KR19980087163A - Method for operating absolute position detector - Google Patents

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KR19980087163A
KR19980087163A KR1019980017901A KR19980017901A KR19980087163A KR 19980087163 A KR19980087163 A KR 19980087163A KR 1019980017901 A KR1019980017901 A KR 1019980017901A KR 19980017901 A KR19980017901 A KR 19980017901A KR 19980087163 A KR19980087163 A KR 19980087163A
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position detector
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KR1019980017901A
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Korean (ko)
Inventor
후베르트 람
귄터 하데르어
Original Assignee
랄프 홀거 베렌스
로베르트 보쉬 게엠베하
호르스트 비에르스펙커
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
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    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
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Abstract

본 발명은 서로를 향해 이동이 가능한 두개 이상의 부품(28, 30)으로 구성되는 절대 위치 검출기를 작동하기 위한 방법에 관한 것이다. 절대 위치 검출기(26)의 제 1 부품(28)에는 서로 다른 방향으로 자화된 두개 이상의 세그먼트(28a, 28b)가 있고, 제 2 부품(30, 11)에는 하나 이상의 자계 센서(32, 34)가 있어서, 이 자계 센서(32, 34)가 제 1 부품(28)의 자계를 파악해서, 자계의 분력들의 부호에 따라 지정된 방향으로 레벨이 두 개인 신호로 변환한다. 레벨은 신호 처리 장치(20)에 전달되고, 신호 처리 장치(20)에 의해 제 1 부품(28)의 제 2 부품(30, 11)에 대한 상대 위치를 검출하기 위해 평가된다. 본 발명에 따른 방법에 따르면 제 1 부품(28)이 제 2 부품(30, 11)에 대해 상대적으로 정지하면서 하나 이상의 자계 센서(32, 34)의 작동이 중단되기 전에 자계 센서(32, 34)로부터 생성된 레벨이 저장되고, 자계 센서(32, 34)의 작동이 재개되면 레벨이 새로 파악되어 저장된 레벨과 비교된다. 이 경우 측정된 레벨이 저장된 레벨과 일치하지 않으면 유효한 레벨 변동으로 평가된다.The present invention relates to a method for operating an absolute position detector consisting of two or more components 28, 30 which are movable towards each other. The first component 28 of the absolute position detector 26 has two or more segments 28a, 28b magnetized in different directions, and the second component 30, 11 has one or more magnetic field sensors 32, 34. In this case, the magnetic field sensors 32 and 34 grasp the magnetic field of the first component 28 and convert it into a signal having two levels in the designated direction according to the sign of the components of the magnetic field. The level is transmitted to the signal processing apparatus 20 and evaluated by the signal processing apparatus 20 to detect the relative position of the first component 28 with respect to the second components 30, 11. According to the method according to the invention, the magnetic field sensors 32, 34 are stopped before the operation of the one or more magnetic field sensors 32, 34 stops while the first component 28 stops relative to the second component 30, 11. The level generated from is stored and when the operation of the magnetic field sensors 32 and 34 is resumed, the level is newly identified and compared with the stored level. In this case, if the measured level does not match the stored level, it is evaluated as a valid level change.

Description

절대 위치 검출기를 작동하기 위한 방법Method for operating absolute position detector

DE-OS 42 32 950으로부터 신호 처리 장치에 의해 제어되는 전동 구동장치(electromotive driving device)가 설치된 가동 부품의 위치 결정을 위한 장치가 소개되었다. 구동장치에는 가동 부품의 실제 위치를 검출하기 위해 인크리멘털 위치 검출기가 배치된다. 인크리멘털 위치 검출기는 전동기의 회전자 축 위에 배치된 마그네트 휠(magnet wheel)로 구성되는데, 마그네트 휠에는 서로 다른 방향으로 자화(magnetization)된 여러 개의 세그먼트 및 프레임이 고정되도록 배치된 자계 센서들이 있다. 신호 검출기의 역할을 하는 자계 센서들은 자계 센서의 각 위치에서 우세한 남쪽 혹은 북쪽 방향으로의 자화를 두 개의 서로 다른 레벨이 있는 신호로 변환한다. 자계 센서 중 하나에서 일어나는 두 레벨 변동 사이에서 마그네트 휠이 세그먼트의 크기만큼 자계 센서에 대해 상대 이동을 한다. 연속하는 상이한 레벨을 계수하고, 전동기의 회전자 축의 회전 방향에 따라 계수기를 증가 또는 감소시킴으로써 교정 위치에 대한 가동 부품의 상대적인 실제 위치를 파악한다.From DE-OS 42 32 950 a device for the positioning of moving parts is provided which is equipped with an electromotive driving device controlled by a signal processing device. The drive is arranged with an incremental position detector to detect the actual position of the moving part. The incremental position detector consists of a magnet wheel placed on the rotor shaft of the motor, which has magnetic sensors arranged to hold several segments and frames magnetized in different directions. . Magnetic field sensors, which act as signal detectors, convert the magnetization in the south or north direction prevailing at each position of the magnetic field sensor into a signal with two different levels. The magnet wheel moves relative to the magnetic field sensor by the size of the segment between two level variations that occur in one of the magnetic field sensors. By counting different successive levels and increasing or decreasing the counter according to the direction of rotation of the rotor shaft of the motor, the relative actual position of the movable part relative to the calibration position is determined.

전동기의 회전자 축이 정지할 때 가령 에너지 절약 등의 이유로 자계 센서의 전원 장치가 차단되도록 한 경우 계수상의 오류가 발생할 수 있다. 그 결과 가동 부품의 실제 위치를 인크리멘털 검출하는 과정에 오류가 발생함으로써 위치 검출을 재교정할 필요가 생긴다.When the rotor shaft of the motor is stopped, for example, energy saving, etc., the power supply of the magnetic field sensor is cut off, a counting error may occur. As a result, an error occurs in the process of incremental detection of the actual position of the movable part, which necessitates the need to recalibrate the position detection.

이에 비해 청구범위 제 1 항에 따른 방법은 자계 센서의 전원 장치가 차단됨으로써 자계 센서의 작동이 중단되더라도 레벨의 변화를 정확하게 검출할 수 있다는 장점이 있다. 자계 센서가 많을 때 나타나는 스위칭 히스테리시스로 인해, 부호가 반전된 다음 자계 센서에 의해 검출된 방향으로 기자력의 분력(component)이 매우 작은 경우에는 생성된 레벨이 분력의 실제 부호와 일치하지 않고, 특정한 기자력의 한계치를 초과할 때까지 반전된 부호, 즉, 부호 반전 이전에 분력이 가졌던 부호와 일치하게 된다.On the other hand, the method according to claim 1 has an advantage that the change of the level can be accurately detected even when the operation of the magnetic field sensor is stopped due to the power supply of the magnetic field sensor being cut off. Due to switching hysteresis, which occurs when there are many magnetic sensors, if the component of the magnetomotive force is very small in the direction detected by the magnetic field sensor after the sign is reversed, the generated level does not coincide with the actual sign of the component. The inverted sign, i.e., the sign that had the component weight before the sign inversion, until the threshold is exceeded.

이같은 부호 반전은 서로 다른 방향으로 자화된 제 1 부품의 세그먼트들의 (히스테리시스 영역을 규정하는) 전이 영역이 자계 센서의 옆을 통과할 때 나타난다. 제 1 부품의 제 2 부품에 대한 상대 이동이 히스테리시스 영역에서 정지하고, 자계 센서가 작동을 멈추면, 상황에 따라 작동을 멈추기 전에 잘못된 레벨이 생성되기도 한다. 자계 센서가 다시 작동하면 히스테리시스 효과가 사라지고, 자계 분력의 실제 부호에 따라 레벨이 옳게 생성된다. 이같은 효과 때문에 제 1 부품의 자화된 세그먼트가 자계 센서에 의한 검출 과정에서 고려되지 않게 되고, 검출 결과 유도된 수치들에 오류가 발생하게 된다. 본 발명에 따른 방법으로 자계 센서가 작동을 멈추었을 때 이같은 스위칭 히스테리시스를 검출할 수 있다. 또한 레벨 변동이 유효한지, 즉, 레벨 변동이 제 1 부품이 제 2 부품에 대해 상대적으로 이동함에 따라 자계가 변화한 것으로 인해 야기된 것인지 파악할 수 있기 때문에, 레벨을 평가할 때 이에 대해 적절한 반응이 이루어지도록 할 수 있다.This sign inversion occurs when the transition region (which defines the hysteresis region) of the segments of the first part magnetized in different directions passes through the side of the magnetic field sensor. If the relative movement of the first part relative to the second part stops in the hysteresis region, and the magnetic field sensor stops operating, in some cases an incorrect level may be generated before stopping the operation. When the magnetic field sensor is activated again, the hysteresis effect disappears and the level is generated correctly according to the actual sign of the magnetic field component. Due to this effect, the magnetized segment of the first component is not considered in the detection process by the magnetic field sensor, and an error occurs in the values derived as a result of the detection. Such a switching hysteresis can be detected when the magnetic field sensor is deactivated by the method according to the invention. It is also possible to determine whether the level variation is valid, that is, whether the level variation is caused by a change in the magnetic field as the first component moves relative to the second component, so that an appropriate response is made when evaluating the level. Can be lost.

