KR101177930B1 - Method for Calculating The Amount of Knob Rotation of Magnetic Rotary Encoder - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자기 회전식 엔코더의 회전량 산출 방법에 있어서, 자기 회전식 엔코더의 노브에 포함된 자석의 회전량을 인식하도록 이루어진 자기 회전식 엔코더에 포함되어 일정하게 회전하는 자석의 회전을 주기적으로 인식하고, 이전 주기에 인식된 자석의 회전량과 현 주기에 인식된 자석의 회전량 간의 차이를 통하여 상기 노브의 회전량을 산출하도록 이루어진 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for calculating a knob rotation amount of a magnetic rotary encoder, and more particularly, in a method for calculating a rotation amount of a magnetic rotary encoder, a magnetic rotary encoder configured to recognize a rotation amount of a magnet included in a knob of the magnetic rotary encoder. And a magnetic rotation type configured to periodically recognize rotation of a magnet that is constantly rotating, and to calculate the rotation amount of the knob through a difference between the rotation amount of the magnet recognized in the previous cycle and the rotation amount of the magnet recognized in the current cycle. A method of calculating the knob rotation amount of an encoder.
Description
본 발명은 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자기 회전식 엔코더의 노브에 포함된 자석의 회전량을 인식하여 전기신호로 출력하도록 이루어진 자기 회전식 엔코더에서, 상기 자석의 회전을 주기적으로 인식하고, 이전 주기에 인식된 자석의 회전량과 현 주기에 인식된 자석의 회전량 간의 차이를 통하여 상기 노브의 회전량을 산출하도록 이루어진 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of calculating a knob rotation amount of a magnetic rotary encoder, and more particularly, in a magnetic rotary encoder configured to recognize an amount of rotation of a magnet included in a knob of a magnetic rotary encoder and output the electrical signal. A method for calculating a knob rotation amount of a magnetic rotary encoder configured to periodically recognize rotation and calculate a rotation amount of the knob based on a difference between the rotation amount of the magnet recognized in the previous cycle and the rotation amount of the magnet recognized in the current cycle. will be.
일반적으로 엔코더(encoder)는 각도의 변화를 전기신호로 변환하는 장치로서, 복수개의 입력단자와 출력단자를 구비하고, 하나의 신호를 몇 조의 신호로 바꿔서 출력하는 회로로 이루어진다.In general, an encoder is an apparatus that converts a change in angle into an electrical signal, and includes a circuit having a plurality of input terminals and an output terminal, and converting a single signal into a set of signals.
공지의 엔코더는 손잡이 역할을 하는 노브(knob)를 구비하고, 상기 노브의 회전량을 인식하고 이에 따라 서로 다른 신호를 출력하도록 하는 회로를 포함하여 이루어짐으로써, 임의의 장치를 회전에 의하여 제어하기 위하여 신호 입력기로 사용되는 공지의 수단이다. 상기 엔코더는 예를 들어 초음파 진단기에 사용된다. 이 경우 상기 엔코더의 노브가 회전하는 회전량에 비례하여 출력값이 증가되거나, 감소하도록 이루어진다.Known encoders comprise a knob that acts as a handle, and includes circuitry to recognize the amount of rotation of the knob and to output different signals accordingly, thereby controlling any device by rotation. It is a known means used as a signal input. The encoder is used, for example, in an ultrasound diagnostic. In this case, the output value is increased or decreased in proportion to the amount of rotation of the encoder knob.
상기와 같은 종래의 엔코더는 다양한 종류의 엔코더가 공지되어 있으며, 그 중에서 자기장을 형성하는 자석과 상기 자석의 자기장의 변화를 통하여 회전각도를 인식할 수 있는 자기장 회전인식모듈을 포함하는 자기 회전식 엔코더가 사용되고 있었다. 상기 자기 회전식 엔코더는 자석을 회전시킬 수 있도록 손잡이 역할을 하는 노브를 자기장의 변화를 인식하는 상기 자기장 회전인식모듈의 상부에 배치함으로써, 상기 자석의 회전에 의한 변화량에 따른 신호를 출력하도록 이루어진다.The conventional encoder as described above is known a variety of encoders, among which a magnetic rotary encoder including a magnet to form a magnetic field and a magnetic field rotation recognition module that can recognize the rotation angle through the change of the magnetic field of the magnet is It was used. The magnetic rotary encoder is configured to output a signal according to the amount of change caused by the rotation of the magnet by disposing a knob serving as a knob to rotate the magnet on the upper portion of the magnetic field rotation recognition module for recognizing the change in the magnetic field.
그러나, 상기와 같은 자기 회전식 엔코더는 그 상부에 배치된 자석의 회전을 인식함에 있어서 상기 자석이 결합된 노브와 상기 자기장 회전인식모듈이 서로 연결되지 않은 분리된 구조이기 때문에, 상기 노브의 고정된 상태 및 상기 자기장 회전인식모듈의 고정된 상태에 따라서 상기 노브의 회전량과 상기 자기장 회전인식모듈이 인식한 노브의 회전량에 오차가 발생할 수 있는 문제가 있었다.
