KR101243017B1 - 펄스 입력 장치의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입력되는 2개의 상에 대한 펄스 신호 중에서 제1 펄스 신호의 상승 에지와 하강 에지에 대응하는 각각의 제2 펄스 신호 값을 검출하는 검출 단계 및 상기 검출 단계에서 검출한 두 개의 제2 펄스 신호 값을 비교하여 펄스 카운트 여부를 판단하는 판단 단계를 포함하는 펄스 입력 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

Description

펄스 입력 장치의 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING PULSE INPUT DEVICE}

본 발명은 펄스 입력 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펄스 출력 장치와 펄스 입력 장치를 구비하는 시스템에서 사용하기 위한 펄스 입력 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 모터 드라이버와 같은 펄스 입력 장치는 엔코더와 같은 펄스 출력 장치로부터 출력되는 펄스 신호를 수신하여 모터의 속도, 위치 등을 제어한다. 상기 모터 드라이버로 입력되는 펄스 신호는 제어 시스템, 예를 들어 CPU(Central Processing Unit)로 전달되고, 상기 제어 시스템은 펄스 신호를 분석하고, 분석 결과에 따라 제어신호를 생성하여 모터 드라이버로 전송한다. 모터 드라이버는 제어 신호에 응답하여 모터의 속도, 위치 및 토크 등을 제어한다.

구체적으로, 엔코더는 모터의 일단에 부착되어, 모터의 회전에 상응하는 펄스를 발생한다. 제어 시스템은 단위시간당 발생한 펄스의 수를 측정하여 모터의 회전속도를 검출한 후, 검출된 회전속도에 따라 모터속도의 이상 유무를 판단하고, 그에 따른 제어신호를 생성하여 모터 드라이버로 출력한다. 모터 드라이버는 제어신호에 따른 구동전류를 생성하여 모터로 인가한다. 또한, 모터 드라이버는 엔코더로부터 출력되는 2상 펄스 신호의 위상차에 따라 펄스 카운트를 증가 또는 감소하여 모터의 회전 방향을 제어한다.

한편, 상기 엔코더와 같은 펄스 출력 장치가 전원 온 또는 오프되는 순간, 출력되는 펄스 신호에 오출력이 발생할 수 있다. 그런데, 모터 드라이버는 전원이 켜진 상태에서 상기 펄스 출력 장치만이 전원 온 또는 오프되면, 오출력된 펄스 신호가 상기 모터 드라이버로 그대로 입력되고, 상기 모터 드라이버는 오출력된 펄스 신호에 따라 펄스 카운트를 변경하게 되므로 모터 제어에도 오류가 발생할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펄스 입력 장치로 입력되는 2상 펄스 신호 중 하나의 펄스 신호의 상승 및 하강 에지에 대응하는 나머지 펄스 신호 값을 검출하고 입력 펄스의 정상 여부를 판단하여 펄스 카운트를 변경할 수 있는 펄스 입력 장치의 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 일 실시예인 펄스 입력 장치의 제어 방법은 입력되는 2개의 상에 대한 펄스 신호 중에서 제1 펄스 신호의 상승 에지와 하강 에지에 대응하는 각각의 제2 펄스 신호 값을 검출하는 검출 단계 및 상기 검출 단계에서 검출한 두 개의 제2 펄스 신호 값을 비교하여 펄스 카운트 여부를 판단하는 판단 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예의 일태양에 의하면 상기 판단 단계는 상기 두 개의 제2 펄스 신호 값을 비교한 결과, 상기 두 개의 제2 펄스 신호 값이 다른 경우 펄스 카운트를 변경할 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예의 일태양에 의하면 상기 판단 단계는 상기 두 개의 제2 펄스 신호 값을 비교한 결과, 상기 두 개의 제2 펄스 신호 값이 동일한 경우 펄스 카운트를 유지할 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예의 일태양에 의하면 상기 판단 단계는 상기 두 개의 제2 펄스 신호 값 중에서 하강 에지에 대응하는 제2 펄스 신호 값이 하이이면 펄스 카운트를 증가할 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예의 일태양에 의하면 상기 판단 단계는 상기 두 개의 제2 펄스 신호 값 중에서 하강 에지에 대응하는 제2 펄스 신호 값이 로우이면 펄스 카운트를 감소할 수 있다.