청구범위 제 1 항에 종속된 청구항들은 본 발명을 유리하게 발전시킨 형태들이다.The claims dependent on claim 1 are advantageously developed forms of the invention.

하나 이상의 자계 센서가 작동을 멈추었을 때 유효한 레벨 변동이 확인되면, 신호 처리 장치를 통해 지정된, 제 1 부품의 제 2 부품에 대한 상대 위치가 레벨 변동에 따라 교정되기 때문에 유리하다. 특히, 세그먼트들을 인크리멘털 검출하는 경우, 즉, 이전의 검출에 대해 상대적으로 인크리멘털 검출하는 경우 자계 센서의 전원 장치가 빈번하게 차단되면 자계 센서가 작동을 멈춤으로써 야기된 검출 오류들이 하나의 히스테리시스 영역에서 합산됨으로써 위치 검출시 허용되지 않을 정도로 막대한 오차가 발생할 수 있다. 여기서, 제안되는 교정을 통해 절대 위치 검출기를 고정적으로 설치하는 데 드는 추가 비용을 절감할 수 있다.If a valid level change is identified when one or more magnetic field sensors have stopped operating, it is advantageous because the relative position of the first part, designated by the signal processing device, relative to the second part is corrected according to the level change. In particular, in the case of incremental detection of segments, that is, incremental detection relative to the previous detection, if the power supply of the magnetic field sensor is frequently cut off, the detection errors caused by the magnetic field sensor stopping operation are one of the By adding up in the hysteresis region, a huge error may occur so that it is not allowed to detect the position. Here, the proposed calibration reduces the additional cost of fixed installation of the absolute position detector.

레벨의 변동을 파악해서 레벨 변동시 계수기가 제 1 부품의 제 2 부품에 대한 상대 이동 방향에 따라 증가 또는 감소되도록 하면, 즉, 1만큼 높아지거나 낮아지도록 하면 위치 검출을 위한 자계 센서의 레벨을 매우 간단하게 평가할 수 있다. 이 경우 계수기가 이동된 부품의 출발 위치에 대한 상대 위치를 나타내게 되고, 인크리멘털 위치 검출을 위해 계수기를 평가할 수 있게 된다. 레벨 변동은 신호 처리 장치에 설치된 하나 혹은 여러 개의 간단한 디지털 계수기로 계수하거나, 또는 프로그램 제어방식으로 계수할 수도 있다.By identifying the level change, if the counter is increased or decreased depending on the relative movement direction of the first part with respect to the second part, that is, by increasing or decreasing by 1, the level of the magnetic field sensor for position detection is very high. It can be evaluated simply. In this case, the counter shows the relative position with respect to the starting position of the moved part, and the counter can be evaluated for the incremental position detection. The level variation may be counted by one or several simple digital counters installed in the signal processing device or by program control.

제 1 부품의 자계를 검출하는 두 개의 자계 센서를 사용하기 때문에 위치 검출이 여유성(redundancy)을 갖게 된다는 장점이 있다. 또한, 세그먼트와 자계 센서들을 특정하게 기하학적으로 구성하는 경우 두 부품의 서로를 향한 이동 방향을 두 자계 센서의 레벨의 위상 편이를 평가함으로써 지정할 수 있다.The use of two magnetic field sensors for detecting the magnetic field of the first component has the advantage that position detection has redundancy. In addition, in the case of the specific geometrical configuration of the segment and the magnetic field sensors, the direction of movement of the two components toward each other can be designated by evaluating the phase shift of the levels of the two magnetic field sensors.

두 개의 자계 센서를 사용하면 두 부품의 상대 위치를 검출할 때 상황에 따라 간단하게 오류를 검출할 수 있게 되기도 한다. 자화된 세그먼트들의 경계 간의 간격이 두 자계 센서 간의 간격과 일치하지 않고, 작동을 멈춘 동안 두 자계 센서에서 레벨 변동이 발생한 경우, 두 부품의 서로에 대한 일정한 위치가 무효로 간주된다. 즉, 상기 전제 조건 하에서는 외부 조작을 통해 가동 부품이 조정되었거나, 평가 논리에 오류가 발생한 경우에만 이같은 상황이 나타날 수 있다. 자계 센서들이 작동을 멈춘 상태이기 때문에, 인크리멘털 검출된 위치가 두 가동 부품의 서로에 대한 실제 위치를 나타내는 지가 더 이상 확실치 않다. 이같은 경우 인크리멘털 위치 검출을 재교정할 수 있다. 반대로 두 개의 자계 센서 중 정확하게 하나에서 레벨이 변동하면, 가정된 유효한 레벨 변동에 따라 위치 교정이 이루어지기 때문에 유리하다. 이 경우 레벨이 변동한 자계 센서의 스위칭 히스테리시스부터 시작해야 할 가능성이 높다.The use of two magnetic sensors also makes it easier to detect errors, depending on the situation, when detecting the relative positions of two components. If the spacing between the boundaries of the magnetized segments does not coincide with the spacing between the two magnetic sensors, and if level fluctuations occur in the two magnetic sensors while the operation is stopped, the constant position of the two parts with respect to each other is considered invalid. That is, under the above prerequisites, such a situation may occur only when the movable part is adjusted through an external operation or an error occurs in the evaluation logic. Since the magnetic field sensors are inactive, it is no longer certain whether the incremental detected position represents the actual position of the two moving parts relative to each other. In such cases, incremental position detection can be recalibrated. Conversely, if the level fluctuates in exactly one of the two magnetic field sensors, it is advantageous because the position calibration is made according to the assumed effective level fluctuations. In this case, it is likely to start with the switching hysteresis of the magnetic field sensor whose level has changed.

절대 위치 검출기가 전동기에 의한 구동장치에 배치되어 있는 경우, 특히 윈도우나 슬라이딩 선루프, 틸팅 선루프 등 자동차의 가동 부품을 조절하기 위해 배치되어 있는 경우 이같은 방법이 주로 사용된다. 절대 위치 검출기의 제 1 부품은 마그네트 휠로서 전동기의 회전자 축 위에 비틀리지 않도록 고정되고, 제 2 부품은 자계 센서를 가진 전자 보드(electronic board) 등의 형태로 전동 구동장치의 케이스에 프레임이 고정되도록 배치되어 있으며, 절대 위치 검출기는 마그네트 휠과 전동기 회전자 축의 전동기 고정자에 대한 상대적인 회전을 검출한다. 마그네트 휠로서의 제 1 부품을 구동장치의 케이스에 움직이지 않도록 배치하고, 자계 센서가 전동기의 회전자 축과 함께 회전하도록 하는 방법도 생각해 볼 수 있다. 특히, 발전기에 전원이 차단되었을 경우 동력 소비량이 큰 자계 센서들의 작동을 정지시켜야만 자동차의 축전지를 보호할 수 있다. 이 경우 본 발명에 따른 방법에 의해 절대 위치 검출기가 올바르게 작동할 수 있도록 할 수 있다.This method is mainly used when the absolute position detector is arranged in a drive by an electric motor, especially when it is arranged to adjust moving parts of a vehicle such as a window, a sliding sunroof, a tilting sunroof. The first part of the absolute position detector is a magnet wheel, which is fixed not to twist on the rotor shaft of the motor, and the second part is fixed to the case of the electric drive in the form of an electronic board having a magnetic field sensor. The absolute position detector detects a rotation relative to the motor stator of the magnet wheel and the motor rotor shaft. A method of arranging the first part as a magnet wheel so as not to move in the case of the driving device and allowing the magnetic field sensor to rotate together with the rotor shaft of the electric motor can also be considered. In particular, when the power supply to the generator is cut off, it is necessary to stop the operation of the magnetic field sensors having a large power consumption to protect the battery of the vehicle. In this case the method according to the invention makes it possible for the absolute position detector to work correctly.

