JPH10117496A

JPH10117496A - 自動追従装置

Info

Publication number: JPH10117496A
Application number: JP8268285A
Authority: JP
Inventors: Shogo Nakazono; 正吾中園
Original assignee: JONAN DENKI KOGYOSHO KK
Current assignee: JONAN DENKI KOGYOSHO KK
Priority date: 1996-10-09
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1998-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ステップモータを用いた小型、簡単で安価な
構成のもとに、高い応答性のもとに制御対象の位置また
は角度を目標値に正確に追従させ得る自動追従装置を提
供する。【解決手段】制御対象１を駆動するステップモータ２
のドライバ２１に駆動用パルスを供給するためのパルス
発生器８に対して、パルス列データ演算手段６２から次
のようなパルス列データを供給することにより、従来の
プリセット台形制御方式に比して高い応答性のもとに正
確な追従制御を実現する。すなわち、位置または角度検
出データと目標値データとの偏差を演算するごとに、プ
リセット台形制御用のパルス列データを演算することを
基本とし、かつ、ステップモータ２の駆動中に偏差が算
出されたときには、その偏差データに従ったプリセット
台形制御用のパルス列データを、その時点におけるパル
ス数を起点として演算して、パルス発生手段８のセット
内容を更新する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御対象の位置ま
たは角度を目標値に自動的に追従させる自動追従装置に
関し、更に詳しくは、ステップモータをアクチュエータ
とする自動追従装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばＴＶカメラ等の制御対象の位置ま
たは角度を遠隔操作によって自動的に目標値に追従させ
る装置として、従来、ＴＶカメラを搭載した雲台にサー
ボモータを組み込むとともに、そのモータの回動位置を
エンコーダ等によって検出して、その検出値を目標値に
フィードバックして得られる偏差信号に基づいてサーボ
モータを制御する、サーボ機構を備えたものが多用され
ている。

【０００３】また、監視用カメラの方位角制御のよう
に、応答性が特に要求されない分野では、駆動用のアク
チュエータとしてステップモータ等を用いた開ループ制
御のもとに、操作バー等の動きに応じて発生する移動指
令信号に基づいて、図９に例示するように、その移動指
令信号によって特定される量だけ制御対象が移動するま
での速度が台形状に変化するようなパルス列を発生させ
るためのデータを、ステップモータ駆動用のパルス発生
装置にプリセットするとともに、モータに対してスター
ト信号を供給することによってモータの回転を開始させ
る、いわゆるプリセット台形制御方式が用いられること
が多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上の従来
の各追従装置のうち、サーボモータを用いるものは、応
答性が良好で高精度の追従制御を行うことができるもの
の、サーボアンプないしはデジタルサーボ用の複雑なプ
ログラムが必要となり、装置が大掛かりで高価なものと
なるという問題がある。

【０００５】一方、開ループのプリセット台形制御方式
では、装置構成が比較的簡単で低価格で実現できるもの
の、図９に示したように、ステップモータがプリセット
されたパルス列データに従った一連のパルス列に基づく
動作Ａの間に、新たな移動指令値信号が供給されても、
その移動指令値信号に基づくパルス列データは先のパル
ス列データに基づく動作Ａを完了してから、つまりステ
ップモータが先の移動指令信号に基づく量だけ回転して
一旦停止した後にセットされ、再びステップモータにス
タート信号を供給して後の移動指令信号による動作Ｂを
実行させる必要があり、応答性が低いばかりでなく、基
本的に開ループ制御であるが故に刻々と変化する移動要
求に正確に追従させることは困難であるという欠点があ
る。

【０００６】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、サーボモータを用いることなく、ステップモー
タを用いた簡単な構成のもとに、高い応答性を実現する
ことのできる自動追従装置の提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の自動追従装置は、制御対象を移動させるた
めの駆動源となるステップモータと、セットされたパル
ス列データに従ったパルス列を発生してステップモータ
のドライバに供給するパルス発生手段と、制御対象の位
置または角度の検出手段と、目標値データを取り込むご
とに、当該目標値データに変化があれば当該目標値デー
タとその時点の検出手段による検出データとの偏差を算
出する偏差演算手段と、その偏差データを０にすべくパ
ルス発生手段にセットすべきパルス列データを演算する
パルス列データ演算手段を備え、そのパルス列データ演
算手段は、偏差データが算出されるごとに、ステップモ
ータの起動時および停止時にそれぞれ所定の加速域と減
速域を伴う台形状の速度制御を行うべく、パルス数増大
域と減少域を含むプリセット台形制御用のパルス列デー
タを演算することを基本とし、かつ、ステップモータの
駆動中に偏差データが算出されたときには、その偏差デ
ータに従ったプリセット台形制御用のパルス列データ
を、その時点におけるパルス数を起点として演算して、
パルス発生手段のセット内容を更新することによって特
徴づけられる。

