JP3026910B2

JP3026910B2 - 電子機器の駆動制御方法

Info

Publication number: JP3026910B2
Application number: JP8780294A
Authority: JP
Inventors: 英昭石水; 紘一安藤; 充岸本; 洋一梅沢
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 2000-03-27
Anticipated expiration: 2015-03-27
Also published as: JPH07266621A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子機器の動作状態に
よって変化するセンサ出力信号を監視し、そのセンサ出
力信号を基に電子機器の駆動条件を設定する電子機器装
置の駆動制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子機器の一例として、印字
処理を行うプリンタが知られており、その印字機構部の
構成を図６に示す。図６において、キャリッジ１１はメ
インシャフト１２にスライド自在に支持されており、キ
ャリッジ１１上には印字ヘッド１３が搭載されている。
また、キャリッジ１１の下面側にはスペーシングモータ
１４が取り付けられており、このスペーシングモータ１
４の駆動力によりピニオン１５がラック１６に噛合しつ
つ回転し、これによって印字ヘッド１３がメインシャフ
ト１２に沿ってスペーシング動作する構成になってい
る。さらに、スペーシングモータ１４の回転軸には、そ
の円周部分に多数のスリット１７が穿設されたスリット
ディスク１８が取り付けられており、スペーシングモー
タ１４の駆動に伴うスリット１７の通過数を光センサ１
９が読み取ってパルス信号を発生させ、このパルス信号
をカウントすることでスペーシングモータ１４の回転量
（印字ヘッド１３の移動量）を検出し、かつパルス間隔
を計測することでスペーシングモータ１４の回転速度
（印字ヘッド１３の移動速度）を検出する構成になって
いる。

【０００３】そして、印字ヘッド１３の移動速度を制御
する方法としては、上記パルス間隔の計測によって検出
した速度データに応じてスペーシングモータ１４の通電
電流を制御し、印字ヘッド１３の移動速度を一定に保つ
方式が知られており、印字ヘッド１３の印字駆動タイミ
ングを制御する方法についても、上記パルス信号のカウ
ントによって検出した印字ヘッド１３の移動量とその時
の移動速度による印字ポイントのズレを補正して印字ヘ
ッド１３の駆動タイミングを制御する方式が知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の制御方法においては、スリットディスク１８の精度的
なバラツキ、例えばスリット１７の形状、寸法および配
列間隔のバラツキ等に起因して、光センサ１９により得
られるパルス信号の間隔が実際のプリンタ動作に対して
不正確になり、パルス信号の立ち上がりのみならず、立
ち下がりの情報をもって補正しても周期的にバラツキが
生じる、いわゆる周期ノイズと呼ばれる現象が発生す
る。特に、印字ヘッド１３の移動速度が高速の場合や、
スリットディスク１８におけるスリット１７の間隔が狭
い場合は、周期ノイズの影響が大きくなる。その結果、
図７（ａ），（ｂ）に示すように、最大電流による加速
域を経てモータ速度が目標速度に到達した以降、実際の
プリンタ動作に対するスペーシングモータ１４の電流制
御が不適切なものとなり、モータ電流のバラツキがその
ままモータ速度を不安定にさせる要因となってしまう。
また、印字ヘッド１３の駆動タイミングについても、モ
ータ速度の不安定さによるタイミングの乱れと、印字ポ
イントのズレを補正する際の乱れによって、一定の周期
で印字を行うことができなくなり、特に速い周期で印字
する場合は、印字動作がこれに追従できずに印字不良を
引き起こしてしまう。

【０００５】そこで、これを解決する方法としては、光
センサ１９を介して得られるスペーシングモータ１４の
回転量および回転速度を順にメモリに記憶していき、デ
ータが入力される度に、メモリに記憶したデータの平均
値を算出してその平均データを基にスペーシングモータ
１４の通電電流および印字ヘッド１３の駆動タイミング
を制御し、周期ノイズの影響を抑える方法も提案されて
いる。しかしながら、そうした方法では、記憶容量の大
きいメモリが必要になることからコストアップを招くと
ともに、メモリの記憶容量の制約や演算処理速度の限界
などから数回程度の入力データしか処理できず、平均化
処理としての十分な精度が期待できないという問題があ
った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するためになされたもので、電子機器の動作状態によ
って変化するセンサ出力信号を監視し、センサ出力信号
を基に電子機器の駆動条件を設定する電子機器装置の駆
動制御方法であり、センサ出力信号を入力データとして
順に取り込み、前回の入力データに基づく平均化処理デ
ータと今回の入力データとを所定の比率で振り分けて平
均分データと変化分データとを算出する。さらに、算出
した平均分データと変化分データとの和を今回の入力デ
ータに基づく平均化処理データとして保持し、今回の入
力データに基づく平均化処理データに応じて電子機器の
駆動条件を設定する。