전동기 회전자 축의 전동기 고정자에 대한 상대적인 회전으로부터 구동장치에 의해 움직여진 가동 부품의 위치를 검출하는 경우 본 발명에 따른 방법에 따라 절대 위치 검출기를 작동시키면 매우 유리하다. 종래 위치를 재교정하기 위해 마이크로 스위치를 가동 부품의 제한 정지부(limit stop)에 설치하거나, 또는 절대 위치를 검출하기 위한 다른 수단들을 사용해온 반면, 본 발명에 의해 절대 위치 검출기를 작동시키면 오류가 발생하는 계수의 수를 대폭 줄일 수 있다. 그 결과 재교정을 위한 절차 단계도 줄어들고, 마이크로 스위치를 이용한 재교정 대신 적은 비용으로 구현할 수 있는 간편한 다른 방법을 통해 재교정을 할 수 있다. 가령 전동기 전류를 제한 정지부를 향해 이동시키고 파악함으로써 재교정을 하는 방법 등을 생각해 볼 수 있다. 상황에 따라서는 재교정 자체를 완전히 생략할 수도 있다. 그러나 마이크로 스위치를 계속 사용해야 하는 경우라도 마이크로 스위치의 마모가 줄어듦으로써 수명이 연장된다. 또한 재교정을 위해 소요되는 시간이 대폭 단축되기 때문에 조작이 간편해진다.It is very advantageous to operate the absolute position detector according to the method according to the invention when detecting the position of the movable part moved by the drive from the rotation of the motor rotor shaft relative to the motor stator. Whereas conventional microswitches have been installed in the limit stop of moving parts to recalibrate the position, or other means have been used to detect the absolute position, operating the absolute position detector in accordance with the present invention can lead to errors. The number of coefficients generated can be greatly reduced. The result is fewer procedural steps for recalibration, and can be recalibrated in a simpler way that can be implemented at lower cost instead of recalibration with a microswitch. For example, a method of recalibration may be considered by moving and grasping the motor current toward the limit stop. In some situations, the recalibration itself may be omitted entirely. However, even if the microswitch must continue to be used, its life is extended by reducing the wear of the microswitch. In addition, the time required for recalibration is greatly reduced, which simplifies operation.

제 1 부품과 제 2 부품의 속도 및/또는 가속도 및/또는 서로에 대한 상대 이동의 이동 방향 및/또는 이동된 부품에 의해 전달되는 힘을 결정하기 위해 레벨이 평가되는 경우에도 본 발명에 따른 방법을 사용하면 유리하다. 절대 위치 검출기의 위치 변화를 정확하게 파악하고, 이 수치들이 부품의 서로에 대한 위치 변화에 따라 좌우되기 때문에, 위치 변화를 검출할 때 오류가 감소된다.The method according to the invention even if the level is evaluated to determine the speed and / or acceleration of the first part and the second part and / or the direction of movement of relative movement with respect to each other and / or the force transmitted by the moved part. It is advantageous to use. Accurately grasp the position change of the absolute position detector, and since these values depend on the position change of the parts relative to each other, the error is reduced when detecting the position change.

본 발명에 따른 방법을 발전시키면 부품들을 제 1 부품의 자화된 세그먼트들 간의 히스테리시스 영역에 의해 지정된 위치로 매우 정확하게 포지셔닝할 수 있다. 이처럼 정확한 포지셔닝은, 부품들을 반복해서 히스테리시스 영역의 크기보다 작은 간격만큼 서로를 향해 이동시키고, 하나 이상의 자계 센서의 작동이 정지되고, 지정된 시간이 경과하면, 작동이 정지되기 전에 저장된 자계 센서의 레벨이 작동이 재개된 다음 생성된 레벨과 더 이상 일치하지 않게 될 때까지 다시 작동이 개시됨으로써 이루어진다. 이 경우 자계 센서가 제 1 부품의 한 히스테리시스 영역을 검출한다. 회전하는 마그네트 휠 위에 서로 다른 방향으로 자화된 n개의 세그먼트들이 있을 경우 n개의 히스테리시스 영역이 생기고, 그 결과 m개의 자계 센서가 사용될 경우 n*m개의 위치까지 절대 위치 검출기의 일반적인 해상도를 훨씬 초과하는 높은 정확도로 조정할 수 있다. 일반적으로 해상도가 자화된 세그먼트의 크기보다 높지 않은 반면, 여기서는 일반적으로 훨씬 더 작은 히스테리시스 영역의 크기와 같다.Advancing the method according to the invention makes it possible to position the parts very precisely in a position designated by the hysteresis region between the magnetized segments of the first part. This accurate positioning allows the components to be repeatedly moved toward each other by less than the size of the hysteresis region, the operation of one or more magnetic sensors is stopped, and after a specified time the level of the stored magnetic sensors is Operation is resumed after operation resumes until it no longer matches the generated level. In this case, the magnetic field sensor detects one hysteresis region of the first component. If there are n segments magnetized in different directions on a rotating magnet wheel, there will be n hysteresis regions, resulting in high values far exceeding the absolute resolution of absolute position detectors up to n * m positions when m magnetic field sensors are used. Can be adjusted with accuracy While the resolution is generally not higher than the size of the magnetized segment, it is generally equal to the size of a much smaller hysteresis region.

가령 부품들을 구동하는 장치의 매우 짧은 작동 펄스(operating pulse)를 이용하는 등의 방법으로 자화된 세그먼트들의 크기보다 작은 간격만큼 부품들이 서로를 향해 이동하도록 할 수 있다.The parts can be moved towards each other by an interval less than the size of the magnetized segments, for example by using a very short operating pulse of the device driving the parts.

본 발명을 또 다르게 발전시킨 형태는, 하나 이상의 자계 센서의 전원을 차단함으로써 자계 센서의 작동을 중단할 때 센서 출력의 상태에 따라 센서의 위치에서 실제로 일어난 부호 반전에 기인하지 않은 레벨 변동이 일어날 수도 있다는 본 발명에 의한 인식에 기초한다. 이같은 레벨 변동은 오히려 전원 차단에 의해, 그리고 전자 구동장치 또는 절대 위치 검출기 자체의 용량성 저항과 유도 저항에 의해 발생한 진동에 기인한다. 이같은 효과는 특히 홀 센서(Hall sensor) 등의 자계 센서가 소위 개방 컬렉터 출력(open collector output)을 가질 때 나타난다. 따라서 본 발명에 의해 제 1 부품이 제 2 부품에 대해 정지했을 때 자계 센서의 작동이 중단된 동안 자계 센서로부터 신호 처리 장치에 전달된 레벨들이 무효로 평가되고, 인크리멘털 위치 검출 등에서 고려되지 않게 된다. 그 결과 마그네트 휠의 이동에 기인한 레벨 변동만이 계수되게 된다.Another development of the present invention is that, when interrupting the operation of the magnetic field sensor by shutting off the power supply of one or more magnetic field sensors, a level variation may occur due to the sign inversion actually occurring at the position of the sensor depending on the state of the sensor output. It is based on the recognition by the present invention. This level fluctuation is rather due to power interruptions and to vibrations generated by the capacitive and inductive resistors of the electronic drive or absolute position detector itself. This effect appears especially when a magnetic field sensor such as a Hall sensor has a so-called open collector output. Therefore, according to the present invention, when the first part stops with respect to the second part, the levels transmitted from the magnetic field sensor to the signal processing device while the operation of the magnetic field sensor is stopped are invalidated, and are not considered in incremental position detection or the like. do. As a result, only the level variation due to the movement of the magnet wheel is counted.

본 발명에 따른 방법의 한 유리한 형태에서는 신호 처리 장치가 프로그램 제어 방식으로 운영된다. 레벨이 변동하면, 대개 신호 처리 장치의 마이크로 컨트롤러에 의해 실행되고, 위치 검출 외에도 다양한 기능을 포함할 수 있는 정상 동작 모드가 중단되고, 인터럽트 부프로그램(interrupt subprogram)이 실행되어(인터럽트), 여기서 레벨 변동이 평가된다. 레벨 변동이 평가된 다음 정상 동작 모드가 재개된다. 레벨 변동을 정상 동작 모드로부터 분리시켜 인터럽트 부프로그램에서 평가함으로써 유효한 레벨 변동을 평가할 수 있다. 그리고 복잡한 프로그램 부분을 처리하는 동안에도 유효한 레벨 변동이 소실되지 않는다. 게다가 본 발명에 따른 방법은 인터럽트 부프로그램에서 쉽게 구현된다.In an advantageous form of the method according to the invention, the signal processing device is operated in a program controlled manner. When the level fluctuates, it is usually executed by the microcontroller of the signal processing device, the normal operating mode which may include various functions in addition to the position detection is interrupted, and the interrupt subprogram is executed (interrupted), where the level is The variation is evaluated. After the level change is evaluated, the normal operating mode resumes. Effective level variations can be evaluated by separating the level variation from the normal operating mode and evaluating it in the interrupt subprogram. And valid level variations are not lost while processing complex program parts. Moreover, the method according to the invention is easily implemented in an interrupt subprogram.

