KR20150034481A - Apparatus for driving gyro sensor - Google Patents

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KR20150034481A
KR20150034481A KR20130114617A KR20130114617A KR20150034481A KR 20150034481 A KR20150034481 A KR 20150034481A KR 20130114617 A KR20130114617 A KR 20130114617A KR 20130114617 A KR20130114617 A KR 20130114617A KR 20150034481 A KR20150034481 A KR 20150034481A
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driving
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amplitude
mass resonance
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황병원
김경린
김창현
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삼성전기주식회사
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Abstract

According to the present invention, a driving apparatus of a gyro sensor comprises: a driving portion detecting an amplitude value and a phase value of driving mass resonance from a driving displacement signal of the gyro sensor, and transferring data of the phase value or the amplitude value; a digital conversion module converting the phase value or the amplitude value, transferred from the driving portion, into a digital value; an automatic benefit control portion selectively dividing a calculation of a control benefit for the amplitude or a phase of the driving mass resonance in order to be collected to a target value where the digital value is set in advance; and a first signal conversion portion converting the control benefit into an analog value, and transferring the analog value to the driving portion.

Description

자이로 센서의 구동장치 {Apparatus for driving gyro sensor}[0001] Apparatus for driving gyro sensor [0002]

본 발명은 자이로 센서의 구동장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a gyro sensor driving apparatus and a control method thereof.

최근 개발되고 있는 모바일 기기에는 외부로부터 인가되는 관성 입력을 이용한 자이로 센서(가속도센서, 자이로 센서 또는 지자기 센서등)들이 탑재되어 출시되는 것이 일반적이며, 이와 같이 다양한 자이로 센서 중에서 자이로 센서는 물체의 회전력이 인가되는 양을 검출하여 해당 각속도를 측정할 수 있는 센서이다. 각속도는 코리올리 힘 "F = 2mΩV"에 의해서 구해질 수 있으며 여기서 m은 센서 Mass의 질량이고, Ω는 측정하고자 하는 각속도이며 V는 센서 Mass의 운동 속도이다.
In recent mobile devices, gyro sensors (acceleration sensors, gyro sensors, geomagnetic sensors, etc.) using inertial inputs applied from the outside are generally mounted on the market. Among these various gyro sensors, And is capable of detecting the applied amount and measuring the angular velocity. The angular velocity can be obtained by the Coriolis force "F = 2mΩV", where m is the mass of the mass of the sensor, Ω is the angular velocity to be measured and V is the mass velocity of the mass of the sensor.

도 1은 자이로 센서의 각속도 검출 원리를 나타내고 있는바, X 방향으로 센서의 Mass가 공진을 하고 Z 방향으로 회전력이 인가될 때 Y 방향으로 코리올리 힘이 발생하여 해당 신호를 전기적 신호로 변환하며, 상기 변환된 신호는 자이로 센서의 제어회로로부터 소정의 신호처리 과정을 통해, 각속도에 대한 관성력을 검출하는바, 안정적인 관성입력을 검출하기 위해서는 자이로 센서의 Mass를 항상 안정적으로 공진 시키는 것이 매우 중요하다.
FIG. 1 shows the principle of detecting the angular velocity of a gyro sensor. When a mass of a sensor resonates in the X direction and a rotational force is applied in the Z direction, a Coriolis force is generated in the Y direction to convert the signal into an electrical signal. The converted signal detects the inertial force with respect to the angular velocity through a predetermined signal processing process from the control circuit of the gyro sensor. It is very important to always stably resonate the mass of the gyro sensor in order to detect a stable inertial input.

그리고, 자이로 센서의 Mass를 안정적으로 공진하기 위해서는 Mass 공진 진폭 제어와 위상 제어가 무엇보다 중요한바, Mass 공진 진폭 제어는 Mass가 항상 일정한 진폭으로 공진을 할 수 있도록 제어하는 것이고, 위상 제어는 제어회로에서 Mass를 공진 시키기 위해 발생시키는 신호 대비 Mass가 공진하는 위상차가 항상 일정하게 유지될 수 있도록 제어하는 것이다.
Mass resonance amplitude control and phase control are more important than the mass resonance amplitude control in order to stably resonate the mass of the gyro sensor. The mass resonance amplitude control is to control the mass to always resonate with a constant amplitude, The resonance of the mass is controlled so that the phase difference with respect to the signal generated to resonate the mass is always kept constant.

따라서, 하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌과 같이 종래의 자이로 센서의 Mass 공진의 위상 또는 진폭제어방식은 수동(manual)으로 제어값을 설정하거나, 아날로그 회로(Phase locked loop 또는 feedback loop)를 이용하는 것이 일반적이었는바, 초기 설정이후에 MEMS 구조체의 변형으로 인한 Mass의 변동을 실시간 모니터링을 통하여, 보정할 수 없었으며, 아날로그 회로를 이용하여 제어하는 방식상 회로 크기의 상대적인 증가로 인해, 소비전류등이 증가하는 문제점이 있었다.
Therefore, the mass resonance phase or amplitude control method of the conventional gyro sensor as in the patent document described in the following prior art documents can be realized by manually setting a control value or by using an analog circuit (a phase locked loop or a feedback loop) It was not possible to correct the variation of the mass due to the deformation of the MEMS structure after the initial setting through real-time monitoring. Due to the relative increase in the circuit size due to the control using the analog circuit, There has been a problem of increasing.

