KR19980061584A - 위치센서 분해율 증가장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서보 제어기에 관한 것으로, 특히 위치센서가 사용되는 제어장치에 적용하여 위치센서의 분해율보다 더 세분화된 위치 데이타를 계산하여 제어장치의 성능을 향상하도록 한 위치센서 분해율 증가장치 및 방법에 관한 것으로, 위치센서의 LSB 신호를 입력받아 이를 출력하고 저장하는 디플립플롭(11A)(11B)와, 상기 디플립플롭(11A)(11B)의 데이타를 입력받아 노아링(NOR)하는 제1노아게이트(12)와, 상기 제1노아게이트(12)의 status 신호가 로우(L)이면 인에이블(EN)되어 LSB 진폭데이타를 출력하는 제1카운터(13)와, 클럭신호를 카운터에 입력하는 클럭발생기(20)와, 상기 위치센서의 LSB 신호를 노아링(NOR)하는 제2노아 게이트(31)와, 상기 제2노아게이트(31)의 출력신호가 반전되어 입력될때 인에이블 (EN)되어 증가된 위치데이타(LSB 유지시간)를 출력하는 제2카운터(32)로 구성됨으로써, 본 발명은 위치센서의 분해율을 증가시킬 수 있는 회로를 구성함으로써 위치센서의 분해율보다 더 세분화된 위치 데이타를 계산하여 위치센서가 사용되는 제어장치의 제어성능을 향상시키고, 저분해능의 센서를 사용함으로 비용이 절감되는 효과가 있다.

Description

위치센서 분해율 증가장치 및 방법

본 발명은 서보 제어기에 관한 것으로, 특히 위치센서가 사용되는 제어장치에 적용하여 위치센서의 분해율보다 더 세분화된 위치 데이타를 계산하여 제어장치의 성능을 향상하도록 한 위치센서 분해율 증가장치 및 방법에 관한 것이다.

종래에는 위치센서로 사용되는 엔코더의 경우 센서에 분해율이 결정되어 있고, 고분해능의 센서와 저분해능의 센서 사이에는 많은 가격차이가 있으머, 리졸버(resolver)나 싱크로(synchro)와 같은 아날로그 타입의 위치센서는 디지탈 값으로 변환하기 위한 변환기가 고분해능을 가지고 있을수록 고가이다.

또한, 분해율을 높이려고 하면 센서 및 변환기 비용이 고가가 되는데, 그럼에도 불구하고 더 이상 세분할 수 없는 한계가 있고, 현재의 모든 제어장치에는 마이크로 프로세서가 채용되며, 위치센서의 출력이 디지탈화 하기 때문에 위치센서나 변환기의 분해율 이하의 위치 정보는 계산하거나 감지할 수 없고, 센서의 분해율이 낮으면 제어장치의 저속 구동성능이 저하된다.

상기와 같이 종래의 위치센서의 분해율에 있어서는 분해율을 높이려고 하면 센서 및 변환기 비용이 고가가 되고, 제어장치에 마이크로 프로세서가 이용됨으로써 위치센서의 출력이 디지탈화 하기 때문에 위치센서나 변환기의 분해율 이하의 위치 정보는 계산하거나 감지할 수 없으며, 센서의 분해율이 낮으면 제어장치의 저속 구동성능이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 위치센서가 적용된 제어장치의 성능을 향상하기 위해 위치센서의 분해율을 증가시킬수 있도록 회로를 구성함으로써 상기의 문제점을 해결한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로,

스타트(start) 신호가 입력되어 LSB 진폭계산을 시작하여 완료되면 status가 로우(L)가 되어 LSB 진폭데이타, 위치데이타 및 LSB 유지시간을 리드(read)는 하는 단계와, 이후 정회전(CW)이면 위치데이타+(n/N*위치센서분해능)의 위치데이타를 계산하고 아니면 위치데이타+(n/N*위치센서분해능)의 위치데이타를 계산하는 단계로 이루어짐으로써 달성된다.

도 1은 본 발명 위치센서 분해율 증가장치의 회로도.

도 2는 도 1에 대한 동작 타이밍도.