이 방법의 다른 하나의 매우 단순한 형태의 경우에, 자계 센서의 작동이 중단되기 전에 식별 문자가 설정되도록 하여, 작동이 재개된 다음 식별 문자가 리셋되고, 식별 문자가 설정되면 레벨 변동이 평가되지 않도록 할 수 있다. 이 경우 인터럽트 부프로그램은 식별 문자가 설정되었는지 감시하고, 식별 문자가 설정되었는지 여부에 따라 레벨 변동을 유효 혹은 무효로 평가한다. 레벨 변동이 무효로 평가되면 레벨 변동이 인크리멘털 위치 검출에서 고려되지 않는다.In the other very simple form of this method, the identification character is set before the magnetic field sensor stops operating, so that after the operation is resumed, the identification character is reset, and if the identification character is set, the level variation is not evaluated. can do. In this case, the interrupt subprogram monitors whether an identifier is set and evaluates the level change as valid or invalid depending on whether it is set. If the level variation is evaluated as invalid, the level variation is not taken into account in incremental position detection.

본 발명에 따른 방법의 그밖의 유리한 형태들은 하위 청구항들과 다음 실시예를 참조한다.Other advantageous forms of the method according to the invention refer to the subclaims and the following examples.

도 1은 본 발명에 의한 방법에 따라 작동하는 장치의 블록선도.1 is a block diagram of an apparatus operating according to the method according to the invention.

도 2a는 본 발명에 따른 방법의 흐름도.2a is a flow chart of a method according to the invention.

도 2b는 본 발명에 따른 방법의 흐름도.2b is a flow chart of a method according to the invention.

도 3은 도 2a 및 도 2b에 따라 본 발명에 따른 방법을 발전시킨 형태의 흐름도.3 is a flow chart in the form of an evolution of the method according to the invention according to FIGS. 2A and 2B;

도 4a는 본 발명에 따른 방법을 발전시킨 두 번째 형태의 흐름도.4a is a flow diagram of a second form of development of the method according to the invention;

도 4b는 본 발명에 따른 방법을 발전시킨 두 번째 형태의 흐름도.4b is a flow diagram of a second form of development of the method according to the invention;

도 4c는 본 발명에 따른 방법을 발전시킨 두 번째 형태의 흐름도.4c is a flow diagram of a second form of development of the method according to the invention;

본 발명에 따른 방법이 도 1에 도시된 장치에 구현되어 있다. 전동기(12)가 장착된 전동 구동장치(10)가 기어(14)를 거쳐 가동 부품(16)을 구동한다. 여기서 가동 부품은 예를 들어 자동차의 슬라이딩 선루프, 틸팅 선루프나 윈도우, 좌석 조절장치, 거울 조절장치, 에어 컨디셔너 등의 환기 밸브 등을 가리킨다. 전동기(12)에는 전동기(12)의 고정자(11)에 대해 상대적으로 회전하는 회전자 축(13)이 있다. 신호 처리 장치(20)는 조작 기소(22)에 의해 지정된 조정 명령에 따라 구동 회로(18)를 거쳐 전동기(12)를 제어 및/또는 조정한다. 구동 회로(18)는 전동기(12)에 에너지를 공급하고, 에너지 공급, 즉, 클록 펄스를 변화시키는 등의 방법으로 전동기(12)의 속도에 영향을 미치고, 신호 처리 장치(20)로부터 전달된 제어 신호(24)에 따라 회전방향에 영향을 미친다.The method according to the invention is implemented in the apparatus shown in FIG. 1. The electric drive apparatus 10 equipped with the electric motor 12 drives the movable component 16 via the gear 14. Here, the movable part refers to, for example, a sliding sunroof of a vehicle, a tilting sunroof or a window, a seat adjuster, a mirror adjuster, a ventilation valve such as an air conditioner, and the like. The electric motor 12 has a rotor shaft 13 that rotates relative to the stator 11 of the electric motor 12. The signal processing apparatus 20 controls and / or adjusts the electric motor 12 via the drive circuit 18 according to the adjustment instruction specified by the operation indictment 22. The drive circuit 18 affects the speed of the electric motor 12 by supplying energy to the electric motor 12, changing the clock pulse, or the like, and transmitted from the signal processing device 20. The direction of rotation is influenced by the control signal 24.

전동기(12)에는 절대 위치 검출기(26)가 있는데, 절대 위치 검출기(26)는 전동기(12)의 회전자 축(13) 위에 비틀림이 불가능하도록 배치된 제 1 부품(28) 및 도면에는 자세히 그려지지 않은 모터 프레임에 고정자(11)와 마찬가지로 배치된 전자 보드 형태의 제 2 부품(30)으로 구성된다.The electric motor 12 has an absolute position detector 26, which is drawn in detail in the drawings and the first part 28 arranged to be non-twistable on the rotor shaft 13 of the electric motor 12. It consists of the 2nd component 30 of an electronic board form similarly to the stator 11 in the unsupported motor frame.

제 1 부품(28)은 서로 다른 방향으로 자화된 두 개의 세그먼트(28a, 28b)를 갖는 마그네트 휠의 형태로 제작된다. 자화된 세그먼트들(28a, 28b) 간의 전이 영역에는 히스테리시스 영역(29)이 위치한다. 제 2 부품의 역할을 하는 전자 보드(30) 위에는 자계 센서의 역할을 하는 두 개의 홀 센서(32, 34)가 마그네트 휠(28)의 원주 방향으로 90˚의 각도를 이루며 배치되어 있다. 홀 센서(32, 34)는 자계의 분력의 부호에 따라 홀 센서(32, 34)의 센서 표면의 법선에 의해 지정된 방향으로 레벨이 있는 센서 신호(36, 38)를 생성시킨다. 두 개의 히스테리시스 영역(29) 중 하나가 홀 센서(32, 34)의 옆을 통과하면, 표면의 법선 방향에서 자계의 분력의 부호가 반전된다. 센서 신호들(36, 38)은 신호 처리 장치(20)의 입력 인터페이스(39)를 거쳐 전달되어 있다. 센서 구동 회로(42)로부터 도선(44, 46)을 거쳐 두 개의 홀 센서(32, 34)에 에너지가 공급된다. 신호 처리 장치(20)는 작동 신호(48)에 의해 센서 구동 회로(42)를 조정하고, 에너지 공급을 차단함으로써 홀 센서(32, 34)의 작동을 정지시키거나 재개할 수 있다.The first component 28 is made in the form of a magnet wheel having two segments 28a and 28b magnetized in different directions. The hysteresis region 29 is located in the transition region between the magnetized segments 28a and 28b. On the electronic board 30 serving as the second component, two Hall sensors 32 and 34 serving as magnetic field sensors are disposed at an angle of 90 ° in the circumferential direction of the magnet wheel 28. Hall sensors 32 and 34 generate sensor signals 36 and 38 having a level in the direction specified by the normal of the sensor surface of Hall sensors 32 and 34 in accordance with the sign of the component of the magnetic field. When one of the two hysteresis regions 29 passes by the side of the hall sensors 32, 34, the sign of the component of the magnetic field in the normal direction of the surface is reversed. Sensor signals 36 and 38 are transmitted via an input interface 39 of the signal processing device 20. Energy is supplied from the sensor drive circuit 42 to the two Hall sensors 32 and 34 via the conductive wires 44 and 46. The signal processing apparatus 20 can stop or resume the operation of the hall sensors 32 and 34 by adjusting the sensor drive circuit 42 by the operation signal 48 and cutting off the energy supply.