【０００７】

【作用】本発明の電子機器の駆動制御方法においては、
電子機器の動作状態によって変化するセンサ出力信号が
入力データとして順に取り込まれ、前回の入力データに
基づく平均化処理データと今回の入力データとが所定の
比率で振り分けられる。これにより、平均分データと変
化分データとが算出され、両データの和が今回の入力デ
ータに基づく平均化処理データとして保持される。その
結果、長範囲にわたって平均化されたデータが平均化処
理データとして得られ、これに応じて電子機器の駆動条
件が設定される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図１は本発明に係わる電子機器の駆動制
御方法を説明するためのフローチャートであり、図２は
本発明に係わる電子機器の制御系のブロック図である。
先ず、図２において、１は電子機器の動作状態を検出す
るためのセンサであり、このセンサ１の出力信号は入力
部２に与えられる。入力部２はセンサ１の出力信号を入
力データとして取り込み、その取り込んだデータを演算
部３に与える。演算部３は入力部３から与えられた入力
データを基にメモリ４にアクセスしつつ所定の計算プロ
グラムにしたがって演算処理を行い、その演算結果を出
力データとして制御部５に与える。制御部５は、演算部
４から与えられたデータに応じて電子機器の駆動条件を
設定し、これに基づく制御信号を各駆動系に出力する。

【０００９】続いて、本発明に係わる電子機器の駆動制
御方法について図１のフローチャートを参照しつつ説明
する。なお、図１に示すフローチャートは、電子機器の
動作状態によって変化するセンサ出力信号を監視し、そ
のセンサ出力信号を基に電子機器の駆動条件を設定する
際、センサ出力信号を入力データとしたデータ平均化の
ための処理手順を示すものである。

【００１０】先ず、電子機器の動作が開始して、その動
作状態により変化するセンサ出力信号がセンサ１を介し
て得られると、これに続いて平均化処理が開始される。
そうすると、ステップＳ１では、電子機器の動作開始に
よって得られたセンサ出力信号を入力部２が入力データ
として取り込み、これを変数Ａとして処理情報の入力処
理を行う。次に、ステップＳ２では、情報の初期化を実
行するか否かの判定を行い、初期化を必要とする場合、
例えば電子機器の電源が投入されてから最初に入力され
たデータを処理する場合などは、ステップＳ３に移行し
て初期化処理を行う。

【００１１】すなわち、ステップＳ３では、平均化処理
で使用するメモリ４の初期化として、ステップＳ１で取
り込んだ入力データＡを演算部３が変数Ｂ₀としてメモ
リ４に格納し、さらに変数Ｂ₀を今回の入力データに基
づく平均化処理データＢとしてメモリ４に格納する。こ
の初期化処理では、全ての変数が同じ値（Ａ＝Ｂ₀＝
Ｂ）に設定される。こうして初期化が終了すると再びス
テップＳ１に戻り、次に送られて来るセンサ出力信号を
上記同様に入力部２が入力データＡとして取り込む。

【００１２】続いて、２回目の処理となるステップＳ２
では、既に初期化が終了していることからステップＳ４
に進み、そこで演算部３によって以下の（１）式に基づ
く演算処理が行われる。

【数１】Ｂ₀×ｐ／ｎ＋Ａ×ｑ／ｎ＝Ｂ・・・（１）上記（１）式において、定数ｎ，ｐ，ｑは電子機器の動
作状態に応じて予め設定された正の整数であり、これら
の間にはｎ＝ｐ＋ｑの条件が成り立っている。このう
ち、定数ｎは入力データＡに対する平均化の度合いを示
す一つの値であり、この値を母数としたｐとｑの比率が
ｐ／ｎおよびｑ／ｎで示されている。また、変数Ｂ₀は
前回の入力データに基づく平均化処理データであり、こ
れは演算部３によってメモリ４から読み出される。

