KR20100025061A - Test apparatus of motion sensor and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모션센서를 검사하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모션센서에 관련된 다수의 검사공정을 자동적으로 수행할 수 있도록 한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for inspecting a motion sensor, and more particularly, to an apparatus and a method for automatically performing a plurality of inspection processes related to a motion sensor.
통상적으로 모션센서는 지자기센서와 가속도센서로 구성된다. 예를 들어, 6축 모션센서는 3축 지자기센서와 3축 가속도센서로 구성된다.Typically, the motion sensor is composed of a geomagnetic sensor and an acceleration sensor. For example, the 6-axis motion sensor consists of a 3-axis geomagnetic sensor and a 3-axis acceleration sensor.
이러한 모션센서를 검사하기 위해서는, 쇼트 체크(short check), 프로그램 다운로딩, 지자기센서의 캘리브레이션, 가속도센서의 캘리브레이션, 양품/불량 검사 등의 공정들을 거치게 된다.In order to inspect such a motion sensor, a short check, a program downloading, a calibration of a geomagnetic sensor, a calibration of an acceleration sensor, and a good / bad inspection are performed.
이와 같은 다수의 공정들을 일련의 과정에서 실시하여야 검사의 오차를 줄일 수 있음에도 불구하고, 현재에는 각각의 검사장비 및/또는 장소에서 실시하고 있다. 예를 들어, 모션센서에 대한 캘리브레이션을 진행하기 위해, 지자기센서에 대해서는 3축 지자기 시뮬레이터를 3개 축의 지자기 세기를 변경해 가면서 캘리브레이션을 진행한다. 가속도센서에 대해서는 원심분리기 또는 여러 방향으로 회전이 가능한 장비를 이용하여 캘리브레이션을 진행한다. 이렇게 캘리브레이션을 진행할 경우, 하나의 모션센서에 대해 두 가지의 장비에서 두 번의 캘리브레이션을 진행하게 되어 장비의 효율성, 시간 및 공정이 상당히 복잡하게 된다. 다시 말해서, 3축 지자기 시뮬레이터에서의 캘리브레이션을 행한 후에 재차 원심분리기 등에서의 캘리브레이션을 행해야 되는 장비간의 이동이 필요하다. 그로 인해, 모션센서를 이동시켜야 되는 시간이 필요하게 되고, 이동한 장비에서 모션센서를 제위치에 다시 세팅시켜야 되는 번거러움 등이 발생하게 된다.Although a number of such processes can be performed in a series of steps to reduce the error of the inspection, it is currently performed at each inspection equipment and / or site. For example, in order to perform a calibration for a motion sensor, a calibration is performed for a geomagnetic sensor while changing the geomagnetic intensity of three axes in a three-axis geomagnetic simulator. The accelerometer is calibrated using a centrifuge or equipment that can rotate in multiple directions. In this calibration, two calibrations are performed on two pieces of equipment for a single motion sensor, which greatly complicates the efficiency, time and process of the equipment. In other words, after performing the calibration in the three-axis geomagnetic simulator, it is necessary to move between the equipment to be calibrated again in a centrifuge or the like. Therefore, the time required to move the motion sensor is required, and the hassle of having to set the motion sensor back in position in the moved equipment occurs.
결국, 공정간의 환경 차이가 발생하여 정확한 측정이 되지 않는 경우가 많이 발생하다. 이는 검사 오차의 유발을 야기시킨다. 그리고, 검사시 많은 시간이 걸리고, 많은 검사 인력이 필요하게 된다.As a result, there are many cases in which an environmental difference between processes occurs and an accurate measurement is not performed. This causes the occurrence of inspection error. In addition, the inspection takes a lot of time, and requires a large number of inspection personnel.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 모션센서의 구성 부품 및 센서의 성능 테스트를 하나의 장치에서 한번에 수행할 수 있도록 한 모션센서를 검사하는 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and provides an apparatus and method for inspecting a motion sensor that enables the performance test of a component and a sensor of the motion sensor to be performed at one time. There is this.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모션센서를 검사하는 장치는, 검사대상인 다수의 모션센서중에서 양품의 모션센서를 찾아내어 테스트 프로그램을 다운로드하는 테스트 프로그램 다운로드부; 및 테스트 프로그램이 다운로드된 모션센서에 대한 캘리브레이션 및 축 틀어짐 보정을 행하는 검사부를 포함한다.In order to achieve the above object, an apparatus for inspecting a motion sensor according to a preferred embodiment of the present invention includes: a test program download unit for finding a motion sensor of good quality among a plurality of motion sensors to be inspected and downloading a test program; And an inspection unit for performing calibration and axis distortion correction for the downloaded motion sensor.
테스트 프로그램 다운로드부는, 전원 입력부로부터의 테스트 전원을 검사대상인 다수의 모션센서에게로 제공하는 전원 출력부; 다수의 모션센서중에서 과도한 전류가 흐르고 있는 모션센서를 인지해 내어 해당 모션센서에게로 공급되는 테스트 전원을 차단시키는 과전류 체크부; 및 다수의 모션센서중에서 과도한 전류가 흐르지 않는 모션센서에 대해 테스트 프로그램을 다운로드하는 프로그램 다운로드부를 포함한다.The test program download unit may include: a power output unit configured to provide test power from a power input unit to a plurality of motion sensors to be inspected; An overcurrent checker for recognizing a motion sensor in which excessive current flows among a plurality of motion sensors and cutting off a test power supplied to the motion sensor; And a program download unit for downloading a test program for a motion sensor in which excessive current does not flow among the plurality of motion sensors.
검사부는, 지자기를 생성시키는 지자기 생성부; 검사대상인 다수의 모션센서가 안착되고 지자기 생성부의 내부에 위치한 지그; 지그를 X-Y방향, X-Z방향, Y-Z방향으로 회전시키되 각각의 방향에 대해 일정 각도 주기로 회전시키는 회전부; 및 지그가 일정 각도 주기로 회전함에 따라 발생되는 다수의 모션센서의 지자기 감도 및 가속도 감도를 이용하여 다수의 모션센서에 대한 캘리브레이션 및 축 틀어짐 보정을 행하는 제어부를 포함한다.The inspection unit may include a geomagnetic generator that generates a geomagnetism; A jig in which a plurality of motion sensors to be inspected are seated and located inside the geomagnetic generator; A rotating part rotating the jig in the X-Y direction, the X-Z direction, and the Y-Z direction with a predetermined angular period with respect to each direction; And a controller configured to calibrate and axially distort the plurality of motion sensors using geomagnetic sensitivity and acceleration sensitivity of the plurality of motion sensors generated as the jig rotates at a predetermined angular period.
회전부는 지자기 생성부로부터의 지자기가 다수의 모션센서에게로 인가되는 상태에서 지그에 대한 회전을 수행한다.The rotating unit rotates the jig in a state in which the geomagnetism from the geomagnetic generation unit is applied to the plurality of motion sensors.
