掃描器電機加速方法
2023-07-20 01:44:11
專利名稱：掃描器電機加速方法
技術領域：
本發明有關一種掃描器電機加速方法，特別是有關在掃描器的硬體未支援加減速功能時，通過軟體驅動方式，仍可以達到加減速的目的。
由於光電技術的突飛猛進，以及半導體技術的蓬勃發展，使得電腦外圍裝置的運用技術日新月異。其中尤其是掃描器的使用，逐漸地被廣泛運用，已成為電腦標準配備之一。
一般而言，本身無中央處理器(NO-CPU)的掃描器(scanfler)在控制電機(motor)的電路設計中，若無支援電機加減速的功能，而要由主端(HOST)的軟體驅動器(Software Driver)以進行加減速控制，通常會因為軟體(SOFTWAM)程序環境的複雜度及界面總線(Interface Bus)本身是否擁塞的因素，而導致加減速曲線是否平順的問題產生。
對掃描器(Scaflner)而言，若要達到快速掃描的目的，則電機(Motor)本身為一技術關鍵的所在，傳統掃描器(Scanner)若有中央處理單元(CPU)控制，是可以輕易達到加減速功能。但當掃描器(Scanner)本身未內建中央處理單元(CPU)時，則大部分控制機制被轉移至主端(HOST)的中央處理單元(CPU)通過界面(Interface)的指令協議(Command Protocol)達到遙控(Remote Control)的功能。此時，主端(HOST)的中央處理單元(CPU)無法即時(Real Time)進行對掃描器(Scanner)的控制，容易導致失步或定位不正確的問題發生。
所以在傳統技術中，歸納傳統掃描器若欲支援快速掃描的功能，則可由下列幾種方式達成1、使用快速電機；其缺點為價格較高。2、使用普通電機，由中央處理單元(CPU)支援加減速；其缺點為需要付出中央處理單元(CPU)及固件(Firmware)的成本。3、使用普通電機，由硬體(Hardware)提供加減速功能；其缺點為設計複雜度提高，加減速的曲線變化方式(Profile)受限於硬體(Hardware)的限制，彈性不大。4、使用普通電機，由軟體驅動器(Software Driver)提供加減速功能；可能造成定位及無法在要求時間內加速至特定速度的問題產生。
所以，本發明將對上述的缺點，提出一種在掃描器的硬體未支援加減速功能時，能通過軟體驅動方式仍可以達到定位及加減速的目的的方法。
本發明的目的是提供一種掃描器電機加速方法，其主要目的是在於解決掃描器所連接的主端(HOST)的中央處理單元(CPU)因效率或界面(Interface)顯現問題的情況下，仍能達到加速及定位的目的。
本發明的另一目的是提供一種掃描器電機加速方法，該方法在不必提升電機成本及硬體設計複雜度的情況下，即可發揮掃描器系統的彈性，達到快速掃描的目的，以及在掃描器的硬體未支援加減速的功能時，經由軟體驅動與彈性處理方式，仍可以達到加減速的目的。
本發明的掃描器電機加速方法是這樣實現的其電機加速驅動的步驟包括設定掃描初始數據；在掃描器本身判斷定位時，判斷是否到達定速；未到達定速及定位者，改變掃描參數，執行定位前的加速；到達定位後而未定速者，執行後級加速補償，記錄及改變參數，同時執行掃描與加速的操作；在到達定位及定速後，執行定速後的掃描，至掃描動作完成。
所述的電機加速驅動步驟的控制，是藉由掃描器本身硬體的定位及定速機制，配合改變軟體程序的控制而達成的。
所述軟體程序的控制，是檢測當時環境以決定一適合的加速曲線。
所述軟體程序的控制，是在設定加速曲線過程中，可隨環境的變異數動態調整而變更加速曲線，以符合效能的需求。
所述軟體程序的控制，是預設一組可用的組態模式作為預設的掃描方式。
所述軟體程序的控制，當硬體允許掃描過程中仍可以改變曝光方式及電機運動模式時，可以在掃描過程中實施加速曲線演算法的控制。
所述的實施加速曲線演算法，是根據當時的曝光時間動態調整適合的增益作為補償。
所述的實施加速曲線演算法，是記錄參數數據及軟體控制取得圖像信號後再行補償。
