(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期のパルス信号を取得する周期信号取得手段と、
前記パルス信号の立上りエッジおよび立下りエッジのいずれか一方のエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段によってエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する計時手段と、
前記エッジ検出手段によってエッジが検出されると、該エッジの１つ前に検出されるエッジとの周期を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算されるエッジの周期を時系列に従って記憶する記憶手段と、
前記計時手段によって計時される計時時間と、前記記憶手段に記憶される最新のエッジの周期との時間の長さを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記計時時間または前記周期のいずれか長い方の値を出力する出力手段とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記出力手段は、前記比較手段の比較結果、前記計時時間が前記周期より短い場合、最新の周期を出力し、前記計時時間が前記周期より短くない場合、前記計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力することを特徴する請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期のパルス信号を取得する周期信号取得手段と、
前記パルス信号の立上りエッジを検出する立上りエッジ検出手段と、
前記パルス信号の立下りエッジを検出する立下りエッジ検出手段と、
前記立上りエッジ検出手段によって立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する立上り計時手段と、
前記立下りエッジ検出手段によって立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する立下り計時手段と、
前記立上りエッジ検出手段によって立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される立上りエッジとの立上り周期を演算する立上り演算手段と、
前記立下りエッジ検出手段によって立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される立下りエッジとの立下り周期を演算する立下り演算手段と、
前記立上り演算手段によって演算される立上り周期を時系列に従って記憶する立上り記憶手段と、
前記立下り演算手段によって演算される立下り周期を時系列に従って記憶する立下り記憶手段と、
前記立上り計時手段によって計時される立上り計時時間と、前記立下り記憶手段に記憶される最新の立下り周期との時間の長さを比較する第１比較手段と、
前記立下り計時手段によって計時される立下り計時時間と、前記立上り記憶手段に記憶される最新の立上り周期との時間の長さを比較する第２比較手段と、
前記比較結果に基づいて値を出力する出力手段であって、
前記パルス信号の立下りエッジを検出してから前記パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果に基づいて、前記立上り計時時間または前記立下り周期のいずれか長い方の値を出力し、
前記パルス信号の立上りエッジを検出してから前記パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果に基づいて、前記立下り計時時間または前記立上り周期のいずれか長い方の値を出力する出力手段とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項４】
前記出力手段は、
前記パルス信号の立下りエッジを検出してから前記パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果、立上り計時時間が立下り周期より短い場合、最新の立下り周期を出力し、立上り計時時間が立下り周期より短くない場合、立上り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力し、
前記パルス信号の立上りエッジを検出してから前記パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果、立下り計時時間が立上り周期より短い場合、最新の立上り周期を出力し、立下り計時時間が立上り周期より短くない場合、立上り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力することを特徴する請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期のパルス信号を取得する周期信号取得手段と、
前記パルス信号のエッジを検出するエッジ検出手段と、
エッジ検出手段によってエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する計時手段と、
前記エッジ検出手段によってエッジが検出されると、該エッジの１つ前に検出されるエッジとの周期を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算されるエッジの周期を時系列に従って記憶する記憶手段と、
前記計時手段によって計時される計時時間と、前記記憶手段に記憶される２つ前の周期との時間の長さを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記計時時間または２つ前の周期のいずれか長い方の値に、最新の周期を加算した値を出力する出力手段とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項６】
前記出力手段は、前記比較手段の比較結果、前記計時時間が前記２つ前の周期より短い場合、２つ前の周期に最新の周期を加算した値を出力し、前記計時時間が前記２つ前の周期より短くない場合、前記計時時間に最新の周期を加算した値に、さらに予め定める付加時間を付加した値を出力することを特徴する請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期の第１パルス信号を取得する第１周期信号取得手段と、
前記第１パルス信号から電気角で約９０度位相のずれた第２パルス信号を取得する第２周期信号取得手段と、
前記第１パルス信号および第２パルス信号の立上りエッジおよび立下りエッジをそれぞれ検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第１立上り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第１立下り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第２立上り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第２立下り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号の立上りエッジとの第１立上り周期を演算する第１立上り演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号の立下りエッジとの第１立下り周期を演算する第１立下り演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号の立上りエッジとの第２立上り周期を演算する第２立上り演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号の立下りエッジとの第２立下り周期を演算する第２立下り演算手段と、
前記第１立上り演算手段によって演算される第１立上り周期を時系列に従って記憶する第１立上り記憶手段と、
前記第１立下り演算手段によって演算される第１立下り周期を時系列に従って記憶する第１立下り記憶手段と、
前記第２立上り演算手段によって演算される第２立上り周期を時系列に従って記憶する第２立上り記憶手段と、
前記第２立下り演算手段によって演算される第２立下り周期を時系列に従って記憶する第２立下り記憶手段と、
前記第１立上り計時手段によって計時される第１立上り計時時間と、前記第２立下り記憶手段に記憶される最新の第２立下り周期とを比較する第１比較手段と、
前記第１立下り計時手段によって計時される第１立下り計時時間と、前記第２立上り記憶手段に記憶される最新の第２立上り周期とを比較する第２比較手段と、
前記第２立上り計時手段によって計時される第２立上り計時時間と、前記第１立上り記憶手段に記憶される最新の第１立上り周期とを比較する第３比較手段と、
前記第２立下り計時手段によって計時される第２立下り計時時間と、前記第１立下り記憶手段に記憶される最新の第１立下り周期とを比較する第４比較手段と、
前記比較結果に基づいて値を出力する出力手段であって、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果に基づいて、前記第１立上り計時時間または前記第２立下り周期のいずれか長い方の値を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果に基づいて、前記第１立下り計時時間または前記第２立上り周期のいずれか長い方の値を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果に基づいて、前記第２立上り計時時間または前記第１立上り周期のいずれか長い方の値を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第４比較手段の比較結果に基づいて、前記第２立下り計時時間または前記第１立下り周期のいずれか長い方の値を出力する出力手段とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項８】
前記出力手段は、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果、第１立上り計時時間が最新の第２立下り周期より短い場合、最新の第２立下り周期を出力し、第１立上り計時時間が最新の第２立下り周期より短くない場合、第１立上り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果、第１立下り計時時間が最新の第２立上り周期より短い場合、最新の第２立上り周期を出力し、第１立下り計時時間が最新の第２立上り周期より短くない場合、第１立下り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果、第２立上り計時時間が最新の第１立上り周期より短い場合、最新の第１立上り周期を出力し、第２立上り計時時間が最新の第１立上り周期より短くない場合、第２立上り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第４比較手段の比較結果、第２立下り計時時間が最新の第１立下り周期より短い場合、最新の第１立下り周期を出力し、第２立下り計時時間が最新の第１立下り周期より短くない場合、第２立下り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力する出力手段とを含むことを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期の第１パルス信号を取得する第１周期信号取得手段と、
前記第１パルス信号から電気角で約９０度位相のずれた第２パルス信号を取得する第２周期信号取得手段と、
前記第１パルス信号および第２パルス信号の立上りエッジおよび立下りエッジをそれぞれ検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第１立上り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第１立下り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第２立上り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第２立下り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号の立上りエッジとの第１周期を演算する第１演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号の立上りエッジとの第２周期を演算する第２演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号の立下りエッジとの第３周期を演算する第３演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号の立下りエッジとの第４周期を演算する第４演算手段と、
前記第１演算手段によって演算される第１周期を時系列に従って記憶する第１記憶手段と、
前記第２演算手段によって演算される第２周期を時系列に従って記憶する第２記憶手段と、
前記第３演算手段によって演算される第３周期を時系列に従って記憶する第３記憶手段と、
前記第４演算手段によって演算される第４周期を時系列に従って記憶する第４記憶手段と、
前記第１立上り計時手段によって計時される第１立上り計時時間と、前記第１記憶手段に記憶される最新の第１周期とを比較する第１比較手段と、
前記第２立上り計時手段によって計時される第２立上り計時時間と、前記第２記憶手段に記憶される最新の第２周期とを比較する第２比較手段と、
前記第１立下り計時手段によって計時される第１立下り計時時間と、前記第３記憶手段に記憶される最新の第３周期とを比較する第３比較手段と、
前記第２立下り計時手段によって計時される第２立下り計時時間と、前記第４記憶手段に記憶される最新の第４周期とを比較する第４比較手段と、
前記比較結果に基づいて値を出力する出力手段であって、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果に基づいて、第１立上り計時時間が最新の第１周期より短い場合、それぞれ最新の第１周期と第２周期と第３周期と第４周期との周期合計期間を出力し、第１立上り計時時間が最新の第１周期より短くない場合、第１立上り計時時間と、それぞれ最新の第２周期と第３周期と第４周期との合計の第１合計期間を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果に基づいて、第２立上り計時時間が最新の第２周期より短い場合、前記周期合計期間を出力し、第２立上り計時時間が最新の第２周期より短くない場合、第２立上り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第３周期と第４周期との合計の第２合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果に基づいて、第１立下り計時時間が最新の第３周期より短い場合、前記周期合計期間を出力し、第１立下り計時時間が最新の第３周期より短くない場合、第１立下り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第２周期と第４周期との合計の第３合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、第４比較手段の比較結果に基づいて、第２立下り計時時間が最新の第４周期より短い場合、前記周期合計期間を出力し、第２立下り計時時間が最新の第４周期より短くない場合、第２立下り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第２周期と第３周期との合計の第４合計期間を出力する出力手段とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項１０】
前記第１比較手段は、前記第１立上り計時手段によって計時される第１立上り計時時間と、前記第４記憶手段に記憶される最新の第４周期とを比較し、
前記第２比較手段は、前記第２立上り計時手段によって計時される第２立上り計時時間と、前記第１記憶手段に記憶される最新の第１周期とを比較し、
前記第３比較手段は、前記第１立下り計時手段によって計時される第１立下り計時時間と、前記第２記憶手段に記憶される最新の第２周期とを比較し、
前記第４比較手段は、前記第２立下り計時手段によって計時される第２立下り計時時間と、前記第３記憶手段に記憶される最新の第３周期とを比較し、
前記出力手段は、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果に基づいて、第１立上り計時時間が最新の第４周期より短い場合、前記周期合計期間を出力し、第１立上り計時時間が最新の第４周期より短くない場合、前記第１合計期間を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果に基づいて、第２立上り計時時間が最新の第１周期より短い場合、前記周期合計期間を出力し、第２立上り計時時間が最新の第１周期より短くない場合、前記第２合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果に基づいて、第１立下り計時時間が最新の第２周期より短い場合、前記周期合計期間を出力し、第１立下り計時時間が最新の第２周期より短くない場合、前記第３合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、第４比較手段の比較結果に基づいて、第２立下り計時時間が最新の第３周期より短い場合、前記周期合計期間を出力し、第２立下り計時時間が最新の第３周期より短くない場合、前記第４合計期間を出力することを特徴とする請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記第１比較手段は、前記第１合計期間と、前記周期合計期間とを比較し、
前記第２比較手段は、前記第２合計期間と、前記周期合計期間とを比較し、
前記第３比較手段は、前記第３合計期間と、前記周期合計期間とを比較し、
前記第４比較手段は、前記第４合計期間と、前記周期合計期間とを比較し、
前記出力手段は、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果に基づいて、第１合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第１合計期間が周期合計期間より短くない場合、第１合計期間を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果に基づいて、第２合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第２合計期間が周期合計期間より短くない場合、第２合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果に基づいて、第３合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第３合計期間が周期合計期間より短くない場合、第３合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、第４比較手段の比較結果に基づいて、第４合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第４合計期間が周期合計期間より短くない場合、第４合計期間を出力することを特徴とする請求項９に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記出力手段は、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果、第１合計期間を出力する場合、第１合計期間と予め定める付加時間との合計の第１付加合計期間を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果、第２合計期間を出力する場合、第２合計期間と予め定める付加時間との合計の第２付加合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果、第３合計期間を出力する場合、第３合計期間と予め定める付加時間との第３付加合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第４比較手段の比較結果、第４合計期間を出力する場合、第４合計期間と予め定める付加時間との合計の第４付加合計期間を出力することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１つに記載の制御装置。
【請求項１３】
前記出力手段によって出力される値は、被駆動体の速度に基づいて設定される境界値以下の場合に有効とし、前記境界値より大きい場合、無効とすることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つ記載の制御装置。
【請求項１４】
駆動手段を制御する制御装置であって、
駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の予め定める変位量に応じた速度情報を、定期または不定期に取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得される速度情報を時系列に従って記憶する取得情報記憶手段と、
取得される速度情報が、取得情報記憶手段に記憶される直前の予め定める時間にわたって、予め定める範囲内の一定値であるか否かを判断する判断手段と、
判断手段の判断結果、取得される速度情報が一定値である場合、前記速度情報に予め定める値を加算した制御値を出力し、取得される速度情報が一定値でない場合、前記速度情報を制御値として出力する制御値生成手段と、
前記制御値生成手段によって出力される制御値と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の速度を演算する速度演算手段と、
前記速度演算手段によって演算される速度に基づいて、駆動手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項１５】
駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の予め定める変位量に応じた速度情報を、定期または不定期に取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得される速度情報を時系列に従って記憶する取得情報記憶手段と、
前記取得手段によって取得される速度情報が、取得情報記憶手段に記憶される速度情報に基づいて、予め定める範囲内にある直前の一定期間を、算出する一定期間算出手段と、
前記一定期間算出手段によって算出される一定期間と、前記取得情報記憶手段に記憶される速度情報のうち、前記一定期間前の速度情報との時間の長さを比較する期間比較手段と、
前記期間比較手段の比較結果に基づいて、前記一定期間が前記一定期間前の速度情報より短い場合、取得手段によって取得される速度情報と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の速度を演算し、前記一定期間が前記一定期間前の速度情報より短くない場合、前記取得手段によって取得される速度情報と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の仮速度を演算し、前記仮速度から予め定める値を減算して被駆動体の速度を演算する速度演算手段と、
前記速度演算手段によって演算される速度に基づいて、駆動手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする制御装置。
【請求項１６】
前記速度演算手段は、
前記期間比較手段の比較結果、前記一定期間が前記一定期間前の速度情報より短い場合、前記取得手段によって取得される速度情報と、被駆動体の予め定める変位量に基づいて、被駆動体の速度を演算し、
前記一定期間が前記一定期間前の速度情報より短くない場合、前記取得手段によって取得される速度情報と、駆動体の予め定める変位量に基づいて、被駆動体の仮速度を演算し、前記仮速度に予め定める減衰率を乗じて被駆動体の速度を演算することを特徴とする請求項１５に記載の制御装置。
【請求項１７】
前記減衰率は、前記一定期間の時間の長さが長くなるに従って、小さくなるように設定されることを特徴とする請求項１６に記載の制御装置。
【請求項１８】
駆動手段を制御する制御方法であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期のパルス信号を取得し、