회전부는 지그를 X-Y방향에 대해 Z축을 기준으로 하여 수평 회전시키고, 지그를 X-Z방향에 대해 Y축을 기준으로 하여 수직 회전시키며, 지그를 Y-Z방향에 대해 X축을 기준으로 하여 수직 회전시킨다.The rotating unit rotates the jig horizontally with respect to the X-Y direction with respect to the Z axis, vertically rotates the jig with respect to the X-Z direction with respect to the Y axis, and rotates the jig with respect to the Y-Z direction with respect to the X axis.
제어부는 지그가 일정 각도 주기로 회전함에 따라 발생되는 다수의 모션센서의 지자기 감도 및 가속도 감도에 대한 최대값 및 최소값에 근거하여 다수의 모션센서에 대한 캘리브레이션을 실시한다.The controller performs calibration for the plurality of motion sensors based on the maximum and minimum values of the geomagnetic sensitivity and the acceleration sensitivity of the plurality of motion sensors generated as the jig rotates at a predetermined angular period.
제어부는 지그가 일정 각도 주기로 회전함에 따라 발생되는 다수의 모션센서의 지자기 세기의 최대값, 최소값, 및 중간값중에서 중간값을 근거로 하여 해당 모션센서에 대한 축 틀어짐을 검사한다. 이 경우, 제어부는 일정 각도 주기별 중간값중 대각끼리의 중간값을 이용하여 얻은 값을 이등분하고 이등분한 값을 해당 축의 틀어진 각도로 결정한다.The controller checks the axis shift of the motion sensor based on the middle value among the maximum, minimum, and middle values of the geomagnetic strengths of the plurality of motion sensors generated as the jig rotates at a predetermined angular period. In this case, the controller bisects the value obtained by using the median values of the diagonals among the intermediate values for each angular period, and determines the bisected value as the twisted angle of the corresponding axis.
검사부에서의 검사가 완료된 다수의 모션센서에 대해 펌웨어를 다운로드하는 펌웨어 다운로드부를 추가로 포함하여도 된다.The inspection unit may further include a firmware download unit that downloads firmware for the plurality of motion sensors that have been inspected.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모션센서를 검사하는 방법은, 검사 대상인 다수의 모션센서중에서 양품의 모션센서를 찾아내어 테스트 프로그램을 다운로드하는 테스트 프로그램 다운로드 단계; 및 테스트 프로그램이 다운로드된 모션센서에 대한 캘리브레이션 및 축 틀어짐 보정을 행하는 검사 단계를 포함하고,On the other hand, a method for inspecting a motion sensor according to a preferred embodiment of the present invention, the test program download step of finding a motion sensor of good quality from the plurality of motion sensors to be inspected to download a test program; And an inspection step wherein the test program performs calibration and axis distortion correction for the downloaded motion sensor,
테스트 프로그램 다운로드 단계 및 검사 단계가 하나의 장치에서 일련의 과정으로 실시되는 것을 특징으로 한다.The test program download step and the inspection step are performed as a series of processes in one device.
테스트 프로그램 다운로드 단계는, 전원 입력부로부터의 테스트 전원을 검사대상인 다수의 모션센서에게로 제공하는 제 1단계; 다수의 모션센서중에서 과도한 전류가 흐르고 있는 모션센서를 인지해 내어 해당 모션센서에게로 공급되는 테스트 전원을 차단시키는 제 2단계; 및 다수의 모션센서중에서 과도한 전류가 흐르지 않는 모션센서에 대해 테스트 프로그램을 다운로드하는 제 3단계를 포함한다.The test program download step may include a first step of providing test power from a power input unit to a plurality of motion sensors to be inspected; A second step of recognizing a motion sensor having excessive current flowing out of the plurality of motion sensors and cutting off the test power supplied to the motion sensor; And a third step of downloading a test program for a motion sensor in which excessive current does not flow among the plurality of motion sensors.
검사 단계는, 지자기를 생성시키는 제 1단계; 검사대상인 다수의 모션센서가 안착된 지그를 X-Y방향, X-Z방향, Y-Z방향으로 회전시키되, 각각의 방향에 대해 일정 각도 주기로 회전시키는 제 2단계; 및 지그가 일정 각도 주기로 회전함에 따라 발생되는 다수의 모션센서의 지자기 감도 및 가속도 감도를 이용하여 다수의 모션센서에 대한 캘리브레이션 및 축 틀어짐 보정을 행하는 제 3단계를 포함한다.The inspecting step may include a first step of generating a geomagnetism; A second step of rotating the jig in which the plurality of motion sensors to be inspected are seated in the X-Y direction, the X-Z direction, and the Y-Z direction, each of which rotates at a predetermined angular period; And a third step of performing calibration and axis misalignment correction for the plurality of motion sensors using geomagnetic sensitivity and acceleration sensitivity of the plurality of motion sensors generated as the jig rotates at a predetermined angular period.
검사 단계의 제 2단계는 생성된 지자기가 다수의 모션센서에게로 인가되는 상태에서 지그에 대한 회전을 수행한다.The second step of the inspection step is to rotate the jig while the generated geomagnetism is applied to the plurality of motion sensors.
검사 단계의 제 3단계는 지그가 일정 각도 주기로 회전함에 따라 발생되는 다수의 모션센서의 지자기 감도 및 가속도 감도에 대한 최대값 및 최소값에 근거하여 다수의 모션센서에 대한 캘리브레이션을 실시한다.The third step of the inspecting step is to calibrate the plurality of motion sensors based on the maximum and minimum values of the geomagnetic sensitivity and the acceleration sensitivity of the plurality of motion sensors generated as the jig rotates at a predetermined angular period.
검사 단계의 제 3단계는 지그가 일정 각도 주기로 회전함에 따라 발생되는 다수의 모션센서의 지자기 세기의 최대값, 최소값, 및 중간값중에서 중간값을 근거로 하여 해당 모션센서에 대한 축 틀어짐을 검사한다. 이 경우, 검사 단계의 제 3단계는 일정 각도 주기별 중간값중 대각끼리의 중간값을 이용하여 얻은 값을 이등분하고 이등분한 값을 해당 축의 틀어진 각도로 결정한다.The third step of the inspection step examines the axis shift for the motion sensor based on the median value among the maximum, minimum, and median values of the geomagnetic strengths of the multiple motion sensors generated as the jig rotates at a constant angular period. . In this case, the third step of the inspection step is to bisect the value obtained by using the median of the diagonals of the intermediate value for each angular period and to determine the bisected value as the twisted angle of the axis.