本發明的掃描器電機加速方法也可以是這樣實現的其電機加速驅動的步驟包括(a)設定初始數據；(b)判定是否到達定位，若是，則執行記錄並改變掃描參數，執行掃描；若否，則執行定速的判斷；(c)判斷定速後若未到達，則改變掃描參數，再回到步驟(b)；若已到達定速，則再判定是否定位；(d)步驟(c)中若己定位，則執行掃描，並判定是否掃描完成，若未掃描完成，則繼續執行掃描；若完成掃描，則結束；(e)上述步驟(b)中，在執行記錄並改變掃描參數，執行掃描後，則判定是否完成掃描，若掃描完成，則結束；若未完成掃描，則判定是否到達定速，若未達定速，則回到步驟(b)中的執行記錄並改變掃描參數，執行掃描的步驟，形成一掃描迴路；(f)掃描結束。上述的電機加速驅動步驟的控制，是藉由掃描器本身硬體的定位及定速機制，配合改變軟體程序的控制而達成的。
所述軟體程序的控制，是檢測當時環境，以決定一適合的加速曲線。
所述軟體程序的控制，是在設定加速曲線過程中，可隨環境的變異數動態調整而變更加速曲線，以符合效能的需求。
所述軟體程序的控制，是預設一組可用的組態模式作為預設的掃描方式。
所述軟體程序的控制，當硬體允許掃描過程中仍可以改變曝光方式及電機運動模式時，可以在掃描過程中實施加速曲線演算法的控制。
所述的實施加速曲線演算法，是根據當時的曝光時間動態調整適合的增益作為補償。
所述的實施加速曲線演算法，是記錄參數數據及軟體控制取得圖像信號後再行補償。
為了達成上述的目的，本發明所提出的一種掃描器電機加速方法，其電機加速驅動的步驟，主要包括首先，設定掃描初始數據，在掃描器本身判斷定位時，判斷是否到達定速。其中未到達定速及定位者，改變掃描參數，執行定位前的加速。若是到達定位後而未定速者，執行後級加速補償，記錄及改變參數，同時執行掃描與加速的操作。之後在到達定位及定速後，執行定速後的掃描，至掃描動作完成。在到達定位及定速後，執行定速後的掃描，至掃描動作完成。較佳者，上述電機加速驅動步驟的控制，是由掃描器本身硬體的定位及定速機制，配合軟體程序改變的控制而達成的。
下面結合附圖和實施例具體介紹本發明的方法步驟及其特點
圖1為一般技術的掃描器中電機驅動的電路連接示意圖。
圖2為傳統技術掃描器的電機加速及定位的曲線圖變化圖。
圖3為掃描器電機所能使用的一種加速及定位的曲線圖變化圖。
圖4為掃描器電機所能使用的另一種加速及定位的曲線圖變化圖。
圖5為本發明實施例的控制流程圖。
本發明提供一種掃描器電機加速方法，主要的電路架構為利用現有的掃描器硬體電路，配合一軟體的驅動控制，在不必提高電機成本及硬體設計複雜度的情況下，即可發揮掃描器系統的彈性變化功能，達到快速掃描的目的，以及在掃描器硬體未支援加減速的功能時，通過軟體驅動與彈性處理的方式，仍可以達到加減速的目的；且在電機未到達定位時，仍可以執行加速的作用；若電機加速緩衝區間不夠時，也能在掃描時同時加速。
本發明所提出的方法，其步驟主要包括有首先，先設定初始數據，在掃描器本身判斷定位時，接著判斷是否到達定速。若未到達定速及定位者，改變掃描參數，執行定位前的加速。其中到達定位後而未定速者，執行後級加速補償，記錄及改變參數，同時執行掃描與加速的操作。另外在到達定位及定速後，執行定速後的掃描，至掃描動作完成。以及在到達定位及定速後，執行定速後的掃描，至掃描動作完成。上述電機加速驅動步驟的控制，則是藉由掃描器本身硬體的定位及定速機制，配合軟體程序改變的控制而達成的。
圖1所示為一般技術的掃描器中電機驅動的電路連接示意圖。主要揭示電機30(可為一步進電機)的驅動方式，是藉由一控制器20輸出A、A、B、B等四個信號。以及該控制器20的輸入信號包括有每秒脈衝數(Pulse PerSecond；PPS)、1-2/2-2控制模式的選擇信號，以及有正/反轉的控制信號，為控制器20主要輸入信號。其中所述的PPS信號則是由一計數分頻器(Counter Divider)10所輸出，該計數分頻器(Counter Divider)10除了一輸入信號外，還連接有一控制的脈衝信號。本發明即可藉由該脈衝信號的控制脈衝，進而達成電機的驅動控制。
