JPS61286664A - 移動体の駆動制御装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、例えば複写カメラの原稿架やレンズ架等の
移動体を目標位置に高精度で位置決めするための駆動制
御装置に関し、特に駆動モータとロータリエンコーダ等
のインクリメンタル式エンコーグとの組み合せに係る駆
動制御に関する。

〈従来技術〉 上記のような移動体を目標位置に高精度で位置決めする
ものとして、ステッピングモータを用いる方式があるが
、駆動回路の複雑さもさることながら、まず、何よりも
コスを高となるため一般には、上記の形式のエンコーダ
を用いるものが多用されている。

このエンコーダを用いる場合には、モータの駆動信号を
切った後も、このモータ及び移動手段等の惰性でいくら
か余分に移動するため、そのままでは移動体を精度よく
位置決めすることができなそこで位置決め精度を向上さ
せるために、通常、次のような方法が用いられている。

（イ）　ロータリエンコーダからのパルス数が目標値に
達したとき、これと同様にモータを瞬時に停止させるよ
う、このモータに電気的又は機械的な制動力を作用させ
る。

（ロ）駆動用モータにイングクシ暑ンモータを使用する
場合には回転速度を段階的に変速し、あるいはサーボモ
ータを使用する場合には連続的に変速し、ロータリエン
コーダからのパルス数が目標値に達する手前でモータの
回転速度を微速にし、目標値に達したときにモータの駆
動信号を切る。

（ハ）例えば、本出願人が特公昭５７−１３８５９号公
報に開示したように、移動体が基準点を通過するたびに
、パルス計数値を所定値に強制的にリセットし、累積誤
差を自動的に修正する方法を上記（イ）又は（ロ）と並
用したもの。

〈発明解決しようとする問題、巨〉 しかし、前者（イ）の場合には電気的もしくは機械的な
制動装置を必要とする上、制動時に移動体に衝撃を与え
るという難点があり、後者（ロ）の場合には、モータの
速度制御装置を必要とし、その制御系が複雑でコスト高
になる。また（イ）（ロ）（ハ）いずれの場合でも、各
構成部品のバラツキ等により、組立・調整後においても
装置間の惰性による移動量は一様ではなく、とくに、長
期間に亘って使用する装置においては、惰性による移動
量自体も変動することとなり、長期間に亘って高精度の
位置決めを維持することができない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、特別な制動装置や速度制御装置を必要とせず、モー
タや移動手段の駆動系の惰性が一様でなく、変動しても
それを個別に自動的に補正することによって、長期間に
亘って、安価で高精度な位置決めを可能とする移動体の
駆動制御装置を提供することである。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明は移動体を所定方向
に移動させるための移動手段と、該移動手段を駆動する
駆動モータと、当該移動手段に連動する位置信号発生手
段と、移動体の移動領域内に設けられた基準位置入力手
段と、目標位置設定手段と、演算処理手段と、モータ駆
動回路とから成り、位置信号発生手段からのパルス信号
に基づき、移動体を目標位置に正確に位置決め制御する
ように構成した移動体の駆動制御装置において、目標位
置設定手段から入力される目標位置情報と、位置信号発
生手段からの現在位置情報と、あらかじめ検出された情
生量とから駆動量情報を演算して移動体を移動し、移動
体が停止した際の現在位置情報に基づいて逐次惰性量を
補正する上うにしたものである。

〈作　用〉 現在位置記憶手段には、移動手段に連動するコーグから
のパルス信号を計数して、その計数値が移動体の現在位
置を示す現在位置情報として順次メモリされる。そして
駆動量情報記憶手段には、後述の演算手段による駆動量
情報、即ち、駆動モータを目標値の手前のどこまで回転
させるべぎかを示す情報がメモリされる。一方、惰性情
報記憶手段には、移動体が目標位置に向けて駆動され停
止するたびに、目標位置情報と現在位置情報との差が補
正情報として入力され、前回の惰性情報の過不足が補正
される。演算手段は目標位置設定手段によって新しい目
標位置が設定され、例えば前回と同一方向に移動すべく
指示されると、この目標位置情報から現在位置情報及び
惰性情報を差引いた駆動量情報を演算し、この駆動量情
報に基づいて、モータ駆動回路を介して駆動モータが駆
動され、移動体が目標位置の手前の所要位置に達すると
モータの駆動信号が切られ、あとは惰性で目標位置に到
達する。

