KR100667055B1 - The Rotary type encoder switch which uses the motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로터리 스위치의 기능을 모터를 이용하여 구현할 수 있도록 하는 로터리 타입 엔코더 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary type encoder switch to enable the function of the rotary switch to be implemented using a motor.
본 발명에서는 모터를 이용하여 로터리 엔코더 스위치를 구현하고자 하는 것으로, 회전방향에 대하여 적절한 텐션을 제공하기 위하여 모터를 이용하고, 모터의 회전이동경로(회전위치)를 가변저항을 통해 검출하고, 그 검출된 값을 통해 모터를 제어하여 엔코더 기능을 갖는 로터리 엔코터 스위치를 구현하도록 한 것으로, 다양한 장치에 적응적으로 적용할 수 있는 로터리 엔코더 스위치를 제공하고자 한다.In the present invention, to implement a rotary encoder switch using a motor, in order to provide a suitable tension with respect to the rotation direction using a motor, and detects the rotational movement path (rotation position) of the motor through a variable resistor, the detection It is to implement a rotary encoder switch having an encoder function by controlling the motor through the set value, and to provide a rotary encoder switch that can be adaptively applied to various devices.
로터리 엔코더 스위치, 로터리스위치 Rotary encoder switch, rotary switch
Description
도 1은 본 발명 모터를 이용한 로터리 타입 엔코더 스위치의 구성을 나탄낸 도면.1 is a view showing the configuration of a rotary type encoder switch using the motor of the present invention.
도 2는 본 발명에 있어서, 센서부에서 이루어지는 센서값을 나타낸 도면.2 is a view showing a sensor value made in the sensor unit in the present invention.
도 3은 본 발명에 있어서, 제어부의 PWM 제어에 있어서, 모터 구동 스텝을 나타낸 도면.Fig. 3 is a diagram showing a motor driving step in PWM control of a controller in the present invention.
도 4는 도 3의 구동 스텝에 있어서, 시작부의 모터의 PWM 제어신호를 나타낸 도면.FIG. 4 is a diagram illustrating a PWM control signal of a motor at the beginning in the driving step of FIG. 3. FIG.
도 5는 도 3의 구동 스텝에 있어서, 종료부의 PWM 제어신호를 나타낸 도면.FIG. 5 is a diagram illustrating a PWM control signal at an end portion in the driving step of FIG. 3. FIG.
도 6은 본 발명 로터리 타입 엔코더 스위치의 적용 실시예로서 캔(CAN) 통신에 적용된 도면. 6 is an application embodiment of the present invention rotary type encoder switch is applied to CAN communication.
본 발명은 로터리 스위치의 기능을 모터를 이용하여 구현할 수 있도록 하는 로터리 타입 엔코더 스위치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotary type encoder switch to enable the function of the rotary switch to be implemented using a motor.
일반적으로 볼륨(volume)이라 하여 로터리 타입 스위치(Rotary type swich)가 사용되며, 이와 같은 로터리 타입 스위치는 사용자의 회전조작에 대하여 회전하는 방향 및 위치를 검출하여 사용자가 원하는 기능을 구현하도록 하는 것으로, 로터리 엔코더 스위치라 한다. In general, a rotary type switch is used as a volume, and such a rotary type switch detects the direction and position of rotation with respect to a user's rotation operation to implement a function desired by a user. It is called a rotary encoder switch.
이와 같은 로터리 엔코더 스위치는 음량조절, 빛의 밝기, 주파수 설정 등의 선형적인 선택을 통해 기능을 구현하고자 하는데 사용된다. These rotary encoder switches are used to implement functions through linear selection of volume control, light brightness, frequency setting, and the like.
이와 같은 로터리 엔코더 스위치는 각 사용기능에 따라서 선택 조절 기능을 구현하기 위하여 내부의 각기 다른 텐션(tension)을 유지하도록 기구적으로 조정되어 있다.Such rotary encoder switches are mechanically adjusted to maintain different tensions in order to implement a selection control function according to each use function.
예를 들어 사용자가 로터리 타입 스위치를 회전시키게 될 때 회전하는 텐션이 너무 없을 경우 회전방향에 대한 반발력이 적어 원하는 위치로 스위치를 조정하기 어렵게 되고, 텐션이 너무 많을 경우에는 불필요하게 힘을 들여야 원하는 위치로 회전시킬 수 있게 된다. For example, when the user rotates the rotary type switch, if there is no tension to rotate, it is difficult to adjust the switch to the desired position due to less repulsive force in the direction of rotation. Can be rotated.
