(57)【要約】【課題】目標位置が設定された移動可能な制御対象を含むシステムの制御装置とプリセットおよびリセットが可能なタイマとを組み合わせて外部装置にその目標位置で所定動作を行わせるためのトリガを高精度に発生することを可能とした位置制御装置を提供することである。【解決手段】提案する位置制御装置は、制御対象を含むシステムに接続された位置制御部２とその位置制御部２によりプリセットおよびリセットが可能なトリガ発生部としてのタイマ６とを有する。上記位置制御部２は、サンプリング時刻において検出された位置における上記制御対象の速度および加速度を算出する速度・加速度算出部と、算出された速度および加速度を用いて、上記制御対象が上記検出された位置から上記目標位置に達するまでの所要時間を算出する所要時間算出部と、算出された所要時間をタイマ６にプリセットする所要時間設定部と、を有する。【選択図】  図１
2010044449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トリガ信号を出力させるトリガ予定位置が設定された移動可能な制御対象、を含むシステムに接続された位置制御部と該位置制御部によりプリセットおよびリセットが可能なタイマとを有する位置制御装置において、
前記位置制御部は、
サンプリング時刻において検出された位置における前記制御対象の速度および加速度を算出する速度・加速度算出部と、
前記算出された速度および加速度を用いて、前記制御対象が前記検出された位置から前記トリガ予定位置に達するまでの所要時間を算出する所要時間算出部と、
算出された所要時間を前記タイマにプリセットする所要時間設定部と、を有し、
前記所要時間に達したとき、前記タイマからトリガ信号が前記タイマに接続された外部装置に出力されることを特徴とする位置制御装置。
【請求項２】
トリガ信号を出力させるトリガ予定位置がそれぞれ設定された移動可能な複数の制御対象、を含むシステムに接続された複数の位置制御部と該複数の位置制御部によりプリセットおよびリセットが可能な複数のタイマとを有する位置制御装置において、
前記位置制御部は、
サンプリング時刻において検出された複数の制御対象に対する複数の位置における速度および加速度をそれぞれ算出する複数の速度・加速度算出部と、
前記算出された各速度および加速度を用いて、前記各制御対象が前記検出された各位置から前記各トリガ予定位置に達するまでの所要時間をそれぞれ算出する複数の所要時間算出部と、
算出された各所要時間を前記各タイマにプリセットする所要時間設定部と、を有し、
前記各所要時間に達したとき、トリガ信号が前記各タイマから出力され、
出力されたすべてのトリガ信号の論理積が外部装置に出力されることを特徴とする位置制御装置。
【請求項３】
前記所要時間算出部は、前記トリガ予定位置までの位置変化が、算出された速度および加速度により行われるものと仮定して、該トリガ予定位置までの所要時間を算出することを特徴とする請求項１または２記載の位置制御装置。
【請求項４】
前記トリガ予定位置までの位置変化とは、算出された速度および加速度を有する等加速度運動が前記トリガ予定位置までなされることであることを特徴とする請求項３記載の位置制御装置。
【請求項５】
前記サンプリング時刻に入ってからの前記速度・加速度算出部、前記所要時間算出部、が計算に要する時間を予め求めておき、
前記所要時間設定部は、算出された所要時間から前記計算に要する時間を減算した値を前記タイマにプリセットすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の位置制御装置。
【請求項６】
トリガ信号を出力させるトリガ予定位置がそれぞれ設定された移動可能な複数の制御対象、を含むシステムに接続された複数の位置制御部と、プリセットおよびリセットが可能なタイマとを有する位置制御装置において、
前記複数の位置制御部は、サンプリング時刻において検出された複数の制御対象に対する複数の位置における速度および加速度をそれぞれ算出する複数の速度・加速度算出部、を有するとともに、前記位置制御装置は、