【０００８】以上の構成からなる本発明の自動追従装置
は、基本的にはステップモータを用いたプリセット台形
制御に基づくものの、そのプリセットデータに基づくス
テップモータの動作中に算出された偏差データに基づく
パルス列データは、先のパルス列データに基づく動作の
完了を待つことなくパルス発生手段に供給され、そのプ
リセットデータの更新に供される。このとき、新たなパ
ルス列データは、図３（Ｂ）〜（Ｄ）に例示するよう
に、その時点においてパルス発生手段が発生しているパ
ルス数を起点として演算されるため、ステップモータの
速度はパルス列データの更新に際しても連続した滑らか
なものとなると同時に、高い応答性のもとに制御対象の
位置ないしは角度を目標値データに追従させることが可
能となる。

【０００９】ここで、以上の本発明の構成におけるパル
ス列データ演算手段に、偏差データが大きいほどステッ
プモータを高速で駆動すべく、この偏差データの大きさ
に基づいて、台形状の速度制御における加速域と減速域
の加速度と減速度、並びにこれらの間の定常速度域にお
ける速度を変化させてパルスデータを算出する機能を併
せ持たせれば、大きな偏差に対してはそれを解消するの
に要する時間が短縮化されて応答性が向上する一方、目
標値データの微小な変化に対しては制御対象は緩やかに
応答してきめこまやかな制御を実現できて好ましい。

【００１０】また、本発明の構成において、位置または
角度の検出手段をポテンショメータとすると、制御対象
の絶対的な位置ないしは角度検出信号が得られるため、
エンコーダによって検出する場合のように原点センサが
必要でなくなるという利点がある。

【００１１】そして、本発明は、制御対象を立体カメラ
の向きを変更するための雲台とするとともに、目標値デ
ータを人体頭部に取り付けた角度センサから出力される
角度データとすると、ステップモータを用いた簡単な構
成のもとに、ヘッドマウントディスプレイを用いたバー
チャルリアリティにおける立体カメラを人の頭部の向き
に応じて旋回させる等の用途にも充分に適用可能であ
る。

【００１２】この場合、人体頭部に取り付ける角度セン
サを、少なくとも人体頭部のヨー角とピッチ角を検出す
る２種以上のセンサを含むものとし、検出手段はその各
センサに対応して制御対象の各角度を検出するととも
に、ステップモータとそのドライバ、パルス発生手段、
偏差演算手段、およびパルス列発生手段を、各センサの
それぞれに対応して設ければ、人の左右並びに上下方向
への首振り動作のそれぞれに良好な応答性のもとにカメ
ラの角度が追従する。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態の構成
を示すブロック図であり、本発明を単純な１軸の旋回制
御に適用した例を示している。

【００１４】制御対象１は例えば監視用カメラの雲台で
あって、ステップモータ２をアクチュエータとする旋回
用の駆動機構３によって、その旋回角が変化するように
構成されている。

【００１５】制御対象１の旋回軸にはポテンショメータ
４が組み込まれており、このポテンショメータ４によっ
て制御対象１の刻々の旋回角度が検出される。このポテ
ンショメータ４からの電圧出力はＡ−Ｄ変換器５によっ
てデジタル化された後、制御回路６に取り込まれる。

【００１６】制御回路６は、実際には１チップマイクロ
コンピュータを主体として構成されており、そのＲＯＭ
に書き込まれたプログラムに従って動作するが、この図
１では、説明のためにそのプログラムに従う各機能ごと
のブロック図で示している。

【００１７】この制御回路６には、前記したＡ−Ｄ変換
器５のほかに、例えば操作バー等を操作することによっ
てデジタル目標値データを発生することのできる操作部
７が接続されており、この操作部７からの目標値データ
Ｓは、Ａ−Ｄ変換器５を介してデジタル化された制御対
象１の旋回角度の検出データＤとともに、制御回路６内
の偏差演算部６１に取り込まれる。

