JPH087607A - Remote-controlled spotlight - Google Patents

Remote-controlled spotlight

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JPH087607A
JPH087607A JP6142059A JP14205994A JPH087607A JP H087607 A JPH087607 A JP H087607A JP 6142059 A JP6142059 A JP 6142059A JP 14205994 A JP14205994 A JP 14205994A JP H087607 A JPH087607 A JP H087607A
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spotlight
speed
pulse
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remote control
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Yasuaki Mimuro
泰明 三室
Minoru Yoshida
稔 吉田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To obtain a remote-controlled spotlight capable of lessening the resolution of speed detection and suppressing unevenness in speed so as to calmly and smoothly control the spotlight by providing the spotlight with a speed sensor and a data converter which converts the output of the speed sensor into its corresponding digital value. CONSTITUTION:A monophasic pulse generating type rotary encoder 15 joined to the rotation axis of a servomotor 10 outputs a pulse of frequency in proportion to the rotating speed of the servomotor 10 to a pulse counter 14d which successively outputs pulse numbers counted in every specified time to a microcomputer 14b. The microcomputer 14b obtains the feedback input on the current position, current speed and moving direction of a spotlight lighting-body 12 via an A/D converter 14a for taking them into consideration and subsequently outputs a pulse width modulation signal for rotating the servomotor 10 in a direction which light can be focused in a target position to a drive circuit unit 14c.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、デジタルサーボ機構に
より照明の照射方向を制御するリモコンスポットライト
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a remote control spotlight for controlling the irradiation direction of illumination by a digital servo mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2は従来のリモコンスポットライトの
デジタルサーボ機構を説明するブロック図、図3はリモ
コンスポットライトの外観を示す斜視図である。図2に
示すように、従来のリモコンスポットライト1は、サー
ボモータ10と、歯車連動機構系11と、スポットライ
ト灯体12と、ポテンショメータ13と、制御部14と
を含んで構成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 2 is a block diagram for explaining a digital servo mechanism of a conventional remote control spotlight, and FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of the remote control spotlight. As shown in FIG. 2, the conventional remote control spotlight 1 includes a servomotor 10, a gear interlocking mechanism system 11, a spotlight lamp 12, a potentiometer 13, and a controller 14.

【0003】サーボモータ10は、スポットライト灯体
12を移動するための動力源である。歯車連動機構系1
1は、サーボモータ10の回転を適切な速度に減速して
スポットライト灯体12を駆動する系である。スポット
ライト灯体12は光束を前方へ投光照射する部分であ
る。ポテンショメータ13は、スポットライト灯体12
の現在位置に応じて一意的に定まるアナログ出力をする
位置センサである。制御部14は、ポテンショメータ1
3のアナログ出力からスポットライト灯体12の現在位
置を認識すると共に、現在位置と目標位置との偏差を認
識してサーボモータ10へ駆動電力を出力する部分であ
る。
The servomotor 10 is a power source for moving the spotlight lamp body 12. Gear interlocking mechanism system 1
Reference numeral 1 is a system for driving the spotlight lamp body 12 by decelerating the rotation of the servomotor 10 to an appropriate speed. The spotlight lamp body 12 is a portion which projects and emits a light flux forward. The potentiometer 13 is the spotlight lamp body 12.
It is a position sensor that outputs an analog output that is uniquely determined according to the current position of. The control unit 14 uses the potentiometer 1
3 is a portion for recognizing the current position of the spotlight lamp body 12 from the analog output of 3 and for recognizing the deviation between the current position and the target position and outputting the driving power to the servo motor 10.

【0004】制御部14は、A/D変換器14aと、マ
イクロコンピュータ14bと、駆動回路部14cとを含
んで構成されている。A/D変換器14aは、ポテンシ
ョメータ13のアナログ出力をデジタル値に変換して、
マイクロコンピュータ14bに出力する。マイクロコン
ピュータ14bは、遠隔操作部(図示せず)の出力する
制御信号を受けて目標位置を認識すると共に、A/D変
換器14aの出力するデジタル値を受けてスポットライ
ト灯体12の現在位置を認識する。そして、マイクロコ
ンピュータ14bは、スポットライト灯体12の現在位
置と目標位置との偏差を認識し、現在位置を目標位置に
収束する方向へサーボモータ10を回転するパルス幅変
調信号(PWM信号)を、駆動回路部14cに出力す
る。駆動回路部14cは、前記パルス幅変調信号(PW
M信号)を電力増幅してサーボモータ10へ出力する。
サーボモータ10は、駆動回路部14cの出力に基づい
て、スポットライト灯体12の現在位置を目標位置へ収
束するように回転する。
The control unit 14 comprises an A / D converter 14a, a microcomputer 14b, and a drive circuit unit 14c. The A / D converter 14a converts the analog output of the potentiometer 13 into a digital value,
Output to the microcomputer 14b. The microcomputer 14b receives the control signal output from the remote operation unit (not shown) to recognize the target position, and receives the digital value output from the A / D converter 14a to receive the current position of the spotlight lamp body 12. Recognize. Then, the microcomputer 14b recognizes the deviation between the current position of the spotlight lamp 12 and the target position, and outputs a pulse width modulation signal (PWM signal) for rotating the servo motor 10 in the direction of converging the current position to the target position. , To the drive circuit unit 14c. The drive circuit unit 14c is configured to output the pulse width modulation signal (PW
The M signal) is power-amplified and output to the servomotor 10.
The servomotor 10 rotates based on the output of the drive circuit unit 14c so as to converge the current position of the spotlight lamp body 12 to the target position.

