(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の発振器から出力され、制御部からの第一の制御信号によってその周期が制御される方形波の第一のパルス信号と、第二の発振器から出力され、制御部からの第二の制御信号によってその周期が第一のパルス信号よりも常に短い周期に制御される方形波の第二のパルス信号とを切替部に入力し、制御部から切替部に与える切替信号に基づいて切替部から第一のパルス信号と第二のパルス信号とを切り替えて出力するパルス発生回路のパルス周期切替方法であって、切替部の出力信号を切り替える場合に第一のパルス信号がＨレベルの時に制御部から切替部に上記切替信号を与えるとともに、第一のパルス信号を一周期だけ第一のパルス信号のＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期にて出力させるように上記第一の制御信号を制御部から第一の発振器に与え、切替部は切替信号を受けると第二のパルス信号の立ち上がりに同期して出力を切り替えることを特徴とするパルス発生回路のパルス周期切替方法。
【請求項２】
第一の制御信号によって周期が決定される方形波の第一のパルス信号を出力する第一の発振器と、第二の制御信号によって周期が決定され第一のパルス信号よりも常に短い周期の方形波の第二のパルス信号を出力する第二の発振器と、第一及び第二のパルス信号が入力され切替信号に基づいてそれら二つのパルス信号を第２のパルス信号の立ち上がりに同期して切り替えて出力する切替部と、上記第一及び第二の制御信号を第一及び第二の発振器にそれぞれ与え、切替部の出力信号を切り替える場合に第一のパルス信号がＨレベルの時に上記切替信号を切替部に与えるとともに第一のパルス信号の周期を一周期だけ第一のパルス信号のＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期にて出力させるように上記第一の制御信号を第一の発振器に与える制御部とを備えたことを特徴とするパルス発生回路のパルス周期切替装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、パルス発生回路のパルス周期切替方法及びその装置に関するものであり、特に産業機器等の位置決め制御に利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、産業機器等に使用されているサーボモータやステップモータの位置決め制御に方形波のパルス信号を使うことが多く、サーボモータの場合にはパルス信号には短い周期のものが要求され、一方、ステップモータの場合には長い周期のパルス信号でよく、パルス信号としては長い周期から短い周期までの種々の周期のパルス信号が使われている。そして、このように周期が広い範囲に渡るパルス信号を一台の発振器から全て出力しようとすると、回路構成が複雑になり、コストが高くなるという問題がある。そこで、パルス周期が可変であって、相互の周期が異なる二つの発振器を用い、それら二つの発振器から出力される異なる周期の二つのパルス信号を切り替えて出力するようにしたパルス発生回路が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の二つの発振器のパルス信号を切り替えるようにしたパルス発生回路においては、二つの発振器が非同期にて発振しているために、二つの発振器からのパルス信号を切り替える切替点において極めて短い周期の出力パルス信号が発生し、その周期の短い出力パルス信号のためにサーボモータが正確に動作しなかったり、あるいはステップモータが脱調してしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、二つの発振器からの二つのパルス信号を切り替えて出力する際に、その切替点おけるパルス信号の周期が短くならない安定したパルス発生回路のパルス周期切替方法及びその装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、第一の発振器から出力され、制御部からの第一の制御信号によってその周期が制御される方形波の第一のパルス信号と、第二の発振器から出力され、制御部からの第二の制御信号によってその周期が第一のパルス信号よりも常に短い周期に制御される方形波の第二のパルス信号とを切替部に入力し、制御部から切替部に与える切替信号に基づいて切替部から第一のパルス信号と第二のパルス信号とを切り替えて出力するパルス発生回路のパルス周期切替方法であって、切替部の出力信号を切り替える場合に第一のパルス信号がＨレベルの時に制御部から切替部に上記切替信号を与えるとともに、第一のパルス信号を一周期だけ第一のパルス信号のＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