KR100827818B1 - Method for measuring the angles of rotatable bodies - Google Patents

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KR100827818B1 KR1020070003407A KR20070003407A KR100827818B1 KR 100827818 B1 KR100827818 B1 KR 100827818B1 KR 1020070003407 A KR1020070003407 A KR 1020070003407A KR 20070003407 A KR20070003407 A KR 20070003407A KR 100827818 B1 KR100827818 B1 KR 100827818B1
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Abstract

A method for measuring the angle of a rotary body is provided to implement simpler calculation by using fixed threshold value or variable threshold value according to a measurement error of relative rotation angle. A device for measuring the angle of a rotary body includes a main rotary body(11), a sub rotary body(13), first and second sensors(15,17), and an operator(19). The main rotary body rotates on its shaft powered by an external power supply. The sub rotary body rotates by interlocking with the main rotary body. The first sensor measures a relative rotation angle of the main rotary body. The second sensor measures a relative rotation angle of the sub rotary body. The operator calculates an absolute rotation angle of the main rotary body through operation based on data transmitted from the first and second sensors.

Description

축회전체의 회전각도 측정방법{Method for measuring the angles of rotatable bodies}Method for measuring the angles of rotatable bodies

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축회전체의 회전각도 측정방법을 설명하기 위하여 구성한 축회전체 측정장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing an apparatus for measuring a shaft rotor configured to explain a method for measuring a rotation angle of the shaft rotor according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축회전체의 회전각도 측정방법을 순차적으로 도시한 블록도이다.Figure 2 is a block diagram sequentially showing a method for measuring the rotation angle of the shaft rotating body according to an embodiment of the present invention.

도 3은 상대회전각 측정 오차를 고려하여 구한 r값을 보정하는 기본원리를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.3 is a diagram for explaining the basic principle of correcting the r value obtained in consideration of the relative rotation angle measurement error.

도 4는 계산을 통해 구한 r값에서의 소수값이 0.5*re 인 경우 ΦΩ/Ω값의 범위를 나타내 보인 도면이다.4 is a diagram illustrating a range of Φ Ω / Ω values when the fractional value of r value obtained through calculation is 0.5 * r e .

도 5는 계산을 통해 구한 r 값에서의 소수값이 re+e/Ω 인 경우 ΦΩ/Ω값의 범위를 나타내 보인 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a range of Φ Ω / Ω values when the decimal value of r value obtained through calculation is r e + e / Ω.

도 6은 계산을 통해 구한 r값에서의 소수값이 r'일 경우 ΦΩ/Ω값의 범위를 나타내 보인 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a range of Φ Ω / Ω values when the fractional value of r value obtained through calculation is r '.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 축회전체의 회전각도 측정방법의 다른 예를 설명하기 위하여 도시한 축회전체 측정장치의 개략도 이다.7 is a schematic view of the shaft rotating body measuring apparatus shown in order to explain another example of a method for measuring the rotation angle of the shaft rotating body according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

11:주회전체 13:보조회전체11: Main rotor 13: Auxiliary rotor

15:제 1센서 17:제 2센서15: first sensor 17: second sensor

19:연산부 21:제 1보조회전체19: calculation unit 21: first auxiliary rotating body

23:제 2보조회전체 23: second auxiliary rotating body

본 발명은 축회전체의 회전각도 측정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정한 회전비로 연동하여 회전하는 다수의 회전체의 상대회전각을 측정하고, 이를 통해 임의 회전체의 절대회전각을 계산해 내는 과정을 포함하는 축회전체의 회전각도 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring the rotation angle of the shaft rotating body, and more particularly, the process of measuring the relative angle of rotation of a plurality of rotating body rotating in conjunction with a constant rotation ratio, thereby calculating the absolute angle of rotation of any rotating body It relates to a rotation angle measuring method of the shaft rotating body including a.

근래에 출시되는 자동차에는 운전편의성이나 탑승자의 안전을 도모하기 위한 각종 첨단 장치들이 적용되고 있다. 예컨대 ESP(Electronic Stability Program)라고 하는 차체자세 제어장치는, 바퀴를 선택적으로 제동하여 차량의 가속이나 제동 또는 코너링시 발생할 수 있는 차량의 미끄러짐을 방지함으로써 자동차의 자세를 안정적으로 잡아주고 운전자의 실수까지도 보정해주는 시스템이다.In recent years, automobiles are introduced with various high-tech devices for driving convenience and passenger safety. For example, the body position control device, called the electronic stability program (ESP), selectively brakes the wheels to prevent the vehicle from slipping during acceleration, braking or cornering of the vehicle, thereby stably positioning the vehicle and even making a driver's mistake. It is a system to calibrate.

상기 차체자세 제어장치에는, 구동바퀴의 속도, 제동압력, 조향축의 회전각도 및 차체 기울어짐 등의 정보를 센서를 통해 파악하고 이를 기초로 차량의 미끄러짐 발생시 차량의 바퀴 중 적절한 바퀴를 제동함으로써 주행중인 자동차의 자세 를 안정시켜 사고를 미연해 방지할 수 있게 한다. In the vehicle body attitude control device, information such as the speed of the driving wheel, the braking pressure, the angle of rotation of the steering shaft, and the inclination of the vehicle body is detected through a sensor, and on the basis of this, the vehicle is driven by braking appropriate wheels among the wheels of the vehicle. Stabilize your car's posture to prevent accidents.

상기 차체자세 제어장치를 위해 사용되는 조향축 회전각도 측정장치 및 측정방법에 관련된 선행기술로서, 미국특허 US5,930,905호와 US6,466,889호가 있다. 상기 선행기술에는 주회전체와, 상기 주회전체의 회전에 따라 일정한 회전비로 연동하여 회전하는 두 개의 보조회전체를 두고, 이들 보조회전체의 상대회전각을 측정한 후, 이 측정치를 이용하여 주회전체의 절대회전각을 계산하는 방법을 제시하고 있다.Prior arts related to a steering shaft rotation angle measuring device and a measuring method used for the vehicle body attitude control device are US Pat. Nos. 5,930,905 and 6,466,889. The prior art has a main rotor and two auxiliary rotors that rotate in conjunction with a constant rotation ratio in accordance with the rotation of the main rotor, and after measuring the relative rotation angle of these auxiliary rotors, the main rotor using this measurement value A method of calculating the absolute rotation angle of the system is presented.

특히 상기 미국특허 제5,930,905호에서는 두 보조회전체의 상대회전각 θ 와 ψ 를 측정한 후, 아래의 [식 1] 에서 k 의 값을 계산한 다음, 이를 정수 값으로 보정한 후, [식 2]를 이용하여 주회전체의 절대회전각 φ을 계산하는 과정과, 상기 과정을 통해 계산된 φ 의 값이 음수인 경우 이에 대한 보상을 추가적으로 수행하는 과정이 개시되어 있다.In particular, in the US Patent No. 5,930,905, after measuring the relative rotation angle θ and ψ of the two auxiliary rotors, after calculating the value of k in [Equation 1] below, and then correcting it to an integer value, [Equation 2 ] Is used to calculate the absolute rotation angle φ of the main rotating body, and a process for additionally performing compensation for the negative value of φ calculated through the above process is disclosed.

[식 1][Equation 1]

k=[(m+1)θ-mψ]/Ωk = [(m + 1) θ-mψ] / Ω

[식 2][Equation 2]

φ=[mψ+(m+1)θ-(2m+1)kΩ]/2nφ = [mψ + (m + 1) θ- (2m + 1) kΩ] / 2n

상기 [식 1] 및 [식 2]에서 n, m 및 (m+1) 은 세 회전체의 기어비를 나타내고 Ω는 센서의 주기를 나타낸다. 특히 이 방법은 두 보조 회전체의 기어비가 m:(m+1) 인 경우에 적용이 가능하다.In the above [Formula 1] and [Formula 2], n, m and (m + 1) represent gear ratios of the three rotating bodies, and? Represents the period of the sensor. In particular, this method is applicable when the gear ratio of two auxiliary rotors is m: (m + 1).

또한, 상기 미국특허 제6,466,889호에서는, 주회전체가 절대회전각 0도에서 최대치까지 회전할 때, 두 보조회전체의 절대회전각의 차이를 나타내는 Φc 의 값이 0도에서 센서주기 Ω 까지 연속적으로 변하도록 회전비를 설정하고, 상대회전각 측정치로부터 Φc 의 값을 계산하는 내용이 개시되어 있다.In addition, in US Patent No. 6,466,889, when the main rotor rotates from the absolute rotation angle of 0 degrees to the maximum value, the value of φ c representing the difference between the absolute rotation angles of the two auxiliary rotors is continuously from 0 degrees to the sensor period Ω. The content which sets a rotation ratio so that it changes and calculates the value of (phi) from the relative rotation angle measurement value is disclosed.

절대회전각이 최대값을 가질 때 보조회전체가 센서 측정주기의 k1 배를 회전한다고 하고, 계산된 Φc의 값에 k1/Ω 을 곱하여 얻은 값보다 작은 최대의 정수 값을 회전수로 간주하여 이 보조회전체의 절대회전각을 계산한다. 이렇게 계산된 절대회전각에는 오차가 포함될 수 있으므로, 최종적으로 이러한 오차 발생의 가능성을 검사하고 필요시 계산된 절대회전각을 보정해야 한다.When the absolute rotation angle has the maximum value, the auxiliary rotor rotates k 1 times the sensor measurement period, and the maximum integer value smaller than the value obtained by multiplying the calculated value of Φ c by k 1 / Ω is regarded as the rotation speed. To calculate the absolute rotation angle of this auxiliary rotor. Since the absolute rotation angle calculated in this way may include an error, it is necessary to finally check the possibility of occurrence of such an error and correct the calculated absolute rotation angle if necessary.

본 발명은, 일정한 회전비로 연동하여 회전하는 다수 회전체의 상대회전각을 측정하고 이를 통해 원하는 회전체의 절대회전각도를 알아내는 메카니즘을 가지며, 계산이 간단하고 넓은 범위의 측정오차의 존재 하에서 동작이 가능할 뿐 아니라, 회전체의 최대 회전범위, 회전비, 센서의 측정주기, 상대회전각 측정 오차의 허용범위 및 계산된 절대회전각의 오차 범위를 최적으로 조합할 수 있음은 물론, 상대회전각 측정 오차가 비교적 작은 경우에는 고정된 문턱값을 사용하여 계산량을 최소화할 수 있고, 상대회전각 측정 오차가 비교적 큰 경우에는 문턱값을 변화시킴으로써 상대회전각 측정 오차의 허용 범위를 필요한 만큼 증가시키며, 또한 계산을 보다 간단히 구현할 수 있도록 문턱값 및 관련 변수를 조절하는 등의 다양한 선택을 가능하게 하는 축회전체의 회전각도 측정방법을 제공함에 목적이 있다.The present invention has a mechanism for measuring the relative rotation angle of a plurality of rotating bodies to rotate in conjunction with a constant rotation ratio and finds the absolute rotation angle of the desired rotating body through this, the calculation is simple and operates in the presence of a wide range of measurement error In addition to this, it is possible to optimally combine the maximum rotation range of the rotating body, the rotation ratio, the measurement cycle of the sensor, the allowable range of the relative rotation angle measurement error, and the error range of the calculated absolute rotation angle, as well as the relative rotation angle measurement. If the error is relatively small, the calculation amount can be minimized by using a fixed threshold value. If the relative rotation angle measurement error is relatively large, the allowable range of the relative rotation angle measurement error is increased as necessary by changing the threshold value. It allows you to make various choices, such as adjusting thresholds and related variables, to make the calculation simpler. Once in the whole providing a rotational angle measuring method of the object.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 축회전 가능한 주회전체와, 상기 주회전체에 연동하여 주회전체와 소정 회전비로 축회전하되 주회전체가 센서의 측정주기인 Ω도 만큼 회전할 때 (Ω+d)도 회전하는 보조회전체와, 상기 주회전체와 보조회전체의 회전각을 각각 측정하는 것으로 측정주기(Ω)가 360도 보다 작거나 같은 제 1,2센서와, 상기 제 1,2센서가 측정한 값을 전달받아 내부 연산하여 상기 주회전체의 회전각도를 알아내는 연산부를 갖는 회전각도 측정장치를 이용해 주회전체의 절대회전각도를 측정하는 방법으로서, 상기 제 1,2센서를 통해 주회전체와 보조회전체의 상대회전각(ΦΩΩ)을 각각 측정하는 상대회전각 측정단계와; 상기 상대회전각 측정단계를 통해 구해진 주회전체의 상대회전각(ΦΩ)과, 보조회전체의 상대회전각(θΩ)을 통해 주회전체가 센서의 측정주기를 몇 배(倍) 회전했는지 계산하는 주회전체 회전주기 계산단계와; 상기 상대회전각 측정단계 및 주회전체 회전주기 계산단계를 통해 얻은 주회전체의 상대회전각(ΦΩ)과 회전주기(i)를 통해 주회전체의 절대회전각(Φ)을 얻는 절대회전각 계산단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, when the main rotational body and the main rotational body in rotation with the main rotational body in a predetermined rotation ratio in conjunction with the main rotational body, the main rotational body rotates by Ω degree which is the measuring period of the sensor (Ω + d ), The first and second sensors, and the first and second sensors, which measure the rotation angles of the auxiliary rotating body, the main rotating body and the auxiliary rotating body, respectively, by which the measuring period is less than or equal to 360 degrees. A method for measuring the absolute rotation angle of the main rotor using a rotation angle measuring device having a calculation unit for calculating the internal rotation angle of the main rotor by receiving the measured value, the first and second sensors through the first and second sensors A relative rotation angle measuring step of measuring the relative rotation angles Φ Ω and θ Ω of the auxiliary rotating body, respectively; Calculate how many times the main rotor rotates the measuring cycle of the sensor based on the relative rotation angle (Φ Ω ) of the main rotor and the relative rotation angle (θ Ω ) of the auxiliary rotor obtained through the relative rotation angle measurement step. Calculating a main rotating body rotation cycle; Absolute rotation angle calculation step of obtaining the absolute rotation angle (Φ) of the main rotor by the relative rotation angle (Φ Ω ) and the rotation period (i) of the main rotor obtained through the relative rotation angle measurement step and the main rotor rotation period calculation step Characterized in that comprises a.