本發明的主要技術在於藉由掃描器的硬體(Hardware)提供定位及定速機制，但保留軟體(Software)變化的彈性，因此定位部份不會因軟體而造成誤差，而且考慮到軟體無法即時(Real Time)進行速度更改，本發明允許軟體驅動器(Software Driver)在一合理時間範圍(Range)之內進行速度變更。如此一來，即使軟體方面變更速度的頻率為不均勻，但所造成結果只為加速曲線不同，仍可以達成加速及定位的目的，各種曲線的參考圖示，請參閱圖2-圖4。
如圖2所示，該圖2為傳統技術掃描器中有中央處理器(CPU)的電機加速及定位的曲線變化圖，其圖形較為順滑(Smooth)，而圖3為掃描器電機所能使用的一種加速及定位的曲線變化圖，為階梯式的變化，中間位置速度變化較大。另外，圖4為掃描器電機所能使用的另一種加速及定位的曲線變化圖，其起始位置的變化速度較大。其中圖3、圖4所示，都可為掃描器中驅動電機加速及定位所能接受的。
再請參閱圖5，圖5所示為本發明實施例的軟體詳細控制流程圖。其步驟主要包括開始掃描100，設定初始數據102。接著判定是否到達定位104，若是(Y)，則執行記錄並改變掃描參數110，執行掃描；若否(N)，則執行是否到達定速的判斷106。在判斷定速後，若未到達，則改變掃描參數108，再回到步驟104，形成一定位前的加速迴路。若已到達定速，則再判定是否定位112。若已定位(Y)，則執行掃描，並判定是否掃描完成114？若未掃描完成，則繼續執行掃描(此時已經到達定位了)，為一定速後的掃描動作；若完成掃描，則結束118。
上述步驟110中，在執行記錄並改變掃描參數110，執行掃描後，則判定是否完成掃描114？若掃描完成，則結束118；若未完成掃描，則判定是否到達定速116，若未達到定速，則回到步驟110中的執行記錄，並改變掃描參數，執行掃描的步驟，形成一邊掃描邊加速的掃描迴路。同樣地，上述的電機加速驅動步驟的控制，是藉由掃描器本身硬體的定位及定速機制，配合軟體程序改變的控制而達成的。
使用本發明所述的方法，可以在不必提高電機成本及硬體(HARDWARE)設計複雜度的情況下即可發揮掃描器系統的彈性，達到快速掃描的目的。上述圖5的流程圖中，僅描述掃描過程中改變傳動系統運動模式的方法，而本發明所述軟體控制的技術特徵主要有1、該軟體控制是檢測系統當時環境，以決定一適合的加速曲線，執行此加速曲線的加速及定位的操作。2、本發明軟體的控制，是在設定加速曲線過程中，可以隨環境的變異數動態調整變更加速曲線，以符合實際效能需求。3、本發明軟體的控制，其實施可預設一組可用的組態模式，作為預設的掃描方式。4、本發明所運用的軟體控制，是當允許掃描(Scan)過程中，仍可改變曝光方式及電機運動模式時，本發明的方法可以在掃描過程中實施加速曲線演算法的控制。其控制內容是根據當時的曝光時間動態調整適合的增益(Gain)或記錄此數據。以及軟體控制(Software)取得圖像(Image)後再行補償的。
綜上所述，本發明是一掃描器電機加速方法、能夠提供在未改變硬體情形下，仍可以達成加速的目的。
權利要求
1.一種掃描器電機加速方法，其特徵在於其電機加速驅動的步驟包括設定掃描初始數據；在掃描器本身判斷定位時，判斷是否到達定速；未到達定速及定位者，改變掃描參數，執行定位前的加速；到達定位後而未定速者，執行後級加速補償，記錄及改變參數，同時執行掃描與加速的操作；在到達定位及定速後，執行定速後的掃描，至掃描動作完成。
2.如權利要求1所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述的電機加速驅動步驟的控制，是藉由掃描器本身硬體的定位及定速機制，配合軟體程序改變的控制而達成的。
3.如權利要求2所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述軟體程序的控制，是檢測當時環境以決定一適合的加速曲線。
