KR101646210B1 - 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개 이상의 프로세서와 모니터링 프로세서로 구성되는 마이크로 컨트롤러를 구비하여 기능 안전성을 보장하고, 연산 결과 오류에 의한 시스템의 오작동을 방지할 수 있도록 한 기능 안전성을 고려한 차량 내 모터 제어 시스템에 관한 것으로, 두 개 이상의 프로세서들 및 모니터링 프로세서를 구비하고 한 개 이상의 모터를 제어하기 위해 동시에 중복된 입력을 받아 동시에 중복된 모터 제어를 위한 알고리즘을 실행하는 마이크로컨트롤러;마이크로컨트롤러의 작동을 모니터링하는 워치독 컨트롤러;모터 구동을 위한 전압 및 전류의 공급을 가능토록 하는 인버터;인버터에서 모터로 입력되는 전류를 측정하여 마이크로컨트롤러의 ADC 모듈에 전압 신호를 공급하는 전류 센서;모터의 회전을 감지하여 마이크로컨트롤러의 타이머/카운터 모듈에 펄스 신호를 공급하는 위치/속도 센서;를 포함하는 것이다.

Description

기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템{Motor control system for considering functional safety}

본 발명은 모터 제어 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 두 개 이상의 프로세서와 모니터링 프로세서로 구성되는 마이크로 컨트롤러를 구비하여 기능 안전성을 보장하고, 연산 결과 오류에 의한 시스템의 오작동을 방지할 수 있도록 한 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 모터를 제어하는 방식은 크게 두 가지로 구분할 수 있다.

즉, 마이크로프로세서만을 이용하는 것으로, 마이크로프로세서가 속도패턴, 가감속패턴, 일시정지패턴 등 제어에 필요한 모든 수행 일체를 담당하여 모터를 제어하는 방식과, 마이크로프로세서를 활용하지 않고 하드웨어 로직만으로 회로를 구성하여 모터를 제어하는 방식이 사용되어 왔다.

그러나 마이크로프로세서만을 이용한 방식에서는 제어할 축수의 증가에 따른 마이크로프로세서 퍼포먼스의 증대요구, 내부 알고리즘의 복잡화, 펌웨어의 에러발생소지 등의 문제점을 안고 있으며, 특히 고객의 요구사항에 따른 기능변경, 수정, 추가 등이 어렵다.

종래 기술의 모터 제어 시스템은 도 1에서와 같이, 위치/속도 센서(16)를 이용하여 모터(15)의 위치 또는 속도를 측정하고 전류 센서(14)를 이용하여 전류를 측정한다.

모터 제어 시스템에서 한 개의 프로세서를 갖는 마이크로컨트롤러(11)는 전원부(12)로부터 전원을 공급받고 위치/속도 센서(16) 및 전류 센서(14)에서 측정한 값을 입력받아 모터의 위치, 속도 및 전류 제어 알고리즘을 수행하고 모터(15)를 구동하기 위해 출력한 신호를 인버터(13)를 통해 모터(15)에 입력한다.

이와 같은 도 1에 나타낸 종래 기술에서의 모터 제어 시스템은 다음과 같은 문제를 갖는다.

첫째, 모터 제어 시스템을 구성하는 마이크로컨트롤러(11)에 인가되는 전압이 일정 범위를 벗어나 입력됨에 따라 모터 제어 시스템을 제어하는 마이크로컨트롤러(11), 모터(15) 등의 전자 장치가 파손되거나 작동이 멈추는 현상에 대처할 수 없다.

둘째, 모터 제어를 위한 센서의 고장 및 센서로부터 출력되는 신호를 측정 및 변환하는 모듈의 오동작의 발생을 감지할 수 없다.

셋째, 모터 제어 시스템의 알고리즘 실행 순서가 잘못되거나 실행의 지연으로 인해 제어 시스템의 오작동이 발생하였을 때 이를 감지할 수 없다.

넷째, 모터 제어를 위한 알고리즘의 연산 결과의 오류로 인해 발생하는 모터 제어 시스템의 오작동을 감지할 수 없다.

이와 같이 종래 기술에서는 모터 제어 시스템에 문제가 발생하면 모터의 위치, 속도 및 토크를 제어할 수 없거나 잘못된 제어 명령을 출력하게 된다.

예를 들어 차량의 경우 잘못된 모터의 구동에 따라 차량 및 차량 운전자의 안전 문제가 발생하였을 때 대처할 수 없다.

