KR20110002204A - 모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법 - Google Patents

모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법 Download PDF

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KR20110002204A
KR20110002204A KR1020090059674A KR20090059674A KR20110002204A KR 20110002204 A KR20110002204 A KR 20110002204A KR 1020090059674 A KR1020090059674 A KR 1020090059674A KR 20090059674 A KR20090059674 A KR 20090059674A KR 20110002204 A KR20110002204 A KR 20110002204A
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김태영
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삼성전자주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
    • H02P8/36—Protection against faults, e.g. against overheating, step-out; Indicating faults
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
    • H02P8/12—Control or stabilisation of current

Abstract

모터 제어 장치가 개시된다. 본 장치는, 모터, 인에이블 신호가 인가되면, 기설정된 시간 주기 동안 모터를 대기시키고, 다음 도래하는 시간 주기 동안 모터를 적어도 1 회 회전시켜, 모터를 디폴트 상태로 설정하기 위한 모터 설정 신호를 생성하는 제어부, 및 생성된 모터 설정 신호에 따라, 모터를 제어하는 구동 신호를 생성하여 모터로 출력하는 드라이버부를 포함한다. 이에 따라, 모터의 탈조 현상을 미리 방지할 수 있다.
탈조(Step out) 현상, 스텝 모터, ASIC부, 여자 상태, 화상형성장치

Description

모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법{Motor controlling apparatus and method for controlling thereof}
본 발명은 모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법에 관한 것으로서, 모터의 탈조를 방지할 수 있는 모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법에 관한 것이다.
화상형성장치는 화상데이터의 생성, 인쇄, 수신, 전송 등을 수행하는 장치로서, 대표적인 예로서 프린터, 스캐너, 복사기, 팩스, 및 이들의 기능을 통합구현한 복합기 등을 들 수 있다.
이와 같은 화상형성장치에서는 인쇄 용지를 이동시키거나, 인쇄 용지를 공급하는 등과 같이 다양한 기능을 수행하기 위한 모터들이 사용된다. 최근에는 화상형성장치에 ADF(Auto Document Feeder) 유닛, 피니셔(Finisher) 유닛, HCF(High Capacity Feeder) 유닛, DCF(Double Capacity Feeder) 유닛과 같은 다양한 기능을 수행하는 옵션 유닛을 화상형성장치에 부착할 수 있게 됨에 따라, 화상형성장치에서 사용될 수 있는 모터의 개수는 점점 더 증가하고 있다. 특히, 화상형성장치에서는, 인가되는 1 펄스당 1 스텝 각(step angle) 만큼 정확히 이동할 수 있어 정밀도가 높으며, 가격이 비교적 저렴하여 스텝 모터가 많이 사용된다.
이 경우, 모터에서 요청되는 조건에 부합되도록 설정된 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)을 이용하여, 스텝 모터의 회전 속도를 제어하게 된다. 하지만, 최근에는 ASIC이 점점 더 높은 주파수 범위에서 동작하기 때문에 모터에서의 탈조(step out) 현상이 빈번하게 발생하고 있다.
이에 따라, 스텝 모터에서의 발생할 수 있는 탈조 현상을 미리 예방할 수 있는 방안이 요청되고 있다.
본 발명은 모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법에 관한 것으로서, 모터의 탈조 현상을 방지하기 위한 제어 신호를 생성하는 모터 제어 장치 및 그 모터 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치는, 모터, 인에이블 신호가 인가되면, 기설정된 시간 주기 동안 상기 모터를 대기시키고, 다음 도래하는 시간 주기 동안 상기 모터를 적어도 1 회 회전시켜, 상기 모터를 디폴트 상태로 설정하는 제어부, 및 상기 생성된 모터 설정 신호에 따라, 상기 모터를 제어하는 구동 신호를 생성하여 상기 모터로 출력하는 드라이버부를 포함한다.