또한, 상기 주회전체와 보조회전체의 회전비가 1/n : 1/m 이고, 주회전체의 상대회전각을 ΦΩ, 보조회전체의 상대회전각을 θΩ라 할 때, 상기 d = ((n-m)/m)*Ω이고, 주회전체가 센서 측정주기(Ω)의 몇 배를 회전하였는지를 나타내는 실수 값 r은, n > m 일 때, θΩ≥ΦΩ 이면 r = (θΩΩ)/d, θΩΩ 이면 r = (θΩ+Ω -ΦΩ)/d이고, n < m 일 때 ΦΩ≥θΩ 이면 r = (ΦΩΩ)/(-d), ΦΩΩ 이면 r = (ΦΩ+Ω-θΩ)/(-d) 인 것을 특징으로 한다.Further, when the rotation ratio of the main rotating body and the auxiliary rotating body is 1 / n: 1 / m, the relative rotation angle of the main rotating body is Φ Ω , the relative rotation angle of the auxiliary rotating body is θ Ω , the d = (( nm) / m) * Ω, and the main circuit is full when the real number r indicating whether rotate several times the sensor measurement cycle (Ω) is, n> m, θ Ω ≥Φ Ω r = (θ Ω Ω -Φ ) / d, θ Ω Φ if = r (θ + Ω Ω Ω -Φ) / d, and, n <If Φ Ω Ω ≥θ when m r = (Φ Ω -θ Ω ) / (- d) If Φ ΩΩ, r = (Φ Ω + Ω-θ Ω ) / (-d).

또한, 상기 주회전체 회전주기 계산단계의 수행후 행하는 단계로서, 주회전체 회전주기 계산의 결과에 오차가 포함된 경우 오차를 보정하여 주회전체의 정확한 회전수를 파악하는 오차보정단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of performing after the main rotating body rotation period calculation step, if the error is included in the result of the main rotating body rotation period calculation further includes an error correction step of correcting the error to determine the correct number of rotation of the main rotating body It features.

아울러, 상기 제 1,2센서의 오차 절대값의 최대치를 e1, e2라 하고, 임의 각도 문턱값(Φth)은 0.5*Ω이고, 구해진 r값 중 정수 부분을 integer(r), 소수 부분을 fraction(r)이라 할 때, r 값이 가질 수 있는 최대 에러는 re = (e1+e2)/|d| 이며, (1) (re+e1/Ω) ≤ fraction(r) < (1-re-e1/Ω) 인 경우 i = integer(r)이고, (2) 0 ≤ fraction(r) < (re+e1/Ω) 인 경우 ΦΩ < Φth 이면 i = integer(r), ΦΩ ≥ Φth 이면 i = integer(r)-1 이며, (3) (1-re-e1/Ω) ≤ fraction(r) < 1 인 경우 ΦΩ < Φth 이면 i = integer(r) + 1, ΦΩ ≥ Φth 이면 i = integer(r)인 것을 특징으로 한다.In addition, the maximum value of the absolute error value of the first and second sensors is e 1 , e 2 , the arbitrary angle threshold value Φ th is 0.5 * Ω, and the integer portion of the obtained r values is integer (r), decimal When the part is called fraction (r), the maximum error that r can have is r e = (e 1 + e 2 ) / | d | I = integer (r) when (1) (r e + e 1 / Ω) ≤ fraction (r) <(1-r e -e 1 / Ω), and (2) 0 ≤ fraction (r) i = integer (r) if Φ Ωth if <(r e + e 1 / Ω), i = integer (r) -1 if Φ Ω ≥ Φ th and (3) (1-r e- When e 1 / Ω) ≤ fraction (r) <1, i = integer (r) + 1 when Φ Ωth, and i = integer (r) when Φ Ω ≥ Φ th .

또한, 상기 각도 문턱값(Φth)은, (1) 0 ≤ fraction(r) < (re+e1/Ω) 인 경우, Φth = (fraction(r)+0.5)*Ω이고, (2) (1-re-e1/Ω) ≤ fraction(r) < 1 인 경우, Φth = (fraction(r)-0.5)*Ω인 것을 특징으로 한다.Further, the angle threshold Φ th is Φ th = (fraction (r) +0.5) * Ω when (1) 0 ≤ fraction (r) <(r e + e 1 / Ω), and ( 2) When (1-r e -e 1 / Ω) ≤ fraction (r) <1, Φ th = (fraction (r) -0.5) * Ω.

아울러, 상기 각도 문턱값(Φth)을 설정함에 있어서, Φth의 값을 항상 0.5*Ω로 유지하는 고정 문턱값 방식을 사용하거나, 또는 (1) 0 ≤ fraction(r) < A 인 경우 Φth는 (fraction(r)+0.5)*Ω이고, (2) B ≤ fraction(r) < 1 인 경우 Φth는 (fraction(r)-0.5)*Ω로 설정하는 가변 문턱값 방식을 사용하되, 실제 계산에 있어서는 이렇게 설정된 Φth 값 대신에 (Φth-δ)를 사용하고, (Φth-δ)=Φth' 라 할 때, (1) A ≤ fraction(r) < B 인 경우, i는 integer(r) (2) 0 ≤ fraction(r) < A 인 경우, ΦΩ < Φth' 이면 i=integer(r)이고, ΦΩ ≥ Φth' 이면 i=integer(r)-1이고, (3) B ≤ fraction(r) < 1 인 경우, ΦΩ < Φth' 이면 i=integer(r)+1이고, ΦΩ ≥ Φth' 이면 i=integer(r)이며, 상기 A값과 B값은, (re+e1/Ω) ≤ A ≤ (Φth/Ω-δ/Ω-re-e1/Ω), (Φth/Ω-δ/Ω+re+e1/Ω) ≤ B ≤ (1-re-e1/Ω)를 만족하는 값인 것을 특징으로 한다.In addition, in setting the angular threshold value Φ th , a fixed threshold method that always maintains the value of Φ th at 0.5 * Ω, or (1) Φth when 0 ≤ fraction (r) <A Is (fraction (r) +0.5) * Ω, and (2) when B ≤ fraction (r) <1, Φ th uses a variable threshold method that sets (fraction (r) -0.5) * Ω, In the actual calculation, when (Φ th -δ) is used instead of the Φ th value set in this way, and (Φ th -δ) = Φ th ' , (1) when A ≤ fraction (r) <B, i Is i = integer (r) if Φ Ωth ' for integer (r) (2) 0 ≤ fraction (r) <A, and i = integer (r) -1 for Φ Ω ≥ Φ th' (3) i = integer (r) +1 if Φ Ωth 'for B ≤ fraction (r) <1, i = integer (r) for Φ Ω ≥ Φ th' , and A value And B values are (r e + e 1 / Ω) ≤ A ≤ (Φ th / Ω-δ / Ω-r e -e 1 / Ω), (Φ th / Ω-δ / Ω + r e + e 1 / Ω) ≤ B ≤ (1-r e -e 1 / Ω) is characterized in that the value.

또한, 상기 fraction(r) 의 범위를 일정 개수의 구간으로 나누고 각 구간별로 독립된 고정 또는 가변 문턱값을 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the range of the fraction (r) is divided into a predetermined number of sections, characterized in that the use of independent fixed or variable threshold value for each section.

또한, 상기 제 1,2센서의 측정주기가 다르되 한 센서의 주기(Ω1)가 다른 센서의 주기(Ω2)의 정수 배(培)가 될 경우, Ω1 주기를 갖는 센서로부터의 측정값을 Ω2 로 나눈 나머지 값을 Ω1 주기를 갖는 센서의 측정치로 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the measurement period of the first and second sensors are different, but the period (Ω 1 ) of one sensor becomes an integer multiple of the period (Ω 2 ) of the other sensor, the measurement from the sensor having a period of Ω 1 The remaining value divided by Ω 2 is used as a measurement of a sensor having a period of Ω 1 .

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축회전체의 회전각도 측정방법을 설명하기 위하여 구성한 축회전체 측정장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing an apparatus for measuring a shaft rotor configured to explain a method for measuring a rotation angle of the shaft rotor according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 축회전체 측정장치는, 외부동력에 의해 축회전하는 주회전체(11)와, 상기 주회전체(11)의 회전에 연동하여 회전하는 보조회전체(13)와, 상기 주회전체(11)의 상대회전각도를 측정하는 제 1센서(15)와, 보조회전체(15)의 상대회전각도를 측정하는 제 2센서(17)와, 상기 제 1,2센서(15,17)로부터 감지내용을 전달받아 내부 연산을 통해 상기 주회전체(11)의 절대 회전각도를 알아내는 연산부(19)를 포함하는 구성을 갖는다.Referring to the drawings, the axial rotating body measuring apparatus includes a main rotating body 11 which is axially rotated by external power, an auxiliary rotating body 13 which rotates in conjunction with the rotation of the main rotating body 11, and the main rotating body ( 11, from the first sensor 15 for measuring the relative rotation angle, the second sensor 17 for measuring the relative rotation angle of the auxiliary rotating body 15, and the first and second sensors 15, 17. It has a configuration including a calculation unit 19 for receiving the detected content to find out the absolute rotation angle of the main rotating body 11 through the internal calculation.

참고로, 상기 절대회전각도는 [(회전체의 총회전수*360도) + 마지막 바퀴 후 더 돌아간 각도]를 의미한다. 예컨대 회전체가 1바퀴 반 돌았다면 절대회전각도는 540도 이다. 또한 상대회전각도는 센서로부터의 측정치로서 마지막 바퀴 후 더 돌아간 각도를 센서의 측정주기로 나눈 나머지 값이다. 이를테면 절대회전각도가 400도이면, 센서의 측정주기가 360도 또는 180도인 두 경우 모두 상대회전각도는 40도이다. 그러나 절대회전각도가 600도이면, 센서의 측정주기가 360도인 경우는 상대회전각도가 240도이나 센서의 측정주기가 180도인 경우 상대회전각도는 60도이다.For reference, the absolute rotation angle means [(total rotation speed of the rotating body * 360 degrees) + the angle after the last wheel more rotated]. For example, if the rotor rotates one and half turns, the absolute rotation angle is 540 degrees. Relative rotation angle is also measured from the sensor, which is the remainder of the sensor's measurement period divided by the angle turned further after the last wheel. For example, if the absolute rotation angle is 400 degrees, the relative rotation angle is 40 degrees in both cases where the measuring period of the sensor is 360 degrees or 180 degrees. However, if the absolute rotation angle is 600 degrees, the relative rotation angle is 240 degrees when the measuring period of the sensor is 360 degrees, the relative rotation angle is 60 degrees when the measuring period of the sensor is 180 degrees.

아울러 도 1에서는 상기 주회전체(11)와 보조회전체(13)가 원통이나 디스크의 형태를 취하지만 경우에 따라 기어를 적용할 수 있다. In addition, although the main rotating body 11 and the auxiliary rotating body 13 takes the form of a cylinder or a disk in FIG. 1, a gear may be applied in some cases.

이하의 설명을 위하여 상기 제 1,2센서(15,17)의 최대측정가능각도(이하, 측 정주기)를 Ω로 정하고, 상기 주회전체(11)와 보조회전체(13)의 회전비는 1/n:1/m으로 한다. 상기 주회전체(11)와 보조회전체(13)가 기어일 경우 주회전체(11)와 보조회전체(13)의 잇수비는 n:m이 될 것이다. For the following description, the maximum measurable angle (hereinafter, the measuring period) of the first and second sensors 15 and 17 is set to Ω, and the rotation ratio of the main rotating body 11 and the auxiliary rotating body 13 is 1. Let it be / n: 1 / m. When the main rotating body 11 and the auxiliary rotating body 13 is a gear, the number ratio of the main rotating body 11 and the auxiliary rotating body 13 will be n: m.

