出手段は、前記変調クロック信号を周波数−電圧変換して得られた変調周期タイミング信号に基づいて、前記変調周期における前記カウント期間の開始と終了の位置を検出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のカウンタ装置。
- 前記変調周期ごとに前記変調クロック信号のカウントを繰り返す第二のカウント手段を更に備え、
前記検出手段は、前記カウント期間の開始と終了における前記第二のカウント手段のカウント値を、前記カウント期間の開始と終了の前記変調周期における位置とすることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のカウンタ装置。 - 可動部の駆動を制御する駆動制御装置であって、
前記可動部の変位量を検出するエンコーダと、
一定周波数の基準クロック信号に周期的な周波数変調を行って得られた変調クロック信号をカウントするカウント手段と、
前記エンコーダから出力されるエンコーダ信号により示されるカウント期間の開始と終了の、前記変調クロック信号の変調周期における位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記カウント期間の位置に基づいて、前記変調クロック信号のカウントを補正するための補正値を取得する取得手段と、
前記補正値により、前記カウント手段による前記カウント期間のカウント値を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正されたカウント値に基づいて、前記エンコーダ信号により示される前記可動部の変位を取得する取得手段とを備えることを特徴とする駆動制御装置。 - 可動部の駆動を制御する駆動制御装置であって、
一定周波数の基準クロック信号に周期的な周波数変調を行って得られた変調クロック信号をカウントするカウント手段と、
所定のカウント数に対応するカウント期間の開始と終了の前記変調クロック信号の変調周期における位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記カウント期間の位置に基づいて、前記変調クロック信号のカウントを補正するための補正値を取得する取得手段と、
前記補正値により、前記カウント手段による前記カウント期間のカウント値を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正されたカウント値に基づいて出力タイミング信号を生成し、生成された出力タイミング信号を用いて前記可動部を駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする駆動制御装置。 - カウンタ装置の制御方法であって、
一定周波数の基準クロック信号に周期的な周波数変調を行って得られた変調クロック信号をカウントするカウント工程と、
前記カウント工程が前記変調クロック信号をカウントするカウント期間の開始と終了の、前記変調クロック信号の変調周期における位置を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記カウント期間の位置に基づいて、前記変調クロック信号のカウントを補正するための補正値を取得する取得工程と、を備えることを特徴とするカウンタ装置の制御方法。 - 可動部の駆動を制御する駆動制御装置の制御方法であって、
一定周波数の基準クロック信号に周期的な周波数変調を行って得られた変調クロック信号をカウントするカウント工程と、
前記可動部の変位量を検出するエンコーダから出力されるエンコーダ信号により示されるカウント期間の開始と終了の、前記変調クロック信号の変調周期における位置を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記カウント期間の位置に基づいて、前記変調クロック信号のカウントを補正するための補正値を取得する取得工程と、
前記補正値により、前記カウント工程による前記カウント期間のカウント値を補正する補正工程と、
前記補正工程で補正されたカウント値に基づいて、前記エンコーダ信号により示される前記可動部の変位を取得する取得工程とを有することを特徴とする駆動制御装置の制御方法。 - 可動部の駆動を制御する駆動制御装置の制御方法であって、
一定周波数の基準クロック信号に周期的な周波数変調を行って得られた変調クロック信号をカウントするカウント工程と、
所定のカウント数に対応するカウント期間の開始と終了の前記変調クロック信号の変調周期における位置を検出する検出工程と、
前記検出工程で検出された前記カウント期間の位置に基づいて、前記変調クロック信号のカウントを補正するための補正値を取得する取得工程と、
前記補正値により、前記カウント工程による前記カウント期間のカウント値を補正する補正工程と、
前記補正工程で補正されたカウント値に基づいて出力タイミング信号を生成し、生成された出力タイミング信号を用いて前記可動部を駆動する駆動工程とを有することを特徴とする駆動制御装置の制御方法。
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