前記パルス信号の立上りエッジおよび立下りエッジのいずれか一方のエッジを検出し、
前記エッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始し、
前記エッジが検出されると、該エッジの１つ前に検出されるエッジとの周期を演算し、
計時される計時時間と、演算される最新のエッジの周期との時間の長さを比較し、
比較結果に基づいて、前記計時時間または前記周期のいずれか長い方の値を出力することを特徴とする制御方法。
【請求項１９】
駆動手段を制御する制御方法であって、
駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の予め定める変位量に応じた速度情報を、定期または不定期に取得し、
取得される速度情報が、取得される直前の予め定める時間にわたって、予め定める範囲内の一定値であるか否かを判断し、
判断結果、取得される速度情報が一定値である場合、前記速度情報に予め定める値を加算した制御値を出力し、取得される速度情報が一定値でない場合、前記速度情報を制御値として出力し、
出力される前記制御値と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の速度を演算し、
演算される速度に基づいて、駆動手段を制御することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータなどの駆動手段を制御する制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術のインクジェット記録装置は、プリンタ、ファクシミリ装置および複写機に装着され、画像情報に基づいて紙またはプラスチック薄板の記録媒体に画像の記録を行う記録手段として用いられる。このようなインクジェット記録装置は、印字ヘッドから記録媒体にインク滴を吐出して記録を行うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、高密度な画像を高速に記録可能で、かつランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるために騒音が少ないという特徴を有している。しかも、インクジェット装置は、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるという利点も有する。
【０００３】
インクジェット記録装置の駆動源としては、たとえば印字ヘッドを搭載したキャリッジを往復駆動するキャリッジモータ、記録媒体を印刷位置へ送るオートシートフィーダ（ＡＳＦ）モータ、ヘッドクリーニングなどを行う回復系モータ、および記録媒体を印字スキャンごとに送る搬送モータがある。従来の技術では、低コスト化が容易であり、制御が簡単であるなどの理由から前記駆動源は、ステッピングモータが多く使用されている。
【０００４】
インクジェット記録装置は、前述したように、ノンインパクト方式であるので騒音が少ない。しかし、さらなる静音化などの目的で前記駆動源に直流（ＤＣ）モータを使用することが多くなってきた。このＤＣモータを制御するためにサーボ制御が用いられる。
【０００５】
図３４は、従来の技術のインクジェット装置に用いられるサーボ制御システム１の電気的構成を示すブロック図である。制御対象のＤＣモータ２は、制御指令である指令電圧がサーボコントローラ３から入力されると、指令電圧に基づいて、モータ軸が回転する。このモータ軸の回転角と回転速度は、それぞれ速度計測器４と位置計測器５で計測される。計測される位置情報および速度情報は、サーボコントローラ３にフィードバックされ、サーボコントローラ３は、与えられる目標位置または目標速度に基づいて、ＤＣモータ２を制御するための指令電圧を出力する。このような速度計測器４および位置計測器５は、エンコーダ６によって実現される。
【０００６】
図３５は、従来の技術のエンコーダ６の構成を簡略化して示す図である。エンコーダ６は、発光ダイオード（Light Emitting Diode：略称ＬＥＤ）７から出射される光を、ディテクタ８がコードホイール９を通して検出して信号を発生する。コードホイール９は、光を透過する部分９ａと光を透過しない部分９ｂが予め定める間隔Ｌで配置されている。ディテクタ８には、フォトダイオード８ａが決められた間隔で配置されており、各フォトダイオード８ａで検出された光をそれぞれ電気信号に変換して出力し、出力された電気信号はコンパレータ１０によって差動出力信号１１が出力される。
【０００７】
図３６は、コンパレータ１０によって出力される差動出力信号１１の波形と、コンパレータ１０に入力される２つの電気信号１２ａ，１２ｂの波形を示す図である。差動出力信号１１は、各フォトダイオード８ａによって出力される２つの電気信号１２ａ，１２ｂの交点１３で反転する波形を有する。ここで、速度が一定の場合、理論的には、差動出力信号１１のデューティ比は０．５になる。しかし、様々な要因によってデューティ比は変化する。その大きな要因の１つとしてフォトダイオード８ａの感度差がある。
【０００８】
図３７は、コンパレータ１０によって出力される差動出力信号１１の波形と、コンパレータに入力される２つの電気信号１２ａ，１２ｂの波形を示す図であって、フォトダイオード８ａの感度に差がある場合の波形を示す。フォトダイオード８ａの感度は、電気信号１２ａ，１２ｂの振幅差として現れる。図３７では、一方の電気信号１２ａの振幅が他方の電気信号１２ｂより小さくなった場合の差動出力信号１１を示している。したがって図３７に示すように、フォトダイオード８ａの感度差は差動出力信号１１のデューティ比を変化させることが分かる。しかし、差動出力信号１１の周期Ｔには影響がなく、図３６に示す差動出力信号１１の周期Ｔと等しい。したがって、エンコーダ６の出力信号１１は、周期Ｔが最も精度が高い（たとえば特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−３４２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述のようにフォトダイオードに感度差があっても、エンコーダの出力信号は周期が最も精度が高い。したがって速度情報は、より正確な情報を得るため、たとえば出力信号の立上りから立上りまでの周期をカウントして用いる片エッジサンプル方式が用いられる。
【００１１】
また速度情報と位置情報は、フォトダイオードに感度差があっても、より正確な情報を得るために位相が異なる２つの差動出力信号を用いて、各信号の両エッジをサンプルする方式が用いられる。
【００１２】
インクジェット記録装置の紙送り制御を考えた場合、始めは高速で紙を送り、停止位置の少し手前から低速でサーボ制御を行う。その後、目標の停止位置寸前で停止モードに移行して目標位置に紙を停止させている。この場合、停止位置の少し手前での定速サーボ制御を安定させることが紙の停止精度に大きく影響する。
【００１３】
このように低速でＡＳＦモータを駆動した際、エンコーダの出力信号の変化が小さくなるので、位置情報と速度情報とを更新する間隔が長くなる。これによって位置情報を更新する間隔がサーボ周期よりも長くなると位置情報は更新されない。この場合、停止と判断して速度情報を０とするように制御される。
【００１４】
このとき、記録紙が目標の停止位置に達していない場合、記録紙を目標位置へ移動させるために、指令電圧を上げてＡＳＦモータに出力する。しかし、実際の速度は０でない場合があり、この場合、速度が大きくなりすぎて記録紙が目標位置を過ぎるなどサーボ制御が安定しないという問題がある。
【００１５】
サーボ制御が安定しないと、記録紙の所望の位置で印刷することができず、たとえば記録紙が目標位置で停止できず目標位置を過ぎて停止した場合は、印刷データの間に隙間があき、記録紙が目標位置の手前で停止した場合は、印刷データが重なるという問題が発生する。また記録紙が目標位置を大きく過ぎてしまった場合は、逆方向に記録紙を移動させて、記録紙を目標位置に戻すことが必要になり、印刷速度が遅くなる。
【００１６】
また、位置情報が更新されないときに速度情報を０にしない制御をする場合、実際に速度が０であっても速度情報が０にならないので、前述と同様に、サーボ制御が安定しないという問題が発生する。
【００１７】
したがって本発明の目的は、被駆動体の速度の検出精度を高め、駆動手段を安定して制御する制御装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期のパルス信号を取得する周期信号取得手段と、
前記パルス信号の立上りエッジおよび立下りエッジのいずれか一方のエッジを検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段によってエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する計時手段と、
前記エッジ検出手段によってエッジが検出されると、該エッジの１つ前に検出されるエッジとの周期を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算されるエッジの周期を時系列に従って記憶する記憶手段と、
前記計時手段によって計時される計時時間と、前記記憶手段に記憶される最新のエッジの周期との時間の長さを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記計時時間または前記周期のいずれか長い方の値を出力する出力手段とを含むことを特徴とする制御装置である。
【００１９】
また本発明は、前記出力手段は、前記比較手段の比較結果、前記計時時間が前記周期より短い場合、最新の周期を出力し、前記計時時間が前記周期より短くない場合、前記計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力することを特徴する。
【００２０】
さらに本発明は、駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期のパルス信号を取得する周期信号取得手段と、
前記パルス信号の立上りエッジを検出する立上りエッジ検出手段と、
前記パルス信号の立下りエッジを検出する立下りエッジ検出手段と、
前記立上りエッジ検出手段によって立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する立上り計時手段と、
前記立下りエッジ検出手段によって立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する立下り計時手段と、
前記立上りエッジ検出手段によって立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される立上りエッジとの立上り周期を演算する立上り演算手段と、
前記立下りエッジ検出手段によって立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される立下りエッジとの立下り周期を演算する立下り演算手段と、
前記立上り演算手段によって演算される立上り周期を時系列に従って記憶する立上り記憶手段と、
前記立下り演算手段によって演算される立下り周期を時系列に従って記憶する立下り記憶手段と、
前記立上り計時手段によって計時される立上り計時時間と、前記立下り記憶手段に記憶される最新の立下り周期との時間の長さを比較する第１比較手段と、
前記立下り計時手段によって計時される立下り計時時間と、前記立上り記憶手段に記憶される最新の立上り周期との時間の長さを比較する第２比較手段と、
前記比較結果に基づいて値を出力する出力手段であって、
前記パルス信号の立下りエッジを検出してから前記パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果に基づいて、前記立上り計時時間または前記立下り周期のいずれか長い方の値を出力し、
前記パルス信号の立上りエッジを検出してから前記パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果に基づいて、前記立下り計時時間または前記立上り周期のいずれか長い方の値を出力する出力手段とを含むことを特徴とする制御装置である。
【００２１】
さらに本発明は、前記出力手段は、
前記パルス信号の立下りエッジを検出してから前記パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果、立上り計時時間が立下り周期より短い場合、最新の立下り周期を出力し、立上り計時時間が立下り周期より短くない場合、立上り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力し、
前記パルス信号の立上りエッジを検出してから前記パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果、立下り計時時間が立上り周期より短い場合、最新の立上り周期を出力し、立下り計時時間が立上り周期より短くない場合、立上り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力することを特徴する。
【００２２】
さらに本発明は、駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期のパルス信号を取得する周期信号取得手段と、
前記パルス信号のエッジを検出するエッジ検出手段と、
エッジ検出手段によってエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する計時手段と、
前記エッジ検出手段によってエッジが検出されると、該エッジの１つ前に検出されるエッジとの周期を演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算されるエッジの周期を時系列に従って記憶する記憶手段と、
前記計時手段によって計時される計時時間と、前記記憶手段に記憶される２つ前の周期との時間の長さを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記計時時間または２つ前の周期のいずれか長い方の値に、最新の周期を加算した値を出力する出力手段とを含むことを特徴とする制御装置である。
【００２３】
さらに本発明は、前記出力手段は、前記比較手段の比較結果、前記計時時間が前記２つ前の周期より短い場合、２つ前の周期に最新の周期を加算した値を出力し、前記計時時間が前記２つ前の周期より短くない場合、前記計時時間に最新の周期を加算した値に、さらに予め定める付加時間を付加した値を出力することを特徴する。
【００２４】
さらに本発明は、駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期の第１パルス信号を取得する第１周期信号取得手段と、
前記第１パルス信号から電気角で約９０度位相のずれた第２パルス信号を取得する第２周期信号取得手段と、
前記第１パルス信号および第２パルス信号の立上りエッジおよび立下りエッジをそれぞれ検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第１立上り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第１立下り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第２立上り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第２立下り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号の立上りエッジとの第１立上り周期を演算する第１立上り演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号の立下りエッジとの第１立下り周期を演算する第１立下り演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号の立上りエッジとの第２立上り周期を演算する第２立上り演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号の立下りエッジとの第２立下り周期を演算する第２立下り演算手段と、
前記第１立上り演算手段によって演算される第１立上り周期を時系列に従って記憶する第１立上り記憶手段と、
前記第１立下り演算手段によって演算される第１立下り周期を時系列に従って記憶する第１立下り記憶手段と、
前記第２立上り演算手段によって演算される第２立上り周期を時系列に従って記憶する第２立上り記憶手段と、
前記第２立下り演算手段によって演算される第２立下り周期を時系列に従って記憶する第２立下り記憶手段と、
前記第１立上り計時手段によって計時される第１立上り計時時間と、前記第２立下り記憶手段に記憶される最新の第２立下り周期とを比較する第１比較手段と、
前記第１立下り計時手段によって計時される第１立下り計時時間と、前記第２立上り記憶手段に記憶される最新の第２立上り周期とを比較する第２比較手段と、
前記第２立上り計時手段によって計時される第２立上り計時時間と、前記第１立上り記憶手段に記憶される最新の第１立上り周期とを比較する第３比較手段と、
前記第２立下り計時手段によって計時される第２立下り計時時間と、前記第１立下り記憶手段に記憶される最新の第１立下り周期とを比較する第４比較手段と、
前記比較結果に基づいて値を出力する出力手段であって、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果に基づいて、前記第１立上り計時時間または前記第２立下り周期のいずれか長い方の値を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果に基づいて、前記第１立下り計時時間または前記第２立上り周期のいずれか長い方の値を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果に基づいて、前記第２立上り計時時間または前記第１立上り周期のいずれか長い方の値を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第４比較手段の比較結果に基づいて、前記第２立下り計時時間または前記第１立下り周期のいずれか長い方の値を出力する出力手段とを含むことを特徴とする制御装置である。
【００２５】
さらに本発明は、前記出力手段は、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果、第１立上り計時時間が最新の第２立下り周期より短い場合、最新の第２立下り周期を出力し、第１立上り計時時間が最新の第２立下り周期より短くない場合、第１立上り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果、第１立下り計時時間が最新の第２立上り周期より短い場合、最新の第２立上り周期を出力し、第１立下り計時時間が最新の第２立上り周期より短くない場合、第１立下り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果、第２立上り計時時間が最新の第１立上り周期より短い場合、最新の第１立上り周期を出力し、第２立上り計時時間が最新の第１立上り周期より短くない場合、第２立上り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第４比較手段の比較結果、第２立下り計時時間が最新の第１立下り周期より短い場合、最新の第１立下り周期を出力し、第２立下り計時時間が最新の第１立下り周期より短くない場合、第２立下り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力する出力手段とを含むことを特徴とする。
【００２６】
さらに本発明は、駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期の第１パルス信号を取得する第１周期信号取得手段と、
前記第１パルス信号から電気角で約９０度位相のずれた第２パルス信号を取得する第２周期信号取得手段と、
前記第１パルス信号および第２パルス信号の立上りエッジおよび立下りエッジをそれぞれ検出するエッジ検出手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第１立上り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第１立下り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第２立上り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する第２立下り計時手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号の立上りエッジとの第１周期を演算する第１演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号の立上りエッジとの第２周期を演算する第２演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第２パルス信号の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号の立下りエッジとの第３周期を演算する第３演算手段と、
前記エッジ検出手段によって第１パルス信号の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号の立下りエッジとの第４周期を演算する第４演算手段と、
前記第１演算手段によって演算される第１周期を時系列に従って記憶する第１記憶手段と、
前記第２演算手段によって演算される第２周期を時系列に従って記憶する第２記憶手段と、
前記第３演算手段によって演算される第３周期を時系列に従って記憶する第３記憶手段と、
前記第４演算手段によって演算される第４周期を時系列に従って記憶する第４記憶手段と、
前記第１立上り計時手段によって計時される第１立上り計時時間と、前記第１記憶手段に記憶される最新の第１周期とを比較する第１比較手段と、
前記第２立上り計時手段によって計時される第２立上り計時時間と、前記第２記憶手段に記憶される最新の第２周期とを比較する第２比較手段と、
前記第１立下り計時手段によって計時される第１立下り計時時間と、前記第３記憶手段に記憶される最新の第３周期とを比較する第３比較手段と、
前記第２立下り計時手段によって計時される第２立下り計時時間と、前記第４記憶手段に記憶される最新の第４周期とを比較する第４比較手段と、
前記比較結果に基づいて値を出力する出力手段であって、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果に基づいて、第１立上り計時時間が最新の第１周期より短い場合、それぞれ最新の第１周期と第２周期と第３周期と第４周期との周期合計期間を出力し、第１立上り計時時間が最新の第１周期より短くない場合、第１立上り計時時間と、それぞれ最新の第２周期と第３周期と第４周期との合計の第１合計期間を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果に基づいて、第２立上り計時時間が最新の第２周期より短い場合、周期合計期間を出力し、第２立上り計時時間が最新の第２周期より短くない場合、第２立上り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第３周期と第４周期との合計の第２合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果に基づいて、第１立下り計時時間が最新の第３周期より短い場合、周期合計期間を出力し、第１立下り計時時間が最新の第３周期より短くない場合、第１立下り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第２周期と第４周期との合計の第３合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、第４比較手段の比較結果に基づいて、第２立下り計時時間が最新の第４周期より短い場合、周期合計期間を出力し、第２立下り計時時間が最新の第４周期より短くない場合、第２立下り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第２周期と第３周期との合計の第４合計期間を出力する出力手段とを含むことを特徴とする制御装置である。
【００２７】
さらに本発明は、前記第１比較手段は、前記第１立上り計時手段によって計時される第１立上り計時時間と、前記第４記憶手段に記憶される最新の第４周期とを比較し、
前記第２比較手段は、前記第２立上り計時手段によって計時される第２立上り計時時間と、前記第１記憶手段に記憶される最新の第１周期とを比較し、
前記第３比較手段は、前記第１立下り計時手段によって計時される第１立下り計時時間と、前記第２記憶手段に記憶される最新の第２周期とを比較し、