However, the magnetic rotary encoder is a fixed state of the knob since the knob is coupled to the magnet and the magnetic field rotation recognition module is not connected to each other in recognizing the rotation of the magnet disposed thereon. And an error may occur in the amount of rotation of the knob and the amount of rotation of the knob recognized by the magnetic field rotation recognition module according to the fixed state of the magnetic field rotation recognition module.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법에 있어서, 주기적으로 노브의 회전량을 각각 인식하고, 상기 각각의 주기간의 회전량의 차이를 이전주기의 회전량과 비교함으로써 상기 자기 회전식 엔코더의 노브의 회전량을 정확하게 인식하도록 이루어지며, 이전 주기와 현 주기의 노브의 회전량의 차이가 사전 설정된 범위 내에 있을 경우 오차를 무시하도록 함으로써, 정확한 노브의 회전량을 인식하도록 이루어지는 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention, in order to solve the above problems, in the method of calculating the knob rotation amount of the self-rotating encoder, and periodically recognizes the rotation amount of the knob, and the difference in the rotation amount between the respective periods of the rotation amount of the previous period It is made to accurately recognize the amount of rotation of the knob of the self-rotating encoder by comparing with, and if the difference between the amount of rotation of the knob of the previous period and the present period is within a preset range, the error is ignored so that the correct amount of rotation of the knob It is an object of the present invention to provide a method for calculating a knob rotation amount of a magnetic rotary encoder configured to be recognized.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,
자석을 포함한 노브와 자기장 인식모듈을 포함하는 자기 회전식 엔코더에서 상기 자기장 인식모듈이 상기 노브의 회전량을 인식하는 방법에 있어서, 주기적으로 노브의 회전각 데이터를 획득하는 단계; 현재 주기의 획득된 노브의 회전각 데이터와 이전 주기의 노브의 회전각 데이터의 차이값을 계산하는 단계; 상기 차이값이 사전 설정된 최대차이값을 넘는지 판단하는 단계; 상기 차이값이 사전 설정된 최대차이값을 넘으면 상기 차이값에 -1을 곱하는 단계; 상기 차이값이 사전 설정된 최소차이값보다 적은지 판단하는 단계; 상기 차이값이 사전 설정된 최소차이값보다 적으면 상기 차이값에 -1을 곱하는 단계; 상기 차이값을 상기 노브의 회전각도단위에 대응되도록 변환하여 엔코더 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of recognizing a rotation amount of a knob by a magnetic field recognition module in a magnetic rotary encoder including a knob including a magnet and a magnetic field recognition module, the method comprising: periodically obtaining rotation angle data of a knob; Calculating a difference value between the obtained rotation angle data of the knob of the current period and the rotation angle data of the knob of the previous period; Determining whether the difference value exceeds a preset maximum difference value; Multiplying the difference value by −1 when the difference value exceeds a preset maximum difference value; Determining whether the difference value is less than a preset minimum difference value; Multiplying the difference by -1 if the difference is less than a preset minimum difference value; And calculating the encoder data by converting the difference to correspond to the rotation angle unit of the knob.
또한, 상기 차이값이 제1최소변화범위에 포함되는지 판단하는 단계; 상기 차이값이 상기 제1최소변화범위에 포함되면 상기 차이값을 0으로 간주하는 단계; 상기 차이값이 제2최소변화범위에 포함되는지 판단하는 단계; 상기 차이값이 상기 제2최소변화범위에 포함되면 상기 차이값을 0으로 간주하는 단계를 더 포함하고, 상기 차이값을 상기 노브의 회전각도단위에 대응되도록 변환하여 엔코더 데이터를 산출하는 단계는, 상기 차이값이 0보다 크면 산출된 엔코더 데이터에 1을 더하고, 상기 차이값이 0보다 작으면 산출된 엔코더 데이터에서 1을 빼는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, determining whether the difference value is included in the first minimum change range; Considering the difference value as 0 when the difference value is included in the first minimum change range; Determining whether the difference is within a second minimum change range; If the difference value is included in the second minimum change range further comprises the step of considering the difference value as 0, and calculating the encoder data by converting the difference value corresponding to the rotation angle unit of the knob, If the difference value is greater than 0, 1 is added to the calculated encoder data. If the difference value is less than 0, the method further includes subtracting 1 from the calculated encoder data.
또한, 상기 차이값을 상기 노브의 회전각도단위에 대응되도록 변환하여 엔코더 데이터를 산출하는 단계는, 상기 엔코더 데이터는 상기 차이값을 비례상수로 나누어 산출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The calculating of the encoder data by converting the difference value to correspond to the rotation angle unit of the knob may further include calculating the encoder data by dividing the difference value by a proportional constant.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명은 The present invention having the configuration as described above
자석을 포함하여 이루어진 노브의 회전을 복수의 단계로 나누어 인식하고 각 단계별로 차이를 측정하여 이전단계와 비교하여 회전량을 인식함으로써, 노브의 회전을 정확하게 인식할 수 있는 효과가 있다.Recognizing the rotation of the knob made of a magnet divided into a plurality of stages and by measuring the difference in each step to recognize the amount of rotation compared to the previous step, there is an effect that can accurately recognize the rotation of the knob.