2004212111JP2004212111JP

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자이로 센서의 구동매스 공진에 대한 위상 및 진폭의 안정적 제어를 위해, 디지털 방식의 자동이득제어부를 통해 상기 구동매스 공진의 위상 및 진폭에 대하여, 기설정된 연산수행시간내에서 선택적 제어를 함으로써, 전체 회로의 크기 및 소비전류를 줄임과 동시에, 정밀도 높은 제어를 수행할 수 있는 자이로 센서의 구동장치를 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a gyro sensor which is capable of stably controlling phase and amplitude with respect to driving mass resonance of a gyro sensor, The present invention is to provide a driving apparatus for a gyro sensor capable of reducing the size and current consumption of an entire circuit and performing high-precision control by performing selective control within a predetermined computation execution time.

본 발명에 따른 자이로 센서의 구동장치는 자이로 센서의 구동변위신호로부터, 구동매스 공진의 진폭값 과 위상값을 검출하며, 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타를 전송하는 구동부, 상기 구동부로부터 전송된 상기 위상값 또는 진폭값을 디지털 값으로 변환하는 디지털 변환모듈, 상기 디지털 값이 기설정된 목표치에 수렴하도록, 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산을 선택적으로 분할하여 수행하는 자동이득제어부 및 상기 제어이득을 아날로그 값으로 변환하여, 상기 구동부로 전송하는 제 1 신호변환부를 포함한다.
The driving apparatus of a gyro sensor according to the present invention includes a driving unit that detects an amplitude value and a phase value of driving mass resonance from a driving displacement signal of a gyro sensor and transmits data about the phase value or the amplitude value, A digital conversion module for converting the phase value or the amplitude value into a digital value, an automatic gain control unit for selectively dividing the calculation of the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance so that the digital value converges to a predetermined target value And a first signal converting unit for converting the control gain and the control gain into analog values and transmitting the analog values to the driving unit.

또한, 상기 자동이득제어부는 상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭 중 수행되는 제어이득에 대한 연산의 종류에 따라, 상기 구동부로부터의 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타의 전송을 제어한다.
In addition, the automatic gain control unit controls the transmission of data on the phase value or the amplitude value from the driving unit in accordance with the type of operation on the control gain performed among the phase or amplitude of the driving mass resonance.

또한, 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산수행시간을 카운팅하며, 상기 연산수행시간이 기설정된 시간값을 초과하는 경우에 타임아웃(Time-out)신호를 상기 자동이득제어부로 전송하는 타이머를 더 포함한다.
In addition, a calculation time of the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance may be counted, and a time-out signal may be supplied to the automatic gain control unit when the calculation execution time exceeds a preset time value. Lt; / RTI >

또한, 상기 타이머는 상기 타임아웃(Time-out)신호를 전송한 후, 초기화된다.
Also, the timer is initialized after transmitting the time-out signal.

또한, 상기 자동이득제어부는 상기 타임아웃(Time-out)신호를 수신한 경우, 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산중 기설정된 시간값을 초과한 연산에 관계된 데이타의 전송을 중단하고, 다른 제어이득의 연산에 필요한 데이타를 전송하도록 상기 구동부을 제어한다.
In addition, when the time-out signal is received, the automatic gain controller stops transmission of data related to an operation exceeding a predetermined time value during the calculation of the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance And controls the driving unit to transmit data required for calculation of other control gains.

또한, 상기 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값이 상기 목표치에 근접할 수 있도록 기연산된 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득을 저장하는 메모리를 더 포함한다.
The memory further stores a control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance calculated so that the amplitude value or the phase value of the driving mass resonance may be close to the target value.

또한, 상기 구동부는 상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭에 대한 제어이득이 반영된 구동신호를 생성하여, 상기 자이로 센서에 인가하고, 상기 자이로 센서로부터 구동변위신호를 입력받아, 상기 구동매스 공진의 위상값 과 진폭값을 검출하는 구동회로모듈 및 상기 자동이득제어부에서의 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산이 선택적으로 수행되도록, 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타를 전송하는 데이타 전송모듈을 포함한다.
The drive unit generates a drive signal reflecting a control gain for the phase or amplitude of the drive mass resonance and applies the drive signal to the gyro sensor. The drive unit receives the drive displacement signal from the gyro sensor, And a data transmission section for transmitting data on the phase value or the amplitude value so that the calculation of the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance in the automatic gain control section is selectively performed. Module.

또한, 상기 구동회로모듈은 상기 구동변위신호를 상기 구동신호보다 90°위상지연된 신호와 곱하여(mixer), 상기 구동매스 공진의 진폭값을 검출하며, The driving circuit module may multiply the driving displacement signal by a signal delayed by 90 degrees from the driving signal to detect an amplitude value of the driving mass resonance,

상기 구동변위신호를 상기 구동신호와 위상이 같은 신호와 곱하여(mixer), 상기 구동매스 공진의 위상값을 검출한다.
And multiplies the driving displacement signal by a signal having the same phase as the driving signal to detect a phase value of the driving mass resonance.

또한, 상기 데이타 전송모듈은 아날로그 먹스(Analog Mux)이다.
The data transmission module is an analog multiplexer.

또한, 상기 디지털 변환모듈은 A/D(analog to digital)컨버터이다.
Also, the digital conversion module is an analog to digital (A / D) converter.