【００１３】ここで、それぞれの定数（ｐ，ｑ，ｎ）
が、例えばｎ＝８，ｐ＝７，ｑ＝１に設定されている場
合は、上記比率がｐ／ｎ＝０．８７５，ｑ／ｎ＝０．１
２５となり、これらの比率が前回の入力データに基づく
平均化処理データＢ₀と今回の入力データＡとにそれぞ
れ掛け合わされる。すなわち、前回の入力データに基づ
く平均化処理データＢ₀と今回の入力データＡとが予め
設定された比率ｐ／ｎ＝０．８７５，ｑ／ｎ＝０．１２
５で振り分けられ、これにより平均分データ（Ｂ₀×ｐ
／ｎ）と変化分データ（Ａ×ｑ／ｎ）とが算出される。

【００１４】さらに、これらの平均分データ（Ｂ₀×ｐ
／ｎ）と変化分データ（Ａ×ｑ／ｎ）との和が演算部３
によって算出され、その算出結果データが制御部５に与
えられるとともに、今回の入力データに基づく平均化処
理データＢとしてメモリ４に保持される。さらに、次の
入力データに対する演算処理のため、今回の入力データ
に基づく平均化処理データＢが前回の入力データに基づ
く平均化処理データＢ₀としてメモリ４に保持される。
そして、電子機器の駆動条件は、演算部３から与えられ
た今回の入力データに基づく平均化処理データＢに応じ
て制御部５により設定され、これに基づく制御信号が各
駆動系に出力される。

【００１５】ここで、それぞれの定数がｎ＝８，ｐ＝
７，ｑ＝１と設定されている条件下で平均化処理を実行
した場合の具体的な数値例について述べる。先ず、１回
目の処理で入力データＡが「２０」と入力された場合
は、ステップＳ３の初期化処理によって変数Ｂ₀，Ｂと
もに「２０」に設定される。次に、２回目の処理で入力
データＡが「２１」と入力された場合は、ステップＳ４
の演算処理において、前回の入力データに基づく平均化
処理データＢ₀が「２０」、今回の入力データＡが「２
１」と設定されることから、それぞれのデータを所定の
比率、この場合はｐ／ｎ＝０．８７５，ｑ／ｎ＝０．１
２５で振り分けると、上述した平均分データと変化分デ
ータとがそれぞれＢ₀（２０）×ｐ／ｎ（０．８７５）
＝１７．５，Ａ（２１）×ｑ／ｎ（０．１２５）＝２．
６と算出される。そして、今回の入力データに基づく平
均化処理データＢは、平均分データ（１７．５）と変化
分データ（２．６）との和によってＢ＝２０．１と算出
され、この値が、今回の入力データに基づく平均化処理
データＢとして保持されるとともに、次の演算処理のた
めに、前回の入力データに基づく平均化処理データＢ₀
として保持される。

【００１６】３回目以降の処理については上記同様の手
順で平均化処理が行われるが、その際、前回の処理によ
ってメモリ４に保持された変数Ｂ₀，Ｂは、今回の処理
によって随時更新されることになる。その結果、例えば
ステップＳ１において入力データＡが「２０→２１→１
８→２２→２０→・・・」の順で取り込まれた場合は、
平均化処理の出力データである平均化処理データＢが
「２０．１→２０．１→１９．８→２０．１→２０．１
→・・・」の順で出力される。つまり、ランダムに変動
する入力データＡに対して長範囲に平均化された出力デ
ータＢが得られる。

【００１７】なお、実際の演算処理では、全ての数値が
ビット列を用いたデジタル信号で取り扱われるため、割
り算を実行すると１以下の数値が切り捨てられ（ビット
落ち）、結果として平均化処理データＢの出力値が小さ
めに出ることになる。しかし、こうした不都合に対して
は、例えばステップＳ３，Ｓ４において入力データＡを
整数倍し、数値全体を大きなデータに変換して取り扱う
とともに、平均的に切り捨てられる数値を予め入力デー
タＡに加算しておく（例えば、入力データＡを４倍にし
て扱う場合は切り捨て分として２を加算しておく）こと
で、ビット落ちによる出力データの精度低下を防止でき
る。ちなみに、入力データＡを整数倍する場合は、ステ
ップＳ４におけるＡ×ｑ／ｎの計算箇所がＡ×１となる
ような倍数を選択することにより、演算部３での処理時
間が短縮され、好適である。