또한, 상기 노브의 회전 변화량이 설정된 범위보다 작을 때에는 이를 올림/내림 판단함으로서, 사전 설정된 최소변화값보다 작은 변화에 따른 인식 오류를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the rotation change amount of the knob is smaller than the set range, it is determined by raising and lowering, thereby preventing a recognition error due to a change smaller than a preset minimum change value.
또한, 좌우 회전 방향에 따라 서로 다르게 회전량을 산출하도록 함으로써, 양 방향 모두 회전량을 산출할 수 있도록 하는 효과가 있다.
In addition, by calculating the amount of rotation differently according to the left and right rotation direction, there is an effect that it is possible to calculate the amount of rotation in both directions.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 자기장 회전인식모듈의 바람직한 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 자기장 회전인식모듈에서 인식되는 정보의 데이터구조를 나타낸다.1 is a flowchart illustrating a method of calculating a knob rotation amount of a magnetic rotary encoder according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figure 2 is a circuit diagram showing a preferred embodiment of the magnetic field rotation recognition module of the present invention.
3 shows a data structure of information recognized by a magnetic field rotation recognition module.
이하 도면을 참조하여 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법을 나타내는 플로우차트이다.1 is a flowchart illustrating a method of calculating a knob rotation amount of a magnetic rotary encoder according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 공지의 자기 회전식 엔코더를 통하여 이루어진다. 상기 자기 회전식 엔코더의 바람직한 실시예는 도 2에 도시되어 있다. 상기 자기회전식 엔코더는 그 상부의 자기장의 변화를 인식하여 출력하는 자기장 회전인식모듈과, 상기 자기장 회전인식모듈을 위한 자기장을 형성하는 자석을 포함하는 노브를 상기 자기장 회전인식모듈의 상부에 배치함으로써 이루어진다. 따라서, 사용자의 조작에 의하여 상기 노브가 회전하면 상기 자석이 함께 회전하고, 상기 자석의 회전에 따라 자기장의 변화가 발생함으로써, 상기 자기장의 변화를 상기 자기장 회전인식모듈에서 인식하여 최종적으로 상기 노브의 회전량을 인식할 수 있는 구조로 이루어진다.The present invention is achieved through known magnetic rotary encoders. A preferred embodiment of the magnetic rotary encoder is shown in FIG. The magnetic rotary encoder is formed by placing a knob on the upper portion of the magnetic field rotation recognition module including a magnetic field rotation recognition module for detecting and outputting a change in the magnetic field of the upper portion, and a magnet forming a magnetic field for the magnetic field rotation recognition module. . Therefore, when the knob is rotated by the user's operation, the magnet rotates together, and a change in the magnetic field occurs according to the rotation of the magnet, thereby recognizing the change in the magnetic field in the magnetic field rotation recognition module and finally, It is made of a structure that can recognize the amount of rotation.
상기 자기장 회전인식모듈은 바람직하게는 공지의 AS5040이 될 수 있으며, 그 외에도 AS5035 또는 공지의 AS5135와 같은 공지의 자력을 인식할 수 있는 마이크로칩등이 될 수 있다. 상기 AS5040, AS5035 또는 AS5135는 공지의 오스트리아 마이크로시스템즈 사의 제품으로서, 자석의 회전에 의한 극성 변화를 판단하여, 회전량을 판단하여 출력하는 기능을 하는 마이크로칩이다.The magnetic field rotation recognition module may preferably be a known AS5040, in addition, may be a microchip capable of recognizing a known magnetic force, such as AS5035 or a known AS5135. The AS5040, AS5035 or AS5135 is a product of a well-known Austrian microsystems company, and is a microchip that determines the amount of rotation by determining the polarity change due to the rotation of the magnet, and outputs the amount of rotation.
상기 자기장 회전인식모듈은 내부적으로 프로그래밍이 가능하도록 이루어지며, 이를 통하여 인식되는 정보를 처리하여 원하는 정보로 출력할 수 있도록 이루어진다. 따라서, 본 발명의 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법은 상기 자기장 회전인식모듈을 통하여 구현된다.The magnetic field rotation recognition module is made to be internally programmable, thereby processing the recognized information and outputting the desired information. Therefore, the method for calculating the knob rotation amount of the magnetic rotary encoder of the present invention is implemented through the magnetic field rotation recognition module.
상기 자기장 회전인식모듈이 출력하는 디지털 신호는 16bit로 이루어진 데이터 형태를 가지며, 도 3과 같으며 이중 10개의 비트(도 3의 A부분)가 자기장의 회전 각도를 나타내는 정보이다.
The digital signal output from the magnetic field rotation recognition module has a data form of 16 bits, and is the same as that of FIG.
한편, 본 발명에서 상기 노브는 회전시 일정한 각도 단위로 회전하도록 이루어진다. 이러한 구성은 상기 노브의 회전시 일정한 각도로 노브를 걸리게 하는 별도의 걸림수단 등을 통하여 이루어지며, 바람직하게는 상기 노브는 64개의 단위로 나뉘어져 한바퀴를 회전하도록 이루어진다.On the other hand, in the present invention, the knob is made to rotate by a predetermined angle unit during rotation. This configuration is made through a separate locking means for locking the knob at a predetermined angle when the knob is rotated. Preferably, the knob is divided into 64 units to rotate one turn.