따라서 구현하고자 하는 기능 즉, 로터리 타입 스위치가 적용되는 기능의 조절범위에 따라서 적절한 텐션을 유지하도록 하고 있다.Therefore, to maintain the appropriate tension according to the control range of the function to be implemented, that is, the rotary type switch is applied.
그러므로, 각 장치마다 적절한 텐션을 갖는 로터리 타입 스위치를 구성하여야 하므로, 해당하는 장치에 적절한 로터리 타입 스위치를 준비하고, 각 장치에 맞는 로터리 타입 스위치를 이용하여야 한다. Therefore, a rotary type switch having an appropriate tension should be configured for each device. Therefore, an appropriate rotary type switch should be prepared for a corresponding device, and a rotary type switch suitable for each device should be used.
본 발명에서는 이러한 점을 고려하여 모터를 이용하여 로터리 엔코더 스위치 를 구현하고자 하는 것으로, 회전방향에 대하여 적절한 텐션을 제공하기 위하여 모터를 이용하고, 모터의 회전이동경로(회전위치)를 가변저항을 통해 검출하고, 그 검출된 값을 통해 모터를 제어하여 엔코더 기능을 갖는 로터리 엔코터 스위치를 구현하도록 한 것으로, 다양한 장치에 적응적으로 적용할 수 있는 로터리 엔코더 스위치를 제공하고자 한다. The present invention is to implement a rotary encoder switch by using a motor in consideration of this point, in order to provide a suitable tension with respect to the direction of rotation using a motor, and the rotational movement path (rotation position) of the motor through a variable resistor The present invention is to provide a rotary encoder switch having an encoder function by detecting and controlling a motor through the detected value, and to provide a rotary encoder switch applicable to various devices.
본 발명은 사용자가 스위치조작부를 조작시키게 됨에 따라 회전하는 방향에 대응하는 텐션을 스위치조작부에 제공하기 위한 모터와, 모터의 회전방향을 감지하기 위하여 모터의 회전방향에 따른 저항값의 변화를 제공하는 모터의 회전위치 감지수단을 포함하는 구동부와, 구동부의 회전위치 감지수단을 통해 감지된 저항값을 전송받아 저항값의 변화율을 이용하여 모터의 회전, 역회전 및 정지 등의 모터 동작을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a motor for providing a tension corresponding to the direction of rotation as the user operates the switch control unit, and a change in the resistance value according to the rotation direction of the motor to detect the rotation direction of the motor. Control unit for controlling the operation of the motor such as rotation, reverse rotation and stop of the motor by using a change rate of the resistance value received from the drive unit including the rotation position detection means of the motor and the rotation position detection means of the drive unit It characterized in that it comprises a means.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 첨부된 도면 도 1에 도시된 실시예를 참조하여 그 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다. The configuration and operation of the present invention having such features will be described below with reference to the embodiment shown in FIG. 1.
사용자가 조작하는 스위치 조작부에 연결되어 사용자의 조작행위, 스위치 회전에 대하여 스위치조작부에 텐션을 제공하기 위한 모터(110)와, 모터(110)의 회전 방향에 따른 저항값의 변화를 통해 모터(110)의 위치를 검출하기 위한 센서부(120)와, 센서부(120)의 값을 제어부(200)로 전송하기 위한 신호 입출력부(130)를 포함하는 구동부(100)와, The