검사 단계에서의 검사가 완료된 다수의 모션센서에 대해 펌웨어를 다운로드하는 펌웨어 다운로드 단계를 추가로 포함하여도 된다.The method may further include a firmware download step of downloading firmware for the plurality of motion sensors in which the inspection in the inspection step is completed.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 모션센서의 쇼트 체크, 테스트 프로그램 다운로딩, 지자기센서의 캘리브레이션, 가속도센서의 캘리브레이션, 양불판정, 펌웨어 다운로딩 등의 공정을 하나의 장치에서 자동적으로 실시할 수 있게 된다.According to the present invention having such a configuration, a process such as short check of motion sensor, download of test program, calibration of geomagnetic sensor, calibration of acceleration sensor, positive judgment, firmware download and the like can be automatically performed in one device. .
즉, 모션센서의 검사에 필요한 다수의 종류의 공정을 하나의 장치에서 일련의 공정으로 수행함으로써 검사 오차를 없애고 검사 시간을 대폭 줄이는 효과가 있다.That is, by performing a plurality of types of processes required for the inspection of the motion sensor as a series of processes in one device, there is an effect of eliminating inspection errors and significantly reducing inspection time.
특히, 3축 지자기센서와 3축 가속도센서로 구성된 모션센서의 경우 종래에는 지자기센서와 가속도센서를 각각 나누어 캘리브레이션 및 축 틀어짐 보정을 진행하였으나, 본 발명의 실시예에 의하면 지자기센서와 가속도센서에 대한 캘리브레이션 및 축 틀어짐 보정을 동시에 수행할 수 있게 된다. In particular, in the case of a motion sensor composed of a three-axis geomagnetic sensor and a three-axis acceleration sensor, the geomagnetic sensor and the acceleration sensor are divided and calibrated and calibrated in the related art, but according to an embodiment of the present invention, the geomagnetic sensor and the acceleration sensor Calibration and axis misalignment can be performed simultaneously.
그리고, 본 발명의 실시예에 의하면 캘리브레이션이 완료된 후 축 틀어짐 보정이 완료되면 모션센서를 회전시키면서 받았던 지자기센서와 가속도센서의 데이터 로 방위각을 계산하여 방위각 오차를 구할 수 있어 추가로 모션센서를 회전시키지 않아도 방위각에 대한 오차까지 판별할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, when the axis displacement correction is completed after the calibration is completed, the azimuth error can be calculated by calculating the azimuth angle from the data of the geomagnetic sensor and the acceleration sensor received while rotating the motion sensor. Even the error of azimuth can be determined.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모션센서를 검사하는 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an apparatus for inspecting a motion sensor according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모션센서를 검사하는 장치의 블럭 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for inspecting a motion sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 모션센서를 검사하는 장치는 테스트 프로그램 다운로드부(100), 검사부(200), 및 펌웨어 다운로드부(300)를 포함한다.An apparatus for inspecting a motion sensor according to an exemplary embodiment of the present invention includes a test
테스트 프로그램 다운로드부(100)는 검사대상인 다수의 모션센서들중에서 정상적인 모션센서를 찾아내어 테스트 프로그램(예컨대, 테스트용 펌웨어)을 다운로드시킨다.The
검사부(200)는 테스트 프로그램이 다운로드된 모션센서들과의 SPI(Serial Peripheral Interface)통신을 통해 병렬 처리를 수행하고, 테스트 프로그램이 다운로드된 모션센서들에 대한 캘리브레이션(calibration) 및 축 틀어짐 체크와 축 틀어짐 보정 등을 행한다.The
펌웨어 다운로드부(300)는 검사부(200)에 의해 캘리브레이션 및 축 틀어짐 보정이 완료된 다수의 모션센서들에게 필요한 펌웨어(firmware)를 다운로드시킨다. 모션센서에 갖추어진 저장장치(도시 생략)의 용량이 충분한 경우에는 펌웨어 다운로드부(300)가 필요없게 된다. 이하에서는 펌웨어 다운로드부(300)에 대한 별도의 설명은 생략한다.The
도 2는 도 1에 도시된 테스트 프로그램 다운로드부(100)의 내부 구성도이다. 도 2를 참조하여 테스트 프로그램 다운로드부(100)에 대해 보다 자세히 설명한다. 도 2는 1개의 모션센서(16)에 대한 테스트 프로그램 다운로드부의 구성을 나타낸 것으로 보여지지만, 다수의 모션센서에 대한 테스트 프로그램 다운로드부의 구성으로 확대해석이 충분히 가능하다. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of the
테스트 프로그램 다운로드부(100)는 전원 입력부(110), 전원 출력부(120), 과전류 체크부(130), 및 프로그램 다운로드부(140)를 포함한다.The
전원 입력부(110)는 소정의 테스트 전원을 입력한다.The
전원 출력부(120)는 전원 입력부(110)로부터의 테스트 전원을 검사대상인 모션센서(16)에게로 제공한다. The
과전류 체크부(130)는 검사대상인 모션센서(16)의 Vcc핀(도시 생략)과 전기적으로 연결된다. 과전류 체크부(130)는 모션센서(16)의 내부 부품의 손상 또는 배선이 잘못 연결되는 등의 이유로 인해 과도한 전류가 모션센서(16)로 흐르게 되면 이를 인지해 낸다. 과전류 체크부(130)는 검사대상인 모션센서(16)에 과도한 전류가 흐르는 것으로 인지하게 되면 모션센서(16)로 공급되는 전원을 차단하기 위해 전원 출력부(120)에서의 전원 출력을 정지(즉, 전원 출력부(120)의 동작 오프)시킨다. 즉, 이와 같이 테스트 전원의 공급이 중단된 모션센서는 불량으로 판별된다.The
