KR100850032B1 - Apparatus and method for protecting motor from impact - Google Patents

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Abstract

An apparatus and a method for protecting a motor from impact are provided to protect the motor from external impact by controlling PWM(Pulse Width Modulation) signals according to the external impact. An apparatus for protecting a motor(100) from impact includes a position detector(110), a memory(120), a motor controller(130), and a motor driving unit(140). The position detector detects a current position of the motor. The memory stores the current position of the motor, final destination of the motor, and estimated positions of the motor per unit time from the current position to the final destination. The motor controller controls the driving of the motor based on the current position, the final destination, and the estimated positions of the motor. The motor driving unit generates PWM signals for driving the motor according to the control of the motor controller.

Description

모터 충격 보호 장치 및 방법{ Apparatus and Method for protecting motor from impact }Apparatus and Method for protecting motor from impact}

본 발명은 모터 충격 보호 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정한 강도의 외부 충격이 가해지는 경우 모터를 충격으로부터 보호하기 위한 모터 충격 보호 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motor shock protection device and method, and more particularly, to a motor shock protection device and method for protecting a motor from an impact when an external shock of a certain strength is applied.

모터는 기어나 폴리 등과 같은 각종 기계적인 장치와 결합하여 사용하는 경우, 고유 능력인 회전력 이외에 상하, 전후, 좌우 왕복운동 등을 포함하는 대부분의 3차원 운동을 가능하게 한다.When used in combination with various mechanical devices such as gears or pulleys, the motor enables most three-dimensional movements including up, down, front and rear, left and right reciprocating motions, and the like, in addition to rotational force that is inherent.

모터는 또한 다수의 링크를 갖는 정밀한 메커니즘을 구성하여 회전 방향과 회전 속도를 세밀하게 제어할 경우, 인간의 움직임과 같은 자유로운 운동성을 제공할 수도 있어 이동 로봇 산업 등에 많이 사용된다.The motor is also widely used in the mobile robot industry, for example, by constructing a precise mechanism having a plurality of links to provide free movement, such as human movement, when finely controlling the rotation direction and the rotation speed.

이동 로봇이 이동 중 쓰러지거나 심한 외부의 충격을 받는 경우, 이동 로봇에 내장된 모터에 충격이 전달되는데, 이때 그 충격이 최초로 전달되는 곳은 모터의 외부 돌출 기어 축이 된다.When the mobile robot falls down during the movement or is severely impacted, the shock is transmitted to the motor embedded in the mobile robot, where the first shock is transmitted to the outer protruding gear shaft of the motor.

이러한 충격이 모터에 전달되면, 모터는 회전하려고 하는데 외부 충격에 의한 힘이나 압력 등에 의해 모터가 회전하지 못하는 상황이 발생하여, 모터에 연결된 기어가 역회전하게 되고, 그로 인해 기어의 톱니바퀴가 파손되게 된다. 이때 파손된 기어의 톱니바퀴로 인해 모터 자체를 교환해야하는 문제점이 있다.When such a shock is transmitted to the motor, the motor tries to rotate, but a situation in which the motor cannot rotate due to a force or pressure caused by an external shock occurs, causing the gear connected to the motor to rotate in reverse, thereby causing the gear wheel of the gear to be damaged. Will be. At this time, there is a problem in that the motor itself needs to be replaced due to the gear wheel of the broken gear.

그리고, 충격이 모터에 전달되는 경우, 순간적인 역 기전력 및 풀 펄스(Full Pulse) 출력 상태가 발생하여 FET(Field Effect Transistor)와 같은 모터의 부품이 손상되는 문제점이 있다.In addition, when the shock is transmitted to the motor, a momentary counter electromotive force and a full pulse output state occur, thereby causing a problem in that parts of the motor such as a field effect transistor (FET) are damaged.

따라서, 모터에 외부 충격이 가해지는 경우, 모터의 동작을 제어하여 모터를 보호할 필요가 있다.Therefore, when an external shock is applied to the motor, it is necessary to control the operation of the motor to protect the motor.

본 발명의 목적은 외부에서 충격이 가해지는 경우, 모터 및 부속 부품들을 효과적으로 보호하기 위한 모터 충격 보호 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a motor shock protection device and method for effectively protecting the motor and the accessory parts when an impact is applied from the outside.