【0005】なお、リモコンスポットライト1には、図
3に示すように、矢印Xで示すようなパン方向回動と矢
印Yで示すようなチルト方向回動との2軸制御を可能と
したもの、あるいは、パン方向回動のみを可能とした1
軸制御のもの、チルト方向回動のみを可能とした1軸制
御のものなどがある。
As shown in FIG. 3, the remote control spotlight 1 is capable of biaxial control of pan-direction rotation indicated by arrow X and tilt-direction rotation indicated by arrow Y. Alternatively, only the pan direction rotation is possible 1
There are an axis control type and a single axis control type which allows only tilt direction rotation.

【0006】ところで、リモコンスポットライト1のデ
ジタルサーボ機構は、スポットライト灯体12の現在位
置と現在速度とを勘案しながら、スポットライト灯体1
2の現在位置を目標位置へ収束する機構である。従っ
て、リモコンスポットライト1のデジタルサーボ機構に
あっては、フィードバック制御が必要であり、フィード
バック制御のために現在位置と現在速度と現在移動方向
との検出が必要である。また、デジタルサーボ機構を用
いて位置制御を行うリモコンスポットライト1にあって
は、電源投入時の原点復帰動作によりスポットライト灯
体12が壁などの障害物に衝突することを防止する安全
上の理由から、電源投入時の原点復帰動作の無いことが
要求される。
By the way, the digital servo mechanism of the remote control spotlight 1 takes the current position and the current speed of the spotlight lamp 12 into consideration while considering the spotlight lamp 1
2 is a mechanism for converging the current position to the target position. Therefore, the digital servo mechanism of the remote control spotlight 1 requires feedback control, and detection of the current position, current speed, and current moving direction is required for feedback control. In addition, in the remote control spotlight 1 that performs position control using the digital servo mechanism, it is possible to prevent the spotlight lamp body 12 from colliding with an obstacle such as a wall due to an origin returning operation when the power is turned on. For the reason, it is required that there is no return-to-origin operation when the power is turned on.

【0007】そこで、従来のリモコンスポットライト1
にあっては、位置センサとして、電源投入時の原点復帰
動作を行わなくても現在の絶対位置を検出できるポテン
ショメータ13が用いられる。そこで、スポットライト
灯体12の移動速度の検出は、A/D変換器14aを介
して前回サンプリングした位置データとA/D変換器1
4aを介して今回サンプリングした位置データとの差分
と、前回サンプリングと今回サンプリングとの時間間隔
とに基づいて演算検出していた。また、移動方向の検出
は、A/D変換器14aを介して前回サンプリングした
位置データとA/D変換器14aを介して今回サンプリ
ングした位置データとの差分演算のプラス・マイナス符
号から検出していた。
Therefore, the conventional remote control spotlight 1
In this case, as the position sensor, the potentiometer 13 that can detect the current absolute position without performing the home-return operation when the power is turned on is used. Therefore, the movement speed of the spotlight lamp body 12 is detected by the position data previously sampled via the A / D converter 14a and the A / D converter 1.
The calculation is detected based on the difference between the position data sampled this time via 4a and the time interval between the previous sampling and the current sampling. The movement direction is detected from the plus / minus sign of the difference calculation between the position data sampled last time via the A / D converter 14a and the position data sampled this time via the A / D converter 14a. It was

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のようなデジタル
サーボ機構を用いたリモコンスポットライトにあって
は、速度検出の分解能は、位置検出時のA/D変換器の
量子化ビット数に依存しており、位置検出の分解能とし
ては充分な量子化ビット数を備えたA/D変換器であっ
ても、速度検出の分解能としては不十分な量子化ビット
数である。このため、デジタルサーボ機構によるスポッ
トライト灯体の目標位置への収束移動の際に速度ムラ
(振動)を生じ、騒音を生じると共にスムーズな制御動
作ができない。しかも、スポットライトの移動速度が低
速であるときほど前記振動は顕著に現れるので光の振動
として拡大されて目立ち易く、スポットライト照明にと
っては非常に都合が悪い。
In the remote control spotlight using the above digital servo mechanism, the speed detection resolution depends on the number of quantization bits of the A / D converter at the time of position detection. Therefore, even an A / D converter having a sufficient number of quantization bits as the position detection resolution has an insufficient number of quantization bits as the speed detection resolution. For this reason, speed unevenness (vibration) occurs when the spotlight lamp body converges and moves to the target position by the digital servo mechanism, noise is generated, and smooth control operation cannot be performed. In addition, the slower the moving speed of the spotlight is, the more pronounced the vibration is, so that the vibration is magnified as the vibration of light and is easily noticeable, which is very inconvenient for spotlight illumination.

【0009】ところで、上述のようなデジタルサーボ機
構のリモコンスポットライトにあっては、速度検出の分
解能は(1)式で表すことができる。
In the remote control spotlight of the digital servo mechanism as described above, the speed detection resolution can be expressed by the equation (1).

【0010】 R=θ/(C・T)…………………………(1) 但し、Rは速度分解能〔度/秒〕 θは移動可能範囲〔度〕 CはA/D変換器の量子化分割数 Tはサンプリング間隔〔秒〕である。R = θ / (C · T) ………………………… (1) where R is velocity resolution [degree / sec] θ is movable range [degree] C is A / D conversion The quantization division number T of the device is a sampling interval [second].

