JP2001327191A - 駆動機構制御装置、駆動機構の制御方法及びその記録媒体 - Google Patents
駆動機構制御装置、駆動機構の制御方法及びその記録媒体Info
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Abstract
することなく、ステップモータ、ヘッドなどの駆動機構
を高い精度で駆動させること。 【解決手段】 駆動機構の動作を切換えるタイミングを
制御するためのタイミングデータ及び各切換タイミング
毎の駆動機構の動作を制御するための複数の制御データ
をメモリに記憶しておき、CPUからの駆動命令を受信
後に、DMAによりメモリーからタイミングデータを読
み出して上記各タイミングデータを計時装置に転送し、
計時装置からの切換タイムアップ信号に基づいてDMA
によりメモリから複数種類の駆動制御データを各種類毎
に順次読み出して駆動制御部に転送し、制御データの全
種類の転送が一巡したときに次のタイミングデータを計
時装置に転送して同様の動作を繰り返すよう構成する。
駆動制御部は、制御データに基づき駆動機構を駆動す
る。
Description
確な動作が要求される駆動機構の駆動制御装置及び制御
方法に関し、特に専用ハードウェアを設けることなく、
中央処理装置(Central Processing Unit:以下CPUと
称する)からの割込処理の負荷を軽減した駆動機構の駆
動制御装置、制御方法及びその方法を記録した記録媒体
に関する。
速かつ精確な動作が要求される。そのため、例えばプリ
ンタにおいては、印字用紙の駆動又はキャリッジの駆動
等にステップモータが採用されている。また、プリンタ
では、正しい位置に正しい文字図形等を印刷するため
に、印字用紙及びキャリッジの動きに合わせて印字ヘッ
ドを精確かつ高速に駆動(印刷動作)させる必要があ
る。この発明は、最近の電子機器に使用される各種駆動
機構を高速かつ精確に駆動するための制御装置、制御方
法及びその方法を記録した記録媒体に関するものであ
る。
号制御方式と、専用ハードウェアによる制御方式があ
る。これらの制御方式をステップモータを用いて説明す
る。ステップモータの駆動制御においてCPU割込方式
を用いる場合、モータの駆動に伴なう相切換タイミング
毎にCPUによる割込処理を行って、位相パターンを切
り換えたりモータに流す電流を制御するための制御デー
タを駆動機構に供給しなければならない。モータの加速
時及び減速時においては、位相の切換タイミングを順次
切り替えつつ負荷電流値を順次変化させる必要があるか
ら特に複雑な制御が必要となる。
PUによるソフトウェアによる割込処理に変えて、専用
ハードウェアがモータの位相の切換え及び電流値を制御
するものである。以上のような高速かつ精確な駆動制御
は、プリンタのみでなく、例えばヘッド機構のような他
の駆動機構でも必要となる。
処理方式では、CPUの負荷が大きくなるため、CPU
の処理能力が十分でない場合には割込処理時間にばらつ
き生じて、高速かつ高精度の駆動が困難となる場合があ
る。このような割込処理のばらつきを抑え高精度のモー
タ駆動を可能にするには、CPUの高速化が必要となる
ため高価なCPUを使用しなければならない。
は、割込処理が不要であるため高精度化が可能となる
が、専用ハードウェアを設けるためのコストが高くなる
という問題がある。更に、専用ハードウェアを使用する
場合には開発期間の長期化、及び制御方法の変更を柔軟
に行うことが難しい等の問題があった。
らないで、かつ高価な専用ハードウェアを用いることな
く、高精度のモータ駆動を可能にした各種駆動機構の制
御装置、制御方法及びその記録媒体を提供することを目
的とする。
ることができる各種駆動機構の制御装置、制御方法及び
その記録媒体を提供することを目的とする。
題点を解決すべく研究を重ねた結果、ほとんどのCPU
に搭載されているダイレクトメモリアクセス(Direct M
emory Access :以下DMAと称す)制御部によりメモ
リから複数の制御データを順次読み出し、駆動制御部に
転送することにより上記課題を解決した。
に応じて駆動タイミングを制御する駆動タイミングデー
タ(計時データ)テーブルと、各切換タイミング毎に使
用される各種制御データを各種類毎に記録した複数のテ
ーブルとをメモリ上に記憶しておく。CPUによる駆動
開始要求後は、DMAが切換タイミング毎に各種テープ
ルからデータをひとつづづ順次読み出して、駆動機構に
必要な制御データ等を転送することで、駆動機構の始動
から停止までをCPUの割込なしに自立的に制御する。
切換タイミングはタイミングデータをタイマに設定する
ことにより制御する。
時データを受信したときに時間計測動作を開始し、前記
設定された計時データにより指定された時間が経過した
ときにタイムアップ信号を出力する計時手段と、所定の
起動信号に基づき起動され、当該起動信号を受信する度
に駆動機構の動作の切換タイミングを制御する計時デー
タをメモリから順次一つずつ読み出して、計時手段に転
送する第1のダイレクトメモリアクセス手段と、計時手