【００１８】図３は入力データに対する平均化処理デー
タの出力結果例を示す図である。図３に示すグラフにお
いては、縦軸に入出力データの値をとり、横軸にデータ
平均化の処理回数をとっている。また、演算の際に用い
られる定数（ｎ，ｐ，ｑ）については、それぞれｎ＝
８，ｐ＝７，ｑ＝１の数値条件で設定している。図から
明らかなように、処理回数が１回〜１０回までのランダ
ムな入力データＡ（図中○で示す）の変動に対しては、
出力データである平均化処理データＢ（図中●で示す）
がほぼ一定の値（≒２０）で推移しており、処理回数が
１１回以降のステップ的な入力データＡの変動に対して
は、平均化処理データＢが滑らかな曲線を描きながら徐
々にステップ後の入力データ値（Ａ＝３０）に近づいて
いる。つまり、入力データＡの変動に対して、出力デー
タである平均化処理データＢが長範囲に平均化されたか
たちで出力されるのである。

【００１９】図４は、こうした入力データの平均化処理
を、電子機器の一つであるプリンタに適用した例を示し
ており、特に、回転量検出センサ（例えばスリットディ
スクと光センサから成る）を備えたスペーシングモータ
によって印字ヘッドを移動（スペーシング動作）させつ
つ印字を行うプリンタのスペーシング制御に適用した例
を開示している。また、図中（ａ）はスペーシングモー
タの回転速度と時間の関係を示し、図中（ｂ）はスペー
シングモータの通電電流と時間の関係を示している。

【００２０】先ず、図４（ａ）においては、回転量検出
センサによって検出されるスペーシングモータの回転速
度が図中破線で示すように周期的なバラツキをもった、
いわゆる周期ノイズが発生しており、この原因が、例え
ば上記従来例でも述べたようにスリットディスクの精度
的なバラツキ等にある場合は、実際のモータ動作に対し
て不正確な検出データとなるため、これを基準にモータ
電流を制御するとモータ電流が不安定になり、正確なス
ペーシング制御が行えないことになる。そこで本実施例
では、スペーシングモータの加速域と減速域を除いた、
いわゆる定速域において、図中Ｃ点で回転量検出センサ
の出力信号を入力データ（Ａ）とした初期化を開始し、
その後、定速域が終了するＤ点までの間、回転量検出セ
ンサの出力信号を入力データ（Ａ）とした平均化処理を
行って、それぞれの入力データＡに対する平均化処理デ
ータＢを算出し、その算出した平均化処理データＢに応
じてスペーシングモータの通電電流を制御する。

【００２１】その結果、実際のスペーシング制御におい
ては、図４（ｂ）に示すように、元の入力データＡに応
じてスペーシングモータの通電電流を制御した場合は図
中破線で示すように定速域でのモータ電流値が大きく変
動して不安定になるが、平均化された出力データ（平均
化処理データ）Ｂに応じてスペーシングモータの通電電
流を制御した場合は図中実線で示すように定速域でのモ
ータ電流値の変動が小さくなり、安定した値で推移する
ようになる。

【００２２】これにより、スリットディスクの精度的な
バラツキ等による周期ノイズの影響が回避されるため、
回転量検出センサの出力信号を入力データＡとして算出
された平均化処理データＢに応じてスペーシングモータ
の通電電流を制御することにより、印字ヘッドの移動速
度を一定に保持できるようになる。さらに、回転量検出
センサの出力信号を入力データＡとして算出された平均
化処理データＢに応じて印字ヘッドの駆動タイミングを
制御することで、印字タイミングの乱れによる印字不良
の発生を防止できるようになる。ちなみに、入力データ
の平均化処理をスペーシングモータの駆動開始と同時に
行わない理由は、加速域でのモータ電流がスペーシング
モータの回転速度に係わらず常に最大電流に設定される
ことから、センサ出力信号に基づくモータ電流の制御を
行う必要がないためである。

【００２３】なお、上記実施例においては、プリンタに
おけるセンサ出力信号として、上記回転量検出センサの
出力信号を例に挙げたが、これ以外にも、例えば印字ヘ
ッドに内蔵した温度検出センサ（例えばサーミスタ）の
出力信号をＡＤコンバータ等を介して読み取って印字ヘ
ッドの温度制御を行う場合や、印字ヘッドの駆動電圧を
センサで読み取ってその電圧レベルに応じた印字ヘッド
のドライブ制御を行う場合でも、それぞれのセンサ出力
信号を入力データＡとして平均化処理データＢを算出
し、その算出結果に応じて温度制御やドライブ制御を行
うことによりノイズの影響が回避され、正確な温度制御
およびドライブ制御を行うことができるようになる。