【0011】通常のリモコンスポットライトでは、パン
方向回動可能範囲としては360度、チルト方向回動可
能範囲としては100度程度をカバーする必要がある。
量子化ビット数が12ビットであるA/D変換器にあっ
ては、その量子化分割数は4096分割となるが、この
分割数を更に大きくするには、12ビットを超える量子
化ビット数のA/D変換器が必要となり、大幅なコスト
アップにつながる。また、(1)式からも明らかなよう
に、サンプリング間隔を長くして速度検出の分解能を小
さくすることは可能なものの、検出される速度は長いサ
ンプリング間隔の平均速度となり、時々刻々変化する瞬
時瞬時の速度とはかけ離れた誤差の大きな速度になる。
このように、大幅なコストアップを無くして、速度検出
の誤差を少なくし且つ速度検出の分解能を小さくするこ
とは、非常に困難であるという問題点があった。
In a general remote control spotlight, it is necessary to cover a 360-degree rotatable range in the pan direction and a 100-degree rotatable range in the tilt direction.
In an A / D converter having a quantization bit number of 12 bits, the quantization division number is 4096 divisions. To further increase this division number, a quantization bit number exceeding 12 bits is used. An A / D converter is required, which leads to a significant cost increase. Further, as is clear from the equation (1), although it is possible to lengthen the sampling interval and reduce the resolution of speed detection, the detected speed becomes the average speed of the long sampling interval, and the instantaneous speed that changes momentarily. This is a speed with a large error far from the instantaneous speed.
As described above, it is extremely difficult to reduce the error in speed detection and the resolution of speed detection without significantly increasing the cost.

【0012】本発明は、上記の問題点を解決するために
成されたもので、その目的とするところは、デジタルサ
ーボ機構でありながら電源投入時の原点復帰動作が無く
安全であると共に振動を生じ難く低騒音でスムーズな動
作の可能な安価なリモコンスポットライトを提供するこ
とにある。
The present invention has been made in order to solve the above problems. The object of the present invention is that it is a digital servo mechanism and is safe because it does not return to its original position when the power is turned on. It is to provide an inexpensive remote control spotlight that is hard to occur, has low noise, and can be operated smoothly.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するため、請求項1記載の発明にあっては、スポッ
トライト灯体の照明方向を制御するためにスポットライ
ト灯体の現在位置に応じて一意的に定まる出力を行う位
置センサを有するデジタルサーボ機構を備えたリモコン
スポットライトにおいて、速度センサと、該速度センサ
の出力をデジタル値に変換するデータ変換器とを設けた
ことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a spotlight lamp body for controlling the illumination direction of the spotlight lamp body. In a remote control spotlight equipped with a digital servo mechanism having a position sensor for performing an output that is uniquely determined according to a position, a speed sensor and a data converter for converting the output of the speed sensor into a digital value are provided. Characterize.

【0014】請求項2記載の発明にあっては、前記速度
センサは速度に応じた頻度でパルスを発生するパルス発
生器と成し、前記データ変換器は前記パルス発生器の発
生するパルス発生頻度に応じたデジタル値を出力するパ
ルス頻度出力器と成したことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, the speed sensor is a pulse generator that generates pulses at a frequency according to the speed, and the data converter is a pulse generation frequency that is generated by the pulse generator. The pulse frequency output device outputs a digital value according to the above.

【0015】請求項3記載の発明にあっては、前記速度
センサは速度に応じた頻度でパルスを発生する単相パル
ス発生型ロータリエンコーダと成し、前記データ変換器
は前記単相パルス発生型ロータリエンコーダの発生する
パルス発生頻度に応じたデジタル値を出力するパルス頻
度出力器と成したことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the speed sensor is a single-phase pulse generation rotary encoder that generates pulses at a frequency according to the speed, and the data converter is the single-phase pulse generation type encoder. The pulse frequency output device outputs a digital value according to the pulse generation frequency generated by the rotary encoder.

【0016】請求項4記載の発明にあっては、スポット
ライト灯体の照明方向を制御するためのサーボモータ
と、該サーボモータの回転を減速伝達して前記スポット
ライト灯体を移動する歯車連動機構系と、スポットライ
ト灯体の現在位置に応じて一意的に定まる出力を行う位
置センサと、前記位置センサの出力の変化傾向から前記
スポットライト灯体の移動方向を検出する移動方向検出
手段とを有するデジタルサーボ機構を備えたリモコンス
ポットライトにおいて、前記サーボモータの回転軸に取
着して回転速度に応じた頻度でパルスを発生する単相パ
ルス発生型ロータリエンコーダと、前記単相パルス発生
型ロータリエンコーダの発生するパルス発生頻度に応じ
たデジタル値を出力するパルス頻度出力器とを設けたこ
とを特徴とする。
According to a fourth aspect of the invention, a servomotor for controlling the illumination direction of the spotlight lamp body and a gear interlocking means for decelerating and transmitting the rotation of the servomotor to move the spotlight lamp body. A mechanical system, a position sensor that performs an output that is uniquely determined according to the current position of the spotlight lamp, and a moving direction detection unit that detects the moving direction of the spotlight lamp from the change tendency of the output of the position sensor. In a remote control spotlight including a digital servo mechanism having a single-phase pulse generation type rotary encoder, which is attached to a rotation shaft of the servomotor and generates pulses at a frequency according to a rotation speed, A pulse frequency output device that outputs a digital value according to the pulse generation frequency generated by the rotary encoder is provided.