【００１８】偏差演算部６１は目標値データＳと検出デ
ータＤとの偏差ε＝Ｓ−Ｄを算出して、パルス列データ
演算部６２に供給する。パルス列データ演算部６２は後
述する手法によって、プリセット台形制御を基本とする
パルス列データＰを演算し、その演算結果をパルス発生
器８にセットする。

【００１９】パルス発生器８は、セットされているパル
ス列データＰに従ってその発生パルス数を経時間的に変
化させることのできる公知のもので、このパルス発生器
８からのパルス列はステップモータ２のドライバ２１に
供給される。

【００２０】図２は制御回路６の動作用のプログラムの
内容を示すフローチャートで、以下、この図を参照しつ
つ本発明の実施の形態の作用を述べる。システムを起動
して初期設定が完了した状態で、運転指令が与えられる
と、操作部７からの目標値データＤが取り込まれ（ＳＴ
１，ＳＴ２，ＳＴ３）、その目標値データＳが前回の値
から変化しているか否かが判別される（ＳＴ４）。目標
値データＳが前回値から変化している場合には、その時
点における制御対象１の旋回角度の検出データＤが取り
込まれ（ＳＴ５）、偏差ε＝Ｓ−Ｄが算出される（ＳＴ
６）。そして、この偏差εの極性と大きさに基づき、後
述する示す手法によってパルス列データＰが演算され
（ＳＴ７）、そのデータＰがパルス発生器８に供給され
てセットされる（ＳＴ８）。このパルス列データＰのセ
ット時に、ステップモータ２が動作している状態、つま
りパルス発生器８が先にセットされたパルス列データに
従ったパルス列を発生している状態においては、先のパ
ルス列データが新たに演算されたパルス列データＰに書
き換えられる。一方、この時点でステップモータ２が動
作していない状態では、今回演算されたパルス列データ
Ｐがパルス発生器８にセットされると同時に、ステップ
モータ２に対してスタート信号が供給される（ＳＴ９，
１０）さて、パルス列データＰは、偏差εを０とするために必
要な量だけ必要な向きに制御対象１を旋回させるための
駆動パルスをステップモータ２に与えるデータである
が、このパルス列データＰは、プリセット台形制御を基
本として演算される。すなわち、モータ２の起動開始当
初には、一定の加速度のもとに加速され、かつ、モータ
２の停止前には、同じく一定の減速度のもとに速度０に
まで減速される。モータ２の最高速度についてもあらか
じめ設定されており、従って、ある量以上にモータ２を
回動させる場合には、モータ２の回転速度は、図３
（Ａ）に例示するように、一定時間の加速域を経た後、
所定の最高速度域を経て、一定時間の減速域によって停
止する、全体として台形状に変化する速度曲線を辿る。
パルス列データＰは、このような速度曲線のもとにステ
ップモータ２が回転して制御対象１を目標値にまで到達
させるようなパルス列をパルス発生器８に発生させるた
めのデータであり、加速域においては発生パルス数（パ
ルス発生速度）を徐々に増加させ、減速域では発生パル
ス数を徐々に減少させる。

【００２１】刻々と取り込まれる目標値データＳとその
時点における検出データＤにより偏差εを算出した時点
において、ステップモータ２が停止している状態では、
上記のようなパルス列データＰがパルス発生器８のプリ
セットデータとしてセットされる。

【００２２】一方、偏差εの算出時点において、ステッ
プモータ２が動作中である場合、つまり前回の偏差ε′
を解消すべく、その偏差ε′に基づいて演算された全体
のパルス列データＰ′に従って回転している状態である
場合には、図３（Ｂ）〜（Ｄ）に例示するように、その
時点におけるステップモータ２の回転速度、つまりその
時点におけるパルス発生器８から出力されているパルス
数（パルス発生速度）を起点として、台形制御用のパル
ス列データを演算する。

【００２３】図３（Ｂ）〜（Ｄ）を参照しつつ具体的な
例を幾つか述べると、（Ｂ）のように、偏差εの算出時
点において、ステップモータ２の回転の向きがその偏差
εを解消する向きであり、その回転速度が最高速度で回
転で、かつ、現時点における制御対象１の角度が、偏差
εの解消前に設けられる減速域の開始点ａにまで到達し
ていない状態では、最高速度での回転を維持する。ま
た、（Ｃ）のように、偏差εの算出時点において、ステ
ップモータ２の回転の向きがその偏差εを解消する向き
であるが減速域にあり、かつ、現時点における制御対象
の角度が今回の偏差εの解消前に設けられる減速域の開
始点ａにまで到達しない状態では、現時点における速度
から最高速度にまで加速する。更に、（Ｄ）に示すよう
に、偏差εの算出時点において、ステップモータ２の回
転の向きがその偏差εを解消する向きとは逆向きである
場合、その速度を起点として減速を開始し、逆向きに加
速する。

