JP5521233B2 - モータ駆動装置及びその動作方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータの速度センサーの出力信号に含まれたグリッチ（Ｇｌｉｔｃｈ）を除去することができるモータ駆動装置及びその動作方法に関する。

一般に、モータを駆動する間にはモータの速度をモニタリングしながらモータの速度が所望の速度となるように制御する。このような制御のために、モータの速度をホールセンサー（Ｈａｌｌ Ｓｅｎｓｏｒ）や光学センサー（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｅｎｓｏｒ）などのセンサーで検出する。

しかしながら、センサーの出力信号には、外部から流入される雑音やセンサー自体の問題などの様々な原因によりグリッチ（Ｇｌｉｔｃｈ）が含まれることがある。

このように既存のモータ駆動装置において、モータのセンサーから出力される信号にグリッチが含まれている場合は、モータのローター（Ｒｏｔｏｒ）の位置変化が生じたと間違って認識することがあり、これにより、駆動信号の位相（ｐｈａｓｅ）を変える可能性があるため、結局は、実際のモータのローター（Ｒｏｔｏｒ）の位置と認識したローターの位置が一致しなくて駆動が正確に行われないという問題がある。

また、前述したような不正確な位置の認識によって、バックトルク（ｂａｃｋｔｏｒｑｕｅ）がかかって消費電流が増加し、モータの回転速度が低下するという問題もある。

下記の特許文献１は、グリッチ除去方法及び装置に関するもので、モータの現在速度に基づいて生成された基準信号を用いてグリッチを検出し除去する技術的事項を開示していない。

韓国特許第１０‐２００４‐００１６１４７号公報

本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためのもので、モータの速度により生成された基準信号を用いてモータの速度センサーの出力信号に含まれたグリッチ（Ｇｌｉｔｃｈ）を検出し除去することができるモータ駆動装置及びその動作方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の技術的な面において、本発明は、モータのセンサー出力信号を生成する速度センサー、上記センサー出力信号を用いて基準信号を生成する基準信号生成部、上記センサー出力信号のパルス幅区間の間に上記基準信号を計数して計数値を提供するパルス計数部、及び上記計数値を用いてグリッチの存否を判断して存在するグリッチを除去するグリッチ制御部を含むモータ駆動装置を提案する。

本発明の第１の技術的な面において、上記基準信号生成部は、上記センサー出力信号を逓倍して上記基準信号を生成するように構成されることができる。

上記基準信号生成部は、上記センサー出力信号を平均化する信号検出部と、上記信号検出部で平均化されたセンサー出力信号を予め設定された逓倍値で逓倍する周波数逓倍部を含むことができる。

上記グリッチ制御部は、上記計数値が予め設定された計数基準値未満の場合は上記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識し、上記計数基準値以上の場合は上記センサー出力信号に含まれたパルスを正常パルスと認識するように構成されることができる。

上記グリッチ制御部は、上記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識する場合、上記グリッチと認識されたパルスのレベルをローレベルに変えるように構成されることができる。

上記グリッチ制御部は、速度変更用ＰＷＭ信号に基づき、モータの速度変更が予め設定された速度変化基準値を超える場合は、上記センサー出力信号の一番目のパルスの１周期の間に上記グリッチの除去動作を停止するように構成されることができる。

また、本発明の第２の技術的な面において、本発明は、モータの速度センサーからのセンサー出力信号を用いて基準信号を生成する段階、上記センサー出力信号のパルス幅区間の間に上記基準信号を計数して計数値を提供する段階、上記計数値を用いてグリッチの存否を判断する段階、及び上記センサー出力信号にグリッチが存在する場合は該当グリッチを除去する段階を含むモータ駆動装置の動作方法を提案する。