【0017】[0017]

【作用】以上のように構成したことにより、請求項1記
載の発明にあっては、スポットライト灯体の現在位置に
応じて一意的に定まる出力を行う位置センサの出力の差
分演算に基づいて間接的に速度を演算検出するのではな
く、速度センサを設けて該速度センサから直接的に速度
を検出するのであるから、自ずと速度検出の分解能を小
さくできて、スポットライト灯体の移動の際の速度ムラ
(振動)を抑制できると共に、位置センサの出力のデジ
タル値への変換にはさほど大きな量子化ビット数のA/
D変換器を用いる必要が無くコストを安価にできる。
With the above-mentioned structure, the invention according to claim 1 is based on the difference calculation of the output of the position sensor that performs the output that is uniquely determined according to the current position of the spotlight lamp body. Since the speed sensor is provided and the speed is detected directly from the speed sensor instead of indirectly calculating and detecting the speed, the resolution of the speed detection can be naturally reduced, and when the spotlight lamp moves. Can suppress the speed unevenness (vibration) of the position sensor and convert the output of the position sensor into a digital value with a very large quantization bit number A /
The cost can be reduced because there is no need to use a D converter.

【0018】請求項2記載の発明にあっては、前記速度
センサを速度に応じた頻度でパルスを発生するパルス発
生器にすると共に、前記データ変換器を前記パルス発生
器の発生するパルス発生頻度に応じたデジタル値を出力
するパルス頻度出力器にしたので、最も移動変位の拡大
されている(サーボモータの回転速度を減速機構で減速
しながらスポットライト灯体を移動するような場合であ
ればサーボモータの回転軸が最も移動変位が拡大されて
いる)部分に前記パルス発生器を装備することが可能
で、1パルス当たりのスポットライト灯体の移動を微小
にすることができ、速度検出の分解能を小さくすること
ができると共に速度の誤差を少なくでき、スポットライ
ト灯体の移動の際の速度ムラ(振動)を抑制することが
できる。
According to another aspect of the invention, the speed sensor is a pulse generator that generates pulses at a frequency according to the speed, and the data converter is a pulse generation frequency that is generated by the pulse generator. Since a pulse frequency output device that outputs a digital value according to is used, the movement displacement is expanded most (if the spotlight lamp body is moved while decelerating the rotation speed of the servo motor with the speed reduction mechanism, The pulse generator can be installed in the portion where the rotational displacement of the servomotor has the largest movement displacement), and the movement of the spotlight lamp body per pulse can be made very small, and the speed detection It is possible to reduce the resolution, reduce the error in the speed, and suppress the speed unevenness (vibration) when the spotlight lamp body moves.

【0019】請求項3記載の発明にあっては、前記速度
センサを速度に応じた頻度でパルスを発生する単相パル
ス発生型ロータリエンコーダにすると共に、前記データ
変換器を前記単相パルス発生型ロータリエンコーダの発
生するパルス発生頻度に応じたデジタル値を出力するパ
ルス頻度出力器にしたので、スポットライト灯体の現在
位置に応じて一意的に定まる出力を行うところの位置セ
ンサの出力の差分演算に基づいて間接的に演算検出を要
するのは移動方向検出のみであり、速度検出は速度セン
サから直接的に行うから自ずと速度検出の分解能は向上
し、スポットライト灯体の移動の際の速度ムラ(振動)
を抑制できると共に、位置センサの出力のデジタル値へ
の変換にはさほど大きな量子化ビット数のA/D変換器
を用いる必要が無くコストを安価にできる。
According to a third aspect of the present invention, the speed sensor is a single-phase pulse generation type rotary encoder which generates pulses at a frequency according to the speed, and the data converter is the single-phase pulse generation type. Since the pulse frequency output device outputs a digital value according to the pulse generation frequency generated by the rotary encoder, the difference calculation of the output of the position sensor where the output is uniquely determined according to the current position of the spotlight lamp Based on the above, only the moving direction detection needs to be indirectly detected and the speed detection is performed directly from the speed sensor, so the speed detection resolution naturally improves, and the speed unevenness when the spotlight lamp moves (vibration)
The cost can be reduced because it is not necessary to use an A / D converter having a large number of quantization bits for converting the output of the position sensor into a digital value.

【0020】請求項4記載の発明にあっては、移動変位
がスポットライト灯体の移動変位よりも拡大されている
サーボモータの回転軸に単相パルス発生型ロータリエン
コーダを設けているので、1回転当たりのパルス発生数
の少ない安価な単相パルス発生型ロータリエンコーダを
用いても、1パルス当たりのスポットライト灯体の移動
変位を微小にすることができ、速度検出の分解能を小さ
くできると共に速度の誤差を少なくでき、速度検出は速
度センサから直接的に行うから自ずと速度検出の分解能
は向上し、スポットライト灯体の移動の際の速度ムラ
(振動)を抑制できると共に、位置センサの出力のデジ
タル値への変換にはそれほど大きな量子化ビット数のA
/D変換器を用いる必要が無くコストを安価にできる。
しかも、移動方向検出は、位置センサの出力の差分演算
結果のプラス・マイナス符号で検出するので、安価な単
相パルス発生型ロータリエンコーダのような移動方向検
出機能の無いものでも良く、移動方向をも検出できる高
価な複相パルス発生型ロータリエンコーダのようなもの
は使用しなくともよいようにできる。
According to the fourth aspect of the invention, since the single-phase pulse generation type rotary encoder is provided on the rotary shaft of the servomotor whose movement displacement is larger than the movement displacement of the spotlight lamp body, 1 Even if an inexpensive single-phase pulse generation rotary encoder with a small number of pulses per rotation is used, the movement displacement of the spotlight lamp body per pulse can be made minute and the speed detection resolution can be reduced and the speed can be reduced. Error can be reduced and the speed detection is directly performed from the speed sensor, which naturally improves the speed detection resolution, suppresses speed unevenness (vibration) when the spotlight lamp moves, and reduces the output of the position sensor. A, which has such a large number of quantization bits for conversion to a digital value
The cost can be reduced because there is no need to use a / D converter.
Moreover, since the moving direction is detected by the plus / minus sign of the difference calculation result of the output of the position sensor, a moving direction detecting function such as an inexpensive single-phase pulse generation rotary encoder without a moving direction detecting function may be used. It is possible to avoid using an expensive multi-phase pulse generation type rotary encoder that can detect even the above.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明に係るリモコンスポットライト
の一実施例を図1に基づいて詳細に説明する。図1はリ
モコンスポットライトのデジタルサーボ機構を説明する
ブロック図である。なお、図1に示すリモコンスポット
ライトにあっては、図2を用いて従来の技術で説明した
リモコンスポットライトと同じ箇所には同じ符号を付し
てあるので、同じ箇所の詳細な説明は省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a remote control spotlight according to the present invention will be described in detail below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a digital servo mechanism of a remote control spotlight. In the remote control spotlight shown in FIG. 1, the same parts as those of the remote control spotlight described in the related art with reference to FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the same parts is omitted. To do.