도 1에서 볼 수 있는 장치는 도 2a와 2b에 흐름도로 그려진, 절대 위치 검출기(26)를 작동하기 위한 방법에 따라 작동된다. 도 2a는 마그네트 휠(28)의 전자 보드(30)에 대한 상대적인 위치를 검출함으로써 마그네트 휠(28)의 고정자(11)에 대한 상대적인 위치를 검출하기 위해 절대 위치 검출기(26)가 작동되는 과정을 보여준다. 센서 신호(36, 38)의 레벨이 신호 처리 장치로부터 입력 인터페이스(39)를 거쳐 이 과정의 단계(51)에서 판독입력된다. 단계(53)에서는 입력 인터페이스(39)에 의해 두 개의 레벨 중 하나가 변화되었는지가 감시된다. 마그네트 휠(28)이 홀 센서(32, 34)에 대해 상대 이동하고, 해당 홀 센서에 의해 파악된 자계의 분력들의 부호가 반전되면 레벨 중 하나가 변화한다. 그러면 입력 인터페이스(39)가 H 레벨을 마이크로 컨트롤러(21)의 인터럽트 요구(IRQ) 입력에 놓음으로써, 단계(55)에서 신호 처리 장치(20)의 마이크로 컨트롤러(21)의 정상 동작 모드가 중단된다(인터럽트). 마이크로 컨트롤러(21)는 단계(56)에서 인터럽트 부프로그램을 실행하는데, 여기서 해당 홀 센서(32 또는 34)에 할당된 계수기가 신호 처리 장치(20)에 의해 전동기(12)의 회전 방향에 따라 증가 또는 감소된다. 평가 루틴이 완료된 다음 신호 처리 장치(20)의 마이크로 컨트롤러(21)가 앞서 인터럽트 요구 신호에 의해 중단되었던 위치에서 정상 동작 모드를 재개한다. 과정은 다시 단계(51)로 점프한다.The apparatus seen in FIG. 1 operates according to the method for operating the absolute position detector 26, which is drawn in flow charts in FIGS. 2A and 2B. FIG. 2A illustrates a process in which the absolute position detector 26 is operated to detect a position relative to the stator 11 of the magnet wheel 28 by detecting the position relative to the electronic board 30 of the magnet wheel 28. Shows. The levels of the sensor signals 36, 38 are read out from the signal processing device via the input interface 39 in step 51 of this process. In step 53 it is monitored by input interface 39 whether one of the two levels has changed. When the magnet wheel 28 moves relative to the hall sensors 32 and 34, and the signs of the components of the magnetic field grasped by the hall sensor are reversed, one of the levels changes. The input interface 39 then places the H level at the interrupt request (IRQ) input of the microcontroller 21, thereby stopping the normal operating mode of the microcontroller 21 of the signal processing apparatus 20 in step 55. (Interrupt). The microcontroller 21 executes an interrupt subprogram in step 56 where the counter assigned to the hall sensor 32 or 34 is increased by the signal processing device 20 in accordance with the rotation direction of the electric motor 12. Or reduced. After the evaluation routine is completed, the microcontroller 21 of the signal processing device 20 resumes the normal operation mode at the position where it was previously interrupted by the interrupt request signal. The process jumps back to step 51.

홀 센서(32, 34)에 할당된 계수기들은 신호 처리 장치(20)의 기억장치(47)에 변수의 형태로 구현된다. 계수기의 계수는 가동 부품(16)의 제한 정지부와 일치하는 마그네트 휠(28)의 교정 위치로 표준화된다. 그 결과 계수기의 계수가 전동 구동장치에 프레임이 고정되도록 배치된 홀 센서(32, 34)에 대한 마그네트 휠(28)의 위치 및 전동기(12)의 고정자(11)에 대한 회전자 축(13)의 위치를 나타내게 된다. 따라서 절대 위치 검출기(26)로 전동기 회전자 축(13)의 회전이 검출된다. 또한 계수기를 평가함으로써 가동 부품(16)의 위치가 검출된다.Counters assigned to the hall sensors 32 and 34 are implemented in the form of variables in the storage device 47 of the signal processing device 20. The count of the counter is normalized to the calibration position of the magnet wheel 28 that coincides with the limit stop of the movable part 16. As a result, the coefficients of the counter are located in the position of the magnet wheel 28 with respect to the hall sensors 32, 34 with the frame fixed to the electric drive and the rotor shaft 13 with respect to the stator 11 of the electric motor 12. Will indicate the position of. The rotation of the motor rotor shaft 13 is thus detected by the absolute position detector 26. In addition, the position of the movable component 16 is detected by evaluating the counter.

구동장치(10)의 동력 소비량을 최소화하기 위해 도 2b에 그려진 방법에 따라 경우에 따라서는 전동기 회전자 축(13)이 정지하면 대기 시간이 경과한 다음 홀 센서의 작동이 중단되기도 한다. 단계(57)에서 두 개의 홀 센서(32, 34)로부터 생성된 레벨이 입력 인터페이스(39)를 거쳐 판독입력되고, 신호 처리 장치(20)의 기억장치(47)에 저장된다. 단계(59)에서는 신호 처리 장치(20)로부터 작동 신호(48)를 거쳐 센서 구동 회로(42)가 홀 센서(32, 34)의 전원 장치를 차단하도록 유도된다.In some cases, when the motor rotor shaft 13 is stopped according to the method illustrated in FIG. 2B in order to minimize the power consumption of the driving device 10, the operation of the hall sensor is stopped after the waiting time has elapsed. In step 57, the levels generated from the two Hall sensors 32, 34 are read-in via the input interface 39 and stored in the storage 47 of the signal processing apparatus 20. In step 59, the sensor drive circuit 42 is guided from the signal processing device 20 via the operation signal 48 to shut off the power supply of the hall sensors 32, 34.

예를 들어, 전동기가 다시 작동해야 하는 등 기상 조건(wake up condition)이 충족되면, 단계(60)에서 홀 센서(32, 34)의 전원 장치가 다시 연결된다. 단계(61)에서는 작동 재개 이후 홀 센서(32, 34)로부터 생성된 레벨들이 신호 처리 장치(20)에 의해 다시 파악되고, 판독입력된다. 단계(62)에서는 그때그때 저장된 레벨과 새로 파악된 두 홀 센서(32, 34)의 레벨들이 서로 비교된다. 홀 센서(32)와 홀 센서(34)에서 파악된 레벨과 저장된 레벨이 일치하지 않을 경우, 과정은 단계(67)로 점프한다. 세그먼트들(28a, 28b)은 각각 180˚의 크기이면서도, 홀 센서(32, 34)는 원주 방향으로 90˚의 각도로 배치되어 있기 때문에, 이같은 경우는 고장이 발생했을 때에만 나타난다. 두 개의 홀 센서(32, 34)가 동시에 마그네트 휠(28)의 하나의 히스테리시스 영역(29)에 위치할 수는 없기 때문이다. 예를 들어, 홀 센서(32, 34)의 작동이 중단된 동안 기계적으로 강제 조정이 이루어지면 고장이 발생할 수 있다. 그러나, 레벨 평가시 고장이 미치는 영향에 관해서도 생각해 볼 수 있다. 레벨 평가시 고장이 발생하면 원인을 불문하고 우선 위치 검출부터 비정규화시켜야 한다. 따라서 단계(67)에서 가동 부품(16)을 도면에는 자세히 그려지지 않은 마이크로 스위치로 이동시킴으로써 가동 부품(16)의 위치 검출을 교정한다. 마이크로 스위치는 가동 부품이 교정 위치에 놓일 때 작동되고, 마이크로 스위치가 작동되면 두 계수기의 계수가 지정된 교정 수치로 설정된다. 교정이 완료되면 단계(68)에서 신호 처리 장치가 정상적으로 작동하기 시작한다.For example, if a wake up condition is met, such as when the electric motor has to be turned on again, at step 60 the power supply of the Hall sensors 32, 34 is reconnected. In step 61, the levels generated from the hall sensors 32 and 34 after the operation resumes are again grasped by the signal processing apparatus 20 and read in. In step 62 the then stored levels and the newly identified levels of the two Hall sensors 32, 34 are compared with each other. If the level identified by the hall sensor 32 and the hall sensor 34 and the stored level do not match, the process jumps to step 67. Since the segments 28a and 28b are each 180 degrees in size, the Hall sensors 32 and 34 are arranged at an angle of 90 degrees in the circumferential direction, such a case appears only when a failure occurs. This is because two Hall sensors 32 and 34 may not be located in one hysteresis region 29 of the magnet wheel 28 at the same time. For example, a failure may occur if mechanical adjustment is made while the hall sensors 32 and 34 are stopped. However, it is also possible to think about the effect of failure in level evaluation. If a fault occurs during level evaluation, the position detection should be denormalized, regardless of the cause. Thus, in step 67 the position detection of the movable component 16 is corrected by moving the movable component 16 to a micro switch not drawn in detail in the drawing. The microswitch is activated when the moving part is in the calibration position, and when the microswitch is activated, the coefficients of the two counters are set to the specified calibration values. When the calibration is complete, the signal processing device starts to operate normally in step 68.