상기 구동부(100)로부터 입력받은 저항값의 변화값을 연산하고, 설정된 모터(110) 회전 제어값으로 부터 연산된 저항값의 변화에 따라서 모터(110)를 제어하는 제어부(200)를 포함하여 구성된다. Comprising a
상기 제어부(200)는 저항값의 변화에 따른 모터(110)의 회전제어값이 설정된 메모리부(210)를 포함하여 구성된다.The
이와 같은 구성을 갖는 본 발명은, The present invention having such a configuration,
사용자의 스위치조작에 따라 회전하고, 그 회전된 감지결과를 출력하여 해당하는 기능을 구현하도록 하는 구동부(100)와, 구동부(100)의 사용자 스위치조작에 따른 회전을 감지하고, 그 감지된 결과에 따라서 구동부(100)를 제어하여 회전력에 대응하는 텐션을 제공하는 제어부(200)를 포함하는 구성을 갖는다.Rotation according to the user's switch operation, and outputs the rotated detection result to implement the corresponding function, and detects the rotation in accordance with the user switch operation of the
상기 구동부(100)는 모터(110)와, 센서부(120), 신호입출력부(130)를 포함하는 구성을 갖는다.The
상기 모터(110)는 정역회전 및 속도제어가 가능한 모터로 구성되며, 사용자가 조작하는 조작부와 연결되어 사용자의 조작에 따른 회전에 의해 회전하며, 제어부(200)의 제어에 따라 회전하여 사용자의 조작에 대응하는 회전방향에 대응하는 텐션을 제공하는 수단으로 구성된다.The
상기 센서부(120)는 기준포인트(121)로부터 모터의 회전변화를 감지하기 위하여 센서감지부(122)가 구성되며, 센서감지부(122)가 모터(110)의 회전에 따라 회전함에 따라 변화되는 저항값을 갖는 가변저항(123)을 포함하여 구성된다. The
상기 신호입출력부(130)는 이와 같은 가변저항(123)으로부터 변화된 저항값을 출력하고, 또한 제어부(200)의 모터(110)의 회전 제어신호를 입력받기 위한 인 터페이스이다. The signal input /
상기 제어부(200)는 센서부(120)로부터 변화된 저항값을 전송받아 모터(110)의 회전 위치값(저항값의 변화)을 연산해내고, 이에 따라 모터(110)의 회전을 제어한다. The
제어부(200)는 모터(110)의 회전위치값 즉, 저항값의 변화에 따른 모터(110)의 회전제어값이 설정되는 메모리부(210)를 포함한다.The
따라서 메모리부(210)에 저장되는 모터(110)의 회전제어값을 적용할 장치(device)에 따라서 설정하면 각기 다른 텐션을 갖는 로터리 엔코더 스위치를 제공할 수 있게 된다.Therefore, when the rotation control value of the
또는 장치별 저항의 변화에 따른 회전제어값을 모두 저장하고, 제어부(200)에 이중 적용할 장치에 대하여 설정할 수 있도록 하는 설정수단을 포함시켜 구성할 수 있다. Or it may be configured to include a setting means for storing all the rotation control value according to the change of the resistance for each device, and to be set to the
상기 제어부(200)에서는 구동부(100)로부터 모터(110)의 회전에 따른 센서값(S)으로부터 저항의 변화값을 연산하고, 이에 따른 메모리부(210)에 설정된 회전 제어값을 읽어(load)하여 구동부(100)를 제어하는 바, The
이때, 제어부(200)의 메모리부(210)에 저장된 회전제어값은 펄스폭변조(PWM) 제어 데이터이다. At this time, the rotation control value stored in the
이와 같은 본 발명 모터를 이용한 로터리 타입 엔코더 스위치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다. The operation of the rotary encoder switch using the motor of the present invention will be described in detail as follows.
사용자가 조작부를 통해 모터(110)를 회전시키면, 센서부(120)에서는 모터 (110)의 회전에 따라 변화되는 저항값을 센서값(S)으로 신호입출력부(130)를 통해 제어부(200)로 출력한다. When the user rotates the
즉, 센서감지부(122)가 기준포인트(121)로부터 변화되는 거리 변화에 따라서 가변저항(123)을 통해 변화되는 저항값을 센서값(S)으로 출력하게 된다. That is, the
제어부(200)에서는 이와 같이 입력되는 센서값(S)으로부터 모터(110)저항값의 변화를 인식하여 메모리부(210)로부터 모터(110)의 회전제어값을 읽어 구동부(100)의 모터(110)를 PWM 제어를 통해 회전 제어한다.The
즉, 모터(110)의 회전방향 및 위치에 따라 모터(110)를 제어하게 되는 것이다. That is, the
이와 같은 PWM 제어를 통해 로터리 엔코더 스위치의 스텝의 강약을 조절 할 수 있다.This PWM control can adjust the intensity of the step of the rotary encoder switch.