반대로, 검사대상인 모션센서(16)에 정상적인 전류가 흐르는 것으로 인지하 게 되면 과전류 체크부(130)는 프로그램 다운로드부(140)에게 테스트 프로그램을 모션센서(16)에게로 다운로드시키라고 명령한다. On the contrary, if it is recognized that normal current flows to the
프로그램 다운로드부(140)는 과전류 체크부(130)로부터의 테스트 프로그램 다운로드 명령에 의해 모션센서(16)에게로 테스트 프로그램(예컨대, 테스트용 펌웨어)을 다운로드시킨다.The
도 3은 도 1에 도시된 검사부(200)의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다. 도 4는 도 3의 평면도이다. 도 5 내지 도 8은 도 1에 도시된 검사부(200)의 주요 부분을 설명하기 위해 채용된 사진이다.3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
검사부(200)는 지자기 생성부, 지그(14), 회전부, 및 제어부(50)를 포함한다. 검사부(200)를 컴퓨터로 이해하여도 무방하다.The
지자기 생성부는 지지대(18)에 의해 지지되는 링 형상의 코일(12)을 포함한다. 코일(12)은 자기 차폐 챔버(10)내에 설치된다. 지자기 생성부는 코일(12)을 이용하여 일정한 세기의 지자기를 생성한다. 지자기 생성부에 의해 생성된 지자기는 모션센서(16)에 대해 수평방향(도 4 참조)으로 인가된다. 지자기 생성부는 1축의 코일에서 일정 방향의 자기장을 생성하고 나머지 두 축의 코일에서는 외부 자기장을 상쇄시키도록 동작하는 3축 지자기 시뮬레이터라고 할 수 있다. 당업자라면 주지의 기술을 이용하여 상술한 지자기 생성부에 대한 구성을 충분히 구현할 수 있다. The geomagnetic generator includes a ring-shaped
지그(14)는 모션센서(16)의 장착 및 탈거가 가능한 소켓(15)(도 6, 도 7 참 조)을 구비한다. 소켓(15)은 제어부(50)와 전기적으로 연결된다. 지그(14)는 두 개의 코일(12) 사이에 수평으로 위치한다. 예를 들어, 모션센서(16)가 소켓(15)에 장착된 후에 회전부에 의해 회전동작을 수행하게 되면 모션센서(16)는 3축(X축, Y축, Z축)에 대한 지자기 및 가속도를 감지하게 되는데, 소켓(15)에서는 이때의 감도에 대한 최대값 및 최소값 정보를 제어부(50)에게로 전송한다. 물론, 소켓(15)에 장착된 모션센서(16)에서 바로 제어부(50)에게로 전송되게 하여도 되고, 다른 방식을 취하여도 무방하다.The
회전부는 지그(14)를 수평으로 회전시키고 수직으로도 회전시킨다. 예를 들어, 회전부에서의 수평 회전은 도 3의 화살표 A와 같은 회전을 의미하고, 회전부에서의 수직 회전은 도 3의 화살표 B와 같은 회전을 의미한다. 회전부는 수평 회전을 위해 수평 회전 모터(20; 도 8 참조)를 갖추고, 수직 회전을 위해 수직 회전 모터(30; 도 8 참조)를 갖춘다. 다시 말해서, 수직 회전은 지그(14; 보다 상세하게는 모션센서(16))를 일정 각도 주기로 Y축을 기준으로 한 X-Z방향으로의 회전, 및 지그(14; 보다 상세하게는 모션센서(16))를 일정 각도 주기로 X축을 기준으로 한 Y-Z방향으로의 회전을 의미한다. 수평 회전은 지그(14; 보다 상세하게는 모션센서(16))를 Z축을 기준으로 일정 각도 수평으로 회전(즉, X-Y방향으로의 회전)시키는 것을 의미한다. 다시 말해서, 회전부는 2축 방향(예컨대, X-Y방향, X-Z방향, Y-Z방향)으로의 회전이 가능하다.The rotating part rotates the
물론, 회전부는 수평 회전 모터(20)와 수직 회전 모터(30)를 지그(14)와 연결시키는 회전 구동 메카니즘(도시 생략)을 포함한다. 회전 구동 메카니즘의 대부 분은 케이스(40)에 의해 보호된다. 즉, 회전부는 모션센서(16)를 회전시켜 3축 지자기센서와 3축 가속도센서의 캘리브레이션에 필요한 데이터를 얻기 위해 동작한다. 그리고, 회전부의 구동에 의해 3축 지자기센시와 3축 가속도센서의 축 틀어짐 보정에 필요한 데이터를 얻을 수 있다.Of course, the rotating portion includes a rotation drive mechanism (not shown) connecting the horizontal
회전 구동 메카니즘은 수평 회전부(22) 및 수직 회전부(32)를 포함한다. 수평 회전부(22)는 지그(14)의 저부에 설치되어 지그(14)를 수평으로 회전시킨다. 수직 회전부(32)의 일측 종단부는 케이스(40)의 일측 종단부에 노출됨과 더불어 지그(14)의 일측과 고정결합된다. 당업자라면 주지의 기술을 이용하여 상술한 회전 구동 메카니즘에 대한 구성을 충분히 구현할 수 있다. 도 3에 따르면, 수직 회전 모터(30)가 동작하게 되면 지그(14), 수평 회전 모터(20), 및 케이스(40)가 함께 회전하게 된다.The rotation drive mechanism includes a
제어부(50)는 지그(14)가 일정 각도 주기로 회전함에 따라 발생되는 모션센서(16)의 3축에 대한 지자기 감도 및 가속도 감도의 최대값 및 최소값을 이용하여 지자기센서 및 가속도센서의 오프셋(offset)값과 스케일 펙터(scale factor)를 구한다. 이와 같이 3축의 지자기센서 및 가속도센서에 대한 오프셋값과 스케일 펙터를 구함으로써 모션센서(16)에 대한 캘리브레이션이 완료된다. 물론, 캘리브레이션 이후에 제어부(50)는 3축의 지자기센서와 가속도센서에 대한 축 틀어짐 체크 및 보정을 행하게 되는데, 이에 대해서는 캘리브레이션에 대한 설명 이후에 설명한다.The
이어, 검사부(200)에서 검사대상인 다수의 모션센서(16)를 캘리브레이션하는 방법에 대하여 도 9 및 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 검사부(200)는 다수의 모션센서(16)와 SPI통신으로 병렬 처리가 가능하므로, 다수의 모션센서(16)를 거의 동시에 측정하는 것으로 이해하면 된다.Next, a method of calibrating a plurality of
일단, 지그(14)상의 소켓(15)에 검사대상인 모션센서(16)(다수의 모션센서이어도 됨)를 안착시킨다. 지자기 생성부에서 지자기를 생성시킴에 따라 모션센서(16)에 대해 수평방향의 지자기가 인가된다. 지자기와 가속도를 함께 계측할 때 모션센서(16)를 수평으로 회전(즉, Z축을 기준으로 X-Y방향으로 회전)시키게 되면 가속도는 동일하다. 따라서, 지자기와 가속도를 함께 계측하기 위해서는 X축 또는 Y축을 기준으로 회전시킨다.First, the motion sensor 16 (which may be a plurality of motion sensors) to be inspected is seated in the
이와 같은 상태에서, 회전부는 도 9에서와 같이 모션센서(16)를 Y축을 기준으로 X-Z방향으로 회전시킨다. 이는 수직 회전 모터(30)를 이용하여 회전시킨다. 먼저, 모션센서(16)가 놓여진 상태를 도 9의 (a)에서와 같은 상태로 하여 지자기 및 가속도를 감지하게 된다. 지자기 방향의 화살표와 X축의 화살표가 동일 방향이면 최소값을 감지하고, 중력가속도 방향의 화살표와 X축의 화살표가 동일 방향이면 최소값을 감지하며, 지자기 방향의 화살표와 X축의 화살표가 반대 방향이면 최대값을 감지하고, 중력가속도 방향의 화살표와 X축의 화살표가 반대 방향이면 최대값을 감지한다. 이는 Y축 및 Z축에도 그대로 적용된다.In this state, the rotating unit rotates the