本発明の第２の技術的な面において、上記基準信号を生成する段階は、上記センサー出力信号を逓倍して上記基準信号を生成するように構成されることができる。

上記基準信号を生成する段階は、上記センサー出力信号を平均化する段階と、上記平均化されたセンサー出力信号を予め設定された逓倍値で逓倍する段階を含むことができる。

上記グリッチを除去する段階は、上記計数値が予め設定された計数基準値未満の場合は上記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識し、上記計数基準値以上の場合は上記センサー出力信号に含まれたパルスを正常パルスと認識するように構成されることができる。

上記グリッチを除去する段階は、上記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識する場合、上記グリッチと認識されたパルスのレベルをローレベルに変えるように構成されることができる。

上記グリッチを除去する段階は、速度変更用ＰＷＭ信号に基づき、モータの速度変更が予め設定された速度変化基準値を超える場合は、上記センサー出力信号の一番目のパルスの１周期の間に上記グリッチの除去動作を停止するように構成されることができる。

本発明によると、モータの速度により生成された基準信号を用いてモータの速度センサーの出力信号に含まれたグリッチ（Ｇｌｉｔｃｈ）を検出し除去することができる。

また、ＰＷＭ信号に基づき、モータの速度変更のない場合は、一番目の１周期の間にグリッチ除去を停止するようにすることにより、グリッチ判断及び除去がより正確に行われるようにすることができる。

本発明の実施例によるモータ駆動装置のブロック図である。 本発明の実施例によるモータ駆動装置の変形ブロック図である。 本発明の実施例によるモータ駆動装置の動作方法を示すフローチャートである。 本発明の実施例による基準信号を生成する動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例による基準信号を生成する動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例によるセンサー出力信号の例示図である。 本発明の実施例による低速での基準信号及びグリッチ例示図である。 本発明の実施例による高速での基準信号及びグリッチ例示図である。

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

図１は本発明の実施例によるモータ駆動装置のブロック図であり、図２は本発明の実施例によるモータ駆動装置の変形ブロック図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の実施例によるモータ駆動装置は、モータのセンサー出力信号Ｓｏを生成する速度センサー１０と、上記センサー出力信号Ｓｏを用いて基準信号Ｓｒｅｆを生成する基準信号生成部１００と、上記センサー出力信号Ｓｏのパルス幅区間の間に上記基準信号Ｓｒｅｆを計数して計数値ＣＶを提供するパルス計数部２００と、上記計数値ＣＶを用いてグリッチの存否を判断して存在するグリッチを除去するグリッチ制御部３００と、を含むことができる。

この際、上記グリッチ制御部３００は、上記センサー出力信号Ｓｏからグリッチが除去された検出信号Ｓｄをゲート駆動制御部４００に提供することができる。

上記速度センサー１０は、モータの現在回転速度を検出してセンサー出力信号Ｓｏを生成することができる。この際、上記センサー出力信号Ｓｏは、上記モータの回転速度に対応するパルス周波数を有する。ここで、上記速度センサーは、例えば、ホールセンサー（Ｈａｌｌ Ｓｅｎｓｏｒ）や光学センサー（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｅｎｓｏｒ）などであることができるが、これに限定されるものではない。

上記基準信号生成部１００は、上記速度センサー１０からのセンサー出力信号Ｓｏを用いて基準信号Ｓｒｅｆを生成することができる。一例として、上記基準信号生成部１００は、上記センサー出力信号Ｓｏを逓倍して上記基準信号を生成することができる。

上記パルス計数部２００は、上記センサー出力信号Ｓｏのパルス幅区間の間に上記基準信号Ｓｒｅｆを計数して計数値ＣＶを提供することができる。例えば、上記基準信号Ｓｒｅｆがセンサー出力信号Ｓｏの周波数を１００倍逓倍した信号の場合は、１周期内のパルス幅区間の間には５０個のパルス数が計数され、この際の計数値ＣＶは５０であることができる。これとは異なり、正常パルス幅の１０％未満をグリッチとすると、グリッチの場合は５個未満のパルス数が計数されるため、この際の計数値は５未満であることができる。