【００２４】目標値データＳのサンプリングごとに以上
のようなパルス列データＰを演算して刻々とパルス発生
器７にセット内容を更新していくと、目標値データＳが
刻々と変化していても、ステップモータ２は、図４にそ
の速度曲線を例示するように、刻々とその回転の速度と
向きを変化させつつ、常に目標値データＳと検出データ
Ｄが一致するように動作し、プリセット台形制御を基本
とするものの、制御対象１は高い応答性のもとに正確に
角度制御される。

【００２５】ところで、以上の実施の形態においては、
パルス列データ演算部６２によって演算されるパルス列
データＰは、ステップモータ２を一定の加速度のもとに
加速して、同じく一定の減速度のもとに速度０にまで減
速するとともに、これら加速域と減速域の間の定常速度
域における速度、つまり最高速度についてもあらかじめ
設定された一定速度としたが、偏差εの大きさに応じ
て、これらの加速度と減速度並びに最高速度を変化させ
ることにより、応答性はより一層向上する。

【００２６】すなわち、加速度と減速度および最高速度
を、偏差εの大きさ（絶対値）に比例して、例えば段階
的に変化させるように構成する。この場合、制御回路６
におけるプログラムを、図５にその要部を例示するよう
に変更すればよい。この例においては、加速度と減速度
および最高速度をあらかじめ３段階の大きさのものを用
意するとともに、これらを偏差εの絶対値がε₁未満の
場合、ε₁以上でε₂未満の場合、およびε₂以上の場
合にそれぞれ対応させている。そして、偏差εの絶対値
が大きいほど、加速度と減速度並びに最高速度を大とし
たパルス列データを演算してパルス発生器８に供給する
ように構成している。

【００２７】このような制御によれば、図６にステップ
モータの速度曲線を例示するように、目標値データＳが
大きく変化して偏差εが大きくなると、ステップモータ
２は高速度でその偏差εを解消すべく回転するとととも
に、目標値データＳの緩やかな変化に対しては、ステッ
プモータ２は低速度で回転する結果、高応答でしかもき
めこまやかな制御が可能となる。

【００２８】以上の各実施の形態は、１軸の簡単な制御
に本発明を適用したものであるが、次にバーチャルリア
リティ分野に本発明を適用した例を述べる。図７は本発
明の他の実施の形態の全体構成図で、図８はその要部の
回路構成を示すブロック図である。

【００２９】この例において、制御対象は、左眼用およ
び右眼用の２つのＴＶカメラからなる立体カメラ１００
を搭載した雲台装置１１０であり、この雲台装置１１０
には、図８に示すように、ヨー（パン）軸駆動用のステ
ップモータ１１１と、ピッチ（ティルト）軸駆動用のス
テップモータ１１２が内蔵されているとともに、これら
の各軸の旋回角度はそれぞれに対応して設けられたポテ
ンショメータ１１３および１１４によって検出される。

【００３０】各ステップモータ１１１，１１２は追従コ
ントローラ１２０から供給されるそれぞれに対応した駆
動パルスによって回転され、また、各ポテンショメータ
１１３，１１４による検出出力は、追従コントローラ１
２０に取り込まれる。

【００３１】立体カメラ１００からの映像信号は映像処
理コントローラ１３０に取り込まれ、人体に装着される
ヘッドマウントディスプレイ１３１の左右のディスプレ
イによって画像化され、３Ｄ映像に供される。

【００３２】ヘッドマウントディスプレイ１３１には、
磁気センサ等からなる角度検出センサ１４１が一体的に
装着されており、この角度検出センサ１４１は、人体頭
部への装着状態においてそのヨー角とピッチ角をそれぞ
れ検出することができる。この角度検出センサ１４１の
出力は角度検出コントローラ１４０に導入される。角度
検出コントローラ１４０は、ＲＳ２３２およびＩＥＥ−
４８８のインターフェースを内蔵しており、ヨー角およ
びピッチ角の各検出信号をＲＳ２３２Ｃ信号の形態で出
力することができ、その各角度検出データは刻々と追従
コントローラ１２０に取り込まれる。

【００３３】また、追従コントローラ１２０には外部コ
ントローラ１５０が接続されており、この外部コントロ
ーラ１５０には、装置の起動指令等を入力するための入
力装置１５１と、装置の動作状態等を表示するための表
示器１５２を内蔵している。