즉, 도 9의 (a)에서와 같은 상태에서는 모션센서(16)내의 지자기센서는 X축 방향의 지자기의 최대값을 감지하고, 모션센서(16)내의 가속도센서는 Z축 방향의 가속도의 최소값을 감지하게 된다. 모션센서(16)에서 감지된 신호는 제어부(50)에 게로 보내진다.That is, in the state as shown in FIG. 9A, the geomagnetic sensor in the
이후, 회전부는 수직 회전 모터(30)를 이용하여 지그(14)를 도 9의 (a)의 상태에서 시계방향으로 90도 회전시킨다. 즉, 회전부는 모션센서(16)가 Y축을 기준으로 X-Z방향으로 90도 회전되도록 지그(14)를 회전시킨다. 그에 따라, 도 9의 (b)와 같은 상태로 된다. 이 경우, 모션센서(16)내의 가속도센서는 X축 방향의 가속도의 최대값을 감지하고, 모션센서(16)내의 지자기센서는 Z축 방향의 지자기의 최대값을 감지하게 된다. 모션센서(16)에서 감지된 신호는 제어부(50)에게로 보내진다.Thereafter, the rotating unit rotates the
그리고, 회전부는 수직 회전 모터(30)를 이용하여 지그(14)를 도 9의 (b)의 상태에서 시계방향으로 90도 회전시킨다. 그에 따라, 도 9의 (c)와 같은 상태로 된다. 이 경우, 모션센서(16)내의 지자기센서는 X축 방향의 지자기의 최소값을 감지하고, 모션센서(16)내의 가속도센서는 Z축 방향의 가속도의 최대값을 감지하게 된다. 모션센서(16)에서 감지된 신호는 제어부(50)에게로 보내진다.Then, the rotating unit rotates the
이후, 회전부는 수직 회전 모터(30)를 이용하여 지그(14)를 도 9의 (c)의 상태에서 시계방향으로 90도 회전시킨다. 그에 따라, 도 9의 (d)와 같은 상태로 된다. 이 경우, 모션센서(16)내의 가속도센서는 X축 방향의 가속도의 최소값을 감지하고, 모션센서(16)내의 지자기센서는 Z축 방향의 지자기의 최소값을 감지하게 된다. 모션센서(16)에서 감지된 신호는 제어부(50)에게로 보내진다.Thereafter, the rotating unit rotates the
이와 같이 90도 주기로 모션센서(16)를 Y축을 기준으로 하여 X-Z방향으로 회전시켜 캘리브레이션에 필요한 신호를 얻어낸 후, 회전부의 수평 회전 모터(20)를 이용하여 도 9의 (a)의 상태를 Z축을 기준으로 반시계 방향으로 90도 정도 회전시 켜 도 10의 (e)와 같은 상태로 만든다. 다시 말해서, 도 9에서와 같은 회전으로 지자기센서와 가속도센서의 X축과 Z축의 최대값 및 최소값을 알게 된다. 그러나, 도 9와 같은 회전으로는 지자기센서와 가속도센서의 Y축의 최대값 및 최소값을 알 수 없다. 따라서, 수평으로 반시계 방향으로 90도 회전시킨 후에 수직방향으로 회전시켜 지자기센서와 가속도센서의 Y축이 가지는 최대값 및 최소값을 측정한다.As described above, after the
도 10에서와 같이 모션센서(16)를 X축을 기준으로 Y-Z방향으로 회전시킨다. 이는 수직 회전 모터(30)를 이용하여 회전시킨다. 먼저, 모션센서(16)가 도 10의 (e)와 같이 놓여진 상태에서 지자기 및 가속도를 감지하게 된다. 이 경우, 모션센서(16)내의 지자기센서는 Y축 방향의 지자기의 최대값을 감지하고, 모션센서(16)내의 가속도센서는 Z축 방향의 가속도의 최소값을 감지하게 된다. 모션센서(16)에서 감지된 신호는 제어부(50)에게로 보내진다. As shown in FIG. 10, the
회전부는 수직 회전 모터(30)를 이용하여 지그(14)를 도 10의 (e)의 상태에서 시계방향으로 90도 회전시킨다. 즉, 회전부는 모션센서(16)가 X축을 기준으로 Y-Z방향으로 90도 회전되도록 지그(14)를 회전시킨다. 그에 따라, 도 10의 (f)와 같은 상태로 된다. 이 경우, 모션센서(16)내의 가속도센서는 Y축 방향의 가속도의 최대값을 감지하고, 모션센서(16)내의 지자기센서는 Z축 방향의 지자기의 최대값을 감지하게 된다. 모션센서(16)에서 감지된 신호는 제어부(50)에게로 보내진다.The rotary part rotates the
그리고, 회전부는 수직 회전 모터(30)를 이용하여 지그(14)를 도 10의 (f)의 상태에서 시계방향으로 90도 회전시킨다. 그에 따라, 도 10의 (g)와 같은 상태로 된다. 이 경우, 모션센서(16)내의 지자기센서는 Y축 방향의 지자기의 최소값을 감 지하고, 모션센서(16)내의 가속도센서는 Z축 방향의 가속도의 최대값을 감지하게 된다. 모션센서(16)에서 감지된 신호는 제어부(50)에게로 보내진다.Then, the rotating unit rotates the
이후, 회전부는 수직 회전 모터(30)를 이용하여 지그(14)를 도 10의 (g)의 상태에서 시계방향으로 90도 회전시킨다. 그에 따라, 도 10의 (h)와 같은 상태로 된다. 이 경우, 모션센서(16)내의 가속도센서는 Y축 방향의 가속도의 최소값을 감지하고, 모션센서(16)내의 지자기센서는 Z축 방향의 지자기의 최소값을 감지하게 된다. 모션센서(16)에서 감지된 신호는 제어부(50)에게로 보내진다.Thereafter, the rotating unit rotates the
제어부(50)에서는 입력된 신호를 근거로 3축에 대한 지자기 및 가속도의 최대값 및 최소값을 알 수 있게 되어, 이 값을 이용하여 지자기센서 및 가속도센서의 오프셋값과 스케일 펙터를 구하게 된다. 오프셋값과 스케일 펙터를 구하는 것은 당업자라면 주지의 기술로 충분히 이해가능하다. The
이하의 설명은 제어부(50)에서 행하는 캘리브레이션 동작을 설명하기 위한 하나의 예시이다. 예를 들어, 순수한 지자기센서의 출력을 Bx, By, Bz이라 하고, 순수한 가속도센서의 출력을 Ax, Ay, Az이라고 하면, 오프셋(offset)을 제거하고 감도가 일정하게 캘리브레이션된 모션센서의 최종 출력은 다음의 식 1과 같이 표시할 수 있다.The following description is one example for explaining the calibration operation performed by the
(식 1)(Equation 1)
여기서, 은 지자기센서(3축 센서)에서 측정된 값이고, 은 가속도센서(3축 센서)에서 측정된 값이다. 은 순수한 지자기센서의 출력에 포함된 오프셋값이고, 은 순수한 가속 도센서의 출력에 포함된 오프셋값이다. 은 순수한 지자기센서의 출력에 포함된 감도이고, 은 순수한 가속도센서의 출력에 포함된 감도이다.here, Is the value measured from the geomagnetic sensor (3-axis sensor), Is the value measured by the acceleration sensor (3-axis sensor). Is the offset value included in the output of the pure geomagnetic sensor, Is the offset value included in the output of the pure accelerometer. Is the sensitivity included in the output of the pure geomagnetic sensor, Is the sensitivity included in the output of a pure accelerometer.
