专利名称：扫描器电机加速方法
技术领域：
本发明有关一种扫描器电机加速方法，特别是有关在扫描器的硬件未支援加减速功能时，通过软件驱动方式，仍可以达到加减速的目的。
由于光电技术的突飞猛进，以及半导体技术的蓬勃发展，使得电脑外围装置的运用技术日新月异。其中尤其是扫描器的使用，逐渐地被广泛运用，已成为电脑标准配备之一。
一般而言，本身无中央处理器(NO-CPU)的扫描器(scanfler)在控制电机(motor)的电路设计中，若无支援电机加减速的功能，而要由主端(HOST)的软件驱动器(Software Driver)以进行加减速控制，通常会因为软件(SOFTWAM)程序环境的复杂度及界面总线(Interface Bus)本身是否拥塞的因素，而导致加减速曲线是否平顺的问题产生。
对扫描器(Scaflner)而言，若要达到快速扫描的目的，则电机(Motor)本身为一技术关键的所在，传统扫描器(Scanner)若有中央处理单元(CPU)控制，是可以轻易达到加减速功能。但当扫描器(Scanner)本身未内建中央处理单元(CPU)时，则大部分控制机制被转移至主端(HOST)的中央处理单元(CPU)通过界面(Interface)的指令协议(Command Protocol)达到遥控(Remote Control)的功能。此时，主端(HOST)的中央处理单元(CPU)无法即时(Real Time)进行对扫描器(Scanner)的控制，容易导致失步或定位不正确的问题发生。
所以在传统技术中，归纳传统扫描器若欲支援快速扫描的功能，则可由下列几种方式达成1、使用快速电机；其缺点为价格较高。2、使用普通电机，由中央处理单元(CPU)支援加减速；其缺点为需要付出中央处理单元(CPU)及固件(Firmware)的成本。3、使用普通电机，由硬件(Hardware)提供加减速功能；其缺点为设计复杂度提高，加减速的曲线变化方式(Profile)受限于硬件(Hardware)的限制，弹性不大。4、使用普通电机，由软件驱动器(Software Driver)提供加减速功能；可能造成定位及无法在要求时间内加速至特定速度的问题产生。
所以，本发明将对上述的缺点，提出一种在扫描器的硬件未支援加减速功能时，能通过软件驱动方式仍可以达到定位及加减速的目的的方法。
本发明的目的是提供一种扫描器电机加速方法，其主要目的是在于解决扫描器所连接的主端(HOST)的中央处理单元(CPU)因效率或界面(Interface)显现问题的情况下，仍能达到加速及定位的目的。
本发明的另一目的是提供一种扫描器电机加速方法，该方法在不必提升电机成本及硬件设计复杂度的情况下，即可发挥扫描器系统的弹性，达到快速扫描的目的，以及在扫描器的硬件未支援加减速的功能时，经由软件驱动与弹性处理方式，仍可以达到加减速的目的。
本发明的扫描器电机加速方法是这样实现的其电机加速驱动的步骤包括设定扫描初始数据；在扫描器本身判断定位时，判断是否到达定速；未到达定速及定位者，改变扫描参数，执行定位前的加速；到达定位后而未定速者，执行后级加速补偿，记录及改变参数，同时执行扫描与加速的操作；在到达定位及定速后，执行定速后的扫描，至扫描动作完成。
所述的电机加速驱动步骤的控制，是藉由扫描器本身硬件的定位及定速机制，配合改变软件程序的控制而达成的。
所述软件程序的控制，是检测当时环境以决定一适合的加速曲线。
所述软件程序的控制，是在设定加速曲线过程中，可随环境的变异数动态调整而变更加速曲线，以符合效能的需求。
所述软件程序的控制，是预设一组可用的组态模式作为预设的扫描方式。
所述软件程序的控制，当硬件允许扫描过程中仍可以改变曝光方式及电机运动模式时，可以在扫描过程中实施加速曲线演算法的控制。
所述的实施加速曲线演算法，是根据当时的曝光时间动态调整适合的增益作为补偿。
所述的实施加速曲线演算法，是记录参数数据及软件控制取得图像信号后再行补偿。