여기서, 상기 제어부는, 가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 동작 상태로 상기 모터를 구동하기 위한 스텝 펄스를 생성하는 ASIC부, 상기 시간 주기에 대응되도록, 상기 스텝 펄스의 펄스 간격을 늘리기 위한 제어 신호를 생성하는 프로세서, 및 상기 스텝 펄스와 상기 제어 신호를 이용하여, 상기 모터 설정 신호를 생성하는 신호 생성부를 포함한다.
또한, 상기 신호 생성부는, AND 게이트 및 OR 게이트 중 어느 하나의 논리 소자로 구현될 수 있다.
아울러, 여자 상태 모드 및 동작 상태 모드 중 어느 하나의 모드를 결정하는 모드 결정부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 드라이버부는, 상기 모드 결정부에서 여자 상태 모드로 결정되면, 상기 생성된 모터 설정 신호와 상기 인에이블 신호를 이용하여, 상기 모터를 디폴트 상태로 설정하는 구동 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
또한, 상기 ASIC부는, 펄스 폭 변조 신호를 생성하며, 상기 드라이버부는, 상기 모드 결정부에서 동작 상태 모드로 결정되면, 상기 ASIC부에서 생성되는 펄스 폭 변조 신호를 이용하여 상기 모터를 가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 구동 상태로 설정하는 구동 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
이때, 상기 모터 설정 신호의 주기는, 상기 스텝 펄스의 주기보다 길며, 100ms를 최소값으로 가질 수 있다.
한편 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법은, 인에이블 신호가 인가되면, 기설정된 시간 주기 동안 상기 모터를 대기시키고, 다음 도래하는 시간 주기 동안 상기 모터를 적어도 1 회 회전시켜, 상기 모터를 디폴트 상태로 설정하기 위한 모터 설정 신호를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 모터 설정 신호에 따라, 상기 모터를 제어하는 구동 신호를 생성하여 상기 모터로 출력하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 생성하는 단계는, 가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 동작 상태로 상기 모터를 구동하기 위한 스텝 펄스를 생성하는 스텝 펄스 생성 단계, 상기 시간 주기에 대응되도록, 상기 스텝 펄스의 펄스 간격을 늘리기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성 단계, 및 상기 스텝 펄스와 상기 제어 신호를 이용하여, 상기 모터 설정 신호를 생성하는 모터 설정 신호 생성 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 모터 설정 신호 생성 단계는, AND 게이트 및 OR 게이트 중 어느 하나의 논리 소자로 구현될 수 있다.
아울러, 여자 상태 모드 및 동작 상태 모드 중 어느 하나의 모드를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 출력하는 단계는, 상기 모드가 여자 상태 모드로 결정되면, 상기 생성된 모터 설정 신호와 상기 인에이블 신호를 이용하여, 상기 모터를 디폴트 상태로 설정하는 구동 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
또한, 상기 출력하는 단계는, 상기 모드가 동작 상태 모드로 결정되면, 상기 생성되는 펄스 폭 변조 신호를 이용하여 상기 모터를 가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 구동 상태로 설정하는 구동 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
이때, 상기 모터 설정 신호의 주기는, 상기 스텝 펄스의 주기보다 길며, 100ms를 최소값으로 가질 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 모터 제어 장치(100)는 모터(110), 제어부(120), 및 드라이버부(130)를 포함한다.
모터(110)는 스텝 모터(step motor)일 수 있다. 스텝 모터는, 입력 펄스에 대응하여 일정 각도씩 움직이는 모터(110)로, 회전 각도를 정밀하게 제어할 수 있다. 4상 또는 6상 등과 같이 다양한 상(phase)을 출력할 수 있다.
제어부(120)는 인에이블 신호가 인가되면, 기설정된 시간 주기 동안 모터(110)를 대기시키고, 다음 도래하는 시간 주기 동안 모터(110)를 적어도 1 회 회 전시켜, 모터(110)를 디폴트 상태로 설정하기 위한 모터 설정 신호를 생성한다.
