JP2574259B2

JP2574259B2 - ステッピングモータ駆動システム

Info

Publication number: JP2574259B2
Application number: JP61217281A
Authority: JP
Inventors: 昭一木村
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1986-09-17
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1997-01-22
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JPS6373900A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、画像処理装置におけるCCDラインイメー
ジセンサ駆動用のステッピングモータをソフトウェアに
よって複数モードで駆動するステッピングモータ駆動シ
ステムに関する。

（従来の技術）複数モードでモータを駆動制御するモータ駆動システ
ムを備えた装置として例えば画像処理装置が知られてい
る。そのような画像処理装置の１つが第４図および第５
図に示されている。

第４図および第５図において、CCDラインイメージセ
ンサ１を、ステッピングモータ３により小刻みに移動さ
せるようになったCCDカメラ５が制御装置７に接続され
ている。

ステッピングモータ３によるCCDラインイメージセン
サ１の駆動システムは、第５図に詳しいように、ステッ
ピングモータ３が減速機９を介してボールねじ11を回転
させ、CCDラインイメージセンサ１はこのボールねじ11
の正逆回転により所定の距離＋／−方向へ移動される。

CCDラインイメージセンサ１は、ボールねじ11と平行
なガイド棒13によりガイドされており、CCDラインイメ
ージセンサ１の上限位置、下限位置それぞれを検出する
ための上限位置検出用フォトセンサ15、原点検出用フォ
トセンサ17が設けられている。

そしてこのような画像処理装置においては、ステッピ
ングモータ３が次の３つの駆動モードで駆動される。

モード0:アイドリングモードステッピングモータ３は、停止時が一番発熱量が大き
くなるため、常時停止しないように動かしておく必要が
ある。そこで、このモードにおいて、原点／上限位置検
出用フォトセンサ15.17の検出状態を見ながら、＋／−
方向に常時ステッピングモータ３を駆動しておく。

モード1:画像取込みモード上記画像処理装置では、第６図および第７図に詳しく
示すように、CCDカメラ５のCCDラインイメージセンサ１
のドットピッチは通常14μであり、画像の縦横比（アス
ペクト比）を一対一とするため、ステッピングモータ３
によりボールねじ11を回転させ、CCDラインイメージセ
ンサ１をドットラインと直交する方向に14μ毎の位置決
めを行なう必要がある。

そこで、画像を取込むにあたって、画像取込み位置に
達する毎に制御装置７側のモータコントローラ19より画
像取込み部21に対してその旨を通達する必要がある。こ
のモードは、CCDラインイメージセンサ１が画像取込み
位置に達する毎に画像取込み部21に対してその旨を通達
する。

モード2:ダイアゴノーズモード設定された指令移動量に対して脱調することなくCCD
ラインイメージセンサを位置決めすることができるかど
うかを調べる必要がある。このモードでは、CCDライン
イメージセンサ１をステッピングモータが指令移動量を
正確に位置決めすることができるか自己判断する。

そしてステッピングモータ１を駆動するには、一定の
周期をもった90゜位相の異なる方形波が用いられる。そ
して複数のモードでステッピングモータを駆動するのを
ソフトウエアで実現するには、定期的な割込みをCPUに
対してかけ、割込み処理ルーチンによって行なう。

このようなステッピングモータを複数のモードで駆動
制御するためのステッピングモータ駆動シテスムのハー
ドウエア構成が第８図、またその動作のフローチャート
が第９図に示されている。CCDカメラ５側には、上限位
置検出用フォトセンサ15、原点検出用フォトセンサ17が
備えられている。またステッピングモータ３に対し正／
逆回転駆動を行なうモータ用ドライバ23が設けられてい
る。

制御装置７側には、CPU25、割込み用タイマ27、アイ
ドリングモード、画像取込みモード、ダイアゴノーズモ
ードの処理を行なう一連のプログラムを記憶する記憶装
置29、アドレスデコーダ31が設けられている。