또한, 주회전체(11)의 절대회전각 및 상대회전각은 각각 Φ 및 ΦΩ 로, 보조회전체의 상대회전각은 각각 θ 및 θΩ로 표시한다. 본 실시예의 최종 목표는 ΦΩ 와 θΩ 을 측정하여 Φ를 계산하는 것이다. 특히 상기 주회전체(11)와 보조회전체(13)의 회전비는, 주회전체(11)가 작동 범위 내의 어떤 위치에 있더라도 Φ 와 θ 의 차이가 Ω 보다 크지 않도록 설계된다.In addition, the absolute rotation angle and the relative rotation angle of the main rotating body 11 are represented by Φ and Φ Ω , respectively, and the relative rotation angle of the auxiliary rotating body is represented by θ and θ Ω , respectively. The final goal of this embodiment is to calculate Φ by measuring Φ Ω and θ Ω . In particular, the rotation ratio of the main rotating body 11 and the auxiliary rotating body 13 is designed so that the difference between Φ and θ is not larger than Ω even if the main rotating body 11 is at any position within the operating range.

상기 제 1,2센서(15,17)로 부터 ΦΩ 와 θΩ를 계측한 후, 이를 토대로 Φ 를 계산하는 과정은 그림 2에 표시된 몇 개의 단계로 구성된다. 즉, 상기 제1,2센서를 이용해 주회전체(11)와 보조회전체(13)의 상대회전각도를 측정하고, 주회전체가 센서의 측정주기의 몇 배를 회전하였는지를 나타내는 실수값(r)을 계산하며, 주회전체 회전주기 계산의 결과에 포함된 오차를 보정하여 주회전체의 정확한 회전수(i)를 파악하여, 최종적으로 주회전체의 절대 회전각도(Φ)를 알아내는 단계이다.After measuring Φ Ω and θ Ω from the first and second sensors 15 and 17, the process of calculating Φ based on this is composed of several steps shown in FIG. 2. That is, the relative rotation angles of the main rotating body 11 and the auxiliary rotating body 13 are measured using the first and second sensors, and a real value r indicating how many times the measuring cycle of the sensor rotates is measured. Computing the error included in the result of the main rotating body rotation period calculation to determine the correct number of revolutions (i) of the main rotating body, and finally to determine the absolute rotation angle (Φ) of the main rotating body.

상기한 사항을 염두에 두고 본 실시예에 따른 축회전체의 회전각도 측정방법을 본격적으로 설명하기로 한다.With the above matters in mind, a method of measuring the rotation angle of the shaft rotating body according to the present embodiment will be described in earnest.

먼저, 제 1센서(15)를 통해 측정한 결과 주회전체(11)의 상대회전각이 ΦΩ 라면, 주회전체(11)는 센서의 측정주기(Ω)의 i 배를 회전한 후 ΦΩ 만큼 더 회전한 것이라고 볼 수 있다. (물론 1회전도 하지 않았을 수 도 있다. 이 경우 i=0) 따라서, 주회전체(11)의 절대회전각(Φ)은 다음과 같은 일반식으로 표현할 수 있다.First, when the relative rotation angle of the main rotating body 11 is Φ Ω as a result of measuring through the first sensor 15, the main rotating body 11 rotates i times the measuring period (Ω) of the sensor by Φ Ω It can be seen that it is rotated more. (Of course, one rotation may not have been performed. In this case, i = 0) Therefore, the absolute rotation angle Φ of the main rotor 11 can be expressed by the following general formula.

Φ = i * Ω + ΦΩ ... [식 (1)]Φ = i * Ω + Φ Ω ... [Equation (1)]

상기 [식 (1)]에서 정수 값 i 를 계산할 수 있다면 Φ 의 값은 바로 계산된다. 본 실시예에서는 이 정수 값 i 의 계산이 제 1,2단계로 나뉘어 수행된다.If the integer value i can be calculated in [Equation (1)], the value of Φ is calculated immediately. In this embodiment, the calculation of the integer value i is performed in two steps.

제 1단계에서는 ΦΩ값과 θΩ값을 이용하여 주회전체(11)가 센서 측정주기(Ω)의 몇 배를 회전하였는지를 나타내는 실수 값 r 을 계산한다.In the first step, a real value r indicating how many times the main rotating body 11 rotates the sensor measurement period Ω is calculated using the Φ Ω value and the θ Ω value.

여기서 n 이 m 보다 크다고 가정하면, 주회전체(11)가 센서 측정주기(Ω)의 한 배(倍) 만큼 회전할 때, 보조회전체는 측정주기(Ω)의 한 배를 회전한 후 다음과 같은 각도 d 만큼을 더 회전한다.Assuming that n is larger than m, when the main rotor 11 rotates by one times the sensor measurement period (Ω), the auxiliary rotor rotates one times the measurement period (Ω) and then Rotate the same angle d further.

즉, d = ((n - m) / m) * Ω ... [식 (2)]That is, d = ((n-m) / m) * Ω ... [Equation (2)]

상기 [식 (2)]를 통해 d 값을 구했다면 이를 이용하여 주회전체(11)가 센서 측정주기(Ω)의 몇 배를 회전하였는지를 나타내는 실수 값 r을 다음 [식 (3)]으로 알 수 있다.If the value of d is obtained through the above [Equation (2)], the real value r indicating how many times the main rotating body 11 rotates the sensor measurement period (Ω) can be obtained using the following [Equation (3)]. have.

r = (θ - Φ) / d ... [식 (3)]r = (θ-Φ) / d ... [Equation (3)]

상기 [식 (3)]에 있어서 θ 와 Φ 는 아직 계산되지 않은 값이다. 그러나 한 가지 조건이 만족되면, 이들 각각의 값을 모르더라도 두 값의 차이는 계산할 수 있다. 구체적으로, θ 와 Φ의 차이가 항상 Ω 보다 작다는 조건과 [식 (1)]로부터 다음의 관계를 얻는다:In the formula (3), θ and Φ are values that have not yet been calculated. However, if one condition is met, the difference between the two values can be calculated without knowing each of these values. Specifically, the following relationship is obtained from the condition that the difference between θ and Φ is always less than Ω and [Equation (1)]:

Φ = i*Ω+ΦΩ ≤ θ <(i+1)*Ω+ΦΩ = Φ+Ω ... [식 (4)]Φ = i * Ω + Φ Ω ≤ θ <(i + 1) * Ω + Φ Ω = Φ + Ω ... [Equation (4)]

상기 [식 (4)]가 표현하는 바와 같이, 주회전체(11)가 센서 측정주기(Ω)의 i배(倍) 회전하고 ΦΩ 만큼 더 회전하였을 때, 보조회전체(13)는 센서 측정주기(Ω)의 (i+1)배(倍)를 회전하지 못했을 수 도 있고 또는 센서 측정주기(Ω)의 (i+1) 배를 회전하고 (i+2)번째 회전에 들어섰을 수 도 있다. As expressed by Equation (4), when the main rotor 11 rotates i times the sensor measurement period Ω and rotates by Φ Ω , the auxiliary rotor 13 measures the sensor. You may not have been able to rotate (i + 1) times the period (Ω), or you may have entered the (i + 2) th revolution by rotating (i + 1) times the sensor measurement period (Ω). have.

여기서 보조회전체(13)가 (i+1)번째 회전을 마치지 못 했을 경우는 θΩ 가 ΦΩ에 비해 큰 값을 갖게 되고, 보조회전체(13)가 (i+2) 번째 회전에 들어섰다면 θΩ 는 ΦΩ 에 비해 작은 값을 갖게 된다. 따라서 우리는 [식 (3)]을 상대회전각을 이용하여 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.If the auxiliary rotor 13 does not complete the (i + 1) th rotation, θ Ω has a larger value than Φ Ω , and the auxiliary rotor 13 enters the (i + 2) th rotation. If you stand, θ Ω will be smaller than Φ Ω . Therefore, we can rewrite Equation (3) as follows using relative rotation angle.

θΩ ≥ ΦΩ 이면, r = (θΩΩ)/dIf θ Ω ≥ Φ Ω , r = (θ ΩΩ ) / d

θΩ < ΦΩ 이면, r = (θΩ+Ω-ΦΩ)/d ...[식 (5)]If θ ΩΩ , r = (θ Ω + Ω-Φ Ω ) / d ... [Equation (5)]

상기 [식 (5)]에서 θΩ 과 ΦΩ 이 같은 값을 갖는다는 것은 주회전체(11)의 절대회전각이 0도인 경우에 해당한다. In the above [Equation (5)], θ Ω and Φ Ω have the same value, which corresponds to the case where the absolute rotation angle of the main rotor 11 is 0 degrees.

주회전체와 보조회전체의 회전비를 결정하는 n 과 m 의 값을 설정하는데 있어서, 주회전체의 절대회전각이 최대치일 때 (θ - Φ) 의 값이 Ω 보다는 작게 하되 Ω 에 최대한 근접하도록 설계하는 것이 후술할 상대회전각 측정 오차의 허용 범위를 늘이는 측면에서 유리하다. 그러나 이 때 (θ - Φ) 의 값이 Ω 에 지나치 게 근접하도록 설정하면, 상대회전각 측정상의 오차로 인해, [식 (5)]의 계산을 수행하는 과정에서 Φ 의 값이 최대치인 경우와 0도인 경우를 구분하지 못할 수 있다. 따라서 주회전체의 절대회전각이 최대치에 이르더라도, θ 와 Φ 의 차이가 Ω 보다 어느 정도 작은 값을 갖도록 설계상의 여유를 두어 n 과 m 의 값을 결정한다.In setting the values of n and m that determine the rotation ratio of the main rotor and the auxiliary rotor, the value of (θ-Φ) should be smaller than Ω when the absolute rotation angle of the main rotor is the maximum value, but designed to be as close as possible to Ω. It is advantageous in terms of increasing the allowable range of the relative rotation angle measurement error, which will be described later. However, if the value of (θ-Φ) is set so close to Ω, the value of Φ is the maximum value during the calculation of [Equation (5)] due to the error in the relative rotation angle measurement. The case of 0 degrees may not be distinguishable. Therefore, even if the absolute rotation angle of the main rotor reaches the maximum value, the values of n and m are determined by allowing design to allow the difference between θ and Φ to be somewhat smaller than Ω.

상기 과정을 통해 r의 값이 구해지면, Φ 의 값은 r 의 값을 아래의 [식 (6)]에 대입하여 계산할 수 도 있다.When the value of r is obtained through the above process, the value of Φ may be calculated by substituting the value of r into Equation (6) below.

Φ = r * Ω ...[식 (6)]Φ = r * Ω ... [Equation (6)]

그러나 상기 [식 (6)]에 의한 계산 방법은 센서가 갖는 상대회전각(θΩ 과 ΦΩ) 측정 오차가 매우 작을 때에만 적용이 가능하다. 보통 상기 r 의 값을 계산하는데 이용되는 상대회전각 측정치 ΦΩ 및 θΩ에는 센서(15,17) 고유의 오차나 전자, 기계, 광학적 오차 등이 포함될 수 있다. 따라서 상기 [식 (6)]을 통해 구한 주회전체(11)의 절대회전각도(Φ)는 상당한 정도의 오차를 내포할 가능성이 매우 높다.However, the calculation method according to [Equation (6)] can be applied only when the relative rotation angle (θ Ω and Φ Ω ) measurement errors of the sensor are very small. Usually, the relative rotation angle measurement values Φ Ω and θ Ω used to calculate the value of r may include errors inherent to the sensors 15 and 17 or electronic, mechanical and optical errors. Therefore, the absolute rotation angle Φ of the main rotating body 11 obtained through the above [Equation (6)] is very likely to contain a considerable degree of error.

상기 제 1,2센서(15,17)가 주회전체(11) 및 보조회전체(13)의 상대회전각을 측정하는데 따른 오차의 절대값의 최대치를 e 라고 표시하면, 상기 [식 (5)]에서 계산한 r 의 값에 포함될 수 있는 오차 절대값의 최대치(re)는 다음과 같이 계산 된다.If the first and second sensors 15 and 17 indicate the maximum value of the absolute value of the error of measuring the relative rotation angles of the main rotating body 11 and the auxiliary rotating body 13 as e, [Equation 5] The maximum value of the absolute error value (r e ) that can be included in the value of r calculated in [] is calculated as follows.

re = 2 * e / d ... [식 (7)]r e = 2 * e / d ... [Equation (7)]

예를 들어, e 의 값이 1도이고 d 의 값이 30도 이며 센서의 측정주기가 180 도이면 re 의 값은 2/30 가 되고, [식 (6)]에 의해 계산한 Φ 값의 오차는 최대 12도가 된다. 상기한 오차가 허용될 경우에는 [식 (6)]에 r 값을 대입해 계산한 Φ 값을 사용할 수 있겠으나, 오차가 허용되지 않을 경우에는 오차를 보정해야 한다.For example, if the value of e is 1 degree, the value of d is 30 degrees, and the measuring period of the sensor is 180 degrees, the value of r e is 2/30, and the value of Φ calculated by [Equation (6)] is calculated. The maximum error is 12 degrees. If the above error is allowed, the value Φ calculated by substituting the r value in [Equation (6)] can be used. If the error is not allowed, the error should be corrected.