또한, 상기 자동이득제어부는 상기 디지털 값이 기설정된 목표치에 수렴하도록, 상기 구동매스 공진의 진폭과 위상에 대한 제어이득의 연산을 선택적으로 수행하는 이득제어모듈 및 상기 구동매스 공진의 진폭과 위상에 대한 제어이득의 연산이 선택적으로 수행되도록, 상기 데이타 전송모듈로부터의 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타의 전송을 제어하는 데이타처리 제어모듈을 포함한다.
The automatic gain control unit may include a gain control module for selectively performing an operation of a control gain with respect to amplitude and phase of the driving mass resonance so that the digital value converges to a predetermined target value, And a data processing control module for controlling the transmission of data on the phase value or the amplitude value from the data transmission module so that the calculation of the control gain for the data transmission module is selectively performed.

또한, 상기 이득제어모듈은 상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭 중 어느 하나가 기설정된 목표치에 수렴했을 경우에는 상기 목표치에 수렴된 값을 유지한다는 락플랙(Lock Flag)신호를 생성하며, 상기 데이타처리 제어모듈은 상기 락플랙(Lock Flag)신호를 수신하는 경우, 상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭 중 기설정된 목표치에 수렴하지 않은 것과 관련된 데이타만을 전송하도록 상기 데이터 전송모듈을 제어한다.
The gain control module generates a lock flag signal that maintains a converged value to the target value when either the phase or the amplitude of the driving mass resonance converges to a predetermined target value, The control module controls the data transmission module to transmit only the data related to the convergence of the phase or amplitude of the driving mass resonance to the predetermined target value when the locking flag signal is received.

또한, 상기 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값이 상기 목표치에 근접할 수 있도록 기연산된 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득을 저장하는 메모리 및 상기 이득제어모듈에서의 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산수행시간을 카운팅하며, 상기 연산수행시간이 기설정된 시간값을 초과하는 경우에 타임아웃(Time-out)신호를 상기 데이타처리 제어모듈로 전송하는 타이머를 포함한다.
A memory for storing a control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance preliminarily computed so that the amplitude value or the phase value of the driving mass resonance approaches the target value; And a timer for transmitting a time-out signal to the data processing control module when the operation execution time exceeds a preset time value, do.

또한, 상기 타이머는 상기 락플랙(Lock Flag)신호를 수신하거나 또는 상기 타임아웃(Time-out)신호를 발생시에 초기화된다.
Also, the timer is initialized upon receiving the lock flag signal or generating the time-out signal.

또한, 상기 데이타처리 제어모듈은 상기 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값 중 상기 타임아웃(Time-out)신호가 발생된 상기 제어이득의 연산에 필요한 데이타의 전송을 중단하고, 다른 제어이득의 연산에 필요한 데이타를 전송하도록 상기 데이타 전송모듈을 제어한다.
The data processing control module may stop transmission of data required for the calculation of the control gain in which the time-out signal is generated, out of the amplitude value or phase value of the driving mass resonance, And controls the data transmission module to transmit necessary data.

또한, 상기 제 1 신호변환부는 D/A(digital to analog) 컨버터이다.
Also, the first signal converter is a D / A (digital to analog) converter.

본 발명에 따르면 자동이득제어부 및 A/D 컨버터를 이용한 디지털 신호처리방식으로 자이로 센서에 대한 구동매스 공진의 위상 및 진폭을 제어함으로써, 전체 제어회로의 크기 및 소비전류를 줄임과 동시에, 아날로그 방식보다 제어의 정밀도를 높일 수 있다.
According to the present invention, by controlling the phase and amplitude of the driving mass resonance for the gyro sensor by the digital signal processing method using the automatic gain control unit and the A / D converter, it is possible to reduce the size and current consumption of the entire control circuit, The precision of the control can be increased.

또한, 데이타 처리 제어모듈을 통해, 이득제어모듈에서 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산이 각각 분할되어, 순차적으로 수행되도록 제어함으로써, 상기 구동매스 공진의 위상 및 진폭이 동시에 조정됨에 따라 발생할 수 있는 상기 구동매스의 비정상적 동작으로 인한 상기 구동매스의 손상을 방지할 수 있으며, 이로인해, 전체제어회로의 안정성 및 정확성을 확보할 수 있다.
The phase and amplitude of the driving mass resonance are simultaneously adjusted by controlling the data processing control module such that the calculation of the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance in the gain control module is divided and sequentially performed It is possible to prevent the damage of the driving mass due to the abnormal operation of the driving mass that may occur along with the driving force, thereby ensuring the stability and accuracy of the entire control circuit.

또한, 메모리에 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값이 기설정된 목표치에 근접할 수 있도록 기연산된 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득을 저장하여, 구동매스의 구동시에 상기 제어이득을 초기값으로 사용함으로써, 초기구동시부터 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어가 상기 목표치에 근접한 범위내에서 이루어질 수 있으며, 이로인해, 자이로 센서의 출력신호에 대한 신뢰성 및 효율성을 확보할 수 있다.
The control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance calculated so that the amplitude value or the phase value of the driving mass resonance approaches the preset target value is stored in the memory, The control of the amplitude or phase of the driving mass resonance from the initial driving can be performed within a range close to the target value, thereby ensuring the reliability and efficiency with respect to the output signal of the gyro sensor.

나아가, 타이머를 통해, 이득제어모듈에서의 구동매스 공진의 위상 또는 진폭에 대한 제어이득의 연산수행시간을 카운팅하여, 상기 연산수행시간이 일정시간을 초과하는 경우에는 타임아웃신호를 통해, 상기 연산수행을 종료하게 한 후, 다른신호에 대한 제어이득의 연산을 수행하게 함으로써, 상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭의 효율적인 제어가 가능하며, 이로인해, 상기 구동회로에 의한 상기 구동매스 공진제어의 안정성을 확보할 수 있다.
Further, the operation execution time of the control gain with respect to the phase or amplitude of the driving mass resonance in the gain control module is counted through the timer, and when the operation execution time exceeds the predetermined time, It is possible to control the phase or the amplitude of the driving mass resonance efficiently by making the calculation of the control gain for the other signal after the execution of the driving mass resonance control is terminated so that the stability of the driving mass resonance control by the driving circuit .