【0022】さて、本発明のリモコンスポットライト1
が、従来のリモコンスポットライトと異なり特徴となる
のは、従来のリモコンスポットライトのように、位置セ
ンサに相当するポテンショメータ13の出力を、位置検
出にも速度検出にも移動方向検出にも共に用いるのでは
なく、ポテンショメータ13は電源投入時であっても原
点復帰動作を行うことなくスポットライト灯体12の絶
対位置を検出し得るという利点を生かして専ら位置検出
に用いるようにし、速度検出のための速度センサを別途
設けた構成である。また、速度センサとして、移動方向
の検出機能をも備える高価な複相パルス発生型ロータリ
エンコーダを用いずに、コストを下げるために移動方向
の検出機能は備えない安価な単相パルス発生型ロータリ
エンコーダを用いる場合にあっては、ポテンショメータ
13の出力を移動方向の検出のためにも用いるようにし
た構成である。
Now, the remote control spotlight 1 of the present invention.
However, unlike the conventional remote control spotlight, the feature is that, like the conventional remote control spotlight, the output of the potentiometer 13 corresponding to the position sensor is used for both position detection, speed detection, and movement direction detection. Instead, the potentiometer 13 is used exclusively for position detection, taking advantage of the fact that the potentiometer 13 can detect the absolute position of the spotlight lamp body 12 without performing a home return operation even when the power is turned on. The speed sensor is separately provided. In addition, an inexpensive single-phase pulse generation rotary encoder that does not have a moving direction detection function in order to reduce costs without using an expensive multi-phase pulse generation rotary encoder that also has a moving direction detection function as a speed sensor When using, the output of the potentiometer 13 is also used for detecting the moving direction.

【0023】図1に示すリモコンスポットライト1にあ
っては、速度センサに相当する単相パルス発生型ロータ
リエンコーダ15は、サーボモータ10の回転軸に取着
されている。また、データ変換器であるパルス頻度出力
器に相当するパルスカウンタ14dは、制御部14に設
けられている。単相パルス発生型ロータリエンコーダ1
5は、スリット(図示せず)を設けた円盤(図示せず)
とホトインタラプタ(図示せず)とから構成され、サー
ボモータ10の回転方向までは検出できないものの、回
転速度に比例する頻度のパルスを発生する。パルスカウ
ンタ14dは、単相パルス発生型ロータリエンコーダ1
5の発生するパルス発生頻度に応じたデジタル値を、マ
イクロコンピュータ14bへ出力する。
In the remote control spotlight 1 shown in FIG. 1, a single-phase pulse generation type rotary encoder 15 corresponding to a speed sensor is attached to the rotary shaft of the servomotor 10. A pulse counter 14d corresponding to a pulse frequency output device, which is a data converter, is provided in the control unit 14. Single-phase pulse generation rotary encoder 1
5 is a disk (not shown) provided with a slit (not shown)
And a photointerrupter (not shown), the pulse of which frequency is proportional to the rotation speed is generated although the rotation direction of the servomotor 10 cannot be detected. The pulse counter 14d is a single-phase pulse generation rotary encoder 1
The digital value according to the pulse generation frequency of 5 is output to the microcomputer 14b.

【0024】上述のように構成したリモコンスポットラ
イト1にあっては、次のように動作する。すなわち、電
源投入したリモコンスポットライト1のマイクロコンピ
ュータ14bは、ポテンショメータ13の出力するアナ
ログ値をA/D変換器14aを介してデジタル値に変換
して読み取って、原点復帰動作をすることなくスポット
ライト灯体12の現在の絶対位置を認識する。その後、
マイクロコンピュータ14bは、遠隔操作部(図示せ
ず)の出力する制御信号を受けて目標位置を認識して、
該目標位置とスポットライト灯体12の現在の位置との
偏差を演算する。そして、マイクロコンピュータ14b
は、該演算した偏差および該偏差のプラス・マイナス符
号とに基づいて、スポットライト灯体12の現在位置を
目標位置へ収束する方向にサーボモータ10を回転する
パルス幅変調信号(PWM信号)を駆動回路部14cに
出力する。
The remote control spotlight 1 constructed as described above operates as follows. That is, the microcomputer 14b of the remote control spotlight 1 that has been turned on converts the analog value output from the potentiometer 13 into a digital value through the A / D converter 14a and reads it, and the spotlight can be read without performing a home return operation. The current absolute position of the lamp body 12 is recognized. afterwards,
The microcomputer 14b receives the control signal output from the remote control unit (not shown), recognizes the target position,
The deviation between the target position and the current position of the spotlight lamp 12 is calculated. Then, the microcomputer 14b
Is a pulse width modulation signal (PWM signal) for rotating the servo motor 10 in a direction in which the current position of the spotlight lamp 12 is converged to the target position based on the calculated deviation and the plus / minus sign of the deviation. Output to the drive circuit unit 14c.