段からタイムアップ信号を受信することにより、複数種
類の制御データをメモリから各種類毎に一つづつ順次読
み出し、読み出した順に前記駆動機構に順次転送する第
2のダイレクトメモリアクセス手段とを備えることを特
徴とする。
マでよく、計時データは所定の時間を表す時間データで
よい。これらの計時データが駆動機構の動作を切り替え
るタイミングデータとなる。また、複数の制御データの
内容と種類は、制御される駆動機構及び制御の態様によ
って異なる。例えば後述するステップモータでは、タイ
ミングデータ以外に2種類の制御データを必要とする
が、駆動機構の制御の態様に合わせて、これ以上多くて
も少なくてもよい。各種制御データは切換回数に合わせ
て夫々の制御データ毎に複数個用意される。各制御デー
タの転送が終了してから次の制御データの転送への移行
は、DMAによる割込処理を用いても、駆動制御部から
DMAへの割込信号を用いてもよい。複数種類の制御デ
ータの転送が一巡した後に、次の計時データを読み出す
ために第1のダイレクトメモリアクセス手段へ処理を移
行させる場合も同様に、DMAによる割込または駆動制
御部から割込信号を出力する方法のいずれも使用可能で
ある。
段と第2のダイレクトメモリアクセス手段は個別のDM
A手段であっても、1つのDMA内に複数のチャンネル
コマンドワード(CCW)レジスタを有し、その1つ1
つを第1のダイレクトメモリアクセス手段及び第2のダ
イレクトメモリアクセス手段に割り当てても良い。
2のダイレクトメモリアクセス手段による複数種類の制
御データの転送が一巡したときに、第1のダイレクトメ
モリアクセス手段に起動信号を出力することを特徴とす
る。制御データの転送が一巡するごとに第2のダイレク
トメモリアクセス手段が第1のダイレクトメモリアクセ
ス手段を起動して切換タイミングの設定を行い、一連の
処理を繰り返すことにより、所定の駆動制御を実現す
る。
記第2のダイレクトメモリアクセス手段が、計時手段か
らのタイムアップ信号により起動され、タイムアップ信
号の受信の度に、駆動機構の動作を制御するための第1
の制御データをメモリから順次一つずつ読み出して、駆
動機構の制御部に転送する第1の制御部と、第2の制御
データの転送の終了により起動され、第2の制御データ
の転送の終了の度に、駆動機構の動作を制御するための
第2の制御データをメモリから順次一つずつ読み出して
駆動制御部に転送し、転送後に第1のダイレクトメモリ
アクセス手段に起動信号を出力する第2の制御部とから
なることを特徴とする。
段であっても、1つのDMA内に複数のチャンネルコマ
ンドワード(CCW)レジスタを有し、その1つ1つに
第1の制御部及び第2の制御部を割り当てても良い。
時データ及び複数の制御データを作成してメモリの所定
のアドレスにそれぞれ記憶させるデータ設定手段を、さ
らに備えることを特徴とする。
駆動開始から停止までの全過程における全ての制御切換
タイミングデータ、及び複数の制御データをメモリの所
定のアドレスに記憶するように構成する。この他、一時
に全ての設定するのでは無く、いくつかに分割してCP
Uの空き時間に後続データを記憶するように構成しても
よい。このようにして、希望する駆動条件に従った駆動
制御が可能となる。
動機構はステップモータ駆動機構であり、計時データ、
第1の制御データ、及び第2の制御データは、それぞ
れ、モータの位相切換タイミングを制御するためのデー
タ、モータの位相切換の時に設定する相パターンデー
タ、及び位相切換時にモータに供給する電流を制御する
相電流値であることを特徴とする。
速、停止前の減速にあわせて、その位相の切換タイミン
グの制御及び、駆動電流の制御が必要になる。そのた
め、切換タイミングに合わせて、所定の位相パターンデ
ータ及び相電流値をCPUの介在なしに、DMAにより
モータ制御部に順次転送していくように構成するもので
ある。モータの駆動に伴なう位相切換タイミング毎にD
MAによりモータに次の位相パターンと、その位相パタ
ーンに流す電流値を駆動機構に供給する。モータの加速
時及び減速時においては、位相の切換タイミングを順次
切り替えつつ負荷電流値を順次変化させる必要があるか
ら特に複雑な制御が必要となる。これらの制御データ
は、具体的な駆動の内容に応じて予めメモリ内に記憶し
ておくことが好ましい。
ータ設定手段が、モータの加速時、減速時及び定常動作
時におけるそれぞれの前記計時データ、前記位相パター
ンデータ、および前記相電流値の基本データを備えてお
り、これらの基本データに基づき実際の駆動のための前
記計時データ、第一制御データ、及び第2の制御データ
を作成することを特徴とする。モータの特性等により、
加速時、減速時等の位相切換のタイミング及び負荷電流
値は異なるため、これらの基本データに基づき具体的な
制御データを作成するものである。
動機構がヘッド駆動機構であり、計時データ、第1の制
御データ、および第2の制御データは、それぞれヘッド
駆動のタイミングを制御するデータ、実際にヘッドを駆
動させる駆動トリガデータ、及び印刷データであること
を特徴とする。
ミングの制御と、駆動タイミング毎の印刷データの転送
