(57)【要約】【課題】電動フェーダの動作特性を事前に計測することなく、電動フェーダを滑らかに移動させたり、滑らかに動き出させる。【解決手段】電動フェーダ５の目標位置までの到達時間を、位置検出手段６の出力を利用してモータ制御手段２が動作中に計測する。到達時間が所定より長い場合は、電動フェーダ５の移動速度を向上するよう補正制御する。また、電動フェーダ５の移動速度を検出し、速すぎる場合は駆動をオフさせる。駆動部４は次第にデューティ比が大きくなるパターン波形を出力して電動フェーダ５を駆動するので、電動フェーダ５の動き出しが滑らかになる。【選択図】　図１
2004102569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標位置に向けて移動させるよう電動フェーダを駆動する駆動手段と、
前記電動フェーダが目標位置に到達する際の、前記電動フェーダの動作特性を計測する計測手段と、
該計測手段により計測された動作特性に基づく学習を行い、学習値を発生する学習手段と、
該学習手段により発生された学習値に基づいて、前記駆動手段による前記電動フェーダの駆動を補正する制御手段と、
を備えるようにしたことを特徴とする電動フェーダ駆動装置。
【請求項２】
前記電動フェーダの駆動を補正できるように駆動力を立ち上げる速さの異なるパターン波形であって、駆動力を徐々に立ち上げるよう制御するパターン波形が複数種類用意されており、前記制御手段は駆動に使用する前記パターン波形の種類を変更することにより、前記電動フェーダの駆動を補正するようにしたことを特徴とする請求項１記載の電動フェーダ駆動装置。
【請求項３】
さらに、前記電動フェーダの移動速度を検出する速度検出手段を備え、該速度検出手段により検出された移動速度が所定の移動速度を超えた際には、前記駆動手段による駆動が停止されるよう前記制御手段が制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の電動フェーダ駆動装置。
【請求項４】
前記計測手段の計測する動作特性は、前記電動フェーダが目標位置に到達するまで時間、平均速度、最大速度、加速時の加速度、目標位置を横切るまでの時間の少なくとも１つと、オーバーシュート、減速時の加速度、目標位置を横切るまでの時間、目標位置を横切った後の目標位置へ到達するまでの時間の少なくとも１つを含む動作特性であることを特徴とする請求項１記載の電動フェーダ駆動装置。
【請求項５】
前記学習手段は、計測された動作特性に基づく学習により、前記電動フェーダの第１の特性に関する第１の学習値と第２の特性に関する第２の学習値を発生し、前記制御手段は前記第１の学習値と前記第２の学習値に基づいて前記電動フェーダの駆動を補正するようにしたことを特徴とする請求項１記載の電動フェーダ駆動装置。
【請求項６】
目標位置に向けて移動させるよう電動フェーダを駆動する駆動手段と、
前記電動フェーダの操作位置が目標位置に到達したことを検出する検出手段と、
該検出手段において検出された情報を利用して、前記電動フェーダの動作にオーバシュートが生じたことを検出するオーバシュート検出手段と、
該オーバシュート検出手段によりオーバシュートが検出された際に、前記検出手段における目標位置に到達したことを検出するための閾値を広げるように制御する制御手段と、
を備えるようにしたことを特徴とする電動フェーダ駆動装置。
【請求項７】
前記検出手段により検出された目標位置に達した回数の割合が所定割合を超えた際に、前記電動フェーダの操作位置が目標位置に到達したと前記制御手段が判断して、前記駆動手段による駆動を終了するようにしたことを特徴とする請求項６記載の電動フェーダ駆動装置。
【請求項８】
前記オーバシュート検出手段によりオーバシュートが検出されない場合は、広げられた前記閾値を標準の閾値に向かって次第に戻すよう制御するようにしたことを特徴とする請求項６記載の電動フェーダ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、ディジタルミキサ等における電動フェーダを駆動する駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルミキサは、レコーディング時において複数チャンネルのライン入力についてレベル調整、周波数イコライジング、残響付加のエフェクト付与等を行なうのに利用されている。コンピュータ制御のディジタルミキサでは、ユーザが操作した電動フェーダの設定位置をメモリに記憶しておき、後に必要に応じてシーンをリコールした際に、電動フェーダをそのシーンでのフェーダ位置になるよう駆動して、そのシーンを再現する機能（シーンリコール機能）や、ＭＩＤＩ信号によって外部のパソコン等から電動フェーダを駆動することにより、電動フェーダの設定位置をリアルタイム操作する機能を持たせたものがある。さらに、オートミックス再生時に、再生タイミングで再生されたフェーダ移動イベントに応じて電動フェーダを駆動するようにしたものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような電動フェーダは、目標位置指令が与えられると、現在位置を検出して、目標位置との差に応じてモータを駆動することにより、目標位置まで電動フェーダを移動させるようにしている。電動フェーダは、目標とする位置にスムーズかつ正確に移動することが要求される。この場合、目標とする位置にオーバーシュートすることなく停止させるためには、動作スピードを比較的低速にする必要があり、これはモータを比較的低い駆動電力で駆動することで実現される。ところが、モータを低い電力で駆動すると、電動フェーダの動作特性のばらつきや経年変化により、十分な駆動トルクが得られない場合があり、目標位置に到達する手前で停止してしまうことがある。このような動作特性のばらつきや経年変化の影響を防止するには、駆動電力をやや高めに設定しなければならず、このためオーバーシュートが発生するおそれが生じることになる。