그러나, 상기 자기장 회전인식모듈은 그 상부에 배치된 자석의 회전에 따른 자기장의 변화를 인식할 때, 상기 노브의 회전단위와는 다른 단위로 인식하게 된다. 이는, 상기 노브의 회전 단위는 그 크기 및 용도에 따라서 달라질 수 있는데 반해서, 상기 회전인식모듈은 그 인식단위가 정해진 상태로 제조되기 때문에다. 예를 들어, 상기 회전인식 모듈은 256단위의 회전각을 인식하도록 이루어질 수 있다. 따라서, 상기와 같이 64개의 단계로 회전하는 상기 노브의 회전을 상기 자기장 회전인식모듈이 인식한 회전량과 대응하여 정확하게 인식하기 위하여 다음과 같은 방법으로 상기 노브의 회전량을 인식한다.
However, when the magnetic field rotation recognition module recognizes a change in the magnetic field according to the rotation of the magnet disposed above the magnetic field rotation recognition module, the magnetic field rotation recognition module recognizes the unit in a different unit from the rotation unit of the knob. This is because the rotation unit of the knob may vary according to its size and use, whereas the rotation recognition module is manufactured with a predetermined recognition unit. For example, the rotation recognition module may be configured to recognize a rotation angle of 256 units. Therefore, in order to accurately recognize the rotation of the knob rotating in 64 steps as described above corresponding to the rotation amount recognized by the magnetic field rotation recognition module, the rotation amount of the knob is recognized in the following manner.
먼저, 사용자에 의하여 상기 노브가 회전하면 상기 자기장 회전인식모듈은 상기 노브의 회전에 따라 발생하는 자기장의 변화를 주기적으로 인식하고, 데이터를 획득한다(S001). 이때, 상기 자기장 회전인식모듈이 획득하는 데이터는 각각의 주기마다 측정한 상기 노브의 회전각에 대한 정보이다. 따라서, 상기 노브의 회전각에 대한 데이터가 주기적으로 획득될 수 있다. 상기 자기장 회전인식모듈은 그 상부에 배치된 상기 노브의 회전에 따른 자기장의 변화를 인식하여 회전량을 인식하도록 이루어진다.First, when the knob rotates by the user, the magnetic field rotation recognition module periodically recognizes a change in the magnetic field generated by the rotation of the knob and acquires data (S001). In this case, the data obtained by the magnetic field rotation recognition module is information on the rotation angle of the knob measured at each period. Thus, data on the rotation angle of the knob can be obtained periodically. The magnetic field rotation recognition module is made to recognize the amount of rotation by recognizing the change in the magnetic field according to the rotation of the knob disposed on the upper portion.
바람직하게는 상기 자기장 회전인식모듈에서 인식되는 노브의 회전량은 도 3에 도시한 바와 같이, 16비트의 정보를 가지며, 이중 10개의 비트가 회전각도를 나타낸다. 상기와 같이 주기적으로 획득한 상기 노브의 회전량은 상기 자기장 회전인식모듈에 구비되거나, 또는 상기 자기장 회전인식모듈과 연동된 저장공간(예를 들어, 메모리)에 저장되어 새로 획득한 회전량과 이전 주기에 획득한 회전량을 비교할 수 있도록 이루어진다.
Preferably, the rotation amount of the knob recognized by the magnetic field rotation recognition module has 16 bits of information, of which 10 bits represent a rotation angle. The rotation amount of the knob periodically acquired as described above is provided in the magnetic field rotation recognition module or stored in a storage space (for example, a memory) interlocked with the magnetic field rotation recognition module and transferred to a newly obtained rotation amount. The amount of rotation obtained in the period can be compared.
상기와 같이 인식된 상기 노브의 주기적인 회전량을 통하여 현 단계의 노브의 회전량과 이전단계에서 획득된 노브의 회전량과의 차이를 나타내는 차이값이 산출된다(S002).The difference value representing the difference between the rotation amount of the knob in the present step and the rotation amount of the knob obtained in the previous step is calculated through the periodic rotation amount of the knob recognized as described above (S002).
상기 차이값은 상술한 주기적인 노브의 회전량 데이터를 통하여 현 주기에서 인식된 노브의 회전량과 이전 주기에서 인식된 노브의 회전량과의 차이를 측정하여 산출되는 것으로서, 상기 노브의 회전이 이전단계에서 얼마나 변했는지 나타내는 데이터가 된다. The difference value is calculated by measuring the difference between the rotation amount of the knob recognized in the current period and the rotation amount of the knob recognized in the previous period through the rotation amount data of the periodic knob described above, and the rotation of the knob This is data that indicates how much has changed in a step.