が必要となる。そのため、印刷ヘッドを駆動するタイミ
ングを時間データで制御し、各タイミングにおけるヘッ
ドの実際の駆動を第1の制御データである駆動トリガデ
ータで起動し、印刷データを第2の制御データとして転
送する。これにより各時間データ毎に、第2の制御デー
タでヘッド駆動動作をトリガし、第2の制御データを印
字する。尚、第1回目のトリガでは、印字データが存在
しないため、印字は行われない。第1回目のタイミング
データ及びトリガはダミーであり、第2回目の時間デー
タのタイミングで最初の印字データが印字される。ま
た、キャリッジ又は記録紙を移動させながら印刷を行う
場合には、キャリッジ等の移動とヘッドの駆動の同期を
取る必要がある。同期の取り方としては、例えば、モー
タ駆動機構とヘッド駆動機構の双方の制御データを作成
する段階で双方の同期をとって夫々の制御データとして
メモリに記憶し、実際の駆動はその同期済みの制御デー
タに基づいて夫々独立して駆動する方法がある。
御方法は、(a)起動信号を受信することにより、第1
のダイレクトメモリアクセス手段により制御データの切
換タイミングを制御するための計時データをメモリから
読み出して計時装置に転送する工程と、(b)計時デー
タを受信したときに時間計測動作を開始し、設定された
計時データにより指定された時間が経過したときにタイ
ムアップ信号を出力する工程と、(c)計時装置からの
タイムアップ信号に基づき、第2のダイレクトメモリア
クセス手段により複数種類の制御データをメモリから各
種類毎に順次一つずつ読み出し、読み出した順に駆動機
構に順次転送する工程を備えることを特徴とする。
御方法は、記工程(c)が、(d)複数種類の制御デー
タのうち最後の制御データの転送が終了したときに第1
のダイレクトメモリアクセス手段に起動信号を出力する
工程を、さらに備えることを特徴とする。
制御方法は、工程(c)及び(d)が、(e)計時装置
からのタイムアップ信号により、第1の制御データをメ
モリから読み出して駆動機構の駆動制御部に転送する工
程と、(f)第1の制御データを転送後に、第2の制御
データをメモリから読み出して駆動機構の駆動制御部に
転送する工程と、(g)第2の制御データの転送が終了
したときに第1のダイレクトメモリアクセス手段に前記
起動信号を出力する工程とからなり、さらに、(h)起
動信号に基づき、第1のダイレクトメモリアクセス手段
は、次ぎの計時データをメモリから読み出して計時装置
に転送する工程と、(i)以後順次、次の第1の制御デ
ータ、次の第2の制御データおよび次の計時データにつ
いて工程(b)、(e)、(f)、(g)及び(h)の
処理を繰り返す工程とを備えることを特徴とする。
制御方法は、(j)工程(a)の前に、計時データ、複
数の制御データをメモリの所定のアドレスに記憶する工
程を、さらに備えることを特徴とする。
制御方法は、本発明の方法が適用される駆動機構がステ
ップモータであり、各工程で使用される計時データ、第
1の制御データおよび第2の制御データはそれぞれ、モ
ータの位相を切り替える相切換タイミングを制御するデ
ータ、前記相切換タイミングにモータに負荷される位相
パターンデータ、及び各切換タイミング毎に各位相パタ
ーンに流す相電流値からなることを特徴とする。
制御方法は、本発明の方法が適用される駆動機構がヘッ
ド機構であり、各工程で使用される計時データ、第1の
制御データおよび第2の制御データはそれぞれ、ヘッド
駆動のタイミングを制御するタイミングデータ、ヘッド
の駆動トリガデータ、及び印刷データからなることを特
徴とする。
の実施形態を詳細に説明する。図1に、本発明が適用さ
れる駆動装置の構成例を示す。
構成の概略を示すブロック図である。CPU1は、中央
処理装置であり、メモリ2に記憶されたプログラム(フ
ァームウェア、OSを含む)に従い各種演算、処理及び
制御を行う。3はダイレクトメモリアクセス制御部(以
下DMAと称する)であり、CPU1の介在なしに各種
入出力装置とメモリ2間でのデータの転送を実行する装
置である。
め、入出力装置としては計時手段4と、駆動機構5だけ
しか示していない。メモリ2からのデータの読み出しア
ドレス及び読み出したデータの転送先は、アドレスライ
ン8により指定され、読み出されたデータはデータバス
9により転送される。メモリ2から計時手段4にタイミ
ングデータが転送されると、計時手段4は受信したタイ
ミングデータに従って時間を計測し、所定の時間が経過
したときにタイムアップ信号をDMAに出力する。これ
によりDMA3はメモリ2から駆動制御部6へ所定のデ
ータを転送し、これらの制御データに従って駆動機構5
の駆動部7が動作する。
の第1の実施例を説明する。図2は本発明の第1の実施
例の構成を示す機能ブロック図である。
るタイミングを制御するのデータを記憶しているタイミ
ングデータ記憶手段である。11は、切り替え後の駆動
機構の動作を制御するための第1の制御データを記憶し
ている第1の制御データ記憶手段であり、12は、第2
の制御データを記憶している第2の制御データ記憶手段
である。13は、第n番目の制御データを記憶している