前記第４比較手段は、前記第２立下り計時手段によって計時される第２立下り計時時間と、前記第３記憶手段に記憶される最新の第３周期とを比較し、
前記出力手段は、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果に基づいて、第１立上り計時時間が最新の第４周期より短い場合、周期合計期間を出力し、第１立上り計時時間が最新の第４周期より短くない場合、第１合計期間を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果に基づいて、第２立上り計時時間が最新の第１周期より短い場合、周期合計期間を出力し、第２立上り計時時間が最新の第１周期より短くない場合、第２合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果に基づいて、第１立下り計時時間が最新の第２周期より短い場合、周期合計期間を出力し、第１立下り計時時間が最新の第２周期より短くない場合、第３合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、第４比較手段の比較結果に基づいて、第２立下り計時時間が最新の第３周期より短い場合、周期合計期間を出力し、第２立下り計時時間が最新の第３周期より短くない場合、第４合計期間を出力することを特徴とする。
【００２８】
さらに本発明は、前記第１比較手段は、前記第１合計期間と、前記周期合計期間とを比較し、
前記第２比較手段は、前記第２合計期間と、前記周期合計期間とを比較し、
前記第３比較手段は、前記第３合計期間と、前記周期合計期間とを比較し、
前記第４比較手段は、前記第４合計期間と、前記周期合計期間とを比較し、
前記出力手段は、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果に基づいて、第１合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第１合計期間が周期合計期間より短くない場合、第１合計期間を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果に基づいて、第２合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第２合計期間が周期合計期間より短くない場合、第２合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果に基づいて、第３合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第３合計期間が周期合計期間より短くない場合、第３合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、第４比較手段の比較結果に基づいて、第４合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第４合計期間が周期合計期間より短くない場合、第４合計期間を出力することを特徴とする。
【００２９】
さらに本発明は、前記出力手段は、
前記第２パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第１比較手段の比較結果、第１合計期間を出力する場合、第１合計期間と予め定める付加時間との合計の第１付加合計期間を出力し、
前記第２パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第１パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第２比較手段の比較結果、第２合計期間を出力する場合、第２合計期間と予め定める付加時間との合計の第２付加合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立上りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立上りエッジを検出するまで、前記第３比較手段の比較結果、第３合計期間を出力する場合、第３合計期間と予め定める付加時間との第３付加合計期間を出力し、
前記第１パルス信号の立下りエッジを検出してから前記第２パルス信号の立下りエッジを検出するまで、前記第４比較手段の比較結果、第４合計期間を出力する場合、第４合計期間と予め定める付加時間との合計の第４付加合計期間を出力することを特徴とする。
【００３０】
さらに本発明は、前記出力手段によって出力される値は、被駆動体の速度に基づいて設定される境界値以下の場合に有効とし、前記境界値より大きい場合、無効とすることを特徴とする。
【００３１】
さらに本発明は、駆動手段を制御する制御装置であって、
駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の予め定める変位量に応じた速度情報を、定期または不定期に取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得される速度情報を時系列に従って記憶する取得情報記憶手段と、
取得される速度情報が、取得情報記憶手段に記憶される直前の予め定める時間にわたって、予め定める範囲内の一定値であるか否かを判断する判断手段と、
判断手段の判断結果、取得される速度情報が一定値である場合、前記速度情報に予め定める値を加算した制御値を出力し、取得される速度情報が一定値でない場合、前記速度情報を制御値として出力する制御値生成手段と、
前記制御値生成手段によって出力される制御値と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の速度を演算する速度演算手段と、
前記速度演算手段によって演算される速度に基づいて、駆動手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする制御装置である。
【００３２】
さらに本発明は、駆動手段を制御する制御装置であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の予め定める変位量に応じた速度情報を、定期または不定期に取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得される速度情報を時系列に従って記憶する取得情報記憶手段と、
前記取得手段によって取得される速度情報が、取得情報記憶手段に記憶される速度情報に基づいて、予め定める範囲内にある直前の一定期間を、算出する一定期間算出手段と、
前記一定期間算出手段によって算出される一定期間と、前記取得情報記憶手段に記憶される速度情報のうち、前記一定期間前の速度情報との時間の長さを比較する期間比較手段と、
前記期間比較手段の比較結果に基づいて、前記一定期間が前記一定期間前の速度情報より短い場合、取得手段によって取得される速度情報と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の速度を演算し、前記一定期間が前記一定期間前の速度情報より短くない場合、前記取得手段によって取得される速度情報と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の仮速度を演算し、前記仮速度から予め定める値を減算して被駆動体の速度を演算する速度演算手段と、
前記速度演算手段によって演算される速度に基づいて、駆動手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする制御装置である。
【００３３】
さらに本発明は、前記速度演算手段は、
前記期間比較手段の比較結果、前記一定期間が前記一定期間前の速度情報より短い場合、前記取得手段によって取得される速度情報と、被駆動体の予め定める変位量に基づいて、被駆動体の速度を演算し、
前記一定期間が前記一定期間前の速度情報より短くない場合、前記取得手段によって取得される速度情報と、駆動体の予め定める変位量に基づいて、被駆動体の仮速度を演算し、前記仮速度に予め定める減衰率を乗じて被駆動体の速度を演算することを特徴とする。
【００３４】
さらに本発明は、前記減衰率は、前記一定期間の時間の長さが長くなるに従って、小さくなるように設定されることを特徴とする。
【００３５】
さらに本発明は、駆動手段を制御する制御方法であって、
前記駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期のパルス信号を取得し、
前記パルス信号の立上りエッジおよび立下りエッジのいずれか一方のエッジを検出し、
前記エッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始し、
前記エッジが検出されると、該エッジの１つ前に検出されるエッジとの周期を演算し、
計時される計時時間と、演算される最新のエッジの周期との時間の長さを比較し、
比較結果に基づいて、前記計時時間または前記周期のいずれか長い方の値を出力することを特徴とする制御方法である。
【００３６】
さらに本発明は、駆動手段を制御する制御方法であって、
駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の予め定める変位量に応じた速度情報を、定期または不定期に取得し、
取得される速度情報が、取得される直前の予め定める時間にわたって、予め定める範囲内の一定値であるか否かを判断し、
判断結果、取得される速度情報が一定値である場合、前記速度情報に予め定める値を加算した制御値を出力し、取得される速度情報が一定値でない場合、前記速度情報を制御値として出力し、
出力される前記制御値と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の速度を演算し、
演算される速度に基づいて、駆動手段を制御することを特徴とする制御方法である。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、計時手段によって計時される計時時間と、記憶手段に記憶される最新のエッジの周期との時間の長さを比較手段によって比較し、その比較結果に基づいて、計時時間または周期のいずれか長い方の値を出力する。従来の技術では、次のエッジ周期が検出されるまでの間、単に最新のエッジの周期を出力していたが、本発明のように計時時間が最新のエッジの周期より長い場合は、計時時間を出力するので、高精度にパルス信号の周期を予測してリアルタイムに近似することができる。これによって高精度に出力されたパルス信号の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【００３８】
また本発明によれば、出力手段は、比較結果、計時時間が前記周期より短い場合、最新の周期を出力し、計時時間が前記周期より短くない場合、計時時間に付加時間を付加した値を出力する。計時時間が前記周期より短くない場合は、計時時間は、時間の経過とともに大きくなるので、前もって付加期間を付加することによって、より実際の被駆動体の速度に近似させることができる。これによって、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【００３９】
さらに本発明によれば、パルス信号の立上りエッジと立下りエッジとの両方が個別に検出され、パルス信号の立下りエッジを検出してからパルス信号の立上りエッジを検出するまで、第１比較手段の比較結果に基づいて、立上り計時時間または立下り周期のいずれか長い方の値を出力し、パルス信号の立上りエッジを検出してから前記パルス信号の立下りエッジを検出するまで、第２比較手段の比較結果に基づいて、立下り計時時間または立上り周期のいずれか長い方の値を出力する。したがって比較する間隔が、立上りエッジ間を比較するよりも、細かくなるので、高精度にパルス信号の周期を予測してリアルタイムに近似することができる。これによって高精度に出力されたパルス信号の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【００４０】
さらに本発明によれば、出力手段は、比較結果に基づいて、立上り計時時間または立下り計時時間を出力する場合は、付加時間を付加した値を出力する。したがって立上り計時時間または立下り計時時間は、時間の経過とともに大きくなるので、前もって付加期間を付加することによって、より実際の被駆動体の速度に近似させることができる。これによって、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【００４１】
さらに本発明によれば、計時手段によって計時される計時時間と、記憶手段に記憶される２つ前の周期との時間の長さを比較し、その比較結果に基づいて、計時時間または２つ前の周期のいずれか長い方の値に、最新の周期を加算した値を出力する。したがって比較する間隔が、立上りエッジ間まはた立下りエッジ間を比較するよりも、細かくなるので、高精度にパルス信号の周期を予測してリアルタイムに近似することができる。これによって高精度に出力されたパルス信号の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【００４２】
さらに本発明によれば、出力手段は、比較結果に基づいて、計時時間を含む値を出力する場合は、計時時間に最新の周期を加算した値に、さらに予め定める付加時間を付加した値を出力する。計時時間は、時間の経過とともに大きくなるので、前もって付加期間を付加することによって、より実際の被駆動体の速度に近似させることができる。これによって、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【００４３】
さらに本発明によれば、第１パルス信号と、第１パルス信号から電気角で約９０度位相のずれた第２パルス信号との、立上りエッジと立下りエッジとがそれぞれ個別に検出される。第１〜第４比較手段は、それぞれ第１および第２パルス信号の周期と、各パルス信号のエッジの計時時間とを比較し、出力手段は、比較結果に基づいて、いずれか長い方の値を出力する。したがって位相が異なる２つのパルス信号を用いることによって、パルス信号が１つの場合よりも、比較する間隔が、より細かくなるので、高精度にパルス信号の周期を予測してリアルタイムに近似することができる。これによって高精度に出力されたパルス信号の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【００４４】
さらに本発明によれば、出力手段は、比較結果に基づいて、各パルス信号のエッジの計時時間を出力する場合は、付加時間を付加した値を出力する。したがって計時時間は、時間の経過とともに大きくなるので、前もって付加期間を付加することによって、より実際の被駆動体の速度に近似させることができる。これによって、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【００４５】
さらに本発明によれば、第１パルス信号と、第１パルス信号から電気角で約９０度位相のずれた第２パルス信号との、立上りエッジと立下りエッジとがそれぞれ個別に検出される。出力手段は、各計時時間が、各最新の周期より短い場合、周期合計期間を出力し、各計時時間が最新の周期より短くない場合、各計時時間と、残余の周期との合計である第１〜第４合計期間をそれぞれ出力する。したがって位相が異なる２つのパルス信号を用いることによって、パルス信号が１つの場合よりも、比較する間隔が、より細かくなるので、高精度にパルス信号の周期を予測してリアルタイムに近似することができる。これによって高精度に出力されたパルス信号の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【００４６】
さらに本発明によれば、各比較手段は、各計時手段によって計時される計時時間と、各記憶手段に記憶される最新の周期とを比較する。このような各比較手段であっても、前述と同様の効果を達成することができる。
【００４７】
さらに本発明によれば、各比較手段は、前記各合計期間と、周期合計期間とを比較する。このような各比較手段であっても、前述と同様の効果を達成することができる。
【００４８】
さらに本発明によれば、出力手段は、各合計期間を出力する場合、各合計期間と予め定める付加時間との合計の各付加合計期間を出力する。したがって各合計期間には、計時時間が含まれるので、計時時間は、時間の経過とともに大きくなる。このように前もって付加期間を各合計期間に付加することによって、より実際の被駆動体の速度に近似させることができる。これによって、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【００４９】
さらに本発明によれば、出力手段によって出力される値は、被駆動体の速度に基づいて設定される境界値以下の場合に有効とし、前記境界値より大きい場合、無効とする。出力手段によって出力される値が大きくなりすぎると、出力される値に基づいて算出される値は、０に近づくので、予め境界値を設定することによって、有効と判断される出力値だけに基づいて、被駆動体の速度を算出することができる。これによって所望の制御を達成することができる。
【００５０】
さらに本発明によれば、制御値生成手段は、判断手段の判断結果、取得される速度情報が一定値である場合、前記速度情報に予め定める値を加算した制御値を出力し、取得される速度情報が一定値でない場合、前記速度情報を制御値として出力する。速度情報が予め定める時間にわたって一定値である場合は、被駆動体の変位量が小さいので、速度が徐々に小さくなっていると予測することができるので、速度情報に予め定める値を加算して値を大きくすることによって、算出される速度を徐々に小さくすることができる。これによって被駆動体の速度が小さくなってきている場合であっても、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【００５１】
さらに本発明によれば、速度演算手段は、比較結果に基づいて、一定期間が一定期間前の速度情報より短くない場合、取得される速度情報と、被駆動体の変位量とに基づいて、被駆動体の仮速度を演算し、前記仮速度から予め定める値を減算して被駆動体の速度を演算する。一定期間が一定期間前の速度情報より短くない場合、被駆動体の変位量が小さいので、速度が徐々に小さくなっていると予測することができるので、演算される仮速度から予め定める値を減算して演算される速度を小さくすることによって、算出される速度を小さくすることができる。これによって被駆動体の速度が小さくなってきている場合であっても、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【００５２】
さらに本発明によれば、一定期間が一定期間前の速度情報より短くない場合、取得される速度情報と、駆動体の予め定める変位量に基づいて、被駆動体の仮速度を演算し、前記仮速度に予め定める減衰率を乗じて被駆動体の速度を演算する。したがって速度を小さくする減衰率を高精度に設定することによって、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【００５３】
さらに本発明によれば、減衰率は、前記一定期間の時間の長さが長くなるに従って、小さくなるように設定される。時間の経過にともなって、速度が小さくなると予測されるので、減衰率を徐々に小さくすることによって、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【００５４】
さらに本発明によれば、計時される計時時間と、最新のエッジの周期との時間の長さを比較し、その比較結果に基づいて、計時時間または周期のいずれか長い方の値を出力する。従来の技術では、次のエッジ周期が検出されるまでの間、単に最新のエッジの周期を出力していたが、本発明のように計時時間が最新のエッジの周期より長い場合は、計時時間を出力するので、高精度にパルス信号の周期を近似することができる。これによって高精度に出力されたパルス信号の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【００５５】
さらに本発明によれば、判断結果、取得される速度情報が一定値である場合、前記速度情報に予め定める値を加算した制御値を出力し、取得される速度情報が一定値でない場合、前記速度情報を制御値として出力する。速度情報が予め定める時間にわたって一定値である場合は、被駆動体の変位量が小さいので、速度が徐々に小さくなっていると予測することができるので、速度情報に予め定める値を加算して値を大きくすることによって、算出される速度を徐々に小さくすることができる。これによって被駆動体の速度が小さくなってきている場合であっても、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。各フローチャートの開始条件は、記載した開始条件だけに必ずしも限定されるものではない。
【００５７】
図１は、本発明の第１の実施の形態のサーボ制御システム２０の電気的構成を概略的に示すブロック図である。サーボ制御システム２０は、モータ２１などの駆動手段によって変位される被駆動体の速度情報をフィードバックして、駆動手段をサーボ制御する。
【００５８】
サーボ制御システム２０は、被駆動体を駆動する駆動手段を制御するための装置である。駆動手段は、モータ２１などの駆動源によって実現される。駆動手段は、たとえばインクジェット装置に搭載され、記録媒体を印刷位置へ送るオートシートフィーダ（ＡＳＦ）モータ２１である場合、被駆動体がその記録媒体となる。したがってサーボ制御システム２０は、記録媒体を所望の印刷位置へ高精度に配置できるように、ＡＳＦモータ２１を制御する。サーボ制御システム２０は、サーボコントローラ２２、モータドライバ２３、モータ２１、エンコーダ２４およびエンコーダ信号制御部２５を含んで構成される。
【００５９】
サーボコントローラ２２は、目標位置および目標速度が入力され、被駆動体が目標位置および目標速度となるように、モータ２１を制御する。サーボコントローラ２２は、所定間隔のサーボ周期になると、エンコーダ信号制御部２５に記憶される被駆動体の速度情報を読取る。サーボコントローラ２２は、エンコーダ信号制御部２５から読取る被駆動体の速度情報、および入力される目標位置および目標速度に基づいて、演算を行い、最適な制御情報を、たとえばパルス幅変調（Pulse Width Modulation：略称ＰＷＭ）して、モータドライバ２３に出力する。
【００６０】
モータドライバ２３は、入力された制御情報に従ってモータ２１に指令電圧を出力する。モータ２１は、ＤＣモータ２１によって実現され、モータドライバ２３にから与えられる指令電圧に基づいてモータ軸が回転する。
【００６１】
エンコーダ２４は、モータ２１の駆動に応じて変位される被駆動体の速度に応じた周期のパルス信号３６を生成し、生成した信号をエンコーダ信号制御部２５へ出力する。エンコーダ２４は、たとえば図３５に関連して説明したエンコーダ６と同様の構成によって実現される。したがって前述したようにパルス信号３６の周期は、被駆動体の予め定める変位量を変位する時間と同一である。予め定める変位量は、前述のコードホイール９に設けられる光を透過する部分９ａと光を透過しない部分９ｂとの間隔２Ｌによって決定される。
【００６２】
エンコーダ信号制御部２５は、制御装置であって、エンコーダ２４から与えられるパルス信号３６に基づいて、速度情報を演算し、演算した速度情報を、サーボコントローラ２２に与える。エンコーダ信号制御部２５は、エッジ検出手段２６、エッジ間隔カウント手段２７、エッジ間隔履歴記憶手段２８、比較手段２９、速度情報記憶手段３１、設定情報記憶手段３２および中央処理装置（Central Processing Unit：略称ＣＰＵ３０）を含んで構成され、前記各構成要素はシステムバス１９によって互いに電気的に接続される。
【００６３】
エッジ検出手段２６は、エンコーダ２４から与えられるパルス信号３６のエッジを検出する。ここでエッジとは、パルス信号３６の立上りエッジまたは立下りエッジを含む。
【００６４】
エッジ間隔カウント手段２７は、計時手段であって、エッジ検出手段２６によってエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する。したがってエッジ間隔カウント手段２７は、エッジが検出される毎に、初期値からカウントが開始される。またエッジ間隔カウント手段２７は、演算手段としての機能を有し、エッジ検出手段２６によってエッジが検出されると、該エッジの１つ前に検出されるエッジとの周期を演算する。したがってエッジ間隔カウント手段２７は、パルス信号３６の立上りエッジから立上りエッジの周期、または立下りエッジから立下りエッジまでの周期を演算し、演算された周期をエッジ間隔履歴記憶手段２８に与える。
【００６５】
エッジ間隔履歴記憶手段２８は、エッジ間隔カウント手段２７から与えられる周期を、時系列に従って記憶する。比較手段２９は、エッジ間隔カウント手段２７によって計時される計時時間と、エッジ間隔履歴記憶手段２８に記憶される最新の周期との時間の長さを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。したがって比較手段２９は、エッジを検出してから次のエッジを検出するまで、該エッジを検出してからの経過時間と、１つ前のエッジの周期、つまり１つ前のエッジ間隔とを比較する。