상기 노브는 사용자의 조작에 따라 불규칙적으로 회전할 수 있기 때문에 이전단계와 비교하여 얼마나 회전했는지 차이값을 통하여 현재 노브의 회전량을 판단하도록 이루어진다. 또한, 상기 노브는 항상 초기위치에서 조작되어 회전하는것이 아니기 때문에, 이전 단계와의 차이를 통하여 노브가 얼마나 회전되었는지 판단하는 것이 바람직하다. Since the knob can be rotated irregularly according to the user's operation, the knob is made to determine the amount of rotation of the current knob based on the difference in how much the knob is rotated compared to the previous step. In addition, since the knob is not always rotated by operating in the initial position, it is preferable to determine how much the knob is rotated by the difference from the previous step.
따라서, 상기와 같이, 본 발명의 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법은 주기적으로 인식된 현재 노브의 회전량과 이전 회전량과의 차이를 바탕으로 노브의 회전량을 판단하도록 이루어진다.
Thus, as described above, the method for calculating the knob rotation amount of the self-rotating encoder of the present invention is configured to determine the rotation amount of the knob based on the difference between the rotation amount of the present knob and the previous rotation amount periodically recognized.
상기와 같이 노브의 회전량의 차이값이 산출되면, 상기 자기장 회전인식모듈은 상기 차이값이 사전 설정된 최대차이값을 넘는지 판단한다(S003). When the difference value of the rotation amount of the knob is calculated as described above, the magnetic field rotation recognition module determines whether the difference value exceeds a predetermined maximum difference value (S003).
상기 최대차이값은 상기 노브의 회전에 따른 차이값이 최대한으로 산출될 수 있는 값으로서, 상기 최대차이값을 넘어서는 차이값이 발생할 경우 상기 노브가 회전반경을 원래의 회전방향인 시계 방향으로 돌아갔음에도 불구하고 차이값이 -값이 나오는 것을 보상하기 위하여 사전에 설정하는 값이다.The maximum difference value is a value in which a difference value according to the rotation of the knob can be calculated to the maximum, and when the difference value exceeding the maximum difference value occurs, the knob returns the rotation radius to the clockwise direction of the original rotation direction. Nevertheless, the difference value is set in advance to compensate for the occurrence of the negative value.
바람직하게는 상기 자기장의 변화 각도를 256개의 단위로 인식하는 경우, 상기 최대차이값은 200이 될 수 있다. 따라서, 상기 차이값이 200이 넘을 경우, 상기 노드의 회전 방향이 원래의 시계 방향으로 돌아간 것으로 판단한다.
Preferably, when the change angle of the magnetic field is recognized in 256 units, the maximum difference value may be 200. Therefore, when the difference exceeds 200, it is determined that the rotation direction of the node is returned to the original clockwise direction.
상기 단계에서, 상기 차이값이 상기 최대차이값을 넘는 것으로 판단되면, 상기 노브의 회전이 시계방향으로 회전한 것으로 판단하고, 상기 차이값에 -1을 곱하여 노브의 회전이 시계방향으로 회전했음을 반영한다(S004).
In this step, when it is determined that the difference value exceeds the maximum difference value, it is determined that the rotation of the knob is rotated clockwise, and multiplies the difference value by -1 to reflect that the rotation of the knob is rotated clockwise. (S004).
만일 상기 차이값이 최대차이값을 넘지 않은것으로 판단되면, 상기 차이값이 최소차이값 보다 작은 값인지 판단한다(S005).If it is determined that the difference value does not exceed the maximum difference value, it is determined whether the difference value is smaller than the minimum difference value (S005).
상기 최소차이값은 상기 노브의 회전에 따른 차이값이 산출될 수 있는 최소한의 값으로서, 상기 최소차이값 보다 작은 차이값이 발생할 경우 상기 노브가 회전반경을 원래의 회전방향인 시계 방향과는 반대로 시계 반대방향으로 돌아간 것으로 판단하고, 이를 보상하기 위하여 사전에 설정하는 값이다.The minimum difference value is a minimum value at which the difference value according to the rotation of the knob can be calculated. When a difference value smaller than the minimum difference value occurs, the knob reverses the rotation radius from the clockwise direction of the original rotation direction. It is determined to go counterclockwise, and is set in advance to compensate for this.
바람직하게는 상기 자기장의 변화 각도를 256개의 단위로 인식하는 경우, 상기 최소차이값은 -200이 될 수 있다. 따라서, 상기 차이값이 -200보다 작을 경우, 상기 노드의 회전 방향이 회전방향의 반대방향인 시계 반대 방향으로 돌아간 것으로 판단한다.
Preferably, when the change angle of the magnetic field is recognized in 256 units, the minimum difference value may be -200. Therefore, when the difference value is less than -200, it is determined that the rotation direction of the node is returned to the counterclockwise direction which is the opposite direction of the rotation direction.
상기 단계에서 상기 차이값이 상기 최소차이값보다 작은 것으로 판단되면, 상기 노브의 회전이 시계 반대 방향으로 회전한 것으로 판단하고, 상기 차이값에 -1을 곱하여 노브의 회전이 시계 반대방향으로 회전했음을 반영한다(S004).
In this step, if it is determined that the difference value is smaller than the minimum difference value, it is determined that the rotation of the knob is rotated counterclockwise, multiplies the difference value by -1 to indicate that the knob is rotated counterclockwise. Reflect (S004).