본 발명은 펄스 입력 장치로 입력되는 2상 펄스 신호 중 하나의 펄스 신호의 상승 및 하강 에지에 대응하는 나머지 펄스 신호 값을 검출하여 입력 펄스의 정상 여부를 판단하여 펄스 카운트의 변경을 제어함으로써, 이상 상태의 펄스 입력에 따른 펄스 카운트 오류를 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 입력 장치의 제어 방법의 순서 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 펄스 입력 장치로 입력되는 펄스가 정상 상태인 경우의 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 펄스 입력 장치로 입력되는 펄스가 이상 상태인 경우의 타이밍도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 입력 장치의 제어 방법의 순서 흐름도이다. 본 발명에 따른 펄스 입력 장치의 제어 방법은 엔코더, 모션 제어기 등의 펄스 출력 장치로부터 입력되는 펄스 신호에 따라 제어되는 서보모터 드라이버, 펄스카운터 등의 펄스 입력 장치에 적용될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 입력 장치의 제어 방법을 설명함에 있어서, 상기 펄스 입력 장치로 입력되는 2개의 상에 대한 펄스 신호 중 하나의 펄스 신호를 A상, 나머지 하나의 펄스 신호를 B상이라 지칭하도록 한다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 입력 장치의 제어 방법을 설명하도록 한다. 상기 펄스 입력 장치에 구비되는 제어부는 상기 펄스 입력 장치로 입력되는 2상 펄스 신호 중 하나인 A상 펄스 신호가 상승 에지(rising edge)일 때, 이에 대응하는 B상 펄스 신호 값을 검출한다(S110). 상기 S110 단계에서 검출한 B상 펄스 신호 값은 하이(high) 또는 로우(low)가 될 수 있고, 상기 B상 펄스 신호 값은 상기 펄스 입력 장치의 저장부에 저장될 수 있다.

또한, 상기 A상 펄스 신호가 하강 에지(falling edge)일 때, 이에 대응하는 B상 펄스 신호 값을 검출한다(S120). 상기 S120 단계에서 검출한 B상 펄스 신호 값은 하이(high) 또는 로우(low)가 될 수 있고, 상기 B상 펄스 신호 값은 상기 펄스 입력 장치의 저장부에 저장될 수 있다.

다음으로, 상기 제어부는 상기 A상 펄스 신호의 상승 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값(S110 단계에서 검출한 B상 펄스 신호 값)과 와 상기 A상 펄스 신호의 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값(S120 단계에서 검출한 B상 펄스 신호 값)을 비교한다(S130). 비교 결과, 상기 두 개의 B상 펄스 신호 값이 동일한 경우에는 펄스 카운트를 변경하지 않는다. 상기 두 개의 B상 펄스 신호 값이 동일한 경우라 함은 B상 펄스 신호가 정상적으로 입력되지 않은 경우를 의미한다. 상기 펄스 입력 장치로 입력되는 2개의 상에 대한 펄스 신호는 소정의 위상차를 가지고, 동일한 펄스 폭을 가지므로, 정상적인 2상 펄스 신호 입력의 경우에는 하나의 상에 대한 펄스 신호의 상승 에지와 하강 에지에 대응하는 나머지 펄스 신호 값이 동일하지 않게 된다. 상기 2상 펄스 신호의 정상 또는 이상 상태에 대해서는 도 2 및 도 3에서 상세하게 설명하도록 한다. 상기 두 개의 B상 펄스 신호 값이 동일한 경우에는 이상 상태의 펄스 신호가 입력되는 것이므로 상기 제어부는 이상 알림 신호를 생성할 수 있다(S140).