第nの制御データ記憶手段である。これらのデータ記憶
手段10〜13は、メモリ内に割り当てられたの所定の
アドレス空間であること及び、この記憶手段に所定のデ
ータを駆動動作の開始前にCPUにより設定しておくこ
とが好ましい。
段(以下第1のDMA手段と称す)であり、15は第2
のダイレクトメモリアクセス手段(以下第2のDMA手
段と称す)である。第1のDMA15及び第2のDMA
手段15は、1つのダイレクトメモリアクセス(DM
A)により、第1及び第2のDMA手段14,15を構
成しても、別々に設けられた複数個のDMAにより構成
してもよい。
時間経過を計測し、タイムアップ信号を出力する。6は
駆動制御部で、第1の制御手段16(図3に示す)、第
2の制御手段17(図3に示す)により転送された制御
データを受信することにより駆動部7の駆動を制御す
る。駆動部7は例えば、ステップモータまたは印刷ヘッ
ドであるがこれに限定されない。
のDMA手段14に駆動開始信号が送信されると、第1
のDMA手段14はタイミングデータ記憶手段10のテ
ーブルから第1番目のタイミングデータを読み出し、計
時手段4に転送する。この場合においてタイミングデー
タは、現在の動作状況から次の動作へ切換えるまでの時
間間隔を示す時間データでよい。今、このタイミングデ
ータが計時手段4に転送されると、計時手段4はタイミ
ングデータで指定された所定の時間が経過したときにタ
イムアップ信号を第2のDMA手段15に出力する。
手段15は、まず第1の制御データ記憶手段11に記憶
されている第1の制御データテーブルの第1番目の制御
データを読み出し、駆動機構5の駆動制御部6に転送す
る。駆動制御部6への第1の制御データの転送が完了す
ると、次に第2の制御データ記憶手段12の記憶テーブ
ルの第1番目の制御データを読み出し、駆動制御部6に
転送する。同様にして第nの制御データ記憶部13の記
憶テーブルの第1番目の制御データを駆動制御部6に転
送する。これらの第1から第nの制御データ(n種類)
を受信すると、駆動制御部6はこれらの制御データに基
づき駆動部の動作を開始する。
の転送の完了により、第1のDMA手段14が起動され
る。第1のDMA手段14の起動は、図2に実線27で
示すように、第nの制御データの転送の完了後に第2の
制御手段17から第1のDMA手段14へ割込を発生す
るように構成しても、破線28で示すように、駆動制御
部6から第1のDMA手段14に割込を発生するように
構成してもよい。
段15または駆動制御部6からの割込による起動信号に
より、タイミングデータ記憶手段10の記憶テーブルか
ら次のタイミングデータを読み出して、読み出したタイ
ミングデータを計時手段4に転送する。計時手段4は受
信したタイミングデータに基づいて時間を測定し、当該
データにより指定された所定の時間の経過の時に第2の
DMA手段15に次のタイムアップ信号を出力する。
A手段15は前回と同様にして第1の制御データテーブ
ル乃至第nの制御データテーブルから第2番目の制御デ
ータを夫々読み出して、そのデータを駆動制御部6に順
次転送する。
で、タイミングデータ記憶手段10〜第nの制御データ
記憶手段13の記憶テーブルのデータに従って駆動部7
が駆動される。所定の切換タイミングデータ及び各種制
御データを、駆動開始前に設定しておくことにより、C
PUの介在なしに駆動機構を精確に駆動することが可能
となる。
しく説明する。
イミングデ−タ以外の制御データとして、第1から第n
の制御データ(n種類)を使用しているが、使用される
制御データの種類は、駆動機構及び駆動態様により異な
る。例えばステップモータの駆動制御等のように、タイ
ミングデータに加えて更に2種類の制御データを使用す
るケースが最も典型的な例である。従って、以下の説明
では、説明をわかり易くするために、タイミングデータ
と2種類の制御データを使用する場合について説明す
る。
データを使用する場合の実施例の構成を示す機能ブロッ
ク図である。第2のDMA手段15は、制御データの種
類に対応して、第1の制御手段16と第2の制御手段1
7が設けられている。第1及び第2の制御手段16、1
7もダイレクトメモリアクセス制御手段で構成される。
計時手段4に転送されると、計時手段4はタイミングデ
ータで指定された所定の時間が経過したときにタイムア
ップ信号を第1の制御手段16に出力する。
段16は、第1の制御データ記憶手段11に記憶されて
いる第1の制御データテーブルから第1の制御データを
読み出し、駆動機構5の駆動制御部6に転送する。駆動
制御部6への第1の制御データの転送が完了すると、第
2の制御手段17が起動される。第2の制御手段17
は、第1の制御データの転送が完了したときに第1の制
御手段16から第2の制御手段17に割込を発生する
(破線29で示す)ように構成しても、第1の制御デー
タを受信完了後に駆動制御部6から第2の制御手段17
に割込(実線26で示す)を発生するように構成してもよ
い。
憶手段12の記憶テーブルから最初の第2の制御データ
を読み出し、駆動制御部6に転送する。第1の制御デー
タおよび第2の制御データを受信すると、駆動制御部6