도 1은 자이로 센서의 각속도 검출 원리를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 자이로 센서의 구동장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자이로 센서의 구동장치에 대한 전체 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 구동회로모듈에서 구동매스 공진의 위상 및 진폭값을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동이득제어부에서의 데이타 처리과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 이득제어모듈과 데이타처리 제어모듈간의 데이타 처리과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 자이로 센서의 구동장치에 대한 제어방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is a view showing the principle of angular velocity detection of a gyro sensor.
2 is a block diagram showing a driving apparatus for a gyro sensor according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing an entire system of a driving apparatus for a gyro sensor according to the present invention.
4 is a diagram for explaining a process of detecting phase and amplitude values of driving mass resonance in the driving circuit module of the present invention.
5 is a diagram illustrating a data processing process in the automatic gain controller according to the present invention.
6 is a diagram illustrating a data processing process between a gain control module and a data processing control module according to the present invention.
7 is a flowchart illustrating a control method for a driving apparatus of a gyro sensor according to the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. It should be noted that, in the present specification, the reference numerals are added to the constituent elements of the drawings, and the same constituent elements are assigned the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms "one side,"" first, ""first,"" second, "and the like are used to distinguish one element from another, no. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of related arts which may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 자이로 센서의 구동장치를 나타낸 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자이로 센서의 구동장치에 대한 전체 시스템을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 자이로 센서의 구동장치에 대한 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
FIG. 2 is a block diagram showing a driving apparatus for a gyro sensor according to the present invention, FIG. 3 is a diagram showing an overall system for a driving apparatus for a gyro sensor according to the present invention, And a control method for the apparatus.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자이로 센서의 구동장치는 자이로 센서(100), 구동부(200), 디지털 변환모듈(310), 자동이득제어부(300), 타이머(500), 제1신호변환부(400) 및 메모리(330)를 포함한다. 2, the gyro sensor driving apparatus according to the embodiment of the present invention includes a gyro sensor 100, a driving unit 200, a digital conversion module 310, an automatic gain control unit 300, a timer 500, A first signal converter 400, and a memory 330. [

자이로 센서(100)는 구동매스(미도시)를 포함하여, 공간상에 위치한 3개의 축 방향의 각속도를 검출할 수 있는 센서이고, 구동부(200)로부터 인가된 구동신호(펄스파)는 상기 구동매스(미도시)을 진동시키고, 상기 진동에 의해, 구동변위신호(사인파)가 발생한다. The gyro sensor 100 is a sensor capable of detecting angular velocities in three axial directions located in a space including a driving mass (not shown), and a driving signal (pulse wave) The mass (not shown) is vibrated, and the vibration generates a drive displacement signal (sinusoidal wave).

여기에서, 상기 구동신호에 의해 구동매스(미도시)가 공진하기 위한 조건은 구동신호 와 구동변위신호의 위상차가 90°이어야 하며, 상기 구동매스가 공진하는 경우에는 작은 구동신호의 크기에도 상기 구동매스(미도시)에 큰 움직임이 발생하여, 크기가 큰 구동변위신호를 얻을 수 있다. 따라서, 자이로 센서로부터 큰 출력을 얻기위해서는 상기 구동매스를 항상 안정적으로 공진 시키는 것이 중요하다.
Here, the condition for resonating the driving mass (not shown) by the driving signal is that the phase difference between the driving signal and the driving displacement signal should be 90 degrees, and when the driving mass resonates, A large motion is generated in the mass (not shown), and a large drive displacement signal can be obtained. Therefore, in order to obtain a large output from the gyro sensor, it is important to stably resonate the driving mass at all times.

구동부(200)는 구동매스의 초기구동시에 자동이득제어부(300)으로부터 메모리(330)에 저장된 기연산된 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득을 전송받아, 상기 제어이득을 자이로 센서(100)에 적용할 수 있다(S100). The driving unit 200 receives the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance calculated in the memory 330 from the automatic gain control unit 300 at the same time as the driving mechanism of the driving mass and outputs the control gain to the gyro sensor 100) (S100).

그리고, 구동부(200)는 자이로 센서(100)로부터 출력되는 구동변위신호로부터, 구동매스 공진의 진폭값 과 위상값을 검출하며(S110), 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타를 디지털 변환모듈(310)로 전송하고(S120), 구동회로모듈(210) 및 데이타 전송모듈(220)을 포함하며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
The driving unit 200 detects the amplitude value and the phase value of the driving mass resonance from the driving displacement signal output from the gyro sensor 100 in step S110 and outputs the data on the phase value or the amplitude value to the digital conversion module 310 (S120), and includes a driving circuit module 210 and a data transmission module 220, which will be described later in detail.

디지털 변환모듈(310)은 구동부(200)로부터 수신된 상기 위상값 또는 진폭값을 디지털 값으로 변환하여(S130), 자동이득제어부(300)로 전송하고, 여기에서는 A/D(analog to Digital) 컨버터일 수 있다.
The digital conversion module 310 converts the phase value or the amplitude value received from the driving unit 200 into a digital value in step S130 and transmits the digital value to the automatic gain control unit 300. Here, Converter.