【００６６】
ＣＰＵ３０は、出力手段であって、比較手段２９による比較結果に基づいて、比較した計時時間または周期のいずれかの値を速度情報として、速度情報記憶手段３１に出力する。ＣＰＵ３０は、たとえばマイクロコンピュータによって実現される。
【００６７】
速度情報記憶手段３１は、ＣＰＵ３０から与えられる速度情報を、時系列的に記憶する。サーボコントローラ２２は、前述したように、予め定めるサーボ周期毎に、速度情報記憶手段３１に記憶される最新の速度情報を読出し、読出した速度情報に基づいて制御情報を演算する。
【００６８】
設定情報記憶手段３２は、各種設定を一時的、または長期的に記憶する。設定情報記憶手段３２は、たとえば、各制御に用いられる制御プログラムなどが記憶されるリードオンリーメモリ（Read Only Memory：略称ＲＯＭ）３３、ＣＰＵ３０の処理に用いられる一時的な情報が記憶されるランダムアクセスメモリ（Random Access Memory：略称ＲＡＭ）３４および各構成要素の処理に用いられる一時的な情報を記憶する共有ＲＡＭ３５を含んで構成される。したがってＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３３に記憶される制御プログラムを実行し、各構成部を制御する。
【００６９】
図２は、本発明の第１の実施の形態のサーボ制御システム２０の電気的構成を示すブロック図である。図２では、エンコーダ信号制御部２５の主要な構成に関して示し、残余の構成、たとえば設定情報記憶手段３２は図１に示す構成と同様であるので、図示を省略する。図２に示すエンコーダ信号制御部２５は、パルス信号３６の立上りエッジを検出して、速度情報を演算する構成である。本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５では、パルス信号３６の立上りエッジを検出して、立上りエッジに基づいて制御する。
【００７０】
立上りエッジ検出部３７は、エッジ検出手段２６であって、エンコーダ２４から与えられるパルス信号３６の立上りエッジを検出する。立上りエッジ間隔カウント部３８は、エッジ間隔カウント手段２７であって、立上りエッジ検出部３７によって立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する。
【００７１】
立上りエッジ間隔カウント部３８は、計時した立上り計時時間を、比較部２９に与える。また立上りエッジ間隔カウント部３８は、立上りエッジ検出部３７によって立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される立上りエッジとの周期を演算し、演算された立上り周期を立上りエッジ間隔履歴部３９に与える。
【００７２】
立上りエッジ間隔履歴部３９は、立上りエッジ間隔カウント部３８から与えられる立上り周期を、時系列に従って記憶する。比較部２９は、立上りエッジ間隔カウント部３８によって計時される立上り計時時間と、立上りエッジ間隔履歴部３９に記憶される最新の立上り周期との時間の長さを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。
【００７３】
ＣＰＵ３０は、比較部２９の比較結果に基づいて、立上り計時時間または立上り周期のいずれか長い方の値を速度情報記憶部３１に出力する。速度情報記憶部３１は、ＣＰＵ３０から与えられる速度情報を時系列的に記憶する。
【００７４】
次に、エンコーダ信号制御部２５の動作についてフローチャートを用いて説明する。各フローチャートの動作は、エンコーダ信号制御部２５のＣＰＵ３０によって行われる。図３は、エンコーダ信号制御部２５のＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。この処理は、電源投入状態で繰り返し実行される。図４は、ＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。図４に示すタイミングチャートは、図３に示すＣＰＵ３０の動作に関連している。
【００７５】
ステップａ１では、立上りエッジ間隔カウント部３８によって計時される立上り計時時間と、立上りエッジ間隔履歴部３９に記憶される最新の立上り周期との時間の長さを比較し、立上り計時時間が立上り周期より短い場合、ステップａ２に移り、短くない場合、ステップａ３に移る。
【００７６】
ステップａ２では、立上りエッジ間隔履歴部３９に記憶される最新の立上り周期を出力し、本フローを終了する。ステップａ３では、立上りエッジ間隔カウント部３８によって計時される立上り計時時間を出力し、本フローを終了する。
【００７７】
このような動作を、図４を参照して説明すると、パルス信号３６は、時刻ｔ１１にて立上りエッジが検出され、時刻ｔ１１から立上り周期ａ経過後に、時刻ｔ１２にて再び立上りエッジが検出される。時刻ｔ１２から１つ前の立上り周期ａが経過する時刻ｔ１３までは、時刻ｔ１２から計時が開始される立上り計時時間ｂ’が立上り周期ａより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として１つ前の立上り周期ａを出力する。また時刻ｔ１３から次の立上りエッジが検出される時刻ｔ１５までは、時刻ｔ１３から立上り計時時間ｂ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として立上り計時時間ｂ’を出力する。
【００７８】
同様に、時刻ｔ１５から１つ前の立上り周期である立上り周期ｂが経過する時刻ｔ１６までは、時刻ｔ１５から計時が開始される立上り計時時間ｃ’が周期ｂより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として１つ前の立上り周期ｂを出力する。また時刻ｔ１６から次の立上りエッジが検出される時刻ｔ１７までは、時刻ｔ１６から立上り計時時間ｃ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として立上り計時時間ｃ’を出力する。したがってサーボ周期が時刻ｔ１３と時刻ｔ１５との間の時刻ｔ１４である場合、図４に示すように、速度情報は立上り計時時間ｂ’である。
【００７９】
図５は、速度情報と時刻との関係を示すグラフである。図６は、速度と時刻との関係を示すグラフである。図５および図６は、図４に示すタイミングチャートに関連している。図６に示す速度は、前述したコードホイールに設けられる光を透過する部分と光を透過しない部分との間隔２Ｌを、図５に示す速度情報で除した値である。図５に示すように、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までは、速度情報は、立上り周期ａである。また時刻ｔ１３から時刻ｔ１５までは、速度情報は、立上りエッジ間隔カウント部３８によって計時されている立上り計時時間ｂ’である。この速度情報を除した値が、図６に示す被駆動体の検出した速度とされる。
【００８０】
以上、説明したように、本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５では、立上りエッジ間隔カウント部３８によって計時される立上り計時時間と、立上りエッジ間隔履歴部３９に記憶される最新の立上りエッジの立上り周期との時間の長さを比較し、その比較結果に基づいて、立上り計時時間または立上り周期のいずれか長い方の値を出力する。従来の技術では、次の立上り周期が検出されるまでの間、単に最新の立上り周期を出力していたが、本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５のように立上り計時時間が最新の立上り周期より長い場合は、立上り計時時間を出力するので、高精度にパルス信号３６の周期を予測して、リアルタイムに近似することができる。これによって高精度に出力されたパルス信号３６の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【００８１】
また本実施の形態では、ＣＰＵ３０は、立上りエッジ間隔カウント部３８によって計時される立上り計時時間と、立上りエッジ間隔履歴部３９に記憶される最新の立上り周期との時間の長さを比較し、その比較結果に基づいて、立上り計時時間または立上り周期のいずれか長い方の値を出力すしているが、これに限ることはなく、立上り計時時間が最新の立下り周期より短くない場合、立上り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力するように構成してもよい。
【００８２】
この付加時間は、たとえば速度情報をサンプリングする最短のサンプリング周期に設定され、たとえば５００ｎｓに設定される。このように付加期間を付加することによって、立上り計時時間が立上り周期より短くない場合は、立上り計時時間は、図５に示すように、時間の経過とともに大きくなるので、前もって付加期間を付加することによって、より実際の被駆動体の速度情報に近似させることができる。たとえば立上り計時時間ｂ’のとき、付加期間を付加することによって、立上り周期ｂに近似させることができる。これによって、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【００８３】
このような付加期間は、そのサンプリング周期に基づいて適宜設定される。付加期間が小さすぎると、前述の近似する効果が小さくなり、付加期間が大きすぎると、近似させるべき周期より大きくなりすぎるおそれがあるので、付加期間は、前述のようにサンプリング周期に基づいて、設定されることが好ましい。
【００８４】
次に、本実施の形態の他の例のエンコーダ信号制御部２５に関して説明する。図７は、本例のＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。本例のエンコーダ信号制御部２５では、パルス信号３６の立下りエッジを検出して、立下りエッジに基づいて制御する点が前述のエンコーダ信号制御部２５と異なる。
【００８５】
このようなエンコーダ信号制御部２５のＣＰＵ３０の動作を、図７を参照して動作を説明すると、パルス信号３６は、時刻ｔ２１にて立下りエッジが検出され、時刻ｔ２１から立下り周期ａ経過後に、時刻ｔ２２にて再び立下りエッジが検出される。時刻ｔ２２から１つ前の立下り周期ａが経過する時刻ｔ２３までは、時刻ｔ２２から計時が開始される立下り計時時間ｂ'が立下り周期ａより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として１つ前の立下り周期ａを出力する。また時刻ｔ２３から次の立下りエッジが検出される時刻ｔ２５までは、時刻ｔ２３から立下り計時時間ｂ'の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として立下り計時時間ｂ’を出力する。
【００８６】
同様に、時刻ｔ２５から１つ前の周期である立下り周期ｂが経過する時刻ｔ２６までは、時刻ｔ２５から計時が開始される立下り計時時間ｃ'が立下り周期ｂより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として１つ前の立下り周期ｂを出力する。また時刻ｔ２６から次の立下りエッジが検出される時刻ｔ２７までは、時刻ｔ２６から立下り計時時間ｃ'の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として立下り計時時間ｃ’を出力する。したがって本例のエンコーダ信号制御部２５は、前述のエンコーダ信号制御部２５と同様の作用および効果を達成することができる。
【００８７】
次に、本発明の第２の実施の形態のサーボ制御システム２０ａに関して説明する。図８は、本発明の第２の実施の形態のサーボ制御システム２０ａの電気的構成を示すブロック図である。図８では、エンコーダ信号制御部２５ａの主要な構成に関して示し、残余の構成、たとえば設定情報記憶手段３２は図１に示す構成と同様であるので、図示を省略する。図８に示すエンコーダ信号制御部２５ａは、パルス信号３６の立上りエッジおよび立下りエッジを個別に検出して、速度情報を演算する構成である。本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ａは、前述の第１の実施の形態のエンコーダ信号制御部２５と類似しており、第１の実施の形態のエンコーダ信号制御部２５に、さらに立下りエッジ検出部４０、立下りエッジ間隔カウント部４１および立下りエッジ間隔履歴部４２を含んで構成される。また第１の実施の形態の比較部２９は、さらに第１比較部４３および第２比較部４４を含んで構成される。
【００８８】
立下りエッジ検出部４０は、エンコーダ２４から与えられるパルス信号３６の立下りエッジを検出する。立下りエッジ間隔カウント部４１は、立下り計時手段であって、立下りエッジ検出部４０によって立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する。
【００８９】
立下りエッジ間隔カウント部４１は、計時した計時時間を、第２比較部４４に与える。また立下りエッジ間隔カウント部４１は、立下りエッジ検出部４０によって立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される立下りエッジとの立下り周期を演算し、演算された立下り周期を立下りエッジ間隔履歴部４２に与える。
【００９０】
立下りエッジ間隔履歴部４２は、立下りエッジ間隔カウント部４１から与えられる立下り周期を、時系列に従って記憶する。
【００９１】
第１比較部４３は、第１比較手段であって、立上りエッジ間隔カウント部３８によって計時される立上り計時時間と立下りエッジ間隔履歴部４２に記憶される最新の立下り周期との時間の長さを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。第２比較部４４は、第２比較手段であって、立下りエッジ間隔カウント部４１によって計時される立下り計時時間と立上りエッジ間隔履歴部３９に記憶される最新の立上り周期との時間の長さを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。
【００９２】
ＣＰＵ３０は、パルス信号３６の立下りエッジを検出してからパルス信号３６の立上りエッジを検出するまで、第１比較部４３の比較結果に基づいて、立上り計時時間または立下り周期のいずれか長い方の値を出力する。またＣＰＵ３０は、パルス信号３６の立上りエッジを検出してからパルス信号３６の立下りエッジを検出するまで、第２比較部４４の比較結果に基づいて、立下り計時時間または立上り周期のいずれか長い方の値を出力する。
【００９３】
次に、エンコーダ信号制御部２５ａの動作についてフローチャートを用いて説明する。図９は、エンコーダ信号制御部２５ａのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。この処理は、電源投入状態で繰り返し実行される。図１０は、ＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１０に示すタイミングチャートは、図９に示すＣＰＵ３０の動作に関連している。
【００９４】
ステップｂ１では、現在時刻が、立下りエッジを検出してから立上りエッジを検出するまでの第１経過期間であるか否かを判断し、第１経過期間である場合、ステップｂ２に移り、第１経過期間でない場合、ステップｂ５に移る。
【００９５】
ステップｂ２では、第１経過期間であるので、立上りエッジ間隔カウント部３８によって計時される立上り計時時間と、立下りエッジ間隔履歴部４２に記憶される最新の立下り周期との時間の長さを比較し、立上り計時時間が立下り周期より短い場合、ステップｂ３に移り、短くない場合、ステップｂ４に移る。
【００９６】
ステップｂ３では、立下りエッジ間隔履歴部４２に記憶される最新の立下り周期を出力し、本フローを終了する。ステップｂ４では、立上りエッジ間隔カウント部３８によって計時される立上り計時時間を出力し、本フローを終了する。
【００９７】
ステップｂ５では、現在時刻が、第１経過期間なく、パルス信号３６の立上りエッジを検出してからパルス信号３６の立下りエッジを検出するまでの第２経過期間であるので、立下りエッジ間隔カウント部４１によって計時される立下り計時時間と、立上りエッジ間隔履歴部３９に記憶される最新の立上り周期との時間の長さを比較し、立下り計時時間が立上り周期より短い場合、ステップｂ６に移り、短くない場合、ステップｂ７に移る。
【００９８】
ステップｂ６では、立上りエッジ間隔履歴部３９に記憶される最新の立上り周期を出力し、本フローを終了する。ステップｂ７では、立下りエッジ間隔カウント部４１によって計時される立下り計時時間を出力し、本フローを終了する。
【００９９】
このような動作を、図１０を参照して説明すると、パルス信号３６は、時刻ｔ３１にて立上りエッジが検出され、時刻ｔ３１から立上り周期ａ経過後に、時刻ｔ３３にて再び立上りエッジが検出される。パルス信号３６が時刻ｔ３２にて立下りエッジが検出され、時刻ｔ３２から立下り周期ｂ経過後に、時刻ｔ３５にて再び立下りエッジが検出される。
【０１００】
時刻ｔ３３から時刻ｔ３５までは、第２経過期間であり、時刻ｔ３３から時刻ｔ３４までは、時刻ｔ３２から計時が開始される立下り計時時間ｂ'が立上り周期ａより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として１つ前の立上り周期、つまり最新の立上り周期である立上り周期ａを出力する。また時刻ｔ３４から次の立下りエッジが検出される時刻ｔ３５までは、時刻ｔ３２からの立下り計時時間ｂ'の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として立下り計時時間ｂ’を出力する。
【０１０１】
時刻ｔ３５から時刻ｔ３８までは、第１経過期間であり、時刻ｔ３５から時刻ｔ３６までは、時刻ｔ３３から計時が開始される立上り計時時間ｃ'が１つ前の立下り周期ｂより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として１つ前の周期である立下り周期ｂを出力する。また時刻ｔ３６から次の立上りエッジが検出される時刻ｔ３８までは、時刻ｔ３３からの立上り計時時間ｃ'の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として立上り計時時間ｃ’を出力する。
【０１０２】
同様に、時刻ｔ３８から時刻ｔ３１０までは、第２経過期間であり、時刻ｔ３８から時刻ｔ３９までは、時刻ｔ３５から計時が開始される立下り計時時間ｄ’が立上り周期ｃより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として１つ前の立上り周期ｃを出力する。また時刻ｔ３９から次の立下りエッジが検出される時刻ｔ３１０までは、時刻ｔ３５からの立下り計時時間ｄ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として立下り計時時間ｄ’を出力する。
【０１０３】
同様に、時刻ｔ３１０から時刻ｔ３１２までは、第１経過期間であり、時刻ｔ３１０から時刻ｔ３１１までは、時刻ｔ３８から計時が開始される立上り計時時間ｅ’が１つ前の立下り周期ｄより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として１つ前の立下り周期ｄを出力する。また時刻ｔ３１１から次の立上りエッジが検出される時刻ｔ３１２までは、時刻ｔ３８からの立上り計時時間ｅ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として立上り計時時間ｅ’を出力する。したがってサーボ周期が時刻ｔ３６と時刻ｔ３８との間の時刻ｔ３７である場合、図１０に示すように、速度情報は立上り計時時間ｃ’である。
【０１０４】
以上説明したように、本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ａでは、パルス信号３６の立上りエッジと立下りエッジとの両方が個別に検出され、パルス信号３６の立下りエッジを検出してからパルス信号３６の立上りエッジを検出するまでの第１経過期間では、第１比較部４３の比較結果に基づいて、立上り計時時間または立下り周期のいずれか長い方の値を出力し、パルス信号３６の立上りエッジを検出してからパルス信号３６の立下りエッジを検出するまでの第２経過期間では、第２比較部４４の比較結果に基づいて、立下り計時時間または立上り周期のいずれか長い方の値を出力する。したがって比較する間隔が、立上りエッジ間または立下りエッジ間を比較するよりも、細かくなるので、高精度にパルス信号３６の周期を予測してリアルタイムに近似することができる。これによって高精度に出力されたパルス信号３６の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【０１０５】
また本実施の形態では、ＣＰＵ３０は、第１比較部４３の比較結果、立上り計時時間が立下り周期より短くない場合、立上り計時時間を出力しているが、これに限ることはなく、立上り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力するように構成してもよい。同様に、ＣＰＵ３０は、第２比較部４４の比較結果、立下り計時時間が立上り周期より短くない場合、立下り計時時間を出力しているが、これに限ることはなく、立下り計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力するように構成してもよい。これによって前述した付加期間に関する効果を達成することができる。
【０１０６】
次に、本発明の第３の実施の形態のサーボ制御システム２０ｂに関して説明する。図１１は、本発明の第３の実施の形態のサーボ制御システム２０ｂの電気的構成を示すブロック図である。図１１では、エンコーダ信号制御部２５ｂの主要な構成に関して示し、残余の構成、たとえば設定情報記憶手段３２は図１に示す構成と同様であるので、図示を省略する。図１１に示すエンコーダ信号制御部２５ｂは、パルス信号３６の立上りエッジおよび立下りエッジの両方のエッジを検出して、速度情報を演算する構成である。本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｂは、前述の第１の実施の形態のエンコーダ信号制御２５と類似しており、第１の実施の形態のエンコーダ信号制御部２５に、両エッジ検出部４５４５、エッジ間隔カウント部４６およびエッジ間隔履歴部４７を含んで構成される。
【０１０７】
両エッジ検出部４５は、エンコーダ２４から与えられるパルス信号３６のエッジを検出する。エッジ間隔カウント部４６は、両エッジ検出部４５によってエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する。
【０１０８】
エッジ間隔カウント部４６は、計時したエッジ計時時間を、比較部２９に与える。またエッジ間隔カウント部４６は、両エッジ検出部４５によってエッジが検出されると、該エッジの１つ前に検出されるエッジとのエッジ周期を演算し、演算されたエッジ周期をエッジ間隔履歴部４７に与える。
【０１０９】
エッジ間隔履歴部４７は、エッジ間隔カウント部４６から与えられるエッジ周期を、時系列に従って記憶する。
【０１１０】
比較部２９は、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるエッジ計時時間とエッジ間隔履歴部４７に記憶される２つ前のエッジ周期との時間の長さを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。
【０１１１】
ＣＰＵ３０は、比較部２９の比較結果に基づいて、エッジ計時時間または２つ前のエッジ周期のいずれか長い方の値に、１つ前のエッジ周期を加算した値を出力する。
【０１１２】
次に、エンコーダ信号制御部２５ｂの動作についてフローチャートを用いて説明する。図１２は、エンコーダ信号制御部２５ｂのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。この処理は、電源投入状態で繰り返し実行される。図１３は、ＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１３に示すタイミングチャートは、図１２に示すＣＰＵ３０の動作に関連している。
【０１１３】
ステップｃ１では、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるエッジ計時時間と、エッジ間隔履歴部４７に記憶される２つ前のエッジ周期との時間の長さを比較し、エッジ計時時間がエッジ周期より短い場合、ステップｃ２に移り、短くない場合、ステップｃ３に移る。
【０１１４】