따라서, 차량과 같이 안전성 측면에서 정밀한 제어 및 능동적인 대처가 필요한 모터 사용 분야에 적용할 수 있는 새로운 방식의 모터 제어 시스템의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2006-0120657호 대한민국 공개특허 제10-2006-0085269호

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 모터 제어 시스템의 문제를 해결하기 위한 것으로, 두 개 이상의 프로세서와 모니터링 프로세서로 구성되는 마이크로 컨트롤러를 구비하여 기능 안전성을 보장할 수 있도록 한 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 연산 결과 오류에 의한 시스템의 오작동을 방지할 수 있도록 한 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 모터 제어 시스템에 관한 것으로, 구체적으로 두 개 이상의 프로세서와 모니터링 프로세서를 구비하여 전압 모니터링, 알고리즘 실행 모니터링, 연산 결과 모니터링을 수행하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템은 두 개 이상의 프로세서들 및 모니터링 프로세서를 구비하고 한 개 이상의 모터를 제어하기 위해 동시에 중복된 입력을 받아 동시에 중복된 모터 제어를 위한 알고리즘을 실행하는 마이크로컨트롤러;마이크로컨트롤러의 작동을 모니터링하는 워치독 컨트롤러;모터 구동을 위한 전압 및 전류의 공급을 가능토록 하는 인버터;인버터에서 모터로 입력되는 전류를 측정하여 마이크로컨트롤러의 ADC 모듈에 전압 신호를 공급하는 전류 센서;모터의 회전을 감지하여 마이크로컨트롤러의 타이머/카운터 모듈에 펄스 신호를 공급하는 위치/속도 센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 마이크로컨트롤러는, 상기 전류 센서로부터 인가된 전압 신호을 변환하여 각 프로세서들에 전달하는 ADC 모듈들과,상기 위치/속도 센서로부터 인가된 펄스 신호를 읽어 프로세서들에 전달하는 타이머/카운터 모듈들과,상기 워치독 컨트롤러와의 통신을 위한 SPI(Serial Peripheral Interface) 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 마이크로컨트롤러는, 구비된 워치독 컨트롤러 및 모니터링 프로세서를 통하여 모터 제어를 위한 전압 모니터링, 알고리즘 실행 모니터링, 연산 결과 모니터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 마이크로컨트롤러에 구비되는 프로세서 1, 프로세서 2는 동시에 어느 하나의 모터를 제어하기 위한 위치 제어 알고리즘을 수행하고, 마이크로컨트롤러에 구비되는 다른 프로세서 3, 프로세서 4는 동시에 다른 모터를 제어하기 위한 위치 제어 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 한다.

그리고 프로세서 1, 프로세서 2에 의해 제어되는 모터와 프로세서 3, 프로세서 4에 의해 제어되는 모터는 서로 다른 종류의 모터인 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 마이크로컨트롤러의 프로세서들은, ADC 모듈 및 타이머/카운터 모듈로부터 전달받은 신호를 계산하여 정해진 범위를 벗어나는 오류가 발생한 경우, 센서 또는 모듈의 오작동으로 판단하여 오류 발생 여부를 모니터링 프로세서로 전달하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 마이크로컨트롤러의 프로세서들은, ADC 모듈 및 타이머/카운터 모듈로부터 전달받은 신호를 계산하여 정해진 범위에 존재한다면 위치 제어 알고리즘의 수행 후, 속도 제어 알고리즘을 수행하고, 전류 제어 알고리즘을 차례로 수행하는 것을 특징으로 한다.

그리고 마이크로컨트롤러의 프로세서들은 알고리즘 실행 모니터링을 위해 각 모터 제어 알고리즘의 실행 순서 및 실행 시간을 검사하여, 모터의 위치, 속도 및 전류 제어 알고리즘의 실행 순서가 정해진 순서대로 실행되지 않거나 실행 시간이 초과하는 오류가 발생한 경우 알고리즘 실행 모니터링에 대한 오류 발생 여부를 모니터링 프로세서에 전달하는 것을 특징으로 한다.

그리고 알고리즘 실행 모니터링을 수행하였을 때 알고리즘 실행 모니터링에 대한 오류가 발생하지 않았다면, 프로세서는 모터 제어 알고리즘의 연산 결과를 모니터링 프로세서에 전달하는 것을 특징으로 한다.