자동이득제어부(300)는 디지털 변환모듈(310)로부터 전동된 상기 디지털값이 기설정된 목표치에 수렴하는지 여부를 판단한 후(S140), 상기 디지털값이 기설정된 목표치에 수렴하도록, 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산을 선택적으로 수행하며(S150), 이득제어모듈(320) 및 데이타처리 제어모듈(600)을 포함한다. The automatic gain control unit 300 determines whether the digital value transmitted from the digital conversion module 310 is converged to a predetermined target value at step S140, (S150), and includes a gain control module 320 and a data processing control module 600. The gain control module 320 and the data processing control module 600 are the same as those of the first embodiment.

여기에서, 자동이득제어부(300)는 상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭 중 수행되는 제어이득에 대한 연산의 종류에 따라, 상기 구동부로부터의 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타의 전송을 제어하며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
Here, the automatic gain control unit 300 controls the transmission of data on the phase value or the amplitude value from the driving unit in accordance with the type of operation on the control gain performed among the phase or amplitude of the driving mass resonance, A detailed description thereof will be given later.

타이머(500)는 자동이득제어부(300)에서의 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산수행시간을 카운팅하며, 상기 연산수행시간이 기설정된 시간값을 초과하는지를 판단한 후(S170), 초과하는 경우에는 타임아웃(Time-out)신호를 자동이득제어부(300)로 전송하며(S160),상기 타임아웃(Time-out)신호를 전송한 후에는 초기화된다. The timer 500 counts the calculation execution time of the control gain with respect to the amplitude or phase of the driving mass resonance in the automatic gain control unit 300 and determines whether the calculation execution time exceeds the predetermined time value If the time-out signal is exceeded, a time-out signal is transmitted to the automatic gain control unit 300 (S160). The time-out signal is initialized after the time-out signal is transmitted.

나아가, 자동이득제어부(300)에서의 상기 타임아웃(Time-out)신호가 발생된 상기 제어이득의 연산은 종료되어진다.(S180)
Further, the calculation of the control gain in which the time-out signal is generated in the automatic gain controller 300 is terminated (S180)

메모리(330)는 상기 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값이 상기 목표치에 근접할 수 있도록 기연산된 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득을 저장하며, 자동이득제어부(300)는 상기 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값이 상기 목표치에 근접할 수 있도록, 기연산된 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득을 상기 구동매스의 초기구동시에 구동부(200)에 전송하며, 구동부(200)는 상기 제어이득을 구동매스에 적용하여 구동시킬 수 있다.
The memory 330 stores a control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance calculated so that the amplitude value or the phase value of the driving mass resonance may approach the target value. The control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance calculated so as to approximate the amplitude value or the phase value of the driving mass resonance to the driving unit 200 simultaneously with the driving mechanism of the driving mass, The control unit 200 may drive the control gain by applying the control gain to the driving mass.

제1신호변환부(400)는 자동이득제어부(300)에서 디지털 값으로 연산된 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득을 아날로그 값으로 변환하여, 상기 구동부(200)로 전송하며, 구동부(200)는 상기 제어이득을 구동신호에 반영하여, 자이로 센서(100)에 인가한다(S190). 여기에서 제1신호변환부(400)는 D/A(Digital to analog) 컨버터일 수 있다.
The first signal converting unit 400 converts the control gain of the amplitude or phase of the driving mass resonance calculated by the automatic gain control unit 300 into a digital value into an analog value and transmits it to the driving unit 200, 200 reflects the control gain to the drive signal and applies the control gain to the gyro sensor 100 (S190). Here, the first signal converter 400 may be a D / A (Digital to Analog) converter.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 자동이득제어부(300) 및 A/D 컨버터를 이용한 디지털 신호처리방식으로 자이로 센서에 대한 구동매스 공진의 위상 및 진폭을 제어함으로써, 전체 제어회로의 크기 및 소비전류를 줄임과 동시에, 아날로그 방식보다 제어의 정밀도를 높일 수 있다.
As described above, according to the present invention, by controlling the phase and amplitude of the driving mass resonance for the gyro sensor by the digital signal processing method using the automatic gain controller 300 and the A / D converter, It is possible to reduce the current and increase the precision of the control more than the analog method.

이하, 도 3 및 4를 참고하여, 본 발명에 따른 구동부(200)의 구동방식에 대해 보다 상세히 설명할 것이다. Hereinafter, the driving method of the driving unit 200 according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

도 3은 본 발명에 따른 자이로 센서의 구동장치에 대한 전체 시스템을 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 구동회로모듈에서 구동매스 공진의 위상 및 진폭값을 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
FIG. 3 is a diagram showing the entire system for driving a gyro sensor according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram for explaining a process of detecting phase and amplitude values of driving mass resonance in the driving circuit module of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 구동부(200)는 구동회로모듈(210) 및 데이타 전송모듈(220)을 포함하며, 자이로 센서(100)로부터 출력되는 구동변위신호로부터, 구동매스 공진의 진폭값 과 위상값을 검출한다.
3, the driving unit 200 includes a driving circuit module 210 and a data transmission module 220. The driving unit 200 includes a driving displacement signal output from the gyro sensor 100, And detects a phase value.

구동회로모듈(210)은 구동매스 공진의 위상 또는 진폭에 대한 제어이득이 반영된 구동신호를 생성하여, 자이로 센서(100)에 인가하고, 상기 자이로 센서로부터 구동변위신호를 입력받아, 상기 구동매스 공진의 위상값 과 진폭값을 검출한다. The drive circuit module 210 generates a drive signal reflecting the control gain of the phase or amplitude of the drive mass resonance and applies the drive signal to the gyro sensor 100. The drive circuit module 210 receives the drive displacement signal from the gyro sensor, The phase value and the amplitude value are detected.