【００３４】追従コントローラ１２０は、１チップマイ
クロコンピュータ１２１を主体とし、ヨー軸駆動用のス
テップモータ１１１のためのパルス発生器１２２および
ドライバ１２３、ピッチ軸駆動用のステップモータ１１
２のためのパルス発生器１２４およびドライバ１２５、
各ポテンショメータ１１３，１１４からの各角度検出出
力をデジタル化するためのＡ−Ｄ変換器１２６、角度検
出コントローラ１４０との間の信号授受のためのＲＳ２
３２Ｃ回路１２７、外部コントローラ１５０との接続の
ためのパラレルＩ／Ｏ回路１２８、および電源回路１２
９を備えている。

【００３５】以上の構成において、１チップマイクコン
ピュータ１２１は、角度検出センサ１４１による人体頭
部のヨー角およびピッチ角の検出データをそれぞれ目標
値データとして、これらの目標値データを微小時間ごと
に刻々と取り込み、これらの各目標値データに対して、
各ポテンショメータ１１３，１１４による雲台装置１１
０のヨー角とピッチ角の検出データが一致するよう、各
ステップモータ１１１，１１２を駆動するためのパルス
発生器１２２，１２４に対してパルス列データＰ_Y，Ｐ
_Pをそれぞれ供給する。

【００３６】ヨー軸用のパルス列データＰ_Yおよびピッ
チ軸用のパルス列データＰ_Pは、それぞれ前記した各実
施の形態において説明したパルス列データＰのいずれか
と全く同様にして演算される。すなわち、ヨー角の目標
値データＳ_Yに対する雲台１１０のヨー角の検出データ
Ｄ_Yの偏差ε_Yから、前記図３（あるいは図６）に例示
したパルス列データＰと同等のヨー軸用パルス列データ
Ｐ_Yが、また、ピッチ角の目標値データＳ_P対するけ雲
台装置１１０のピッチ角の検出データＤ_Pの偏差ε_Pか
ら、同じく図３（もしくは図６）に例示したパルス列デ
ータＰと同様のピッチ軸用パルス列データＰ_Pが、それ
ぞれ演算されて各パルス発生器１２２，１２４にセット
される。

【００３７】このような実施の形態によれば、ヘッドマ
ウントディスプレイ１３１および磁気センサ１４１を装
着した人の頭を左右並びに上下に旋回させると、その旋
回に追従して雲台装置１１０が左右並びに上下に旋回
し、これによって立体カメラ１００の視野が人体頭部の
向きに応じて変化することになり、バーチャルリアリテ
ィを実現することができる。

【００３８】以上の実施の形態において特に注目すべき
点は、２つのステップモータと、その動作を制御するた
めの１チップマイクロコンピュータを用いた簡単な回路
構成のもとに、高い応答性のもとに人体頭部の向きに応
じて立体カメラの向きを正確に追従させることができる
点であり、従来のこの種の装置においては各軸ごとにサ
ーボモータを用いたサーボ機構を採用しているのに比し
て、装置を小型化するとともに低価格化することが可能
となる。

【００３９】また、以上の実施の形態においては、目標
値データとしてＲＳ２３２Ｃ信号を採用しているため、
磁気センサからの角度検出データ以外に、例えばパーソ
ナルコンピュータを接続して指令を与えることによって
も、上記と同等の制御を行わせることが可能となりると
同時に、ＲＳ２３２Ｃにより、無線での使用や、ＲＳ４
２２，ＲＳ４８５等の市販の変換アダプタを使用するこ
とにより、長距離通信も可能となって、汎用性に富んだ
追従装置が得られる。

【００４０】更に、ポテンショメータによって制御対象
の角度検出データを得ているため、従来のこの種の装置
において多用されているエンコーダを用いる場合に比し
て、初期位置確認のための原点センサが不要となるとい
う利点もある。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ステッ
プモータをアクチュエータとして、これを基本的にプリ
セット台形制御のもとに制御するものの、ステップモー
タの動作中に偏差を算出した時には、その時点において
ステップモータに供給されているパルス数を起点として
プリセット台形制御用のパルス列データを演算し、その
演算結果によって既にセットされているパルス列データ
を更新するから、目標値が刻々と変化するような場合で
も、ステップモータは連続的に滑らかな速度変化のもと
に駆動制御され、小型、簡単で安価な構成のもとにサー
ボモータを用いたサーボ機構による制御に匹敵する制御
を行うことができる。