그리고 마이크로컨트롤러의 모니터링 프로세서는 알고리즘 실행 모니터링의 오류 발생 여부를 전달받으면, 오류가 발생한 경우에는 모니터링 프로그램 내 변수인 알고리즘 실행 모니터링에 대한 오류 카운터를 증가시키고, 오류가 발생하지 않았을 경우 연산 결과 모니터링에 해당하는 프로세서의 모터 제어 알고리즘에 대한 연산 결과들의 비교를 수행하는 것을 특징으로 한다.

그리고 연산 결과의 비교시에 두 연산 결과의 차이가 정해진 범위를 초과하지 않았을 경우 모터 제어를 위한 신호를 타이머/카운터 모듈을 통해 출력하고, 연산 결과가 정해진 범위를 초과하는 차이가 발생하였을 경우 연산 결과 모니터링에 대한 오류 카운터를 증가시키고 오류 카운터가 정해진 값을 초과하였을 경우 모니터링 프로세서는 SPI 통신에 의해 워치독 컨트롤러에 이를 알리는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 워치독 컨트롤러는, 마이크로컨트롤러의 모니터링 프로세서로부터 오류 카운터가 정해진 값을 초과하였는지에 대한 여부를 전달받고, 오류 카운터가 정해진 값을 초과하였다면, 워치독 컨트롤러는 마이크로컨트롤러의 리셋을 수행하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 워치독 컨트롤러는, 마이크로컨트롤러의 작동을 모니터링하면서 에러 발생 원인에 따른 오류 카운터들을 저장하며, 정해진 시간 동안 같은 종류의 에러가 발생하지 않는다면 오류 카운터을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 워치독 컨트롤러는, 전원부로부터 출력되어 모터 제어 시스템 내 마이크로컨트롤러 및 인버터를 포함하는 전자 장치들에 입력되는 전압을 측정하여 소정 범위를 벗어나는 경우 마이크로컨트롤러의 리셋을 수행하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 모터 제어 시스템의 기능 안전성을 보장한다.

둘째, 전압 모니터링을 실행하여 모터 제어 시스템 내 전자 장치의 파손을 방지하고 리셋을 통해 시스템의 계속적인 작동을 보장할 수 있다.

셋째, 알고리즘 실행 모니터링을 통해 모터 제어 시스템을 위한 제어 알고리즘의 실행 순서가 정해진 순서대로 실행되지 않거나 알고리즘의 실행이 제한된 시간 동안 완료되지 않아 발생하는 문제를 방지할 수 있다.

넷째, 연산 결과 모니터링을 통해 모터 제어 시스템을 위한 모터 제어 알고리즘을 각 프로세서1,2를 통해 동시에 실행하고 연산 결과를 비교하여 연산 결과 오류에 의한 시스템의 오작동을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술의 모터 제어 시스템의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 기능 안전성을 보장하는 전자 제어 장치의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 기능 안전성을 보장하는 모터 제어 시스템의 구성도

이하, 본 발명에 따른 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 기능 안전성을 보장하는 전자 제어 장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 기능 안전성을 보장하는 모터 제어 시스템의 구성도이다.

본 발명은 모터 제어 시스템의 기능 안전성을 보장하기 위한 모터 제어 시스템의 구성 및 동작을 개시한다. 모터 제어 시스템은 마이크로컨트롤러, 워치독 컨트롤러, 전류 센서, 위치/속도 센서, 전원부를 포함한다.

그리고 마이크로컨트롤러는 두 개 이상의 프로세서와 모니터링 프로세서로 구성된다.

이와 같은 구성을 바탕으로 본 발명은 전압 모니터링, 알고리즘 실행 모니터링, 연산 결과 모니터링을 실행하여 모터 제어 시스템의 기능 안전성을 보장한다.

즉, 본 발명은 도 2 및 도 3에서와 같이, 기능 안전성(Functional Safety)을 보장하기 위해 두 개 이상의 프로세서(Processor)(21a)(21b)(21c)(21d)를 갖는 마이크로컨트롤러(Microcontroller)(21)와, 마이크로컨트롤러(21)의 작동을 모니터링하는 워치독 컨트롤러(Watchdog Controller)(22)와, 모터 구동을 위한 전압 및 전류의 공급을 가능토록 하는 인버터(24)(28)와, 모터의 위치/속도 센서(26)(30)와, 전류 센서(27)(31)를 포함하는 모터 제어 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따른 모터 제어 시스템은 마이크로컨트롤러 및 워치독 컨트롤러에 의해 기능 안전성을 보장하는 모터 제어가 수행된다.