【０００４】
これを解決するために、電動フェーダの現在位置と目標位置との間の距離に応じて、駆動力を制御することが行われている（例えば、特許文献１参照）。この場合、電動フェーダごとの動作特性を事前に計測し、各電動フェーダの駆動特性を個別に制御することにより、電動フェーダの動作特性にばらつきがあっても、安定した駆動動作ができるようにしている。しかしながら、このような駆動制御では、電動フェーダの動作特性を事前に計測する必要があり、動作特性を計測することを目的とした専用の駆動を行なわなければならないという問題点があった。また、軽い電動フェーダの場合、駆動電力を印加した際に電動フェーダが急に移動を開始し、電動フェーダの動き出しが滑らかにならないという問題点もあった。さらに、一度、電動フェーダ動作にオーバシュートが発生してしまうと、電動フェーダが振動（ハンチング）して目標位置に停止するまで長時間かかるという問題点もあった。さらにまた、電動フェーダの現在位置と目標位置（目標範囲）との距離に応じて駆動力を制御した場合に、電動フェーダが重い場合は、その目標位置の境界で停止してしまう場合があった。その場合、位置検出の誤差により目標位置に到達したか否かの判定が判定を行うたびに変化し、駆動終了がいつまでたっても検出されないという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、電動フェーダの動作特性にばらつきがあっても電動フェーダの動作特性を事前に計測することなく、電動フェーダを滑らかに移動させたり、滑らかに動き出させることができる電動フェーダ駆動装置を提供することを第１の目的としている。また、本発明は、オーバシュートが生じてもすぐに駆動終了することができる電動フェーダ駆動装置を提供することを第２の目的としている。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２６８４８０８号
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明の電動フェーダ駆動装置は、目標位置に向けて移動させるよう電動フェーダを駆動する駆動手段と、前記電動フェーダが目標位置に到達する際の、前記電動フェーダの動作特性を計測する計測手段と、該計測手段により計測された動作特性に基づく学習を行い、学習値を発生する学習手段と、該学習手段により発生された学習値に基づいて、前記駆動手段による前記電動フェーダの駆動を補正する制御手段とを備えるようにしている。
【０００８】
また、上記本発明の電動フェーダ駆動装置において、前記電動フェーダの駆動を補正できるように駆動力を立ち上げる速さの異なるパターン波形であって、駆動力を徐々に立ち上げるよう制御するパターン波形が複数種類用意されており、前記制御手段は駆動に使用する前記パターン波形の種類を変更することにより、前記電動フェーダの駆動を補正するようにしてもよい。
さらに、上記本発明の電動フェーダ駆動装置において、前記電動フェーダの移動速度を検出する速度検出手段を備え、該速度検出手段により検出された移動速度が所定の移動速度を超えた際には、前記駆動手段による駆動が停止されるよう前記制御手段が制御するようにしてもよい。
【０００９】
さらにまた、上記本発明の電動フェーダ駆動装置において、前記計測手段の計測する動作特性は、前記電動フェーダが目標位置に到達するまで時間、平均速度、最大速度、加速時の加速度、目標位置を横切るまでの時間の少なくとも１つと、オーバーシュート、減速時の加速度、目標位置を横切るまでの時間、目標位置を横切った後の目標位置へ到達するまでの時間の少なくとも１つを含む動作特性としてもよい。
さらにまた、上記本発明の電動フェーダ駆動装置において、前記学習手段は、計測された動作特性に基づく学習により、前記電動フェーダの第１の特性に関する第１の学習値と第２の特性に関する第２の学習値を発生し、前記制御手段は前記第１の学習値と前記第２の学習値に基づいて前記電動フェーダの駆動を補正するようにしてもよい。
【００１０】
次に、上記第２の目的を達成することのできる本発明の電動フェーダ駆動装置は、目標位置に向けて移動させるよう電動フェーダを駆動する駆動手段と、前記電動フェーダの操作位置が目標位置に到達したことを検出する検出手段と、該検出手段において検出された情報を利用して、前記電動フェーダの動作にオーバシュートが生じたことを検出するオーバシュート検出手段と、該オーバシュート検出手段によりオーバシュートが検出された際に、前記検出手段における目標位置に到達したことを検出するための閾値を広げるように制御する制御手段とを備えるようにしている。
【００１１】
また、上記本発明の電動フェーダ駆動装置において、前記検出手段により検出された目標位置に達した回数の割合が所定割合を超えた際に、前記電動フェーダの操作位置が目標位置に到達したと前記制御手段が判断して、前記駆動手段による駆動を終了するようにしてもよい。
