JPS5947986A - モ−タ制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔分野〕 本発明はモータの制御方式さらに詳しくはデジタルサー
ボモータ制御方式に関する。

〔従来技術〕

従来この種方式においては、種々の改良が成され正確に
停止点に到達させることができるようになり、電子タイ
プライタ等への応用が可能になって来た。然るにさらな
る正確性については、いくつかの問題点が残されていた
。

〔目的〕

本発明は上記問題点の１つを解決することを目的とする
。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一例の印字装置における活字選択制御
部の構成の一例を示し、特願昭５６−１６６６１１　　
号として提案した。ここで、その概略を説明するならば
キーボード１において印字したい活字のキーを押下する
ことにより印字指示信号が発生する。この印字指示信号
を中央処理装置（ＯＰＵ）２に供給し、ここで印字指示
に従った活字ホイール３上の基準位置からの位置を示す
位置指示データが解読される。この位置指示データをラ
ッチ４にセットする。従って、２ツチ４には所望活字に
対応する目的位置すなわち活字ホイール３の停止位置が
格納される。

活字ホイール３はモータ５により駆動される。

このモータ５の駆動軸には、活字ホイール３の他に発光
ダイオード、ホトダイオードおよびコード板から成るホ
トエンコーダ６を結合し、活字ホイール３の回転に応じ
た各種出力Ａ、ＢおよびＣを検出する。すなわち、ホト
エンコーダ６からの出力Ａ、ＢおよびＣは、第２図に示
すように形成される。出力ＡおよびＢは各々の１周期が
活字ホイール３の１つの活字に対応しており、例えば９
６個の活字が活字ホイール３に配置されているときには
、この活字ホイール３０１回転により、信号ＡおよびＢ
は９６周期発生する。なお、信号ＡとＢとの間の位相差
は９０゜になるようにし、それによシ活字ホイール３の
回転方向を知るようにする０信号Ｃは活字ホイール３０
１回転につき１個発生し、この信号Ｃにより活字ホィー
ル３０基準位置を規定する。

信号Ａ、　ＢおよびＣはそれぞれコンパレータ７゜８お
よび９に供給され、それぞれ基準レベルと比較すること
により、′１′、“０”の２値で表現されるディジタル
信号り、　　ＥおよびＦ（第２図参照）Ｋ波形整形され
る。信号りおよびＥはパルス発生回路ｌＯに供給され、
信号りおよびＥの各立上りおよび立下り端縁に対応する
パルスＧ１モータ５の回転方向に応じて信号りの立下り
または立上り端縁を各活字に対応する情報として得たパ
ルスＨ１および信号Ｅが信号りよシ遅れているとき０″
、逆に進んでいるとき１１”になるパルス、つまりモー
タ５の実際の回転方向を示す方向判別信号■をパルス発
生回路１０より発生させる０ コンパレータ９からの信号Ｆは活字ホイール３０１回転
につき１個発生し、加減算カウンタ１１の内容を零にリ
セットするリセットパルスである。この加減算カウンタ
１１には信号Ｈ２■およびＦを供給し、回転方向を示す
信号ＩのレベルＫ　応り、てパルス■（をアップカウン
トまたはダウンカウントする。従って、加減算カウンタ
１１の出力内容は、信号Ｃを発生したときのモータ５の
回転位置を基準Ｏとして、活字ホイール３の回転位置を
常に示している。

ラッチ４に格納されている活字ホイール３の目的位置デ
ータと、加減算カウンタ１１の内容である活字ホイール
３の現在位置データとを加減算器１２に供給し、ここで
両データを比較して、目的値までの位置誤差量をデジタ
ル的に算出する。この位置誤差量の符号は、モータ５の
回転すべき方向を示している。この符号を含めた位置誤
差骨をＲＯＭの形態の第１変換表１３に供給し、当該位
置誤差量に対応した目標値信号を得る。

パルス発生回路１０からのパルスＧをパルス間隔カウン
タ１４に供給し、このパルスＧの生起時間隔を、発振器
１５からの基準パルスによシ計測し、パルスＧが到達す
る度毎にそのときの最終カウント内容をラッチする。こ
のラッチされているパルス間隔データと回転方向信号工
とを第２変換表、すなわち逆数変換表１６に供給し、モ
ータ５の回転方向も含めた速度に比例した数値を得る。