오프셋을 구하고, 일정한 감도를 맞추기 위해서는 지자기센서와 가속도센서의 모든 축의 최대값과 최소값을 알면 다음과 같은 식 2를 구할 수 있다.In order to find the offset and to maintain a constant sensitivity, the following
(식 2)(Equation 2)
여기서, 은 센서 각 축의 최대값이고, 은 센서 각 축의 최소값이다. 지자기센서의 감도 단위는 gauss/count 로서, 디지털 출력 1 카운트(count)에 해당하는 자기의 세기가 얼마인지를 나타낸다. 가속도센서의 감도 단위는 gravity/count로서, 디지털 출력 1 카운트(count)에 해당하는 가속도의 크기가 얼마인지를 나타낸다. 예를 들어, 본 출원인은 1카운트의 디지털 출력이 0.002gauss의 일정한 출력으로 나타나도록 세팅한 감도(즉, 0.002gauss/count)의 지자기센서를 사용한다. 그에 따라, 상기 식 2에서 지자기센서의 설정된 감도의 크기는 200counts가 된다(지구자기장이 0.4gauss이기 때문에 0.4gauss를 기준으로 측정함). 본 출원인은 1카운트의 디지털 출력이 0.00125gravity의 일정한 출력으로 나타나도록 세팅한 감도(즉, 0.00125gravity/count)의 가속도센서를 사용한다. 그에 따라, 상기 식 2에서 가속도센서의 설정된 감도의 크기는 800counts가 된다(중력가속도가 1gravity 이기 때문에 1gravity를 기준으로 측정함).here, Is the maximum value of each axis of the sensor, Is the minimum value of each axis of the sensor. The unit of sensitivity of the geomagnetic sensor is gauss / count, which indicates how much magnetic intensity corresponds to one count of the digital output. The sensitivity unit of the acceleration sensor is gravity / count, which indicates the magnitude of the acceleration corresponding to one count of the digital output. For example, we use a geomagnetic sensor with sensitivity (ie 0.002gauss / count) set so that one count of digital outputs appears to be a constant output of 0.002gauss. Accordingly, the magnitude of the set sensitivity of the geomagnetic sensor in
이와 같은 방식으로, 검사부(200)는 지자기센서와 가속도센서의 최대값 및 최소값을 입력받음으로 인해 각 축의 오프셋을 제거하고 설정된 감도로 일정하게 조절할 수 있게 된다. 이와 같이 하게 되면 검사부(200)는 매우 고속으로 지자기센서와 가속도센서의 캘리브레이션을 한꺼번에 진행하게 된다.In this way, the
이번에는 검사부(200)에서 행하는 검사대상인 모션센서들에 대한 축 틀어짐 체크 및 보정에 대하여 설명한다.This time, the axis skew check and correction for the motion sensors that are the inspection targets performed by the
검사부(200)내의 제어부(50)는 지그(14)가 일정 각도(예컨대, 90도) 주기로 회전함에 따라 발생되는 모션센서(16)의 지자기 세기의 최대값, 최소값, 및 중간값중에서 중간값을 선별한다. 제어부(50)는 선별한 일정 각도 주기별 중간값으로 해당 모션센서(16)에 대한 축 틀어짐을 검사한다. 즉, 제어부(50)는 선별한 일정 각도 주기별 중간값중 대각끼리의 중간값을 이용하여 얻은 값을 이등분하고 이등분한 값을 해당 축의 틀어진 각도로 결정한다. 예를 들어, X-Y방향으로 회전(즉, XY평면상에서의 회전)시킨 모션센서(16)의 경우, 대각끼리의 중간값을 이용하여 얻은 값을 이등분한 값은 하기의 식 3The
(식 3)(Equation 3)
X축의 틀어진 각도(θ) ≒ (θ1 + θ2)/2False angle of the X axis (θ) ≒ (θ1 + θ2) / 2
Y축의 틀어진 각도(φ) ≒ (φ1 + φ2)/2Incorrect angle of the Y axis (φ) ≒ (φ1 + φ2) / 2
θ1 = Arctan(X2/감도)*180/πθ1 = Arctan (X2 / sensitivity) * 180 / π
θ2 = Arctan(X4/-감도)*180/πθ2 = Arctan (X4 / -sensitivity) * 180 / π
φ1 = Arctan(Y1/감도)*180/πφ1 = Arctan (Y1 / sensitivity) * 180 / π
φ2 = Arctan(Y3/-감도)*180/πφ2 = Arctan (Y3 / -sensitivity) * 180 / π
에 의해 구해진다. 여기서, θ1과 θ2는 대각이고, φ1과 φ2는 대각이다. X2는 X축 센서가 90도의 위치에서 감지한 지자기 세기의 중간값, X4는 X축 센서가 270도의 위치에서 감지한 지자기 세기의 중간값, Y1은 Y축 센서가 0도의 위치에서 감지한 지자기 세기의 중간값, Y3은 Y축 센서가 180도의 위치에서 감지한 지자기 세기의 중간값이다. X축 센서는 X축의 지자기를 감지하는 센서이고, Y축 센서는 Y축의 지자기를 감지하는 센서이다. 지자기센서는 3축(X,Y,Z) 센서이므로 내부적으 로 X축 센서와 Y축 센서 및 Z축 센서를 갖춘다. 지자기센서의 감도 단위는 gauss/count 로서, 디지털 출력 1 카운트(count)에 해당하는 자기의 세기가 얼마인지를 나타낸다. 예를 들어, 본 출원인은 1카운트의 디지털 출력이 0.002gauss의 일정한 출력으로 나타나도록 세팅한 감도(즉, 0.002gauss/count)의 지자기센서를 사용한다. 그에 따라, 예를 들어 상기 식 3에서 감도는 200counts로 설정된 것으로 한다(지구자기장이 0.4gauss이가 때문에 0.4gauss를 기준으로 측정함).Obtained by Here, θ1 and θ2 are diagonal, and φ1 and φ2 are diagonal. X2 is the median of the geomagnetic intensity detected by the X-axis sensor at 90 degrees, X4 is the median of the geomagnetic intensity detected by the X-axis sensor at 270 degrees, and Y1 is the geomagnetic intensity detected by the Y-axis sensor at 0 degrees The median value of Y3 is the median value of the geomagnetic intensity detected by the Y-axis sensor at 180 degrees. X-axis sensor is a sensor for detecting the geomagnetism of the X-axis, Y-axis sensor is a sensor for detecting the geomagnetism of the Y-axis. The geomagnetic sensor is a 3-axis (X, Y, Z) sensor, so it has an internal X-axis sensor, Y-axis sensor, and Z-axis sensor. The unit of sensitivity of the geomagnetic sensor is gauss / count, which indicates how much magnetic intensity corresponds to one count of the digital output. For example, we use a geomagnetic sensor with sensitivity (ie 0.002gauss / count) set so that one count of digital outputs appears to be a constant output of 0.002gauss. Therefore, for example, the sensitivity is set to 200 counts in
식 3은 XY평면상에서의 회전을 예를 들어 표현한 것이고, 이를 XZ평면, YZ평면으로 변형하여 수식화할 수 있다. 즉, XZ평면상에서 센서를 회전시켰을 경우에는 X축과 Z축의 센서에서 각각의 각도(0도, 90도, 180도, 270도)별로 지자기 세기의 중간값을 얻을 수 있고, YZ평면상에서 센서를 회전시켰을 경우에는 Y축과 Z축의 센서에서 각각의 각도(0도, 90도, 180도, 270도)별로 지자기 세기의 중간값을 얻을 수 있으므로, 당업자라면 누구라도 상술한 설명에 의해 XZ평면에서의 X축의 틀어진 각도와 Z축의 틀어진 각도, YZ평면에서의 Y축의 틀어진 각도와 Z축의 틀어진 각도를 얻기 위한 식을 구할 수 있다.