さらに、上記本発明の電動フェーダ駆動装置において、前記オーバシュート検出手段によりオーバシュートが検出されない場合は、広げられた前記閾値を標準の閾値に向かって次第に戻すよう制御するようにしてもよい。
【００１２】
このような本発明によれば、電動フェーダが目標位置に達する際の動作特性を動作中に計測し、その動作特性に応じて駆動を補正するようにしたので、電動フェーダにバラツキがあっても迅速に移動させることができるようになる。また、デューティ比が次第に大きくなるパターン波形により、電動フェーダを駆動することにより電動フェーダの動き出しを滑らかにすることができる。さらに、電動フェーダの移動速度が所定の速度を超えた際には、駆動を停止することにより軽い電動フェーダであってもオーバシュートすることを極力防止することができる。
また、電動フェーダの動作にオーバシュートが生じた際には、目標位置に到達したことを検出するための閾値を広げるように制御したので、すぐに目標位置に到達したことが検出されて、電動フェーダの振動が防止される。この広げられた閾値は、オーバシュートが生じていない際に次第に収束させることができる。さらに、目標位置に達した回数の割合が所定割合を超えた際に、駆動を終了することによりオーバシュートが生じてもすぐに駆動を終了することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態にかかる電動フェーダ駆動装置の構成の一例を図１に示す。ただし、図１に示す構成は本発明の電動フェーダ駆動装置をディジタルミキサに適用した際の構成とされている。
ディジタルミキサにおいては電動フェーダは複数個設けられているが、図１においては、その１つの電動フェーダ５だけが示されている。図１において、電動フェーダ５はスライド式の可変抵抗器で構成され、モータ駆動あるいは手動により上下に操作可能とされている。そして、電動フェーダ５をモータ駆動による操作あるいは摘み５ａを保持して手動操作することにより、入力される音楽データのレベル等を調整して出力することができる。フェーダ位置制御手段１は、ディジタルミキサの一部のブロックを構成しており、ディジタルミキサのメインＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）１ａの制御の基で、電動フェーダ５の目標位置を指示するデータ、リリースを指示するデータ等を生成している。フェーダ位置制御手段１により生成されたこれらの目標位置情報は、フェーダ位置制御手段１に送られる。このように、フェーダ位置制御手段１はモータ制御手段２にこれらの目標位置情報を供給して、電動フェーダ５におけるフェーダ位置の制御を行うようにしている。
【００１４】
フェーダ位置制御手段１により電動フェーダ５がフェーダ位置制御される１つの場合は、シーンを再現するシーンリコールが行われた場合である。この場合、ディジタルミキサに保存された各シーンには、それぞれフェーダ位置のデータが含まれている。そして、１つのシーンが選択されリコールされたとき、そのシーンにおける当該フェーダの位置データに対応する目標位置情報がフェーダ位置制御手段１で生成される。また、シーンの切り換え時、どのくらいの速さで新しいシーンのフェーダ位置へ移動するかを制御する移行レートのパラメータがある。最大レート以外の移行レートが設定された場合、メインＣＰＵ１ａの制御の基でフェーダ位置制御手段１は、位置データの示す最終的な目標位置までの間に複数の目標位置を設定し、移行レートに応じたタイミングでモータ制御手段２に対し目標位置情報を順次供給する。
【００１５】
また、ＭＩＤＩ信号によって外部のパソコン等からディジタルミキサに電動フェーダ５の制御信号を送り、電動フェーダ５の設定位置をリアルタイム操作する場合もフェーダ位置制御手段１により電動フェーダ５がフェーダ位置制御される。この場合、所定のＭＩＤＩイベント（コントロールチェンジ）に、フェーダ移動の指示が割り当てられており、このイベントの受信に応じて、フェーダ位置制御手段１から目標位置情報がモータ制御手段２に供給されるようになる。
さらに、オートミックス再生時における場合も、再生タイミングで再生されたフェーダ移動イベントに応じ、フェーダ位置制御手段１により電動フェーダ５がフェーダ位置制御される。なお、オートミックスデータには、シーンのリコール操作のイベントやフェーダ操作のイベントが、その操作のあった時刻を示すタイムスタンプを付与されて、シーケンスとして記録されている。そして、オートミックスデータの再生時にフェーダ操作のイベントが再生された際に、そのイベントに対応する目標位置情報がフェーダ位置制御手段１からモータ制御手段２に供給される。
【００１６】
このように電動フェーダ５をモータ駆動する際には、メインＣＰＵ１ａの制御の基でフェーダ位置制御手段１からモータ制御手段２に、電動フェーダ５の目標位置情報が供給される。目標位置情報を受けたモータ制御手段２は、位置検出手段６により検出された電動フェーダ５の現在位置と、供給された目標位置との差を算出し、動作中に学習された電動フェーダ５の動作特性と算出された差の符号に応じて、電動フェーダ５のモータ駆動を行うように駆動部４に駆動情報を通知する。駆動部４は通知された駆動情報に応じて電動フェーダ５のモータ駆動部を駆動する。電動フェーダ５がモータ駆動されると駆動に伴い摘み５ａが目標位置方向に移動していく。移動中における電動フェーダ５の現在位置情報は位置検出手段６により検出され、モータ制御手段２に通知される。