前記各トリガ予定位置までの位置変化が、算出された各速度および加速度により行われるものと仮定して、前記サンプリング時刻から任意時間経過後の前記複数の制御対象の各位置と、前記各トリガ予定位置とのそれぞれの差の２乗和が最小となる前記任意時間の値を時間最適値として算出する時間最適値算出部と、
算出された時間最適値を前記タイマにプリセットする所要時間設定部と、をさらに有し、
前記時間最適値に達したとき、前記タイマからトリガ信号が前記タイマに接続された外部装置に出力されることを特徴とする位置制御装置。
【請求項７】
前記時間最適算出部は、前記各トリガ予定位置までの位置変化が、算出された速度および加速度を有する等加速度運動でなされるものと仮定して時間最適値を算出することを特徴とする請求項６記載の位置制御装置。
【請求項８】
前記時間最適値算出部は、前記算出した各差の２乗和を前記任意時間を表す変数で微分して、その微分値がゼロになる時間を前記時間最適値として算出することを特徴とする請求項６または７記載の位置制御装置。
【請求項９】
前記サンプリング時刻に入ってからの前記速度・加速度算出部、前記時間最適値算出部、が計算に要する時間を予め求めておき、
前記所要時間設定部は、算出された時間最適値から前記計算に要する時間を減算した値を前記タイマにプリセットすることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の位置制御装置。
【請求項１０】
前記タイマは、前記サンプリング周期より小さいクロック周期で時間をカウントすることを特徴とする請求項１乃至９のいずか１項に記載の位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置制御を要するシステム（ロボット、サーボシステム、モータドライブシステム等）と、外部装置（画像処理装置等）との間に同期をとるためのトリガ発生技術に関し、特に、そのようなトリガを発生する位置制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット、サーボシステム、モータドライブシステム等の位置制御を要するシステムにおいては、該システムの制御装置と画像処理装置などの外部装置との間に同期をとりながら作業を行なうことが多い。
【０００３】
例えば、ロボットと外部のカメラとを連動して、ロボットがワークを搬送し、予め定められた位置に到着すると、ロボットから外部のカメラのシャッター信号を出力して写真を撮るか、または、サーボシステムと外部のアクチュエータとを連動して、サーボシステムが予め定められた位置に到着した瞬間に外部のアクチュエータを動作させる。
【０００４】
所定位置で外部装置に所定動作を行なわせるためのトリガを発生させる従来技術としては、次のようなものがある。
例えば、モータのエンコーダ信号を直接計測する場合、図６に示すように、エンコーダの位置パルスをカウンタ２０でカウントし、カウンタ２０でカウントした位置パルスカウント数と、設定されたトリガ発生の予定位置に対応するカウント数（予定位置カウント数）とをコンパレータ２１で比較し、位置パルスカウント数が予定位置カウント数に達すると、例えばコンパレータ２１の出力レベルがローレベルからハイレベルに遷移し、トリガが発生する。
【０００５】
また、モータのエンコーダ信号が直接計測できない場合、または、ロボットの場合のように複数のモータ位置の組み合わせにより、トリガを発生させる位置を判断する必要がある場合、図７に示すように、モータの位置制御ソフトウェアの中で位置検出値と、設定されたトリガ発生の予定位置（予定位置設定値）とをコンパレータ２２で比較し、位置検出値が予定位置設定値に達すると、例えばコンパレータ２２の出力レベルがローレベルからハイレベルに遷移し、トリガが発生する。
【０００６】
一方、周辺技術として、特許文献１では、位置データ要求信号の入力に対して、演算に要する時間も考慮して、サンプリングとサンプリングの間における移動体の予測移動量データを補間により算出する絶対位置検出装置が示されている。
【０００７】
また、特許文献２では、サーボ制御ユニットとサーボ部との同期を、サーボ部からの位置データをサーボ制御ユニット内で補間することにより実現した位置制御装置が示されている。
【特許文献１】特開平５−１９６４５４号公報