なお、最初の現在位置情報及び惰性情報は次のようにし
て与えられる。電源投入後、移動体はその移動領域内に
設けられた基準位置へ復帰するように駆動され、移動体
が基準位置に達した瞬間に、基準位置入力手段が作動し
、現在位置記憶手段に所定の基準位置情報を入力すると
ともに、モータ駆動信号を切る。この時移動体が停止し
た位置における現在位置情報と基準位置入力手段からの
基準位置情報との差を惰性情報として惰性量記憶手段に
メモリされる。以後は目標位置情報が与えられるたびに
上記の動作を繰り返し、惰性情報は順次前回の停止位置
に基づいて最新のものに補正され、この補正された惰性
情報が算入されて次回の駆動量が定められ、もって、長
期間に亘って高い位置決め精度を維持することができる
。

〈実　施　例〉 以下本発明を複写カメラに適用した実施例に基づいて説
明する。

第３図はその実施例の概要を示すブロック図である。こ
の図において符号１は複写カメラ、２は原画２ａを載置
する原稿架、１２はレンズ１１を具備するレンズ架で、
これら原稿架２及びレンズ架１２は後述する駆動制御装
置によって駆動されて、所要の複写倍率に位置決めされ
、光源９によって照明された原画２ａの偉をレンズ１１
を介してフィルム等の感材が載置されたピント面１０に
結像するように構成されている。

前記駆動制御装置は、移動体である原稿架２及びレンズ
架１２をそれぞれ移動させる送りねじ４・１４と、この
送りねヒ４・１４を所定方向に回転駆動する駆動モータ
６・１６と、送りねじ４・１４に接続されたロー２エン
コーグ７・１７と、それぞれの移動体２・１２の移動領
域内に設けられたマイクロスイッチ等の検出器を有する
基準位置入力手段８・１８と、演算処理装置２０と、モ
ータ駆動回路２６とを具備してなり、ロータリエンコー
ダ７・１７からのパルス信号を計数、制御することによ
り、原稿架２及びレンズ架１２をそれぞれ所要の光学位
置に正確に位置決めするように構成されている。なお、
符号９・１３はそれぞれ善果に固設された駆動ナツト、
５・１５はそれぞれ駆動モータ６・１６と送りねじ４・
１４とを連動するための伝動ベルト、２７は倍率設定手
段２７ａ等を有する操作盤、１９は入力インク７エイス
、２５は出力インタ７エイスである。

演算処理装置２０は、マイクロコンピュータで、中央制
御（以下ＣＰＵと称する）と、情報信号等を記憶するた
めの記憶部ＲＯＭ及びＲＡＭとから成り、第１図の主要
図で示す機能を第２図のフローチャートに従って処理す
ることにより、本発明に係る特徴的な駆動制御を行なう
ものである。

すなわち、演算処理装置２０は、ロータリエンコーダ７
からのパルス信号を計数して移動体２の現在位置情報Ｋ
を記憶する現在位置記憶手段２１と、駆動モータ６をど
れだけ回転させるかという回転駆動量に対応する駆動量
情報りを記憶する駆動量記憶手段２２と、駆動モータ６
の惰性量Ｍを記憶する惰性記憶手段２３と、前記操作盤
２７の倍率設定手段２７ｍで与えられた目標位置情報Ｎ
と現在位置情報にと惰性情報Ｍとから駆動量情報り等を
演算する演算手段２４と含んで成る。