여기서, 디폴트 상태란, 모터(110)가 기준 위치에 배치되도록 설정된 상태를 의미한다. 일 예로서, 모터(110)가 회전을 한 후 멈추게 되었을 때, 모터(110)의 상에 따라 0도에서 멈출 수도 있지만, 7도에서 멈출 수도 있다. 또는, 0도 및 7도 등과 같이 정해진 스텝 각이 아닌 1도에서 멈출 수도 있다. 이 상태에서 다시 모터(110)가 회전하는 경우에는, 모터(110)가 기준 위치에 배치되지 않아 모터(110)의 회전 각이 틀어질 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 제어부(120)는 모터(110)를 디폴터 상태로 설정하기 위한 모터 설정 신호를 생성한다.
또한, 모터(110)를 대기시키는 기설정된 시간과 모터(110)를 적어도 1회 회전시키는 기설정된 시간은 상이할 수도 있지만, 동일한 것이 바람직하다. 또한, 기설정된 시간은 모터(110)를 실제 구동시키는 동작 상태에서 인가되는 펄스 파형보다 충분히 긴 시간인 것이 바람직하다. 스텝 모터의 탈조 현상(step out)을 방지하기 위하여, 기설정된 시간은 저장부(미도시)에 미리 저장될 수 있다.
또한, 모터(110)의 회전은 스텝 각(step angle)을 1회 또는 2회 정도 회전시키는 것이 바람직하다. 이에 따라, 스텝 펄스에 따라 회전하는 스텝 모터에서 스텝 펄스는 인가되지만 스텝 모터가 회전하지 않는 현상인 스텝 모터의 탈조 현상을 미리 방지할 수 있다.
드라이버부(130)는 생성된 모터 설정 신호에 따라, 모터(110)를 제어하는 구동 신호를 생성하여 모터(110)로 출력한다. 여기서 드라이버부(130)는 복수 개의 입력 포트 및 복수 개의 출력 포트를 갖는 집적 회로(Integrated Circuit)로 구현 될 수 있다.
한편, 모터 제어 장치(100)는 정밀한 제어가 요청되는 프린터, 스캐너, 복사기, 팩스, 및 이들의 기능을 통합구현한 복합기 등에서 이용될 수 있다.
도 2는 모터의 다양한 동작 모드를 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 모터(110)는 실제 회전을 하기 전에 회전을 위한 준비 상태인 여자 상태(excitation state)(또는 대기 상태)와 실제 회전을 하는 동작 상태를 포함할 수 있다. 여자 상태는 0~t1 구간과 같이 인에이블 신호는 인가되지만 기설정된 시간 동안 다른 신호들이 인가되지 않는 상태와, t1~t2 구간과 같이 인에이블 신호가 인가되고 기설정된 시간인 t1이 경과한 후에 다음 도래의 기설정된 시간 동안에 모터(110)를 디폴트 상태로 설정하기 위한 신호가 입력되는 상태를 포함할 수 있다. 여자 상태에 대한 구체적인 내용은 후술하는 도면을 참조하여 상술하기로 한다.
그 후, 실질적으로 모터(110)가 동작하는 구간인 동작 상태는, t2~t3 구간과 같이 모터(110)가 가속되는 구간, t3~t4 구간과 같이 모터(110)가 충분히 가속된 후 등속 운동(회전)하는 구간, 및 t4~t5 구간과 같이 모터(110)가 감속되는 구간을 포함할 수 있다. 일 예로서, 화상형성장치의 급지부의 피딩 롤러에서 사용되는 모터(110)인 경우에, 인쇄 명령이 호스트 장치로부터 화상형성장치에 수신되면, 정지된 모터(110)를 가속하고, 등속으로 회전시키며, 인쇄가 완료될 즈음에는 모터(110)를 감속하여, 모터(110)를 정지시킬 수 있다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 동작 상태인 구간 중 모터(110)가 가속되는 구간(t2~t3 구간)에서는 A, B, C와 같이 펄스 간격(또는, 펄스 반복 주기)이 점차 짧아지며, 동작 상태인 구간 중 모터(110)가 등속 운동(회전)하는 구간(t3~t4 구간)에서는 펄스 간격(D)이 일정하며, 동작 상태인 구간 중 모터(110)가 감속되는 구간(t4~t5 구간)에서는 C, B, A와 같이 펄스 간격이 점차 길어진다.