そして割込み用タイマ27による割込み処理ルーチンに
おいては、第９図に示すように、上記３つのモードのう
ち今どれが選択されているかをCPU25により判断し、各
モードに応じた処理を施すことになるのである。つま
り、タイマ割込みみにより、割込み処理ルーチンがスタ
ートし、運転モードがアイドリングモードであるか（ス
テップ101）、画像取込みモードであるか（ステップ（1
03）、ダイアゴノーズモードであるか（ステップ105）
が判断される。

そしてアイドリングモードであるならば、記憶装置か
らのアイドリングモード用割込み処理ルーチンがランさ
れ（ステップ107）、画像取込みモードであるならば、
画像取込みモード用割込み処理ルーチンがランされる
（ステップ109）。そして、これらどちらでもないと
き、ダイアゴノーズモードであるのでダイアゴノーズモ
ード用割込み処理ルーチンが直接ランされる（ステップ
105）。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、このような従来のモータ駆動システムで
は、上記のように割込み処理ルーチンにおいて、「今、
どのモードが選択されているか。」ということをソフト
ウエアにより認識するのは処理速度を遅くする問題があ
った。また、ステッピングモータの３つの動作モードを
１つにまとめることは、割込み処理ルーチン自身が複雑
なプログラムとなり、後のソフトウエアの保守を難しく
する問題もあった。

（発明の目的）この発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたも
のであって、処理時間が速く、またプログラムも簡略化
できるモータ駆動システムを提供することを目的とす
る。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）前述のごとき従来の問題に鑑みて、本発明は、画像処
理装置におけるCCDラインイメージセンサ駆動用のステ
ッピングモータ駆動システムにおいて、CCDラインイメ
ージセンサを往復動するためのステッピングモータを駆
動するモータ用ドライバと；上記ステッピングモータが
アイドリング動作するように制御するアイドリングモー
タ用プログラムと、前記CCDラインイメージセンサが画
像取込み位置に達したことを検出する信号を受けるまで
CCDラインイメージセンサを移動すべくステッピングモ
ータを駆動制御する画像取込みモード用プログラム及び
ステッピングモータの位置決め精度を診断するダイアゴ
ノーズモード用プログラムとを記憶した記憶装置と；上
記記憶装置に記憶されているアイドリング用プログラ
ム，画像取込みモード用プログラム，ダイアゴノーズモ
ード用プログラムのいずれか１つをセレクトする条件デ
コーダ部と；ステッピングモータの運転モードの切換え
が行われたときに、運転モードがアイドリングモード又
は画像取込みモード或いはダイアゴノーズモードである
かを判断し、アイドリングモードであるときには前記条
件デコーダ部に対してアイドリングモード用プログラム
への切換えを指令し、画像取込みモードであるときには
前記条件デコーダ部に対して画像取込みモード用プログ
ラムへの切換えを指令し、ダイアゴノーズモードである
ときには前記条件デコーダ部に対してダイアゴノーズモ
ード用プログラムへの切換えを指令し、かつ割込み用タ
イマからのタイマ割込みがあったときに前記条件デコー
ダ部を直接呼び出して、この条件デコーダ部に予め指定
してあるプログラムを実行するCPUと；を備えているス
テッピングモータ駆動システムである。

（実施例）第１図はこの発明のハードウエアブロック図であっ
て、第２図はその動作を示すフローチャートである。こ
の実施例のモータ駆動システムは、従来例で説明した画
像処理装置に利用されるステッピングモータ用のもので
あり、画像処理装置の具体的な構成は、第４図および第
５図に示した従来例と同様の構成を有する。したがっ
て、同一符号を付して示した部分は、従来例と同一の構
成、作用を行なうものである。第１図に基いて、CCDカ
メラ５は、CCDラインイメージセンサ１の上限位置検出
用フォトセンサ15、原点検出用フォトセンサ17を備えて
いる。またCCDラインイメージセンサ１を上下に駆動す
るためのステッピングモータ３に対し、正／逆回転駆動
を行なわせるモータ用ドライバ23を備えている。