본 발명의 모터 충격 보호 장치의 바람직한 실시예는, 모터의 현재 위치를 검출하는 위치 검출부와, 상기 모터의 최종 목적 위치, 상기 최종 목적 위치로 이동하는 중의 일정 시간 단위별 모터의 예상 위치 및 상기 위치 검출부가 검출한 모터의 현재 위치를 저장하는 메모리와, 상기 모터의 최종 목적 위치 및 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치를 각각 비교하여 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부와, 상기 모터 제어부의 제어에 따라, 상기 모터를 구동하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생하는 모터 구동부를 포함하여 이루어진다.A preferred embodiment of the motor shock protection device of the present invention includes a position detecting unit for detecting a current position of the motor, a final target position of the motor, an estimated position of the motor by a predetermined time unit during the movement to the final target position, and the position. A memory for storing the current position of the motor detected by the detection unit, and comparing the expected position of the motor with the current position of the detected motor at the time of detecting the final target position of the motor and the position of the motor, and driving the motor. And a motor driving unit for generating a pulse width modulation (PWM) signal for driving the motor under the control of the motor control unit.

여기서, 상기 모터 제어부는, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치를 비교하여, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치가 동일한 경우, 모터의 구동을 종료하도록 상기 모터 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.Here, the motor control unit compares the final target position of the motor with the current position of the detected motor, and terminates driving of the motor when the final target position of the motor is the same as the current position of the detected motor. It characterized in that for controlling the motor drive.

그리고 상기 모터 제어부는, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치가 동일하지 않은 경우, 상기 검출한 모터의 현재 위치와 상기 모터 의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치를 비교하여, 상기 검출한 모터의 현재 위치가 상기 모터의 예상 위치에서 기설정된 오차 범위 내에 있으면, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치의 차에 상응하는 PWM 신호를 발생하도록 상기 모터 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.The motor controller may compare the current position of the detected motor with an expected position of the motor at a time when the position of the motor is detected when the final destination position of the motor and the detected current position of the motor are not the same. When the current position of the detected motor is within a preset error range from an expected position of the motor, the motor driving unit generates a PWM signal corresponding to the difference between the final target position of the motor and the current position of the detected motor. It characterized in that to control.

또한, 상기 모터 제어부는, 상기 검출한 모터의 현재 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치를 비교하여, 상기 검출한 모터의 현재 위치가 상기 모터의 예상 위치에서 기설정된 오차 범위 밖에 있으면, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치의 차의 절반에 상응하는 PWM 신호를 발생하도록 상기 모터 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.The motor controller may compare the detected current position of the motor with an expected position of the motor at a time when the position of the motor is detected, and the current position of the detected motor may be a preset error at the estimated position of the motor. When out of the range, the motor driving unit is controlled to generate a PWM signal corresponding to half of the difference between the final target position of the motor and the detected current position of the motor.

본 발명의 모터 충격 보호 방법의 바람직한 실시예는, 외부 지령에 의한 최종 목적 위치에 도달하도록 하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생시켜 모터를 구동시키는 단계와, 상기 모터의 현재 위치를 검출하는 단계와, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치 및 상기 검출한 모터의 현재 위치를 각각 비교하여 모터의 구동을 위한 PWM 신호를 발생시키는 단계를 포함하여 이루어진다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of driving a motor by generating a pulse width modulation (PWM) signal for reaching a final target position by an external command, and detecting a current position of the motor. And generating a PWM signal for driving the motor by comparing the final target position of the motor with the estimated position of the motor at the time of detecting the position of the motor and the current position of the detected motor, respectively. .

여기서, 상기 모터의 구동을 위한 PWM 신호를 발생시키는 단계는, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치를 비교하는 단계와, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치를 비교한 결과, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치가 동일한 경우, 모터의 구동을 종료하도록 하는 PWM 신호를 발생시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The generating of the PWM signal for driving the motor may include comparing a final target position of the motor with a current position of the detected motor, a final target position of the motor, and a current position of the detected motor. Comparing the result, it characterized in that it comprises a step of generating a PWM signal for terminating the drive of the motor, if the final destination position of the motor and the current position of the detected motor is the same.