本发明的扫描器电机加速方法也可以是这样实现的其电机加速驱动的步骤包括(a)设定初始数据；(b)判定是否到达定位，若是，则执行记录并改变扫描参数，执行扫描；若否，则执行定速的判断；(c)判断定速后若未到达，则改变扫描参数，再回到步骤(b)；若已到达定速，则再判定是否定位；(d)步骤(c)中若己定位，则执行扫描，并判定是否扫描完成，若未扫描完成，则继续执行扫描；若完成扫描，则结束；(e)上述步骤(b)中，在执行记录并改变扫描参数，执行扫描后，则判定是否完成扫描，若扫描完成，则结束；若未完成扫描，则判定是否到达定速，若未达定速，则回到步骤(b)中的执行记录并改变扫描参数，执行扫描的步骤，形成一扫描回路；(f)扫描结束。上述的电机加速驱动步骤的控制，是藉由扫描器本身硬件的定位及定速机制，配合改变软件程序的控制而达成的。
所述软件程序的控制，是检测当时环境，以决定一适合的加速曲线。
所述软件程序的控制，是在设定加速曲线过程中，可随环境的变异数动态调整而变更加速曲线，以符合效能的需求。
所述软件程序的控制，是预设一组可用的组态模式作为预设的扫描方式。
所述软件程序的控制，当硬件允许扫描过程中仍可以改变曝光方式及电机运动模式时，可以在扫描过程中实施加速曲线演算法的控制。
所述的实施加速曲线演算法，是根据当时的曝光时间动态调整适合的增益作为补偿。
所述的实施加速曲线演算法，是记录参数数据及软件控制取得图像信号后再行补偿。
为了达成上述的目的，本发明所提出的一种扫描器电机加速方法，其电机加速驱动的步骤，主要包括首先，设定扫描初始数据，在扫描器本身判断定位时，判断是否到达定速。其中未到达定速及定位者，改变扫描参数，执行定位前的加速。若是到达定位后而未定速者，执行后级加速补偿，记录及改变参数，同时执行扫描与加速的操作。之后在到达定位及定速后，执行定速后的扫描，至扫描动作完成。在到达定位及定速后，执行定速后的扫描，至扫描动作完成。较佳者，上述电机加速驱动步骤的控制，是由扫描器本身硬件的定位及定速机制，配合软件程序改变的控制而达成的。
下面结合附图和实施例具体介绍本发明的方法步骤及其特点
图1为一般技术的扫描器中电机驱动的电路连接示意图。
图2为传统技术扫描器的电机加速及定位的曲线图变化图。
图3为扫描器电机所能使用的一种加速及定位的曲线图变化图。
图4为扫描器电机所能使用的另一种加速及定位的曲线图变化图。
图5为本发明实施例的控制流程图。
本发明提供一种扫描器电机加速方法，主要的电路架构为利用现有的扫描器硬件电路，配合一软件的驱动控制，在不必提高电机成本及硬件设计复杂度的情况下，即可发挥扫描器系统的弹性变化功能，达到快速扫描的目的，以及在扫描器硬件未支援加减速的功能时，通过软件驱动与弹性处理的方式，仍可以达到加减速的目的；且在电机未到达定位时，仍可以执行加速的作用；若电机加速缓冲区间不够时，也能在扫描时同时加速。
本发明所提出的方法，其步骤主要包括有首先，先设定初始数据，在扫描器本身判断定位时，接着判断是否到达定速。若未到达定速及定位者，改变扫描参数，执行定位前的加速。其中到达定位后而未定速者，执行后级加速补偿，记录及改变参数，同时执行扫描与加速的操作。另外在到达定位及定速后，执行定速后的扫描，至扫描动作完成。以及在到达定位及定速后，执行定速后的扫描，至扫描动作完成。上述电机加速驱动步骤的控制，则是藉由扫描器本身硬件的定位及定速机制，配合软件程序改变的控制而达成的。
图1所示为一般技术的扫描器中电机驱动的电路连接示意图。主要揭示电机30(可为一步进电机)的驱动方式，是藉由一控制器20输出A、A、B、B等四个信号。以及该控制器20的输入信号包括有每秒脉冲数(Pulse PerSecond；PPS)、1-2/2-2控制模式的选择信号，以及有正/反转的控制信号，为控制器20主要输入信号。其中所述的PPS信号则是由一计数分频器(Counter Divider)10所输出，该计数分频器(Counter Divider)10除了一输入信号外，还连接有一控制的脉冲信号。本发明即可藉由该脉冲信号的控制脉冲，进而达成电机的驱动控制。