制御装置７側にモータコントローラ19が備えられてお
り、このモータコントローラ19にはCPU33が組込まれて
いる。そしてこのCPU33に対し、ステッピングモータ３
のA/B相に対して一定の周期のスイッチングパルスをか
けるためのソフトウエア、つまり割込み処理ルーチンを
定期的に実行させるための割込み用タイマ27が接続され
ている。

データバス35に対して、CCDカメラ５側のフォトセン
サ15,17、ステッピングモータ３はバッファ37,39,41そ
れぞれを介して接続されている。そしてアドレスバス43
に接続されたアドレスデコーダ31が各バッファ37,39,41
をオン、オフ制御するようにしている。

バッファ付き条件デコーダ部45は、アドレスデコーダ
31に接続されている。この条件デコーダ部45は、どの割
込み処理ルーチンを実行させるべきかを決定するためも
のであり、運転モードが設定されるたびにソフトウエア
にて書換えられ、記憶装置47内に記憶されている各運転
モードに対応した独立の割込み処理ルーチンのアイドリ
ングモード用プログラム49、画像取込みモード用プグラ
ム51、ダイアゴノーズモード用プログラム53のいずれか
１つをセレクトするようにされている。

上記構成のモータ駆動システムでは、アイドリングモ
ードがセレクトされている場合、フォトセンサ15,17がC
CDラインイメージセンサ１を検出したときにステッピン
グモータ３を停止させ、または逆方向に回転させ、ステ
ッピングモータ３がアイドリング動作するように制御す
る。

また、画像取込みモードがセレクトされた場合、ステ
ッピングモータ３に対し、CCDラインイメージセンサ１
が画像取込み位置に達したことを検出する信号を受ける
まで、従来例と同様に14μ毎にCCDラインイメージセン
サ１を駆動すべく回転制御される。

また、ダイアゴノーズモードでは、ステッピングモー
タ３を指定移動量だけ回転させ、図に示していない位置
検出装置によりCCDラインイメージセンサの実際値と比
較し、ステッピングモータ３の位置決め精度を診断す
る。

次に、上記構成のモータ駆動システムの動作フローを
第２図に基いて説明する。

運転モードの切換えが行なわれた時、CPU33は運転モ
ードがアイドリングモードであるか（ステップ201）、
画像取込みモードであるか（ステップ203）を判断す
る。

ステップ201においてアイドリングモードであると判
断したとき、CPU33は条件デコーダ部45に対しアイドリ
ングモード用プログラム49への切換え指令を与える。
（ステップ205）。

またCPU33が、画像取込みモードであることを判断し
たときには、条件デコーダ部45に対し画像取込みモード
用プログラム51への切換えを指令する（ステップ20
7）。

そしてこれらアイドリングモードでもなく、画像取込
みモードでもないときには、残るダイアゴノーズモード
であると判断し、条件デコーダ部45に対し、ダイアゴノ
ーズモード用プログラム53への切換えを指令する（ステ
ップ209）。

そこで、割込み用タイマ27によりタイマ割込みが与え
られたとき、第２図（ｂ）に示すフローが実行される。
つまり、CPU33に割込み用タイマ27からのタイマ割込み
があると、CPU33は条件デコーダ部45を直接呼び出し、
この条件デコーダ部45が予め指定しているプログラム4
9,51または53を呼び出し実行することになる。

なお、この動作について、更に記憶装置47におけるア
ドレスエントリーについて説明すると、タイマ割込みが
あったならば、CPU33はただちに記憶装置47のROM領域の
若い番地である38番地を呼び出す。そしてこの38番地に
はジャンプ命令がストアされており、無条件に条件デコ
ーダ部45が呼び出される。