그리고, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치를 비교한 결과, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치가 동일하지 않은 경우, 상기 검출한 모터의 현재 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치를 비교하는 단계와, 기 검출한 모터의 현재 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치를 비교한 결과, 상기 검출한 모터의 현재 위치가 상기 모터의 예상 위치에서 기설정된 오차 범위 내에 있으면, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치의 차에 상응하는 PWM 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.When the final target position of the motor is compared with the detected current position of the motor, when the final target position of the motor and the detected current position of the motor are not the same, the current position of the detected motor and the Comparing the estimated position of the motor at the time of detecting the position of the motor, and comparing the estimated position of the motor with the estimated position of the motor at the time of detecting the position of the motor. Generating a PWM signal corresponding to a difference between the final target position of the motor and the detected current position of the motor when the current position of the motor is within a predetermined error range from an expected position of the motor. do.

또한, 상기 검출한 모터의 현재 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치를 비교한 결과, 상기 검출한 모터의 현재 위치가 상기 모터의 예상 위치에서 기설정된 오차 범위 밖에 있으면, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치의 차의 절반에 상응하는 PWM 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, as a result of comparing the current position of the detected motor with the expected position of the motor at the time of detecting the position of the motor, if the current position of the detected motor is outside the preset error range from the estimated position of the motor, And generating a PWM signal corresponding to half of the difference between the final destination position of the motor and the detected current position of the motor.

본 발명에 의하면, 모터가 최종 목적 위치에 이르기까지 구동되는 동안 외부 충격이 발생하는 경우, 외부 충격의 정도에 따라 모터를 구동시키는 PWM 신호를 제어함으로써, 모터를 외부 충격으로부터 효과적으로 보호할 수 있다.According to the present invention, when an external shock occurs while the motor is driven to the final target position, the motor can be effectively protected from the external shock by controlling the PWM signal for driving the motor according to the degree of the external shock.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 모터 충격 보호 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the motor shock protection device and method of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 모터 충격 보호 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing a motor shock protection device of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 모터(100), 위치 검출부(110), 메모리(120), 모터 제어부(130), 모터 구동부(140)를 포함하여 이루어진다.As shown in the drawing, the motor 100, the position detection unit 110, the memory 120, the motor control unit 130, and the motor driving unit 140 are included.

상기 위치 검출부(110)는 상기 모터(100)의 현재 위치를 매우 짧은 시간 단위로 검출하여 모터 제어부(130)로 전달한다. The position detector 110 detects a current position of the motor 100 in a very short time unit and transmits the detected position to the motor controller 130.

상기 메모리(120)는 상기 모터(100)에 지령한 최종 목적 위치 값 및 상기 위치 검출부(110)가 검출한 모터의 위치 값을 저장한다. 또한, 상기 메모리(120)는 상기 모터(100)가 최종 목적 위치로 이동하는 중의 각 단위 시간별 모터(100)의 예상 위치 값을 저장한다.The memory 120 stores the final target position value commanded to the motor 100 and the position value of the motor detected by the position detector 110. In addition, the memory 120 stores the estimated position value of the motor 100 for each unit time while the motor 100 moves to the final target position.

상기 모터 제어부(130)는 상기 모터(100)의 최종 목적 위치와 상기 위치 검 출부(110)가 검출한 모터의 위치를 비교하여, 모터(100)의 구동을 제어한다.The motor controller 130 controls the driving of the motor 100 by comparing the final destination position of the motor 100 with the position of the motor detected by the position detection unit 110.

즉, 상기 모터 제어부(130)는 상기 모터(100)의 최종 목적 위치와 모터(100)의 현재 위치가 동일한 경우, 모터(100)의 구동을 종료하도록 모터 구동부(140)를 제어한다.That is, the motor controller 130 controls the motor driver 140 to terminate driving of the motor 100 when the final target position of the motor 100 and the current position of the motor 100 are the same.

그리고 상기 모터 제어부(130)는 상기 모터(100)의 최종 목적 위치와 모터(100)의 현재 위치가 동일하지 않은 경우, 모터(100)의 현재 위치가 모터(100)의 예상 위치에서 미리 설정된 오차 범위 이내에 존재하는 지를 확인한다.In addition, when the final destination position of the motor 100 and the current position of the motor 100 are not the same, the motor control unit 130 may have a preset error in the estimated position of the motor 100. Check if it is within range.

만약, 모터(100)의 현재 위치가 상기 오차 범위 이내에 존재하면, 모터(100)의 최종 목적 위치와 모터(100)의 현재 위치의 차에 상응하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생하도록 상기 모터 구동부(140)를 제어한다.If the current position of the motor 100 is within the error range, the motor is configured to generate a pulse width modulation (PWM) signal corresponding to the difference between the final target position of the motor 100 and the current position of the motor 100. The driving unit 140 is controlled.