상기 단계에서 상기 차이값이 상기 최소차이값보다 큰 것으로 판단되면, 상기 차이값은 정상적으로 상기 노브의 회전을 반영한 것으로 판단하고, 상기 차이값이 최소변화범위에 속하는지 판단하기 위하여 0보다 큰지 판단한다(S006).In this step, if it is determined that the difference value is greater than the minimum difference value, it is determined that the difference value normally reflects the rotation of the knob, and determines whether the difference value is greater than zero to determine whether the difference value is within the minimum change range. (S006).
이 최소변화범위는 상기 노브의 회전이 설정된 회전단위보다 적게 회전될 경우 이를 정확하게 인식하도록 하기 위하여 정해진 것으로서, 상기 노브의 회전이 상기 최소변화범위 내에 포함될 경우 이를 올림 또는 내림판단함으로써 미미한 변화를 정확하게 인식하도록 할 수 있다.The minimum change range is set to accurately recognize when the knob is rotated less than the set rotation unit. If the knob is included in the minimum range, the minimum change range is accurately recognized to raise or lower the change. You can do that.
즉, 상술한 바와 같이, 상기 노브는 한바퀴의 회전반경을 64개의 일정한 단위로 회전하는데, 상기 자기장 회전인식모듈은 한바퀴를 상기 노브의 회전단위보다 더 미세한 단위로 인식(예를 들어, 256개의 단위)하기 때문에, 서로간에 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 노브의 회전과 상기 자기장 회전인식모듈이 인식한 단위를 대응되도록 맞춰야 할 필요성이 있다. 따라서, 상기와 같은 최소변화범위를 설정하고 상기 범위에 속할 경우 미미한 변화에 불과한 것으로 판단하여 고려치 않도록 하기 위하여 올림 또는 내림판단하여 최종 엔코더 데이터를 생성하도록 이루어진다.That is, as described above, the knob rotates the rotation radius of one wheel in 64 constant units, and the magnetic field rotation recognition module recognizes one wheel as a finer unit than the rotation unit of the knob (for example, 256 units). As a result, differences may occur between each other. Therefore, there is a need to match the rotation of the knob with the unit recognized by the magnetic field rotation recognition module. Therefore, in order to set the minimum change range as described above and determine that the change is only a small change, it is determined to raise or lower to generate final encoder data.
상기 최소변화범위는 예를 들어, 시계 방향으로 0 내지 7 사이가 될 수 있고, 또한, 시계 반대방향으로 0 내지 -8이 될 수 있다. 따라서, 상기 차이값이 상기 최소변화범위에 포함될 경우 본 발명은 이를 올림 또는 내림하여 변화량을 계산한다.The minimum change range can be, for example, between 0 and 7 in a clockwise direction, and can also be from 0 to -8 in a counterclockwise direction. Therefore, when the difference value is included in the minimum change range, the present invention calculates the change amount by raising or lowering it.
따라서, 상기 단계에서는 상기 차이값이 0보다 큰지 먼저 판단한다. 이 단계는 상기 차이값을 통하여 상기 노브가 시계방향(+ 방향)으로 회전하였는지 아니면 상기 노브가 시계 반대방향(- 방향)으로 회전하였는지 판단하기 위하여 수행된다.
Therefore, in the step, it is first determined whether the difference is greater than zero. This step is performed to determine whether the knob is rotated clockwise (+ direction) or counterclockwise (-direction) through the difference value.
상기 차이값이 0보다 큰 것으로 판단되면, 상기 차이값이 제1최소변화범위에 포함되는지 판단한다(S007). 상기 제1최소변화범위는 0 내지 7의 범위로서, 상기 차이값이 상기 제1최소변화범위에 포함될 경우 상기 노브의 회전이 변화를 고려하지 않아도 될 정도로 미비한 회전량을 가지는 것으로 간주하기 위해서 상기 단계를 수행한다. If it is determined that the difference value is greater than zero, it is determined whether the difference value is included in the first minimum change range (S007). The first minimum change range is in the range of 0 to 7, wherein the step is considered to have a slight amount of rotation so that the rotation of the knob does not have to consider the change when the difference value is included in the first minimum change range. Perform
상기 단계(S007)에서 상기 차이값이 제1최소변화범위 0내지 7 사이에 포함되는 것으로 판단되면, 상기 차이값은 상기 노브의 회전이 변화를 고려하지 않아도 될 정도로 미비한 회전량을 가지는 것으로 판단하고, 상기 차이값을 0으로 변환한다(S008). 따라서, 본 발명의 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법은 상기 차이값이 0 내지 7에 포함될 경우 상기 차이값을 0으로 간주하여 변화가 없는 것으로 간주한다.
If it is determined in step (S007) that the difference value is included between the first
상기 단계(S007)에서 상기 차이값이 제1최소변화범위에 포함되지 않거나 상기 단계(S008)에서 상기 차이값이 0으로 변환되면, 엔코더 데이터를 산출한다(S009). 이 경우 다음 식을 통하여 엔코더 데이터가 산출된다.
If the difference value is not included in the first minimum change range in step S007 or if the difference value is converted to 0 in step S008, encoder data is calculated (S009). In this case, encoder data is calculated through the following equation.