도 3은 본 발명 위치센서 분해율 증가방법의 신호흐름도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : LSB 진폭계산 회로부11A,11B : 디플립플롭

12,31 : 노아게이트13,32 : 카운터

20 : 클럭발생기30 : 분해율증가 카운터회로부

LSB : Least Significant Bit

EN : 인에이블CLR : 클리어

CLK : 클럭

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 위치센서 분해율 증가장치의 회로도로서, 이에 도시한 바와 같이 위치센서의 LSB 신호를 입력받아 이를 출력하고 저장하는 디플립플롭(11A)(11B)와, 상기 디플립플롭(11A)(11B)의 데이타를 입력받아 노아링(NOR)하는 제1노아게이트(12)와, 상기 제1노아게이트(12)의 status 신호가 로우(L)이면 인에이블(EN)되어 LSB 진폭데이타를 출력하는 제1카운터(13)와, 클럭신호를 카운터에 입력하는 클럭발생기(20)와, 상기 위치센서의 LSB 신호를 노아링(NOR)하는 제2노아 게이트(31)와, 상기 제2노아게이트(31)의 출력신호가 반전되어 입력될때 인에이블 (EN)되어 증가된 위치데이타(LSB 유지시간)를 출력하는 제2카운터(32)로 구성된 것으로, 이의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

진폭계산회로부(10)는 LSB(Least Significant Bit)의 폭을 계산하는 회로로써 플립플롭(30)(40)과 게이트 소자(50)를 이용하여 LSB 폭을 추출하고, 카운터(60)에 도 2의 (다)와 같이 오실레이터(70) 출력으로 카운팅 한다.

또한, 동작은 start 신호로 시작되고, 분해율증가 카운터회로(20)는 위치 데이타를 읽는 시점의 LSB 유지시간을 카운트하며, 상기 LSB의 상태가 변할때 마다 (자)와 같이 카운터(80)가 초기화되고, 오실레이터(70)의 출력으로 카운팅 된다.

따라서, 위치센서의 출력중 LSB의 폭을 계산하고, 위치 데이타를 읽는 시점의 LSB 유지시간을 계산하여 최소 분해단위인 LSB 보다 더욱 세분화된 위치 데이타를 계산하여 분해율을 증가시킨다.

도 3은 본 발명 위치센서 분해율 증가방법의 신호흐름도로서, 스타트(start) 신호가 입력되어 LSB 진폭계산을 시작하여 완료되면 status가 로우(L)가 되어 LSB 진폭데이타, 위치데이타 및 LSB 유지시간을 리드(read)는 하는 단계와(S1-S5), 이후 정회전(CW)이면 위치데이타+(n/N*위치센서분해능)의 위치데이타를 계산하고 아니면 위치데이타+(n/N*위치센서분해능)의 위치데이타를 계산하는 단계(S6-S8)로이루어진다.

그리고, LSB 진폭계산회로와 분해율증가 카운터회로를 이용함으로써 정확한 위치 데이타가 계산되어 제어장치의 성능을 향상시키게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 위치센서의 분해율을 증가시킬 수 있는 회로를 구성함으로써 위치센서의 분해율보다 더 세분화된 위치 데이타를 계산하여 위치센서가 사용되는 제어장치의 제어성능을 향상시키고, 저분해능의 센서를 사용함으로 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 위치센서의 LSB 신호를 입력받아 이를 출력하고 저장하는 디플립플롭(11A)(11B)와, 상기 디플립플롭(11A)(11B)의 데이타를 입력받아 노아링(NOR)하는 제1노아게이트(12)와, 상기 제1노아게이트(12)의 status 신호가 로우(L)이면 인에이블(EN)되어 LSB 진폭데이타를 출력하는 제1카운터(13)와, 클럭신호를 카운터에 입력하는 클럭발생기(20)와, 상기 위치센서의 LSB 신호를 노아링(NOR)하는 제2노아 게이트(31)와, 상기 제2노아게이트(31)의 출력신호가 반전되어 입력될때 인에이블 (EN)되어 증가된 위치데이타(LSB 유지시간)를 출력하는 제2카운터(32)로 구성된 것을 특징으로 하는 위치센서 분해율 증가장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제2카운터(32)는 LSB의 상태가 변할때 마다 초기화됨을 특징으로 하는 위치센서 분해율 증가장치.
3. 스타트(start) 신호가 입력되어 LSB 진폭계산을 시작하여 완료되면 status가 로우(L)가 되어 LSB 진폭데이타, 위치데이타 및 LSB 유지시간을 리드(read)는 하는 단계와(S1-S5), 이후 정회전(CW)이면 위치데이타+(n/N*위치센서분해능)의 위치데이타를 계산하고 아니면 위치데이타+(n/N*위치센서분해능)의 위치데이타를 계산하는 단계(S6-S8)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치센서 분해율 증가방법.