本发明的主要技术在于藉由扫描器的硬件(Hardware)提供定位及定速机制，但保留软件(Software)变化的弹性，因此定位部份不会因软件而造成误差，而且考虑到软件无法即时(Real Time)进行速度更改，本发明允许软件驱动器(Software Driver)在一合理时间范围(Range)之内进行速度变更。如此一来，即使软件方面变更速度的频率为不均匀，但所造成结果只为加速曲线不同，仍可以达成加速及定位的目的，各种曲线的参考图示，请参阅图2-图4。
如图2所示，该图2为传统技术扫描器中有中央处理器(CPU)的电机加速及定位的曲线变化图，其图形较为顺滑(Smooth)，而图3为扫描器电机所能使用的一种加速及定位的曲线变化图，为阶梯式的变化，中间位置速度变化较大。另外，图4为扫描器电机所能使用的另一种加速及定位的曲线变化图，其起始位置的变化速度较大。其中图3、图4所示，都可为扫描器中驱动电机加速及定位所能接受的。
再请参阅图5，图5所示为本发明实施例的软件详细控制流程图。其步骤主要包括开始扫描100，设定初始数据102。接着判定是否到达定位104，若是(Y)，则执行记录并改变扫描参数110，执行扫描；若否(N)，则执行是否到达定速的判断106。在判断定速后，若未到达，则改变扫描参数108，再回到步骤104，形成一定位前的加速回路。若已到达定速，则再判定是否定位112。若已定位(Y)，则执行扫描，并判定是否扫描完成114？若未扫描完成，则继续执行扫描(此时已经到达定位了)，为一定速后的扫描动作；若完成扫描，则结束118。
上述步骤110中，在执行记录并改变扫描参数110，执行扫描后，则判定是否完成扫描114？若扫描完成，则结束118；若未完成扫描，则判定是否到达定速116，若未达到定速，则回到步骤110中的执行记录，并改变扫描参数，执行扫描的步骤，形成一边扫描边加速的扫描回路。同样地，上述的电机加速驱动步骤的控制，是藉由扫描器本身硬件的定位及定速机制，配合软件程序改变的控制而达成的。
使用本发明所述的方法，可以在不必提高电机成本及硬件(HARDWARE)设计复杂度的情况下即可发挥扫描器系统的弹性，达到快速扫描的目的。上述图5的流程图中，仅描述扫描过程中改变传动系统运动模式的方法，而本发明所述软件控制的技术特征主要有1、该软件控制是检测系统当时环境，以决定一适合的加速曲线，执行此加速曲线的加速及定位的操作。2、本发明软件的控制，是在设定加速曲线过程中，可以随环境的变异数动态调整变更加速曲线，以符合实际效能需求。3、本发明软件的控制，其实施可预设一组可用的组态模式，作为预设的扫描方式。4、本发明所运用的软件控制，是当允许扫描(Scan)过程中，仍可改变曝光方式及电机运动模式时，本发明的方法可以在扫描过程中实施加速曲线演算法的控制。其控制内容是根据当时的曝光时间动态调整适合的增益(Gain)或记录此数据。以及软件控制(Software)取得图像(Image)后再行补偿的。
综上所述，本发明是一扫描器电机加速方法、能够提供在未改变硬件情形下，仍可以达成加速的目的。
权利要求
1.一种扫描器电机加速方法，其特征在于其电机加速驱动的步骤包括设定扫描初始数据；在扫描器本身判断定位时，判断是否到达定速；未到达定速及定位者，改变扫描参数，执行定位前的加速；到达定位后而未定速者，执行后级加速补偿，记录及改变参数，同时执行扫描与加速的操作；在到达定位及定速后，执行定速后的扫描，至扫描动作完成。
2.如权利要求1所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述的电机加速驱动步骤的控制，是藉由扫描器本身硬件的定位及定速机制，配合软件程序改变的控制而达成的。
3.如权利要求2所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述软件程序的控制，是检测当时环境以决定一适合的加速曲线。