ステップｃ２では、エッジ間隔履歴部４７に記憶される２つ前のエッジ周期に、１つ前のエッジ周期を加算した値を出力し、本フローを終了する。ステップｃ３では、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるエッジ計時時間に１つ前のエッジ周期を加算した値を出力し、本フローを終了する。
【０１１５】
このような動作を、図１３を参照して説明すると、パルス信号３６が時刻ｔ４１にてエッジが検出され、時刻ｔ４１からエッジ周期ａ経過後に、時刻ｔ４２にて再びエッジが検出される。また時刻ｔ４２からエッジ周期ｂ経過後に、時刻ｔ４３にて再びエッジが検出される。
【０１１６】
時刻ｔ４３から２つ前のエッジ周期ａが経過する時刻ｔ４４までは、時刻ｔ４３から計時が開始されるエッジ計時時間ｃ'が２つ前のエッジ周期ａより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として２つ前のエッジ周期ａに１つ前のエッジ周期ｂを加算した値♯１を出力する。また時刻ｔ４４から次のエッジが検出される時刻ｔ４５までは、時刻ｔ４４からエッジ計時時間ｃ'の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報としてエッジ計時時間ｃ'に１つ前のエッジ周期ｂを加算した値♯２を出力する。
【０１１７】
同様に、時刻ｔ４５から２つ前のエッジ周期であるエッジ周期ｂが経過する時刻ｔ４６までは、時刻ｔ４５から計時が開始されるエッジ計時時間ｄ'が２つ前のエッジ周期ｂより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として２つ前のエッジ周期ｂに１つ前のエッジ周期ｃを加算した値♯３を出力する。また時刻ｔ４６から次のエッジが検出される時刻ｔ４８までは、時刻ｔ４６からエッジ計時時間ｄ'の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報としてエッジ計時時間ｄ'に１つ前のエッジ周期ｃを加算した値♯４を出力する。
【０１１８】
同様の処理が繰返され、ＣＰＵ３０は、時刻ｔ４８から時刻ｔ４９までは、速度情報として２つ前のエッジ周期ｃに１つ前のエッジ周期ｄを加算した値♯５を出力し、時刻ｔ４９から時刻ｔ４１０までは、速度情報としてエッジ計時時間ｅ'に１つ前のエッジ周期ｄを加算した値♯６を出力する。またＣＰＵ３０は、時刻ｔ４１０から時刻ｔ４１１までは、速度情報として２つ前のエッジ周期ｄに１つ前のエッジ周期ｅを加算した値♯７を出力し、時刻ｔ４１１から時刻ｔ４１２までは、速度情報としてエッジ計時時間ｆ'に１つ前のエッジ周期ｅを加算した値♯８を出力する。したがってサーボ周期が時刻ｔ４６と時刻ｔ４８との間の時刻ｔ４７である場合、図１３に示すように、速度情報は値♯４である。
【０１１９】
以上説明したように、本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｂでは、パルス信号３６の両方のエッジが検出されるので、比較する間隔が、立上りエッジ間または立下りエッジ間を比較するよりも、細かくなるので、高精度にパルス信号３６の周期を予測してリアルタイムに近似することができる。これによって高精度に出力されたパルス信号３６の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【０１２０】
また本実施の形態では、ＣＰＵ３０は、比較部２９の比較結果、エッジ計時時間が２つ前のエッジ周期より短くない場合、エッジ計時時間に１つ前のエッジ周期を加算した値を出力しているが、これに限ることはなく、さらに予め定める付加時間を付加した値を出力するように構成してもよい。これによって前述した付加期間に関する効果を達成することができる。
【０１２１】
次に、本発明の第４の実施の形態のサーボ制御システム２０ｃに関して説明する。図１４は、本発明の第４の実施の形態のサーボ制御システム２０ｃの電気的構成を示すブロック図である。図１４では、エンコーダ信号制御部２５ｃの主要な構成に関して示し、残余の構成、たとえば設定情報記憶手段３２は図１に示す構成と同様であるので、図示を省略する。図１４に示すエンコーダ信号制御部２５ｃは、第１パルス信号３６と、第１パルス信号３６から電気角で約９０度位相のずれた第２パルス信号４８の立上りエッジおよび立下りエッジの両方のエッジをそれぞれ検出して、速度情報を演算する構成である。本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｃは、前述の第１〜第３の実施の形態と類似しており、第１パルス信号３６に関する処理を行うＡ相処理部、第２パルス信号４８に関する処理を行うＢ相処理部、第１〜第４比較部４３，４４，４９，５０、ＣＰＵ３０および速度情報記憶部３１を含んで構成される。
【０１２２】
第２パルス信号４８は、第１パルス信号３６に基づいて、第１パルス信号３６から電気角で８８度以上９２度以下、好ましくは９０度位相がずれた波形を有する。換言すると、第２パルス信号４８は、第１パルス信号３６から半周期位相がずれた波形を有する。
【０１２３】
Ａ相処理部は、Ａ相立上りエッジ検出部５１、Ａ相立下りエッジ検出部５４、Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２、Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５、Ａ相立上りエッジ間隔履歴部５３およびＡ相立下りエッジ間隔履歴部５６を含む。
【０１２４】
Ａ相立上りエッジ検出部５１は、エッジ検出手段であって、第１パルス信号３６の立上りエッジを検出する。Ａ相立下りエッジ検出部５４は、エッジ検出手段であって、第１パルス信号３６の立下りエッジを検出する。
【０１２５】
Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２は、第１立上り計時手段であって、Ａ相立上りエッジ検出部５１によって第１パルス信号３６の立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する。Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２は、計時した第１立上り計時時間であるＡ相立上り計時時間を、第１比較部４３に与える。またＡ相立上りエッジ間隔カウント部５２は、第１立上り演算手段であって、Ａ相立上りエッジ検出部５１によって第１パルス信号３６の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号３６の立上りエッジとの第１立上り周期であるＡ相立上り周期を演算し、演算されたＡ相立上り周期をＡ相立上りエッジ間隔履歴部５３に与える。
【０１２６】
Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５は、第１立下り計時手段であって、Ａ相立下りエッジ検出部５４によって第１パルス信号３６の立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する。Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５は、計時した第１立下り計時時間であるＡ相立下り計時時間を、第２比較部４４に与える。またＡ相立下りエッジ間隔カウント部５５は、第１立下り演算手段であって、Ａ相立下りエッジ検出部５４によって第１パルス信号３６の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号３６の立下りエッジとの第１立下り周期であるＡ相立下り周期を演算し、演算されたＡ相立下り周期をＡ相立下りエッジ間隔履歴部５６に与える。
【０１２７】
Ａ相立上りエッジ間隔履歴部５３は、第１立上り記憶手段であって、Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２から与えられるＡ相立上り周期を、時系列に従って記憶する。Ａ相立下りエッジ間隔履歴部５６は、第１立下り記憶手段であって。Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５から与えられるＡ相立下り周期を、時系列に従って記憶する。
【０１２８】
Ｂ相処理部は、Ｂ相立上りエッジ検出部５７、Ｂ相立下りエッジ検出部６０、Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８、Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１、Ｂ相立上りエッジ間隔履歴部５９およびＢ相立下りエッジ間隔履歴部６２を含む。
【０１２９】
Ｂ相立上りエッジ検出部５７は、エッジ検出手段であって、第２パルス信号４８の立上りエッジを検出する。Ｂ相立下りエッジ検出部６０は、エッジ検出手段であって、第２パルス信号４８の立下りエッジを検出する。
【０１３０】
Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８は、第２立上り計時手段であって、Ｂ相立上りエッジ検出部５７によって第２パルス信号４８の立上りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する。Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８は、計時した第２立上り計時時間であるＢ相立上り計時時間を、第３比較部４９に与える。またＢ相立上りエッジ間隔カウント部５８は、第２立上り演算手段であって、Ｂ相立上りエッジ検出部５７によって第２パルス信号４８の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号４８の立上りエッジとの第２立上り周期であるＢ相立上り周期を演算し、演算されたＢ相立上り周期をＢ相立上りエッジ間隔履歴部５９に与える。
【０１３１】
Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１は、第２立下り計時手段であって、Ｂ相立下りエッジ検出部６０によって第２パルス信号４８の立下りエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する。Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１は、計時した第２立下り計時時間であるＢ相立下り計時時間を、第４比較部５０に与える。またＢ相立下りエッジ間隔カウント部６１は、第２立下り演算手段であって、Ｂ相立下りエッジ検出部６０によって第２パルス信号４８の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号４８の立下りエッジとの第２立下り周期であるＢ相立下り周期を演算し、演算されたＢ相立下り周期をＢ相立下りエッジ間隔履歴部６２に与える。
【０１３２】
Ｂ相立上りエッジ間隔履歴部５９は、第２立上り記憶手段であって、Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８から与えられるＢ相立上り周期を、時系列に従って記憶する。Ｂ相立下りエッジ間隔履歴部６２は、第２立下り記憶手段であって。Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１から与えられるＢ相立下り周期を、時系列に従って記憶する。
【０１３３】
第１比較部４３は、第１比較手段であって、Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２によって計時されるＡ相立上り計時時間と、Ｂ相立下りエッジ間隔履歴部６２に記憶される最新のＢ相立下り周期とを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。
【０１３４】
第２比較部４４は、第２比較手段であって、Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５によって計時されるＡ相立下り計時時間と、Ｂ相立上りエッジ間隔履歴部５９に記憶される最新のＢ相立上り周期とを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。
【０１３５】
第３比較部４９は、第３比較手段であって、Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８によって計時されるＢ相立上り計時時間と、Ａ相立上りエッジ間隔履歴部５３に記憶される最新のＡ相立上り周期とを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。
【０１３６】
第４比較部５０は、第４比較手段であって、Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１によって計時されるＢ相立下り計時時間と、Ａ相立下りエッジ間隔履歴部５６に記憶される最新のＡ相立下り周期とを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。
【０１３７】
ＣＰＵ３０は、第２パルス信号４８の立下りエッジを検出してから第１パルス信号３６の立上りエッジを検出するまでの第１比較期間、第１比較部４３の比較結果に基づいて、Ａ相立上り計時時間またはＢ相立下り周期のいずれか長い方の値を出力する。
【０１３８】
またＣＰＵ３０は、第２パルス信号４８の立上りエッジを検出してから第１パルス信号３６の立下りエッジを検出するまでの第２比較期間、第２比較部４４の比較結果に基づいて、Ａ相立下り計時時間またはＢ相立上り周期のいずれか長い方の値を出力する。
【０１３９】
またＣＰＵ３０は、第１パルス信号３６の立上りエッジを検出してから第２パルス信号４８の立上りエッジを検出するまでの第３比較期間、第３比較部４９の比較結果に基づいて、Ｂ相立上り計時時間またはＡ相立上り周期のいずれか長い方の値を出力する。
【０１４０】
またＣＰＵ３０は、第１パルス信号３６の立下りエッジを検出してから第２パルス信号４８の立下りエッジを検出するまでの第４比較期間、第４比較部５０の比較結果に基づいて、Ｂ相立下り計時時間またはＡ相立下り周期のいずれか長い方の値を出力する。速度情報記憶部３１は、ＣＰＵ３０から与えられる速度情報を時系列的に記憶する。
【０１４１】
次に、エンコーダ信号制御部２５ｃの動作についてフローチャートを用いて説明する。各フローチャートの動作は、エンコーダ信号制御部２５ｃのＣＰＵ３０によって行われる。図１５は、エンコーダ信号制御部２５ｃのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。この処理は、電源投入状態で繰り返し実行される。図１６は、ＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１６に示すタイミングチャートは、図１５に示すＣＰＵ３０の動作に関連している。
【０１４２】
ステップｄ１では、現在時刻が、第２パルス信号４８の立下りエッジを検出してから第１パルス信号３６の立上りエッジを検出するまでの第１比較期間であるか否かを判断し、第１比較期間である場合、ステップｄ２に移り、第１比較期間でない場合、ステップｄ５に移る。
【０１４３】
ステップｄ２では、第１比較期間であるので、Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２によって計時されるＡ相立上り計時時間と、Ｂ相立下りエッジ間隔履歴部６２に記憶される最新のＢ相立下り周期との時間の長さを比較し、Ａ相立上り計時時間がＢ相立下り周期より短い場合、ステップｄ３に移り、短くない場合、ステップｄ４に移る。
【０１４４】
ステップｄ３では、Ｂ相立下りエッジ間隔履歴部６２に記憶される最新のＢ相立下り周期を出力し、本フローを終了する。ステップｄ４では、Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２によって計時されるＡ相立上り計時時間を出力し、本フローを終了する。
【０１４５】
ステップｄ５では、現在時刻が、第２パルス信号４８の立上りエッジを検出してから第１パルス信号３６の立下りエッジを検出するまでの第２比較期間であるか否かを判断し、第２比較期間である場合、ステップｄ６に移り、第２比較期間でない場合、ステップｄ９に移る。
【０１４６】
ステップｄ６では、第２比較期間であるので、Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５によって計時されるＡ相立下り計時時間と、Ｂ相立上りエッジ間隔履歴部５９に記憶される最新のＢ相立上り周期との時間の長さを比較し、Ａ相立下り計時時間がＢ相立上り周期より短い場合、ステップｄ７に移り、短くない場合、ステップｄ８に移る。
【０１４７】
ステップｄ７では、Ｂ相立上りエッジ間隔履歴部５９に記憶される最新のＢ相立上り周期を出力し、本フローを終了する。ステップｄ８では、Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５によって計時されるＡ相立下り計時時間を出力し、本フローを終了する。
【０１４８】
ステップｄ９では、現在時刻が、第１パルス信号３６の立上りエッジを検出してから第２パルス信号４８の立上りエッジを検出するまでの第３比較期間であるか否かを判断し、第３比較期間である場合、ステップｄ１０に移り、第３比較期間でない場合、ステップｄ１３に移る。  
【０１４９】
ステップｄ１０では、第３比較期間であるので、Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８によって計時されるＢ相立上り計時時間と、Ａ相立上りエッジ間隔履歴部５３に記憶される最新のＡ相立上り周期との時間の長さを比較し、Ｂ相立上り計時時間がＡ相立上り周期より短い場合、ステップｄ１１に移り、短くない場合、ステップｄ１２に移る。
【０１５０】
ステップｄ１１では、Ａ相立上りエッジ間隔履歴部５３に記憶される最新のＡ相立上り周期を出力し、本フローを終了する。ステップｄ１２では、Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８によって計時されるＢ相立上り計時時間を出力し、本フローを終了する。
【０１５１】
ステップｄ１３では、第１から第３比較期間ではなく、第１パルス信号３６の立下りエッジを検出してから第２パルス信号４８の立下りエッジを検出するまでの第４比較期間であるので、Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１によって計時されるＢ相立下り計時時間と、Ａ相立下りエッジ間隔履歴部５６に記憶される最新のＡ相立下り周期との時間の長さを比較し、Ｂ相立上り計時時間がＡ相立下り周期より短い場合、ステップｄ１４に移り、短くない場合、ステップｄ１５に移る。
【０１５２】
ステップｄ１４では、Ａ相立下りエッジ間隔履歴部５６に記憶される最新のＡ相立下り周期を出力し、本フローを終了する。ステップｄ１５では、Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１によって計時されるＢ相立下り計時時間を出力し、本フローを終了する。
【０１５３】
このような動作を、図１６を参照して説明すると、第１パルス信号３６は、時刻ｔ５１にてＡ相立上りエッジが検出され、時刻ｔ５１からＡ相立上り周期ａ経過後に、時刻ｔ５５にて再びＡ相立上りエッジが検出される。また第２パルス信号４８は、時刻ｔ５２にてＢ相立上りエッジが検出され、時刻ｔ５２からＢ相立上り周期ｂ経過後に、時刻ｔ５７にて再びＢ相立上りエッジが検出される。
【０１５４】
また第１パルス信号３６は、時刻ｔ５３にてＡ相立下りエッジが検出され、時刻ｔ５３からＡ相立下り周期ｃ経過後に、時刻ｔ５９にて再びＡ相立下りエッジが検出される。また第２パルス信号４８は、時刻ｔ５４にてＢ相立下りエッジが検出され、時刻ｔ５４からＢ相立下り周期ｄ経過後に、時刻ｔ５１１にて再びＢ相立下りエッジが検出される。
【０１５５】
時刻ｔ５５から時刻ｔ５７までは、第３比較期間であり、時刻ｔ５５から時刻ｔ５６までは、時刻ｔ５３から計時が開始されるＢ相立下り計時時間ｂ’がＡ相立上り周期ａより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として最新のＡ相立上り周期ａを出力する。また時刻ｔ５６から次のＢ相立上りエッジが検出される時刻ｔ５７までは、時刻ｔ５６からのＢ相立上り計時時間ｂ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報としてＢ相立上り計時時間ｂ’を出力する。
【０１５６】
時刻ｔ５７から時刻ｔ５９までは、第２比較期間であるので、時刻ｔ５７から時刻ｔ５８までは、時刻ｔ５４から計時が開始されるＡ相立下り計時時間ｃ’が最新のＢ相立上り周期ｂより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として最新のＢ相立上り周期ｂを出力する。また時刻ｔ５８から次のＡ相立下りエッジが検出される時刻ｔ５９までは、時刻ｔ５８からのＡ相立下り計時時間ｃ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報としてＡ相立下り計時時間ｃ’を出力する。
【０１５７】
時刻ｔ５９から時刻ｔ５１１までは、第４比較期間であり、時刻ｔ５９から時刻ｔ５１０までは、時刻ｔ５５から計時が開始されるＢ相立下り計時時間ｄ’がＡ相立下り周期ｃより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として最新のＡ相立下り周期ｃを出力する。また時刻ｔ５１０から次のＢ相立下りエッジが検出される時刻ｔ５１１までは、時刻ｔ５１０からのＢ相立下り計時時間ｄ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報としてＢ相立下り計時時間ｄ’を出力する。
【０１５８】
時刻ｔ５１１から時刻ｔ５１３までは、第１比較期間であり、時刻ｔ５１１から時刻ｔ５１２までは、時刻ｔ５７から計時が開始されるＡ相立上り計時時間ｅ’がＢ相立下り周期ｄより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として最新のＢ相立下り周期ｄを出力する。また時刻ｔ５１２から次のＡ相立上りエッジが検出される時刻ｔ５１３までは、時刻ｔ５７からのＡ相立上り計時時間ｅ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報としてＡ相立上り計時時間ｅ’を出力する。
【０１５９】
以下、同様の処理が繰返され、時刻ｔ５１３から時刻ｔ５１５までは、第３比較期間であり、時刻ｔ５１３から時刻ｔ５１４までは、ＣＰＵ３０は速度情報として最新のＡ相立上り周期ｅを出力する。また時刻ｔ５１４から時刻ｔ５１５までは、ＣＰＵ３０は速度情報としてＢ相立上り計時時間ｆ’を出力する。
【０１６０】
また時刻ｔ５１５から時刻ｔ５１８までは、第２比較期間であるので、前述と同様の処理がされ、時刻ｔ５１５から時刻ｔ５１７までは、ＣＰＵ３０は速度情報として最新のＢ相立上り周期ｆを出力する。また時刻ｔ５１７から時刻ｔ５１８までは、ＣＰＵ３０は速度情報としてＡ相立下り計時時間ｇ’を出力する。したがってサーボ周期が時刻ｔ５１５と時刻ｔ５１７との間の時刻ｔ５１６である場合、図１６に示すように、速度情報はＢ相立上り周期ｆである。
【０１６１】
以上説明したように、本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｃでは、Ａ相の第１パルス信号３６と、Ｂ相の第２パルス信号４８との、立上りエッジと立下りエッジとがそれぞれ個別に検出される。第１〜第４比較部４３，４４，４９，５０は、それぞれ第１パルス信号３６および第２パルス信号４８の周期と、各パルス信号３６のエッジの計時時間とを比較し、ＣＰＵ３０は、比較結果に基づいて、いずれか長い方の値を出力する。したがって前述のように位相が異なる２つのパルス信号３６，４８を用いることによって、パルス信号３６が１つの場合よりも、比較する間隔が、より細かくなるので、高精度にパルス信号３６の周期を予測してリアルタイムに近似することができる。これによって高精度に出力されたパルス信号３６の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【０１６２】
また本実施の形態では、ＣＰＵ３０は、第１〜第４比較部４３，４４，４９，５０の比較結果、第１および第２パルス信号３６，４８の各計時時間を出力する場合、計時時間の値のまま出力しているが、これに限ることはなく、各計時時間に予め定める付加時間を付加した値を出力するように構成してもよい。これによって前述した付加期間に関する効果を達成することができる。
【０１６３】