이때 로터리 엔코더 스위치의 스텝(step)간격은 상기 제어부(200)에서 센서값(S) 변화정도를 가지고 측정하며, 가변저항(123)의 절대값을 이용하는 것이 아니라 현재값에서의 변화정도에 따른 계산값을 사용한다.At this time, the step interval of the rotary encoder switch is measured with the degree of change of the sensor value S in the
도 2는 센서부(120)에서 이루어지는 센서값을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a sensor value made by the
현재위치에서 센서값(S)의 증가는 모터(110)의 반시계방향의 회전을 나타내고, 센서값(S)의 감소는 시계방향의 회전을 나타낸다. The increase in the sensor value S at the current position indicates the rotation in the counterclockwise direction of the
360도 이상 회전시에는 제어부(200)에서 센서값(S)의 급격한 변화를 감지하게 되는 것으로, 센서값 최대에서 최소로 변화 또는 최소에서 최대로 변화를 인식하고, 그에 따른 처리는 별도로 한다. When the rotation is 360 degrees or more, the
도 3은 제어부에서의 모터의 PWM 제어에 있어서, 모터 구동 스텝을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 구동 스텝에 있어서, 시작부의 모터의 PWM 제어신호를 나타낸 도면이고, 도 5는 종료부의 PWM 제어신호를 나타낸 도면이다. 3 is a diagram showing a motor driving step in the PWM control of the motor in the control unit, FIG. 4 is a diagram showing a PWM control signal of the motor at the beginning in the driving step of FIG. 3, and FIG. 5 is a PWM in the ending section. A diagram illustrating a control signal.
모터(110)의 구동은 시작부와 종료부로 구분하여 구동된다. The driving of the
스텝의 시작점에서는 도 4에서와 같이 모터(110)의 회전방향과 반대방향의 구동 출력(구동력)을 주고, 스텝의 종료점에서는 회전방향과 같은 방향의 출력(구동력)을 발생하여 로터리 엔코더 스위치와 같은 스텝의 느낌을 제공하도록 한다.At the start of the step, as shown in FIG. 4, the driving output (driving force) in the direction opposite to the rotational direction of the
스텝의 강도는 도 3에서와 같이 PWM의 펄스 길이로 나타낼 수 있다. The intensity of the step may be represented by the pulse length of PWM as shown in FIG.
도 6은 이와 같은 본 발명 로터리 타입 엔코더 스위치의 적용 실시예를 나타낸 도면이다. 6 is a view showing an embodiment of the application of the rotary type encoder switch as described above.
이에 따르면, 차량내의 전자제어유니트(ECU)와 CAN 통신으로 연결구성하여 로터리 타입 엔코더 스위치와의 데이터 교환이 가능하다.According to this configuration, the electronic control unit (ECU) in the vehicle can be connected and configured to communicate with the rotary type encoder switch.
따라서, 차량내에 로터리 타입 엔코더 스위치를 하나만 구성하고, 로터리 타입 스위치가 필요한 장치에 대한 정보만을 캔 통신을 통해 제어부(200)로 전송하면, 제어부(200)에서는 해당하는 장치 정보로 설정하고, 메모리부(210)에 해당하는 장치에 대한 회전제어값을 이용하여 모터(110)를 제어하게 된다.Therefore, if only one rotary type encoder switch is configured in the vehicle, and only information on a device requiring the rotary type switch is transmitted to the
상기 메모리부(210)에는 각 장치별로 센싱값에 대한 회전제어값이 저장되어 있어, ECU로부터 전송되는 해당 장치 정보를 이용하여 구현해야할 기능을 인식하고, 그에 따라 센서값(S)이 입력될 때마다 모터(110)의 회전제어값을 읽어 모터(110)를 제어하게 된다.The
또한 이의 구성에 따르면, ECU로부터 로터리 타입 엔코더 스위치가 적용된 장치의 모터 회전제어값 즉, 메모리부의 설정을 손쉽게 변경할 수 있다. In addition, according to this configuration, it is possible to easily change the setting of the motor rotation control value, that is, the memory part of the device to which the rotary type encoder switch is applied from the ECU.
이와 같은 본 발명은 로터리 타입 엔코더 스위치를 모터의 전자제어에 의해 구현하도록 한 것으로, The present invention is to implement the rotary type encoder switch by the electronic control of the motor,
모터의 제어를 위한 위치값 검출을 가변저항으로 이용하여 그 구성이 간단하고, 제작비용을 줄일 수 있다.By using the position value detection for the control of the motor as a variable resistor, the configuration is simple and manufacturing cost can be reduced.
다양한 스위치류의 특성을 하나로 구현할 수 있다.The characteristics of various switches can be realized in one.
또한 차량내의 제어수단(ECU)와의 양방향 통신을 통해 로터리 타입 엔코더 스위치의 조작에 따른 정보를 얻을 수 있으므로, 이의 정보를 다양하게 이용할 수 있어, 하나의 스위치를 이용하여 다양한 기능 구현이 가능하데 되므로, 공간활용도를 높일 수 있다.In addition, since the information according to the operation of the rotary type encoder switch can be obtained through bidirectional communication with the control means (ECU) in the vehicle, the information can be used in various ways, so that various functions can be implemented using a single switch. Space utilization can be improved.
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