질의조회(inquiry; 62)에서 두 개의 홀 센서(32, 34)에서 레벨 변동이 일어나지 않았음이 파악되면, 단계(63)에서 홀 센서(32)로부터 생성된 레벨이 변화되었는지 조회된다. 레벨이 변화되었다면 단계(66)에서 이 레벨 변동이 유효한 레벨 변동으로 평가되고, 홀 센서(32, 34)에 할당된 계수기가 전동기의 회전 방향에 따라 홀 센서가 작동을 멈추기 전에 증가 혹은 감소함으로써, 홀 센서(32, 34)에 대한 마그네트 휠(28)의 일정한 상대 위치가 교정된다. 이 경우 레벨 변동은 해당 홀 센서(32)가 마그네트 휠(28)의 두 개의 자화된 세그먼트들(28a, 28b) 간의 히스테리시스 영역(29)과 마주 봄으로써 야기된 것일 가능성이 높다. 이 경우에도 단계(66)에서 위치 교정이 완료되면 과정은 단계(68)로 점프한다.If it is found in the inquiry 62 that the level variation has not occurred in the two Hall sensors 32 and 34, then in step 63 it is queried whether the level generated from the Hall sensor 32 has changed. If the level has changed, this level change is evaluated as a valid level change in step 66, and the counter assigned to the hall sensors 32, 34 increases or decreases before the hall sensor stops operating, depending on the direction of rotation of the motor, The constant relative position of the magnet wheel 28 relative to the hall sensors 32, 34 is corrected. In this case, the level variation is most likely caused by the Hall sensor 32 facing the hysteresis region 29 between the two magnetized segments 28a, 28b of the magnet wheel 28. Even in this case, if the position calibration is completed in step 66, the process jumps to step 68.

단계(63)에서 홀 센서(32)의 레벨들이 일치하면, 단계(64)에서 홀 센서(34)의 레벨들이 서로 비교된다. 일치하지 않을 경우 단계(65)에서 홀 센서(34)에 할당된 계수기의 계수가 교정된다. 그런 다음 단계(68)로 점프한다. 작동이 재개된 다음 홀 센서(34)의 저장된 레벨과 파악된 레벨이 일치하면 질의조회(64)에서도 단계(68)로 점프한다.If the levels of the hall sensor 32 coincide in step 63, the levels of the hall sensor 34 are compared with each other in step 64. If they do not match, in step 65 the coefficients of the counter assigned to the hall sensor 34 are calibrated. Then jump to step 68. After the operation is resumed, if the stored level of the hall sensor 34 and the identified level coincide, the inquiry query 64 also jumps to step 68.

앞서 설명된 것처럼 가동 부품(16)의 위치를 검출하기 위해 절대 위치 검출기(26)의 계수기가 신호 처리 장치(20)에 의해 평가된다. 회전 부품의 속도 및 가속도, 회전 방향, 회전 부품에 의해 전달되는 토크를 검출하기 위해서도 홀 센서(32, 34)의 레벨 및/또는 홀 센서(32, 34)에 할당된 계수기의 계수가 평가된다. 예를 들어 가동 부품(16)에 의한 대상(object) 또는 부품의 맞물림을 검출하는 과정을 구현하기 위해 상기 요인들의 일정한 수치들을 사용할 수 있다.As described above, the counter of the absolute position detector 26 is evaluated by the signal processing device 20 to detect the position of the movable component 16. In order to detect the speed and acceleration of the rotating part, the direction of rotation, and the torque transmitted by the rotating part, the level of the Hall sensors 32 and 34 and / or the coefficient of the counter assigned to the Hall sensors 32 and 34 are also evaluated. For example, certain values of these factors may be used to implement the process of detecting engagement of an object or part by the movable part 16.

본 발명에 따른 방법은 정상 동작 모드에서 사용하는 것 외에 가동 부품을 정확하게 정의된 위치로 이동시키기 위해서도 사용할 수 있다. 이때 홀 센서(32, 34)를 설치함으로써, 그리고 마그네트 휠(28)의 히스테리시스 영역(29)을 통해 구동가능한 목표 위치들이 지정된다. 히스테리시스 영역(29)이 홀 센서(32, 34) 중 하나의 바로 근처에 위치하는 기하학적 구성이 목표 위치로서 선택할 수 있다. 따라서 이후 히스테리시스 목표 위치라고 일컬어지는 이같은 목표 위치 중 하나가 마그네트 휠(28)의 히스테리시스 영역(29)을 지정하고, 두 개의 홀 센서(32 또는 34) 중 하나를 지정하며, 히스테리시스 목표 위치 근처로 거친 포지셔닝(coarse positioning)을 하기 위해 선택된 홀 센서(32 또는 34)를 위한 목표 계수를 지정함으로써 정의된다.In addition to using in the normal operating mode, the method according to the invention can also be used to move moving parts to a precisely defined position. At this time, the target positions which can be driven by installing the hall sensors 32 and 34 and through the hysteresis region 29 of the magnet wheel 28 are designated. The geometry in which the hysteresis region 29 is located near one of the Hall sensors 32, 34 can be selected as the target position. Thus, one of these target positions, hereinafter referred to as the hysteresis target positions, specifies the hysteresis region 29 of the magnet wheel 28, one of the two Hall sensors 32 or 34, and roughly near the hysteresis target position. It is defined by specifying a target coefficient for the selected Hall sensor 32 or 34 for coarse positioning.

신호 처리 장치(20)의 조작 기소(22)를 통해 이 히스테리시스 목표 위치 중 하나를 지정할 때 히스테리시스 목표 위치로 이동시키기 위해 도 3에 그려진 방법이 실행된다. 단계(70)에서 과정이 시작되면 단계(71)에서 신호 처리 장치가 홀 센서(32, 34)에 할당된, 지정된 히스테리시스 목표 위치를 위한 계수기의 목표 계수를 파악하고, 계수가 실제 계수와 일치하지 않으면 단계(72)에서 전동기(12)가 이동하도록 유도한다.The method depicted in FIG. 3 is executed to move to the hysteresis target position when designating one of these hysteresis target positions via the operation prosecuting 22 of the signal processing apparatus 20. When the process starts in step 70, in step 71 the signal processing apparatus grasps the target coefficient of the counter for the specified hysteresis target position assigned to the hall sensors 32, 34, and the coefficient does not match the actual coefficient. Otherwise, the motor 12 is moved in step 72.

전동기가 이동하는 동안 앞서 언급한 것처럼 가동 부품(16)의 위치와 마그네트 휠(28)의 위치를 검출하기 위해 신호 처리 장치(20)가 홀 센서(32, 34)의 레벨을 평가한다. 다음 단계(74)에서 실제 계수가 목표 계수와 일치하는지 신호 처리 장치에 의해 감시된다. 목표 계수는, 구동될 히스테리시스 영역(29)이 선택된 홀 센서(32 또는 34)의 검출 범위에 놓이지 않도록 선택된다. 목표 계수와 실제 계수가 일치하지 않는 경우 단계(72)에서 전동기(12)가 계속 이동하고, 일치하는 경우 단계(76)에서 두 홀 센서(32, 34)의 레벨이 저장되고, 이어 단계(78)에서 홀 센서(32, 34)의 작동이 정지된다. 사전에 지정가능한 지연 시간(delay time)이 경과되면 단계(80)에서 홀 센서(32, 34)의 작동이 재개된다. 지연 시간은, 홀 센서(32, 34)의 히스테리시스 효과가 소거될 확률이 높도록 선택된다. 경우에 따라서는 홀 센서(32, 34)의 자기가 소거되도록 지정할 수도 있다. 단계(82)에서 홀 센서(32, 34)의 레벨이 새로 파악되고, 저장된 레벨들과 비교된다. 정지 위상(rest phase) 동안 히스테리시스 목표 위치를 위해 선택된 홀 센서(32 또는 34)에서는 레벨 변동이 일어나고, 나머지 홀 센서(34 또는 32)에서는 레벨 변동이 일어나지 않은 경우, 두 자화된 세그먼트들(28a, 28b) 간의 경계 영역이 정확히 이 홀 센서(32 또는 34)의 아래에 놓이도록 전동기(12)의 회전자 축(13)이 포지셔닝된다. 어떠한 레벨 변동도 일어나지 않으면, 단계(84)에서 신호 처리 장치(20)가 매우 짧은 시간 동안 전동기(12)를 구동한다. 이 시간은, 전동기 회전자 축(13)이 히스테리시스 영역(29)에 비해 작은 간격만큼 이동하도록 선택된다. 그런 다음 과정은 다시 단계(76)로 점프한다. 따라서, 이 과정을 통해 해상도가 히스테리시스 영역(29)의 크기에 의해 지정되는 히스테리시스 목표 위치로 전동기(12)의 회전자 축(13)과 가동 부품(16)을 포지셔닝할 수 있다.While the motor is moving, the signal processing device 20 evaluates the levels of the hall sensors 32 and 34 to detect the position of the movable component 16 and the position of the magnet wheel 28 as mentioned above. In the next step 74, the signal processing apparatus monitors whether the actual coefficient matches the target coefficient. The target coefficient is selected such that the hysteresis region 29 to be driven does not fall within the detection range of the selected hall sensor 32 or 34. If the target coefficient and the actual coefficient do not match, the motor 12 continues to move in step 72, and if there is a match, the levels of the two Hall sensors 32, 34 are stored in step 76, then step 78 ), The operation of the hall sensors 32, 34 is stopped. The operation of the hall sensors 32, 34 is resumed at step 80 when a predefinable delay time has elapsed. The delay time is selected to have a high probability that the hysteresis effect of the hall sensors 32 and 34 is canceled. In some cases, the magnetism of the hall sensors 32 and 34 may be specified to be erased. In step 82 the levels of the Hall sensors 32, 34 are newly identified and compared with the stored levels. If the level variation occurs in the Hall sensor 32 or 34 selected for the hysteresis target position during the rest phase and the level variation does not occur in the remaining Hall sensor 34 or 32, the two magnetized segments 28a, The rotor shaft 13 of the electric motor 12 is positioned so that the boundary area between 28b) lies exactly under this hall sensor 32 or 34. If no level variation occurs, then at step 84 the signal processing device 20 drives the electric motor 12 for a very short time. This time is selected such that the motor rotor shaft 13 moves by a small distance relative to the hysteresis region 29. The process then jumps back to step 76. Thus, this process makes it possible to position the rotor shaft 13 and the movable part 16 of the electric motor 12 to a hysteresis target position whose resolution is specified by the size of the hysteresis region 29.