이와 같이, 기설정된 시간 동안 모터(110)를 대기시키고, 기설정된 시간 동안 모터(110)의 스텝 각을 1회 또는 2회 정도 회전시키며, 모터(110)를 실제 구동시키는 동작 상태에서 인가될 수 있는 펄스 간격보다 충분히 긴 시간이 설정됨에 따라, 모터(110)를 실제 구동시키기 위해 인가되는 펄스(스텝 펄스)의 높은 주파수로 인해 야기될 수 있는 모터(110)의 탈조 현상을 예방할 수 있다.
도 3은 도 1의 모터 제어 장치를 보다 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 모터 제어 장치(100)는, 모터(110), 제어부(120), 및 드라이버부(130) 이외에 모드 결정부(140)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(120)는 ASIC부(123), 프로세서(125), 및 신호 생성부(127)를 포함할 수 있다.
ASIC부(123)는 가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 동작 상태로 모터(110)를 구동하기 위한 스텝 펄스를 생성할 수 있다. ASIC부(123)는, 가속 상태인 경우 시간 경과에 따라 펄스 간격이 좁아지는 펄스를 생성하며, 등속 상태인 경우 시간 경과에 따라 펄스 간격이 좁아지는 펄스를 생성하며, 감속 상태인 경우 시간 경과에 따라 펄스 간격이 넓어지는 펄스를 생성한다.
또한, ASIC부(123)는 펄스 간격에 대한 클럭 정보를 갖고 있는 클럭부(미도시) 및 가속 및 감속 상태의 펄스 간격에 대한 정보를 저장하는 레지스터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
프로세서(125)는 시간 주기에 대응되도록, ASIC부(123)에서 출력되는 스텝 펄스의 펄스 간격을 늘리기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 인에이블 신호 인가 후 기설정된 시간이 경과하고, 그 다음 도래하는 기설정된 시간이 경과할 때, 생성된 제어 신호가 인가될 수 있으며, 스텝 펄스의 단위 펄스 중 "HIGH" 상태인 시간보다 긴 시간 동안 "HIGH" 상태를 갖는 제어 신호인 것이 바람직하다. 여기서, 단위 펄스는, 복수 개의 펄스 중 하이 상태와 로우 상태를 갖는 하나의 펄스를 의미한다. 또한, 제어 신호는, 프로세서(125)의 출력 단자로부터 출력될 수 있다.
신호 생성부(127)는 스텝 펄스와 제어 신호를 이용하여, 모터 설정 신호를 생성할 수 있다. 이 경우, 모터 설정 신호의 주기는, ASIC부(123)에서 출력되는 스텝 펄스의 주기보다 충분히 길며, 모터 설정 신호의 주기는 100ms를 최소값으로 가질 수 있다. 또한, 신호 생성부(127)는 AND 게이트 및 OR 게이트 중 어느 하나의 논리 소자로 구현될 수 있다.
한편, 프로세서(125)는 집적 회로로 구현될 수 있으며, ASIC부(123) 및 신호 생성부(127)가 포함된 형태일 수도 있다.
이에 따라, 일반적으로 고주파 펄스가 사용되도록 설정된 ASIC부(123)의 출력 신호를 이용하여, 여자 상태에서 이용될 수 있는 저주파 펄스를 신호 생성부(127)에서 생성할 수 있다.
또한, 모드 결정부(140)는 여자 상태 모드 및 동작 상태 모드 중 어느 하나의 모드를 결정할 수 있다. 도 2에서 도시된 것과 같이, 여자 상태를 거친 다음에, 실제 모터(110)의 가속, 등속, 및 감속 등과 같은 구동 상태가 결정되는 것이 바람직하다. 따라서, 모드 결정부(140)는 프로세서(125)로부터 드라이버부(130)에 인에이블 신호가 인가되면, 여자 상태 모드인 것으로 결정하고, 인에이블 신호 인가 후 기설정된 시간이 경과하고, 그 다음 도래하는 기설정된 시간이 경과할 때, 여자 상태 모드가 종료하고, 동작 상태 모드가 개시되는 것으로 결정할 수 있다.