즉, 상대회전각 측정 오차에 대한 정보 (구체적으로 측정 오차의 최대치, 즉 e 의 값)를 이용하여 r 의 값에 대한 오차 보정을 수행하고, 이를 통해 주회전체가 센서주기의 몇 배 이상 회전하였는지를 나타내는 오차가 없는 정수 값 i를 계산한다. 상기 i값이 정확히 결정되면, 주회전체(11)의 절대회전각 Φ 의 값은 [식 (1)]에 의해 계산 가능하다 That is, the error correction is performed on the value of r using information on the relative rotation angle measurement error (specifically, the maximum value of the measurement error, that is, the value of e), and through this, how many times the main rotor rotated over the sensor period. Compute the integer value i with no error indicated. When the value of i is correctly determined, the value of the absolute rotation angle Φ of the main rotor 11 can be calculated by [Equation (1)].

한편, 후술할 설명을 위해 계산된 r 값의 정수 부분은 integer(r)로 소수 부분을 fraction(r)로 표시하기로 한다. 여기서 fraction(r) 은 0 보다 크거나 같고 1 보다 작은 양의 실수 값을 갖는다. 예컨대 r 값이 1.2257일 경우 interger(r)은 1이고, fraction(r)은 0.2257이다.In the meantime, the integer part of the calculated r value is represented by integer (r) and the fractional part by fraction (r). Where fraction (r) is a positive real number greater than or equal to zero and less than one. For example, if r is 1.2257, interger (r) is 1 and fraction (r) is 0.2257.

상기와 같이 구해진 r값을 보정하여 정수값 i를 구하는 연산은, fraction(r) 의 값에 따라 도 3에 표시된 바와 같은 세 가지 경우로 나누어 수행한다. The calculation of the integer value i by correcting the r value obtained as described above is performed by dividing into three cases as shown in FIG. 3 according to the value of fraction (r).

도 3을 참조하면, fraction(r)값이 반시계 방향으로 증가함을 알 수 있다. 상기 fraction(r) 값은 주회전체(11)가 절대회전각이 증가하는 방향으로 회전함에 따라 반시계 방향으로 증가하다가 그 값이 1과 같아지려는 순간 0의 값으로 떨어진 후 다시 증가한다. 여기서 fraction(r)의 값이 0 에서 시작하여 증가한 후 다시 0 으로 돌아오는 것은 주회전체(11)가 센서 측정주기(Ω)만큼 회전한 것을 의미한다. 도 3에 표시되어 있는 fraction(r) 값은 주회전체(11)의 회전각을 Ω로 나누어 얻은 상대값으로 볼 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the fraction (r) value increases in the counterclockwise direction. The fraction (r) value increases in a counterclockwise direction as the main rotor 11 rotates in a direction in which the absolute rotation angle increases, and then decreases to a value of 0 when the value is equal to 1, and then increases again. Here, the value of the fraction (r) starts from 0, increases, and then returns to 0 means that the main rotor 11 is rotated by the sensor measuring period (Ω). The fraction (r) value shown in FIG. 3 can be viewed as a relative value obtained by dividing the rotation angle of the main rotor 11 by Ω.

여하튼, 상기한 세 가지 경우 중, 첫 번째 경우는 구한 r값에서의 fraction(r)이 (re+e/Ω)보다 크거나 같고 (1-re-e/Ω)보다 작은 경우이다. 즉, (re+e/Ω)≤fraction(r)< (1-re-e/Ω)인 경우로서 도 3의 Ⅰ구역이다.In any case, of the above three cases, the first case is a case where the fraction (r) at the obtained r value is greater than or equal to (r e + e / Ω) and less than (1-r e -e / Ω). That is, in the case of (r e + e / Ω) ≦ fraction (r) <(1-r e -e / Ω), it is the region I of FIG. 3.

계산된 r 의 최대 오차가 re 이므로, fraction(r)의 값이 Ⅰ구역에 있을 때, fraction(r)의 실제값은 e/Ω 보다 크거나 같고 (1-e/Ω) 보다 작은 값을 갖는다. 여기서 실제값이라 함은 상대회전각 측정 오차가 없다고 가정할 때의 값을 말한다. 이 경우 측정값 ΦΩ 에 최대 e 만큼의 오차가 포함되더라도, 이러한 오차가 r 의 값에 미치는 영향은 e/Ω 보다 작으며, 따라서 [식 (1)]을 계산하는데 있어 i의 값을 그대로 integer(r)로 놓아도 정확한 계산이 이루어진다. 즉,Since the calculated maximum error of r is r e , when fraction (r) is in region I, the actual value of fraction (r) is greater than or equal to e / Ω and less than (1-e / Ω). Have Here, the actual value is a value when it is assumed that there is no relative rotation angle measurement error. In this case, even though the measured value Φ Ω includes an error of up to e, the effect of this error on the value of r is smaller than e / Ω, so that the value of i is calculated as it is in the formula (1). When set to (r), accurate calculations are made. In other words,

i = integer(r) ... [식 (8)]i = integer (r) ... [expression (8)]

두 번째 경우는, fraction(r)값이 0보다 크거나 같고 (re + e/Ω)보다 작은 경우로서, 도 3의 Ⅱ구역이다. 즉, 0≤fraction(r)<(re+e/Ω)인 경우이다. fraction(r)의 값이 Ⅱ구역에 있을 때에는, i 의 값이 integer(r) 과 같을 수도 있고 또는 i 가 (integer(r)-1)의 값을 가질 수도 있다. 다시 말하면, 주회전체(11)가 센서 측정주기(Ω)의 integer(r)배를 이미 회전한 것으로 r 값이 계산되었으나, 실제로는 주회전체(11)가 센서 주기의 integer(r) 배(倍)를 미처 회전하지 못한 것 일 수 도 있는 것이다. 이러한 현상은 상대회전각 측정치에 포함된 오차 때문에 발생한다.In the second case, the fraction (r) value is greater than or equal to 0 and smaller than (r e + e / Ω), which is the region II of FIG. 3. That is, when 0≤fraction (r) <(r e + e / Ω). When the value of fraction (r) is in zone II, the value of i may be equal to integer (r) or i may have a value of (integer (r) -1). In other words, the value r is calculated as the main rotor 11 has already rotated the integer (r) times of the sensor measurement period (Ω), but in reality, the main rotor 11 is the integer (r) times of the sensor period. May not have rotated). This phenomenon is caused by the error included in the relative rotation angle measurement.

Ⅲ구역에 대해서는 후술하기로 한다.Zone III will be described later.

도 4는 계산된 r 값에서의 fraction(r)이 0.5*re 인 경우에서의 ΦΩ/Ω값의 존재 가능 범위를 나타내 보인 도면이다. 상기한 바와같이, 계산된 r 값에 포함된 오차의 크기가 최대 re이므로, r의 실제값은 (integer(r)-0.5*re) 에서 (integer(r)+1.5*re) 사이에 존재한다. 이 때 i의 값은 integer(r) 이거나 (integer(r)-1) 이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a possible range of Φ Ω / Ω values when the fraction r in the calculated r value is 0.5 * r e . As described above, since the magnitude of the error included in the calculated r value is at most r e , the actual value of r is between (integer (r) -0.5 * r e ) and (integer (r) + 1.5 * r e ). Exists in The value of i is either integer (r) or (integer (r) -1).

상기와 같이 i 값이 interger(r)이거나 (interger(r)-1)일 수 있으므로 둘 중의 하나를 결정하여야 한다. 이 결정은 주회전체(11)의 상대회전각(ΦΩ)을 이용하여 내릴 수 있다.As described above, since i may be interger (r) or (interger (r) -1), one of the two values should be determined. This determination can be made by using the relative rotation angle Φ Ω of the main rotor 11.

즉, 도 4에 도시한 바와같이 상대회전각 측정 오차를 고려하면, ΦΩ는 (1.5*re*Ω+e) 보다 작거나 또는 ((1-0.5*re)*Ω-e) 보다 큰 값을 갖는다. 이러한 ΦΩ 값의 존재 범위를 고려할 때, 측정치 ΦΩ 가 0 보다 약간 큰 값을 가지면 이는 주회전체가 센서 측정주기(Ω)의 integer(r)배(倍) 이상을 이미 회전하였다고 판단한 상태로 [식 (1)]의 계산을 수행할 수 있음을 의미한다. 반면에 ΦΩ 가 Ω 에 근접한 값을 가지면 이는 주회전체가 아직 센서 측정주기(Ω)의 integer(r)배 만큼 회전하지 못하였다고 보고 [식 (1)]의 계산을 수행할 수 있음을 의미한다. That is, considering the relative rotation angle measurement error as shown in Figure 4, Φ Ω is less than (1.5 * r e * Ω + e) or ((1-0.5 * r e ) * Ω-e) Has a large value. By considering the existence range of such Φ Ω value, has the slightly larger measure Φ Ω is greater than zero which determines hayeotdago already rotating the integer (r) times (倍) or more of the entire main sensor measurement period (Ω) state [ Equation (1)] means that the calculation can be performed. On the other hand, if Φ Ω has a value close to Ω, this means that the main rotor has not yet rotated by an integer (r) times the sensor measurement period (Ω) and can perform calculation of [Equation (1)]. .

한편, 상기와 같이 ΦΩ의 값이 0 보다 조금 크다거나 ΦΩ 가 Ω에 가까이 근접했다는 것은 모호한 표현이므로, 어떤 특정한 문턱값 또는 기준값을 정하여 ΦΩ 값을 문턱값에 비교하여 비교의 결과에 따라 i 의 값을 결정한다. 본 설명에서는 상기한 문턱값을 Φth라 표시한다.On the other hand, that the value of Φ Ω as described above, a little greater than or equal to Φ Ω is close proximity to Ω in accordance with the result of comparison in comparison because ambiguity, a certain threshold value or appointed the reference value Φ Ω value to a threshold value Determine the value of i. In this description, the above threshold is expressed as φ th .

상기 문턱값(Φth)은 센서 에러범위의 대칭성 (그림 3에서 II구역 과 III구역은 대칭을 이루고 있다.) 및 후술할 상대회전각 측정 오차의 허용 범위를 고려하여 0.5*Ω로 하는 것이 바람직하나 필요하다면 다른 값을 사용할 수도 있다.The threshold value Φ th is preferably 0.5 * Ω in consideration of the symmetry of the sensor error range (regions II and III are symmetric in Fig. 3) and the allowable range of the relative rotation angle measurement error to be described later. You can also use other values if you need to.

여하튼 상기 문턱값(Φth)을 도입함으로써, 상대회전각 측정 오차의 존재 하에서도 정수 i 의 정확한 값을 다음 기준에 의해 결정할 수 있다.In any case, by introducing the threshold value φ th , the exact value of the constant i can be determined by the following criteria even in the presence of the relative rotation angle measurement error.

ΦΩth 이면 i = integer(r) I = integer (r) if Φ Ωth

ΦΩ≥Φth 이면 i = integer(r)-1 ... [식 (9)]If Φ Ω ≥Φ th, i = integer (r) -1 ... [Equation (9)]

다시 도 3으로 돌아가서, fraction(r)값이 (1-re-e/Ω) 보다 크거나 같고 1보다 작은 경우 즉, (1-re-e/Ω)≤fraction(r)<1 인 경우(제 Ⅲ구역), i값이 integer(r) 또는 (integer(r)+1)의 값을 가질 수 있다. 다시 말하면, 주회전체(11)가 센서 측정주기(Ω)의 (integer(r)+1) 배(倍)를 회전하지 못한 것으로 r값이 계산되었으나, 실제로는 주회전체가 센서 측정주기(Ω)의 (integer(r)+1)배(倍)를 이미 회전한 것일 수 가 있다. 이러한 현상은 상대회전각 측정치에 포함된 오차 때문 에 발생한다.3 again, if the fraction (r) value is greater than or equal to (1-r e -e / Ω) and less than 1, i.e., (1-r e -e / Ω) ≤fraction (r) <1 In this case (zone III), i may have a value of integer (r) or (integer (r) +1). In other words, the r value was calculated as that the main rotor 11 failed to rotate (integer (r) +1) times the sensor measurement period Ω, but in reality, the main rotor had a sensor measurement period Ω. The (integer (r) +1) times (倍) may have already been rotated. This phenomenon occurs because of the errors in the relative rotation angle measurements.