この数値は、パルスＧの直前の一周期の平均速度に比例
する。つまシＱはパルスＧの一周期（信号Ａの１／４周
期）だけ遅れて表われる。

第１変換表１３からの目標値信号と、第２変換表１６か
らの所定期間遅延した平均速度に比例した数値とを加減
算器１７に供給し、誤差値を得る。得られる誤差値の符
号がモータ５の駆動方向を意味し、誤差値の絶対値がモ
ータ５の駆動の大きさを表わす。この誤差値をＤ／Ａ変
換器１８に供給し、極性を有するアナログ誤差信号０に
変換する。この信号０をスイッチ１９および増幅器２０
を介してモータ５に供給し、とのモータ５を駆動する。

加減算器１２は位置誤差量が零のときに信号Ｊを発生し
、この信号Ｊをアンドゲート２１に供給する。アンドゲ
ート２１には、コンパレータ８からの信号Ｅをインバー
タ２２で反転して得た信号Ｅをも供給する。アンドゲー
ト２１の出力Ｋをスイッチ１９に切換制御入力として供
給すると共に、遅延回路２３に供給する。遅延回路２３
は、活字ホイール３が停止領域に入ってから停＋ｈする
のに十分な時間だけ信号Ｋを遅延さき、その遅延出力に
よジノ・ｙマー制御部２４を起動させる。

また信号Ａを抵抗２７．２８および２９とコンデンサ３
０と増幅器３１および３２とから成る進相補償回路３３
に供給すると共に、抵抗３４にも供給する。この進相補
償回路３３の出力信号りけ第２図に示すようになる。抵
抗２７と３４とを接続点３５で接続することにより、そ
の接続点３５には信号りと信号Ａとを加算した信号Ｍが
得られる。この信号Ｍをスイッチ１９の下方の接続位置
に供給する。

第２図は活字ホイール３の活字位ｔｒ９ｓＪから活字位
置「３」ヘモータ５を駆動する際の各部の信号波形を示
し、ラッチ４に目的位置として活字位置「３」のデータ
がラッチされると、このデータ「３」と加減算カウンタ
１１の内容「９５」とが減算器１２で比較され、位置誤
差データとして＋４が得られる。加減算器１２における
演算手順としては、１ず３−９５＝−９２を実行し、そ
の結果の絶対値が９６／２以上であるので、−９２＋９
６＝＋４の結果を出力する。

この手順により、最短回動量に対応する回転方向とその
回動量とが求められる。

一方、モータ５は停止していたので信号ＡおよびＢは変
化しておらず、パルスＧも発生していない。従って、パ
ルス間隔カウンタ１４の計数値は最大計数値を示してい
る。このカウンタ１４が最大計数値を計数したときには
逆数変換表１６からは速度値として０が得られるように
しておく。そして、この速度値Ｏと変換表１３からの指
示値とを加減算器１７により演算する。

今、速度値がＯであるから、指示値がそのままＤ／Ａ変
換器１８に供給される。乙のときスイッチ１９は図示の
接続位置にあるので、第２図に示すように信号Ｎとして
はＤ／Ａ変換出力Ｏのうち左端の値ＯＩを発生する。こ
の信号によりモータ５は加速されて回転を開始し、それ
に従って、第２図示のように、信号ＡおよびＢが変化し
て信号ＧおよびＨをそれぞれ発生する。これにより位置
誤差量が減少して行き、またカウンタ１４の計数値も小
さくなり、逆数変換表１６からの平均速度値は大きくガ
る。これに応じて、加減算器１７の出力は減少して行き
、第２図に示すように、ある点Ｐ１で信号０の符号が反
転し、モータ５に減速のトルクを発生するような信号心
を発生する。以上のような閉ループ制御によシ、モータ
５は、位置誤差が零、すなわち目的位置「３」の領域で
は、極めて低速度で回転している。このように位置誤差
が零になると、加減算器１２からは位置誤差量について
の信号Ｊが得られ、この信号Ｊをアンドゲート２１に供
給する。このアンドゲート２１には信号Ｅをインバータ
２２で反転して得たＥ信号をも供給し、従って信号Ｅが
°Ｏ”になることによりアンドゲート２１を開く。この
アンドゲート２１の出力信号Ｋによりスイッチ１９を第
１図示の位置から下方の位置に切シ換える０ スイッチ１９がこのように切り換わると、増幅器２０に
は信号Ｍが入来する。停止領域即ちアナログ制御区間に
おいては、進相補償信号りと信号Ａの最終の１／４周期
を合成した信号Ｍによ沙モータ５の駆動を制御する。モ
ータ５の回転速度は、信号Ｍが零点に近づくに従って減
少して行き、遂には停止する。ここで、信号Ａのみでモ
ータ５に加える力を制御すると振動が生じるので、信号
Ａを進相補償回路３１に通して位相をずらした信号りと
信号Ａの１／４周期とを加算した信号Ｍによりモータ５
を駆動する。これにより振動は速やかに減衰し、モータ
５は信号Ａの零を横切る点Ｐ、で停止する。