【0025】駆動回路部14cは、前記パルス幅変調信
号(PWM信号)を電力増幅してサーボモータ10に出
力する。サーボモータ10は、駆動回路部14cで電力
増幅されたパルス幅変調信号(PWM信号)に基づいて
回転する。歯車連動機構系11は、サーボモータ10の
回転を歯車比から定まる速度に減速しながら、スポット
ライト灯体12を目標位置に収束するように移動する。
また、サーボモータ10の回転軸に取着している単相パ
ルス発生型ロータリエンコーダ15は、サーボモータ1
0の回転速度に比例した頻度のパルスをパルスカウンタ
14dへ出力する。
The drive circuit section 14c power-amplifies the pulse width modulation signal (PWM signal) and outputs it to the servomotor 10. The servo motor 10 rotates based on the pulse width modulation signal (PWM signal) power-amplified by the drive circuit unit 14c. The gear interlocking mechanism system 11 moves the spotlight lamp body 12 so as to converge to a target position while decelerating the rotation of the servomotor 10 to a speed determined by the gear ratio.
In addition, the single-phase pulse generation rotary encoder 15 attached to the rotary shaft of the servo motor 10 is
A pulse having a frequency proportional to the rotation speed of 0 is output to the pulse counter 14d.

【0026】パルスカウンタ14dは、所定時間内毎に
計数したパルス数を、パルス数データとしてマイクロコ
ンピュータ14bへ逐次出力する。マイクロコンピュー
タ14bは、スポットライト灯体12の移動速度の絶対
値についてはパルスカウンタ14dの出力するパルス数
データに基づいて認識し、移動方向についてはA/D変
換器14aを介して逐次読み取るポテンショメータ13
の出力の差分のプラス・マイナス符号に基づいて認識す
る。その上で、マイクロコンピュータ14bは、A/D
変換器14aを介して逐次読み取るスポットライト灯体
12の現在位置と、前記パルス数データおよび前記プラ
ス・マイナス符号に基づくスポットライト灯体12の現
在速度と移動方向とをフィードバックして勘案した上
で、スポットライト灯体12の現在位置を目標位置へ収
束する方向にサーボモータ10を回転するパルス幅変調
信号(PWM信号)を駆動回路部14cに出力する。
The pulse counter 14d sequentially outputs the number of pulses counted every predetermined time to the microcomputer 14b as pulse number data. The microcomputer 14b recognizes the absolute value of the moving speed of the spotlight lamp body 12 based on the pulse number data output from the pulse counter 14d, and sequentially reads the moving direction via the A / D converter 14a.
Recognize based on the plus / minus sign of the output difference. In addition, the microcomputer 14b is an A / D
After feedbacking the current position of the spotlight lamp 12 sequentially read through the converter 14a and the current speed and moving direction of the spotlight lamp 12 based on the pulse number data and the plus / minus sign, A pulse width modulation signal (PWM signal) for rotating the servomotor 10 in the direction in which the current position of the spotlight lamp 12 is converged to the target position is output to the drive circuit unit 14c.

【0027】すなわち、従来のリモコンスポットライト
のように、スポットライト灯体12の現在位置と、スポ
ットライト灯体12の現在速度と、スポットライト灯体
12の移動方向とのいずれをもポテンショメータ13の
出力に基づいて検出するのとは異なり、上述のように構
成したリモコンスポットライト1にあっては、ポテンシ
ョメータ13の出力に基づいて検出するスポットライト
灯体12の現在位置と、単相パルス発生型ロータリエン
コーダ15の発生するパルスに基づいて検出するスポッ
トライト灯体12の現在速度と、ポテンショメータ13
の出力の変化傾向(差分のプラス・マイナス符号)に基
づいて検出するスポットライト灯体12の移動方向とに
より、フィードバック制御を行いながらスポットライト
灯体12の照射方向を目標位置に収束する。
That is, like the conventional remote control spotlight, the current position of the spotlight lamp body 12, the current speed of the spotlight lamp body 12, and the moving direction of the spotlight lamp body 12 are set by the potentiometer 13. Unlike the detection based on the output, in the remote control spotlight 1 configured as described above, the current position of the spotlight lamp body 12 detected based on the output of the potentiometer 13 and the single-phase pulse generation type The current speed of the spotlight lamp body 12 detected based on the pulse generated by the rotary encoder 15 and the potentiometer 13
The feedback direction is used to converge the irradiation direction of the spotlight lamp body 12 to the target position while performing feedback control according to the moving direction of the spotlight lamp body 12 detected based on the change tendency of the output (plus / minus sign of the difference).

【0028】しかも、上述のように構成したリモコンス
ポットライト1にあっては、最も移動変位の拡大されて
いる部分(本実施例にあってはサーボモータ10の回転
軸)に単相パルス発生型ロータリエンコーダ15を設け
ることによって、単相パルス発生型ロータリエンコーダ
15が変位角の割りには発生するパルス数の少ない安価
なものであっても、1パルス当たりのスポットライト灯
体12の変位量は充分微小にできるので、該パルスの発
生頻度から充分小さな分解能で速度検出を行うことがで
きる。
Moreover, in the remote control spotlight 1 configured as described above, a single-phase pulse generation type is provided in the portion where the movement displacement is most enlarged (the rotation axis of the servomotor 10 in this embodiment). By providing the rotary encoder 15, the displacement amount of the spotlight lamp body 12 per pulse is low even if the single-phase pulse generation type rotary encoder 15 has a small number of pulses for the displacement angle. Since it can be made minute enough, the velocity can be detected with sufficiently small resolution from the frequency of occurrence of the pulse.