즉, 도 4a에 도시된 바와 같이, 구동변위신호(b) 와 구동신호 보다 90°위상지연된 신호(a)를 믹서(Mixer)를 통해 곱한 후, LPF(로우패스필터)에 의한 필터링을 거치게 되면, 고주파 성분이 제거된, 직류(DC)형태인 일정한 전압레벨(A)로 변환된 구동매스 공진의 진폭값을 얻을 수 있다. 여기에서, 자동이득제어부(300)는 상기 전압레벨(A)이 기설정된 목표치에 수렴하도록, 구동매스 공진의 진폭에 대한 제어이득의 연산을 수행한다.
That is, as shown in FIG. 4A, when the driving displacement signal b and the signal a delayed by 90 ° from the driving signal are multiplied by a mixer and then subjected to filtering by an LPF (Low Pass Filter) , The amplitude value of the driving mass resonance converted into the constant voltage level (A) in the DC (DC) form from which the high frequency component is removed can be obtained. Here, the automatic gain control unit 300 performs an operation of a control gain with respect to the amplitude of the driving mass resonance so that the voltage level A converges to a predetermined target value.

그리고, 도 4b에 도시된 바와 같이, 구동회로모듈(210)은 구동변위신호(b) 와 구동신호(c)를 믹서(Mixer)을 통해 곱한 후, LPF(로우패스필터)에 의한 필터링을 거치게 되면, 고주파 성분이 제거된, 직류(DC)형태인 일정한 전압레벨(P)로 변환된 구동매스 공진의 위상값을 얻을 수 있다. 여기에서, 자동이득제어부(300)는 상기 전압레벨(P)이 '0' 값에 수렴하도록, 구동매스 공진의 위상에 대한 제어이득의 연산을 수행한다.
4B, the driving circuit module 210 multiplies the driving displacement signal b and the driving signal c through a mixer, and thereafter, is filtered through an LPF (Low Pass Filter) , A phase value of the driving mass resonance converted to a constant voltage level (P) in the DC (DC) form from which the high frequency component is removed can be obtained. Here, the automatic gain controller 300 performs a calculation of the control gain for the phase of the driving mass resonance so that the voltage level P converges to the value '0'.

데이타 전송모듈(220)은 이득제어모듈(320)에서의 구동매스 공진의 진폭 과 위상에 대한 제어이득의 연산이 선택적으로 수행되도록, 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타를 전송하며, 여기에서 데이타 전송모듈은 아날로그 먹스(Analog Mux)일 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
The data transmission module 220 transmits data about the phase value or the amplitude value so that the calculation of the control gain for the amplitude and phase of the driving mass resonance in the gain control module 320 is selectively performed, The transmission module may be an analog Mux, and a detailed description thereof will be described later.

이하, 도 5를 참고하여, 본 발명에 따른 자동이득제어부의 구동방식에 대해 보다 상세히 설명할 것이다.
Hereinafter, the driving method of the automatic gain control unit according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG.

도 5는 본 발명에 따른 자동이득제어부에서의 데이타 처리과정을 나타낸 도면이며, 도 5a는 본 발명에 따른 데이타 전송모듈로 전송되는 데이타 전송신호를 나타내고, 도 5b는 본 발명에 따른 이득제어모듈에서의 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산상태를 나타낸다.
5A and 5B illustrate a data transmission process in the automatic gain control unit according to the present invention. FIG. 5A shows a data transmission signal transmitted to the data transmission module according to the present invention. And the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance of the driving mass resonance.

자동이득제어부(300)는 이득제어모듈(320) 및 데이타처리 제어모듈(600)를 포함하며, 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산을 선택적으로 수행한다. The automatic gain control unit 300 includes a gain control module 320 and a data processing control module 600 and selectively performs an operation of a control gain for amplitude or phase of driving mass resonance.

이득제어모듈(320)은 상기 디지털 값으로 변환된 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값이 기설정된 목표치에 수렴하도록, 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산을 선택적으로 수행하며, 여기에서는 비례적분제어(PID 제어)방식에 의해 상기 제어이득의 연산을 수행할 수 있다. The gain control module 320 selectively performs an operation of calculating a control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance so that the amplitude value or the phase value of the driving mass resonance converted into the digital value converges to a predetermined target value, Here, the calculation of the control gain can be performed by a proportional integral control (PID control) method.

데이타처리 제어모듈(600)은 상기 구동매스 공진의 진폭과 위상에 대한 제어이득의 연산이 선택적으로 수행되도록, 상기 데이타 전송모듈로부터의 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타의 전송을 제어한다. The data processing control module 600 controls the transmission of data for the phase value or the amplitude value from the data transmission module so that the calculation of the control gain for the amplitude and phase of the driving mass resonance is selectively performed.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 데이타처리 제어모듈(600)은 이득제어모듈(320)에서의 ⅰ)구동매스 공진의 위상 제어이득연산(①)을 수행하는 단계에서는 데이타 전송모듈(220)로 High 시그널(" 1 ")을 전송하여, 상기 구동매스 공진의 위상값에 대한 데이터를 전송하도록 하며, ⅱ) 구동매스 공진의 진폭 제어이득연산(②)을 수행하는 단계에서는 데이타 전송모듈(220)로 Low 시그널(" 0 ")을 전송하여, 상기 구동매스 공진의 진폭값에 대한 데이터를 전송하도록 한다.
5, the data processing control module 600 performs the phase control gain operation (1) of the driving mass resonance in the gain control module 320 in the data transmission module 220, (1) to transmit the data on the phase value of the driving mass resonance, and (ii) in the step of performing the amplitude control gain operation (2) of the driving mass resonance, the data transmission module 220 ("0") to transmit data on the amplitude value of the driving mass resonance.