以上の如き構成において信号０による駆動の最終部分即
ち第２図信号Ｎのｔ区間は位置誤差が零に力っだ直後で
あり、したがってモータ５には極微小の電圧かもしくは
殆んど０の電圧値が印加されることになり、活字ホイー
ル３即ちモータ５は実際完全に停止してしまうこともあ
る。この区間ｔは目的停止点Ｐｔより手前であり、この
区間ｔで印字を行なうと印字文字はずれてしまい児すら
いものとなる。

本発明は上記欠点を改善するため第１図のように定数発
生器３６．オアゲート３７及び信号り、ＥをＣＰＵ２に
入力させる構成を付加した。

これにより位置誤差が零になシ信号Ｊが立上ったことを
ＣＰＵ２が検出したら信号り、Ｅの状態をＣＰＵ２が判
別する。今第２図の場合、Ｄ＝Ｏ，Ｅ＝１であるからこ
れによシ駆動する電圧の極性を決定できる。

即ち、第２図の場合、停止点Ｐ、はさらに右方向に存在
するからその向きにモータ５を進めるように極性を決定
する。次いで定数発生器３６内の所定デジタル値を出力
させ、オアゲート３７を介してＴ）／Ａ変換器１８によ
り所定アナログ値に変換してモータ５を停止点に向って
駆動させる。これは信号Ｅが立下るまで即ちｔ区間の間
中行なわれる。信号Ｅが立下ると前述のようにスイッチ
１９の切替りによシアナログ制御区間に入り停止点Ｐ、
で正確に停止させることができる。

〔効果〕

本発明は上述の如く停止点手前で停止してしまう誤動作
を未然に防止することができ、また実施例の如＜ＬＳＩ
化された制御装置を用いて構成するのに好適である。さ
らに、活字ホイールの制御のみならず、それを搭載する
キャリッジの駆動用モータにもこれを適用すればＬＳＩ
化はさらに促進される。また印字停止点を通過し、かつ
アナログ制御区間を外れてしまってからのｔ′区間で停
止した場合でもそのときの信号り、ＥのｒｌｌｒＯＪの
状態から行過ぎを識別し、戻る方向の極性と所定電圧を
前述の方法により発生させるので位置決め精度は格段に
向上する。

また印字装置以外の種々のデジタルサーボ制御装置に適
用して好ましいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明印字装置の構成の一例を示すブロック図
、第２図は各部信号波形図である。 ｌ・・・キーボード、　　　２・・・中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）、３・・・活字ホイール、　　４・・・ラッチ、
５・・・モータ、　　　　　６・・・ホトエンコーダ、
７、８．９・・・コンパレータ、１０・・・パルス発生
回路、１１・・・加減算カウンタ、１２・・・加減算器
、１３・・・第１変換表、　　１４−・・パルス間隔カ
ウンタ、１５・・・発振器、　　　　１６・・・第２変
換表、１７−・・加減算器、　　　１８・・・Ｄ／Ａ変
換器、１９・・・スイッチ、　　　２０・・・増幅器、
２１・・・アンドゲート、２−２・・・インバータ、２
３・・・遅延回路、　　　２４・・・ハンマー制御部、
２７、２８．２９．３４・・・抵抗、３０・・・コンデ
ンサ、３１．３２・・・増幅器、３３・・・進相補償回
路、３６・・・定数発生器、　　３７・・・オアゲート
。 出願人　　キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）デジタルサーボモータ制御方式において、位置誤
   差が零になった後でかつアナログ制御区間に入る前にお
   いて、所定のデジタル値をアナログ値に変換してモータ
   を駆動することを特徴とするモータ制御方式。 ン
2. （２）　　前記アナログ値の極性をエキコーダからの出
   力信号の状態を判別して決定することを特徴とする前記
   第（１）項記載のモータ制御方式。