상기 확인결과, 모터(100)의 현재 위치가 상기 오차 범위 밖에 존재하면, 모터(100)의 최종 목적 위치와 모터(100)의 현재 위치의 차의 절반에 상응하는 PWM 신호를 발생하도록 상기 모터 구동부(140)를 제어한다.As a result of the check, if the current position of the motor 100 is outside the error range, the motor driving unit generates a PWM signal corresponding to half of the difference between the final target position of the motor 100 and the current position of the motor 100. Control 140.

상기 모터 구동부(140)는 상기 모터 제어부(130)의 제어에 따라 PWM 신호를 발생시켜 모터(100)를 구동시킨다.The motor driver 140 generates a PWM signal to drive the motor 100 under the control of the motor controller 130.

본 발명에 의하면, 외부 충격이 모터가 전해졌을 때 모터에 공급되는 전류를 점차적으로 줄여줌으로써, 모터를 안정적으로 구동시켜 모터 및 그 부품들을 보호할 수 있다.According to the present invention, the external shock gradually reduces the current supplied to the motor when the motor is transmitted, thereby stably driving the motor to protect the motor and its components.

도 2는 본 발명의 모터 충격 보호 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 2 is a flow chart illustrating a motor shock protection method of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 먼저 모터 구동부(140)는 모터 제어부(130)의 제어에 따라, 모터(100)를 최종 목적 위치에 도달하도록 하는 PWM 신호를 발생시켜 모터(100)를 구동시킨다(S 100).As shown in the drawing, first, the motor driver 140 drives the motor 100 by generating a PWM signal for reaching the final destination position under the control of the motor controller 130 (S 100). ).

다음으로, 위치 검출부(110)는 모터(100)의 현재 위치를 일정 시간 단위로 검출하여 모터 제어부(130)로 전달한다(S 110). Next, the position detection unit 110 detects the current position of the motor 100 by a predetermined time unit and transmits it to the motor controller 130 (S110).

이때, 모터(100)의 현재 위치는 모터(100)에 연결되어 있는 회전형 포텐셜 미터(Potential Meter)(가변 저항기)를 사용하여 검출하는데, 위치 검출부(110)는 회전형 포텐셜 미터의 현재 저항값을 읽어낸 후, 이를 이용하여 모터(100)의 현재 위치를 검출한다.At this time, the current position of the motor 100 is detected using a rotary potentiometer (variable resistor) connected to the motor 100, the position detector 110 is the current resistance value of the rotary potentiometer After reading this, the current position of the motor 100 is detected using this.

즉, 회전형 포텐셜 미터의 최대 저항값을 360°의 분해능으로 나누면 1°에 해당하는 저항값을 구할 수 있는데, 이를 통해 회전형 포텐셜 미터의 현재 저항값에 상응하는 모터(100)의 현재 위치를 검출할 수 있다.That is, dividing the maximum resistance value of the rotary potentiometer by the resolution of 360 ° can obtain a resistance value corresponding to 1 °, through which the current position of the motor 100 corresponding to the current resistance value of the rotary potentiometer is obtained. Can be detected.

여기서, 모터(100)의 현재 위치는 매우 짧은 시간 단위 예를 들면, 수 ~ 수십 마이크로초(㎲) 단위로 계속 검출한다.Here, the current position of the motor 100 is continuously detected in a very short time unit, for example, several tens to several tens of microseconds.

이어서, 상기 모터 제어부(130)는 위치 검출부(110)가 검출한 모터(100)의 현재 위치가 모터(100)의 최종 목적 위치와 동일한지를 비교한다(S 120).Subsequently, the motor controller 130 compares whether the current position of the motor 100 detected by the position detector 110 is the same as the final target position of the motor 100 (S 120).

즉, 상기 모터 제어부(130)는 상기 검출한 모터(100)의 현재 위치를 메모리(120)에 저장한 후, 상기 검출한 모터의 현재 위치가 메모리(120)에 저장된 모 터(100)의 최종 목적 위치와 동일한지를 비교한다.That is, the motor controller 130 stores the current position of the detected motor 100 in the memory 120, and then the final position of the motor 100 in which the current position of the detected motor is stored in the memory 120. Compare whether it is same as the target position.