そして、上記グリッチ制御部３００は、上記計数値ＣＶを用いてグリッチの存否を判断して上記センサー出力信号Ｓｏに存在するグリッチを除去することができる。

上記基準信号生成部１００は、上記センサー出力信号Ｓｏを平均化する信号検出部１２０と、上記信号検出部１２０で平均化されたセンサー出力信号を予め設定された逓倍値で逓倍する周波数逓倍部１４０を含むことができる。

上記基準信号生成部１００において、上記信号検出部１２０は、上記センサー出力信号Ｓｏを平均化し、平均化されたセンサー出力信号を上記周波数逓倍部１４０に提供することができる。

そして、上記周波数逓倍部１４０は、上記信号検出部１２０で平均化されたセンサー出力信号を予め設定された逓倍値で逓倍して上記基準信号Ｓｒｅｆを上記パルス計数部２００に提供することができる。ここで、上記逓倍値は、計数の正確度及びシステムの具現性を考慮して設定されるもので、例えば、「１００」に設定されることができる。

また、上記グリッチ制御部３００は、上記計数値ＣＶが予め設定された計数基準値未満の場合は上記センサー出力信号Ｓｏに含まれたパルスをグリッチと認識し、上記計数基準値以上の場合は上記センサー出力信号Ｓｏに含まれたパルスを正常パルスと認識するように構成されることができる。

上記グリッチ制御部３００において、例えば、計数基準値が「５」に設定されている場合、上記計数値ＣＶが「３」であれば予め設定された計数基準値「５」未満であるため、上記センサー出力信号Ｓｏに含まれたパルスをグリッチと認識し、上記計数値ＣＶが「７」であれば上記計数基準値「５」以上であるため、上記センサー出力信号Ｓｏに含まれたパルスを正常パルスと認識することができる。

上記グリッチ制御部３００は、上記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識する場合、上記グリッチと認識されたパルスのレベルをローレベルに変えるように構成されることができる。

上記グリッチ制御部３００は、上記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識する場合、上記グリッチと認識されたパルスのレベルをローレベルに変えることにより、上記センサー出力信号Ｓｏに含まれたグリッチを除去することができる。

図２を参照すると、上記グリッチ制御部３００は、速度変更用ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍに基づき、モータの速度変更が予め設定された速度変化基準値を超える場合は、上記センサー出力信号の一番目のパルスの１周期の間に上記グリッチの除去動作を停止するように構成されることができる。

上記グリッチ制御部３００は、速度変更用ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍに基づき、モータの速度変更が予め設定された速度変化基準値を超える場合は、グリッチ認識の誤りが発生する可能性があるため、上記センサー出力信号Ｓｏの一番目のパルスの１周期の間に上記グリッチの除去動作を停止することができる。

このような動作によって、上記グリッチ制御部３００がグリッチを間違って認識する誤りを事前に防止することができる。

図３は、本発明の実施例によるモータ駆動装置の動作方法を示すフローチャートである。

図３を参照すると、本発明の実施例によるモータ駆動装置の動作方法は、モータの速度センサー１０からのセンサー出力信号Ｓｏを用いて基準信号Ｓｒｅｆを生成する段階Ｓ１００と、上記センサー出力信号Ｓｏのパルス幅区間の間に上記基準信号Ｓｒｅｆを計数して計数値ＣＶを提供する段階Ｓ２００と、上記計数値ＣＶを用いてグリッチの存否を判断する段階Ｓ３００と、上記センサー出力信号にグリッチが存在する場合は該当グリッチを除去する段階Ｓ４００を含むことができる。

図３に示されたモータ駆動装置の動作方法では、まず、図２の基準信号生成部１００によって、モータの速度センサー１０からのセンサー出力信号Ｓｏを用いて基準信号Ｓｒｅｆが生成されることができる（図３のＳ１００に該当）。