도 4a 내지 도 4c에서 볼 수 있듯이 본 발명에 따른 방법을 발전시킨 또 다른 형태가 도 1에 도시된 장치에서 구현되었다. 상술한 바와 같이, 신호 처리 장치(20)를 통한 홀 센서(32, 34)의 레벨 변동이 인터럽트 제어 프로그램 모드에 의해 평가된다. 도 4a에서 볼 수 있는 과정에 의해 전동기 회전자 축(13)과 마그네트 휠(28)이 정지되어 홀 센서(32, 34)가 작동을 멈춘 동안 어떠한 미싱 펄스(missing pulse)도 착오로 유효한 레벨 변동으로 계수되지 않게 된다. 그렇기 때문에 작동을 멈추기 전에 도 4에서 볼 수 있는 절차 스텝(100)이 실행되고, 이 절차 스텝으로 식별 문자(101)가 신호 처리 장치(20)의 기억장치(47)에 저장된다. 이어 단계(102)에서 홀 센서(32, 34)가 센서 구동 회로(42)에 의해 홀 센서(32, 34)의 전원 장치를 차단함으로써 정지된다.As can be seen in FIGS. 4A-4C, another form of development of the method according to the invention has been implemented in the device shown in FIG. 1. As described above, the level variation of the hall sensors 32 and 34 through the signal processing device 20 is evaluated by the interrupt control program mode. The level fluctuation that is effective by mistake of any missing pulses while the motor rotor shaft 13 and the magnet wheel 28 are stopped and the Hall sensors 32 and 34 stop operation by the process shown in FIG. 4A. Will not be counted. Therefore, before stopping the operation, the procedure step 100 shown in Fig. 4 is executed, and the identification character 101 is stored in the storage device 47 of the signal processing apparatus 20 by this procedure step. In step 102, the hall sensors 32, 34 are stopped by blocking the power supply of the hall sensors 32, 34 by the sensor drive circuit 42.

도 4b는 인터럽트 부프로그램의 단면을 나타낸 것으로서, 인터럽트 부프로그램은 레벨 변동이 일어나면 입력 인터페이스(39)를 통해 인터럽트가 수행될 때 마이크로 컨트롤러(21)에 의해 실행된다. 인터럽트 프로그램이 시작된 다음 첫 번째 단계(104)에서 식별 문자(101)가 설정되어 있는지 조회된다. 식별 문자가 설정되어 있지 않은 경우에만 전체 과정이 실행되고, 설정되어 있으면 즉시 인터럽트 부프로그램의 마지막(106)으로 점프한다. 그 결과 신호 처리 장치(20)로 연결된 도선에 발생한 고장이나 홀 센서(32, 34)의 작동이 정지하면서 발생한 진동이 유효한 레벨 변동으로 계수되지 않고, 가동 부품(16)의 잘못된 위치가 신호 처리 장치(20)를 통해 검출되지 않게 된다.4B shows a cross section of an interrupt subprogram, which is executed by the microcontroller 21 when an interrupt is performed through the input interface 39 when a level change occurs. In the first step 104, after the interrupt program is started, it is queried whether the identification character 101 is set. The whole process is executed only if the identification character is not set, and if it is set, it jumps to the end 106 of the interrupt subprogram immediately. As a result, a failure occurring in the conducting wire connected to the signal processing device 20 or the vibration generated while the operation of the hall sensors 32 and 34 is stopped is not counted as a valid level change, and the wrong position of the movable part 16 is caused by the signal processing device. It is not detected through 20.

홀 센서(32, 34)가 작동을 재개하기 위해 도 4c에서 볼 수 있는 과정이 실행된다. 단계(108)에서 홀 센서(32, 34)에 다시 전압이 공급된다. 전원 장치를 연결하는 시점으로부터 홀 센서가 다시 작동 대기 상태가 되도록 선택된 시간이 경과된 다음에야 비로소 단계(110)에서 식별 문자(101)가 리셋된다. 그런 다음에야 전동기(12)도 다시 작동된다. 다음에 마이크로 컨트롤러(21)의 인터럽트가 실행되면 레벨 변동이 다시 유효한 것으로 고려된다.In order for the Hall sensors 32 and 34 to resume operation, the process shown in FIG. 4C is executed. In step 108 voltage is again supplied to the Hall sensors 32, 34. The identification character 101 is reset at step 110 only after a selected time has elapsed from the time of connecting the power supply so that the hall sensor is ready for operation again. Only then will the motor 12 be operated again. The next time the interrupt of the microcontroller 21 is executed, the level variation is considered to be valid again.

Claims (17)