마이크로컨트롤러는 전압 모니터링, 알고리즘 실행 모니터링, 연산 결과 모니터링을 수행하기 위해 두 개 이상의 프로세서, 모니터링 프로세서, ADC 모듈(Analog-to-digital converter Module), 타이머/카운터 모듈, SPI(Serial Peripheral Interface) 모듈로 구성된다.

구체적으로, 본 발명에 따른 모터 제어 시스템은 마이크로컨트롤러(21), 워치독 컨트롤러(22) 및 인버터(24)(28) 등에 전원을 공급하는 전원부(23)와, 마이크로컨트롤러(21)로부터 출력된 모터 구동을 위한 신호를 입력받아 모터 구동을 위한 전압 및 전류의 공급을 가능토록 하는 인버터(24)(28)와, 마이크로컨트롤러(21)의 작동을 모니터링하는 워치독 컨트롤러(Watchdog Controller)(22)와, 인버터(24)(28)로부터 출력되는 신호를 입력받아 구동되는 모터(25)(29)와, 인버터(24)(28)에서 모터(25)(29)로 입력되는 전류를 측정하여 마이크로컨트롤러(21)의 ADC 모듈에 전압 신호를 공급하는 전류 센서(27)(31)와, 모터(25)(29)의 회전을 감지하여 마이크로컨트롤러(21)의 타이머/카운터 모듈에 펄스 신호를 공급하는 위치/속도 센서(26)(30)를 포함한다.

여기서, 마이크로컨트롤러(21)는 한 개 이상의 모터를 제어하기 위해 동시에 중복된 입력을 받아 동시에 중복된 모터 제어를 위한 알고리즘을 실행한다.

그리고 마이크로컨트롤러(21)의 ADC 모듈들은 전류 센서로부터 인가된 전압 신호을 변환하여 각 프로세서들(프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b), 프로세서 3(21c), 프로세서 4(21d))에 전달한다.

그리고 마이크로컨트롤러(21)의 타이머/카운터 모듈은 위치/속도 센서(26)(30)로부터 인가된 펄스 신호를 읽어 프로세서들(프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b), 프로세서 3(21c), 프로세서 4(21d))에 전달한다.

그리고 마이크로컨트롤러(21)의 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)는 동시에 한 개의 모터(25)를 제어하기 위한 위치 제어 알고리즘을 수행하고, 마이크로컨트롤러(21)의 프로세서 3(21c), 프로세서 4(21d)는 동시에 다른 모터(29)를 제어하기 위한 위치 제어 알고리즘을 수행한다.

모터(25)는 인버터(24)로부터 출력되는 신호를 입력받아 구동되고, 모터(29)는 인버터(28)로부터 출력되는 신호를 입력받아 구동되는데, 모터(25)와 모터(29)는 서로 다른 종류의 모터일 수 있다.

그리고 마이크로컨트롤러(21)의 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)는 ADC 모듈 및 타이머/카운터 모듈로부터 전달받은 신호를 계산하여 정해진 범위를 벗어나는 오류가 발생한 경우, 센서 또는 모듈의 오작동으로 판단하여 오류 발생 여부를 모니터링 프로세서(21e)에 전달한다.

그리고 마이크로컨트롤러(21)의 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)는 ADC 모듈 및 타이머/카운터 모듈로부터 전달받은 신호를 계산하여 정해진 범위에 존재한다면 위치 제어 알고리즘의 수행 후, 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)는 동시에 속도 제어 알고리즘을 수행한다.

그리고 속도 제어 알고리즘의 수행 후, 마이크로컨트롤러(21)의 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)는 동시에 전류 제어 알고리즘을 실행한다.

그리고 마이크로컨트롤러(21)의 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)는 알고리즘 실행 모니터링을 위해 각 모터 제어 알고리즘의 실행 순서 및 실행 시간을 검사한다.

모터의 위치, 속도 및 전류 제어 알고리즘의 실행 순서가 정해진 순서대로 실행되지 않거나 실행 시간이 초과하는 오류가 발생한 경우, 마이크로컨트롤러(21)의 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)는 알고리즘 실행 모니터링에 대한 오류 발생 여부를 모니터링 프로세서(21e)에 전달한다.