【0029】従って、上述のように構成したリモコンス
ポットライト1にあっては、安価なデジタルサーボ機構
でありながら電源投入時の原点復帰動作が無く、しか
も、速度検出の分解能が小さいく且つ時々刻々変化する
瞬時瞬時の移動速度を正確に検出できるので、スポット
ライト灯体12を移動するときの速度ムラ(振動)を生
じ難くスムーズな制御動作をするようにできる。
Therefore, in the remote control spotlight 1 configured as described above, although it is an inexpensive digital servo mechanism, there is no origin return operation when the power is turned on, and the resolution of speed detection is small and it changes moment by moment. Since it is possible to accurately detect the changing instantaneous moving speed, it is possible to perform smooth control operation in which speed unevenness (vibration) is less likely to occur when the spotlight lamp body 12 is moved.

【0030】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、速度センサはパルス発生器ではなく速度に
応じたアナログ電圧を出力するような発電機であり、デ
ータ変換器であるパルス頻度出力器は前記発電機の出力
するアナログ出力をデジタル値に変換してマイクロコン
ピュータ14bへ出力するものであっても良い。また、
パルス頻度出力器は、パルス発生器からのパルスを所定
時間内毎に順次計数してパルス数データとしてマイクロ
コンピュータへ逐次出力するものではなく、パルス発生
器のパルス出力頻度に応じて変化するアナログ電圧に変
換した上で、該アナログ電圧をデジタルデータに変換し
てマイクロコンピュータへ逐次出力するものであっても
良い。
The present invention is not limited to the above embodiment, the speed sensor is not a pulse generator but a generator that outputs an analog voltage according to the speed, and a pulse frequency which is a data converter. The output device may convert the analog output output from the generator into a digital value and output the digital value to the microcomputer 14b. Also,
The pulse frequency output device does not sequentially count the pulses from the pulse generator for each predetermined time and sequentially outputs them as pulse number data to the microcomputer, but an analog voltage that changes according to the pulse output frequency of the pulse generator. Alternatively, the analog voltage may be converted into digital data and then sequentially output to the microcomputer.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明のリモコンスポットライトは上述
のように構成したものであるから、請求項1記載の発明
にあっては、デジタルサーボ機構のための現在位置に応
じて一意的に定まる出力を行う位置センサを、従来のよ
うに位置検出にも速度検出にも移動方向検出にも用いる
のではなく、少なくとも速度検出にあっては別途設けた
速度センサから速度データを直接的に認識するので、位
置センサのアナログ出力をデジタルに変換するときの量
子化ビット数を増加することなく従来よりも速度検出の
分解能を小さくできると共に速度の誤差を少なくでき、
電源投入時の原点復帰動作が無いと共にスポットライト
灯体の移動の際の速度ムラ(振動)を抑制して静かでス
ムーズな制御動作を実現できる。
Since the remote control spotlight of the present invention is constructed as described above, in the invention according to claim 1, the output uniquely determined according to the current position for the digital servo mechanism. Instead of using the position sensor for position detection, speed detection, and movement direction detection as in the past, speed data can be recognized directly from a separately provided speed sensor for at least speed detection. , The speed detection resolution can be made smaller and the speed error can be made smaller than before without increasing the number of quantization bits when converting the analog output of the position sensor to digital.
There is no return-to-origin operation when the power is turned on, and speed unevenness (vibration) during movement of the spotlight lamp can be suppressed to realize a quiet and smooth control operation.

【0032】請求項2記載の発明にあっては、上記効果
に加えて、速度センサとして速度に応じた頻度でパルス
を発生するパルス発生器を用いるので、最も移動変位の
拡大されている部分に該パルス発生器を装備すれば1パ
ルス当たりのスポットライト灯体の移動を微小にするこ
とができ、速度検出の分解能を小さくすることができる
と共に速度の誤差を少なくでき、スポットライト灯体の
移動の際の速度ムラ(振動)を更に抑制して静かでスム
ーズな制御動作を実現できる。
According to the second aspect of the invention, in addition to the above effects, since a pulse generator that generates a pulse at a frequency according to the speed is used as a speed sensor, the portion where the movement displacement is most enlarged is used. If the pulse generator is equipped, the movement of the spotlight lamp body per pulse can be made minute, the speed detection resolution can be reduced and the speed error can be reduced, and the movement of the spotlight lamp body can be reduced. It is possible to realize a quiet and smooth control operation by further suppressing the speed unevenness (vibration).

【0033】請求項3記載の発明にあっては、上記効果
に加えて、速度センサとしてのパルス発生器として、移
動方向の検出機能の無い安価な単相パルス発生型ロータ
リエンコーダを用いるので、スポットライト灯体の移動
の際の速度ムラ(振動)を抑制して静かでスムーズな制
御動作を安価に実現できる。
In addition to the above effects, since the inexpensive single-phase pulse generation type rotary encoder having no detection function of the moving direction is used as the pulse generator as the speed sensor, the spot encoder according to the third aspect of the invention can be used. It is possible to suppress the speed unevenness (vibration) when the light lamp moves and realize a quiet and smooth control operation at low cost.