はこれらの制御データに基づき駆動部の動作を開始す
る。
の転送の完了により、第1のDMA手段14が起動され
る。第1のDMA手段14の起動は、第2の制御データ
の転送の完了後に第2の制御手段17から第1のDMA
手段14へ割込を発生する(実線27で示す)ように構
成しても、駆動制御部6から第1のDMA手段14に割
込を発生する(破線28で示す)ように構成してもよ
い。
17又は駆動制御部6からの割込により、タイミングデ
ータ記憶手段10の記憶テーブルから次のタイミングデ
ータを読み出して、読み出したタイミングデータを計時
手段4に転送する。計時手段4は受信した次のタイミン
グデータに基づいて時間を測定し、当該データにより指
定された所定の時間の経過の時に第1の制御手段16に
次のタイムアップ信号を出力する。
手段16は前回と同様にして第1の制御データテーブル
から次の第1の制御データを読み出して、そのデータを
駆動制御部6に転送する。第1の制御データの転送が完
了すると、前回と同様に第2の制御手段17が駆動され
て第2の制御データ記憶テーブルから次の第2の制御デ
ータが読み出されて、そのデータが駆動制御部6に転送
される。この段階で、前回の制御データに基づく駆動部
7の動作は終了し、次の制御データに基づく動作が開始
される。
で、タイミングデータ記憶手段10、第1の制御データ
記憶手段11及び第2の制御データ記憶手段12の記憶
テーブルのデータに従って駆動部7が駆動される。
ータを駆動機構5に転送する場合のデータ転送の手順及
びデータの流れをイメージ的に示したものである。タイ
ミングデータ記憶手段10、第1の制御データ記憶手段
11、第2の制御データ記憶手段12がメモリ2内の所
定のアドレス空間に設けられており、第1のDMA手段
14、第1の制御手段16及び第2の制御手段17は、
DMA3内に設けられている。
動機構5を制御するためのタイミングデータ、第1の制
御データ、第2の制御データをメモリ2の所定のアドレ
スに、書きこむ。その後以下のように動作し駆動機構5
の動作が制御される。 (1) CPU1が、DMA制御部18に第1のDMA
手段14を起動する信号を送出する。 (2) これによりDMA制御部18は、第1のDMA
手段14を起動する。 (3) 第1のDMA手段14は、前述の通り、メモリ
2のタイミングデータテーブル10からデータを読み出
す。読み出すデータのアドレスは第1のDMA手段14
のソースアドレスレジスタに記憶されており、1度読み
出す度に次のデータのアドレスを指定するようにインク
リメントされる。 (4) 読み出されたタイミングデータは、転送アドレ
スレジスタ20に基づき、計時手段4に転送される。 (5) 計時手段4はタイミングデータにより所定の時
間の経過を監視し、その時間の経過の時に第1の制御手
段16に対してタイムアップ信号を出力する。計時手段
として、タイマを使用することができる。 (6) タイムアップ信号を受信した第1の制御手段1
6は、自己のソースアドレスレジスタ(図示せず)に基
づき第1の制御データを読み出す。その後、ソースアド
レスレジスタのアドレスを次のデータのアドレスにイン
クリメントする。 (7) 読み出した第1の制御データは、転送アドレス
レジスタ(図示せず)に基づき駆動機構5に転送され
る。 (8) 第1の制御データの転送が終わると、第2の制
御手段17が起動される。 (9) 第2の制御手段17は、第2の制御データを読
み出す。その後、第1のDMA手段14及び第1の制御
手段16と同様に自己のソースアドレスレジスタ(図示
せず)を次の第2の制御データのアドレスにインクリメ
ントする。 (10) 読み出した第2の制御データは駆動機構5に
転送される。 (11) 第2の制御データの転送が完了すると、第1
のDMA手段14が再び起動されてソースアドレスレジ
スタ19により、次のタイミングデータが読み出され
る。 以下同様の処理が駆動終了まで繰り返され、駆動機構の
動作が制御される。
の第2の実施例を説明する。尚、以下の説明において
は、本発明をプリンタに適用した例を用いて説明する
が、本発明はプリンタに限らず、ステップモータ、ヘッ
ド機構その他の各種駆動機構を使用する各種装置に適用
可能である。
本発明の制御装置の例を示す機能ブロック図である。図
5では、図3の第1のDMA手段14、第1の制御手段
16及び第2の制御手段17が、それぞれ位相切換タイ
ミング制御手段21、位相パターン制御手段22及び相
電流制御手段23として示されている。これらの各制御
手段はいずれもDMA手段により構成されるものである
が、これらの手段の制御機能を機能ブロックとしてわか
り易く表したものである。これらの制御手段21〜23
から所定の制御データをモータ駆動制御部24に転送し
てモータ25の駆動を制御する。
合のモータの制御の典型例を示すグラフである。ステッ
プモータを駆動するには、モータに負荷する電圧の位相
を順次切り替える必要がある。また、モータを駆動する
場合には、図6(a)に示すように動作開始から徐々に
加速し、定常速度まで達したらそれを維持し、停止位置