상기 단계 S 120의 비교 결과, 상기 검출한 모터(100)의 현재 위치가 모터(100)의 최종 목적 위치와 동일하지 않은 경우, 상기 모터 제어부(130)는 상기 검출한 모터(100)의 현재 위치가 상기 모터(100)의 위치를 검출한 시간에 모터(100)가 있어야 할 예상 위치에서 미리 설정된 오차 범위 내에 존재하는지 여부를 확인한다(S 130).As a result of the comparison of step S 120, when the detected current position of the motor 100 is not the same as the final target position of the motor 100, the motor controller 130 may determine the current position of the detected motor 100. At step S130, the controller 100 checks whether the motor 100 exists within a preset error range at the expected position where the motor 100 should be located at step S130.

즉, 상기 위치 검출부(110)가 일정한 시간 단위로 모터(100)의 위치를 검출하기 때문에 소정 시간에 모터(100)가 있어야 할 위치를 알 수 있는데, 상기 검출한 모터(100)의 현재 위치가 그 시간에 모터(100)가 있어야 할 예상 위치에서 미리 설정된 오차 범위 내에 존재하는지 여부를 확인한다.That is, since the position detection unit 110 detects the position of the motor 100 in a predetermined time unit, it is possible to know a position where the motor 100 should be located at a predetermined time, and the current position of the detected motor 100 is At that time, it is checked whether the motor 100 exists within a preset error range at the expected position where the motor 100 should be.

이는 모터(100)에 외부 충격이 가해졌는지를 확인하기 위한 것으로, 만약 외부 충격이 가해지지 않았다면 상기 검출한 모터(100)의 현재 위치와 그 시간에 모터(100)가 있어야 할 예상 위치가 동일할 것이다.This is to check whether an external shock is applied to the motor 100. If the external shock is not applied, the current position of the detected motor 100 and the expected position at which the motor 100 should be present at the time may be the same. will be.

그리고, 상기 오차 범위는 외부 충격의 크기 정도를 확인하기 위한 것으로, 사용자가 여러 환경 및 변수를 고려하여 임의로 설정할 수 있으며, 미리 설정된 오차 범위는 메모리(120)에 저장된다.In addition, the error range is for checking the magnitude of the external impact, and the user may arbitrarily set it in consideration of various environments and variables, and the preset error range is stored in the memory 120.

상기 단계 S 130의 확인 결과, 상기 검출한 모터(100)의 현재 위치가 상기 모터(100)의 위치를 검출한 시간에 모터가 있어야 할 예상 위치에서 미리 설정된 오차 범위 내에 존재하는 경우, 모터 제어부(130)는 해당 오차를 반영하는 PWM 신호를 발생하여 모터(100)를 구동하도록 모터 구동부(140)를 제어한다(S 140). As a result of checking in step S 130, when the current position of the detected motor 100 is within a preset error range at an expected position where the motor should be located at the time when the position of the motor 100 is detected, the motor controller ( 130 controls the motor driving unit 140 to drive the motor 100 by generating a PWM signal reflecting the corresponding error (S 140).

즉, 상기 검출한 모터(100)의 현재 위치가 모터(100)의 예상 위치에서 미리 설정된 오차 범위 내에 존재하는 경우는, 외부 충격의 크기 정도가 미약한 상태로 단지 해당 오차만을 반영하여 PWM 신호를 발생시킨다.That is, when the detected current position of the motor 100 is within a preset error range at an expected position of the motor 100, the magnitude of the external shock is weak and only the corresponding error is reflected to reflect the PWM signal. Generate.

여기서, 해당 오차를 반영하여 PWM 신호를 발생시킨다는 의미를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 모터(100)의 현재 검출 위치(①)가 모터(100)의 예상 위치(②)에서 미리 설정된 오차 범위 내에 있다면, 모터(100)의 최종 목적 위치(③)에서 모터(100)의 현재 검출 위치(①)를 뺀 거리를 이동하도록 하는 PWM 신호를 발생시킨다.Here, the meaning of generating the PWM signal by reflecting the corresponding error will be described with reference to FIG. 3. If the current detection position ① of the motor 100 is within a preset error range at the expected position ② of the motor 100, the current detection position of the motor 100 at the final target position ③ of the motor 100. Generates a PWM signal that moves the distance minus (1).