이 경우 상기한 II구역에서 적용한 것과 유사한 전개 과정을 통해, (상대회전각 측정 오차의 존재 하에서도) i의 값을 다음 기준에 따라 정확히 결정할 수 있다.In this case, through a similar development process as in section II above, the value of i (even in the presence of relative rotation angle measurement errors) can be accurately determined according to the following criteria:

ΦΩth 이면, i = integer(r)+1If Φ Ωth , i = integer (r) +1

ΦΩ≥Φth 이면, i = integer(r) ... [식 (10)]If Φ Ω ≥Φ th , i = integer (r) ... [Equation (10)]

상기의 II구역의 경우와 마찬가지로 Ⅲ구역에서의 Φth의 값도 0.5*Ω로 하는 것이 바람직하다.As in the case of the above zone II, the value of Φ th in the zone III is preferably 0.5 * Ω.

이어서, 상기한 계산결과를 이용하여 주회전체의 절대회전각 Φ의 값을 계산하는 과정이 수행된다. 상기한 과정을 통해 정확한 i값을 알아냈으므로 주회전체는 센서 측정주기(Ω)의 i배(倍)를 회전하고 다시 ΦΩ 만큼 더 회전한 것이며, 따라서 Φ의 값은 [식 (1)]에 의해 계산 가능하다. [식 (1)]의 우변에서 오차 성분을 갖고 있는 것은 ΦΩ 뿐이므로, 계산된 주회전체의 절대회전각 Φ 값에 포함된 오차는 ΦΩ 값에 포함된 오차와 같다. [식 (1)]을 통한 계산을 마치면 다시 회전체들의 상대회전각을 측정한 후 r값을 구하는 과정을 반복한다.Subsequently, a process of calculating the value of the absolute rotation angle Φ of the main rotor using the above calculation result is performed. Since the correct i value was found through the above process, the main rotor rotated i times (倍) of the sensor measurement period (Ω) and rotated again by Φ Ω , so the value of Φ is expressed by [Equation (1)]. Can be calculated by Since only Φ Ω has an error component at the right side of [Equation (1)], the error included in the calculated absolute rotation angle Φ of the main rotor is equal to the error included in the Φ Ω value. After the calculation through [Equation (1)], measure the relative rotation angle of the rotating bodies again and repeat the process of calculating r value.

본 실시예에서 제안한 방법은, 상대회전각의 측정시 오차가 있더라도, 주회전체(11)가 센서 측정주기(Ω)의 몇 배 이상 회전하였는가를 나타내는 정수 i의 값을 정확히 계산할 수 있도록 한다. 그렇다면 제안한 방법은 어느 정도의 상대회전 각 측정 오차를 허용할 수 있는가 하는 것이 중요하다.The method proposed in this embodiment makes it possible to accurately calculate the value of the constant i, which indicates how many times the main rotor 11 has rotated more than the sensor measurement period Ω even if there is an error in the measurement of the relative rotation angle. If so, it is important to know how much the relative rotation angle measurement error can tolerate.

제안한 방법이 허용할 수 있는 상대회전각 측정 오차의 절대값의 최대치는, 계산된 r값에서의 fraction(r) 값이 (re+e/Ω) 보다 극미하게 작을 때, 도 3의 II구역의 예를 이용하여 산출할 수 있다. fraction(r)의 값이 (re+e/Ω)보다 극미하게 작다고 가정하였으나 실제로 오차의 허용범위를 계산하는데 있어서는 fraction(r)의 값을 (re+e/Ω)라고 놓았을 때 같은 결과를 얻을 수 있을 뿐 아니라 계산이 편리하다.The maximum value of the absolute value of the relative rotation angle measurement error that the proposed method can tolerate is zone II of FIG. 3 when the fraction (r) value in the calculated r value is smaller than (r e + e / Ω). It can be calculated using the example of. It is assumed that the value of fraction (r) is slightly smaller than (r e + e / Ω), but when calculating the tolerance, the value of fraction (r) is equal to (r e + e / Ω). Not only can the result be obtained, but the calculation is convenient.

그런데, 계산된 r의 값은 상대회전각 측정 오차에 의해 re 만큼 틀릴 수 있으므로, 도 5에 도시한 바와같이 fraction(r)의 실제값은 e/Ω 에서 (2*re+e/Ω) 사이에 존재한다. 이것이 주회전체(11) 상대회전각의 실제값의 범위이다. 그러나 우리는 측정 오차 때문에 주회전체(11)의 상대회전각을 정확히 측정할 수 없고, 우리가 측정하는 값은 여기에 최대 e 만큼의 측정 오차가 추가된 ΦΩ 이다. However, since the calculated value of r may be different by r e due to the relative rotation angle measurement error, as shown in FIG. 5, the actual value of fraction (r) is from e / Ω to (2 * r e + e / Ω). Exists between). This is the range of the actual value of the relative rotation angle of the main rotor 11. However, we cannot accurately measure the relative rotation angle of the main rotor 11 due to the measurement error, and the value we measure is Φ Ω added to the measurement error by a maximum of e.

따라서 도 5에 도시되어 있는 바와같이, ΦΩ는 0 보다 크거나 같고 (Ω*2*re+2*e) 보다 작은 값을 갖는다. fraction(r)은 센서 측정주기(Ω)의 몇 배인가를 나타내는 0 에서 1 사이의 상대값이므로, 도 5는 ΦΩ 의 값을 Ω로 나눈 값의 범위를 보여 준다.Thus, as shown in FIG. 5, Φ Ω is greater than or equal to 0 and has a value less than (Ω * 2 * r e + 2 * e). Since fraction (r) is a relative value between 0 and 1 indicating how many times the sensor measurement period (Ω), FIG. 5 shows a range of values of Φ Ω divided by Ω.

따라서, 도 5의 경우 문턱값 Φth 의 값이 (Ω*2*re+2*e) 보다 크고 Ω보다 작도록 설정하면, 상기한 [식 (9)]를 이용하여 i 의 값을 정확히 계산할 수 있다. 여기서 Φth 가 항상 일정한 값을 갖도록 고정하면 계산이 간단하게 되며, 이러한 방식을 고정 문턱값(fixed threshold) 방식이라 칭한다. 고정 문턱값 방식에서 상대회전각 측정 오차의 허용 범위를 극대화하기 위해서는, 상기한 II구역과 III구역의 대칭성을 고려하여 Φth를 0.5*Ω로 하는 것이 타당하다. 그리고 이 때 허용할 수 있는 상대회전각 측정 오차의 최대값은 상기한 [식 (7)]과 아래의 [식 (11)]에 의해 계산된다. Therefore, in the case of FIG. 5, if the value of the threshold value φ th is set to be larger than (Ω * 2 * r e + 2 * e) and smaller than Ω, the value of i is accurately determined using the above-described formula (9). Can be calculated If Φ th is fixed to have a constant value at all times, the calculation becomes simple, and this method is called a fixed threshold method. In order to maximize the allowable range of the relative rotation angle measurement error in the fixed threshold method, it is reasonable to set Φ th to 0.5 * Ω in consideration of the symmetry of the zone II and zone III. At this time, the maximum value of the allowable relative rotation angle measurement error is calculated by the above-described formula (7) and the following formula (11).

Ω*2*re+2*e = 0.5*Ω ... [식 (11)]Ω * 2 * r e + 2 * e = 0.5 * Ω ... [Equation (11)]

도 5를 통해 알 수 있듯이, 상대회전각 측정 오차가 [식 (11)]이 나타내는 허용 범위 내에 있다면, 계산된 fraction(r)이 II구역 내의 어떤 값을 갖더라도 Φth를 0.5*Ω로 설정하고 [식 (9)]를 통해 i 의 값을 정확히 계산할 수 있다.As can be seen from Fig. 5, if the relative rotation angle measurement error is within the allowable range indicated by [Equation (11)], φ th is set to 0.5 * Ω no matter what the calculated fraction (r) has in the II zone. Equation (9) can be used to calculate the value of i accurately.

아울러 도 3에 도시되어 있는 바와같이, III구역은 II구역과 대칭을 이루므로 III구역에서의 문턱값 및 상대회전각 측정 오차의 최대 허용 범위는 같은 방법을 통해 계산할 수 있으며, II구역에서와 동일한 계산 결과를 얻게 된다.In addition, as shown in FIG. 3, since the zone III is symmetrical with the zone II, the maximum allowable range of the threshold value and the relative rotation angle measurement error in the zone III can be calculated by the same method, and the same as in the zone II. The calculation result is obtained.

상기 고정 문턱값 방식을 사용하는 실제 응용 환경에서의 e 의 값이 [식 (11)]에서 주어지는 오차의 최대 허용 범위보다 작을 때에는, 도 3의 II구역의 경우 (2*re+2*e/Ω)의 값이 0.5 보다 작게 되므로 실제 사용할 각도 문턱값을 0.5*Ω 에서 (2*re*Ω+2*e) 까지 낮출 수 있다. 그리고 대칭관계에 있는 III구역까지 고려 하면 0.5*Ω 대신에 (2*re*Ω+2*e) 에서 (Ω-2*re*Ω-2*e) 사이에 있는 임의의 값을 문턱값으로 사용할 수 있다.When the value of e in the actual application environment using the fixed threshold method is smaller than the maximum allowable range of the error given in [Equation (11)], in the case of zone II of FIG. 3, (2 * r e + 2 * e) / Ω) is less than 0.5, so the actual angle threshold can be lowered from 0.5 * Ω to (2 * r e * Ω + 2 * e). And considering the symmetrical zone III, the threshold is randomized between (2 * r e * Ω + 2 * e) and (Ω-2 * r e * Ω-2 * e) instead of 0.5 * Ω. Can be used as a value.

여기서 각도 문턱값을 0.5*Ω 대신에 (0.5*Ω-δ)로 결정했다고 하면, 실제 계산에 있어서 I구역 과 II구역의 경계선을 (re+e/Ω) 에서 (0.5-δ/Ω-re-e/Ω) 사이의 임의의 값으로 잡을 수 있다. 왜냐하면 fraction(r)의 값이 (re+e/Ω) 에서 (0.5-δ/Ω-re-e/Ω) 사이에 있을 때, 상대회전각 측정치 ΦΩ 는 항상 0도 보다 크거나 같고 또한 문턱값보다 작게 되어, [식 (8)] 과 [식 (9)] 중에서 어느 것을 사용하여도 같은 결과를 얻기 때문이다. 또한 이와 유사한 분석을 통해, I구역과 III구역의 경계선은 (0.5-δ/Ω+re+e/Ω) 에서 (1-re-e/Ω) 사이의 임의의 값을 선택하여 사용할 수 있다.If the angle threshold is determined to be (0.5 * Ω-δ) instead of 0.5 * Ω, the boundary between the I and II zones is calculated from (r e + e / Ω) to (0.5-δ / Ω- in the actual calculation. r e -e / Ω). Because when the value of fraction (r) is between (r e + e / Ω) and (0.5-δ / Ω-r e -e / Ω), the relative rotation angle measurement Φ Ω is always greater than or equal to 0 degrees This is because it becomes smaller than the threshold value and the same result is obtained even when using any of [Expression (8)] and [Expression (9)]. Similarly, the boundary between zones I and III can be used by selecting any value between (0.5-δ / Ω + r e + e / Ω) to (1-r e -e / Ω). have.

이렇게 각도 문턱값 및 각 구역간의 경계를 설정하는데 있어서 어느 정도의 자유도가 있으면, i 값을 구하기 위한 비교 연산을 보다 간단한 형태로 구현할 수 있도록 각도 문턱값 및 구역간의 경계선을 선택할 수 있다. 고정 문턱값 방식에서 실제 사용하는 문턱값이 0.5*Ω에서 멀리 떨어질수록 또한 II구역 및 III구역의 영역을 필요한 최소한의 영역보다 넓게 잡을수록 결과적인 각도 측정 오차의 최대 허용 범위는 줄어들게 되며, 구체적인 허용 범위는 도 5를 통해 설명한 것과 같은 방법을 통해 계산할 수 있다.If there is a certain degree of freedom in setting the angle threshold and the boundary between the zones, the angle threshold and the boundary line between the zones can be selected so that a comparison operation for obtaining an i value can be implemented in a simpler form. As the actual threshold used in the fixed threshold method drops away from 0.5 * Ω, and the larger the area of the II and III zones than the minimum required, the maximum allowable range of the resulting angle measurement error is reduced. The range may be calculated by the same method as described with reference to FIG. 5.