【００１７】
モータ制御手段２においては動作中において電動フェーダ５の動作特性を検出している。この動作特性は、電動フェーダ５が目標位置に到達するまでの到達時間と、電動フェーダ５の動作におけるオーバシュートである。すなわち、モータ制御手段２においては、電動フェーダ５が目標位置に到達するまでの到達時間を計測していると共に、電動フェーダ５の動作においてオーバシュートが生じたかを検出している。ここで、モータ制御手段２は位置検出手段６から通知される現在位置情報を利用して電動フェーダ５が目標位置に到達するまでの到達時間をタイマ３における時間カウンタのカウント値を用いることにより計測している。この場合、電動フェーダ５の動作が重く電動フェーダ５が目標位置に到達するまでの到達時間が、あらかじめ設定されている基準時間より長い場合は、電動フェーダ５の移動速度が贈速されるようにモータ制御手段２は駆動部４の駆動電力を補正制御している。これにより、電動フェーダ５の動作が重い場合であっても滑らかに移動させることができるようになる。
【００１８】
また、モータ制御手段２は位置検出手段６から通知される現在位置と目標位置との差、および、当該差の符号の変化を利用して電動フェーダ５の動作においてオーバシュートが生じたかを検出している。この場合、電動フェーダ５の動作が軽かったり駆動電力が大きかったりして、オーバシュートが生じると、目標位置に到達したことを判定するモータ制御手段２における閾値を広げるようにしている。さらに、電動フェーダ５の移動速度を減速するようにモータ制御手段２は駆動部４の駆動電力を補正制御する。これにより、電動フェーダ５の動作が軽い場合はオーバシュートがすぐに収まるようになり、電動フェーダ５の動作が重い場合は広げられた閾値の範囲内において目標位置に到達したとすぐに検出できるようになる。なお、本発明にかかる電動フェーダ駆動装置は、モータ制御手段２における割込タイミングに達した際にタイマ３から出力される割込信号を受けて、後述するフェーダ位置制御処理をＣＰＵ２ａが所定タイミング毎に行うようにしていることから、目標位置の境界に停止した際には目標位置到達の判定において、達したという判定と達していないという判定のいずれかがタイミングに応じて変動して行われるようになる。そこで、全体の判定回数に対する達したという判定回数の割合が、予め定められた割合を超えた際に目標位置に到達したと判定するようにしている。これにより、電動フェーダ５が重く目標位置の境界で止まった際にも目標位置に達したと判定されることから、駆動がいつまでも続くことを防止することができる。
【００１９】
なお、駆動部４においては電動フェーダ５の動き出しが滑らかになるように制御関数が用意され、この制御関数に基づいて駆動開始している。制御関数の具体例であるパターン波形の一例を図３に示す。
図３に示すパターン波形は、Ｒランク＝０のパターン波形で示すように次第にデューティ比が大きくなるパルス波形とされている。このように次第にデューティ比が大きくなるパターン波形により電動フェーダ５を駆動すると、駆動電力が次第に大きくなるため電動フェーダ５の動きだしを滑らかにすることができるようになる。なお、Ｒランクは、それまで駆動電力が供給されていなかった電動フェーダ５に新たに駆動電力を供給し始める際の駆動電力について、その駆動電力の立ち上がり速度を異ならせるランクと定義されている。このＲランクの数値が大きくなるほど駆動電力の供給開始時の駆動力の立ち上がりが速くなり、電動フェーダ５がより短時間で加速される。すなわち、Ｒランクの数値が大きくなるほど、パターン波形の開始位置におけるパルスのデューティ比が大きくなるようにされている。すなわち、駆動オン時点（駆動電力の供給開始時点）において図示するＲランクに対応したランク開始パターン波形位置に示す数値の矢印で示す位置から右向きに、該当するＲランクのパターン波形がＲランク＝５，Ｒランク＝９で例示されるように再生開始される。なお、図３に示すＲランク＝０のパターン波形（「０」と「１」の何れかの値をとるサンプルのサンプル列）が駆動部４２に内蔵されているメモリ内に記憶されており、Ｒランクに応じた読出開始位置から駆動がオンされた時点からの経過時間に応じて、該当するパターン波形のサンプル値が順次読み出されてパターン波形が再生され、駆動部４は再生されたパターン波形に応じた電圧で電動フェーダを駆動するようにしている。
【００２０】
上述したＲランクの数値を変更して電動フェーダ５を駆動することにより、電動フェーダ５の加速の立ち上がりを変更できることを利用して、電動フェーダ５のバラツキに応じた駆動制御を行うことができる。すなわち、電動フェーダ５の動作が重く電動フェーダ５が目標位置に到達するまでの到達時間が、あらかじめ設定されている基準時間より長い場合に、モータ制御手段２はＲランクを上げて電動フェーダ５の加速の立ち上がりが速くなるように補正制御することができる。また、電動フェーダ５の動作においてオーバシュートが生じた際には、モータ制御手段２はオーバシュートが収まるようにＲランクを下げて電動フェーダ５の加速の立ち上がりが遅くなるように補正制御することができる。なお、Ｒランクは電動フェーダ５を動作させているときに学習された電動フェーダ５の動作特性に応じて設定され、Ｒランクは、モータ制御手段２に内蔵されているバッテリでバックアップされたメモリあるいは不揮発性メモリに格納されている。また、図３に示すｔは駆動がオンされてからの経過時間である。