구체적으로, 모드 결정부(140)는 멀티플렉서로 구현될 수 있으며, 모드 결정부(140)에서 여자 상태 모드로 결정된 경우, 신호 생성부(127)를 이용하도록 ASIC부(123)를 통해 프로세서(125)로 통지하거나, 프로세서(125)로 직접 통지할 수도 있다. 또는, 모드 결정부(140)에서 동작 상태 모드로 결정된 경우, 신호 생성부(127)를 이용하지 않고, 펄스 폭 변조 신호를 생성하도록 ASIC부(123)로 통지할 수 있다.
이 경우, 드라이버부(130)는, 모드 결정부(140)에서 여자 상태 모드로 결정되면, 신호 생성부(127)에서 생성되어 출력되는 모터 설정 신호와 프로세서(125)에서 출력되는 인에이블 신호를 이용하여, 모터(110)를 디폴트 상태로 설정하는 구동 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
또한, 드라이버부(130)는, 모드 결정부(140)에서 동작 상태 모드로 결정되면, ASIC부(123)에서 생성되어 출력되는 펄스 폭 변조 신호를 이용하여 모터(110)를 가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 구동 상태로 설정하는 구동 신호를 생성하 여 출력할 수 있다.
본 발명에 따르면, 모터(110)의 탈조 현상을 미리 방지할 수 있다. 또한, ASIC부(123)에서 출력되는 신호를 변형함으로써, 비교적 단순한 방법으로 모터(110)의 탈조 현상을 방지할 수 있다.
도 4는 드라이버부에서 출력되는 구동 신호를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, A, A', B, B'와 같이 4가지 상(phase)을 갖는 구동 신호를 생성할 수 있다. 이와 달리, 다양한 개수의 상을 갖는 구동 신호를 생성할 수도 있다. 도 4에서는, 동작 상태인 경우에 드라이버부 출력되는 구동 신호는, 펄스의 개수 및 라이징 에지의 위치 등에 따라 모터의 상이 제어될 수 있다. 일 예로서, θ1이 3.5도인 경우에는 A영역의 신호가 출력되면 모터가 스탭 각인 3.5도 이동하고, 그 후 B 영역의 신호가 출력되면 모터가 다시 3.5도 이동하는 등의 방법으로 모터의 상이 제어될 수 있다.
도 5는 신호 생성부의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 6a 내지 도 6d는 모터 설정 신호를 생성하는 다양한 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 5를 참조하면, 신호 생성부(127)는 AND 게이트를 이용하여 구현될 수 있다. 구체적으로, 도 6a를 참조하면, ① 시점에서 프로세서(125)로부터 드라이버부(130)에 인에이블 신호가 인가될 수 있다. 도시된 것과 같이 "LOW" 상태일 때, 인에이블 신호가 인가되도록 설정될 수 있으며, 이와 달리, "HIGH" 상태일 때, 인에이블 신호가 인가되도록 설정될 수도 있다.
한편, ASIC부(123)는 기설정된 시간인 150ms까지 대기한 후, 150ms가 경과하는 시점인, ② 시점에서 5ms의 펄스 간격을 갖는 스텝 펄스(Step Pulse)를 신호 생성부(127)에 인가할 수 있다. 여기서, 5ms의 펄스 간격을 갖는 스텝 펄스는 ASIC부(123)의 가속 상태 또는 감속 상태를 위해 생성될 수 있는 펄스이다.
마찬가지로, 프로세서(125)에서 생성되어 출력되는 제어 신호(Pulse_ctr)는 ② 시점에서 150ms 의 전체 신호 간격 중 4ms 의 "HIGH" 상태를 갖는 신호를 신호 생성부(127)에 인가할 수 있다.