한편, 상대회전각 측정 오차가 [식 (11)]을 이용하여 계산된 허용 범위를 만 족하면 고정 문턱값 방식을 사용하는 것이 가장 효율적이다. 그러나 응용 환경에 따라서는 상대회전각 측정 오차가 [식 (11)]이 나타내는 허용 범위를 초과할 수도 있다. 이러한 경우에는 Φth 의 값을, 계산된 r 값에서의 fraction(r) 값에 따라 변화시킴으로써, 상대회전각 측정 오차의 최대 허용 범위를 확장할 수 있다. 이러한 방식을 가변 문턱값 (variable threshold) 방식이라 칭한다.On the other hand, if the relative rotation angle measurement error satisfies the allowable range calculated using [Equation (11)], it is most efficient to use the fixed threshold method. However, depending on the application environment, the relative rotation angle measurement error may exceed the allowable range indicated by [Equation (11)]. In such a case, the maximum allowable range of the relative rotation angle measurement error can be extended by changing the value of φ th according to the fraction (r) value in the calculated r value. This method is called a variable threshold method.

가변 문턱값 방식에서의 오차 허용 범위는, 도 6에 보인 것과 같이, 계산된 r 값에서의 fraction(r)이 r' 인 경우의 예를 이용하여 산출할 수 있다. 도 6에서 r' 는 re 보다 작으므로, 이 경우는 도 3의 II구역에 해당한다.As shown in FIG. 6, the error tolerance in the variable threshold method can be calculated using an example in which the fraction (r) in the calculated r value is r '. Since r 'is smaller than re in FIG. 6, this case corresponds to region II of FIG. 3.

상대회전각 측정 오차가 커지면 [식 (7)]에 의해 re 의 값도 커지고, 이에 따라 도 6에 도시되어 있는 바와같이 ΦΩ 값의 범위가 크게 확장된다. 이때에는 Φth의 값이 0.5*Ω이면 [식 (9)]를 통해 정확한 i값을 계산할 수 없으나, 이러한 문제는 Φth 의 값을 계산된 fraction(r) 값에 따라 변화시켜 줌으로써 해결할 수 있다.If the relative rotation angle measurement error is large, the value of r e is also increased by [Equation (7)], and as shown in FIG. 6, the range of the value of Ω is greatly expanded. At this time, if the value of Φ th is 0.5 * Ω, it is impossible to calculate the exact value of i through [Equation (9)], but this problem can be solved by changing the value of Φ th according to the calculated fraction (r) value. .

예를 들어, 도 6의 경우 Φth 의 값을 0.5*Ω 보다 크게 설정하여야 한다. 이 때 Φth 의 값은 여러 가지 형태로 설정할 수 있으나, 상대회전각 측정 오차의 허용 범위를 최대로 하기 위해서는 Φth 의 값을 다음과 같이 설정하는 것이 타당하다.For example, in the case of FIG. 6, the value of Φ th should be set larger than 0.5 * Ω. At this time, the value of Φ th can be set in various forms, but in order to maximize the allowable range of the relative rotation angle measurement error, it is reasonable to set the value of Φ th as follows.

Φth = (fraction(r)+0.5)*Ω ... [식 (12)]Φ th = (fraction (r) +0.5) * Ω ... [Equation (12)]

이 때 허용할 수 있는 상대회전각 측정 오차의 최대값은 [식 (7)] 및 아래 [식 (13)]에 의해 계산된다.At this time, the maximum value of the allowable relative rotation angle measurement error is calculated by [Equation (7)] and [Equation (13)] below.

Ω*2*re+2*e = Ω ... [식 (13)]Ω * 2 * r e + 2 * e = Ω ... [Equation (13)]

이러한 가변 문턱값 방식은 계산된 r값에서의 fraction(r)이 II구역 내에 존재하면 항상 적용할 수 있다. 그리고 이러한 가변 문턱값 방식을 사용할 경우, 상기한 고정 문턱값 방식을 사용할 때에 비해, Φth를 계산하는 과정이 추가되는 반면에 상대회전각 측정 오차의 허용 범위가 두 배로 증가한다.This variable threshold method is always applicable when the fraction (r) in the calculated r value exists in the II region. When the variable threshold method is used, the process of calculating φ th is added, compared to when using the fixed threshold method described above, while the allowable range of the relative rotation angle measurement error is doubled.

가변 문턱값 방식을 이용하여 상대회전각 측정 오차의 허용 범위를 증가시키는 방법은 III구역의 경우에도 동일하게 적용된다. III구역의 경우 Φth 의 값은 II구역에서와 같은 과정을 통해 다음과 같이 설정할 수 있다.The method of increasing the allowable range of the relative rotation angle measurement error using the variable threshold method is equally applicable to the III zone. For Zone III, Φ th can be set as follows through the same process as for Zone II.

Φth = (fraction(r)-0.5)*Ω ...[식 (14)]Φ th = (fraction (r) -0.5) * Ω ... [Equation (14)]

가변 문턱값 방식에서도 실제 응용 환경에서의 e값이 [식 (13)]에서 주어지는 오차의 최대 허용 범위보다 작을 때에는, 각도 문턱값 및 구역간의 경계를 설정하는데 있어서 자유도를 줄 수 있으며, 이에 따라 i값의 계산에 필요한 비교 연산을 보다 간단한 형태로 구현할 수 있도록 이들의 값을 선택할 수 있다. Even in the variable threshold method, when the e value in the actual application environment is smaller than the maximum allowable range of the error given in [Equation (13)], the degree of freedom in setting the angle threshold and the boundary between the regions can be given. These values can be selected to make the comparison operation required for calculating the values simpler.

가변 문턱값을 [식 (12)] 또는 [식 (14)]와 같이 계산되는 Φth 값 대신에 (Φth-δ)를 사용하기로 결정한 경우, 고정 문턱값 방식에서 수행했던 것과 유사한 분석을 통해 I구역과 II구역의 경계선은 (re+e/Ω) 에서 (Φth/Ω-δ/Ω-re-e/Ω) 사이의 임의의 값으로 잡을 수 있다. 또한 I구역과 III구역의 경계선은 (Φth/Ω-δ/Ω+re+e/Ω) 에서 (1-re-e/Ω) 사이의 임의의 값을 선택하여 사용할 수 있다.If the variable threshold is determined to use (Φ th -δ) instead of the Φ th value calculated as [Eq. (12)] or [Eq. (14)], then an analysis similar to that performed in the fixed threshold method is performed. The boundary between zones I and II can be set to any value between (r e + e / Ω) and (Φ th / Ω-δ / Ω-r e -e / Ω). In addition, the boundary line between Zone I and Zone III can be used by selecting any value between (Φ th / Ω-δ / Ω + r e + e / Ω) and (1-r e -e / Ω).

응용 환경에 따라서는 고정 문턱값 방식과 가변 문턱값 방식이 혼합된 형태를 사용할 수 있다. 예를 들어, fraction(r) 값의 범위를 일정 개수의 구간으로 나누고 각 구간별로 독립된 고정 또는 가변 문턱값 방식을 사용할 수 있는 것이다. Depending on the application environment, a combination of a fixed threshold method and a variable threshold method may be used. For example, the range of the fraction (r) value may be divided into a predetermined number of sections, and an independent fixed or variable threshold method may be used for each section.

한편, 상기의 계산 방법은 n 이 m 보다 작은 값을 갖는 경우에도 적용할 수 있다. 이 때에는 주회전체와 보조회전체의 역할을 바꾸어 생각하면 되나, 그렇게 하면 최종적으로 보조회전체의 절대회전각을 주회전체의 절대회전각으로 바꾸는 과정에서 m/n을 곱하게 되어 오차가 증폭된다. On the other hand, the above calculation method can be applied even when n has a value smaller than m. In this case, the roles of the main rotor and the auxiliary rotor may be changed. However, in this case, the error is amplified by multiplying m / n in the process of finally changing the absolute rotation angle of the auxiliary rotor to the absolute rotation angle of the main rotor.

이러한 오차의 증폭을 막기 위해서는, n의 값이 m 값보다 작은 경우, 주회전체가 Ω만큼 회전할 때 보조회전체는 Ω보다 얼마나 덜 회전하는지를 생각하고, 이를 이용하여 연산을 수행하면 된다. 구체적으로 상기한 [식 (3)]과 [식 (5)] 및 [식 (7)]을 각각 다음과 같이 바꾸면 계산이 가능해진다.In order to prevent the amplification of such an error, when the value of n is smaller than the value of m, when the main rotor rotates by Ω, think about how much less than the Ω rotates, it is possible to perform the calculation using this. Specifically, the above-mentioned [formula (3)], [formula (5)], and [formula (7)] are respectively changed as follows, and the calculation becomes possible.

r = (Φ-θ)/(-d) ...[식 (15)]r = (Φ-θ) / (-d) ... [Equation (15)]

ΦΩ ≥ θΩ 이면, r = (ΦΩΩ)/(-d)If Φ Ω ≥ θ Ω , r = (Φ ΩΩ ) / (-d)

ΦΩ < θΩ 이면, r = (ΦΩ+Ω-θΩ)/(-d) ...[식 (16)]If Φ ΩΩ , r = (Φ Ω + Ω-θ Ω ) / (-d) ... [Equation (16)]

re = 2 * e / (-d) ... [식 (17)]r e = 2 * e / (-d) ... [Equation (17)]

결국 본 발명에서 주회전체나 보조회전체라는 명칭은 설명의 편의상 붙인 것이며, 일정한 회전비를 갖고 연동하여 회전하는 두 회전체가 있는 일반적인 상황에서 두 회전체의 절대회전각의 차이가 센서 주기보다 작다는 조건이 만족되면, 본 발명에서는 두 회전체 중에서 임의의 것을 주회전체로 간주하여 절대회전각 계산을 수행할 수 있다.After all, in the present invention, the name of the main rotating body or the auxiliary rotating body is attached for convenience of description, and the difference between the absolute rotation angle of the two rotating bodies is smaller than the sensor period in a general situation in which there are two rotating bodies rotating in conjunction with a constant rotation ratio. If the condition is satisfied, in the present invention, any one of the two rotating bodies can be regarded as the main rotating body to perform the absolute rotation angle calculation.

본 발명에서는 이러한 성질을 이용하여 최종적인 계산 결과의 정확도를 높일 수 있다. 우선 주회전체(11)를 중심으로 상기의 연산을 통해 주회전체(11)의 절대회전각 Φ를 계산한다. 그 후 보조회전체(13)를 중심으로 상기한 연산을 수행한 후, 계산된 보조회전체의 절대회전각 θ와 회전비를 이용해 다시 주회전체의 절대회전각 Φ'를 계산한다. In the present invention, this property can be used to increase the accuracy of the final calculation result. First, the absolute rotation angle Φ of the main rotating body 11 is calculated through the above calculation with respect to the main rotating body 11. Then, after performing the above-described calculation with respect to the auxiliary rotating body 13, the absolute rotating angle Φ 'of the main rotating body is calculated again using the calculated absolute rotating angle θ and the rotating ratio of the auxiliary rotating body.

상기 Φ에는 주회전체(11)의 상대회전각 측정에 따른 오차가 포함되어 있고, Φ' 에는 보조회전체(13)의 상대회전각 측정 오차가 회전비로 환산되어 포함된다. 그러면 이 두 오차 성분의 분산 (variance)을 계산한 후, 이를 기반으로 Φ 및 Φ' 에 적절한 가중치를 주어 이들의 평균을 구하고, 구해진 평균을 주회전체의 절대회전각으로 사용함으로써, 측정 오차의 영향을 줄이고 연산의 정확도를 높일 수 있다.The Φ includes an error according to the relative rotation angle measurement of the main rotating body 11, and Φ 'includes a relative rotation angle measurement error of the auxiliary rotating body 13 converted into a rotation ratio. Then, after calculating the variance of these two error components, calculate the average of them by appropriately weighting Φ and Φ 'based on them, and using the obtained average as the absolute rotation angle of the main rotor, the influence of the measurement error Can reduce the number and increase the accuracy of the operation.

본 발명을 적용하는 응용 시스템에서는 다양한 형태로 각도 측정장치 및 관련된 데이터 처리장치의 고장을 진단할 수 있다. 예를 들어, 각도 측정장치로부터의 측정치가 정상적인 각도 변화율의 범위를 초과하는지의 여부를 이용하여 관련 장치의 고장 여부를 판단할 수 있다. 또는 회전체가 센서 측정주기의 몇 배를 회전 하였는지를 나타내는 실수 값 r 과 정수 값 i 또는 최종적인 절대회전각의 값이 각각 정상적인 변화의 범위를 초과하는지를 검사하여 각도 측정 장치 및 관련 처리 장치의 고장 여부를 판단할 수 있다. 만일 하나의 각도 센서 및 이와 관련된 처리 장치에서 고장이 발견되면, 정상 상태에서의 각도의 변화율의 범위를 고려하여 과거에 계산된 i 값과 정상적으로 동작하는 다른 하나의 센서 및 관련 장치를 이용하여 전원이 공급되는 한 정상적인 동작을 계속할 수 있다. 이렇게 i 값을 매번 새로 계산하지 않고 과거의 i 의 값을 이용하여 현재의 i 의 값을 추정하는 것은 계산량을 줄이는 효과를 제공하며, 또한 예상하지 못한 큰 잡음과 같은 일시적인 고장 하에서의 정상적인 동작을 위한 방편으로서 사용이 가능하다. Application systems to which the present invention is applied can diagnose failures of the angle measuring device and associated data processing device in various forms. For example, it is possible to determine whether or not the related device is broken by using whether or not the measured value from the angle measuring device exceeds the range of the normal angle change rate. Or failure of the angle measuring device and associated processing device by checking whether the real value r and the integer value i or the final absolute rotation angle, respectively, indicating how many times the rotating body has rotated the sensor measurement cycle exceed the normal range of change. Can be determined. If a fault is found in one angle sensor and its associated processing unit, the power supply may be turned on using another sensor and its Normal operation can continue as long as it is supplied. Thus, estimating the value of current i using past i values without having to recalculate the value of i each time has the effect of reducing the amount of computation and also for normal operation under transient failures such as unexpected loud noises. It can be used as.