[식 1] [Formula 1]
엔코더 데이터 = 차이값 / 비례상수 + 1
Encoder data = difference value / proportional
상기 식 1에서 비례상수는 상기 자기장회전인식모듈과 상기 노브의 회전 단위가 서로 다르기 때문에 이를 상대적으로 맞춰주기 위한 값으로서, 상기 차이값은 노브의 단위보다 더 미세한 단위로 이루어지기 때문에, 상기 비례상수로 나누어 서로간의 회전 단위를 맞추도록 할 수 있다. 상기 비례상수는 상기 노브의 회전 단위와 상기 자기장 회전인식모듈의 회전단위에 따라 결정되도록 하는 것이 바람직하다.In
상기 비례상수는 상기 자기장 회전인식모듈이 자기장의 변화를 256개의 회전단위로 인식할 경우, 예를 들어 4가 될 수 있다. 즉, 상기 자기장 회전인식모듈은 자기장의 변화를 256단계로 인식하는 반면에 상기 노브는 64의 단계로 회전하기 때문에, 서로간의 회전단위의 차를 상대적으로 맞추도록 하기 위한 값이다. The proportionality constant may be, for example, 4 when the magnetic field rotation recognition module recognizes the change in the magnetic field as 256 rotation units. That is, since the magnetic field rotation recognition module recognizes the change in the magnetic field in 256 steps, while the knob rotates in 64 steps, it is a value for relatively matching the difference between the rotation units.
따라서, 상기 단계(S007)에서 상기 차이값이 상기 제1최소변화범위에 포함되면 상기 차이값을 0으로 간주하기 때문에, 엔코더 데이터는 1로 저장된다. 또한, 상기 단계(S007) 에서 상기 차이값이 상기 제1최소변화범위에 포함되지 않을 경우, 노브의 변화량이 있는 것으로 간주하고, 256개의 단위로 이루어진 노브의 변화량을 4로 나누어 상기 노브의 64단계의 변화단계에 대응시키고, 여기에 1을 더하여 엔코더 데이터를 산출하도록 이루어진다.
Therefore, since the difference value is regarded as 0 when the difference value is included in the first minimum change range in step S007, the encoder data is stored as 1. In addition, when the difference value is not included in the first minimum change range in step S007, it is considered that there is a change amount of the knob, and the change amount of the knob composed of 256 units is divided by 4 to 64 steps of the knob. Corresponding to the step of change of, add 1 to calculate the encoder data.
상기 단계(S006)에서 상기 차이값이 0보다 크지 않은걸로 판단이 되면, 상기 노브의 회전이 시계 반대방향(- 방향)으로 회전한 것으로 간주하고, 상기 차이값이 제2최소변화범위에 포함되는지 판단한다(S010). 상기 제2최소변화범위는 0 내지 -8의 범위로서, 상기 차이값이 상기 제2최소변화범위에 포함될 경우 상기 노브의 회전이 시계 반대 방향으로 변화를 고려하지 않아도 될 정도로 미비한 회전량을 가지는 것으로 간주하기 위해서 상기 단계를 수행한다.
If it is determined in step S006 that the difference value is not greater than zero, it is assumed that the rotation of the knob is rotated counterclockwise (-direction), and whether the difference value is included in the second minimum change range. It is determined (S010). The second minimum change range is in the range of 0 to -8, and when the difference value is included in the second minimum change range, the rotation of the knob does not need to consider the change in the counterclockwise direction. Perform the above steps to consider.
따라서, 상기 차이값이 상기 제2최소변화 범위에 포함되는 것으로 판단되면, 상기 차이값은 상기 노브의 회전이 변화를 고려하지 않아도 될 정도로 미비한 회전량을 가지는 것으로 판단하고, 상기 차이값을 0으로 변환한다(S011).
Therefore, when it is determined that the difference value is included in the second minimum change range, the difference value is determined to have a slight rotation amount such that the rotation of the knob does not have to consider the change, and the difference value is zero. It converts (S011).
상기 단계(S010)에서 상기 차이값이 제2최소변화범위에 포함되지 않거나 상기 단계(S011)에서 상기 차이값이 0으로 변환되면, 최종적으로 엔코더 데이터를 산출한다(S012). 이 경우 다음 식을 통하여 엔코더 데이터가 산출된다.
If the difference value is not included in the second minimum change range in step S010 or the difference value is converted to 0 in step S011, encoder data is finally calculated (S012). In this case, encoder data is calculated through the following equation.
[식 2] [Formula 2]
엔코더 데이터 = 차이값/비례상수 - 1
Encoder data = difference / proportional constant-1
상기 식 2에서도 상기 식 1과 마찬가지로 차이값을 비례상수로 나누어 엔코더 데이터를 산출하는 것은 상기 노브의 회전 단위와 상기 자기장 회전인식모듈간의 회전단위 차이를 상대적으로 맞추기 위하여 행해지는 것이다. In
따라서, 상기 단계(S010)에서 노브의 회전 단위가 256개의 단위로 이루어질 경우, 상기 차이값이 상기 제2최소변화범위에 포함되면 차이값을 0으로 간주하기 때문에, 엔코더 데이터는 -1로 저장된다. 또한, 상기 단계(S010) 에서 상기 차이값이 상기 제2최소변화범위에 포함되지 않을 경우, 노브의 변화량이 있는 것으로 간주하고, 256개의 회전단위로 이루어진 노브의 변화량을 4로 나누어 상기 노브의 64단계의 변화단계에 대응시키고, 여기에 1을 빼어 최종적으로 엔코더 데이터를 산출한다.