한편, 알고리즘 실행 모니터링을 수행하였을 때 알고리즘 실행 모니터링에 대한 오류가 발생하지 않았다면, 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)는 모터 제어 알고리즘의 연산 결과를 모니터링 프로세서에 전달한다.

이와 같은 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)에서 수행하는 동작은 프로세서 3(21c), 프로세서 4(21d)에서 다른 모터를 제어하기 위해 수행할 수 있다.

그리고 마이크로컨트롤러의 모니터링 프로세서(21e)는 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)로부터 알고리즘 실행 모니터링의 오류 발생 여부를 전달받는다.

오류가 발생한 경우 모니터링 프로그램 내 변수인 알고리즘 실행 모니터링에 대한 오류 카운터를 증가시킨다.

오류가 발생하지 않았을 경우 연산 결과 모니터링에 해당하는 프로세서 1(21a), 프로세서 2(21b)의 모터 제어 알고리즘에 대한 연산 결과들의 비교를 수행한다.

비교 시 두 연산 결과의 차이가 정해진 범위를 초과하지 않았을 경우, 모터 제어를 위한 신호를 타이머/카운터 모듈을 통해 출력한다. 만약, 비교 시 연산 결과가 정해진 범위를 초과하는 차이가 발생하였을 경우 연산 결과 모니터링에 대한 오류 카운터를 증가시킨다.

알고리즘 실행 모니터링과 연산 결과 모니터링의 오류 카운터가 정해진 값을 초과하였을 경우 모니터링 프로세서(21e)는 SPI 통신에 의해 워치독 컨트롤러(22)에 이를 알린다.

또한 모니터링 프로세서(21e)는 프로세서 3(21c), 프로세서 4(21d)에 대한 연산 결과 비교를 포함한 일련의 과정을 수행할 수 있다.

그리고 워치독 컨트롤러(22)는 마이크로컨트롤러(21)의 모니터링 프로세서(21e)로부터 오류 카운터가 정해진 값을 초과하였는지에 대한 여부를 전달받는다.

오류 카운터가 정해진 값을 초과하였다면, 워치독 컨트롤러(22)는 마이크로컨트롤러(21)의 리셋을 수행한다.

그리고 워치독 컨트롤러(22)는 에러 발생 원인에 따른 오류 카운터들을 저장하며, 정해진 시간 동안 같은 종류의 에러가 발생하지 않는다면 오류 카운터을 감소시킨다.

또한, 워치독 컨트롤러(22)는 전원부로부터 출력되어 모터 제어 시스템 내 마이크로컨트롤러(21) 및 인버터(24)(28)를 포함하는 전자 장치들에 입력되는 전압을 측정하여 소정 범위를 벗어나는 경우 마이크로컨트롤러(21)의 리셋을 수행한다.

이와 같은 본 발명에 따른 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템은 두 개 이상의 프로세서와 모니터링 프로세서로 구성되는 마이크로 컨트롤러와, 위치독 컨트롤러와, 전류 센서와, 위치/속도 센서와, 전원부를 포함하고 모터 제어 시스템이 구성되어 전압 모니터링, 알고리즘 실행 모니터링, 연산 결과 모니터링을 수행하여 모터 제어 시스템의 기능 안정성을 보장하고, 연산 결과 오류에 의한 시스템의 오작동을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

21. 마이크로컨트롤러 22. 워치독 컨트롤러
23. 전원부 24. 28. 인버터
25.29. 모터 26.30. 위치 속도 센서
27.31. 전류 센서

Claims (14)