신호 생성부(127)에서는 스텝 펄스(Step Pulse) 및 제어 신호(Pulse_ctr)를 입력받아 AND 게이트를 이용하여 150ms의 전체 신호 간격 중 최초 2ms만 "HIGH" 상태를 갖는 모터 설정 신호(Pulse_motor)를 출력할 수 있다. 드라이버부(130)는 신호 생성부(127)에서 생성된 모터 설정 신호(Pulse_motor)의 라이징 에지(rising edge)를 식별함으로써, 모터(110)를 1 또는 2 스텝 각 만큼 이동시키는 구동 신호를 생성할 수 있다. 다만, 모터 설정 신호(Pulse_motor)가 "HIGH"인 시간은 중요한 것이 아니라, 모터 설정 신호(Pulse_motor)에서 "LOW"에서 "HIGH"로 변하는 라이징 에지만 검출될 수 있으면 충분하다. 이상은 여자 상태에 대한 설명이고, 아래에서는 동작 상태에 대한 설명을 살펴보기로 한다.
그 후, ③ 시점에서 모터(110)가 가속되는 경우에는 모드 결정부(140)의 결정에 따라, 드라이버부(130)는, ASIC부(123)에서 생성되는 펄스 폭 변조 신호를 이용하여 모터(110)를 가속하는 구동 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 모드 결정부(140)에서 동작 상태 모드로 결정된 경우, 신호 생성부(127)에서 스텝 펄스(Step Pulse)를 생성하지 않고, 펄스 폭 변조 신호를 생성하도록 ASIC부(123)에 통지할 수 있다. 이에 따라, 드라이버부(130)는 ASIC부(123)의 펄스 폭 변조 신호에 따라 모터(110)를 가속하는 구동 신호를 생성할 수 있다.
도 6b는 스텝 펄스(Step Pulse)가 ② 시점에서 "LOW" 상태에서 인가되는 점을 제외하고는 도 6a의 내용과 동일하다. 마찬가지로, 드라이버부(130)는 신호 생성부(127)에서 생성된 모터 설정 신호(Pulse_motor)의 라이징 에지(rising edge)를 식별함으로써, 모터(110)를 적어도 1회 회전시키도록 구동 신호를 생성할 수 있다.
한편, 도 6c는 스텝 펄스(Step Pulse)가 ② 시점 이전에 "HIGH" 상태로 인가되다가 ② 시점에서 "LOW" 상태로 시작하는 점을 제외하고는 도 6a의 내용과 동일하다. 또한, 도 6d는 스텝 펄스(Step Pulse)가 ② 시점 이전에 "HIGH" 상태로 인가되는 점을 제외하고는 도 6a의 내용과 동일하다.
아울러, 도 6a 내지 도 6d에서 도시된 것처럼, AND 게이트를 이용하여 신호생성부(127)를 구현할 수도 있으나, 다른 실시 예에 따르면, 도시된 6a 내지 도 6d에서 NAND 게이트 및 XOR 게이트 중 어느 하나의 논리 소자를 이용하여 신호생성부(127)를 구현할 수 있음은 물론이다. 다만, AND 게이트는 NAND 게이트 및 XOR 게이트 보다 상대적으로 저렴할 수 있다.
한편, 또 다른 실시 예에 따르면, 도시된 도 6a 내지 도 6d에서 ② 시점에서 ③ 시점 이전까지 ASIC부(123)에서 출력되는 스텝 펄스(Step Pulse)가 "HIGH" 상태를 갖도록 설정하여, 설정된 신호를 신호 생성부(127)로 인가할 수도 있다. 이 경우에도, 상술한 도 6a 내지 도 6d와 마찬가지로, AND 게이트를 이용하여 신호생성 부(127)를 구현할 수 있다.