次に、図２のパルス計数部２００によって、上記基準信号Ｓｒｅｆが上記センサー出力信号Ｓｏのパルス幅区間の間に計数されて、計数値ＣＶが提供されることができる（図３のＳ２００に該当）。

次に、上記グリッチ制御部３００によって、上記計数値ＣＶを用いてグリッチの存否が判断されることができる（図３のＳ３００に該当）。

そして、上記グリッチ制御部３００によって、上記センサー出力信号にグリッチが存在する場合は該当グリッチが除去されることができる（図３のＳ４００に該当）。

さらに、上記グリッチ制御部３００によって、上記センサー出力信号Ｓｏからグリッチが除去された検出信号Ｓｄがゲート駆動制御部４００に提供されることができる（図３のＳ５００に該当）。

上記基準信号を生成する段階Ｓ１００は、上記センサー出力信号Ｓｏを逓倍して上記基準信号を生成できるように構成される。

上記基準信号は、上記センサー出力信号Ｓｏを予め設定された逓倍値で逓倍して生成されることができる。例えば、上記逓倍値が「１００」に設定される場合、上記基準信号Ｓｒｅｆは、上記センサー出力信号Ｓｏの１００倍の周波数を有するようになる。

図４は、本発明の実施例による基準信号を生成する動作を示すフローチャートである。

図４を参照すると、上記基準信号を生成する段階Ｓ１００は、上記センサー出力信号Ｓｏを平均化する段階Ｓ１２０と、上記平均化されたセンサー出力信号を予め設定された逓倍値で逓倍する段階Ｓ１４０を含むことができる。

上記基準信号を生成する段階Ｓ１００において、まず、上記速度センサー１０からのセンサー出力信号Ｓｏが平均化されることができる（図４のＳ１２０に該当）。そして、上記平均化されたセンサー出力信号が予め設定された逓倍値で逓倍されることができる（図４のＳ１４０に該当）。

また、図３を参照すると、上記グリッチを除去する段階Ｓ４００は、上記計数値ＣＶが予め設定された計数基準値未満の場合は上記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識し、上記計数基準値以上の場合は上記センサー出力信号に含まれたパルスを正常パルスと認識するように構成されることができる。上記グリッチを除去する段階Ｓ４００は、上記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識する場合、上記グリッチと認識されたパルスのレベルをローレベルに変えるように構成されることができる。

上記グリッチを除去する段階Ｓ４００では、上記計数値ＣＶが予め設定された計数基準値未満の場合は上記センサー出力信号に含まれたパルスがグリッチと認識され、上記計数基準値以上の場合は上記センサー出力信号に含まれたパルスが正常パルスと認識されることができる。

そして、上記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識する場合、上記グリッチと認識されたパルスのレベルがローレベルに変わるようにすることにより、グリッチが除去されることができる。

図５は、本発明の実施例による基準信号を生成する動作を示すフローチャートである。

図５を参照すると、上記グリッチを除去する段階Ｓ４００は、速度変更用ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍに基づき、モータの速度変更が予め設定された速度変化基準値を超える場合は、上記センサー出力信号の一番目のパルスの１周期の間に上記グリッチの除去動作を停止するように構成されることができる。

上記グリッチを除去する段階Ｓ４００では、速度変更用ＰＷＭ信号Ｓｐｗｍに基づき、モータの速度変更が予め設定された速度変化基準値を超える場合は、上記センサー出力信号の一番目のパルスの１周期の間に上記グリッチの除去動作が停止されることができる。

図６は、本発明の実施例によるセンサー出力信号の例示図である。

図６を参照すると、正常センサー出力信号Ｓｏはグリッチを含んでおらず、非正常センサー出力信号Ｓｏはグリッチを含んでいることを示している。

図７は本発明の実施例による低速での基準信号及びグリッチ例示図であり、図８は本発明の実施例による高速での基準信号及びグリッチ例示図である。

図７及び図８を参照すると、本発明の実施例では、上記基準信号がセンサー出力信号を逓倍して生成される信号である。即ち、図７のパルス幅ＰＷ１と図８のパルス幅ＰＷ２は相違するが、基準信号の周波数が同期してその分変わるため、モータの回転速度に関係なくグリッチをより正確に検出することができる。