【００４２】そして、本発明は小型軽量で、安価に製造
することが可能であるため、危険な作業現場における監
視作業用、各種アミューズメント用は勿論のこと、リハ
ビリ用や家庭用、あるいは移動体に搭載するバーチャル
リアリティにおける追従装置に特に適した装置となり得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図

【図２】その制御回路６の動作用のプログラムの内容を
示すフローチャート

【図３】本発明の実施の形態のパルス列データの具体的
な演算の仕方の説明図

【図４】本発明の実施の形態におけるステップモータ２
の速度曲線の例を示すグラフ

【図５】本発明の他の実施の形態における制御回路６の
動作用のプログラムの内容の要部を示すフローチャート

【図６】図５のプログラムに従ったステップモータ２の
速度曲線の例を示すグラフ

【図７】本発明の更に他の実施の形態の全体構成図

【図８】図７の実施の形態の要部の回路構成を示すブロ
ック図

【図９】ステップモータを用いた従来のプリセット台形
制御方式におけるステップモータの駆動状態の例を示す
タイムチャート

【符号の説明】

１制御対象２ステップモータ２１ドライバ３駆動機構４ポテンショメータ５Ａ−Ｄ変換器６制御回路６１偏差演算部６２パルス列データ演算部７操作部８パルス発生器１００立体カメラ１１０雲台装置１１１ヨー軸用ステップモータ１１２ピッチ軸用ステップモータ１１３ヨー軸用ポテンショメータ１１４ピッチ軸用ポテンショメータ１２０追従コントローラ１２１１チップマイクロコンピュータ１２２ヨー軸用パルス発生器１２３ヨー軸用ドライバ１２４ピッチ軸用パルス発生器１２５ピッチ軸用ドライバ１２６Ａ−Ｄ変換器１２７ＲＳ２３２Ｃ回路１３０映像処理コントローラ１３１ヘッドマウントコントローラ１４０角度検出コントローラ１４１磁気センサ１５０外部コントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】刻々と取り込まれる目標値データに従っ
て制御対象の位置または角度を目標値に追従させる装置
であって、制御対象を移動させるための駆動源となるス
テップモータと、セットされたパルス列データに従った
パルス列を発生してステップモータのドライバに供給す
るパルス発生手段と、制御対象の位置または角度の検出
手段と、上記目標値データを取り込むごとに、当該目標
値データに変化があれば当該目標値データとその時点の
検出手段による検出データとの偏差を算出する偏差演算
手段と、その偏差データを０にすべく上記パルス発生手
段にセットすべきパルス列データを演算するパルス列デ
ータ演算手段を備え、そのパルス列データ演算手段は、
偏差データが算出されるごとに、ステップモータの起動
時および停止時にそれぞれ所定の加速域と減速域を伴う
台形状の速度制御を行うべく、パルス数増大域と減少域
を含むプリセット台形制御用のパルス列データを演算す
ることを基本とし、かつ、ステップモータの駆動中に偏
差データが算出されたときには、その偏差データに従っ
たプリセット台形制御用のパルス列データを、その時点
におけるパルス数を起点として演算して、上記パルス発
生手段へのセット内容を更新することを特徴とする自動
追従装置。
【請求項２】上記パルス列データ演算手段は、上記偏
差データが大きいほどステップモータを高速に駆動すべ
く、当該偏差データの大きさに基づいて、上記台形状の
速度制御における加速域と減速域の加速度と減速度、並
びにこれらの間の定常速度域における速度を変化させて
パルス列データを算出することを特徴とする、請求項１
に記載の自動追従装置。
【請求項３】上記位置または角度の検出手段がポテン
ショメータであることを特徴とする、請求項１または２
に記載の位置追従装置。
【請求項４】制御対象が立体カメラの雲台であり、上
記目標値データは、人体頭部に取り付けられた角度セン
サから出力される角度データであることを特徴とする、
請求項１，２または３に記載の位置追従装置。
【請求項５】請求項４に記載の位置追従装置であっ
て、上記角度センサは少なくとも人体頭部のヨー角とピ
ッチ角を検出する２種以上のセンサを含み、上記検出手
段はその各センサに対応して制御対象の各角度を検出す
るとともに、上記ステップモータとそのドライバ、パル
ス発生手段、偏差演算手段、およびパルス列発生手段
は、上記各センサのそれぞれに対応して設けられている
ことを特徴とする位置追従装置。