도 7은 신호 생성부의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 8a 및 도 8b는 모터 설정 신호를 생성하는 다양한 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 7을 참조하면, 신호 생성부(127)는 OR 게이트를 이용하여 구현될 수 있다. 구체적으로, 도 8a를 참조하면, ① 시점에서 인에이블 신호가 인가될 수 있다. ASIC부(123)는 기설정된 시간인 150ms까지 대기한 후, 150ms가 경과되는 시점인, ② 시점에서 "LOW" 상태를 갖는 스텝 펄스(Step Pulse)를 신호 생성부(127)에 인가할 수 있다. 한편, 프로세서(125)에서 생성되어 출력되는 제어 신호(Pulse_ctr)는 ② 시점에서 150ms 의 전체 신호 간격 중 4ms 의 "HIGH" 상태를 갖는 신호를 신호 생성부(127)에 인가할 수 있다. 신호 생성부(127)에서는 스텝 펄스(Step Pulse) 및 제어 신호(Pulse_ctr)를 입력받아 OR 게이트를 이용하여 150ms의 최초 4ms만 "HIGH" 상태를 갖는 모터 설정 신호(Pulse_motor)를 출력할 수 있다. 나머지, 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 8b를 참조하면, ② 시점에서 ASIC부(123)에서 출력되는 스텝 펄스(Step Pulse)는 "HIGH" 상태를 갖지만, 인버터를 통과한 스텝 펄스(Step Pulse)는 "LOW" 상태를 갖기 때문에, 신호 생성부(127)로 실제 입력되는 신호는 도 8a와 실질적으로 동일하게 된다. 마찬가지로, 나머지 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
아울러, 도 8a 내지 도 8b에서 도시된 것처럼, AND 게이트를 이용하여 신호생성부(127)를 구현할 수도 있으나, 다른 실시 예에 따르면, 도시된 8a 내지 도 8b 에서 NAND 게이트 및 XOR 게이트 중 어느 하나의 논리 소자를 이용하여 신호생성부(127)를 구현할 수 있음은 물론이다. 다만, OR 게이트는 NAND 게이트 및 XOR 게이트 보다 상대적으로 저렴할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 모터 제어 장치의 모터 제어 방법은, 제어부(120)에서 인에이블 신호가 인가되면, 기설정된 시간 주기 동안 모터(110)를 대기시키고, 다음 도래하는 시간 주기 동안 모터(110)를 적어도 1 회 회전시켜, 모터를 디폴트 상태로 설정하기 위한 모터 설정 신호를 생성한다(S910).
그 후, 드라이버부(130)에서 생성된 모터 설정 신호에 따라, 모터(100)를 제어하는 구동 신호를 생성하여 모터로 출력한다(S920).
모터 설정 신호를 생성하는 단계(S910)는, 가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 동작 상태로 모터(110)를 구동하기 위한 스텝 펄스를 생성하고, 시간 주기에 대응되도록, 스텝 펄스의 펄스 간격을 늘리기 위한 제어 신호(Pulse_ctr)를 생성한 후, 스텝 펄스와 제어 신호(Pulse_ctr)를 이용하여, 모터 설정 신호를 생성할 수 있다.
모터 제어 장치의 모터 제어 방법은, 모드 결정부(140)에서 여자 상태 모드 및 동작 상태 모드 중 어느 하나의 모드를 결정하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 모터 설정 신호를 생성하는 단계(S910) 이전에, 여자 상태 모드 및 동작 상태 모드 중 어느 하나의 모드를 결정할 수도 있으며, 모터 설정 신호를 생성하는 단계(S910) 이후에, 여자 상태 모드 및 동작 상태 모드 중 어느 하나의 모드를 결정할 수도 있다. 이하 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명에서는, 상술한 것과 같이 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 실행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 기록매체를 포함할 수 있음은 물론이다. 컴퓨터 판독 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터 판독 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 컴퓨터 판독 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이며, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치를 나타내는 도면.
도 2는 모터의 다양한 동작 모드를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 1의 모터 제어 장치를 보다 구체적으로 나타내는 도면.
도 4는 드라이버부에서 출력되는 구동 신호를 설명하기 위한 도면.
도 5는 신호 생성부의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 6a 내지 도 6d는 모터 설정 신호를 생성하는 다양한 실시 예를 설명하기 위한 도면.