【特許文献２】特開平８−１９４５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以下でこれら従来技術の問題点について説明する。
デジタル制御では制御サンプリング周期がある。すなわち、一定時間間隔でモータの現在位置を検出し、その検出位置と指令位置とを比較し、ＰＩＤ等の演算を行ってモータの出力トルクを調整し、モータの回転速度や位置を制御する。位置制御のソフトウェアの中では、モータの現在位置の検出値を予定位置設定値とデジタルで比較し、トリガ信号の出力レベル（ローレベルまたはハイレベル）を決めている。トリガ信号のレベル決定のための比較処理はサンプリング周期ごとに実施している。例えば、図８において、（３）のサンプリングでは、現在の位置検出値は予定位置設定値に近づいたが、予定位置設定値に達してはいないため、トリガ信号の出力レベルはローレベルのままである。
【０００９】
その次の（４）のサンプリングでは、現在の位置検出値は予定位置設定値を超えたため、トリガ信号の出力レベルをローレベルからハイレベルに遷移する。
モータの位置が連続的に変化しているにも関わらず、モータの位置検出値と予定位置設定値との比較はサンプリング周期ごとに行っているので、サンプリング間のモータの位置の変化が無視される。この結果、最大１サンプリング周期分のトリガの発生タイミングのずれが発生することがある。すなわち、予定されていた位置からずれてトリガが発生してしまうという問題がある。
【００１０】
また、ロボットの場合のように複数のモータを組み合わせて動作させる場合、ロボットの複数の関節に設けられた複数のモータの位置検出値の組み合わせにより、トリガを発生させる位置を判断することになる。
【００１１】
例えばモータ１とモータ２の２つのモータを考慮した場合が図９に示されている。図９において、モータ１は、（３）のサンプリングと（４）のサンプリングの間でその位置検出値が予定位置設定値を超えるので、（４）のサンプリングにおいてモータ１のトリガ信号の出力レベルがローレベルからハイレベルに遷移し、トリガが発生する。
【００１２】
また、モータ２は、（５）のサンプリングと（６）のサンプリングの間でその位置検出値が予定位置設定値を超えるので、（６）のサンプリングにおいてモータ２のトリガ信号の出力レベルがローレベルからハイレベルに遷移し、トリガが発生する。
【００１３】
図９では、モータ１のトリガ信号とモータ２のトリガ信号の論理積により最終的なトリガ信号の出力レベルが決定されている。すなわち、すべてのモータのトリガ信号の出力レベルがハイレベルになったときに、最終的なトリガ信号の出力レベルがハイレベルになる。このことは、トリガが一番遅いモータ（図９ではモータ２）に合わせて出力されることを意味する。このため、複数のモータを組み合わせて動作させる場合は、１つのモータの場合と比較して、トリガの予定されていた位置からのずれが一層大きくなるという問題がある。
【００１４】
なお、特許文献１では、装置内のタイマは、絶対位置データが装置内にラッチされたときにリセットされて時間の計数を開始し、位置データ要求信号が入力されたときに時間の計数を停止し、計数した時間を補間処理に使用するために出力する。
【００１５】
また、特許文献２では、サーボ制御ユニット内のタイマは、サーボ制御ユニット内のバッファに位置データが受信される度にクリアされ、そのタイマがカウントした時間は補間データの算出時に使用される。
【００１６】
しかし、このように位置制御システムにおける同期をとる技術において、タイマはデータの補間処理への使用が主であり、トリガ信号を出力するために使用する等の示唆はない。  
【００１７】
本発明は、図８や図９のような問題を解決するためになされたものであり、トリガ予定位置が設定された移動可能な制御対象を含むシステムの制御装置とプリセットおよびリセットが可能なタイマとを組み合わせて外部装置にそのトリガ予定位置で所定動作を行わせるためのトリガを高精度に発生することを可能とした位置制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