이는 외부 충격으로 인해 발생한 오차를 반영하여 모터(100)를 구동시키기 위한 것으로, 만약 외부 충격이 없는 경우라면, 모터(100)의 현재 검출 위치(①)가 모터(100)의 예상 위치(②)와 동일할 것이고, 이때는 모터(100)의 최종 목적 위치(③)에서 모터(100)의 예상 위치(②)를 뺀 거리를 이동하도록 하는 PWM 신호를 발생시켜 모터(100)를 구동시킨다.This is to drive the motor 100 to reflect the error caused by the external shock, if there is no external shock, the current detection position (①) of the motor 100 is the expected position (②) of the motor 100 In this case, a PWM signal is generated to move a distance obtained by subtracting the expected position ② of the motor 100 from the final target position ③ of the motor 100 to drive the motor 100.

이때, PWM 신호는 모터(100)의 CW(시계 방향) 전선에 입력하여 모터(100)가 시계 방향으로 회전하도록 한다.At this time, the PWM signal is input to the CW (clockwise) wire of the motor 100 so that the motor 100 rotates clockwise.

한편, PWM 신호를 발생시킨 후에는 상기 단계 S 110으로 이동하여 그 이후의 과정을 반복한다.On the other hand, after generating the PWM signal, the process moves to step S 110 and the subsequent steps are repeated.

상기 단계 S 130의 확인 결과, 상기 검출한 모터(100)의 현재 위치가 상기 모터(100)의 예상 위치에서 미리 설정된 오차 범위를 초과하여 존재하는 경우, 모터 제어부(130)는 모터(100)의 최종 목적 위치와 모터(100)의 현재 검출 위치의 차의 절반에 상응하는 PWM 신호를 발생시키도록 모터 구동부(140)를 제어한다(S 150). As a result of the checking of step S 130, when the detected current position of the motor 100 exceeds the preset error range at the expected position of the motor 100, the motor controller 130 may determine that the motor 100 is closed. The motor driver 140 is controlled to generate a PWM signal corresponding to half of the difference between the final destination position and the current detection position of the motor 100 (S 150).

즉, 상기 검출한 모터(100)의 현재 위치가 상기 모터(100)의 예상 위치에서 미리 설정된 오차 범위를 초과하는 경우는, 외부 충격의 세기가 큰 경우로 모터(100)의 구동을 위한 전류의 양을 줄임으로써, 모터(100)를 안정화시킨다.That is, when the detected current position of the motor 100 exceeds a preset error range at an expected position of the motor 100, the case where the external shock is high is a large amount of current for driving the motor 100. By reducing the amount, the motor 100 is stabilized.

이때, 모터(100)의 현재 검출 위치에 따라, 모터(100)의 CW(시계 방향) 전선 또는 CCW(반 시계 방향) 전선에 PWM 신호를 입력하게 된다. At this time, the PWM signal is input to the CW (clockwise) wire or CCW (counterclockwise) wire of the motor 100 according to the current detection position of the motor 100.

도 3을 참조하면, 모터(100)가 CW 방향으로 회전할 때는 모터(100)의 현재 검출 위치(①)가 모터(100)의 최종 목적 위치(③)를 넘어서지 않는 경우이고, CCW 방향으로 회전할 때는 모터(100)의 현재 검출 위치(①＇)가 모터(100)의 최종 목적 위치(③)를 넘어선 경우이다.Referring to FIG. 3, when the motor 100 rotates in the CW direction, the current detection position ① of the motor 100 does not exceed the final target position ③ of the motor 100, and rotates in the CCW direction. When the current detection position (① 위치) of the motor 100 exceeds the final target position (③) of the motor 100.

한편, PWM 신호를 발생시킨 후에는 상기 단계 S 110으로 이동하여 그 이후의 과정을 반복한다. 이러한 과정을 반복함으로써, 모터(100)에 공급되는 전류는 점차적으로 줄어들게 되며, 외부 충격이 주어져도 부하로 인한 반발력이 생기지 않기 때문에 모터(100)를 안정적으로 보호할 수 있게 된다.On the other hand, after generating the PWM signal, the process moves to step S 110 and the subsequent steps are repeated. By repeating this process, the current supplied to the motor 100 gradually decreases, and even when an external shock is applied, the repulsive force due to the load does not occur, thereby stably protecting the motor 100.