次に、本発明の第５の実施の形態のサーボ制御システム２０ｄに関して説明する。図１７は、本発明の第５の実施の形態のサーボ制御システム２０ｄの電気的構成を示すブロック図である。図１７では、エンコーダ信号制御部２５ｄの主要な構成に関して示し、残余の構成、たとえば設定情報記憶手段３２は図１に示す構成と同様であるので、図示を省略する。図１７に示すエンコーダ信号制御部２５ｄは、第１パルス信号３６および第２パルス信号４８の立上りエッジおよび立下りエッジの両方のエッジを検出して、速度情報を演算する構成である。本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｄは、前述の第３の実施の形態と類似しており、第３の実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｂに、Ａ相Ｂ相両エッジ検出部６３を含んで構成される。
【０１６４】
Ａ相Ｂ相両エッジ検出部６３は、エッジ検出手段であって、エンコーダ２４から与えられる第１パルス信号３６および第２パルス信号４８のエッジをそれぞれ検出する。エッジ間隔カウント部４６は、第１および第２立上り計時手段および第１および第２立下り計時手段としての機能を有し、Ａ相Ｂ相両エッジ検出部６３によってエッジが検出されると、その検出時刻から起算して計時を開始する。
【０１６５】
エッジ間隔カウント部４６は、計時したエッジ計時時間を、比較部２９に与える。またエッジ間隔カウント部４６は、第１〜第４演算手段としての機能を有し、Ａ相Ｂ相両エッジ検出部６３によってエッジが検出されると、該エッジの１つ前に検出されるエッジとのエッジ周期を演算し、演算されたエッジ周期をエッジ間隔履歴部４７に与える。
【０１６６】
エッジ間隔履歴部４７は、第１〜第４記憶手段としての機能を有し、エッジ間隔カウント部４６から与えられるエッジ周期を、時系列に従って記憶する。
【０１６７】
比較部２９は、第１〜第４比較手段としての機能を有し、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるエッジ計時時間とエッジ間隔履歴部４７に記憶される４つ前のエッジ周期との時間の長さを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。
【０１６８】
ＣＰＵ３０は、比較部２９の比較結果に基づいて、エッジ計時時間または４つ前のエッジ周期のいずれか長い方の値に、最新のエッジ周期と、２つ前のエッジ周期と、３つ前のエッジ周期とを加算した値を出力する。
【０１６９】
次に、エンコーダ信号制御部２５ｄの動作についてフローチャートを用いて説明する。図１８は、エンコーダ信号制御部２５ｄのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。この処理は、電源投入状態で繰り返し実行される。図１９は、ＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。図１９に示すタイミングチャートは、図１８に示すＣＰＵ３０の動作に関連している。
【０１７０】
ステップｅ１では、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるエッジ計時時間と、エッジ間隔履歴部４７に記憶される４つ前のエッジ周期との時間の長さを比較し、エッジ計時時間が前記エッジ周期より短い場合、ステップｅ２に移り、短くない場合、ステップｅ３に移る。
【０１７１】
ステップｅ２では、エッジ間隔履歴部４７に記憶される最新のエッジ周期から４つ前までのエッジ周期を合計した周期合計期間を出力し、本フローを終了する。ステップｅ３では、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるエッジ計時時間に最新のエッジ周期から３つ前のエッジ周期までを合計した部分合計周期を加算した値を出力し、本フローを終了する。
【０１７２】
このような動作を、図１９を参照して説明すると、第１パルス信号３６が時刻ｔ６１にて立上りエッジが検出され、時刻ｔ６１からエッジ周期ａ経過後に、時刻ｔ６２にて第２パルス信号４８の立上りエッジが検出される。また時刻ｔ６２からエッジ周期ｂ経過後に、時刻ｔ６３にてＡ相立下りエッジが検出される。また時刻ｔ６３からエッジ周期ｃ経過後に、時刻ｔ６４にてＢ相立下りエッジが検出される。また時刻ｔ６４からエッジ周期ｄ経過後に、時刻ｔ６５にてＡ相立上りエッジが検出される。
【０１７３】
時刻ｔ６５から４つ前のエッジ周期ａが経過する時刻ｔ６６までは、時刻ｔ６５から計時が開始されるエッジ計時時間ｅ’が４つ前のエッジ周期ａより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として４つ前のエッジ周期ａと、３つ前のエッジ周期ｂと、２つ前のエッジ周期ｃと１つ前のエッジ周期である最新のエッジ周期ｄとを合計した周期合計期間♯１を出力する。また時刻ｔ６６から次のエッジが検出される時刻ｔ６７までは、時刻ｔ６６からエッジ計時時間ｅ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として３つ前のエッジ周期ｂと、２つ前のエッジ周期ｃと最新のエッジ周期ｄまでを合計した部分合計周期にエッジ計時時間ｅ’を加算した値♯２を出力する。
【０１７４】
同様に、時刻ｔ６７から４つ前のエッジ周期ｂが経過する時刻ｔ６８までは、時刻ｔ６７から計時が開始されるエッジ計時時間ｆ’が４つ前のエッジ周期ｂより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯３（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）を出力する。また時刻ｔ６８から次のエッジが検出される時刻ｔ６９までは、時刻ｔ６８からエッジ計時時間ｆ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｃ＋ｄ＋ｅ）にエッジ計時時間ｆ’を加算した値♯４（ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ’）を出力する。
【０１７５】
同様の処理が繰返され、時刻ｔ６９から時刻ｔ６１０までは、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯５（ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ）を出力する。また時刻ｔ６１０から時刻ｔ６１１までは、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｄ＋ｅ＋ｆ）にエッジ計時時間ｇ’を加算した値♯６（ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ’）を出力する。時刻ｔ６１１から時刻ｔ６１２までは、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯７（ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ）を出力する。また時刻ｔ６１２から時刻ｔ６１３までは、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｅ＋ｆ＋ｇ）にエッジ計時時間ｈ’を加算した値♯８（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ’）を出力する。
【０１７６】
時刻ｔ６１３から時刻ｔ６１４までは、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯９（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ）を出力する。また時刻ｔ６１４から時刻ｔ６１５までは、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｆ＋ｇ＋ｈ）にエッジ計時時間ｉ’を加算した値♯１０（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ’）を出力する。時刻ｔ６１５から時刻ｔ６１７までは、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯１１（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ）を出力する。また時刻ｔ６１７から時刻ｔ６１８までは、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｇ＋ｈ＋ｉ）にエッジ計時時間ｊ’を加算した値♯１２（ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ’）を出力する。したがってサーボ周期が時刻ｔ６１５と時刻ｔ６１７との間の時刻ｔ６１６である場合、図１９に示すように、速度情報は周期合計期間♯１１（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ）である。
【０１７７】
このような前述の処理は、以下の４つの処理に分けることができる。ここでＡ相立上りエッジから１つ後のＢ相立上りエッジまでの周期を第１周期とし、Ｂ相立上りエッジから１つ後のＡ相立下りエッジまでの周期を第２周期とし、Ａ相立下りエッジから１つ後のＢ相立下りエッジまでの周期を第３周期とし、Ｂ相立下りエッジから１つ後のＢ相立上りエッジまでの周期を第４周期とする。またそれぞれ最新の第１周期と第２周期と第３周期と第４周期との合計期間を、周期合計期間とする。
【０１７８】
比較部２９は、第１比較手段としての機能を有し、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるＡ相立上り計時時間と、エッジ間隔履歴部４７に記憶される最新の第１周期とを比較する。
【０１７９】
ＣＰＵ３０は、Ｂ相立下りエッジを検出してからＡ相立上りエッジを検出するまで、Ａ相立上り計時時間が最新の第１周期より短い場合、周期合計期間を出力し、Ａ相立上り計時時間が最新の第１周期より短くない場合、Ａ相立上り計時時間と、それぞれ最新の第２周期と第３周期と第４周期との合計の第１合計期間を出力する。
【０１８０】
また比較部２９は、第２比較手段としての機能を有し、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるＡ相立下り計時時間と、エッジ間隔履歴部４７に記憶される最新の第２周期とを比較する。
【０１８１】
ＣＰＵ３０は、Ｂ相立上りエッジを検出してからＡ相立下りエッジを検出するまで、Ｂ相立上り計時時間が最新の第２周期より短い場合、周期合計期間を出力し、Ｂ相立上り計時時間が最新の第２周期より短くない場合、Ｂ相立上り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第３周期と第４周期との合計の第２合計期間を出力する。
【０１８２】
また比較部２９は、第３比較手段としての機能を有し、エッジ間隔カウント部４６によってＢ相立上り計時時間と、エッジ間隔履歴部４７に記憶される最新の第３周期とを比較する。
【０１８３】
ＣＰＵ３０は、Ａ相立下りエッジを検出してからＢ相立上りエッジを検出するまで、Ａ相立下り計時時間が最新の第３周期より短い場合、周期合計期間を出力し、Ａ相立下り計時時間が最新の第３周期より短くない場合、Ａ相立下り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第２周期と第４周期との合計の第３合計期間を出力する。
【０１８４】
また比較部２９は、第４比較手段としての機能を有し、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるＢ相立下り計時時間と、エッジ間隔カウント部４６によって記憶される最新の第４周期とを比較する。
【０１８５】
またＣＰＵ３０は、Ａ相立下りエッジを検出してからＢ相立下りエッジを検出するまで、Ｂ相立下り計時時間が最新の第４周期より短い場合、周期合計期間を出力し、Ｂ相立下り計時時間が最新の第４周期より短くない場合、Ｂ相立下り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第２周期と第３周期との合計の第４合計期間を出力する。
【０１８６】
以上説明したように、本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｄでは、第１パルス信号３６と第２パルス信号４８との、立上りエッジと立下りエッジとがそれぞれ個別に検出される。ＣＰＵ３０は、各計時時間が、各最新の周期より短い場合、周期合計期間を出力し、各計時時間が最新の周期より短くない場合、各計時時間と、残余の周期との合計である第１〜第４合計期間をそれぞれ出力する。したがって位相が異なる２つのパルス信号３６，４８を用いることによって、パルス信号３６が１つの場合よりも、比較する間隔が、より細かくなるので、高精度に第１パルス信号３６の周期を予測してリアルタイムに近似することができる。これによって高精度に出力された第１パルス信号３６の周期に基づいて、被駆動体の速度を高精度に算出することができる。したがって被駆動体の速度の検出精度を高めることができ、駆動手段を安定して制御することができる。
【０１８７】
次に、本発明の第６の実施の形態のサーボ制御システム２０ｄに関して説明する。本実施の形態のサーボ制御システム２０ｄは、前述の第５の実施の形態のサーボ制御システム２０ｄと構成が類似しており、エンコーダ信号制御部２５ｄの動作が異なるので、エンコーダ信号制御部２５ｄの動作に関して説明する。
【０１８８】
比較部２９は、第１〜第４比較手段としての機能を有し、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるエッジ計時時間とエッジ間隔履歴部４７に記憶される最新のエッジ周期との時間の長さを比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。
【０１８９】
ＣＰＵ３０は、比較部２９の比較結果に基づいて、エッジ計時時間または最新のエッジ周期のいずれか長い方の値に、２つ前のエッジ周期と、３つ前のエッジ周期と、４つ前のエッジ周期とを加算した値を出力する。
【０１９０】
次に、エンコーダ信号制御部２５ｄの動作についてフローチャートを用いて説明する。図２０は、エンコーダ信号制御部２５ｄのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。この処理は、電源投入状態で繰り返し実行される。図２１は、ＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。図２１に示すタイミングチャートは、図２０に示すＣＰＵ３０の動作に関連している。
【０１９１】
ステップｆ１では、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるエッジ計時時間と、エッジ間隔履歴部４７に記憶される最新のエッジ周期との時間の長さを比較し、エッジ計時時間が前記エッジ周期より短い場合、ステップｆ２に移り、短くない場合、ステップｆ３に移る。
【０１９２】
ステップｆ２では、エッジ間隔履歴部４７に記憶される最新のエッジ周期から４つ前までのエッジ周期を合計した周期合計期間を出力し、本フローを終了する。ステップｆ３では、エッジ間隔カウント部４６によって計時されるエッジ計時時間に最新のエッジ周期から３つ前のエッジ周期までを合計した部分合計周期を加算した値を出力し、本フローを終了する。
【０１９３】
このような動作を、図２１を参照して説明すると、第１パルス信号３６が時刻ｔ７１にて立上りエッジが検出され、時刻ｔ７１からエッジ周期ａ経過後に、時刻ｔ７２にて第２パルス信号４８の立上りエッジが検出される。また時刻ｔ７２からエッジ周期ｂ経過後に、時刻ｔ７３にてＡ相立下りエッジが検出される。また時刻ｔ７３からエッジ周期ｃ経過後に、時刻ｔ７４にてＢ相立下りエッジが検出される。また時刻ｔ７４からエッジ周期ｄ経過後に、時刻ｔ７５にてＡ相立上りエッジが検出される。
【０１９４】
時刻ｔ７５から最新のエッジ周期ｄが経過する時刻ｔ７６までは、時刻ｔ７５から計時が開始されるエッジ計時時間ｅ’が最新のエッジ周期ｄより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として４つ前のエッジ周期ａと、３つ前のエッジ周期ｂと、２つ前のエッジ周期ｃと１つ前のエッジ周期ｄとを合計した周期合計期間♯１を出力する。また時刻ｔ７６から次のエッジが検出される時刻ｔ７７までは、時刻ｔ７６からエッジ計時時間ｅ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として３つ前のエッジ周期ｂと、２つ前のエッジ周期ｃと最新のエッジ周期ｄまでを合計した部分合計周期にエッジ計時時間ｅ’を加算した値♯２を出力する。
【０１９５】
同様に、時刻ｔ７７から最新のエッジ周期ｅが経過する時刻ｔ７８までは、時刻ｔ７７から計時が開始されるエッジ計時時間ｆ’が最新のエッジ周期ｅより短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯３（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）を出力する。また時刻ｔ７８から次のエッジが検出される時刻ｔ７９までは、時刻ｔ７８からエッジ計時時間ｆ’の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｃ＋ｄ＋ｅ）にエッジ計時時間ｆ’を加算した値♯４（ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ’）を出力する。
【０１９６】
同様の処理が繰返され、時刻ｔ７９から時刻ｔ７１０までは、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯５（ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ）を出力する。また時刻ｔ７１０から時刻ｔ７１１までは、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｄ＋ｅ＋ｆ）にエッジ計時時間ｇ’を加算した値♯６（ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ’）を出力する。時刻ｔ７１１から時刻ｔ７１２までは、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯７（ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ）を出力する。また時刻ｔ７１２から時刻ｔ７１３までは、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｅ＋ｆ＋ｇ）にエッジ計時時間ｈ’を加算した値♯８（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ’）を出力する。
【０１９７】
時刻ｔ７１３から時刻ｔ７１４までは、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯９（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ）を出力する。また時刻ｔ７１４から時刻ｔ７１５までは、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｆ＋ｇ＋ｈ）にエッジ計時時間ｉ’を加算した値♯１０（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ’）を出力する。時刻ｔ７１５から時刻ｔ７１７までは、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯１１（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ）を出力する。また時刻ｔ７１７から時刻ｔ７１８までは、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｇ＋ｈ＋ｉ）にエッジ計時時間ｊ’を加算した値♯１２（ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ’）を出力する。したがってサーボ周期が時刻ｔ７１５と時刻ｔ７１７との間の時刻ｔ７１６である場合、図２１に示すように、速度情報は周期合計期間♯１１（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ）である。
【０１９８】
以上、説明したように、本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｄでは、比較部２９は、エッジ間隔カウント部４６によって計時される計時時間と、エッジ間隔履歴部４７に記憶される最新の周期とを比較する。このような構成であっても、前述と同様の効果を達成することができる。
【０１９９】
次に、本発明の第７の実施の形態のサーボ制御システム２０ｅに関して説明する。図２２は、本発明の第７の実施の形態のサーボ制御システム２０ｅの電気的構成を示すブロック図である。図２２では、エンコーダ信号制御部２５ｅの主要な構成に関して示し、残余の構成、たとえば設定情報記憶手段３２は図１に示す構成と同様であるので、図示を省略する。図２２に示すエンコーダ信号制御部２５ｅは、第１パルス信号３６および第２パルス信号４８の立上りエッジおよび立下りエッジの両方のエッジを検出して、速度情報を演算する構成である。本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｅは、前述の第４の実施の形態および第６の実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｃ，２５ｄと類似しており、エンコーダ信号制御部２５ｅの動作が異なるので、エンコーダ信号制御部２５ｅの動作に関して説明する。
【０２００】
Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２は、計時したＡ相立上り計時時間を、第１比較部４３に与える。またＡ相立上りエッジ間隔カウント部５２は、第４演算手段であって、Ａ相立上りエッジ検出部５１によって第１パルス信号３６の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号４８の立下りエッジとの第４周期を演算し、演算された第４周期をＡ相立上りエッジ間隔履歴部５３に与える。
【０２０１】
Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５は、計時したＡ相立下り計時時間を、第３比較部４９に与える。またＡ相立下りエッジ間隔カウント部５５は、第２演算手段であって、Ａ相立下りエッジ検出部５４によって第１パルス信号３６の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第２パルス信号４８の立上りエッジとの第２周期を演算し、演算された第２周期をＡ相立下りエッジ間隔履歴部５６に与える。
【０２０２】
Ａ相立上りエッジ間隔履歴部５３は、第４記憶手段であって、Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２から与えられる第４周期を、時系列に従って記憶する。Ａ相立下りエッジ間隔履歴部５６は、第２記憶手段であって。Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５から与えられる第２周期を、時系列に従って記憶する。
【０２０３】
Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８は、計時したＢ相立上り計時時間を、第２比較部４４に与える。またＢ相立上りエッジ間隔カウント部５８は、第１演算手段であって、Ｂ相立上りエッジ検出部５７によって第２パルス信号４８の立上りエッジが検出されると、該立上りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号３６の立上りエッジとの第１周期を演算し、演算された第１周期をＢ相立上りエッジ間隔履歴部５９に与える。
【０２０４】
Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１は、計時したＢ相立下り計時時間を、第４比較部５０に与える。またＢ相立下りエッジ間隔カウント部６１は、第３演算手段であって、Ｂ相立下りエッジ検出部６０によって第２パルス信号４８の立下りエッジが検出されると、該立下りエッジの１つ前に検出される第１パルス信号３６の立下りエッジとの第３周期を演算し、演算された第３周期をＢ相立下りエッジ間隔履歴部６２に与える。
【０２０５】