【0034】請求項4記載の発明にあっては、移動変位
がスポットライト灯体の移動変位よりも拡大されている
サーボモータの回転軸に単相パルス発生型ロータリエン
コーダを設けているので、1回転当たりのパルス発生数
の少ない安価な単相パルス発生型ロータリエンコーダを
用いても、1パルス当たりのスポットライト灯体の移動
変位を微小にすることができ、速度検出の分解能を小さ
くできると共に速度の誤差を少なくでき、電源投入時の
原点復帰動作が無いと共にスポットライト灯体の移動の
際の速度ムラ(振動)を抑制して静かでスムーズな制御
動作を安価に実現できる、優れたリモコンスポットライ
トが提供できるという効果を奏する。
According to the fourth aspect of the present invention, since the single-phase pulse generation type rotary encoder is provided on the rotary shaft of the servomotor whose movement displacement is larger than the movement displacement of the spotlight lamp body, 1 Even if an inexpensive single-phase pulse generation rotary encoder with a small number of pulses per rotation is used, the movement displacement of the spotlight lamp body per pulse can be made minute and the speed detection resolution can be reduced and the speed can be reduced. It is an excellent remote control spot that can reduce the error of the operation, there is no return-to-origin operation when the power is turned on, and speed unevenness (vibration) during the movement of the spotlight lamp can be suppressed to realize quiet and smooth control operation at low cost. The light can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るリモコンスポットライトの一実施
例を説明するブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a remote control spotlight according to the present invention.

【図2】従来のリモコンスポットライトを説明するブロ
ック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a conventional remote control spotlight.

【図3】リモコンスポットライトの外観を示す斜視図で
ある。
FIG. 3 is a perspective view showing an appearance of a remote control spotlight.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 リモコンスポットライト 10 サーボモータ 11 歯車連動機構系 12 スポットライト灯体 13 位置センサ 14d データ変換器(パルス頻度出力器) 15 速度センサ(パルス発生器) 1 Remote Control Spotlight 10 Servo Motor 11 Gear Coupling Mechanism System 12 Spotlight Lamp 13 Position Sensor 14d Data Converter (Pulse Frequency Output Device) 15 Speed Sensor (Pulse Generator)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05D 13/62 R ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G05D 13/62 R

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スポットライト灯体の照明方向を制御す
るためにスポットライト灯体の現在位置に応じて一意的
に定まる出力を行う位置センサを有するデジタルサーボ
機構を備えたリモコンスポットライトにおいて、速度セ
ンサと、該速度センサの出力をデジタル値に変換するデ
ータ変換器とを設けたことを特徴とするリモコンスポッ
トライト。
1. A remote control spotlight including a digital servo mechanism having a position sensor that outputs an output that is uniquely determined according to the current position of the spotlight lamp in order to control the illumination direction of the spotlight lamp. A remote control spotlight provided with a sensor and a data converter for converting an output of the speed sensor into a digital value.
【請求項2】 前記速度センサは速度に応じた頻度でパ
ルスを発生するパルス発生器と成し、前記データ変換器
は前記パルス発生器の発生するパルス発生頻度に応じた
デジタル値を出力するパルス頻度出力器と成したことを
特徴とする請求項1記載のリモコンスポットライト。
2. The speed sensor is a pulse generator that generates pulses at a frequency according to the speed, and the data converter outputs a pulse that outputs a digital value according to the pulse generation frequency generated by the pulse generator. The remote control spotlight according to claim 1, which is a frequency output device.
【請求項3】 前記速度センサは速度に応じた頻度でパ
ルスを発生する単相パルス発生型ロータリエンコーダと
成し、前記データ変換器は前記単相パルス発生型ロータ
リエンコーダの発生するパルス発生頻度に応じたデジタ
ル値を出力するパルス頻度出力器と成したことを特徴と
する請求項1記載のリモコンスポットライト。
3. The speed sensor is a single-phase pulse generation rotary encoder that generates pulses at a frequency according to speed, and the data converter has a pulse generation frequency generated by the single-phase pulse generation rotary encoder. The remote control spotlight according to claim 1, which is a pulse frequency output device that outputs a corresponding digital value.
【請求項4】 スポットライト灯体の照明方向を制御す
るためのサーボモータと、該サーボモータの回転を減速
伝達して前記スポットライト灯体を移動する歯車連動機
構系と、スポットライト灯体の現在位置に応じて一意的
に定まる出力を行う位置センサと、前記位置センサの出
力の変化傾向から前記スポットライト灯体の移動方向を
検出する移動方向検出手段とを有するデジタルサーボ機
構を備えたリモコンスポットライトにおいて、前記サー
ボモータの回転軸に取着して回転速度に応じた頻度でパ
ルスを発生する単相パルス発生型ロータリエンコーダ
と、前記単相パルス発生型ロータリエンコーダの発生す
るパルス発生頻度に応じたデジタル値を出力するパルス
頻度出力器とを設けたことを特徴とするリモコンスポッ
トライト。
4. A servomotor for controlling an illumination direction of a spotlight lamp body, a gear interlocking mechanism system for decelerating and transmitting rotation of the servomotor to move the spotlight lamp body, and a spotlight lamp body. A remote controller equipped with a digital servo mechanism having a position sensor for performing an output that is uniquely determined according to the current position, and a moving direction detecting means for detecting the moving direction of the spotlight lamp from the change tendency of the output of the position sensor. In the spotlight, the single-phase pulse generation rotary encoder that is attached to the rotary shaft of the servo motor and generates pulses at a frequency according to the rotation speed, and the pulse generation frequency generated by the single-phase pulse generation rotary encoder A remote control spotlight provided with a pulse frequency output device for outputting a corresponding digital value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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