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公開番号2024108379
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-13
出願番号2023012709
出願日2023-01-31
発明の名称アクチュエータ制御装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H02N 2/06 20060101AFI20240805BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】アクチュエータを駆動する駆動パルスを生成するパルス生成回路を有するアクチュエータ装置に対して、制御対象の自由度や分解能が異なるアクチュエータが接続された場合にも通信速度を犠牲にせずに所定の制御が行えるアクチュエータ制御装置を提供する。
【解決手段】アクチュエータ制御装置が、上位指令を受ける入力部と、パルス生成部に係る第1の情報を取得する取得部と、第1の情報に基づいて所定のビット長を含むデータフォーマットを決定し決定したデータフォーマットで記述された制御指令を上位指令に応じて生成する制御指令部と、制御指令をパルス生成部に対して送信する送信部と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
パルス信号を生成するパルス生成部に対して制御指令を出力し前記パルス生成部を介してアクチュエータを制御する制御装置であって、
上位指令を受ける入力部と、前記パルス生成部に係る第１の情報を取得する取得部と、前記第１の情報に基づいて所定のビット長を含むデータフォーマットを決定し前記決定したデータフォーマットで記述された制御指令を前記上位指令に応じて生成する制御指令部と、前記制御指令を前記パルス生成部に対して送信する送信部と、を有するアクチュエータ制御装置。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記データフォーマットは、前記パルス生成部が生成する前記パルス信号のパルスデューティ、位相または周波数の少なくとも一つに関する情報を含み、前記パルス生成部は前記制御指令に基づいて前記パルス信号を生成することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項３】
前記入力部は、操作者および制御プログラムの少なくともいずれかからの前記上位指令を受けるように構成されている請求項１または２に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項４】
前記取得部は、前記送信部を介した通信が可能に接続された前記パルス生成部に関する前記第１の情報を取得する請求項１または２に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項５】
前記取得部は、前記パルス生成部からの識別符号に基づいて前記第１の情報を取得するように前記識別符号を受信する受信部を含む請求項１または２に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項６】
前記パルス生成部から生成される前記パルス信号のパルスデューティ、位相または周波数のうち、少なくとも一つに係る前記第１の情報が記憶された記憶部を有する請求項１または２に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項７】
前記制御指令部は、所定の周期で前記制御指令を生成する請求項１または２に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項８】
前記アクチュエータは、電気－機械エネルギー変換素子を有する振動体と、前記振動体と接触する接触体と、を有する振動型アクチュエータを備える請求項１または２に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項９】
前記アクチュエータは、前記アクチュエータにより操作されるマニピュレータを脱着可能に取り付ける取り付け部と、顕微鏡鏡基に対して静止するように固定される基部と、を有する請求項８に記載のアクチュエータ制御装置。
【請求項１０】
前記振動体と前記接触体とのいずれか一方は、前記取付け部と締結され、
前記振動体と前記接触体とのいずれか他方は、前記基部と締結される請求項９に記載のアクチュエータ制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
アクチュエータ制御装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
アクチュエータ制御装置としてアクチュエータの位置制御および速度制御を行う制御装置とアクチュエータを駆動する駆動信号を生成する駆動回路で構成され、その間をシリアル通信で接続するものが存在する。特許文献２には、多軸の位置制御処理と速度制御処理を実行するＣＰＵを有する制御装置が生成したトルク指令を駆動回路へ送信し、トルク指令に応じてモータを駆動するモータ制御装置が提案されている。また、特許文献１は、プリンタが内蔵するプリントヘッドの移動、記録メディアの搬送、プリントヘッドの清掃、等に係る多軸のモータを制御する制御回路が開示されている。特許文献１には、さらに複数のＤＣモータをＰＷＭ制御する制御回路に対してＰＷＭパルス信号の生成に必要な制御指令をシリアルインターフェイスを介して通信することにより簡潔な回路構成とすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１４３５７号公報
特開２００９－９５１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータを駆動するための駆動信号がパルス信号である場合に、生成可能なパルス信号の分解能が異なる複数の駆動回路が交換可能に接続される場合が存在する。
【０００５】
特許文献１は、ハードウェアの仕様に対応して予め決められた所定の分解能と自由度を満たす通信インターフェイスでパルス信号を生成し、多軸のモータを制御する。特許文献１は、プリンタが備える複数のモータの用途に応じてそれぞれに決められた制御指令も定められており、適用的にデータフォーマットを変更する課題は想定されていない。
【０００６】
一方、特許文献２のように、制御対象のモータが用途に応じて変更される。このような場合、駆動回路に通信する制御指令の通信フォーマットは、必要な制御指令のデータ量が、接続された制御対象のモータに応じて変更することが必要であった。特許文献２では、制御周期を冗長化することでデータ量の増大に対応しているが、制御周期が長くなることで通信速度が低下し指令に対するアクチュエータの追従性が低下するといったことが懸念された。
【０００７】
アクチュエータ装置は、アクチュエータとアクチュエータを駆動する駆動パルスを生成するパルス生成回路を有する。本発明は、アクチュエータ装置に対して、制御対象の自由度や分解能が異なるアクチュエータが接続された場合にも通信速度を犠牲にせずに所定の制御が行えるアクチュエータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態に係るアクチュエータ制御装置は、パルス信号を生成するパルス生成部に対して制御指令を出力し前記パルス生成部を介してアクチュエータを制御する制御装置であって、
上位指令を受ける入力部と、前記パルス生成部に係る第１の情報を取得する取得部と、前記第１の情報に基づいて所定のビット長を含むデータフォーマットを決定し前記決定したデータフォーマットで記述された制御指令を前記上位指令に応じて生成する制御指令部と、前記制御指令を前記パルス生成部に対して送信する送信部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
アクチュエータ装置は、アクチュエータとアクチュエータを駆動する駆動パルスを生成するパルス生成回路を有する。本発明によれば、アクチュエータ装置に対して、制御対象の自由度や分解能が異なるアクチュエータが接続された場合にも通信速度を犠牲にせずに所定の制御が行えるアクチュエータ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
アクチュエータ装置５００ｉと接続された第１の実施形態に係るアクチュエータ制御装置の構成図である。
パルス生成部が生成するパルス信号の説明図である。
第１の実施形態に係る駆動信号生成部が生成する正弦波信号の説明図である。
振動型アクチュエータの特性の説明図である。
第１の実施形態に係る制御側記憶部が有するテーブルのデータ構造の説明図である。
第１の実施形態に係るシリアル通信プロトコルの説明図である。
第１の実施形態に係るシリアル通信のデータフォーマットの説明図である。
第１の実施形態に係るシリアル通信のデータフォーマットセットの説明図である。
アクチュエータ装置５００（ｉ＋１）と接続された第１の実施形態に係るアクチュエータ制御装置の構成図である。
アクチュエータ装置５００ｉと接続された第２の実施形態に係るアクチュエータ制御装置の構成図である。
アクチュエータ装置５００ｉの変形形態と接続された第２の実施形態に係るアクチュエータ制御装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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