Therefore, when the rotation unit of the knob is made of 256 units in step S010, if the difference value is included in the second minimum change range, the difference value is regarded as 0, and the encoder data is stored as -1. . In addition, when the difference value is not included in the second minimum change range in step S010, it is assumed that there is a change amount of the knob, and the change amount of the knob composed of 256 rotation units is divided by 4 to 64 of the knob. Corresponding to the step of change of steps, subtract 1 to finally obtain encoder data.
상기 단계(S009) 또는 단계(S012)에서 최종적으로 산출된 엔코더 데이터는 현재 노브의 회전량을 나타내는 데이터로서, 이러한 현재의 데이터는 기존에 산출되어 저장된 데이터를 대체하여 저장한다(S013). 그리고, 본 발명의 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법은 상기 단계(S001) 내지 단계(S013)를 반복하여 계속적으로 노브의 회전량을 산출하도록 이루어진다.
The encoder data finally calculated in step S009 or step S012 is data representing the amount of rotation of the current knob, and the current data is stored in place of previously calculated and stored data (S013). And, the method for calculating the knob rotation amount of the magnetic rotary encoder of the present invention is to repeat the above step (S001) to step (S013) to continuously calculate the rotation amount of the knob.
이상으로 본 발명의 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 특정한 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As mentioned above, the preferred embodiment of the method for calculating the knob rotation amount of the magnetic rotary encoder of the present invention has been described in detail, but this is merely presented as a specific example to help the understanding of the present invention, and is intended to limit the scope of the present invention. It is not. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
Claims (3)
주기적으로 노브의 회전각 데이터를 획득하는 단계;
현재 주기의 획득된 노브의 회전각 데이터와 이전 주기의 노브의 회전각 데이터의 차이값을 계산하는 단계;
상기 차이값이 사전 설정된 최대차이값을 넘는지 판단하는 단계;
상기 차이값이 사전 설정된 최대차이값을 넘으면 상기 차이값에 -1을 곱하는 단계;
상기 차이값이 사전 설정된 최소차이값보다 적은지 판단하는 단계;
상기 차이값이 사전 설정된 최소차이값보다 적으면 상기 차이값에 -1을 곱하는 단계;
상기 차이값을 상기 노브의 회전각도단위에 대응되도록 변환하여 엔코더 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법.
In a magnetic rotary encoder comprising a knob including a magnet and a magnetic field recognition module, the magnetic field recognition module recognizes the amount of rotation of the knob,
Periodically obtaining rotation angle data of the knob;
Calculating a difference value between the obtained rotation angle data of the knob of the current period and the rotation angle data of the knob of the previous period;
Determining whether the difference value exceeds a preset maximum difference value;
Multiplying the difference value by −1 when the difference value exceeds a preset maximum difference value;
Determining whether the difference value is less than a preset minimum difference value;
Multiplying the difference by -1 if the difference is less than a preset minimum difference value;
And calculating encoder data by converting the difference value so as to correspond to the rotation angle unit of the knob.
상기 차이값이 제1최소변화범위에 포함되는지 판단하는 단계;
상기 차이값이 상기 제1최소변화범위에 포함되면 상기 차이값을 0으로 간주하는 단계;
상기 차이값이 제2최소변화범위에 포함되는지 판단하는 단계;
상기 차이값이 상기 제2최소변화범위에 포함되면 상기 차이값을 0으로 간주하는 단계를 더 포함하고,
상기 차이값을 상기 노브의 회전각도단위에 대응되도록 변환하여 엔코더 데이터를 산출하는 단계는,
상기 차이값이 0보다 크면 산출된 엔코더 데이터에 1을 더하고,
상기 차이값이 0보다 작으면 산출된 엔코더 데이터에서 1을 빼는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법.
The method of claim 1,
Determining whether the difference is within a first minimum change range;
Considering the difference value as 0 when the difference value is included in the first minimum change range;
Determining whether the difference is within a second minimum change range;
If the difference value is included in the second minimum change range, further comprising: considering the difference value as 0;
The encoder data is calculated by converting the difference value to correspond to the rotation angle unit of the knob.
If the difference is greater than 0, 1 is added to the calculated encoder data.
And subtracting 1 from the calculated encoder data when the difference value is less than zero.
상기 차이값을 상기 노브의 회전각도단위에 대응되도록 변환하여 엔코더 데이터를 산출하는 단계는,
상기 엔코더 데이터는 상기 차이값을 비례상수로 나누어 산출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 회전식 엔코더의 노브 회전량 산출 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The encoder data is calculated by converting the difference value to correspond to the rotation angle unit of the knob.
The encoder data is calculated by dividing the difference value by the proportional constant further comprises the step of calculating the knob rotation amount of the magnetic rotary encoder.
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