に近づいたら減速する必要がある。そのため、位相の切
換タイミングは加速時、定常速度時及び減速時により異
なってくる。また、加速、定常速度及び減速を制御する
にはそれぞれの期間において電流の制御も必要となる。
図6(b)に示すように駆動開始時には多くの電流を流
しモータの回転を加速する必要がある。定常速度時には
一定速度を維持するだけの電流で良いが、減速時にはブ
レーキをかけるため大きな電流を流す必要がある。
停止後にもモータには微電流が流される。これは、モー
タの残留振動を早く減衰させることを目的として、モー
タ停止後にモータの全相に微電流を流すものである(こ
れをラッシュ通電と呼ぶ)。従って、モータが停止位置
に到達後、最後の制御データとして、ラッシュ通電の位
相パターン(全相)、ラッシュ通電の電流値、及びラッシ
ュ通電時間が駆動制御部に転送されて、ラッシュ通電時
間の経過のときにモータ駆動動作は終了する。
タイミングを示している。これからわかるように、モー
タ25の駆動は第2回目の切換タイミングから開始され
る。図7を用いてより詳細に説明する。
イミングデータ、第1の制御データ及び第2の制御デー
タの設定を経て、次の切換タイミングを設定する一連の
制御動作のための繰り返し処理の状態変移を示す図であ
る。
第1のDMA手段14は切換タイミング記憶手段10の
位相切換タイミングデータテーブルの最初のデータを読
み出してタイマ4転送する。タイマ4はタイミングデー
タに基づき所定の時間経過を監視する(第1の状態:4
0)。
第1の制御手段16は、第1の制御データ記憶手段11
の位相パターンデータテーブルの最初のデータを読み出
して、モータ駆動制御部24に位相の設定を行う(第2
の状態:41)。
と、第2の制御手段17が第2の制御データ記憶手段1
2から相電流値を読み出して、モータ駆動制御部24に
最初の相電流値の設定を行う。第2の制御手段17によ
り相電流値の設定が行われると、モータ25が駆動を開
始する(第3の状態:42)。
MA手段14が駆動され、位相切換タイミングテーブル
から次の切換タイミングデータが読み出されてタイマ4
に設定される(第1の状態:40)。タイマ4が所定の
時間の経過を検知すると、第2のDMA手段により次の
位相パターンがモ−タ駆動制御手段6に設定され(第2
の状態:41)、続いてすぐに相電流値が設定される
(第3の状態:42)。これにより、第2番目の位相パ
ターンによる駆動が開始される。
タイミングデータは最初の位相パターン、相電流値を設
定するためのダミーの値である。モータ25は、第2番
目のタイミングデータ(時間データ)で指定された期間
が経過して位相パターン等が変更されるまで、最初に設
定された位相パターン及び相電流値にしたがって駆動さ
れる。同様に次の位相パターン及び相電流値に従って次
の切換タイミングまでモータ25が駆動される。
(a)に示すように第2番目の切換タイミングから駆動
を開始し、所定の切換タイミングデータ及び制御データ
に従って、その駆動動作が制御される。
処理手順のフローチャートを示す。プログラムによりス
テップモータ1の駆動を要求されると、CPU1は動作
開始から停止までの制御に必要な位相切換タイミングデ
ータ(この例では時間データ)と、その切換タイミング
毎に設定される位相パターンデータ及び電流値データの
各テーブルをメモリ上の所定のアドレスに作成する(S
100)。その後、CPU1から第1のDMA手段14
にモータ駆動開始の信号が出力する(S101)。
のDMA手段14はメモリ2のタイミングデータテーブ
ルから時間データを読み出し(S1003)、タイマ4
にセットする(S103)。タイマへの時間データのセ
ットによりタイマは始動して、設定時間の経過後タイム
アップ信号を第1の制御手段16に出力する。タイムア
ップ信号を受信するまではこの状態を継続する(S10
4;No)。タイムアップ信号を受信すると(S10
4;Yes)、第1の制御手段16がメモリ2の位相パ
ターンデータを読み出して(S105)、モータ駆動制
御部24に転送する(S106)。
に第2の制御手段17により相電流データテーブルから
相電流データを読み出し(S107)、モータ駆動制御
部24に相電流値を設定するミングデータ記憶手段から
タイミングデータを読み出して、計時装置5に転送す
る。これによりモータ25に相電流が流され、モータの
駆動を開始する。
(時間データ)があれば(S109;Yes)、第1の
DMA手段14が次の時間データを切換タイミングデー
タテーブルから読み出してタイマ4にセットし(S10
2、103)、タイマ4がタイムアップするまで、この
状態を維持する(S104;No)。すなわち、第1回
目の処理工程(S106)で設定した位相パターンに、
第2回目の処理工程(S103)で設定した時間データ
により指定した期間、第1回目の処理工程(S108)
で設定した相電流が流されることになる。
4;Yes)、第2回目の位相パターンデータ及び相電
流データがモータ駆動制御部24に設定され(S105
〜S108)、第3回目の時間データで指定された期
間、それらの設定値に対応する電流が流される(S10