【００２４】また、上記実施例においては、演算部３に
おける数値条件として、前回の入力データに基づく平均
化処理データＢ₀と今回の入力データＡとを、それぞれ
ｐ／ｎ＝０．８７５，ｑ／ｎ＝０．１２５の比率で振り
分けて平均分データと変化分データとを算出した場合を
例に挙げて説明したが、比率（ｐ／ｎ，ｑ／ｎ）の設定
については計算プログラム中の定数（ｎ，ｐ，ｑ）の値
を変えることにより、電子機器の動作状態に応じて自由
に変更することができる。

【００２５】図５は比率の違いによる平均化処理データ
の比較図であり、図中（ａ）は各々の定数をｎ＝８，ｐ
＝７，ｑ＝１に設定することで、比率をｐ／ｎ＝０．８
７５，ｑ／ｎ＝０．１２５に設定した場合の出力結果を
示し、図中（ｂ）は各々の定数をｎ＝４，ｐ＝３，ｑ＝
１に設定することで、比率をｐ／ｎ＝０．７５，ｑ／ｎ
＝０．２５に設定した場合の出力結果を示している。

【００２６】図から明らかなように、図５（ａ）では、
図中破線で示す入力データＡの変動に対して、図中実線
で示す出力データ（平均化処理データ）Ｂがかなり長範
囲の平均化データとして推移しており、入力データＡの
変動に対する平均化精度としては高い精度が得られてい
る。これに対して図５（ｂ）では、図中破線で示す入力
データＡの変動に対して、図中実線で示す出力データ
（平均化処理データ）Ｂが図５（ａ）の場合に比較して
若干、平均化精度としては低下しているものの、入力デ
ータＡの変動に対する追従性の点では向上している。し
たがって、オペレータサイドでは、入力データＡの変動
に対する平均化処理データＢの平均化精度と追従性とを
考慮して、電子機器の動作状態に応じた最適な演算条件
を選択することができる。

【００２７】なお、本発明に係わる電子機器の駆動制御
方法は、実施例で述べたプリンタの制御方法に限定され
ることなく、センサ出力信号の周期的なバラツキによっ
て正確な動作制御が困難となる電子機器類の駆動制御方
法として広く適用できるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
前回の入力データに基づく平均化処理データだけを記憶
保持するだけで長範囲にわたって平均化されたデータと
同等の平均化処理データが得られるため、記憶容量の小
さい安価なメモリであっても、入力データに対する平均
化処理として高い精度を得ることができるとともに、電
子機器類のデジタル制御におけるノイズの影響を回避す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電子機器の駆動制御方法を説明
するフローチャートである。

【図２】本発明に係わる電子機器の制御系におけるブロ
ック図である。

【図３】入力データに対する平均化処理データの出力結
果例を示す図である。

【図４】プリンタへの適用例を示す図である。

【図５】比率の違いによる平均化処理データの比較図で
ある。

【図６】電子機器の一例を示す図である。

【図７】課題を説明するための図である。

【符号の説明】

１センサ２入力部３演算部４メモリ５制御部Ａ入力データＢ平均化処理データ

フロントページの続き (72)発明者梅沢洋一東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内 (56)参考文献特開平６−82280（ＪＰ，Ａ) 特開平５−176578（ＪＰ，Ａ) 特開平５−242267（ＪＰ，Ａ) 特開平６−62284（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/51 B41J 19/18 B41J 29/38 B41J 29/46 G06F 3/12 H02P 5/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子機器の動作状態によって変化するセ
ンサ出力信号を監視し、前記センサ出力信号を基に電子
機器の駆動条件を設定する電子機器装置の駆動制御方法
において、前記センサ出力信号を入力データとして順に取り込み、前回の入力データに基づく平均化処理データと今回の入
力データとを所定の比率で振り分けて平均分データと変
化分データとを算出し、前記平均分データと前記変化分データとの和を今回の入
力データに基づく平均化処理データとして保持し、前記今回の入力データに基づく平均化処理データに応じ
て電子機器の駆動条件を設定することを特徴とする電子
機器の駆動制御方法。
【請求項２】前記所定の比率が前記電子機器の動作状
態に応じて可変であることを特徴とする請求項１記載の
電子機器の駆動制御方法。
【請求項３】請求項１記載の電子機器の駆動制御方法
において、前記電子機器は回転量検出センサを備えたスペーシング
モータにより印字ヘッドを移動させつつ印字を行うプリ
ンタであって、前記回転量検出センサの出力信号を前記入力データとし
て前記平均化処理データを算出し、その算出した平均化
処理データに応じて前記スペーシングモータの通電電流
または前記印字ヘッドの駆動タイミングを制御すること
を特徴とする電子機器の駆動制御方法。