そしてこの条件デコーダ部45は、命令がジャンプのみ
で、飛び先き番地は自由に選定できるようになってお
り、前記運転モードの選定位置の各運転モードと対応す
るプログラム49,51,53のいずれか１つのアドレスX1,X2,
またはX3が指定されている。そのため、ROM部分の38番
地から条件デコード部45にジャンプしたとき、条件デコ
ーダ部45は上記運転モードの選定と同時に指定されてい
る飛び先き番地X1,X2,またはX3へジャンプする命令を与
えることになる。したがってCPU3は、この条件デコーダ
部45に指定されたプログラム49,51または53をみ読み出
し、指定された運転モードの割込み処理ルーチンを実行
する。（ステップ305）。

このようにして各運転モード毎に個別に割込み処理ル
ーチンを対応させ、運転モードの選定と同時に割込み処
理ルーチンをも指定し、指定された運転モードのプログ
ラムを実行するとき、割込み処理ルーチンの処理時間は
例えば次のようになる。

ステップ301:条件デコーダ部へジャンプ…４クロック。

ステップ303:各プログラムへのジャンプ…４クロック。

したがって、この実施例の場合、１つの割込み処理ル
ーチンの指定に８クロックが必要となる。

ところが第９図に示した従来例では、１つの運転モー
ドの割込み処理ルーチンを指定するまでに次に示すだけ
のクロックを必要とする。

指定運転モード呼び出し……８クロックステップ101:アイドリングモード判断…10クロックステップ103画像取込みモード判定…10クロックステップ107:アイドリングモード用割込み処理ルーチン
へのジャンプ…８クロックステップ109:画像取込みモード用割込み処理ルーチンへ
のジャンプ…８クロックステップ105:ダイアゴノーズモード用割込み処理ルーチ
ンへのジャンプ…４クロックしたがって、例えばダイアゴノーズモードであると判
定され、ダイアゴノーズモード用割込み処理ルーチンが
指定されるまでには、最長32クロック（＝８＋10＋４ク
ロック）かかることになる。したがって、この発明のシ
ステムの実施例の場合、1/4の時間で指定された運転モ
ードの割込み処理ルーチンの実行を開始することができ
る。

［発明の効果］以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要
するに本発明は、画像処理装置におけるCCDラインイメ
ージセンサ駆動用のステッピングモータ駆動システムに
おいて、CCDラインイメージセンサ（１）を往復動する
ためのステッピングモータ（３）を駆動するモータ用ド
ライバ（23）と；上記ステッピングモータ（３）がアイ
ドリング動作するように制御するアイドリングモード用
プログラム（49）と、前記CCDラインイメージセンサ
（１）が画像取込み位置に達したことを検出する信号を
受けるまでCCDラインイメージセンサ（１）を移動すべ
くステッピングモータ（３）を駆動制御する画像取込み
モード用プログラム（51）及びステッピングモータ
（３）の位置決め精度を診断するダイアゴノーズモード
用プログラム（53）とを記憶した記憶装置（47）と；上
記記憶装置（47）に記憶されているアイドリング用プロ
グラム（49），画像取込みモード用プログラム（51），
ダイアゴノーズモード用プログラム（53）のいずれか１
つをセレクトする条件デコーダ部（45）と；ステッピン
グモータ（３）の運転モードの切換えが行われたとき
に、運転モードがアイドリングモード又は画像取込みモ
ード或いはダイアゴノーズモードであるかを判断し、ア
イドリングモードであるときには前記条件デコーダ部
（45）に対してアイドリングモード用プログラム（49）
への切換えを指令し、画像取込みモードであるときには
前記条件デコーダ部（45）に対して画像取込みモード用
プログラム（51）への切換えを指令し、ダイアゴノーズ
モードであるときには前記条件デコーダ部（45）に対し
てダイアゴノーズモード用プログラム（53）への切換え
を指令し、かつ割込み用タイマ（27）からのタイマ割込
みがあったときに前記条件デコーダ部（45）を直接呼び
出して、この条件デコーダ部（45）に予め指定してある
プログラムを実行するCPU（33）と；を備えているもの
である。