도 4를 참조하여 설명하면, 모터의 속도 제어는 PWM 신호를 이용하는데, PWM 신호에서 High 상태가 많을수록 전류가 많이 공급되어 모터의 속도가 빨라지고, Low 상태가 많을수록 전류가 적게 공급되어 모터의 속도가 느려지게 된다.Referring to FIG. 4, the speed control of the motor uses a PWM signal. In the PWM signal, the higher the state of the motor, the more current is supplied, and the higher the speed of the motor is. Will slow down.

1번 파형은 모터(100)의 최종 목적 위치와 모터(100)의 현재 검출 위치의 차에 상응하는 PWM 신호를 나타낸 것이고, 2번 파형은 1번 파형보다 Low 상태가 두 배 증가한 PWM 신호 즉, 모터(100)의 최종 목적 위치와 모터(100)의 현재 검출 위치의 차의 절반에 상응하는 PWM 신호를 나타낸 것이다.Waveform 1 shows a PWM signal corresponding to the difference between the final destination position of the motor 100 and the current detection position of the motor 100, waveform 2 is a PWM signal that is twice as low as the waveform 1, that is, PWM signal corresponding to half of the difference between the final destination position of the motor 100 and the current detection position of the motor 100 is shown.

2번 파형과 같이, PWM 신호에서 Low 상태를 두 배로 증가시키면, 전류가 차단되는 상태가 길어져 모터에 걸리는 부하가 줄어들게 되고, 이러한 과정을 반복하여 점차 PWM 신호에서 Low 상태를 증가시켜 나가면, 모터는 무부하 상태가 된다.As shown in waveform 2, doubling the Low state in the PWM signal results in longer current interruption, which reduces the load on the motor, and repeats this process to gradually increase the Low state in the PWM signal. It is in a no-load state.

모터가 무부하 상태가 되면, 외부 충격이 주어져도 부하로 인한 반발력이 생기지 않기 때문에 모터가 손상될 염려가 없게 된다.When the motor is in a no-load state, even if an external shock is applied, there is no fear of damaging the motor since no repulsive force is generated due to the load.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. Although the present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments above, those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. I will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

도 1은 본 발명의 모터 충격 보호 장치를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a motor shock protection device of the present invention.

도 2는 본 발명의 모터 충격 보호 방법을 나타낸 순서도.2 is a flow chart showing a motor shock protection method of the present invention.

도 3은 모터의 현재 검출 위치를 모터의 예상 위치 및 모터의 최종 목적 위치와 비교하는 상태를 나타낸 도면.3 is a view showing a state in which a current detection position of the motor is compared with the expected position of the motor and the final target position of the motor.

도 4는 본 발명의 PWM 신호의 상태를 나타낸 도면.4 is a view showing a state of the PWM signal of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 모터 110 : 위치 검출부100: motor 110: position detection unit

120 : 메모리 130 : 모터 제어부120: memory 130: motor control unit

140 : 모터 구동부140: motor drive unit

Claims (9)