상기 S110 단계에서 검출한 B상 펄스 신호 값과 상기 S120 단계에서 검출한 B상 펄스 신호 값을 비교한 결과, 상기 두 개의 B상 펄스 신호 값이 서로 다른 경우에는 상기 제어부가 펄스 카운트를 증가 또는 감소한다(S150). 상기 펄스 카운트의 증가 또는 감소 여부는 상기 S120 단계에서 검출한 B상 펄스 신호 값에 따라 결정된다. 즉, 하강 에지에서 동작하는 로우 액티브 펄스 입력 장치의 경우에, 상기 제어부는 A상 신호의 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값에 따라 펄스 카운트를 증가 또는 감소하게 된다. 상기 B상 펄스 신호 값이 하이(high)인 경우에는 펄스 카운트가 증가되고(S160), 상기 B상 펄스 신호 값이 로우(low)인 경우에는 펄스 카운트가 감소된다(S170). 상기 펄스 카운트와 관련하여, 예를 들어, 상기 펄스 입력 장치가 엔코더로부터 펄스 신호를 입력받는 모터 드라이버(즉, 모터 구동장치)인 경우에, 상기 펄스 카운트의 증가 또는 감소는 모터의 회전 방향을 결정하게 된다. 즉, 상기 모터 드라이버는 펄스 출력 장치인 엔코더로부터 입력되는 펄스 신호를 모터의 동작을 위한 신호로 변환 생성하여 모터의 속도, 회전 방향 등을 제어할 수 있다. 상기 모터의 속도는 단위 시간당 펄스 수를 카운트하여 산정할 수 있다. 또한, 상기 모터의 회전 방향은 상기 펄스 카운트가 증가하는 경우(즉, A상 신호의 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값이 하이일 경우)는 정방향, 상기 펄스 카운트가 감소하는 경우(즉, A상 신호의 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값이 로우일 경우)는 역방향으로 결정된다.

한편, 상기 펄스 입력 장치는, 입력되는 펄스 신호의 상승 에지(rising edge)에서 동작하는 하이 액티브 방식과 입력되는 펄스 신호의 하강 에지(falling edge)에서 동작하는 로우 액티브 방식이 있다. 상술한 본 발명에 따른 펄스 입력 장치의 제어 방법은 로우 액티브 방식인 펄스 입력 장치의 경우를 설명한 것이다. 하이 액티브 방식의 펄스 입력 장치에서도 본 발명에 따른 제어 방법이 유사하게 적용될 수 있음은 물론이다. 상기 하이 액티브 방식의 펄스 입력 장치의 경우에는, 상기 펄스 입력 장치의 제어부는 A상 펄스 신호의 상승 에지와 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값을 각각 검출한다. 그리고 상기 제어부는 상기 검출한 두 개의 B상 펄스 신호 값을 비교하여, 상기 두 개의 B상 펄스 신호 값이 서로 다른 경우에만 펄스 카운트를 증가 또는 감소시킨다. 여기까지의 단계는 상기 로우 액티브 방식의 펄스 입력 장치의 경우와 동일하다. 다음으로, 상기 제어부는 상기 A상 신호의 상승 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값에 따라 펄스 카운트를 증가 또는 감소하게 된다. 즉, 상기 A상 펄스 신호의 상승 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값이 하이인 경우에는 상기 펄스 카운트 증가 또는 정방향 회전이 이루어지고, 상기 A상 펄스 신호의 상승 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값이 로우인 경우에는 상기 펄스 카운트 감소 또는 역방향 회전이 이루어지게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 펄스 입력 장치는 상기 A상 펄스 신호의 상승 에지 및 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값을 상호 비교하여 입력 펄스 신호가 정상 또는 이상 상태인지를 판단함으로써, 상기 펄스 입력 장치가 정상 입력 상태에서만 상기 펄스 카운트를 증가 또는 감소하도록 제어할 수 있다.

도 2는 본 발명의 펄스 입력 장치로 입력되는 펄스가 정상 상태인 경우의 타이밍도이고, 도 3은 본 발명의 펄스 입력 장치로 입력되는 펄스가 이상 상태인 경우의 타이밍도이다.

도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 펄스 입력 장치의 제어 방법을 설명하도록 한다. 도 2에는 하강 에지에서 동작하는 로우 액티브 방식의 펄스 입력 장치로 입력되는 펄스 신호가 도시된다.

먼저, 상기 펄스 입력 장치의 제어부는 상기 펄스 입력 장치로 입력되는 2상 펄스 신호 중 A상 펄스 신호의 상승 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값 및 상기 A상 펄스 신호의 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값(10)을 검출한다. 도 2에 도시된 바에 따르면, 상기 검출한 두 개의 B상 펄스 신호 값은 각각 로우, 하이이다.

다음으로, 상기 제어부는 상기 검출한 두 개의 B상 펄스 신호 값을 상호 비교한다. 상기 검출한 두 개의 B상 펄스 신호 값은 각각 로우, 하이로서 서로 다른 값을 가진다. 그러므로, 상기 제어부는 정상 상태의 펄스가 입력되는 경우로 판단하여 상기 펄스 카운트의 증가 또는 감소를 실행하게 된다.