【００２１】
ここで、駆動部４の構成を図２に示す。駆動部４はモータ制御手段２から供給されるＲランク指定情報で指定されたＲランクのパターン波形を、駆動がオンされてからの時間ｔに応じて読み出してパターン波形を発生するパターン波形発生部４１を有している。このパターン波形発生部４１により発生されたパターン波形はアンドゲート４２の一方へ入力され、アンドゲート４２の他方の入力にはモータ制御手段２から供給される駆動のオン・オフ信号が供給される。ここで、モータ制御手段２は電動フェーダ５を駆動する際にはオン信号を発生し、これにより、アンドゲート４２はパターン波形発生部４１により発生されたパターン波形を出力して、ドライブ回路４３に供給する。ドライブ回路４３は、電動フェーダ５のモータを駆動できる駆動電力を出力する回路であり、モータ制御手段２から供給される方向指定情報に応じて電流（電圧）方向を変更してモータ駆動信号として出力している。
【００２２】
ところで、本発明においては電動フェーダ５の動作にオーバシュートが生じた際には、目標位置に到達したことを判定するモータ制御手段２における閾値が広げられる。この閾値を制御する態様を図４に示す。図４において縦軸は閾値ＴＨを示し、モータ制御手段２が目標位置に到達したことを判定する際の標準閾値がＴＨｓとして図示されている。また、横軸は閾値ＴＨを設定するＴランクの数値を示している。ここで、オーバシュートが生じた際には、Ｔランクが例えば１００アップされる。すると、それまでＴランクが０で閾値が標準閾値ＴＨｓであった場合は、Ｔランクが１００となり閾値は閾値ＴＨ２まで広げられる。また、それまでＴランクが１００で閾値が閾値ＴＨ２であった場合は、Ｔランクが２００となり閾値は閾値ＴＨ３まで広げられる。これにより、オーバシュートを収めることができるようになる。また、電動フェーダ５の動作が重い場合は広げられた閾値の範囲内において目標位置に到達したとすぐに検出できるようになる。このように広げられた閾値は、オーバシュートが生じない場合にＴランクを、例えば１ずつデクリメントすることにより標準閾値ＴＨｓに向かって戻すようにしている。このように、Ｔランクは電動フェーダ５を動作させているときに学習された電動フェーダ５の動作特性に応じて設定され、Ｔランクは、モータ制御手段２に内蔵されているバッテリでバックアップされたメモリあるいは不揮発性メモリに格納される。
【００２３】
次に、ＣＰＵ２ａが実行する所定間隔割込処理のフローチャートを図５に示す。この所定間隔割込処理で実行される処理は、フェーダ位置制御処理である。このフローチャートにおいて使用されている記号が示すパラメータは次の通りである。
ＣＰ：フェーダ５の現在位置（位置検出手段６の出力）
ＯＰ：フェーダ５の前回位置
ＭＰ：目標位置（外部（フェーダ位置制御手段１）から与えられる）
ＳＰ：フェーダ５の現在の移動速度
Ｄ：目標位置と現在位置との差分の絶対値とされる距離
ＣＳ：該差分の現在符号
ＯＳ：該差分の前回符号
Ｒ：Ｒランク（目標位置までの到達時間に基づくランク）
Ｔ：Ｔランク（オーバーシュートの検出に基づくランク）
ＳＬ（Ｄ）：（距離Ｄに応じた）フェーダ速度のリミット値
ＴＨ（Ｔ）：（Ｔランクに応じた）目標位置到達の判定閾値
ＣＮＴ：目標位置までの時間計測用カウンタ
ＣＵ：カウンタＣＮＴのカウントアップ回数
ＲＴ：カウンタＣＮＴのカウントアップの判定基準値（定数）
ＥＦ：エンドフラグ（目標位置への移動が終了したことを示す）
ｔ：電動フェーダ５の駆動がオンされてからの割込処理回数
なお、上記した各記号が示すパラメータは対応する各レジスタに格納あるいはカウンタ値とされることから、以下の説明では上記した各記号を、各パラメータを格納しているレジスタあるいはカウンタ値としても示すものとする。
【００２４】
タイマ３から所定間隔毎に出力される割込信号により、所定間隔割込処理が起動されステップＳ１０にて前回の処理で現在位置レジスタＣＰに格納されたフェーダ５の現在位置情報を前回位置レジスタＯＰに格納すると共に、位置検出手段６が出力しているフェーダ５の現在位置情報を現在位置レジスタＣＰに格納する。次いで、ステップＳ１１にて目標位置が変化したか否かが判断される。ここで、フェーダ位置制御手段１から新たな目標位置情報が供給された場合は、ＹＥＳと判断されてステップＳ１５に分岐し新しい目標位置が目標位置レジスタＭＰに格納される。そして、ステップＳ１６にて現在位置ＣＰから前回位置ＯＰを差し引くことにより、電動フェーダ５の現在移動速度を算出し移動速度レジスタＳＰに格納する。さらに、目標位置ＭＰと現在位置ＣＰとの差分の絶対値を算出して距離レジスタＤに格納し、目標位置ＭＰと現在位置ＣＰとの差分とされる距離Ｄの符号を現在符号レジスタＣＳおよび前回符号レジスタＯＳに格納し、カウンタ値ＣＵ、エンドフラグＥＦおよびカウンタ値ｔに”０”をセットする。
【００２５】
次いで、ステップＳ１７にてパターン波形発生部４１が設定されているＲランクおよびカウンタ値ｔに対応したパターン波形のサンプル値をメモリから読み出してパターン波形を発生する。具体的には、ＣＰＵ２ａの制御に応じて、パターン波形発生部４１は、カウンタ値ｔに基づいて、ランクＲに応じた開始位置ＳＰ（Ｒ）から始まるパターン波形ＰＷのサンプル値ＰＷ（ＳＰ（Ｒ）＋ｔ）を読み出し再生する。ステップＳ１８ではこのパターン波形により、現在符号ＣＳに応じたドライブ方向で駆動するよう設定されて、電動フェーダ５の駆動がオンされる。ここで、駆動がオンされたことから時間計測用カウンタＣＮＴを初期リセットしてそのカウントを開始させる。