4.如權利要求2所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述軟體程序的控制，是在設定加速曲線過程中，可隨環境的變異數動態調整而變更加速曲線。
5.如權利要求2所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述軟體程序的控制，是預設一組可用的組態模式，作為預設的掃描方式。
6.如權利要求2所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述軟體程序的控制，當硬體允許掃描過程中仍可以改變曝光方式及電機運動模式時，可以在掃描過程中實施加速曲線演算法的控制。
7.如權利要求6所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述的實施加速曲線演算法，是根據當時的曝光時間動態調整適合的增益作為補償。
8.如權利要求6所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述的實施加速曲線演算法，是記錄參數數據及軟體控制取得圖像信號後再行補償。
9.一種掃描器電機加速方法，其特徵在於其電機加速驅動的步驟包括(a)設定初始數據；(b)判定是否到達定位，若是，則執行記錄並改變掃描參數，執行掃描；若否，則執行定速的判斷；(c)判斷定速後若未到達，則改變掃描參數，再回到步驟(b)；若已到達定速，則再判定是否定位；(d)步驟(c)中若己定位，則執行掃描，並判定是否掃描完成，若未掃描完成，則繼續執行掃描；若完成掃描，則結束；(e)上述步驟(b)中，在執行記錄並改變掃描參數，執行掃描後，則判定是否完成掃描，若掃描完成，則結束；若未完成掃描，則判定是否到達定速，若未達定速，則回到步驟(b)中的執行記錄，並改變掃描參數，執行掃描的步驟，形成一掃描迴路；(f)掃描結束。
10.如權利要求9所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述軟體程序的控制，是檢測當時環境，以決定一適合的加速曲線。
11.如權利要求9所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述軟體程序的控制，是在設定加速曲線過程中，可隨環境的變異數動態調整而變更加速曲線。
12.如權利要求9所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述軟體程序的控制，是預設一組可用的組態模式，作為預設的掃描方式。
13.如權利要求9所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述軟體程序的控制，當硬體允許掃描過程中仍可以改變曝光方式及電機運動模式時，可以在掃描過程中實施加速曲線演算法的控制。
14.如權利要求9所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述的實施加速曲線演算法，是根據當時的曝光時間動態調整適合的增益作為補償。
15.如權利要求9所述的掃描器電機加速方法，其特徵在於所述的實施加速曲線演算法，是記錄參數數據及軟體控制取得圖像信號後再行補償。
全文摘要
一種掃描器電機加速方法,在不必提升電機成本及硬體設計複雜度的情況下,即可發揮掃描器系統的彈性,達到快速掃描的目的,以及在掃描器的硬體未支援加減速的功能時,經由通過軟體驅動與彈性處理方式,仍可以達到加減速的目的。其中藉由掃描器的硬體(Hardware)提供定位及定速機制,但保留軟體(Software)變化的彈性,因此定位部份不會因軟體而造成誤差,有效改善傳統技術的缺點。
文檔編號G06F9/06GK1324020SQ00107518
公開日2001年11月28日 申請日期2000年5月15日 優先權日2000年5月15日
發明者李鎮河 申請人:力捷電腦股份有限公司