提案する第１の位置制御装置は、トリガ信号を出力させるトリガ予定位置が設定された移動可能な制御対象を含むシステムに接続された位置制御部とその位置制御部によりプリセットおよびリセットが可能なタイマとを有する。そして、上記位置制御部は、サンプリング時刻において検出された位置における上記制御対象の速度および加速度を算出する速度・加速度算出部と、上記算出された速度および加速度を用いて、上記制御対象が上記検出された位置から上記トリガ予定位置に達するまでの所要時間を算出する所要時間算出部と、算出された所要時間を上記タイマにプリセットする所要時間設定部と、を有する。
【００１９】
上記タイマは、時間をカウントし、それが、上記所要時間に達したときに、トリガ信号の出力レベルを遷移させる。これにより、そのトリガ信号が上記タイマから上記タイマに接続された外部装置に出力されてその外部装置に所定動作を行なわせる。
【００２０】
提案する第２の位置制御装置は、トリガ信号を出力させるトリガ予定位置がそれぞれ設定された移動可能な複数の制御対象を含むシステムに接続された複数の位置制御部と、プリセットおよびリセットが可能なタイマとを有する。
【００２１】
そして、上記複数の位置制御部は、サンプリング時刻において検出された複数の制御対象に対する複数の位置における速度および加速度をそれぞれ算出する複数の速度・加速度算出部、を有する。
【００２２】
また、上記各トリガ予定位置までの位置変化が、算出された各速度および加速度により行われるものと仮定して、上記サンプリング時刻から任意時間経過後の上記複数の制御対象の各位置と、その各トリガ予定位置とのそれぞれの差の２乗和が最小となる上記任意時間の値を時間最適値として算出する時間最適値算出部と、算出された時間最適値を上記タイマにプリセットする所要時間設定部と、をさらに有する。
【００２３】
上記タイマは、時間をカウントし、それが、上記時間最適値に達したときに、トリガ信号の出力レベルを遷移させる。これにより、そのトリガ信号が上記タイマから上記タイマに接続された外部装置に出力されてその外部装置に所定動作を行なわせる。
【発明の効果】
【００２４】
提案する第１の位置制御装置によれば、タイマにトリガ予定位置までの所要時間をプリセットしているので、サンプリングとサンプリングの間に、そのトリガ予定位置に達した場合でも、直ちにトリガ信号をそのタイマから外部装置に出力することができ、外部装置にトリガ予定位置で所定動作を行わせるためのトリガ信号を高精度に発生することができる。
【００２５】
また、提案する第２の位置制御装置によれば、時間最適値算出部により算出された時間最適値は、複数の制御対象が各トリガ予定位置へ到着したか否かに拘束されずに、各トリガ予定位置と各制御対象の位置との差の二乗和が最小になると予測される所要時間となる。さらに、時間最適値をタイマにプリセットしているため、第１の位置制御装置と同様に、サンプリングとサンプリングの間でもトリガ信号をそのタイマから外部装置に出力することができる。これにより、従来技術の図９において、トリガ信号が一番遅いモータ（図９の場合、モータ２）に合わせて出力され、トリガ信号の発生タイミングが各目標位置から大きくずれるという問題が回避でき、複数のモータの組み合わせにより動作する場合に、高精度なトリガ信号を発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細を説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る位置制御装置を含むシステム構成図である。
図１において、１はトリガ予定位置設定部、２は移動する制御対象を含むシステム（ロボット、サーボシステム、モータドライブシステム等）の位置制御器、３はその制御対象が有するモータ、４はモータ３に内蔵されるモータ３の位置を計測するエンコーダ、５は上記システムと同期をとって動作する外部装置（画像処理装置等）、６はプリセットおよびリセットが可能なトリガ発生部としてのタイマ、である。
【００２７】
トリガ予定位置設定部１には、外部装置に所定動作を行わせるべきモータ（エンコーダ）の位置（外部装置に所定動作を行わせるためのトリガを発生させる位置、この位置を以下では「予定位置設定値」あるいは単に「予定位置」という）が設定される。
【００２８】
エンコーダ４は、モータ３の送り量をサンプリング周期ごとにデジタル化して位置検出値として位置制御器２に出力する。