또한, 이득제어모듈(320)은 상기 구동매스의 초기구동시에 메모리(330)에 저장된 상기 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값이 상기 목표치에 근접할 수 있도록 기연산된 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득을 구동회로모듈(210)에 전송하고, 구동회로모듈(210)은 상기 제어이득이 적용된 구동신호를 자이로 센서(100)에 인가하여, 구동매스가 초기구동시부터 구동매스 공진의 위상 또는 진폭에 대한 목표치에 근접하여, 구동하게 할 수 있다.
In addition, the gain control module 320 may calculate the amplitude or phase value of the driving mass resonance stored in the memory 330 at the same time as the driving mass resonance amplitude of the driving mass, Phase to the drive circuit module 210. The drive circuit module 210 applies the drive signal to which the control gain is applied to the gyro sensor 100 so that the drive mass is driven from the initial drive to the drive mass resonance The target value for the phase or the amplitude of the input signal can be driven.

이하, 도 6를 참고하여, 본 발명에 따른 자동이득제어부의 구동방식에 대해 보다 상세히 설명할 것이다.
Hereinafter, the driving method of the automatic gain control unit according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG.

도 6은 본 발명에 따른 이득제어모듈과 데이타처리 제어모듈간의 데이타 처리과정을 나타낸 도면이다. 6 is a diagram illustrating a data processing process between a gain control module and a data processing control module according to the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 이득제어모듈(320)은 상기 구동매스 공진의 위상값 또는 진폭값이 기설정된 목표치에 수렴했는지 여부를 비교판단하여, 수렴하지 않은 경우에는 상기 목표치에 도달하기 위한 구동매스 공진의 위상 또는 진폭에 대한 제어이득의 연산을 선택적으로 수행한다.  As shown in FIG. 6, the gain control module 320 compares the phase value or the amplitude value of the driving mass resonance to determine whether or not the phase value or amplitude value of the driving mass resonance converges to a preset target value. And selectively performs calculation of a control gain for the phase or amplitude of the mass resonance.

즉, 도 4 및 6를 참조하면,ⅰ)구동매스 공진의 위상의 경우에는 구동신호(c) 와 구동변위신호(b)의 위상차가 90°를 유지할 수 있을때까지, 상기 위상에 대한 제어이득의 연산을 수행하며, ⅱ) 구동매스 공진의 진폭의 경우에는 상기 구동매스의 움직임을 통해 출력되는 구동변위신호(b)의 크기가 소정의 크기에 수렴하도록 상기 진폭에 대한 제어이득의 연산을 수행한다. 여기에서, 이득제어모듈(320)은 비례적분제어(PID 제어)일 수 있다.
4 and 6, it is assumed that (i) the phase of the control gain for the phase can be maintained until the phase difference between the drive signal c and the drive displacement signal b can be maintained at 90 ° in the case of the phase of the driving mass resonance (Ii) in the case of the amplitude of the driving mass resonance, the control gain for the amplitude is calculated so that the magnitude of the driving displacement signal (b) outputted through the motion of the driving mass converges to a predetermined magnitude . Here, the gain control module 320 may be a proportional integral control (PID control).

그리고, 데이터 처리제어모듈(600)은 이득제어모듈(320)에서 상기 진폭 또는 위상 중 어느 하나가 기설정된 목표치에 수렴한 후, 다른 하나에 대해 기설정된 목표치에 수렴하도록 하기 위한 제어이득의 연산이 수행되도록 한다. Then, the data processing control module 600 performs a calculation of a control gain for causing the gain control module 320 to converge to a predetermined target value after the convergence of either the amplitude or the phase to the predetermined target value .

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 이득제어모듈(320)에서 구동매스 공진의 위상제어를 위한 제어이득의 연산상태인 경우에는 진폭제어를 위한 제어이득을 생성하기 위한 연산은 정지(HOLD)된 상태에서, 상기 위상이 기설정된 목표치에 수렴할때까지 상기 위상제어의 제어이득에 대한 연산을 수행하며, 상기 위상이 상기 목표치에 수렴한 경우에는 상기 위상값을 유지한다는 위상 LOCK FLAG 신호를 데이타 처리모듈(600) 과 타이머(500)로 전송하며, 구동매스 공진의 진폭에 대한 제어이득의 연산을 통해, 상기 진폭이 기설정된 목표치에 수렴할 때까지 상기 진폭제어의 제어이득에 대한 연산을 수행하며, 상기 진폭이 상기 목표치에 수렴한 경우에는 상기 진폭값을 유지한다는 진폭 LOCK FLAG 신호를 데이타 처리제어모듈(600) 과 타이머(500)로 전송한다.
6, when the gain control module 320 is in the arithmetic state of the control gain for phase control of the driving mass resonance, the operation for generating the control gain for the amplitude control is HOLD A phase lock FLAG signal for performing an operation on the control gain of the phase control until the phase converges to a predetermined target value and maintaining the phase value when the phase converges to the target value, Module 600 and the timer 500 and performs an operation on the control gain of the amplitude control until the amplitude converges to a predetermined target value through calculation of a control gain for the amplitude of the driving mass resonance And transmits an amplitude LOCK FLAG signal to the data processing control module 600 and the timer 500 that the amplitude value is maintained when the amplitude converges to the target value.