모터의 현재 위치를 검출하는 위치 검출부;A position detector for detecting a current position of the motor; 상기 모터의 최종 목적 위치, 상기 최종 목적 위치로 이동하는 중의 일정 시간 단위별 모터의 예상 위치 및 상기 위치 검출부가 검출한 모터의 현재 위치를 저장하는 메모리;A memory for storing a final target position of the motor, an expected position of the motor by a predetermined time unit while moving to the final target position, and a current position of the motor detected by the position detector; 상기 모터의 최종 목적 위치 및 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치를 각각 비교하여 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부; 및A motor controller configured to control driving of the motor by comparing a final position of the motor with an estimated position of the motor at a time at which the position of the motor is detected, and a current position of the detected motor; And 상기 모터 제어부의 제어에 따라, 상기 모터를 구동하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생하는 모터 구동부를 포함하여 이루어지는 모터 충격 보호 장치.And a motor driving unit configured to generate a pulse width modulation (PWM) signal for driving the motor under the control of the motor control unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모터 제어부는,The motor control unit, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치를 비교하여, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치가 동일한 경우, 모터의 구동을 종료하도록 상기 모터 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 충격 보호 장치.And comparing the final target position of the motor with the current position of the detected motor, and controlling the motor driving unit to terminate driving of the motor when the final target position of the motor and the current position of the detected motor are the same. Motor shock protector made. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 모터 제어부는,The motor control unit, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치가 동일하지 않은 경우, 상기 검출한 모터의 현재 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치를 비교하여, 상기 검출한 모터의 현재 위치가 상기 모터의 예상 위치에서 기설정된 오차 범위 내에 있으면, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치의 차에 상응하는 PWM 신호를 발생하도록 상기 모터 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 충격 보호 장치.When the final destination position of the motor and the current position of the detected motor are not the same, the detected motor is compared with the estimated position of the motor at the time at which the current position of the detected motor is detected and the position of the motor is detected. If the current position of is within a predetermined error range from the expected position of the motor, characterized in that for controlling the motor drive to generate a PWM signal corresponding to the difference between the final target position of the motor and the current position of the detected motor. Motor shock protection device. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 모터 제어부는,The motor control unit, 상기 검출한 모터의 현재 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치를 비교하여, 상기 검출한 모터의 현재 위치가 상기 모터의 예상 위치에서 기설정된 오차 범위 밖에 있으면, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치의 차의 절반에 상응하는 PWM 신호를 발생하도록 상기 모터 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 모터 충격 보호 장치.The current position of the motor is compared with the estimated position of the motor at the time when the position of the motor is detected, and if the current position of the detected motor is outside the preset error range from the estimated position of the motor, And controlling the motor driving unit to generate a PWM signal corresponding to half of a difference between a final destination position and the detected current position of the motor. 제3항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 메모리는 상기 기설정된 오차 범위 값을 저장하는 것을 특징으로 하는 모터 충격 보호 장치.And the memory stores the preset error range value. 외부 지령에 의한 최종 목적 위치에 도달하도록 하는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 발생시켜 모터를 구동시키는 단계;Driving a motor by generating a pulse width modulation (PWM) signal for reaching a final target position by an external command; 상기 모터의 현재 위치를 검출하는 단계; 및Detecting a current position of the motor; And 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치 및 상기 검출한 모터의 현재 위치를 각각 비교하여 모터의 구동을 위한 PWM 신호를 발생시키는 단계를 포함하여 이루어지는 모터 충격 보호 방법.A motor shock comprising the step of generating a PWM signal for driving the motor by comparing the final target position of the motor with the estimated position of the motor at the time of detecting the position of the motor and the current position of the detected motor, respectively; Protection method. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 모터의 구동을 위한 PWM 신호를 발생시키는 단계는,Generating a PWM signal for driving the motor, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치를 비교하는 단계; 및Comparing the final target position of the motor with the current position of the detected motor; And 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치를 비교한 결과, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치가 동일한 경우, 모터의 구동을 종료하도록 하는 PWM 신호를 발생시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 충격 보호 방법.Generating a PWM signal for terminating driving of the motor when the final target position of the motor is compared with the detected current position of the motor and the current final position of the motor is identical to the detected current position of the motor; Motor shock protection method comprising a. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치를 비교한 결과, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치가 동일하지 않은 경우, 상기 검출한 모터의 현재 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치를 비교하는 단계; 및As a result of comparing the final target position of the motor with the current position of the detected motor, if the final target position of the motor and the current position of the detected motor are not the same, the current position of the detected motor and the Comparing the expected position of the motor at the time of detecting the position; And 상기 검출한 모터의 현재 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치를 비교한 결과, 상기 검출한 모터의 현재 위치가 상기 모터의 예상 위치에서 기설정된 오차 범위 내에 있으면, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검출한 모터의 현재 위치의 차에 상응하는 PWM 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 충격 보호 방법.As a result of comparing the current position of the detected motor with the expected position of the motor at the time of detecting the position of the motor, if the current position of the detected motor is within a preset error range from the expected position of the motor, the motor And generating a PWM signal corresponding to a difference between a final destination position of the current position of the motor and the detected current position of the motor. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 검출한 모터의 현재 위치와 상기 모터의 위치를 검출한 시간에서의 모터의 예상 위치를 비교한 결과, 상기 검출한 모터의 현재 위치가 상기 모터의 예상 위치에서 기설정된 오차 범위 밖에 있으면, 상기 모터의 최종 목적 위치와 상기 검 출한 모터의 현재 위치의 차의 절반에 상응하는 PWM 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 충격 보호 방법.As a result of comparing the current position of the detected motor with the expected position of the motor at the time of detecting the position of the motor, if the current position of the detected motor is outside the preset error range from the expected position of the motor, the motor And generating a PWM signal corresponding to half of the difference between the final destination position of and the current position of the detected motor.
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