【００２６】
ステップＳ１１に戻り、目標位置が変化していないと判断された場合は、ステップＳ１２に進む。この場合、前回実行された処理により電動フェーダ５が駆動されて移動していることから、ステップＳ１２にて現在位置ＣＰから前回位置ＯＰを差し引くことにより、電動フェーダ５の現在移動速度が算出されて移動速度レジスタＳＰに格納される。さらに、目標位置ＭＰと現在位置ＣＰとの差分の絶対値を算出して距離レジスタＤに格納し、現在符号レジスタＣＳにおける前回の符号を前回符号レジスタＯＳに格納すると共に、今回算出された距離Ｄの符号を現在符号レジスタＣＳに格納する。次いで、ステップＳ１３にて時間計測カウンタＣＮＴのカウント値があらかじめ定められているカウントアップの判定基準値ＲＴを超えているか否かが判断される。ここで、時間計測カウンタＣＮＴのカウント値が判定基準値ＲＴを超えている場合は、時間計測カウンタＣＮＴがカウントアップされたとしてステップＳ１４に進み、カウントアップ回数ＣＵが１だけインクリメントされて、時間計測用カウンタＣＮＴはリセットされる。なお、電動フェーダ５が標準的な移動速度で移動している場合には時間計測カウンタＣＮＴのカウント値が、判定基準値ＲＴを超えないように判定基準値ＲＴが設定されている。すなわち、ステップＳ１３にてＹＥＳと判定された場合は電動フェーダ５が重く、その移動速度が遅い場合とされることから、ステップＳ１４にてカウントアップ回数ＣＵをインクリメントしてＲランクを上げる準備を行っている。また、時間計測カウンタＣＮＴのカウント値が判定基準値ＲＴ以下とされている場合は、ステップＳ１４の処理はスキップされてステップＳ２０に進む。
【００２７】
ステップＳ１４あるいはステップＳ１９の処理が終了した場合もステップＳ２０に進み、ステップＳ２０にて電動フェーダ５の目標位置と現在位置との距離Ｄが閾値ＴＨ（Ｔ）を超えており、かつ、エンドフラグＥＦが”０”とされて駆動終了とされていないか否かが判断される。閾値ＴＨ（Ｔ）は、この場合に設定されているＴランクで決定されている閾値である。ここでＹＥＳと判断された場合は、目標位置に電動フェーダ５が未だ達していないことから、電動フェーダ５の駆動を継続するようにステップＳ２８に分岐する。ステップＳ２８では目標位置と現在位置との差分の符号の極性が前回と今回とで逆転したか否かが判断される。ここで、符号の極性が逆転している場合は、電動フェーダ５が目標位置を通り越した場合、すなわちオーバシュートを生じた場合とされる。そこで、ステップＳ２８にてＹＥＳと判断された場合は、ステップＳ３０に分岐して現在符号ＣＳに応じて電動フェーダ５をドライブする方向を設定した後、ステップＳ３１にてＴランクを”１００”アップするようにし、さらに、ステップＳ３２にてＲランクを”３”落とす（ただし、Ｔランクは所定の上限値を超えることはなく、また、Ｒランクは０以下には落とせない。）ようにしている。このように、Ｔランクを”１００”アップすることにより図４に示すように閾値ＴＨが広げられると共に、Ｒランクが落とされて電動フェーダ５の移動速度が減速されるため、広げられた閾値内に容易に電動フェーダ５を停止することができるようになり、オーバシュートをすぐに収めることができる。
【００２８】
また、オーバシュートが電動フェーダ５の動作に生じておらず、ステップＳ２８にてＮＯと判断された場合はステップＳ２９に進み、オーバシュートが生じていないことからＴランクが”１”だけダウンされる。これは、アップされたＴランクをオーバシュートが生じていない場合は次第に元のＴランクに戻す処理である。ステップＳ２９あるいはステップＳ３２の処理が終了すると、ステップＳ３３にて電動フェーダ５の現在の移動速度ＳＰが、距離Ｄに応じて決定されているフェーダ速度のリミット値ＳＬ（Ｄ）を超えているか否かが判断される。ここで、ＹＥＳと判断された場合は、電動フェーダ５の速度が、既に距離Ｄの移動のための速度（図６）まで加速できていることから、ステップＳ３６に分岐して電動フェーダ５の駆動がオフされると共にカウンタ値ｔが”０”にリセットされる。また、電動フェーダ５の現在の移動速度ＳＰが速度のリミット値ＳＬ（Ｄ）を超えていない場合は、ステップＳ３４に進みパターン波形発生部４１が設定されているＲランクおよびカウンタ値ｔに対応したパターン波形のサンプル値ＰＷ（ＳＰ（Ｒ）＋ｔ）を読み出してパターン波形を発生する。次いで、ステップＳ３５にて電動フェーダ５の駆動をオンして、発生されたパターン波形により電動フェーダ５が駆動されるようになる。ステップＳ３５では、カウンタ値ｔをインクリメントして次回の所定間隔割込処理に備える。
【００２９】
ステップＳ２０に戻り、電動フェーダ５の目標位置と現在位置との距離Ｄが閾値ＴＨ（Ｔ）以内とされているか、エンドフラグＥＦが”１”とされている場合は、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１に進む場合は、電動フェーダ５が目標位置に達したと判断された場合であり、目標位置に達したことから電動フェーダ５の駆動がオフされてカウンタ値ｔが”０”にリセットされる。さらに、ステップＳ２２にて時間計測カウンタＣＮＴが動作中か否か判断されて、動作中の場合はステップＳ２６に分岐して時間計測カウンタＣＮＴがストップされる。そして、次に新しい目標位置が設定されて駆動される際に反映されるように、ステップＳ２７にて現在のＲランクにカウンタＣＮＴのカウントアップ回数を計数するカウンタ値ＣＵを加算した値を新たなＲランクとする。なお、Ｒランクは図３に示す例では最大”９”とされる。