한편, 본 발명은 응용 환경에 따라 다양한 형태로 적용이 가능하다. 우선, 응용 환경에 따라서는 주회전체의 상대회전각을 직접 측정하는 것이 어렵거나 비경제적일 수 있다. 이러한 경우에는 추가적인 보조회전체를 사용할 수 있다. 여기서 추가되는 보조회전체는 주회전체와 맞물려 회전할 수도 있고 또는 기존의 보조회전체와 맞물려 회전할 수도 있다. On the other hand, the present invention can be applied in various forms depending on the application environment. First, depending on the application environment, it may be difficult or uneconomical to directly measure the relative rotation angle of the main rotor. In this case, additional auxiliary rotors can be used. The additional auxiliary rotor may be rotated in engagement with the main rotating body or may be rotated in engagement with the existing auxiliary rotating body.

도 7은 주회전체와 두 개의 보조회전체가 각각 1/p:1/n:1/m 의 회전비를 갖고 연동하여 회전하는 응용 예이다. 도 7의 경우 주회전체(11)에 제 1보조회전체(21)와 제 2보조회전체(23)가 연동하여 회전한다. 또한 상기 주회전체(11)의 절대회전각은 ψ, 제 1보조회전체(21)의 절대회전각은 φ이다. 상기 주회전체(11)와, 제 1보조회전체(21)와, 제 2보조회전체(23)의 회전비를 기어로 구현할 경우 잇수비는 p:n:m이다. 7 is an application example in which the main rotor and the two auxiliary rotors rotate in conjunction with a rotation ratio of 1 / p: 1 / n: 1 / m, respectively. In FIG. 7, the first auxiliary rotating body 21 and the second auxiliary rotating body 23 rotate in conjunction with the main rotating body 11. The absolute rotation angle of the main rotating body 11 is ψ, and the absolute rotation angle of the first auxiliary rotating body 21 is φ. The tooth ratio is p: n: m when the gear ratio of the main rotor 11, the first auxiliary rotor 21, and the second auxiliary rotor 23 are implemented in gears.

일반적으로 세 개 이상의 회전체가 연동되는 경우에는, 이들 회전체 중에서 두 개의 회전체의 상대회전각을 측정한 후, 상기한 계산방법을 통해 두 회전체 중 하나의 절대회전각을 계산한 다음, 회전비를 이용하여 원하는 회전체의 절대회전각을 계산할 수 있다. In general, when three or more rotors are interlocked, after measuring the relative rotation angle of the two rotors of these rotors, after calculating the absolute angle of rotation of one of the two rotors through the above calculation method, The rotation ratio can be used to calculate the absolute rotation angle of the desired rotating body.

도 7의 경우, 제 1,2센서(15,17)를 통해 제 1보조회전체(21)와 제2보조회전체(23)의 상대회전각을 측정하고, 상기한 계산 방법을 적용하면 제 1보조회전체(21)의 절대회전각을 계산할 수 있다. In the case of FIG. 7, the relative rotation angles of the first auxiliary rotating body 21 and the second auxiliary rotating body 23 are measured through the first and second sensors 15 and 17. 1 The absolute rotation angle of the auxiliary rotating body 21 can be calculated.

여기서 상기한 p 와 n이 같은 값을 갖도록 설계한 경우 주회전체(11)의 절대회전각은 제 1보조회전체(21)의 절대회전각과 같다. 그러나 p 와 n 이 반드시 같은 값을 가질 필요는 없으며, 응용 환경에 따라서는 오히려 p 와 n 의 값을 다르게 설정하는 것이 유리할 수 있다. When the p and n are designed to have the same value, the absolute rotation angle of the main rotating body 11 is equal to the absolute rotation angle of the first auxiliary rotating body 21. However, p and n do not necessarily have the same value, and it may be advantageous to set different values of p and n depending on the application environment.

상기한 p 와 n 이 다른 값을 갖도록 설정하면 주회전체의 절대회전각 Ψ은 다음의 [식 (18)]로 구할 수 있다.If p and n are set to have different values, the absolute rotation angle Ψ of the main rotor can be obtained by the following formula (18).

Ψ = Φ*(n/p) ... [식 (18)]Ψ = Φ * (n / p) ... [Equation (18)]

만약 p 가 n 보다 큰 값을 갖도록 설계하면, 제 1보조회전체(21)의 크기가 작아지고 Ψ 값에 포함된 오차는 Φ 값에 포함된 오차에 비해 n/p로 줄어든다. 그러나 주회전체(11)에 비해 제 1보조회전체(21)의 절대회전각의 범위가 증가하여, [식 (2)]로 표현되는 d 의 값의 크기가 작아지도록 n 과 m 을 설정하여야 하며, 이에 따라 [식 (11)]과 [식 (13)]으로 표현되는 상대회전각 측정 오차의 허용 범위가 감소한다. 반대로 p 가 n 보다 작은 값을 갖도록 설계하면, p 가 n 보다 클 때와 비교하여 반대의 효과가 나타난다.If p is designed to have a value larger than n, the size of the first auxiliary rotor 21 is reduced and the error included in the value of Ψ is reduced to n / p compared to the error included in the value of Φ. However, the range of the absolute rotation angle of the first subsidiary rotating body 21 is increased compared to the main rotating body 11, and n and m should be set so that the magnitude of the value of d represented by [Equation (2)] becomes smaller. Therefore, the allowable range of the relative rotation angle measurement error expressed by [Equation (11)] and [Equation (13)] is reduced. Conversely, if p is designed to have a value less than n, the opposite effect is obtained compared to when p is greater than n.

한편, 상기의 설명에서는 상대회전각 측정에 사용되는 두 센서(15,17)의 측정주기(Ω)가 같다고 가정하였다. 그러나 응용 환경에 따라 각 회전체에 측정주기가 다른 각도 센서를 사용할 수 있다. 여기서 두 센서의 측정주기를 각각 Ω1 및 Ω2로 표시할 때, Ω1 이 Ω2 의 정수 배의 값을 가지면, Ω1 의 주기를 갖는 센서로부터의 측정값을 Ω2로 나눈 나머지 값을 Ω1 의 주기를 갖는 센서의 측정치인 것으로 간주함으로써, 마치 두 센서의 주기가 공히 Ω2 인 것처럼 연산을 수행할 수 있다.Meanwhile, in the above description, it is assumed that the measurement periods (Ω) of the two sensors 15 and 17 used for the relative rotation angle measurement are the same. However, depending on the application environment, angle sensors with different measuring cycles may be used for each rotor. Here, when the two displays the sensor measurement cycle of each Ω 1 and Ω 2, Ω 1 to remainders obtained by dividing the measured value to Ω 2 from the sensor has the value of an integral multiple of Ω 2, having a period of Ω 1 by considered to be the measured value of the sensor with a period of 1 Ω, it is possible to perform the operation as if both the period of the two sensors 2 Ω.

이렇게 서로 다른 종류의 각도 센서를 사용할 때에는 두 센서로부터의 상대회전각 측정치에 포함된 오차의 특성이 다를 수 있다. 때로는 같은 종류의 센서를 사용하더라도 여러 요인에 의해 비슷한 상황이 발생할 수 있다. 두 센서로부터의 상대회전각 측정치에 포함된 오차의 절대값의 최대치를 각각 e1 및 e2 라고 표시하면, 이 경우에는 [식 (7)]과 [식 (17)]을 다음과 같이 바꾸어 계산하면 된다.When using different types of angle sensors, the error characteristics included in the relative rotation angle measurements from the two sensors may be different. Sometimes, the same kind of sensor can cause a similar situation due to a number of factors. If the maximum value of the absolute value of the error included in the measured relative rotation angles from the two sensors is expressed as e 1 and e 2 , respectively, in this case, replace [Equation (7)] and [Equation (17)] as follows. Just do it.

re = (e1+e2)/|d| ... [식 (19)]r e = (e 1 + e 2 ) / | d | ... [Equation (19)]

또한 이때 [식 (11)] 및 [식 (13)]에서 좌변의 두 번째 항에 포함된 e는 e1 와 e2 중의 하나로 대치된다. 구체적으로, e1 와 e2 중에서 주회전체(11)의 절대회전각을 구하는 연산에서 사용되는 ΦΩ 의 측정치에 대한 오차 특성을 나타내는 것을 선택하여 e대신 사용한다.In this case, e contained in the second term on the left side in [Equation (11)] and [Equation (13)] is replaced with one of e 1 and e 2 . Specifically, among the e 1 and e 2, one representing the error characteristic with respect to the measured value of Φ Ω used in the calculation of the absolute rotation angle of the main rotating body 11 is selected and used instead of e.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible for a person with ordinary knowledge within the scope of the technical idea of this invention.

특히 응용 환경에 따라서는 상기한 도면 1이나 도면 7에 도시되어 있는 것보다 많은 수의 보조회전체 및 각도 센서를 사용할 수 있다. 예를 들어, 원하는 회전비를 구현하기 위한 방편으로서 다수의 보조회전체를 추가로 사용할 수 있다. 또는 신뢰도를 높이기 위하여, 한 회전체에 여러 개의 각도 센서를 두거나 또는 추가적인 보조회전체와 각도 센서의 쌍을 사용할 수 있다. 이 밖에도 상대회전각 측정에 따른 오차를 줄이기 위해서도, 한 회전체에 여러 개의 각도 센서를 두거나 추가적인 보조회전체와 각도 센서의 쌍을 사용할 수 있다. 예를 들어, 한 회전체에 여러 개의 각도 센서를 두고 이들 센서로부터의 측정치의 가중 평균값을 해당 회전체의 상대회전각 측정치로 사용하여 상대회전각 측정 오차의 분산 (variance) 을 줄일 수 있다.In particular, depending on the application environment, a larger number of auxiliary rotors and angle sensors than those shown in FIG. 1 or FIG. 7 may be used. For example, a plurality of auxiliary rotors may further be used as a means for achieving a desired rotation ratio. Alternatively, in order to increase the reliability, it is possible to have several angle sensors on one rotor or to use an additional auxiliary rotor and a pair of angle sensors. In addition, in order to reduce the error due to the measurement of the relative rotation angle, it is possible to have several angle sensors on one rotor or to use an additional auxiliary rotor and a pair of angle sensors. For example, it is possible to reduce the variance of the relative rotation angle measurement error by placing several angle sensors on one rotating body and using the weighted average value of the measurements from these sensors as the relative rotation angle measurement of the rotating body.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 일정한 회전비로 연동하여 회전하는 다수 회전체의 상대회전각을 측정하고 이를 통해 원하는 회전체의 절대회전각도를 알아내는 메카니즘을 가지며, 계산이 간단하고 넓은 범위의 측정오차의 존재 하에서 동작이 가능할 뿐 아니라, 회전체의 최대 회전범위, 회전비, 센서의 측정주기, 상대회전각 측정 오차의 허용범위 및 계산된 절대회전각의 오차 범위를 최적으로 조합할 수 있음은 물론, 상대회전각 측정 오차가 비교적 작은 경우에는 고정된 문턱 값을 사용하여 계산량을 최소화할 수 있고, 상대회전각 측정 오차가 비교적 큰 경우에는 문턱값을 변화시킴으로써 상대회전각 측정 오차의 허용 범위를 필요한 만큼 증가시키며, 또한 계산을 보다 간단히 구현할 수 있도록 문턱값 및 관련 변수를 조절하는 등의 다양한 선택을 가능하게 한다.The present invention made as described above, has a mechanism for measuring the relative rotation angle of a plurality of rotating body rotating in conjunction with a constant rotation ratio and find out the absolute rotation angle of the desired rotating body through this, the calculation is simple and a wide range of measurement error Not only is it possible to operate in the presence of, but also the optimal combination of the maximum rotation range of the rotor, the rotation ratio, the measuring cycle of the sensor, the allowable range of the relative rotation angle measurement error and the calculated absolute rotation angle error range, If the relative rotation angle measurement error is relatively small, the calculation amount can be minimized by using a fixed threshold value. If the relative rotation angle measurement error is relatively large, the allowable range of the relative rotation angle measurement error can be set as necessary by changing the threshold value. Increasing thresholds and adjusting thresholds and related variables to make calculations simpler. It enables the selection.