１０ 速度センサー
１００ 基準信号生成部
１２０ 信号検出部
１４０ 周波数逓倍部
２００ パルス計数部
３００ グリッチ制御部
Ｓｏ センサー出力信号
Ｓｒｅｆ 基準信号
ＣＶ 計数値

Claims (12)

1. モータの速度を検出して、センサー出力信号を生成する速度センサーと、
   前記センサー出力信号を用いて基準信号を生成する基準信号生成部と、
   前記センサー出力信号のパルス幅区間の間に前記基準信号を計数して計数値を提供するパルス計数部と、
   前記計数値を用いてグリッチの存否を判断して存在するグリッチを除去するグリッチ制御部と
   を含む、モータ駆動装置。
2. 前記基準信号生成部は、前記センサー出力信号を逓倍して前記基準信号を生成する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. 前記基準信号生成部は、
   前記センサー出力信号を平均化する信号検出部と、
   前記信号検出部で平均化されたセンサー出力信号を予め設定された逓倍値で逓倍する周波数逓倍部と
   を含む、請求項１に記載のモータ駆動装置。
4. 前記グリッチ制御部は、
   前記計数値が予め設定された計数基準値未満の場合は前記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識し、前記計数基準値以上の場合は前記センサー出力信号に含まれたパルスを正常パルスと認識する、請求項１から３の何れか１項に記載のモータ駆動装置。
5. 前記グリッチ制御部は、前記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識する場合、前記グリッチと認識されたパルスのレベルをローレベルに変える、請求項４に記載のモータ駆動装置。
6. 前記グリッチ制御部は、速度変更用ＰＷＭ信号に基づき、モータの速度変更が予め設定された速度変化基準値を超える場合は、前記センサー出力信号の一番目のパルスの１周期の間に前記グリッチの除去動作を停止する、請求項１から５の何れか１項に記載のモータ駆動装置。
7. モータの速度センサーからのセンサー出力信号を用いて基準信号を生成する段階と、
   前記センサー出力信号のパルス幅区間の間に前記基準信号を計数して計数値を提供する段階と、
   前記計数値を用いてグリッチの存否を判断する段階と、
   前記センサー出力信号にグリッチが存在する場合は前記グリッチを除去する段階と
   を含む、モータ駆動装置の動作方法。
8. 前記基準信号を生成する段階は、前記センサー出力信号を逓倍して前記基準信号を生成する、請求項７に記載のモータ駆動装置の動作方法。
9. 前記基準信号を生成する段階は、
   前記センサー出力信号を平均化する段階と、
   前記平均化されたセンサー出力信号を予め設定された逓倍値で逓倍する段階と
   を含む、請求項７に記載のモータ駆動装置の動作方法。
10. 前記グリッチを除去する段階は、
    前記計数値が予め設定された計数基準値未満の場合は前記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識し、前記計数基準値以上の場合は前記センサー出力信号に含まれたパルスを正常パルスと認識する、請求項７から９の何れか１項に記載のモータ駆動装置の動作方法。
11. 前記グリッチを除去する段階は、前記センサー出力信号に含まれたパルスをグリッチと認識する場合、前記グリッチと認識されたパルスのレベルをローレベルに変える、請求項１０に記載のモータ駆動装置の動作方法。
12. 前記グリッチを除去する段階は、速度変更用ＰＷＭ信号に基づき、モータの速度変更が予め設定された速度変化基準値を超える場合は、前記センサー出力信号の一番目のパルスの１周期の間に前記グリッチの除去動作を停止する、請求項７から１１の何れか１項に記載のモータ駆動装置の動作方法。

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