Ｂ相立上りエッジ間隔履歴部５９は、第１記憶手段であって、Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８から与えられる第１周期を、時系列に従って記憶する。Ｂ相立下りエッジ間隔履歴部６２は、第３記憶手段であって。Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１から与えられる第３周期を、時系列に従って記憶する。
【０２０６】
第１比較部４３は、第１比較手段であって、Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２によって計時されるＡ相立上り計時時間と、Ａ相立上りエッジ間隔履歴部５３に記憶される最新の第４周期とを比較する。
【０２０７】
ＣＰＵ３０は、Ｂ相立下りエッジを検出してからＡ相立上りエッジを検出するまで、Ａ相立上り計時時間が最新の第４周期より短い場合、周期合計期間を出力し、Ａ相立上り計時時間が最新の第４周期より短くない場合、第１合計期間を出力する。
【０２０８】
第２比較部４４は、第２比較手段であって、Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８によって計時されるＢ相立上り計時時間と、Ｂ相立上りエッジ間隔履歴部５９に記憶される最新の第１周期とを比較する。
【０２０９】
ＣＰＵ３０は、Ｂ相立上りエッジを検出してからＡ相立下りエッジを検出するまで、Ａ相立下り計時時間が最新の第１周期より短い場合、周期合計期間を出力し、Ａ相立下り計時時間が最新の第１周期より短くない場合、第２合計期間を出力する。
【０２１０】
第３比較部４９は、第３比較手段であって、Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５によって計時されるＡ相立下り計時時間と、Ａ相立下りエッジ間隔履歴部５６に記憶される最新の第２周期とを比較する。
【０２１１】
ＣＰＵ３０は、Ａ相立上りエッジを検出してからＢ相立上りエッジを検出するまで、Ａ相立下り計時時間が最新の第２周期より短い場合、周期合計期間を出力し、Ａ相立下り計時時間が最新の第２周期より短くない場合、第３合計期間を出力する。
【０２１２】
第４比較部５０は、第４比較手段であって、Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１によって計時されるＢ相立下り計時時間と、最新の第３周期とを比較する。
【０２１３】
ＣＰＵ３０は、Ａ相立下りエッジを検出してからＢ相立下りエッジを検出するまで、Ｂ相立下り計時時間が最新の第３周期より短い場合、周期合計期間を出力し、Ｂ相立下り計時時間が最新の第３周期より短くない場合、第４合計期間を出力する。
【０２１４】
したがって本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｅでは、前述の第６の実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｄと同様の作用および効果を達成することができる。
【０２１５】
次に、本発明の第８の実施の形態のサーボ制御システム２０ｄに関して説明する。本実施の形態のサーボ制御システム２０ｄは、前述の第５の実施の形態および第６の実施の形態のサーボ制御システム２０ｄと類似しており、エンコーダ信号制御部２５ｄの動作が異なるので、エンコーダ信号制御部２５ｄの動作に関して説明する。
【０２１６】
比較部２９は、第１〜第４比較手段としての機能を有し、前記第１から第４合計期間と、前記周期合計期間との時間の長さをそれぞれ比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。
【０２１７】
ＣＰＵ３０は、第２パルス信号４８の立下りエッジを検出してから第１パルス信号３６の立上りエッジを検出するまでの第１比較期間、第１合計期間および周期合計期間のうちいずれか長い方の値を出力する。またＣＰＵ３０は、第２パルス信号４８の立上りエッジを検出してから第１パルス信号３６の立下りエッジを検出するまでの第２比較期間、第２合計期間および周期合計期間のうちいずれか長い方の値を出力する。
【０２１８】
またＣＰＵ３０は、第１パルス信号３６の立上りエッジを検出してから第２パルス信号４８の立上りエッジを検出するまでの第３比較期間、第３合計期間および周期合計期間のうちいずれか長い方の値を出力する。またＣＰＵ３０は、第１パルス信号３６の立下りエッジを検出してから第２パルス信号４８の立下りエッジを検出するまでの第４比較期間、第４合計期間および周期合計期間のうちいずれか長い方の値を出力する。
【０２１９】
次に、エンコーダ信号制御部２５ｄの動作についてフローチャートを用いて説明する。各フローチャートの動作は、エンコーダ信号制御部２５ｅのＣＰＵ３０によって行われる。図２３は、エンコーダ信号制御部２５ｄのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。この処理は、電源投入状態で繰り返し実行される。図２４は、ＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。図２４に示すタイミングチャートは、図２３に示すＣＰＵ３０の動作に関連している。
【０２２０】
ステップｇ１では、現在時刻が、第２パルス信号４８の立下りエッジを検出してから第１パルス信号３６の立上りエッジを検出するまでの第１比較期間であるか否かを判断し、第１比較期間である場合、ステップｇ２に移り、第１比較期間でない場合、ステップｇ５に移る。
【０２２１】
ステップｇ２では、第１比較期間であるので、第１合計期間と、周期合計期間との時間の長さを比較し、第１合計期間が周期合計期間より短い場合、ステップｇ３に移り、短くない場合、ステップｇ４に移る。
【０２２２】
ステップｇ３では、周期合計期間を出力し、本フローを終了する。ステップｇ４では、第１合計期間を出力し、本フローを終了する。
【０２２３】
ステップｇ５では、現在時刻が、第２パルス信号４８の立上りエッジを検出してから第１パルス信号３６の立下りエッジを検出するまでの第２比較期間であるか否かを判断し、第２比較期間である場合、ステップｇ６に移り、第２比較期間でない場合、ステップｇ９に移る。
【０２２４】
ステップｇ６では、第２比較期間であるので、第２合計期間と、周期合計期間との時間の長さを比較し、第２合計期間が周期合計期間より短い場合、ステップｇ７に移り、短くない場合、ステップｇ８に移る。
【０２２５】
ステップｇ７では、周期合計期間を出力し、本フローを終了する。ステップｇ８では、第２合計期間を出力し、本フローを終了する。
【０２２６】
ステップｇ９では、現在時刻が、第１パルス信号３６の立上りエッジを検出してから第２パルス信号４８の立上りエッジを検出するまでの第３比較期間であるか否かを判断し、第３比較期間である場合、ステップｇ１０に移り、第３比較期間でない場合、ステップｇ１３に移る。
【０２２７】
ステップｇ１０では、第３比較期間であるので、第３合計期間と、周期合計期間との時間の長さを比較し、第３合計期間が周期合計期間より短い場合、ステップｇ１１に移り、短くない場合、ステップｇ１２に移る。
【０２２８】
ステップｇ１１では、周期合計期間を出力し、本フローを終了する。ステップｇ１２では、第３合計期間を出力し、本フローを終了する。
【０２２９】
ステップｇ１３では、第１から第３比較期間ではなく、第１パルス信号３６の立下りエッジを検出してから第２パルス信号４８の立下りエッジを検出するまでの第４比較期間であるので、第４合計期間と、周期合計期間との時間の長さを比較し、第４合計期間が周期合計期間より短い場合、ステップｇ１４に移り、短くない場合、ステップｇ１５に移る。
【０２３０】
ステップｇ１４では、周期合計期間を出力し、本フローを終了する。ステップｇ１５では、第４合計期間を出力し、本フローを終了する。
【０２３１】
このような動作を、図２４を参照して説明すると、第１パルス信号３６が時刻ｔ８１にて立上りエッジが検出され、時刻ｔ８１からエッジ周期ａ経過後に、時刻ｔ８２にて第２パルス信号４８の立上りエッジが検出される。また時刻ｔ８２からエッジ周期ｂ経過後に、時刻ｔ８３にてＡ相立下りエッジが検出される。また時刻ｔ８３からエッジ周期ｃ経過後に、時刻ｔ８４にてＢ相立下りエッジが検出される。また時刻ｔ８４からエッジ周期ｄ経過後に、時刻ｔ８５にてＡ相立上りエッジが検出される。
【０２３２】
時刻ｔ８５から時刻ｔ８７までは、第３比較期間であり、時刻ｔ８５から時刻ｔ８６までは、時刻ｔ８５から計時が開始されるエッジ計時時間ｅ’と、部分合計周期（ｂ＋ｃ＋ｄ）との合計である第３合計期間（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ’）が、周期合計期間（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）より短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯１（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）を出力する。また時刻ｔ８６から次のエッジが検出される時刻ｔ８７までは、第３合計期間（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ’）の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として第３合計期間♯２（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ’）を出力する。
【０２３３】
時刻ｔ８７から時刻ｔ８９までは、第２比較期間であり、時刻ｔ８７から時刻ｔ８８までは、時刻ｔ８７から計時が開始されるエッジ計時時間ｆ’と、部分合計周期（ｃ＋ｄ＋ｅ）との合計である第２合計期間（ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ’）が、周期合計期間（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）より短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯３（ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ）を出力する。また時刻ｔ８８から次のエッジが検出される時刻ｔ８９までは、第２合計期間（ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ’）の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として第２合計期間♯４（ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ’）を出力する。
【０２３４】
時刻ｔ８９から時刻ｔ８１１までは、第４比較期間であり、時刻ｔ８９から時刻ｔ８１０までは、時刻ｔ８９から計時が開始されるエッジ計時時間ｇ’と、部分合計周期（ｄ＋ｅ＋ｆ）との合計である第１合計期間（ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ’）が、周期合計期間（ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ）より短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯５（ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ）を出力する。また時刻ｔ８１０から次のエッジが検出される時刻ｔ８１１までは、第１合計期間（ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ’）の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として第１合計期間♯６（ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ’）出力する。
【０２３５】
時刻ｔ８１１から時刻ｔ８１３までは、第１比較期間であり、時刻ｔ８１１から時刻ｔ８１３までは、時刻ｔ８１１から計時が開始されるエッジ計時時間ｈ’と、部分合計周期（ｅ＋ｆ＋ｇ）との合計である第４合計期間（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ’）が、周期合計期間（ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ）より短いので、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯７（ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ）を出力する。また時刻ｔ８１２から次のエッジが検出される時刻ｔ８１３までは、第４合計期間（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ’）の方が長くなるので、ＣＰＵ３０は速度情報として第４合計期間♯８（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ’）出力する。
【０２３６】
同様の処理が繰返され、時刻ｔ８１３から時刻ｔ８１４までは、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯９（ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ）を出力する。また時刻ｔ８１４から時刻ｔ８１５までは、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｆ＋ｇ＋ｈ）にエッジ計時時間ｉ’を加算した第３合計期間♯１０（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ’）を出力する。時刻ｔ８１５から時刻ｔ８１７までは、ＣＰＵ３０は速度情報として周期合計期間♯１１（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ）を出力する。また時刻ｔ８１７から時刻ｔ８１８までは、ＣＰＵ３０は速度情報として部分合計周期（ｇ＋ｈ＋ｉ）にエッジ計時時間ｊ’を加算した第２合計期間♯１２（ｇ＋ｈ＋ｉ＋ｊ’）を出力する。したがってサーボ周期が時刻ｔ８１５と時刻ｔ８１７との間の時刻ｔ８１６である場合、図１９に示すように、速度情報は周期合計期間♯１１（ｆ＋ｇ＋ｈ＋ｉ）である。
【０２３７】
以上、説明したように、本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｅでは、比較部２９は、第１から第４合計期間と、周期合計期間との時間の長さをそれぞれ比較し、比較した結果をＣＰＵ３０に与える。ＣＰＵ３０は、各比較期間に、設定される第１から第４合計期間と周期合計期間とのうち、いずれか長い方の値を出力する。このような構成であっても、前述と同様の効果を達成することができる。
【０２３８】
次に、本発明の第９の実施の形態のサーボ制御システム２０ｆに関して説明する。図２５は、本発明の第９の実施の形態のサーボ制御システム２０ｆの電気的構成を示すブロック図である。図２５では、エンコーダ信号制御部２５ｆの主要な構成に関して示し、残余の構成、たとえば設定情報記憶手段３２は図１に示す構成と同様であるので、図示を省略する。図２５に示すエンコーダ信号制御部２５ｆは、第１パルス信号３６および第２パルス信号４８の立上りエッジおよび立下りエッジの両方のエッジを検出して、速度情報を演算する構成である。本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｆは、前述の第７の実施の形態および第８の実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｄと類似しており、エンコーダ信号制御部２５ｆの動作が異なるので、エンコーダ信号制御部２５ｆの動作に関して説明する。エンコーダ信号制御部２５ｆは、５つの第１から第５加算部６４〜６８をさらに含んで構成される。
【０２３９】
Ａ相立上りエッジ間隔カウント部５２は、Ａ相立上り計時時間を第１加算部６４に与える。Ａ相立下りエッジ間隔カウント部５５は、Ａ相立下り計時時間を第３加算部６６に与える。Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部５８は、Ｂ相立上り計時時間を第２加算部６５に与える。Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部６１は、Ｂ相立下り計時時間を第４加算部６７に与える。
【０２４０】
Ａ相立上りエッジ間隔履歴部５３は、第２加算部６５、第３加算部６６、第４加算部６７および第５加算部６８に、記憶される最新の第１周期を与える。Ａ相立下りエッジ間隔履歴部５６は、第１加算部６４、第２加算部６５、第４加算部６７および第５加算部６８に、記憶される最新の第３周期を与える。
【０２４１】
Ｂ相立上りエッジ間隔履歴部５９は、第１加算部６４、第３加算部６６、第４加算部６７および第５加算部６８に、記憶される最新の第２周期を与える。Ｂ相立下りエッジ間隔履歴部６２は、第１加算部６４、第２加算部６５、第３加算部６６および第５加算部６８に、記憶される最新の第４周期を与える。
【０２４２】
第１加算部６４は、与えられるＡ相立上り計時時間と、それぞれ最新の第２周期と第３周期と第４周期との合計の第１合計期間を演算する。第１加算部６４は、演算した第１合計周期を比較部２９に与える。
【０２４３】
第２加算部６５は、与えられるＢ相立上り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第３周期と第４周期との合計の第２合計期間を演算する。第２加算部６５は、演算した第２合計周期を比較部２９に与える。
【０２４４】
第３加算部６６は、与えられるＡ相立下り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第２周期と第４周期との合計の第３合計期間を演算する。第３加算部６６は、演算した第３合計周期を比較部２９に与える。
【０２４５】
第４加算部６７は、与えられるＢ相立下り計時時間と、それぞれ最新の第１周期と第２周期と第３周期との合計の第４合計期間を演算する。第４加算部６７は、演算した第４合計周期を比較部２９に与える。
【０２４６】
第５加算部６８は、与えられる最新の第１周期と第２周期と第３周期と第４周期との合計の周期合計期間を演算する。第５加算部６８は、演算した周期合計期間を比較部２９に与える。
【０２４７】
比較部２９は、各加算部６４〜６８から与えられる第１合計期間から第４合計期間と、与えられる周期合計期間とそれぞれを比較する。
【０２４８】
ＣＰＵ３０は、第１比較期間では、比較部２９の比較結果に基づいて、第１合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第１合計期間が周期合計期間より短くない場合、第１合計期間を出力する。
【０２４９】
またＣＰＵ３０は、第２比較期間では、比較部２９の比較結果に基づいて、第２合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第２合計期間が周期合計期間より短くない場合、第２合計期間を出力する。
【０２５０】
またＣＰＵ３０は、第３比較期間では、比較部２９の比較結果に基づいて、第３合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第３合計期間が周期合計期間より短くない場合、第３合計期間を出力する。
【０２５１】
またＣＰＵ３０は、第４比較期間では、比較部２９の比較結果に基づいて、第４合計期間が周期合計期間より短い場合、周期合計期間を出力し、第４合計期間が周期合計期間より短くない場合、第４合計期間を出力する。
【０２５２】
したがって本実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｆでは、前述の第９の実施の形態のエンコーダ信号制御部２５ｆと同様の作用および効果を達成することができる。
【０２５３】
前述の第５から第９の実施の形態では、ＣＰＵ３０は、比較部２９の比較結果、計時時間を含む値を出力する場合、計時時間の値をそのまま用いて演算しているが、これに限ることはなく、さらに予め定める付加時間を付加した値を出力するように構成してもよい。
【０２５４】
具体的な付加期間に関するＣＰＵ３０の動作として、ＣＰＵ３０は、第１比較期間では、第１合計期間を出力する場合、第１合計期間と予め定める付加時間との合計の第１付加合計期間を出力する。またＣＰＵ３０は、第２比較期間では、第２合計期間を出力する場合、第２合計期間と予め定める付加時間との合計の第２付加合計期間を出力する。
【０２５５】
またＣＰＵ３０は、第３比較期間では、第３合計期間を出力する場合、第３合計期間と予め定める付加時間との第３付加合計期間を出力する。またＣＰＵ３０は、第４比較期間では、第４合計期間を出力する場合、第４合計期間と予め定める付加時間との合計の第４付加合計期間を出力する。
【０２５６】
このようにＣＰＵ３０を構成することによって、付加期間に関する構成を実現することができる。これによって前述した付加期間に関する効果を達成することができる。
【０２５７】
また前述の各実施の形態では、ＣＰＵ３０によって出力される値は、被駆動体の速度に基づいて設定される境界値以下の場合に有効とし、前記境界値より大きい場合、無効としてもよい。
【０２５８】
駆動手段により被駆動体が予め定める変位量にわたって変位したとき、１つのパルス信号３６が発生しているので、その変位量を移動するのに要した時間がエンコーダ信号制御部２５からサーボコントローラ２２に入力される速度情報である。したがって前記変位量を速度情報で除した値が、被駆動体の速度となる。
【０２５９】
この速度の算出精度に基づいて、エンコーダ信号制御部２５からサーボコントローラ２２へ出力するサーボの速度情報の境界値である最大値を決定する。図２６は、速度情報が最大値を越える場合のＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【０２６０】
パルス信号３６が発生する被駆動体が移動する変位量を、たとえば１／６００インチ、エッジ検出手段２６によって周期をカウントする１カウンタを５００ナノ秒、速度情報によって算出される算出速度の精度を少数第２位までとする場合、エンコーダ信号制御部２５ｆからサーボコントローラ２２へ出力するサーボの速度情報の最大値は、次式（１）にって求められる。
【０２６１】
算出速度の精度を、小数点第２位までとすると、算出速度が０になる速度情報の最小値は、前述の変位量を時間で除して求められる算出速度が０．０１より小さい場合なので、次式（１）によって表される。ここで変位量は、前述したように（１／６００）インチであり、時間は、αを速度情報の周期カウンタとすると、（α*５００/１０００００００００）秒である。
(１/６００)／(α×５００/１０００００００００)＜０．０１        …（１）
したがってαが３３３３３４カウント以上となると、少数点第３位以下切捨てた場合、式（１）を満足する。
【０２６２】
したがって速度情報αを３３３３３４カウントが最大値であり、この速度情報αが最大値以上になるとになると、算出速度が０、つまり無効となるように設定される。
【０２６３】
図２６に示すように、時刻ｔｔ１から開始される第１パルスの周期は、前述の速度情報αの最大値である３３３３３４カウントより長いので、時刻ｔｔ２から第１パルスの周期が速度情報の最大値未満になる時刻ｔｔ４まで、算出速度が０となるように設定される。
【０２６４】
被駆動体が停止した状態から、駆動を開始した場合は、被駆動体が移動する変位量（移動距離）がわかるまでは、算出速度を０となるように設定される。このように設定することによって、算出速度を０にしないで、推測した値にすると、駆動開始時、サーボ制御を不安定にするおそれがあるが、被駆動体が移動する変位量がわかるまでは、算出速度を０とすることによって、安定して制御することができる。
【０２６５】
ＣＰＵ３０によって出力される速度情報が大きくなりすぎると、出力される速度情報に基づいて算出される速度は、０に近づくので、前述のような最大値を設定し、最大値以下の場合に有効とし、最大値より大きい場合、無効とすることによって、有効と判断される出力値だけに基づいて、被駆動体の速度を算出することができる。したがって大きすぎる速度情報によって、速度を算出することがないので、不所望な値の速度が算出されることを防ぐことができる。
【０２６６】
次に、本発明の第１０の実施の形態のサーボ制御システム２０に関して説明する。図２７は、本発明の第１０の実施の形態のサーボ制御システム２０を構成するサーボコントローラ２２の構成を示すブロック図である。図２７に示すサーボコントローラ２２は、制御装置であって、エンコーダ信号制御部２５の速度情報記憶部３１に記憶される速度情報とエンコーダ信号制御部２５の設定情報記憶手段３２に記憶される位置情報を、サーボ周期毎に読出し、読出した速度情報と位置情報に基づいて、速度を演算する。サーボコントローラ２２は、演算した速度と位置と目標位置と目標速度に基づいて、最適な制御情報をモータドライバ２３に出力する。