2〜S104)。以下同様にして、位相切換タイミング
データテーブルのタイミングデータに基づいて、順次同
様の処理が繰り返される(S102〜S109)。位相
切換タイミングデータテーブルに、次の時間データがな
くなると、処理を終了する。
第3の実施例を説明する。図9は、印字ヘッドの駆動を
制御する本発明にかかる制御装置の例を示す機能ブロッ
ク図である。図9では、図3の第1のDMA手段14、
第1の制御手段16および第2の制御手段17が、それ
ぞれヘッド駆動タイミング制御手段30、位相パターン
制御手段31及び相電流制御手段32として示されてい
る。第2の実施例と同様に、これらの各制御手段もいず
れもDMA手段により構成されるものであるが、これら
の手段を機能ブロックとしてわかり易く表したものであ
る。これらの制御手段30〜32から所定の制御データ
をヘッド駆動制御部33に転送してヘッド34の駆動を
制御する。
のと同様であるが、その処理する制御データが異なる。
タイミングデータとしては、ヘッド駆動タイミングデー
タ、ヘッド駆動トリガデータ及び印刷データであり、こ
れらのデータが駆動前にテーブルに設定される。
のDMAからなる駆動タイミング制御部30によりヘッ
ドを駆動するタイミングデータをタイマ4に設定する
(第1の状態:40)。タイマ4がタイムアウトすると
ヘッド駆動トリガ制御部31により駆動トリガをヘッド
駆動制御部に転送し、ヘッドを駆動させる(第2の状
態:41)。この段階では印刷データ転送されていない
ので、何も印刷しない。次に印刷データ制御部33によ
り例えば1ラインドット分の印刷データを転送する(第
3の状態:42)。転送される印刷データの量は、一回
のヘッド駆動により印刷可能な量にすることが好まし
い。ヘッド駆動制御部33は、受信した印刷データを記
憶しておき、次回の駆動トリガを受信したときに印刷を
行う。
動する駆動制御装置と、ヘッド駆動制御装置を夫々別々
に説明したが、実際のプリンタの動作においてはいずれ
の駆動機構も互いに関連し合いながら動作する。従っ
て、ヘッド駆動制御装置及びモータ駆動装置の夫々に本
発明を適用し、互いに同期を取りながら動作させること
も可能である。この場合の同期の取り方としては、例え
ば、モータ駆動機構とヘッド駆動機構の双方の制御デー
タを作成する段階で双方の同期をとって夫々の制御デー
タとしてメモリに記憶し、実際の駆動はその同期済みの
制御データに基づいて夫々独立して駆動する方法を採用
することができる。また、例えばモータ駆動のタイミン
グを実際のヘッド駆動のタイミングに同期させるように
する等、実際の動作において同期をとるように構成する
こともできる。
メモリ内にタイミングデータ及び所定の制御データを記
憶しておき、タイミングデータのタイマへの設定及び制
御データの駆動機構への転送を、DMAにより順次行わ
せるよう構成した。これにより、本発明では、CPUの
割込処理によらないで、かつ高価な専用ハードウェアを
用いることなく、高精度のモータ駆動を可能にすること
ができるようになった。
ク図である。
明するための機能ブロック図である。
構5に転送する場合のデータ転送の手順及びデータの流
れをイメージ的に示した図である。
装置の第2の実施例を示す機能ブロック図である。
制御の典型例を示すグラフである。
タ、第1の制御データ及び第2の制御データの設定を経
てモータの駆動動作を行い、次の切換タイミングを設定
する一連の制御動作の繰り返し処理の状態変移を示す図
である。
フローチャートを示す。
御装置の例を示す機能ブロック図である。
ータ、第1の制御データ及び第2の制御データの設定を
経て印刷動作を行い、次の切換タイミングを設定する一
連の制御動作の繰り返し処理の状態変移を示す図であ
る。
Claims (14)
- 【請求項1】 以下の手段を備えることを特徴とする、
複数種類の制御データにより制御される駆動機構の制御
装置。計時データを受信したときに時間計測動作を開始
し、前記設定された計時データにより指定された時間が
経過したときにタイムアップ信号を出力する計時手段
と、 所定の起動信号に基づき起動され、当該起動信号を受信
する度に前記駆動機構の動作の切換タイミングを制御す
るための計時データをメモリから順次一つずつ読み出し
て、前記計時手段に転送する第1のダイレクトメモリア
クセス手段と、 前記計時手段からタイムアップ信号を受信することによ
り、前記複数種類の制御データをメモリから各種類毎に
一つづつ順次読み出し、読み出した順に前記駆動機構に
順次転送する第2のダイレクトメモリアクセス手段。 - 【請求項2】 前記第2のダイレクトメモリアクセス手
段は、前記複数種類の制御データの転送が一巡したとき
に前記第1のダイレクトメモリアクセス手段に前記起動
信号を出力することを特徴とする請求項1に記載の駆動
機構の制御装置。 - 【請求項3】 前記第2のダイレクトメモリアクセス手
段は、 前記計時手段からのタイムアップ信号により起動され、
前記タイムアップ信号の受信の度に、前記駆動機構の動
作を制御するための第1の制御データをメモリから順次
一つずつ読み出して、駆動機構の制御部に転送する第1