【００３０】
また、カウンタＣＮＴがすでにストップされている場合は、ステップＳ２２からステップＳ２３へ進み、ステップＳ２０における全判断回数のうちのＮＯと判断された回数（目標位置に達したと判断された回数）が３０回中２０回以上とされているか否かが判断される。これは、電動フェーダ５の動作が重く電動フェーダ５が境界に停止した場合には、ステップＳ２０における判断が時にはＹＥＳ時にはＮＯと変動することがある。このような場合において、目標位置に達したと判断された回数が所定割合以上とされた場合に強制的に駆動を終了させることにより、電動フェーダ５がいつまでも駆動されることを防止することができる。そこで、ステップＳ２３にてＹＥＳと判断された場合は、ステップＳ２４にてエンドフラグに”１”をセットして駆動を終了するようにしている。
【００３１】
ステップＳ２３にてＮＯと判断された場合、あるいは、ステップＳ２４，ステップＳ２７，ステップＳ３５，ステップＳ３６のいずれかの処理が終了した場合は、所定間隔割込処理は終了する。
上記した所定間隔割込処理において、電動フェーダ５の駆動が継続（オン）されている場合は、カウンタ値ｔが順次インクリメントされ、次回の処理においてインクリメントされたカウンタ値ｔに応じたパターン波形のサンプル値が順次読み出されるようになる。これにより、図３に示すようなパターン波形により電動フェーダ５は駆動されるようになる。
また、電動フェーダ５の駆動がオフされる場合は、カウンタ値ｔをリセットするようにしたので、例えば、電動フェーダ５の移動速度がリミット値ＳＬ（Ｄ）を超えて駆動がオフされた後、移動速度が減速されて再び駆動がオンされた場合には、ｔ＝０の最初からパターン波形は出力されるようになる。このように駆動がオンされる毎に次第にデューティ比が大きくなるパターン波形で電動フェーダ５は駆動されるようになるため、電動フェーダ５を滑らかに加速開始させることができる。
【００３２】
また、ＣＰＵ２ａが実行する所定間隔割込処理は以上のような処理とされて、電動フェーダの動作特性をその駆動中に計測していることになる。この計測の結果は、電動フェーダ５の加速し難さを示すＲランク（Ｒが大きいほど加速し難い、ないし、発振しにくい）と、止まり難さを示すＴランク（Ｔが大きいほど止まり難い、ないし、発振しやすい）として駆動制御に継続的に反映されることになり、動作特性は学習されていることになる。この加速し難さ、止まり難さは、それぞれ電動フェーダ５の移動部の摩擦力や慣性などの動作特性のバランスにより、各電動フェーダ毎にまちまちである。独立した２つのランクにより制御しているため、幅広い動作特性の電動フェーダ５に対応することができる。従って、経年変化により動作特性が変化した場合にはＲランクやＴランクが変更されて対応することができると共に、電動フェーダ５を取り替えた場合にも対応することができるようになる。そして、学習結果を保存しておくために、ＲランクおよびＴランクを格納するメモリは、バッテリでバックアップされたメモリあるいは不揮発性メモリとされている。
【００３３】
ところで、目標位置と現在位置との距離Ｄと、この距離Ｄに応じたフェーダ速度のリミット値ＳＬ（Ｄ）との関係を図６に示す。この図の実線で示すように距離Ｄとリミット値ＳＬ（Ｄ）との関係を比例関係とすることができる。すなわち、電動フェーダ５の現在位置が目標位置に近づくにつれて、移動速度が減速されるように制御される。この距離Ｄに応じたリミット値ＳＬ（Ｄ）の変化直線は、標準的な動作特性の電動フェーダ５が、迅速にかつオーバーシュートすることなく目標位置まで駆動できるような特性にチューニングされている。また、距離Ｄとリミット値ＳＬ（Ｄ）との関係を示す特性を、図６の破線に示すような変化曲線としてもよい。
【００３４】
以上の説明においては、目標位置に達したと判断された回数が所定割合以上とされた場合に、目標位置に達したとして強制的に駆動を終了させるようにしたが、ステップＳ２０における判断が変動している時間を計測し、この時間が所定時間以上となった際に目標位置に達したとして強制的に駆動を終了させるようにしてもよい。また、目標位置に達したと判断された回数が所定割合以上とされても直ちに駆動を終了せず、ステップＳ２０における閾値ＴＨ（Ｔ）を大きな値ＴＨ’（Ｔ）＝ＴＨ（Ｔ）＋αに変更し、その後所定期間にわたって閾値ＴＨ’（Ｔ）を超えることがないことを確認して駆動を終了するようにしてもよい。
【００３５】
なお、以上の説明においてはデューティ比により速度制御する場合について示したが、直流電圧を駆動電圧としてその電圧レベルで速度制御するようにしてもよい。すなわち、パターン波形として振幅値一定でデューティ比の変化する波形を用いていたが、例えば、振幅値が変化する連続波形であってもよいし、振幅値とデューティ比がともに変化する波形であっても良い。とにかく、駆動電力の立ち上がりを滑らかにするような波形であればよい。また、本発明にかかる電動フェーダ駆動装置はスライド式の電動フェーダの駆動装置として説明したが、これに限らず回転式フェーダやモータ駆動可能なその他の構成のフェーダの駆動装置に適用することができる。この場合、ディジタルミキサ以外に備えられている電動フェーダの駆動装置に本発明を適用できることはいうまでもない。
【００３６】