タイマ６は、トリガ信号を外部装置５に出力している。なお、装置のハードウェアとソフトウェアの初期化処理の際には、リセット信号をセットすることで、タイマ６の動作は停止させられている。
【００２９】
位置制御器２は、エンコーダ４から入力した位置検出値を用いた位置制御のＰＩＤ演算の他に、モータ３の現在の速度および加速度を算出または検出する。速度、加速度を算出する場合は微分法やオブザーバを用いた方法等が採用可能であり、速度、加速度を検出する場合は速度センサ、加速度センサの使用が考えられる。
【００３０】
本実施形態においては、位置制御器２は次のようにして現在の位置検出値ｐ、算出または検出された現在の速度Ｖおよび加速度ａから予定位置（設定値）ｐ０までの所要時間Δｔ１を算出している。
【００３１】
【数１】
2010044449.tif 000003
【００３２】
【数２】
2010044449.tif 000004
上記式２で計算した所要時間Δｔ１をタイマ６にプリセット（設定）するとともに、タイマ６のリセット信号を解除してタイマ６を再起動させる。タイマ６はゼロから基準クロック（不図示）をカウントし始める。タイマ６でカウントした時間と上記式２で計算した所要時間Δｔ１とがタイマ６に内蔵のコンパレータ（不図示）により比較され、カウントした時間が所要時間Δｔ１に達した時点で外部装置５へのトリガ信号の出力レベルがローレベルからハイレベルに遷移する。
【００３３】
図２は、第１実施形態におけるトリガ発生方法を示す図である。
図２において、（１）〜（４）は、サンプリング周期（サンプリングのタイミング）を示している。
【００３４】
各サンプリング周期において、上記式２を計算し、タイマ６へ再プリセット（再設定）する。図では（１）のサンプリングで計算された所要時間をΔｔ１、（２）のサンプリングで計算された所要時間をΔｔ２、（３）のサンプリングで計算された所要時間をΔｔ３、と表記している。
【００３５】
この図では、（３）のサンプリングと（４）のサンプリングの間でモータの位置検出値が予定位置設定値を超えている。このため、（３）のサンプリングで所要時間Δｔ３をタイマ６へ設定した後、（３）のサンプリングと（４）のサンプリングの間にタイマ６のカウント数が所要時間Δｔ３に達してタイマ６から外部装置５にトリガ信号が出力される。タイマ６がトリガ信号を出力した後に、リセット信号を再セットし、タイマ６の動作を停止させる。
【００３６】
従来技術では、図８で説明したように、（３）のサンプリングと（４）のサンプリングの間のモータ位置の変化が見えず、（４）のサンプリングのタイミングにしかトリガ信号を出力できないのに対して、本実施形態では、（３）のサンプリングと（４）のサンプリングの間に、モータ位置の変化を推定してサンプリングの間でもトリガ信号が出力できる。
【００３７】
一般に位置制御装置のサンプリング周期が数十μｓから数十ｍｓであるのに対し、タイマのクロックの周期は数十ｎｓであるので、式２により計算された所要時間Δｔ１が位置制御装置のサンプリング周期より小さい場合でも、確実にその所要時間Δｔ１が示すタイミングでトリガ信号を出力することができ、トリガ信号の出力タイミングのずれを大幅に低減できる。すなわち、トリガ信号を高精度に発生することができる。
【００３８】
続いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、位置制御器２の制御用プロセッサの演算速度が遅く、予定位置までの所要時間Δｔ１を計算するのに制御用プロセッサが要する時間を考慮する必要がある場合を扱う。
【００３９】
図３は、第２実施形態におけるトリガ発生方法を示す図である。
上記式２により計算される予定位置までの所要時間Δｔ１は、サンプリング周期に入った瞬間の位置、速度、および加速度を用いて計算したので、その所要時間Δｔ１は、そのサンプリング周期に入った瞬間からの所要時間である。予定位置までの所要時間の計算に要する時間をΔｔとする。この場合、サンプリング周期に入ってから実際にタイマ６に値（所要時間）をプリセットするのに時間Δｔ要したことになる。
【００４０】