そして、演算処理装置２０のＲＯＭにあらかじめ組み込
まれたプログラムに基づいて、移動体２の駆動制御が行
われる。以下第２図に示す７０−チャー）によりこの駆
動制御を説明する。

操作盤２７の電源をオンすると、第１ステツプＳ１では
、まず駆動モータ６が回転駆動し、移動体２が基準位置
に移動され、基準位置入力手段８の検出器８ａが移動体
２の到来を検出することにより、駆動モータ６の駆動信
号がオフとなる。この移動体２の検出と同時に書込まれ
た所定の基準位置情報Ａが基準位置入力手段８の基準位
置記憶部８ｂから現在位置記憶手段２１に入力される。

この基準位置情報Ａは、第４図に示すように、例えば結
像面１０から検知器８ａが配置されている基準点Ｐｏま
での距離Ａｏに対応するパルス計数値ａである。前記し
た如く、駆動モータ６の駆動信号がオフとなっても、実
際には移動体２は惰性でＭｏ（パルス計数値△ａに相当
）だけ進んだ位置Ｐｏｋで停止する。

従って、停止位置Ｐｏｋの現在位置情報にはに＝ａ＋Δ
ａである。

次に、第２ステツプＳ２では演算手段２４でに−Ａの演
算が行なわれ、惰性情報Ｍとして上記パルス計数値Δａ
が惰性量記憶手段２３に入力され、電源投入後の現在位
置記憶手段２１と惰性量記憶手段２３への初期値入力が
完了する。

第３ステンプＳ３では操作盤２７の倍率設定手段２７ａ
所要の複写倍率が入力されることによって目標位置情報
Ｎが演算手段２４に与えられ、次いでスタットスイッチ
がオンされる。

第４ステツプＳ４では目標位置情報Ｎから現在位置情報
Ｋ（＝ａ＋Δａ）及び惰性情報Ｍ（＝△ａ）を差引いた
駆動量情報Ｌ（第４図のＬｌに相当）が演算され、この
駆動量情報りに従って移動体２が所定方向に移動される
。

この移動体２の移動と同時に第５ステツプＳ５において
エンコーダ７からのパルス信号の有無を判別し、パルス
信号１がある場合には第６ステツプＳ６へ、パルス信号
がない場合には第７ステツプＳ７へ進む。

第６ステツプＳ、はエンコーダ７からの１パルスごとに
演算処理を実行するサブルーチンである。

すなわち、第１サブステップＢ、では駆動モータ６の回
転方向を判断し、正転ならば第２サブステツプＢ２で現
在位置情報Ｋに１が加算され、逆転ならば第３サブステ
ツプＢ３で現在位置情報Ｋに１が減算される。

そして、＠４サブステップＢ４では、目標値に近づくた
びに駆動モータ６の駆動量情報りが１づつ減算され、第
５サブステップＢ、ではその結果が判断される。　その
結果駆動量情報りが０であれば第６サブステツプＢ６で
モータ停止指令が出力され、メインの７０−チャートの
第７ステツプＳ７で停止指令出力の存否が判断され、駆
動量情報りが０でなければ再びサブルーチンにおいて上
記ステップＢ、−Ｂ、が繰り返される。

第８ステツプＳ８では前記サブステップＢ、で発せられ
たモータ停止指令を受けて、駆動モータ６の駆動信号が
目標位置の手前でオフとなり、（これは第４図の位ｆｉ
ＰＬｌ：対応する）、移動体２は惰性で目標位置ＰＮの
近傍ＰＫ＊で移動して停止する。ここで前記目標位置Ｐ
、に対する現在位置ＰＫの過不足がΔＭ＝Ｎ−にとして
計算され、この誤差が補正情報ΔＭとして前記惰性情報
Ｍに加算され、新しい惰性量ＩＭが惰性記憶手段２３に
メモリされる。