도 7은 신호 생성부의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 8a 및 도 8b는 모터 설정 신호를 생성하는 다양한 실시 예를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 제어 장치의 모터 제어 방법을 나타내는 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
100 : 모터 제어 장치 110 : 모터
120 : 제어부 123 : ASIC부
125 : 프로세서 127 : 신호 생성부
130 : 드라이버부 140 : 모드 결정부

Claims (14)

  1. 모터;
    인에이블 신호가 인가되면, 기설정된 시간 주기 동안 상기 모터를 대기시키고, 다음 도래하는 00시간 주기 동안 상기 모터를 적어도 1 회 회전시켜, 상기 모터를 디폴트 상태로 설정하기 위한 모터 설정 신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 생성된 모터 설정 신호에 따라, 상기 모터를 제어하는 구동 신호를 생성하여 상기 모터로 출력하는 드라이버부;를 포함하는 모터 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 동작 상태로 상기 모터를 구동하기 위한 스텝 펄스를 생성하는 ASIC부;
    상기 시간 주기에 대응되도록, 상기 스텝 펄스의 펄스 간격을 늘리기 위한 제어 신호를 생성하는 프로세서; 및
    상기 스텝 펄스와 상기 제어 신호를 이용하여, 상기 모터 설정 신호를 생성하는 신호 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호 생성부는,
    AND 게이트 및 OR 게이트 중 어느 하나의 논리 소자로 구현되는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    여자 상태 모드 및 동작 상태 모드 중 어느 하나의 모드를 결정하는 모드 결정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 드라이버부는,
    상기 모드 결정부에서 여자 상태 모드로 결정되면, 상기 생성된 모터 설정 신호와 상기 인에이블 신호를 이용하여, 상기 모터를 디폴트 상태로 설정하는 구동 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 ASIC부는 펄스 폭 변조 신호를 생성하며,
    상기 드라이버부는, 상기 모드 결정부에서 동작 상태 모드로 결정되면, 상기 ASIC부에서 생성되는 펄스 폭 변조 신호를 이용하여 상기 모터를 가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 구동 상태로 설정하는 구동 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 모터 설정 신호의 주기는, 상기 스텝 펄스의 주기보다 길며, 100ms를 최소값으로 갖는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  8. 인에이블 신호가 인가되면, 기설정된 시간 주기 동안 상기 모터를 대기시키고, 다음 도래하는 시간 주기 동안 상기 모터를 적어도 1 회 회전시켜, 상기 모터를 디폴트 상태로 설정하기 위한 모터 설정 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 모터 설정 신호에 따라, 상기 모터를 제어하는 구동 신호를 생성하여 상기 모터로 출력하는 단계;를 포함하는 모터 제어 장치의 모터 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는,
    가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 동작 상태로 상기 모터를 구동하기 위한 스텝 펄스를 생성하는 스텝 펄스 생성 단계;
    상기 시간 주기에 대응되도록, 상기 스텝 펄스의 펄스 간격을 늘리기 위한 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성 단계; 및
    상기 스텝 펄스와 상기 제어 신호를 이용하여, 상기 모터 설정 신호를 생성하는 모터 설정 신호 생성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치의 모터 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모터 설정 신호 생성 단계는,
    AND 게이트 및 OR 게이트 중 어느 하나의 논리 소자로 구현되는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치의 모터 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    여자 상태 모드 및 동작 상태 모드 중 어느 하나의 모드를 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치의 모터 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 모드가 여자 상태 모드로 결정되면, 상기 생성된 모터 설정 신호와 상기 인에이블 신호를 이용하여, 상기 모터를 디폴트 상태로 설정하는 구동 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치의 모터 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 출력하는 단계는,
    상기 모드가 동작 상태 모드로 결정되면, 상기 생성되는 펄스 폭 변조 신호를 이용하여 상기 모터를 가속, 등속, 및 감속 중 어느 하나의 구동 상태로 설정하는 구동 신호를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치의 모터 제 어 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 모터 설정 신호의 주기는, 상기 스텝 펄스의 주기보다 길며, 100ms를 최소값으로 갖는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치의 모터 제어 방법.
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