つまり、サンプリング周期に入ると、その入った瞬間の情報（位置、速度、加速度）を用いて、予定位置までの所要時間Δｔ１を上記式２により計算する。所要時間Δｔ１が計算に要する時間Δｔより大きければ、Δｔ１とΔｔとの差（＝Δｔ１−Δｔ）をタイマ６に設定するとともに、タイマ６を再起動させる。
【００４１】
一方、所要時間Δｔ１が計算に要する時間Δｔより小さければ、直ちにタイマ６からトリガ信号を出力する（例えば、非常に小さい値をタイマ６にプリセット（設定）するとともに、タイマ６のリセット信号を解除してタイマ６を再起動させるようにすればよい）。そして、タイマ６がトリガ信号を出力した後に、リセット信号を再セットし、タイマ６の動作を停止させる。
【００４２】
なお、上記した計算に要する時間Δｔは、システムソフトの設計とデバッグ時に事前に見積もっておく。
続いて、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、ロボットの場合のように複数のモータの組み合わせにより動作する場合を扱う。
【００４３】
図４は、本発明の第３実施形態に係る位置制御装置を含むシステム構成図である。
図４において、１０は制御装置、１１はトリガ予定位置設定部、１２−１、１２−２は移動する制御対象を含むシステム（ロボット、サーボシステム、モータドライブシステム等）の各位置制御器、１３−１、１３−２はその制御対象が有する各モータ、１４−１、１４−２はモータ１３−１、１３−２にそれぞれ内蔵されるモータ１３−１、１３−２の位置をそれぞれ計測するエンコーダ、１５はタイマ値の演算を行なうタイマ値演算部、１６はプリセットおよびリセットが可能なトリガ発生部としてのタイマ、１７は上記システムと同期をとって動作する外部装置（画像処理装置等）、である。なお、図では、２つのモータの場合が示されているが、モータ数は２つ以上の任意の値が採用可能である。
【００４４】
制御対象機器（複数関節を持つロボット等）は空間の位置座標をトリガ発生の予定位置として持っている。この予定位置（空間座標）は、インターフェイス部（不図示）を介して、外部装置に所定動作を行わせるべき各モータの位置（以下では「予定位置設定値」あるいは単に「予定位置」という）に変換されて、トリガ予定位置設定部１１に格納される。
【００４５】
エンコーダ１４−１、１４−２は、モータ１３−１、１３−２の送り量をサンプリング周期ごとにデジタル化して位置検出値として位置制御器１２−１、１２−２にそれぞれ出力する。
【００４６】
タイマ１６は、トリガ信号を外部装置１７に出力している。なお、装置のハードウェアとソフトウェアの初期化処理の際には、リセット信号をセットすることで、タイマ１６の動作は停止させられている。
【００４７】
位置制御器１２−１、１２−２は、エンコーダ１４−１、１４−２から入力した位置検出値を用いた位置制御のＰＩＤ演算の他に、モータ１３−１、１３−２の現在の速度および加速度を算出または検出する。速度、加速度を算出する場合は微分法やオブザーバを用いた方法等が採用可能であり、速度、加速度を検出する場合は速度センサ、加速度センサの使用が考えられる。
【００４８】
タイマ値演算部１５は、トリガ予定位置設定部１１からモータ１３−１および１３−２の予定位置を受け取るとともに、位置制御器１２−１および１２−２から算出あるいは検出された速度・加速度を受け取る。そして、各予定位置までの位置変化が、算出された各速度および加速度により行われるものと仮定して、サンプリング時刻から任意時間経過後の複数の制御対象の各位置と、その各予定位置とのそれぞれの差の２乗和が最小となる任意時間の値を時間最適値として算出し、その値をタイマ１６に設定する。
【００４９】
図５は、第３実施形態におけるトリガ発生方法を示す図である。
図５において、モータ１は、予定位置ｐ１０、現在位置ｐ１、現在速度Ｖ１、現在加速度ａ１であり、予定位置ｐ１０と現在からΔｔ時間後の位置との差ｅ１は、下記式３により与えられる。
【００５０】
【数３】
2010044449.tif 000005
また、モータ２は、予定位置ｐ２０、現在位置ｐ２、現在速度Ｖ２、現在加速度ａ２であり、予定位置ｐ２０と現在からΔｔ時間後の位置との差ｅ２は、下記式４により与えられる。
【００５１】
【数４】
2010044449.tif 000006