4.如权利要求2所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述软件程序的控制，是在设定加速曲线过程中，可随环境的变异数动态调整而变更加速曲线。
5.如权利要求2所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述软件程序的控制，是预设一组可用的组态模式，作为预设的扫描方式。
6.如权利要求2所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述软件程序的控制，当硬件允许扫描过程中仍可以改变曝光方式及电机运动模式时，可以在扫描过程中实施加速曲线演算法的控制。
7.如权利要求6所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述的实施加速曲线演算法，是根据当时的曝光时间动态调整适合的增益作为补偿。
8.如权利要求6所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述的实施加速曲线演算法，是记录参数数据及软件控制取得图像信号后再行补偿。
9.一种扫描器电机加速方法，其特征在于其电机加速驱动的步骤包括(a)设定初始数据；(b)判定是否到达定位，若是，则执行记录并改变扫描参数，执行扫描；若否，则执行定速的判断；(c)判断定速后若未到达，则改变扫描参数，再回到步骤(b)；若已到达定速，则再判定是否定位；(d)步骤(c)中若己定位，则执行扫描，并判定是否扫描完成，若未扫描完成，则继续执行扫描；若完成扫描，则结束；(e)上述步骤(b)中，在执行记录并改变扫描参数，执行扫描后，则判定是否完成扫描，若扫描完成，则结束；若未完成扫描，则判定是否到达定速，若未达定速，则回到步骤(b)中的执行记录，并改变扫描参数，执行扫描的步骤，形成一扫描回路；(f)扫描结束。
10.如权利要求9所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述软件程序的控制，是检测当时环境，以决定一适合的加速曲线。
11.如权利要求9所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述软件程序的控制，是在设定加速曲线过程中，可随环境的变异数动态调整而变更加速曲线。
12.如权利要求9所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述软件程序的控制，是预设一组可用的组态模式，作为预设的扫描方式。
13.如权利要求9所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述软件程序的控制，当硬件允许扫描过程中仍可以改变曝光方式及电机运动模式时，可以在扫描过程中实施加速曲线演算法的控制。
14.如权利要求9所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述的实施加速曲线演算法，是根据当时的曝光时间动态调整适合的增益作为补偿。
15.如权利要求9所述的扫描器电机加速方法，其特征在于所述的实施加速曲线演算法，是记录参数数据及软件控制取得图像信号后再行补偿。
全文摘要
一种扫描器电机加速方法,在不必提升电机成本及硬件设计复杂度的情况下,即可发挥扫描器系统的弹性,达到快速扫描的目的,以及在扫描器的硬件未支援加减速的功能时,经由通过软件驱动与弹性处理方式,仍可以达到加减速的目的。其中藉由扫描器的硬件(Hardware)提供定位及定速机制,但保留软件(Software)变化的弹性,因此定位部份不会因软件而造成误差,有效改善传统技术的缺点。
文档编号G06F9/06GK1324020SQ00107518
公开日2001年11月28日 申请日期2000年5月15日 优先权日2000年5月15日
发明者李镇河 申请人:力捷电脑股份有限公司