期にて出力させるように上記第一の制御信号を制御部から第一の発振器に与え、切替部は切替信号を受けると第二のパルス信号の立ち上がりに同期して出力を切り替えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、上記目的を達成するために、第一の制御信号によって周期が決定される方形波の第一のパルス信号を出力する第一の発振器と、第二の制御信号によって周期が決定され第一のパルス信号よりも常に短い周期の方形波の第二のパルス信号を出力する第二の発振器と、第一及び第二のパルス信号が入力され切替信号に基づいてそれら二つのパルス信号を第２のパルス信号の立ち上がりに同期して切り替えて出力する切替部と、上記第一及び第二の制御信号を第一及び第二の発振器にそれぞれ与え、切替部の出力信号を切り替える場合に第一のパルス信号がＨレベルの時に上記切替信号を切替部に与えるとともに第一のパルス信号の周期を一周期だけ第一のパルス信号のＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期にて出力させるように上記第一の制御信号を第一の発振器に与える制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】
上記構成では、第一の発振器から出力され、制御部からの第一の制御信号によってその周期が制御される方形波の第一のパルス信号と、第二の発振器から出力され、制御部からの第二の制御信号によってその周期が第一のパルス信号よりも常に短い周期に制御される方形波の第二のパルス信号とを切替部に入力し、制御部から切替部に与える切替信号に基づいて切替部から第一のパルス信号と第二のパルス信号とを切り替えて出力する場合に、第一のパルス信号がＨレベルの時に制御部から切替部に上記切替信号を与えるとともに、第一のパルス信号を一周期だけ第一のパルス信号のＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期にて出力させるように上記第一の制御信号を制御部から第一の発振器に与え、切替部が切替信号を受けると第二のパルス信号の立ち上がりに同期して出力を切り替えるようにしたので、制御部から切替部に切替信号が与えられてから第二のパルス信号がＨレベルに立ち上がるまでに、最大で第二のパルス信号の一周期分の遅れがでることになるが、第一のパルス信号は、制御部からの制御信号によって、切替信号が与えられてからの一周期分がそのＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期に設定されるため、第一のパルス信号と第二のパルス信号とを切り替える時点では第一及び第二のパルス信号は何れもＨレベルとなり、切替点からの切替部の出力は少なくとも第二のパルス信号のパルス幅以上が確保され、切替点におけるパルス信号の周期が短くなってしまうのを防止できるものである。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。図１は本実施例におけるパルス発生回路のパルス周期切替装置の概略ブロック図を示すものであり、このパルス周期切替装置は、マイクロコンピュータ１（以下、マイコンと略す）から成る制御部と、マイコン１からの制御信号によって方形波のパルス周期が制御される第一及び第二の発振器２，３と、ＤフリップフロップＤＦＦと２つのアンドゲートＡＮＤ１  ，ＡＮＤ２  とオアゲートＯＲとで構成される切替部４とを備えている。
【０００９】
第一の発振器２は比較的に低周波の方形波を出力する発振器であり、一方、第二の発振器３は第一の発振器２よりも高い周波数の方形波を出力する発振器である。また、第一の発振器２から出力される第一のパルス信号は、マイコン１から第一の発振器２に与えられる第一の制御信号によってそのパルス周期が変化し、同様に第二の発振器３から出力される第二のパルス信号はマイコン１から第二の発振器３に与えられる第二の制御信号によってそのパルス周期が変化するもので、第二のパルス信号の周期は常に第一のパルス信号の周期よりも短い周期と成るように設定している。また、第一の発振器２は、第一のパルス信号が反転する毎にマイコン１に対して割込信号を送っている。
【００１０】
そして、第一の発振器２の第一のパルス信号を切替部４を構成する一方のアンドゲートＡＮＤ１  に入力し、第二の発振器３の第二のパルス信号を他方のアンドゲートＡＮＤ２  とＤフリップフロップＤＦＦのトリガ端子に入力している。また、ＤフリップフロップＤＦＦの出力Ｑを第二のパルス信号が入力されるアンドゲートＡＮＤ２  に入力し、ＤフリップフロップＤＦＦの反転出力Ｑ’を第一のパルス信号が入力されるアンドゲートＡＮＤ１  に入力している。そして、ＤフリップフロップＤＦＦのデータＤとしてマイコン１から与えられる切替信号を入力している。さらに、２つのアンドゲートＡＮＤ１  ，ＡＮＤ２  の出力をともにオアゲートＯＲに入力し、このオアゲートＯＲの出力を出力信号としている。