서로를 향해 이동하는 두개 이상의 부품(28, 30)으로 구성되고, 제 1 부품(28)이 서로 다른 방향으로 자화된 두개 이상의 세그먼트(28a, 28b)를 포함하고, 제 2 부품(30)이 제 1 부품(28)의 자계를 검출해서 자계의 분력의 부호에 따라 정해진 방향으로 두 개의 레벨이 있는 신호로 변환한 다음 신호 처리 장치(20)로 전달하며, 제 1 부품(28)의 제 2 부품(30)에 대한 상대 위치를 검출하기 위해서 신호 처리 장치(20)에 의해 레벨이 평가되는 하나 이상의 자계 센서(32, 34)를 포함하는 절대 위치 검출기(26)를 작동하기 위한 방법에 있어서, 제 1 부품(28)이 제 2 부품(30, 11)에 대해 상대적으로 정지할 때, 하나 이상의 자계 센서(32, 34)가 작동을 멈추기 전에 자계 센서(32, 34)로부터 생성된 레벨이 저장되고, 자계 센서(32, 34)가 작동을 재개할때, 레벨이 새롭게 파악되어 저장된 레벨과 비교되며, 측정된 레벨이 저장된 레벨과 일치하지 않는 경우 레벨 변동이 유효한 레벨 변동으로 평가되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.Consisting of two or more components 28, 30 moving towards each other, the first component 28 comprising two or more segments 28a, 28b magnetized in different directions, and the second component 30 being made of The magnetic field of the first component 28 is detected, converted into a signal having two levels in a predetermined direction according to the sign of the component of the magnetic field, and then transmitted to the signal processing device 20, and the second component of the first component 28 A method for operating an absolute position detector (26) comprising one or more magnetic field sensors (32, 34) whose levels are evaluated by the signal processing device (20) to detect a relative position with respect to (30). When the first component 28 stops relative to the second component 30, 11, the level generated from the magnetic field sensors 32, 34 is stored before the one or more magnetic sensors 32, 34 stop working. When the magnetic field sensors 32 and 34 resume operation, the level is newly identified and stored. And comparison and, if it does not match the measured levels stored in the level the absolute position detector OPERATING characterized in that the level change is evaluated as a valid level change. 제 1 항에 있어서, 제 1 부품(28)의 제 2 부품(30, 11)에 대한 일정한 상대 위치가 가정된 유효한 레벨 변동에 따라 교정되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.Method according to claim 1, characterized in that a constant relative position of the first component (28) relative to the second component (30, 11) is corrected according to the assumed effective level variation. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 레벨의 변동이 파악되고, 레벨 변동시 계수기가 제 1 부품(28)의 제 2 부품(30, 11)에 대한 상대 이동의 방향에 따라 증가 또는 감소되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.3. The method according to claim 1 or 2, wherein a change in level is grasped and the counter is increased or decreased depending on the direction of relative movement of the first part (28) with respect to the second part (30, 11). Characterized by a method of operating an absolute position detector. 제 1 항에 있어서, 두 개의 자계 센서(32, 34)가 제 1 부품(28)의 자계를 파악하고,2. The magnetic field sensor according to claim 1, wherein two magnetic field sensors (32, 34) grasp the magnetic field of the first component (28), 작동이 중단되기 전에 두 자계 센서(32, 34)의 레벨들이 저장되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.The method of operating an absolute position detector, wherein the levels of the two magnetic sensors (32, 34) are stored before the operation is stopped. 제 4 항에 있어서, 두 자계 센서(32, 34) 중 정확히 하나에서 레벨 변동이 일어나면 위치 교정이 실시되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.5. Method according to claim 4, characterized in that position calibration is carried out if a level change occurs in exactly one of the two magnetic field sensors (32, 34). 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 두 자계 센서(32, 34)의 아래에 놓인 세그먼트들(28a, 28b)의 경계 간의 간격이 두 자계 센서(32, 34) 간의 간격과 같지 않으면서 두 자계 센서(32, 34)에서 레벨 변동이 일어나면, 일정한 상대 위치가 무효인 것으로 평가되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.6. The two magnetic fields according to claim 4 or 5, wherein the spacing between the boundaries of the segments 28a, 28b underlying the two magnetic sensors 32, 34 is not equal to the spacing between the two magnetic sensors 32, 34. A method of operating an absolute position detector, characterized in that when a level change occurs in the sensor (32, 34), a constant relative position is evaluated as invalid. 제 1 항에 있어서, 자계가 자계 센서(32, 34)로서의 홀 센서(32, 34)에 의해 파악되고, 방향이 홀 센서(32, 34)에 의해 감지된 자계 방향인 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.An absolute position according to claim 1, characterized in that the magnetic field is grasped by the Hall sensors 32, 34 as the magnetic field sensors 32, 34, and the direction is the magnetic field direction sensed by the Hall sensors 32, 34. How the detector works. 제 1 항에 있어서, 두 부품 중 하나(28)가 나머지 부품(30, 11)에 대해 상대적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.2. Method according to claim 1, characterized in that one of the two parts (28) rotates relative to the other part (30, 11). 제 1 항에 있어서, 전동 구동장치(10)의 절대 위치 검출기(26)가 특히 윈도우나 슬라이딩 선루프, 틸팅 선루프 등 자동차의 가동 부품(16)을 조정하기 위해 배치되고, 절대 위치 검출기(26)의 제 1 부품(28)이 마그네트 휠(26)로서 전동기 회전자 축(13) 위에 비틀리지 않도록 배치되고, 절대 위치 검출기(26)의 제 2 부품(30, 11)의 프레임이 전동 구동장치(10)의 케이스에 고정되도록 배치되며, 절대 위치 검출기(26)에 의해 전동기 회전자 축(13)의 전동기(12) 고정자(11)에 대한 상대 회전이 검출되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.An absolute position detector (26) of claim 1, wherein an absolute position detector (26) of the electric drive device (10) is arranged for adjusting the movable parts (16) of the vehicle, in particular windows, sliding sunroofs, tilting sunroofs, and the like. The first part 28 of the motor is arranged so as not to twist on the motor rotor shaft 13 as the magnet wheel 26, and the frames of the second parts 30 and 11 of the absolute position detector 26 are driven. An absolute position detector operation, which is arranged to be fixed to the case of (10), characterized in that a relative rotation of the motor rotor shaft 13 with respect to the motor 12 stator 11 is detected by the absolute position detector 26. Way. 제 9 항에 있어서, 전동기 회전자 축(13)의 전동기(12) 고정자(11)에 대한 상대 회전으로부터 가동 부품(16)의 위치가 검출되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.10. A method according to claim 9, characterized in that the position of the movable component (16) is detected from relative rotation of the motor rotor shaft (13) with respect to the motor (12) stator (11). 제 1 항에 있어서, 제 1 부품(28)과 제 2 부품(30, 11)의 속도, 가속도, 서로에 대한 상대 이동의 이동 방향 또는 이동된 부품(28)에 의해 전달되는 힘을 검출하기 위해 레벨이 평가되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.2. The method according to claim 1, for detecting the speed, acceleration, the direction of movement of relative movement with respect to each other or the force transmitted by the moved component (28) of the first component (28) and the second component (30, 11). A method of operating an absolute position detector, wherein the level is evaluated. 제 1 항에 있어서, 서로 다른 방향으로 자화된 세그먼트들(28a, 28b)의 전이 영역(29)에서 부품들이 반복해서 전이 영역(29)의 크기보다 작은 간격만큼 서로를 향해 이동되고, 하나 이상의 자계 센서(32, 34)의 작동이 중단되고, 사전에 지정가능한 시간이 경과된 다음, 작동이 중단되기 전에 생성된 하나 이상의 자계 센서(32, 34)의 레벨이 작동이 재개된 후 생성된 레벨과 더 이상 일치하지 않게 될 때까지 다시 작동이 재개되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.The components according to claim 1, wherein the components are repeatedly moved towards each other by an interval smaller than the size of the transition region 29 in the transition region 29 of the magnetized segments 28a and 28b in different directions. The level of one or more magnetic field sensors 32, 34 generated before the operation is stopped, the level of one or more magnetic field sensors 32, 34 generated before the operation is stopped, and the level generated after the operation is resumed The method of operating an absolute position detector, wherein operation is resumed until it no longer coincides. 제 1 항에 있어서, 제 1 부품(28)이 제 2 부품(30, 11)에 대해 상대적으로 정지하면서 자계 센서(32, 34)의 작동이 중단되는 동안 하나 이상의 자계 센서(32, 34)로부터 신호 처리 장치(20)에 전달된 레벨이 무효인 것으로 평가되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.The method of claim 1, wherein the first component 28 stops relative to the second component 30, 11 while the magnetic field sensors 32, 34 stop working. A method of operating an absolute position detector, characterized in that the level delivered to the signal processing device (20) is evaluated as invalid. 제 13 항에 있어서, 신호 처리 장치(20)가 프로그램 제어되고, 레벨이 변동하면 신호 처리 장치의 정상 동작 모드가 중단되고(인터럽트), 레벨 변동이 신호 처리 장치를 통해 인터럽트 부프로그램에서 평가되며, 레벨 변동이 평가된 다음 정상 동작 모드가 재개되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.14. The signal processing apparatus 20 according to claim 13, wherein the signal processing apparatus 20 is program controlled, when the level changes, the normal operation mode of the signal processing apparatus is interrupted (interrupted), and the level change is evaluated in the interrupt subprogram through the signal processing apparatus, A method of operating an absolute position detector, wherein the normal mode of operation is resumed after the level variation is evaluated. 제 14 항에 있어서, 작동이 중단되기 전에 식별 문자가 설정되고, 작동이 재개된 다음 식별 문자가 리셋(reset)되며, 식별 문자가 설정되면 레벨 변동이 평가되지 않는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.15. The absolute position detector operation according to claim 14, wherein the identification character is set before the operation is stopped, the identification character is reset after the operation is resumed, and the level variation is not evaluated when the identification character is set. Way. 제 13항에 있어서, 하나 이상의 자계 센서(32, 34)가 자계 센서(32, 34)의 전원 장치(44, 46)를 차단함으로써 작동이 정지되고, 전원 장치(44, 46)를 연결함으로써 다시 작동이 재개되며, 전원 장치가 연결된 시점으로부터 지정된 시간이 경과되면 파악된 레벨 변동이 유효인 것으로 평가되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.The method of claim 13, wherein the one or more magnetic field sensors 32, 34 are stopped by shutting off the power supplies 44, 46 of the magnetic field sensors 32, 34, and again by connecting the power supplies 44, 46. The operation is resumed, and the absolute position detector operating method is characterized in that the identified level variation is evaluated to be valid when a specified time has elapsed from the time when the power supply is connected. 제 16 항에 있어서, 시간이 선택되고, 이 시간이 경과하면 자계 센서가 다시 작동 대기 상태가 되는 것을 특징으로 하는 절대 위치 검출기 작동 방법.17. The method of claim 16, wherein a time is selected and the magnetic field sensor is again ready for operation when this time elapses.
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