도 11은 도 1에 도시된 검사부에서의 축 틀어짐 체크를 설명하기 위한 도면의 일 예이고, 도 12는 도 1에 도시된 검사부에서의 축 틀어짐 체크시 X-Y방향으로 지그 회전시의 센서의 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 11 is an example of a diagram for explaining a shaft misalignment check in the inspector illustrated in FIG. 1, and FIG. 12 is a diagram illustrating a state of a sensor during jig rotation in the XY direction when the shaft misalignment check is performed in the inspector illustrated in FIG. 1. The figure shown.
도 11에서와 같이 각 포인트에서의 지자기 세기가 모두 0.4가우스(gauss)로 동일할 경우 모션센서(16)를 Z축을 기준으로 X-Y방향으로 회전(즉, 시계방향으로 90도 간격으로 회전)시키게 되면, 각각의 각도에서 지자기 세기의 최대값, 중간값, 최소값을 얻을 수 있다. 지자기 방향의 화살표와 X축의 화살표가 동일 방향이면 최소값을 감지하고, 지자기 방향의 화살표와 X축의 화살표가 반대 방향이면 최대값을 감지하며, 지자기 방향의 화살표와 X축의 화살표가 직교하면 중간값을 감지한다. 이는 Y축 및 Z축에도 그대로 적용된다. As shown in FIG. 11, when the geomagnetic strength at each point is equal to 0.4 gauss, when the
그런데, 모션센서(16)의 설치위치가 잘못된 경우에는 포인트별 지자기 세기의 프로파일이 한쪽으로 쏠리는 경향을 보인다. 예를 들어, 도 12에서와 같이 도 12의 하부에 기재된 각 포인트에서의 지자기 세기가 중앙의 0.4가우스를 기준으로 좌측은 0.34가우스이고 우측은 0.38가우스로 된 경우에는 포인트별 지자기 세기의 프로파일이 한쪽(예컨대, 우측)으로 쏠리게 된다.However, when the installation position of the
각 포인트에서의 지자기 세기가 차이나는 경우에라도 도 12에서와 같이 모션센서(16)를 Z축을 기준으로 X-Y방향으로 회전(즉, 시계방향으로 90도 간격으로 회전)시키면, 각각의 각도에서 지자기 세기의 최대값, 중간값, 최소값을 얻을 수 있다. 물론, 이때에는 X축 및 Y축에 오프셋이 있을 가능성이 높다.Even when the geomagnetic strength at each point is different, as shown in FIG. 12, when the
도 13은 XY평면상에서 축 틀어짐의 일예를 나타낸 그래프이고, 도 14는 Y축을 기준으로 X축이 10도 틀어진 경우의 결과를 나타낸 도면이다. 지자기센서 또는 가속도센서와 같은 3축 센서의 축 틀어짐 정도를 파악하기 위해서는 X,Y,Z축이 각각의 XY,XZ,YZ 평면에서 얼마나 축이 틀어져 있는지를 확인해야 한다. 이를 판단하기 위해서는 각각의 XY,XZ,YZ 평면에서 센서를 회전시켜 보아야 한다. FIG. 13 is a graph illustrating an example of axis misalignment on the XY plane, and FIG. 14 is a diagram illustrating a result when the X axis is shifted by 10 degrees with respect to the Y axis. In order to know the degree of axis misalignment of three-axis sensor such as geomagnetic sensor or acceleration sensor, it is necessary to check how much the axis of X, Y, Z axis is distorted in each XY, XZ, YZ plane. To determine this, the sensor should be rotated in each of the XY, XZ, and YZ planes.