さらに、以上の説明においてはフェーダ位置制御手段１とメインＣＰＵ１ａとを独立するようにしていたが、メインＣＰＵ１ａがフェーダ位置制御手段１を兼ねるようにしてもよい。
さらにまた、上記の説明では動作特性として電動フェーダ５が目標位置に到達するまでの到達時間や、電動フェーダ５のオーバーシュートを検出していたが、検出する動作特性はこれに限るものではない。例えば、到達時間の代わりに、目標位置に到達するまでの平均速度、最大速度、加速時の加速度、目標位置を横切るまでの時間等でもよい。また、オーバーシュートの代わりに、減速時（駆動オフ時）の加速度、目標位置を横切るまでの時間、目標位置を横切った後の目標位置へ到達するまでの時間等でもよい。さらにこれらの任意組合わせを検出するようにしてもよい。
さらにまた、到達時間を独立して検出するのではなく、駆動開始位置から目標位置までの距離（移動距離）に関連付けて、該移動距離の関数として到達時間を検出してもよい。そして、移動距離ごとにＲランクやＴランクを学習し駆動を制御するようにすれば、さらに安定した電動フェーダの駆動制御ができる。
【００３７】
以上の説明においては、パターン波形をＲランクに応じた開始位置から再生するようになっていたが、その代わりに、例えば、複数の異なる立ち上がり速度のパターン波形を用意しておき、Ｒランクに応じて１つのパターン波形を選択して再生するようにしたり、Ｒランクに応じてパターン波形の再生速度を変えるようにしてもよい。とにかく、Ｒランクに応じてパターン波形の立ち上がり速度が制御されるようになっていればよい。
また、前述した図５に示す所定間隔割込み処理においては、時間計測用カウンタＣＮＴとパターン波形読出用カウンタｔが独立して設けられていたが、何れも所定時間割込毎にカウントを行なうカウンタであるので、何れか一方を共用して他方を省略するようにしてもよい。例えば、時間計測用カウンタＣＮＴを省略する場合には、ステップＳ１３、ステップＳ１４、ステップＳ１９、ステップＳ２２、ステップＳ２６におけるカウンタＣＮＴの操作を行なわず、その代わりに、次に述べる処理を行なう。すなわち、ステップＳ１９でＣＮＴ動作中を示すフラグＣＮＴＦを「１」に設定し、ステップＳ２２で該フラグＣＮＴＦが「１」であるか判別し、「１」であればステップＳ２６でフラグＣＮＴＦを「０」にし、ステップＳ２７でその時点のカウント値ｔから値ＣＵを算出（ＣＵ←ｔ／ＲＴ）し、算出された値ＣＵに基づいてＲランクの更新（Ｒ←Ｒ＋ＣＵ）を行なうようにすればよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、電動フェーダが目標位置に達する際の動作特性を動作中に計測し、その動作特性に応じて駆動を補正するようにしたので、電動フェーダにバラツキがあっても迅速に移動させることができるようになる。また、デューティ比が次第に大きくなるパターン波形により、電動フェーダを駆動することにより電動フェーダの動き出しを滑らかにすることができる。さらに、電動フェーダの移動速度が所定の速度を超えた際には、駆動を停止することにより軽い電動フェーダであってもオーバシュートすることを極力防止することができる。
また、電動フェーダの動作にオーバシュートが生じた際には、目標位置に到達したことを検出するための閾値を広げるように制御したので、すぐに目標位置に到達したことが検出されて、電動フェーダの振動が防止される。この広げられた閾値は、オーバシュートが生じていない際に次第に収束させることができる。さらに、目標位置に達した回数の割合が所定割合を超えた際に、駆動を終了することによりオーバシュートが生じてもすぐに駆動を終了することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディジタルミキサに適用した電動フェーダを駆動する本発明の実施の形態にかかる電動フェーダ駆動装置の構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる電動フェーダ駆動装置における駆動部の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる電動フェーダ駆動装置におけるパターン波形発生部が発生するパターン波形を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかる電動フェーダ駆動装置におけるＴランクと閾値との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる電動フェーダ駆動装置において実行される所定間隔割込処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態にかかる電動フェーダ駆動装置における現在位置と目標位置との距離と移動速度のリミット値との関係を示す図である。
【符号の説明】
１　フェーダ位置制御手段、１ａ　メインＣＰＵ、２　モータ制御手段、２ａ　ＣＰＵ、３　タイマ、４　駆動部、５　電動フェーダ、５ａ　摘み、６　位置検出手段、４１　パターン波形発生部、４２　アンドゲート、４３　ドライブ回路
【図１】
2004102569.tif 000003
【図２】
2004102569.tif 000004
【図３】
2004102569.tif 000005
【図４】
2004102569.tif 000006
【図５】
2004102569.tif 000007
【図６】
2004102569.tif 000008