Claims (9)

축회전 가능한 주회전체와, 상기 주회전체에 연동하여 주회전체와 소정 회전비로 축회전하되 주회전체가 센서의 측정주기인 Ω도 만큼 회전할 때 (Ω+d)도 회전하는 보조회전체와, 상기 주회전체와 보조회전체의 회전각을 각각 측정하는 것으로 측정주기(Ω)가 360도 보다 작거나 같은 제 1,2센서와, 상기 제 1,2센서가 측정한 값을 전달받아 내부 연산하여 상기 주회전체의 회전각도를 알아내는 연산부를 갖는 회전각도 측정장치를 이용해 주회전체의 절대회전각도를 측정하는 방법으로서,A main rotating body capable of shaft rotation, and an auxiliary rotating body which rotates (Ω + d) when the main rotating body rotates at a predetermined rotation ratio in conjunction with the main rotating body at a predetermined rotation ratio, and the main rotating body rotates by Ω degrees, which is a measurement period of the sensor; By measuring the rotation angle of the main rotor and the auxiliary rotor, respectively, the measurement period (Ω) is less than or equal to 360 degrees, the first and second sensors and the value measured by the first and second sensors are received internally calculated As a method of measuring the absolute rotation angle of the main rotor using a rotation angle measuring device having a calculation unit for finding the rotation angle of the main rotor, 상기 제 1,2센서를 통해 주회전체와 보조회전체의 상대회전각(ΦΩΩ)을 각각 측정하는 상대회전각 측정단계와;A relative rotation angle measuring step of measuring relative rotation angles (Φ Ω and θ Ω ) of the main and auxiliary rotors through the first and second sensors, respectively; 상기 상대회전각 측정단계를 통해 구해진 주회전체의 상대회전각(ΦΩ)과, 보조회전체의 상대회전각(θΩ)을 통해 주회전체가 센서의 측정주기를 몇 배(倍) 회전했는지 계산하는 주회전체 회전주기 계산단계와;Calculate how many times the main rotor rotates the measuring cycle of the sensor based on the relative rotation angle (Φ Ω ) of the main rotor and the relative rotation angle (θ Ω ) of the auxiliary rotor obtained through the relative rotation angle measurement step. Calculating a main rotating body rotation cycle; 상기 상대회전각 측정단계 및 주회전체 회전주기 계산단계를 통해 얻은 주회전체의 상대회전각(ΦΩ)과 회전주기(i)를 통해 주회전체의 절대회전각을 얻는 절대회전각 계산단계를 포함하고,And an absolute rotation angle calculation step of obtaining an absolute rotation angle of the main rotation body through the relative rotation angle (Φ Ω ) and the rotation period (i) of the main rotation body obtained through the relative rotation angle measurement step and the main rotation body rotation period calculation step. , 상기 주회전체와 보조회전체의 회전비가 1/n : 1/m 이고, 주회전체의 상대회전각을 ΦΩ, 보조회전체의 상대회전각을 θΩ라 할 때,When the rotation ratio of the main rotor and the auxiliary rotor is 1 / n: 1 / m, the relative rotation angle of the main rotor is Φ Ω , the relative rotation angle of the auxiliary rotor is θ Ω , 상기 d = ((n-m)/m)*Ω이고,D = ((n-m) / m) * Ω, 주회전체가 센서 측정주기(Ω)의 몇 배를 회전하였는지를 나타내는 실수 값 r은,The real value r indicating how many times the main rotor rotated the sensor measurement period (Ω) is n > m 일 때,when n> m, θΩ≥ΦΩ 이면 r = (θΩΩ)/d,if θ Ω ≥Φ Ω r = (θ ΩΩ ) / d, θΩΩ 이면 r = (θΩ+Ω-ΦΩ)/d이고,r = (θ Ω + Ω-Φ Ω ) / d if θ ΩΩ , n < m 일 때,when n <m, ΦΩ≥θΩ 이면 r = (ΦΩΩ)/(-d)If Φ Ω ≥θ Ω, r = (Φ ΩΩ ) / (-d) ΦΩΩ 이면 r = (ΦΩ+Ω-θΩ)/(-d)이며,If Φ ΩΩ, r = (Φ Ω + Ω-θ Ω ) / (-d), 상기 주회전체 회전주기 계산단계의 수행후 행하는 단계로서, 주회전체 회전주기 계산의 결과에 오차가 포함된 경우 오차를 보정하여 주회전체의 정확한 회전수(i)를 파악하는 오차보정단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 축회전체의 회전각도 측정방법.The step of performing after the main rotating body rotation period calculation step, if the error is included in the result of the main rotating body rotation period correction error correction step for correcting the error to determine the exact number of revolutions (i) of the main rotating body further comprises: Method for measuring the rotation angle of the shaft rotor, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1,2센서로부터의 측정치의 오차 절대값의 최대치를 e1, e2라 하고, 임의 각도 문턱값(Φth)은 0.5*Ω이고, 구해진 r값 중 정수 부분을 integer(r), 소수 부분을 fraction(r)라 할 때,The maximum value of the absolute error value of the measured values from the first and second sensors is e 1 , e 2 , and the arbitrary angle threshold Φ th is 0.5 * Ω, and the integer portion of the obtained r values is integer (r), When the fractional part is called fraction (r), r 값이 가질 수 있는 최대 에러는 re = (e1+e2)/|d| 이며,The maximum error that r can have is r e = (e 1 + e 2 ) / | d | Is, (1) (re+e1/Ω) ≤ fraction(r) < (1-re-e1/Ω) 인 경우 i = integer(r)이고,(1) i = integer (r) when (r e + e 1 / Ω) ≤ fraction (r) <(1-r e -e 1 / Ω), (2) 0 ≤ fraction(r) < (re+e1/Ω) 인 경우(2) When 0 ≤ fraction (r) <(r e + e 1 / Ω) ΦΩ < Φth 이면 i = integer(r), ΦΩ ≥ Φth 이면 i = integer(r)-1 이며,I = integer (r) if Φ Ωth , i = integer (r) -1 if Φ Ω ≥ Φ th , (3) (1-re-e1/Ω) ≤ fraction(r) < 1 인 경우(3) (1-r e -e 1 / Ω) ≤ fraction (r) <1 ΦΩ < Φth 이면 i = integer(r) + 1, ΦΩ ≥ Φth 이면 i = integer(r)인 것을 특징으로 하는 축회전체의 회전각도 측정방법.I = integer (r) + 1 when Φ Ωth, i = integer (r) when Φ Ω ≥ Φ th . 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 각도 문턱값(Φth)은,The angle threshold Φ th is, (1) 0 ≤ fraction(r) < (re+e1/Ω) 인 경우, Φth = (fraction(r)+0.5)*Ω이고,(1) Φ th = (fraction (r) +0.5) * Ω when 0 ≤ fraction (r) <(r e + e 1 / Ω), (2) (1-re-e1/Ω) ≤ fraction(r) < 1 인 경우, Φth = (fraction(r)-0.5)*Ω인 것을 특징으로 하는 축회전체의 회전각도 측정방법.(2) When (1-r e -e 1 / Ω) ≤ fraction (r) <1, Φ th = (fraction (r) -0.5) * Ω. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 각도 문턱값을 Φth 값 대신에 (Φth-δ)로 사용하고, (Φth-δ)=Φth' 라 할 때, When the angle threshold is used as (Φ th −δ) instead of Φ th value, and (Φ th −δ) = Φ th ' , (1) A ≤ fraction(r) < B 인 경우, i는 integer(r)(1) If A ≤ fraction (r) <B, i is integer (r) (2) 0 ≤ fraction(r) < A 인 경우, ΦΩ < Φth' 이면 i=integer(r)이고, ΦΩ ≥ Φth' 이면 i=integer(r)-1이고,(2) when 0 ≤ fraction (r) <A, i = integer (r) if Φ Ωth ' and i = integer (r) -1 if Φ Ω ≥ Φ th' , (3) B ≤ fraction(r) < 1 인 경우, ΦΩ < Φth' 이면 i=integer(r)+1이고, ΦΩ ≥ Φth' 이면 i=integer(r)이며,(3) When B ≤ fraction (r) <1, i = integer (r) +1 if Φ Ωth ', i = integer (r) if Φ Ω ≥ Φ th' , 상기 A값과 B값은,The A value and the B value, (re+e1/Ω) ≤ A ≤ (Φth/Ω-δ/Ω-re-e1/Ω),(r e + e 1 / Ω) ≤ A ≤ (Φ th / Ω-δ / Ω-r e -e 1 / Ω), th/Ω-δ/Ω+re+e1/Ω) ≤ B ≤ (1-re-e1/Ω)를 만족하는 값인 것을 특징으로 하는 축회전체의 회전각도 측정방법.th / Ω-δ / Ω + r e + e 1 / Ω) ≤ B ≤ (1-r e -e 1 / Ω) is a value that satisfies the rotation angle measuring method of the rotating body. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 각도 문턱값(Φth)은,The angle threshold Φ th is, (1) 0 ≤ fraction(r) < A 인 경우 Φth는 (fraction(r)+0.5)*Ω이고,(1) When 0 ≤ fraction (r) <A, Φ th is (fraction (r) +0.5) * Ω, (2) B ≤ fraction(r) < 1 인 경우 Φth는 (fraction(r)-0.5)*Ω이며, (2) When B ≤ fraction (r) <1, Φ th is (fraction (r) -0.5) * Ω, 실제 계산에 있어서는 상기 각도 문턱값을 Φth 값 대신에 (Φth-δ)로 사용하고, (Φth-δ)=Φth' 라 할 때, In actual calculation, when the angle threshold is used as (Φ th −δ) instead of Φ th value, and (Φ th −δ) = Φ th ' , (3) A ≤ fraction(r) < B 인 경우, i는 integer(r)(3) If A ≤ fraction (r) <B, i is integer (r) (4) 0 ≤ fraction(r) < A 인 경우, ΦΩ < Φth' 이면 i=integer(r)이고, ΦΩ ≥ Φth' 이면 i=integer(r)-1이고,(4) When 0 ≤ fraction (r) <A, i = integer (r) if Φ Ωth ' and i = integer (r) -1 if Φ Ω ≥ Φ th' , (5) B ≤ fraction(r) < 1 인 경우, ΦΩ < Φth' 이면 i=integer(r)+1이고, ΦΩ ≥ Φth' 이면 i=integer(r)이며,(5) When B ≤ fraction (r) <1, i = integer (r) +1 if Φ Ωth 'and i = integer (r) if Φ Ω ≥ Φ th' , 상기 A값과 B값은,The A value and the B value, (re+e1/Ω) ≤ A ≤ (Φth/Ω-δ/Ω-re-e1/Ω),(r e + e 1 / Ω) ≤ A ≤ (Φ th / Ω-δ / Ω-r e -e 1 / Ω), th/Ω-δ/Ω+re+e1/Ω) ≤ B ≤ (1-re-e1/Ω)를 만족하는 값인 것을 특징으로 하는 축회전체의 회전각도 측정방법.th / Ω-δ / Ω + r e + e 1 / Ω) ≤ B ≤ (1-r e -e 1 / Ω) is a value that satisfies the rotation angle measuring method of the rotating body. 제 4항 내지 제 7항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 4 to 7, 상기 fraction(r) 의 범위를 일정 개수의 구간으로 나누고 각 구간별로 독립 된 고정 또는 가변 문턱값을 사용하는 것을 특징으로 하는 축회전체의 회전각도 측정방법.And dividing the range of the fraction (r) into a predetermined number of sections and using independent fixed or variable threshold values for each section. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1,2센서의 측정주기가 다르되 한 센서의 주기(Ω1)가 다른 센서의 주기(Ω2)의 정수 배(培)가 될 경우, Ω1 주기를 갖는 센서로부터의 측정값을 Ω2 로 나눈 나머지 값을 Ω1 주기를 갖는 센서의 측정치로 사용하는 것을 특징으로 하는 축회전체의 회전각도 측정방법.When the measurement periods of the first and second sensors are different but the period (Ω 1 ) of one sensor becomes an integer multiple of the period (Ω 2 ) of the other sensor, the measured value from the sensor having a period of Ω 1 is obtained. A method of measuring the rotation angle of a shaft rotor, characterized in that the remaining value divided by Ω 2 is used as a measurement value of a sensor having a period of Ω 1 .
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US5930905A (en) * 1995-02-28 1999-08-03 Robert Bosch Gmbh Method and device for angular measurement of a rotatable body

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CN112327213A (en) * 2020-10-19 2021-02-05 南京工程学院 Electric revolving body performance detection system and detection method
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