【０２６７】
本実施の形態のエンコーダ信号制御２５は、エンコーダ２４から入力されるパルス信号のエッジを検出したとき、エンコーダ信号制御部２５の各部に記憶される速度情報と位置情報とを更新するように構成される。パルス信号のエッジを検出しているのにもかかわらず、位置情報もしくは速度情報のどちらか一方だけを更新して、他方を更新しないと、位置情報および速度情報の精度は悪くなる。したがってエンコーダ信号制御部２５は、パルス信号のエッジを検出する毎に、速度情報と位置情報とを更新するように構成される。
【０２６８】
サーボコントローラ２２は、取得部６９、取得情報記憶部７０、判断部７２、制御値生成部７１、速度演算部７３および制御部７４を含んで構成される。取得部６９は、取得手段であって、駆動手段の駆動に応じて変位される被駆動体の予め定める変位量に応じた速度情報と位置情報を、定期または不定期に取得し、本実施の形態では予め定めるサーボ周期毎に取得する。
【０２６９】
取得情報記憶部７０は、取得情報記憶手段であって、取得部６９によって取得される速度情報と位置情報とを時系列に従って記憶する。判断部７２は、判断手段であって、取得情報記憶部７０に記憶されている速度情報より予め定める時間にわたって、取得される位置情報が同じであるか否かを判断する。換言すると、判断部７２は、取得される位置情報が、一定期間にわたって変化しているか否かを判断する。
【０２７０】
制御値生成部７１は、制御値生成手段であって、判断部７２の判断結果、取得される位置情報が、一定期間にわたって変化していない場合、速度情報に予め定める設定値を加算した制御値を出力し、そうでない場合、速度情報を制御値として出力する。取得される位置情報が変化しなくなってから一定期間経過してから、速度情報に加算する予め定める設定値は、段々と増やしてゆくことが好ましい。これによって位置情報が変化しない場合に、直ぐに算出速度を０にしないで、算出速度を段々と０に近づけてゆくことができる。このような設定値は、算出速度を段々と０になるまで増やされ、算出速度を０に近づけてゆき、算出速度が０になってからは、増やさなくてもいい。また、速度情報に予め定める設定値を加算する代わりに、予め定める比率を乗算してもいい。また一定速度で被駆動体が駆動している場合などでは、理論的には取得される速度情報は同じ値であり、取得される位置情報は変化する。制御値生成部７１は、取得される速度情報は同じ値であっても、位置情報が変化している場合は、取得される速度情報を制御値として出力する。
【０２７１】
速度演算部７３は、速度演算手段であって、制御値生成部７１によって出力される制御値と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の速度を演算する。制御部７４は、制御手段であって、速度演算部７３によって演算される速度と取得情報記憶部７０に記憶されている位置情報と目標位置と目標速度に基づいて、最適な制御情報をモータドライバ２３に出力する。
【０２７２】
次に、サーボコントローラ２２の動作についてフローチャートを用いて説明する。図２８は、サーボコントローラ２２の制御値生成部７１による処理を示すフローチャートである。この処理は、電源投入状態で繰り返し実行される。また、この処理は、被駆動体を駆動する場合のみ繰り返し実行される。図２９は、位置情報が変化している場合の速度演算部７３の動作を説明するための図である。図３０は、位置情報が変化していない場合の速度演算部７３の動作を説明するための図である。
【０２７３】
ステップｈ１では、取得される位置情報Ｐｃと、取得情報記憶部７０に記憶される位置情報Ｐｐとを比較し、位置情報が異なる場合、ステップｈ４に移り、位置情報が同じ場合、ステップｈ２に移る。
【０２７４】
ステップｈ２では、取得した速度情報の時間Ｔｃが、取得した位置情報が変化していない時間Ｔｔｈより長いか否かを判断し、長い場合、ステップｈ４に移り、長くない場合、ステップｈ３に移る。したがってステップｈ１およびステップｈ２では、一定期間にわたって変化しているか否かを判断し、取得される位置情報が、一定期間にわたって変化していない場合、ステップｈ３に移り、そうでない場合、ステップｈ４に移る。
【０２７５】
ステップｈ３では、速度情報Ｓｃに予め定める設定値βを加算した値を制御値Ｓｏとして出力し、本フローを終了する。ステップｈ４では、取得した速度情報Ｓｃを制御値Ｓｏとして出力し、本フローを終了する。
【０２７６】
図２９を用いて前述の位置情報が変化している場合の動作を説明すると、時刻ｔｔ９１では、速度情報ａが取得され、速度情報ａから算出速度Ｓａが算出される。時刻ｔｔ９１から、速度情報ａの時間が経過する時刻ｔｔ９４では、速度情報ａの時間が経過しているが、時刻ｔｔ９４にて取得される位置情報が位置情報Ｐ２であるので、時刻ｔｔ９１で取得される位置情報Ｐ１と異なる。したがって位置情報が異なるので、前述したように算出速度は算出速度Ｓａとなる。
【０２７７】
図３０を用いて前述の位置情報が変化している場合の動作を説明する。図２９では、サーボ周期毎に位置情報が変化する場合を示す。時刻ｔ９１では、速度情報ａが取得され、速度情報ａの時間を経過していないので、速度情報ａが制御値として出力される。また時刻ｔ９２から時刻ｔ９４までは、速度情報ｂが取得されるので、同様に、速度情報ｂが制御値として出力される。
【０２７８】
また時刻ｔ９５から時刻ｔ９９までは、速度情報ｃが取得されるので、速度情報ｃが出力される。時刻ｔ９５から、速度情報ｂの時間が経過する時刻ｔ９８まで、取得される位置情報が異なり、取得される速度情報の時間より短いので、前述したように制御値は速度情報ｃとなる。
【０２７９】
時刻ｔ９５から取得される位置情報が同じであり、時刻ｔ９５から時刻ｔ９８を経過してからの期間が速度情報ｂの時間の長さより大きくなるので、次のサーボ周期である時刻ｔ９９から、速度情報が変化した時刻ｔ９１１までは、速度情報ｃから予め定める設定値だけ段々と加算した制御値（ｃ＋β）が出力される。
【０２８０】
以上説明したように、制御値生成部７１は、判断部７２の判断結果、取得される位置情報が、一定期間にわたって変化していない場合、速度情報に設定値を加算した制御値を出力し、そうでない場合、速度情報を制御値として出力する。取得される位置情報が、一定期間にわたって変化していない場合は、被駆動体の変位量が小さいので、速度が徐々に小さくなっていると予測することができるので、速度情報に設定値を加算して値を大きくすることによって、算出される速度を徐々に小さくすることができる。これによって被駆動体の速度が小さくなってきている場合であっても、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【０２８１】
次に、本発明の第１１の実施の形態のサーボ制御システム２０に関して説明する。図３１は、本発明の第１１の実施の形態のサーボ制御システム２０を構成するサーボコントローラ２２の構成を示すブロック図である。図３１に示すサーボコントローラ２２は、前述の第１０の実施の形態のサーボコントローラ２２に構成が類似しており、異なる構成に関して説明し、同様の構成に関しては説明を省略することがある。
【０２８２】
サーボコントローラ２２は、取得部６９、取得情報記憶部７０、一定期間算出部７６、期間比較部７５、速度演算部７３および制御部７４を含んで構成される。一定期間算出部７６は、一定期間算出手段であって、取得部６９によって取得される位置情報が変化してから次に位置情報が変化するまでの期間を算出する。換言すると、一定期間算出部７６は、取得される位置情報が、どれだけの期間にわたって変化がないのかを算出する。
【０２８３】
期間比較部７５は、期間比較手段であって、一定期間算出部７６によって算出される期間と、取得情報記憶部７０に記憶される速度情報との時間の長さを比較する。
【０２８４】
速度演算部７３は、速度演算手段であって、期間比較部７５の比較結果に基づいて、位置情報が変化していない期間が速度情報の時間より短い場合、取得部６９によって取得される速度情報と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の速度を演算し、位置情報が変化していない期間が速度情報の時間より短くない場合、取得部６９によって取得される速度情報と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の仮速度を演算し、仮速度から予め定める設定値を減算して被駆動体の速度を演算する。
【０２８５】
取得される位置情報が変化しなくなってから一定期間経過してから、仮速度から減算する予め定める設定値は、段々と減らしてゆくことが好ましい。これによって位置情報が変化しない場合に、直ぐに算出速度を０にしないで、算出速度を段々と０に近づけてゆくことができる。このような設定値は、算出速度を段々と０になるまで減らして、算出速度を０に近づけてゆき、算出速度が０になってからは、減らさなくてもいい。仮速度から予め定める設定値を減算する代わりに、予め定める比率で割算してもいい。
【０２８６】
次に、サーボコントローラ２２の動作についてフローチャートを用いて説明する。図３２は、サーボコントローラ２２の速度演算部７３による処理を示すフローチャートである。この処理は、電源投入状態で繰り返し実行される。また、この処理は、被駆動体を駆動する場合のみ繰り返し実行される。図３３は、速度演算部７３の動作を説明するための図である。
【０２８７】
ステップｉ１では、取得される位置情報Ｐｃと、取得情報記憶部７０に記憶される位置情報Ｐｐとを比較し、位置情報が異なる場合、ステップｉ５に移り、位置情報が同じ場合、ステップｉ２に移る。
【０２８８】
ステップｉ２では、取得した速度情報の時間Ｔｃが、取得した位置情報が変化していない時間Ｔｔｈより長いか否かを判断し、長い場合、ステップｉ２に移り、長くない場合、ステップｉ３に移る。したがってステップｉ１およびステップｉ２では、一定期間にわたって変化しているか否かを判断し、取得される位置情報が、一定期間にわたって変化していない場合、ステップｉ５に移り、そうでない場合、ステップｉ３に移る。
【０２８９】
ステップｉ５では、取得部６９によって取得される最新の速度情報と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の速度を演算し、本フローを終了する。ステップｉ３では、取得部６９によって取得される最新の速度情報と、被駆動体の予め定める変位量とに基づいて、被駆動体の仮速度を演算し、ステップｉ４に移る。ステップｉ４では、仮速度から予め定める設定値を減算して、被駆動体の速度を演算し、本フローを終了する。
【０２９０】
図３３を用いて前述の動作を説明すると、時刻ｔ９１では、速度情報ａが取得され、速度情報ａから算出速度Ｓａが算出される。また時刻ｔ９２から時刻ｔ９４までは、速度情報ｂが取得されるので、算出速度Ｓｂが算出される。
【０２９１】
また時刻ｔ９５から時刻ｔ９９までは、速度情報ｃが取得されるので、算出速度Ｓｃが算出される。時刻ｔ９５から、速度情報ｂの時間が経過する時刻ｔ９８まで、取得される位置情報が同じであり、取得される速度情報の時間より短いので、前述したように算出速度は算出速度Ｓｃとなる。
【０２９２】
時刻ｔ９８からは、取得される位置情報が同じである期間が速度情報ｂの時間の長さより大きくなるので、次のサーボ周期である時刻ｔ９９から、位置情報が変化した時刻ｔ９１１までは、算出速度Ｓｃを仮速度として、仮速度から予め定める設定値だけ段々と減算した算出速度Ｓｓが算出速度となる。
【０２９３】
以上説明したように、速度演算部７３は、比較結果に基づいて、取得される位置情報が同じ期間が速度情報の時間より短くない場合、取得される速度情報と、被駆動体の変位量とに基づいて、被駆動体の仮速度を演算し、仮速度から予め定める設定値を減算して被駆動体の速度を演算する。取得される位置情報が同じ期間が速度情報の時間より短くない場合、被駆動体の変位量が小さいので、速度が徐々に小さくなっていると予測することができるので、演算される仮速度から設定値を減算して、演算される速度を小さくすることによって、算出される速度を小さくすることができる。これによって被駆動体の速度が小さくなってきている場合であっても、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【０２９４】
また本実施の形態では、仮速度から予め定める設定値を減算して、速度を演算しているが、これに限ることはなく、たとえば仮速度に予め定める減衰率を乗じて、速度を演算してもよい。
【０２９５】
したがって前述の時刻ｔ９８からは、取得される位置情報が同じ期間が速度情報ｂの時間の長さより大きくなるので、次のサーボ周期である時刻ｔ９９から、位置情報が変化した時刻ｔ９１１までは、算出速度Ｓｃを仮速度として、仮速度に予め定める減衰率を乗じた算出速度Ｓｓが算出速度となる。
【０２９６】
このように速度を小さくする減衰率を高精度に設定することによって、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【０２９７】
また前記減衰率は、取得される位置情報が同じ期間の長さが長くなるに従って、小さくなるように設定されることが好ましい。これによって時間の経過にともなって、速度が小さくなると予測されるので、減衰率を徐々に小さくすることによって、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【０２９８】
前述の第１０および第１１の実施の形態のサーボコントローラ２２では、モータドライバ２３に制御を出力する制御部７４と、エンコーダ信号制御部２５から与えられる速度情報に基づいて、速度を演算するまでの速度演算部分とが一体となっているサーボコントローラ２２を示すが、速度演算部分を制御部７４と別体に構成してもよい。したがって速度演算部７３分は、エンコーダ信号制御部２５から与えられる速度情報に基づいて、速度を算出し、算出した速度をサーボコントローラ２２に与えるように構成してもよい。
【０２９９】
前述の第１０および第１１の実施の形態のサーボコントローラ２２では、位置情報と速度情報とを別々に更新するエンコーダ信号制御部２５を用いた場合であっても、位置情報が変化してから次の位置情報が変化するまでの時間が、取得した最新の速度情報の時間と比較して長い方を制御値として出力することで、より高精度に被駆動体の速度を算出することができる。
【０３００】
このように前述した各実施の形態が構成されるので、サーボ制御の速度情報の精度を向上させることができ、これによってサーボ動作を安定させることができる。また、本発明のエンコーダ信号制御部２５は、高精度なパルス信号３６を形態するハードを用いることなく、ソフト的にサーボ制御を安定させることができ、これによって製造コストを安くすることができる。
【０３０１】
前述の各実施の形態では、エンコーダは、直線的に変位する被駆動体の変位量に基づいてパルス信号３６を発生するように構成されるが、このようなエンコーダに限ることはなく、被駆動体が変位する変位量に応じて、パルス信号３６を発生するような構成であればよい。たとえばエンコーダは、被駆動体の角変位量を検出するように構成してもよい。
【０３０２】
また前述の各実施の形態のサーボ制御システムは、インクジェット装置だけでなく、ファクシミリ装置および複写機に搭載されてもよく、被駆動体の位置を制御する各種の装置に搭載することによって、被駆動体の速度を高精度に制御することができる。
【０３０３】
また前述の各実施の形態を構成する記憶手段であって、与えられる情報を時系列に従って記憶する記憶手段は、予め定める記憶容量があればよく、たとえば新たな情報が与えられる毎に、最も古い情報を削除するように構成することが好ましい。これによって記憶容量が大きくすることなく、記憶手段を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０３０４】
【図１】本発明の第１の実施の形態のサーボ制御システム２０の電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のサーボ制御システム２０の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】エンコーダ信号制御部２５のＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。
【図４】図３に示すＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】速度情報と時刻との関係を示すグラフである。
【図６】度と時刻との関係を示すグラフである。
【図７】本例のＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態のサーボ制御システム２０ａの電気的構成を示すブロック図である。
【図９】エンコーダ信号制御部２５ａのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。
【図１０】図９に示すＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施の形態のサーボ制御システム２０ｂの電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】エンコーダ信号制御部２５ｂのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。
【図１３】図１２に示すＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第４の実施の形態のサーボ制御システム２０ｃの電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】エンコーダ信号制御部２５ｃのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１５に示すＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１７】本発明の第５の実施の形態のサーボ制御システム２０ｄの電気的構成を示すブロック図である。
【図１８】エンコーダ信号制御部２５ｄのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。
【図１９】図１８に示すＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２０】エンコーダ信号制御部２５ｄのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。
【０３０５】
【図２１】図２０に示すＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２２】本発明の第７の実施の形態のサーボ制御システム２０ｅの電気的構成を示すブロック図である。
【図２３】エンコーダ信号制御部２５ｄのＣＰＵ３０による処理を示すフローチャートである。
【図２４】図２３に示すＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２５】本発明の第９の実施の形態のサーボ制御システム２０ｆの電気的構成を示すブロック図である。
【図２６】速度情報が最大値を越える場合のＣＰＵ３０の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図２７】本発明の第１０の実施の形態のサーボ制御システム２０を構成するサーボコントローラ２２の構成を示すブロック図である。
【図２８】サーボコントローラ２２の制御値生成部７１による処理を示すフローチャートである。
【図２９】位置情報が変化している場合の速度演算部７３の動作を説明するための図である。
【図３０】位置情報が変化していない場合の速度演算部７３の動作を説明するための図である。
【図３１】本発明の第１１の実施の形態のサーボ制御システム２０を構成するサーボコントローラ２２の構成を示すブロック図である。
【図３２】サーボコントローラ２２の速度演算部７３による処理を示すフローチャートである。
【図３３】図３２に示す速度演算部７３の動作を説明するための図である。
【図３４】従来の技術のインクジェット装置に用いられるサーボ制御システム１の電気的構成を示すブロック図である。
【図３５】従来の技術のエンコーダ６の構成を簡略化して示す図である。
【図３６】コンパレータ１０によって出力される差動出力信号１１の波形と、コンパレータ１０に入力される２つの電気信号１２ａ，１２ｂの波形を示す図である。
【図３７】コンパレータ１０によって出力される差動出力信号１１の波形と、コンパレータに入力される２つの電気信号１２ａ，１２ｂの波形を示す図であって、フォトダイオード８ａの感度に差がある場合の波形を示す。
【符号の説明】
【０３０６】
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ  サーボ制御システム
２１  モータ
２２  サーボコントローラ
２３  モータドライバ
２４  エンコーダ
２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ  エンコーダ信号制御
２６  エッジ検手段
２７  エッジ間隔カウント手段
２８  エッジ間隔履歴記憶手段
２９  比較部
３０  ＣＰＵ
３１  速度情報記憶部
３６  第１パルス信号
３７  立上りエッジ検出部
３８  立上りエッジ間隔カウント部
３９  立上りエッジ間隔履歴部
４０  立下りエッジ検出部
４１  立下りエッジ間隔カウント部
４２  立下りエッジ間隔履歴部
４３  第１比較部
４４  第２比較部
４５  両エッジ検出部
４６  エッジ間隔カウント部
４７  エッジ間隔履歴部
４８  第２パルス信号
４９  第３比較部
５０  第４比較部
５１  Ａ相立上りエッジ検出部
５２  Ａ相立上りエッジ間隔カウント部
５３  Ａ相立上りエッジ間隔履歴部
５４  Ａ相立下りエッジ検出部
５５  Ａ相立下りエッジ間隔カウント部
５６  Ａ相立下りエッジ間隔履歴部
５７  Ｂ相立上りエッジ検出部
５８  Ｂ相立上りエッジ間隔カウント部
５９  Ｂ相立上りエッジ間隔履歴部
６０  Ｂ相立下りエッジ検出部
６１  Ｂ相立下りエッジ間隔カウント部
６２  Ｂ相立下りエッジ間隔履歴部
６３  Ａ相Ｂ相両エッジ検出部
６４  第１加算部
６５  第２加算部
６６  第３加算部
６７  第４加算部
６８  第５加算部
６９  取得部
７０  取得情報記憶部
７１  制御値生成部
７２  判断部
７３  速度演算部
７４  制御部
７５  期間比較部
７６  一定期間算出部
【図１】
0004786425.tif 000002
【図２】
0004786425.tif 000003
【図３】
0004786425.tif 000004
【図４】
0004786425.tif 000005
【図５】
0004786425.tif 000006
【図６】
0004786425.tif 000007
【図７】
0004786425.tif 000008
【図８】
0004786425.tif 000009
【図９】
0004786425.tif 000010
【図１０】
0004786425.tif 000011
【図１１】
0004786425.tif 000012
【図１２】
0004786425.tif 000013
【図１３】
0004786425.tif 000014
【図１４】
0004786425.tif 000015
【図１５】
0004786425.tif 000016
【図１６】
0004786425.tif 000017
【図１７】
0004786425.tif 000018
【図１８】
0004786425.tif 000019
【図１９】
0004786425.tif 000020
【図２０】
0004786425.tif 000021
【図２１】
0004786425.tif 000022
【図２２】
0004786425.tif 000023
【図２３】
0004786425.tif 000024
【図２４】
0004786425.tif 000025
【図２５】
0004786425.tif 000026
【図２６】
0004786425.tif 000027
【図２７】
0004786425.tif 000028
【図２８】
0004786425.tif 000029
【図２９】
0004786425.tif 000030
【図３０】
0004786425.tif 000031
【図３１】
0004786425.tif 000032
【図３２】
0004786425.tif 000033
【図３３】
0004786425.tif 000034
【図３４】
0004786425.tif 000035
【図３５】
0004786425.tif 000036
【図３６】
0004786425.tif 000037
【図３７】
0004786425.tif 000038