1. 두 개 이상의 프로세서들 및 모니터링 프로세서를 구비하고 한 개 이상의 모터를 제어하기 위해 동시에 중복된 입력을 받아 동시에 중복된 모터 제어를 위한 알고리즘을 실행하는 마이크로컨트롤러;
   마이크로컨트롤러의 작동을 모니터링하고, 에러 발생 원인에 따른 오류 카운터들을 저장하며, 정해진 시간 동안 같은 종류의 에러가 발생하지 않는다면 오류 카운터을 감소시키는 워치독 컨트롤러;
   모터 구동을 위한 전압 및 전류의 공급을 가능토록 하는 인버터;
   인버터에서 모터로 입력되는 전류를 측정하여 마이크로컨트롤러의 ADC 모듈에 전압 신호를 공급하는 전류 센서;
   모터의 회전을 감지하여 마이크로컨트롤러의 타이머/카운터 모듈에 펄스 신호를 공급하는 위치/속도 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는,
   상기 전류 센서로부터 인가된 전압 신호을 변환하여 각 프로세서들에 전달하는 ADC 모듈들과,
   상기 위치/속도 센서로부터 인가된 펄스 신호를 읽어 프로세서들에 전달하는 타이머/카운터 모듈들과,
   상기 워치독 컨트롤러와의 통신을 위한 SPI(Serial Peripheral Interface) 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러는,
   구비된 워치독 컨트롤러 및 모니터링 프로세서를 통하여 모터 제어를 위한 전압 모니터링, 알고리즘 실행 모니터링, 연산 결과 모니터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러에 구비되는 프로세서 1, 프로세서 2는 동시에 어느 하나의 모터를 제어하기 위한 위치 제어 알고리즘을 수행하고,
   마이크로컨트롤러에 구비되는 다른 프로세서 3, 프로세서 4는 동시에 다른 모터를 제어하기 위한 위치 제어 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 프로세서 1, 프로세서 2에 의해 제어되는 모터와 프로세서 3, 프로세서 4에 의해 제어되는 모터는 서로 다른 종류의 모터인 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러의 프로세서들은,
   ADC 모듈 및 타이머/카운터 모듈로부터 전달받은 신호를 계산하여 정해진 범위를 벗어나는 오류가 발생한 경우, 센서 또는 모듈의 오작동으로 판단하여 오류 발생 여부를 모니터링 프로세서로 전달하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로컨트롤러의 프로세서들은,
   ADC 모듈 및 타이머/카운터 모듈로부터 전달받은 신호를 계산하여 정해진 범위에 존재한다면 위치 제어 알고리즘의 수행 후, 속도 제어 알고리즘을 수행하고, 전류 제어 알고리즘을 차례로 수행하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 마이크로컨트롤러의 프로세서들은 알고리즘 실행 모니터링을 위해 각 모터 제어 알고리즘의 실행 순서 및 실행 시간을 검사하여,
   모터의 위치, 속도 및 전류 제어 알고리즘의 실행 순서가 정해진 순서대로 실행되지 않거나 실행 시간이 초과하는 오류가 발생한 경우 알고리즘 실행 모니터링에 대한 오류 발생 여부를 모니터링 프로세서에 전달하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 알고리즘 실행 모니터링을 수행하였을 때 알고리즘 실행 모니터링에 대한 오류가 발생하지 않았다면, 프로세서는 모터 제어 알고리즘의 연산 결과를 모니터링 프로세서에 전달하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
10. 제 8 항에 있어서, 마이크로컨트롤러의 모니터링 프로세서는 알고리즘 실행 모니터링의 오류 발생 여부를 전달받으면,
    오류가 발생한 경우에는 모니터링 프로그램 내 변수인 알고리즘 실행 모니터링에 대한 오류 카운터를 증가시키고,
    오류가 발생하지 않았을 경우 연산 결과 모니터링에 해당하는 프로세서의 모터 제어 알고리즘에 대한 연산 결과들의 비교를 수행하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 연산 결과의 비교시에 두 연산 결과의 차이가 정해진 범위를 초과하지 않았을 경우 모터 제어를 위한 신호를 타이머/카운터 모듈을 통해 출력하고,
    연산 결과가 정해진 범위를 초과하는 차이가 발생하였을 경우 연산 결과 모니터링에 대한 오류 카운터를 증가시키고 오류 카운터가 정해진 값을 초과하였을 경우 모니터링 프로세서는 SPI 통신에 의해 워치독 컨트롤러에 이를 알리는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 워치독 컨트롤러는,
    마이크로컨트롤러의 모니터링 프로세서로부터 오류 카운터가 정해진 값을 초과하였는지에 대한 여부를 전달받고,
    오류 카운터가 정해진 값을 초과하였다면, 워치독 컨트롤러는 마이크로컨트롤러의 리셋을 수행하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
13. 삭제
14. 제 1 항에 있어서, 상기 워치독 컨트롤러는,
    전원부로부터 출력되어 모터 제어 시스템 내 마이크로컨트롤러 및 인버터를 포함하는 전자 장치들에 입력되는 전압을 측정하여 소정 범위를 벗어나는 경우 마이크로컨트롤러의 리셋을 수행하는 것을 특징으로 하는 기능 안전성을 고려한 모터 제어 시스템.
    

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