도 13은 XY평면을 기준으로 축 틀어짐에 대한 정의와 그에 대한 설명이다. X축과 Y축의 감도가 ±200으로 동일하고, 모션센서(16)를 Y축을 기준으로 X축을 10도 틀고 "0(zero)" 오프셋을 가지고 있다고 가정한다. "0" 오프셋이란 각 포인트에서의 지자기 세기가 모두 동일한 가우스값을 갖는 것을 의미한다. 오프셋이 "0"이므로 도 12에서와 같이 점선간의 교점이 원점에 위치하게 된다. 모션센서(16)를 도 12처럼 90도 간격으로 회전시켜서 0도, 90도, 180도, 270도에서의 지자기 세기를 체크한다. 이에 의해 센싱된 값들(최대값, 최소값, 중간값)은 도 14에서와 같이 표시된다. FIG. 13 is a definition and explanation of axis misalignment based on the XY plane. It is assumed that the sensitivity of the X-axis and the Y-axis is the same as ± 200, and the
도 13의 X축의 틀어진 각도(θ)와 Y축의 틀어진 각도(φ)는 하기의 식 4와 같이 구해진다.The distorted angle θ of the X axis and the distorted angle φ of the Y axis of FIG. 13 are obtained as in
(식 4)(Equation 4)
θ = θ1 = θ2 = Arctan(X2/감도)*180/πθ = θ1 = θ2 = Arctan (X2 / Sensitivity) * 180 / π
= Arctan(X4/-감도)*180/π = Arctan (X4 / -sensitivity) * 180 / π
φ = φ1 = φ2 = Arctan(Y1/감도)*180/πφ = φ1 = φ2 = Arctan (Y1 / sensitivity) * 180 / π
= Arctan(Y3/-감도)*180/π = Arctan (Y3 / -sensitivity) * 180 / π
도 13의 그래프상에서, θ1과 θ2는 대각이고, φ1과 φ2는 대각이다. 도 14에서, X2는 X축 센서가 90도의 위치에서 감지한 지자기 세기의 중간값(도 12의 (b)에서 지자기 X 중간값("34")), X4는 X축 센서가 270도의 위치에서 감지한 지자기 세기의 중간값(도 12의 (d)에서 지자기 X 중간값("-34")), Y1은 Y축 센서가 0도의 위치에서 감지한 지자기 세기의 중간값(도 12의 (a)에서 지자기 Y 중간값("0")), Y3은 Y축 센서가 180도의 위치에서 감지한 지자기 세기의 중간값(도 12의 (c)에서 지자기 Y 중간값("0"))이다. X축 센서는 X축의 지자기를 감지하는 센서이고, Y축 센서는 Y축의 지자기를 감지하는 센서이다. 지자기센서는 3축(X,Y,Z) 센서이므로 내부적으로 X축 센서와 Y축 센서 및 Z축 센서를 갖춘다. 지자기센서의 감도 단위는 gauss/count 로서, 디지털 출력 1 카운트(count)에 해당하는 자기의 세기가 얼마인지를 나타낸다. 예를 들어, 본 출원인은 1카운트의 디지털 출력이 0.002gauss의 일정한 출력으로 나타나도록 세팅한 감도(즉, 0.002gauss/count)의 지자기센서를 사용한다. 그에 따라, 예를 들어 상기 식 4에서 감도는 200counts로 설정된 것으로 한다(지구자기장이 0.4gauss이가 때문에 0.4gauss를 기준으로 측정함).On the graph of FIG. 13, θ1 and θ2 are diagonal, and φ1 and φ2 are diagonal. In FIG. 14, X2 is the median of the geomagnetic intensity detected by the X-axis sensor at a position of 90 degrees (Geomagnetic X median ("34" in FIG. 12B)), and X4 is the X-axis sensor at the position of 270 degrees. The median value of the geomagnetism intensity detected (the geomagnetic X median value (-34) in FIG. 12 (d)), and Y1 is the median value of the geomagnetism intensity detected at the position of 0 degrees by the Y-axis sensor ((a ), Y3 is the median value of geomagnetic intensity detected by the Y-axis sensor at a position of 180 degrees (the geomagnetic Y median value ("0") in FIG. 12C). X-axis sensor is a sensor for detecting the geomagnetism of the X-axis, Y-axis sensor is a sensor for detecting the geomagnetism of the Y-axis. The geomagnetic sensor is a 3-axis (X, Y, Z) sensor, so it has an internal X-axis sensor, Y-axis sensor, and Z-axis sensor. The unit of sensitivity of the geomagnetic sensor is gauss / count, which indicates how much magnetic intensity corresponds to one count of the digital output. For example, we use a geomagnetic sensor with sensitivity (ie 0.002gauss / count) set so that one count of digital outputs appears to be a constant output of 0.002gauss. Therefore, for example, the sensitivity is set to 200 counts in
제어부(50)는 대각끼리의 합산값을 이등분하고 이등분된 값을 해당 축의 틀어진 각도로 결정한다.The
즉, 상술한 바 있는 식 3을 이용하여 하기와 같이That is, using
X축 및 Y축의 틀어짐 각도를 계산한다.Calculate the skew angle of the X and Y axes.
계산에 의해 Y축을 기준으로 X축이 9.7도 틀어져 있음을 알 수 있다. 물론, 앞에서는 Y축을 기준으로 X축을 10도 틀었음을 가정하였으나, 식에 의해 Y축을 기 준으로 X축이 9.7도 틀어진 것으로 계산되었으므로, 거의 근사치에 도달한 것을 알 수 있다. 이는 본 발명에서의 축 틀어짐 계산법이 매우 유용함을 의미한다.The calculation shows that the X axis is 9.7 degrees misaligned with respect to the Y axis. Of course, it was assumed that the X-axis was shifted by 10 degrees with respect to the Y-axis, but it was calculated that the X-axis was shifted by 9.7 degrees with respect to the Y-axis based on the Y-axis. This means that the axis deflection calculation method in the present invention is very useful.
이와 같이 검사부(200)에서 다수의 모션센서(16)의 캘리브레이션 및 축 틀어짐 보정이 완료되면 그동안 회전부를 구동시키면서 받았던 지자기센서와 가속도센서의 데이터를 근거로 방위각을 계산하여 방위각 오차를 구할 수 있다. 이에 따라, 추가적으로 모션센서를 회전시키지 않고서도 방위각에 대한 오차까지 판별할 수 있는 효과가 있다.As described above, when the calibration of the plurality of
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited only to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, the technical idea to which such modifications and variations are also applied to the claims Must see
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모션센서를 검사하는 장치의 블럭 구성도이다.1 is a block diagram of an apparatus for inspecting a motion sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 테스트 프로그램 다운로드부의 내부 구성도이다.FIG. 2 is an internal configuration diagram of the test program download unit shown in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시된 검사부의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.3 is a view showing a schematic configuration of the inspection unit shown in FIG.
도 4는 도 3의 평면도이다.4 is a plan view of FIG. 3.
도 5 내지 도 8은 도 1에 도시된 검사부의 주요 부분을 설명하기 위해 채용된 사진이다.5 to 8 are photographs employed to explain the main part of the inspection unit shown in FIG.
도 9 내지 도 10은 도 1에 도시된 검사부에서 모션센서를 캘리브레이션하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 to 10 are views for explaining a method for calibrating a motion sensor in the inspection unit shown in FIG.
도 11은 도 1에 도시된 검사부에서의 축 틀어짐 체크를 설명하기 위한 도면의 일 예이다.FIG. 11 is an example of a diagram for describing a shaft misalignment check in the inspection unit illustrated in FIG. 1.
도 12는 도 1에 도시된 검사부에서의 축 틀어짐 체크시 X-Y방향으로 지그 회전시의 센서의 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 12 is a view illustrating a state of a sensor when the jig rotates in the X-Y direction at the time of the shaft misalignment check in the inspection unit illustrated in FIG. 1.
도 13은 XY평면상에서 축 틀어짐의 일예를 나타낸 그래프이다.Fig. 13 is a graph showing an example of shaft misalignment on the XY plane.
도 14는 Y축을 기준으로 X축이 10도 틀어진 경우의 결과를 나타낸 도면이다.14 is a diagram showing the result when the X axis is shifted by 10 degrees with respect to the Y axis.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100 : 테스트 프로그램 다운로드부 110 : 전원 입력부100: test program download unit 110: power input unit
120 : 전원 출력부 130 : 과전류 체크부120: power output unit 130: overcurrent check unit
140 : 프로그램 다운로드부 200 : 검사부140: program download unit 200: inspection unit
300 : 펌웨어 다운로드부300: firmware download unit
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