上記モータ１とモータ２における、それぞれの位置と予定位置との差の二乗の和ｅ２は以下のようになる。
【００５２】
【数５】
2010044449.tif 000007
２つのモータ（モータ１、モータ２）は同時にそれぞれの予定位置に到着するとは限らず、一般にはそれぞれの到着時刻にはずれがある。よって、式５のｅ２が最小となるΔｔの値が、最も予定位置に近い位置となる到達時間となり、最適なトリガ出力タイミングとなる。式５のｅ２が最小となるΔｔは、式５をΔｔで微分した下記式６が０となるΔｔである。
【００５３】
【数６】
2010044449.tif 000008
そして、上記式６で計算したΔｔをタイマ６にプリセット（設定）するとともに、タイマ６のリセット信号を解除してタイマ６を再起動させる。タイマ６はゼロから基準クロック（不図示）をカウントし始め、カウントした時間が所要時間Δｔに達した時点で外部装置５へのトリガ信号の出力レベルがローレベルからハイレベルに遷移する。なお、上記式６で計算したΔｔとして負の値が求められた場合は、第２実施形態のように直ちにタイマ６からトリガ信号を出力するようにする。
【００５４】
以上のようにして、式６や式５を使用して求められた予定位置までの所要時間は、モータ１およびモータ２が各目標位置へ到着したか否かに拘束されないため、予定位置ｐ１０、ｐ２０までのそれぞれの所要時間（図５でグラフがｐ１０またはｐ２０を示す横線の破線をそれぞれ横切る縦方向の時間軸位置）の最も長い時間よりも短い時間となる。これにより、従来技術の図９において、トリガが一番遅いモータ（図５や図９の場合、モータ２）に合わせて出力され、トリガの発生タイミングが予定されていた位置から大きくずれるという問題が回避でき、複数のモータの組み合わせにより動作する場合に、高精度なトリガ信号を発生させることができる。
【００５５】
続いて、第４実施形態について説明する。
第４実施形態は、複数のモータの組み合わせにより動作する場合に、図１の回路構成を適用したものである。
【００５６】
この場合、図１の位置制御器２がモータ３、エンコーダ４の組ごとに設けられ、プリセットおよびリセットが可能なトリガ発生部としてのタイマも、モータ３、エンコーダ４の組ごとに設けられる。そして、各位置制御部によりサンプリング周期毎に対応するモータの位置が検出され、その位置における速度および加速度が算出または検出される。
【００５７】
そして、各位置制御部により各予定位置までの所要時間が式２のように算出され、算出された各所要時間が各タイマにプリセットされ、各所要時間に達することで各予定位置においてトリガ信号が各タイマから出力され、出力されたすべてのトリガ信号の論理積が外部装置に出力されてその外部装置に所定動作を行なわせる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る位置制御装置を含むシステム構成図である。
【図２】第１実施形態におけるトリガ発生方法を示す図である。
【図３】第２実施形態におけるトリガ発生方法を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る位置制御装置を含むシステム構成図である。
【図５】第３実施形態におけるトリガ発生方法を示す図である。
【図６】第１の従来技術の構成図である。
【図７】第２の従来技術の構成図である。
【図８】第１の従来技術の問題点を示す図である。
【図９】第２の従来技術の問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  トリガ予定位置設定部
２  位置制御器
３  モータ
４  エンコーダ
５  外部装置
６  タイマ
２０  カウンタ
２１、２２  コンパレータ
【図１】
2010044449.tif 000009
【図２】
2010044449.tif 000010
【図３】
2010044449.tif 000011
【図４】
2010044449.tif 000012
【図５】
2010044449.tif 000013
【図６】
2010044449.tif 000014
【図７】
2010044449.tif 000015
【図８】
2010044449.tif 000016
【図９】
2010044449.tif 000017