次に、第９ステツプで作業終了か否かが判断され、終了
しない場合には第３ステツプに戻り上記７０−チャート
が繰返えされる。

上記実施例においては、基準位置入力手段８は電源投入
後、初期値を入力する場合のみ作動するものについて説
明したが、前記特公昭５７−１３８５９号公報で開示し
たものと同様に、基準位置検出器８ａが移動体２を検出
するたびに、現在位置情報Ｋを所定値ａに置換して、現
在位置記憶手段２１に入力させることもできる。

〈発明の効果〉 本発明は、駆動系の情報を毎回実測して記憶させ、この
惰性量を見込んで目標位置の手前で駆動系の駆動信号を
遮断するように構成したものであるから、犬のようなす
ぐれた効果を奏する。

イ、モータや移移動手段から成る駆動系の惰性が装置間
で一様でなくても、個別に調整する必要がない。

口、駆動系の惰性が環境温度変化や経時変化しても、そ
の惰性は毎回自動的に補正されるか呟長期間に亘って高
い位置決め精度を維持することができる。

ハ、また、特別な制動装置あるいは微速用制御装置は一
切必要ではなく、そのため駆動制御装置全体を簡素にし
、コスト低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の主要図、第２図は演算処理装置による
プログラム処理を示す流れ図、第３図は本発明を複写カ
メラに適用した概要を示すブロック図、第４図は移動体
の移動位置とその位置惰性との関係を示す説明図である
。 ２・・・移動体（原稿架）、　４・・・移動手段、６・
・・駆動モータ、　　７・・・ロータリエンフーグ、８
・・・基準位置入力手段、　８ａ・・・基準位置検出器
、２０・・・演算処理装置、　２１・・・現在位置記憶
手段、２２・・・駆動量記憶手段、　２３・・・惰性量
記憶手段、２４・・・演算手段、　２６・・・モータ駆
動回路。 ２７ａ・・・目標位置設定手段（倍率設定手段）。 第１　図 第４図 手続補正書帽発） 昭和６０年７　月９　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、移動体を所定方向に移動させるための移動手段と、
   該移動手段を駆動する駆動モータと、当該移動手段に連
   動する位置信号発生手段と、移動体の移動領域内に設け
   られた基準位置入力手段と、目標位置設定手段と、演算
   処理装置と、モータ駆動回路とから成り、位置信号発生
   手段からのパルス信号に基づき移動体を目標位置に正確
   に位置決め制御するように構成した移動体の駆動制御装
   置において、 演算処理装置は位置信号発生手段からのパルス信号を計
   数して移動体の現在位置情報を記憶する現在位置記憶手
   段と、駆動モータの回転駆動量に対応する駆動量情報を
   記憶する駆動量記憶手段と、移動体の惰性情報を記憶す
   る惰性量記憶手段と、演算手段とを具備して成り、目標
   位置設定手段からの目標位置情報と現在位置情報と惰性
   情報とから駆動量情報を演算し、この駆動量情報に基づ
   いて駆動モータを回転して目標位置に向けて移動し、移
   動体が停止した際の現在位置情報に基づいて遂次惰性情
   報を補正するようにしたことを特徴とする移動体の駆動
   制御装置 ２、基準位置入力手段が電源投入後最初に移動体を検出
   した際にのみ、現在位置情報を所定値に置換し、現在位
   置情報記憶手段に入力するものである特許請求の範囲第
   １項に記載した移動体の駆動制御装置 ３、基準位置入力手段が毎回移動体を検出した際に、現
   在位置情報を所定値に置換し、現在位置情報記憶手段に
   入力するものである特許請求の範囲第１項に記載した移
   動体の駆動制御装置 ４、移動手段が移動体に回転自在に嵌合された送りねじ
   である特許請求の範囲第１項に記載した移動体の駆動制
   御装置 ５、移動体が複写カメラの移動架である特許請求の範囲
   第１項に記載した移動体の駆動制御装置