상기 A상 펄스 신호의 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값이 '하이'이므로 상기 펄스 카운트는 증가된다. 상기 펄스 입력 장치가 예를 들어, 모터 드라이버인 경우에는, 상기 모터 드라이버는 입력되는 상기 펄스 신호를 변환하여 모터를 정방향 회전하도록 제어할 수 있다.

도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 펄스 입력 장치의 제어 방법을 설명하도록 한다. 도 3에는 하강 에지에서 동작하는 로우 액티브 방식의 펄스 입력 장치로 입력되는 펄스 신호가 도시된다.

먼저, 상기 펄스 입력 장치로 입력되는 2상 펄스 신호 중 A상 펄스 신호의 첫번째 펄스의 경우를 살펴보도록 한다. 상기 펄스 입력 장치의 제어부는 상기 A상 펄스 신호의 상승 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값(20) 및 상기 A상 펄스 신호의 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값(30)을 검출한다. 도 3에 도시된 바에 따르면, 상기 검출한 두 개의 B상 펄스 신호 값은 각각 하이(20), 로우(30)이다.

상기 제어부는 검출한 두 개의 B상 펄스 신호 값을 상호 비교한다. 상기 검출한 두 개의 B상 펄스 신호 값은 각각 하이, 로우로서 서로 다른 값을 가진다. 그러므로, 상기 제어부는 정상 상태의 펄스가 입력되는 경우로 판단하여 상기 펄스 카운트의 증가 또는 감소를 실행하게 된다. 상기 A상 펄스 신호의 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값이 '로우'이므로 상기 펄스 카운트는 감소된다. 상기 펄스 입력 장치가 예를 들어, 모터 드라이버인 경우에는, 상기 모터 드라이버는 입력되는 상기 펄스 신호를 변환하여 모터를 역방향 회전하도록 제어할 수 있다.

다음으로, 상기 A상 펄스 신호의 두번째 펄스의 경우를 살펴보도록 한다. 상기 제어부는 상기 A상 펄스 신호의 상승 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값(40) 및 상기 A상 펄스 신호의 하강 에지에 대응하는 B상 펄스 신호 값(50)을 검출한다. 도 3에 도시된 바에 따르면, 상기 검출한 두 개의 B상 펄스 신호 값은 각각 로우(40), 로우(50)이다.

상기 검출한 두 개의 B상 펄스 신호 값을 상호 비교해 보면, 상기 검출한 두 개의 B상 펄스 신호 값이 서로 동일하다. 그러므로, 상기 제어부는 이상 상태의 펄스가 입력되는 경우로 판단하여 상기 펄스 카운트를 변경하지 않는다. 상기 제어부는 이상 알림 신호를 생성할 수 있다

본 발명에 따른 펄스 입력 장치의 제어 방법은 입력되는 두 개의 상에 대한 펄스 신호 중 A상 펄스 신호의 각각의 펄스마다 상승 에지와 하강 에지에서의 B상 펄스 신호 값을 검출하여 입력 펄스 신호의 이상 상태 여부를 판단할 수 있다. 또는, 펄스 입력 장치를 온(on)하는 순간부터 소정의 시간 동안 상기 입력 펄스 신호의 이상 상태 여부를 판단하거나, 소정의 주기로 상기 입력 펄스 신호의 이상 상태 여부를 판단할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (5)

1. (a) 입력되는 2개의 상에 대한 펄스 신호 중에서 제1 펄스 신호의 상승 에지와 하강 에지에 대응하는 각각의 제2 펄스 신호 값을 검출하는 단계; 및
   (b) 상기 검출 단계에서 검출한 두 개의 제2 펄스 신호 값을 비교하여, 상기 두 개의 제2 펄스 신호 값이 다른 경우 펄스 카운트를 변경하고, 상기 두 개의 제2 펄스 신호 값이 동일한 경우 펄스 카운트를 유지하는 단계를 포함하는 펄스 입력 장치의 제어 방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 (b) 단계는,
   상기 두 개의 제2 펄스 신호 값 중에서 하강 에지에 대응하는 제2 펄스 신호 값이 하이이면 펄스 카운트를 증가하는 펄스 입력 장치의 제어 방법.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 (b) 단계는,
   상기 두 개의 제2 펄스 신호 값 중에서 하강 에지에 대응하는 제2 펄스 신호 값이 로우이면 펄스 카운트를 감소하는 펄스 입력 장치의 제어 방법.
   
   

Images