上記構成より明らかなように、本発明においては、ス
テッピングモータ３の運転モードとして、アイドリング
モード用プログラム49,画像取込みモード用プログラム5
1及びダイアゴノーズモード用プログラム53を記憶装置4
7に予め記憶しておき、ステッピングモータ３の運転モ
ードがアイドリングモード又は画像取込みモード或いは
ダイアゴノーズモードであるかをCPU33において判断
し、条件デコーダ部45に指令して、対応したプログラム
を上記条件デコーダ部45に予めセレクトしておき、割込
み用タイマ27からのタイマ割込みがあったときには、上
記条件デコーダ部45に予め指定してあるプログラムを実
行するものであるから、割込み処理ルーチン内では運転
モードの判定を行うことなく所定の運転モードにより割
込み処理ルーチンの実行を行うことができ、前述したご
とき従来に比較して処理時間が短くなるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は上
記実施例の動作を説明するフローチャート、第３図は上
記実施例で用いられるCPUの記憶部構造を示す概念図、
第４図は上記発明の利用される画像処理装置の概略説明
図、第５図は上記画像処理装置におけるCCDラインイメ
ージセンサ駆動部の機構図、第６図は従来例で用いられ
る画像処理装置のブロック図、第７図は上記画像処理装
置におけるCCDラインイメージセンサの動作を説明する
機構図、第８図は従来例のブロック図、第９図は従来例
の動作を説明するフローチャートである。１……CCDラインイメージセンサ３……ステッピングモータ５……CCDカメラ７……制御装置 15……上限位置検出用フォトセンサ 17……原点検出用フォトセンサ 19……モータコントローラ 23……モータ用ドライバ 27……割込み用タイマ 29……記憶装置 31……アドレスデコーダ 33……CPU 35……データバス 37,39,41……バッファ 43……アドレスバス 45……条件デコーダ部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像処理装置におけるCCDラインイメージ
センサ駆動用のステッピングモータ駆動システムにおい
て、 CCDラインイメージセンサ（１）を往復動するためのス
テッピングモータ（３）を駆動するモータ用ドライバ
（23）と、上記ステッピングモータ（３）がアイドリング動作する
ように制御するアイドリングモード用プログラム（49）
と、前記CCDラインイメージセンサ（１）が画像取込み
位置に達したことを検出する信号を受けるまでCCDライ
ンイメージセンサ（１）を移動すべくステッピングモー
タ（３）を駆動制御する画像取込みモード用プログラム
（51）及びステッピングモータ（３）の位置決め精度を
診断するダイアゴノーズモード用プログラム（53）とを
記憶した記憶装置（47）と、上記記憶装置（47）に記憶されているアイドリング用プ
ログラム（49），画像取込みモード用プログラム（5
1），ダイアゴノーズモード用プログラム（53）のいず
れか１つをセレクトする条件デコーダ部（45）と、ステッピングモータ（３）の運転モードの切換えが行わ
れたときに、運転モードがアイドリングモード又は画像
取込みモード或いはダイアゴノーズモードであるかを判
断し、アイドリングモードであるときには前記条件デコ
ーダ部（45）に対してアイドリングモード用プログラム
（49）への切換えを指令し、画像取込みモードであると
きには前記条件デコーダ部（45）に対して画像取込みモ
ード用プログラム（51）への切換えを指令し、ダイアゴ
ノーズモードであるときには前記条件デコーダ部（45）
に対してダイアゴノーズモード用プログラム（53）への
切換えを指令し、かつ割込み用タイマ（27）からのタイ
マ割込みがあったときに前記条件デコーダ部（45）を直
接呼び出して、この条件デコーダ部（45）に予め指定し
てあるプログラムを実行するCPU（33）と、を備えていることを特徴とするステッピングモータ駆動
システム。