の制御部と、 前記第2の制御データの転送の終了により起動され、前
記第2の制御データの転送の終了の度に、前記駆動機構
の動作を制御するための第2の制御データをメモリから
順次一つずつ読み出して前記駆動制御部に転送し、転送
後に前記第1のダイレクトメモリアクセス手段に前記起
動信号を出力する第2の制御部とからなることを特徴と
する請求項2に記載の駆動機構の制御装置。 - 【請求項4】 前記計時データ及び前記複数の制御デー
タを作成してメモリの所定のアドレスにそれぞれ記憶さ
せるデータ設定手段を、さらに備えることを特徴とする
請求項1〜3に記載の駆動機構の制御装置。 - 【請求項5】 前記駆動機構はステップモータ駆動機構
であり、前記計時データ、第1の制御データ、及び第2
の制御データは、それぞれ、モータの位相切換タイミン
グを制御するためのデータ、モータの位相切換の時に設
定する位相パターンデータ、及び位相切換時にモータに
供給する電流を制御する相電流値であることを特徴とす
る請求項3又は4に記載の駆動機構の制御装置。 - 【請求項6】 前記データ設定手段は、モータの加速
時、減速時及び定常動作時におけるそれぞれの前記計時
データ、前記位相パターンデータ、および前記相電流値
の基本データを備えており、これらの基本データに基づ
き実際の駆動のための前記計時データ、第一制御デー
タ、及び第2の制御データを作成することを特徴とする
請求項5に記載の駆動機構の制御装置。 - 【請求項7】 前記駆動機構はヘッド駆動機構であり、
前記計時データ、前記第1の制御データ、および前記第
2の制御データは、それぞれヘッド駆動のタイミングを
制御するデータ、実際にヘッドを駆動させる駆動トリガ
データ、及び印刷データであることを特徴とする請求項
3又は4に記載の駆動機構の駆動制御装置。 - 【請求項8】 以下の工程を備えることを特徴とする複
数種類のデータにより制御される駆動機構の制御方法。 (a)起動信号を受信することにより、第1のダイレク
トメモリアクセス手段により制御データの切換タイミン
グを制御するための計時データをメモリから読み出して
計時装置に転送する工程と、(b)計時データを受信し
たときに時間計測動作を開始し、前記設定された計時デ
ータにより指定された時間が経過したときにタイムアッ
プ信号を出力する工程と、(c)前記計時装置からのタ
イムアップ信号に基づき、第2のダイレクトメモリアク
セス手段により前記複数種類の制御データをメモリから
各種類毎に順次一つずつ読み出し、読み出した順に前記
駆動機構に順次転送する工程。 - 【請求項9】 前記工程(c)は、(d)前記複数種類
の制御データのうち最後の制御データの転送が終了した
ときに前記第1のダイレクトメモリアクセス手段に前記
起動信号を出力する工程を、さらに備えることを特徴と
する請求項8に記載の駆動機構の制御方法。 - 【請求項10】 前記工程(c)及び(d)は、(e)
前記計時装置からのタイムアップ信号により、第1の制
御データをメモリから読み出して駆動機構の駆動制御部
に転送する工程と、(f)前記第1の制御データを転送
後に、第2の制御データをメモリから読み出して駆動機
構の駆動制御部に転送する工程と、(g)前記第2の制
御データの転送が終了したときに前記第1のダイレクト
メモリアクセス手段に前記起動信号を出力する工程とか
らなり、さらに、(h)前記起動信号に基づき、前記第
1のダイレクトメモリアクセス手段は、次ぎの前記計時
データをメモリから読み出して前記計時装置に転送する
工程と、(i)以後順次、次の第1の制御データ、次の
第2の制御データおよび次の計時データについて工程
(b)、(e)、(f)、(g)及び(h)の処理を繰
り返す工程と、を備えることを特徴とする請求項9に記
載の駆動機構の制御方法。 - 【請求項11】 前記駆動機構の制御方法は、(j)前
記工程(a)の前に、前記計時データ、前記複数の制御
データをメモリの所定のアドレスに記憶する工程を、さ
らに備えることを特徴とする請求項8〜10のいずれか
1項に記載の駆動機構の制御方法。 - 【請求項12】 前記駆動機構はステップモータであ
り、前記計時データ、前記第1の制御データおよび前記
第2の制御データはそれぞれ、モータの位相を切り替え
る相切換タイミングを制御するデータ、前記相切換タイ
ミングにモータに負荷される相パターンデータ、及び各
切換タイミング毎に前記各相パターンに流す相電流値か
らなることを特徴とする請求項11に記載の駆動機構の
制御方法。 - 【請求項13】 前記駆動機構はヘッド機構であり、前
記計時データ、前記第1の制御データおよび前記第2の
制御データはそれぞれ、ヘッド駆動のタイミングを制御
するタイミングデータ、ヘッドの駆動トリガデータ、及
び印刷データからなることを特徴とする請求項11に記
載の駆動機構の制御方法。 - 【請求項14】 請求項8から13のいずれか1項に記
載の駆動機構の駆動を制御する方法の工程を有するプロ
グラムを記録したコンピュータで読み取り可能な情報記
録媒体。
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