【００１１】
次に、上記構成における動作について図面を参照して説明する。まず、マイコン１内部では定時的に割り込みが発生しており、この定時的な割り込みに対するマイコン１の処理を図２のフローチャートによって説明する。マイコン１内部で定時的な割り込みが発生すると、切替部４から出力信号として出力するパルス信号の周期を計算し（Ｓ１）、計算により得られた周期のパルス信号を切替部４から出力するために第一及び第二の発振器２，３を切り替える必要があるか否かを判断し（Ｓ２）、切り替える必要がある場合には、マイコン１内部の切替フラグをオンにする（Ｓ３）。
【００１２】
一方、第一の発振器２からは第一のパルス信号が反転する毎にマイコン１に対して割込信号が送られており、この割込信号による割り込み要求があったときには、マイコン１は内部の切替フラグがオンであるか否かを判断し（図３に示すフローチャートのＳＳ１）、切替フラグがオンになっている場合には第一のパルス信号がＨレベルであるかを判断して（同図のＳＳ２）、第一のパルス信号がＨレベルであれば第一の発振器２に第一の制御信号を与え（同図のＳＳ３）、さらに、マイコン１は切替部４に対して与える切替信号を反転させる（同図のＳＳ４）。なお、このときの第一の制御信号は、第一のパルス信号のＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期になるように第一の発振器２を動作させるものである。また、切替フラグがオフの場合には、マイコン１は現在選択している方の発振器に計算により求めた周期のパルス信号を出力させるための制御信号を与える（同図のＳＳ５）。
【００１３】
以下に、上記切替フラグがオンである場合の動作について、図４のタイムチャートによりさらに詳しく説明する。図４に示すように、第一のパルス信号がＬレベル、第二のパルス信号がＨレベルのときにマイコン１の切替フラグがオンになったとすると、次に第一のパルス信号がＨレベルになったときにマイコン１は切替信号をＨレベルに反転させるとともに（同図（ｃ）参照）、第一の発振器２に第一の制御信号を与え、第一のパルス信号を一周期だけそのＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期となるように第一の発振器２を動作させる（同図（ａ）及び（ｂ）参照）。
【００１４】
一方、切替部４を構成するＤフリップフロップＤＦＦの出力端子からは、第二のパルス信号が立ち上がる毎にデータＤとして入力される切替信号が出力される。したがって、切替信号がＨレベルに反転してから最初の第二のパルス信号の立ち上がりに同期して出力ＱはＬレベルからＨレベルに反転し、逆に反転出力Ｑ’はＨレベルからＬレベルに反転する。
【００１５】
そして、アンドゲートＡＮＤ１  にて第一のパルス信号とＤフリップフロップＤＦＦの反転出力Ｑ’との論理積が得られ、同様にアンドゲートＡＮＤ２  にて第二のパルス信号とＤフリップフロップＤＦＦの出力Ｑとの論理積とが得られる。さらに、上記二つの論理積の論理和をオアゲートＯＲにて取り、その論理和を切替部４の出力信号としている。すなわち、切替信号がＨレベルであればオアゲートＯＲからは第二のパルス信号と同じ周期のパルス信号が出力され、切替信号がＬレベルであればオアゲートＯＲからは第一のパルス信号と同じ周期のパルス信号が出力されることになり、切替信号によって二つの発振器２，３からのパルス信号を切り替えて出力することができるのである。
【００１６】
ここで、切替部４の出力信号を切り替える場合に、切替信号が反転してから第二のパルス信号がＨレベルに立ち上がるまでに、最大で第二のパルス信号の一周期分の遅れがでることになる。しかし、上記構成では、切替信号が反転した後に第一のパルス信号の周期を一周期だけ長く、つまり、第一のパルス信号のＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期になるようにマイコン１によって制御し、さらに、切替部４は切替信号が反転してから第二のパルス信号の立ち上がりに同期して出力を切り替えているので、第一のパルス信号と第二のパルス信号とを切り替える時点では第一及び第二のパルス信号は何れもＨレベルとなり、切替点（図４参照）からの切替部４の出力信号は少なくとも第二のパルス信号のパルス幅以上が確保され、切替点において周期の短いパルス信号が発生するのを防止することができるのである。そして、マイコン１により第一及び第二のパルス信号をそれぞれ適宜所望の周期に設定して切り替えて出力することにより、短い周期から長い周期までの広い範囲に渡って、所望の周期よりも短い周期のパルス信号が発生せずに安定したパルス信号を出力することができるのである。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、第一の発振器から出力され、制御部からの第一の制御信号によってその周期が制御される方形波の第一のパルス信号と、第二の発振器から出力され、制御部からの第二の制御信号によってその周期が第一のパルス信号よりも常に短い周期に制御される方形波の第二のパルス信号とを切替部に入力し、制御部から切替部に与える切替信号に基づいて切替部から第一のパルス信号と第二のパルス信号とを切り替えて出力するパルス発生回路のパルス周期切替方法であって、切替部の出力信号を切り替える場合に第一のパルス信号がＨレベルの時に制御部から切替部に上記切替信号を与えるとともに、第一のパルス信号を一周期だけ第一のパルス信号のＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期にて出力させるように上記第一の制御信号を制御部から第一の発振器に与え、切替部は切替信号を受けると第二のパルス信号の立ち上がりに同期して出力を切り替えるので、第一のパルス信号は、制御部からの制御信号によって、切替信号が与えられてからの一周期分がそのＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期に設定されるため、第一のパルス信号と第二のパルス信号とを切り替える時点では第一及び第二のパルス信号は何れもＨレベルとなり、切替点からの切替部の出力は少なくとも第二のパルス信号のパルス幅以上が確保されることとなる。その結果、切替点において所望の周期よりも短い周期のパルス信号が発生するのを防止することができ、制御部からの第一及び第二の制御信号によって第一及び第二のパルス信号をそれぞれ適宜所望の周期に設定して切り替えて出力することにより、短い周期から長い周期までの広い範囲に渡って、所望の周期よりも短い周期のパルス信号が発生せずに安定したパルス信号を出力することができ、種々の用途に幅広く対応することができるという効果がある。
【００１８】
請求項２の発明は、第一の制御信号によって周期が決定される方形波の第一のパルス信号を出力する第一の発振器と、第二の制御信号によって周期が決定され第一のパルス信号よりも常に短い周期の方形波の第二のパルス信号を出力する第二の発振器と、第一及び第二のパルス信号が入力され切替信号に基づいてそれら二つのパルス信号を第２のパルス信号の立ち上がりに同期して切り替えて出力する切替部と、上記第一及び第二の制御信号を第一及び第二の発振器にそれぞれ与え、切替部の出力信号を切り替える場合に第一のパルス信号がＨレベルの時に上記切替信号を切替部に与えるとともに第一のパルス信号の周期を一周期だけ第二のパルス信号の周期よりも短くない周期にて出力させるように上記第一の制御信号を第一の発振器に与える制御部とを備えたので、第一のパルス信号は、制御部からの制御信号によって、切替信号が与えられてからの一周期分がそのＨレベルの期間が第二のパルス信号の周期よりも短くない周期に設定されるため、第一のパルス信号と第二のパルス信号とを切り替える時点では第一及び第二のパルス信号は何れもＨレベルとなり、切替点からの切替部の出力は少なくとも第二のパルス信号のパルス幅以上が確保されることとなる。その結果、切替点において所望の周期よりも短い周期のパルス信号が発生するのを防止することができ、制御部からの第一及び第二の制御信号によって第一及び第二のパルス信号をそれぞれ適宜所望の周期に設定して切り替えて出力することにより、短い周期から長い周期までの広い範囲に渡って、所望の周期よりも短い周期のパルス信号が発生せずに安定したパルス信号を出力することができ、種々の用途に幅広く対応することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を示す概略ブロック図である。
【図２】同上のマイコン内部の処理を説明するフローチャートである。
【図３】同上の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】同上の動作を説明するための図であり、（ａ）は第二のパルス信号、（ｂ）は第一のパルス信号、（ｃ）は切替信号、（ｄ）は出力信号を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  マイクロコンピュータ
２  第一の発振器
３  第二の発振器
４  切替部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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