나아가, 데이타 처리제어모듈(600)은 ⅰ)상기 위상 LOCK FLAG 신호를 수신한 경우에, 데이타 전송모듈(220)을 제어하여, 구동매스 공진의 진폭값에 대한 데이타만을 이득제어모듈(320)로 전송하도록 하며, 이득제어모듈(320)은 구동매스 공진의 진폭이 기설정된 목표치에 수렴할때까지, 상기 진폭제어의 제어이득에 대한 연산을 수행한다. In addition, the data processing control module 600 controls the data transmission module 220 so as to transmit only the data of the amplitude value of the driving mass resonance to the gain control module 320 (i) when receiving the phase LOCK FLAG signal And the gain control module 320 performs an operation on the control gain of the amplitude control until the amplitude of the driving mass resonance converges to a predetermined target value.

그리고, ⅱ) 상기 진폭 LOCK FLAG 신호를 수신한 경우에, 데이타 전송모듈(220)을 제어하여, 구동매스 공진의 위상값에 대한 데이타만을 이득제어모듈(320)로 전송하도록 하며, 이득제어모듈(320)은 구동매스 공진의 진폭이 기설정된 목표치에 수렴할때까지, 상기 위상제어의 제어이득에 대한 연산을 수행한다.
When receiving the amplitude LOCK FLAG signal, the data transmission module 220 is controlled to transmit only the data on the phase value of the driving mass resonance to the gain control module 320, and the gain control module 320 performs an operation on the control gain of the phase control until the amplitude of the driving mass resonance converges to a predetermined target value.

또한, 타이머(500)는 이득제어모듈(320)에서의 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산수행시간을 카운팅하며, 상기 연산수행시간이 기설정된 시간값을 초과하는지 여부를 판단한 후, 초과하는 경우에 타임아웃신호를 데이타 처리 제어모듈(600)로 전송하며, 상기 LOCK FLAG 신호를 수신하거나 타임아웃신호를 발생시에는 상기 카운팅된 시간값을 초기화할 수 있다.
Also, the timer 500 counts the calculation execution time of the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance in the gain control module 320, and determines whether the calculation execution time exceeds the preset time value And then transmits a timeout signal to the data processing control module 600. Upon receiving the LOCK FLAG signal or generating a timeout signal, the counted time value may be initialized.

그리고, 데이타처리 제어모듈(600)은 상기 타임아웃신호를 수신한 경우, 상기 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값 중 상기 타임아웃(Time-out)신호가 발생된 상기 제어이득의 연산에 필요한 데이타의 전송을 중단하고, 다른 제어이득의 연산에 필요한 데이타를 전송하도록 상기 데이타 전송모듈을 제어한다.
When the time-out signal is received, the data processing control module 600 determines whether the amplitude value or the phase value of the driving mass resonance, which is necessary for calculating the control gain in which the time-out signal is generated And controls the data transmission module to transmit data necessary for calculation of other control gains.

상기에서 살펴본 바와 같이, 데이타 처리 제어모듈을 통해, 이득제어모듈에서 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산이 각각 분할되어, 순차적으로 수행되도록 제어함으로써, 상기 구동매스 공진의 위상 및 진폭이 동시에 조정됨에 따라 발생할 수 있는 상기 구동매스의 비정상적 동작으로 인한 상기 구동매스의 손상을 방지할 수 있으며, 이로인해, 전체제어회로의 안정성 및 정확성을 확보할 수 있다.
As described above, by controlling the gain control module so that the calculation of the control gain with respect to the amplitude or phase of the driving mass resonance is divided and sequentially performed in the gain control module, the phase and amplitude of the driving mass resonance It is possible to prevent damage to the driving mass due to an abnormal operation of the driving mass which may be caused by simultaneous adjustment of the driving masses.

또한, 타이머를 통해, 이득제어모듈에서의 구동매스 공진의 위상 또는 진폭에 대한 제어이득의 연산수행시간을 카운팅하여, 상기 연산수행시간이 일정시간을 초과하는 경우에는 타임아웃신호를 통해, 상기 연산수행을 종료하게 한 후, 다른신호에 대한 제어이득의 연산을 수행하게 함으로써, 상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭의 효율적인 제어가 가능하며, 이로인해, 상기 구동회로에 의한 상기 구동매스 공진제어의 안정성을 확보할 수 있다.
Further, it is possible to count the operation execution time of the control gain with respect to the phase or amplitude of the driving mass resonance in the gain control module through the timer, and when the operation execution time exceeds the predetermined time, It is possible to control the phase or the amplitude of the driving mass resonance efficiently by making the calculation of the control gain for the other signal after the execution of the driving mass resonance control is terminated so that the stability of the driving mass resonance control by the driving circuit .

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 자이로 센서의 구동장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent that modifications and improvements can be made by those skilled in the art.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10: 자이로 센서의 구동장치
100 : 자이로 센서 200 : 구동부
210 : 구동회로 모듈 220 : 데이터 전송모듈
300 : 자동이득제어부 310 : 디지털 변환모듈
320 : 이득제어모듈 330 : 메모리
400 : 제 1 신호변환부 500: 타이머
600 : 데이터처리 제어모듈10: Drive device of gyro sensor
100: Gyro sensor 200:
210: drive circuit module 220: data transfer module
300: automatic gain control unit 310: digital conversion module
320: gain control module 330: memory
400: first signal conversion unit 500: timer
600: Data processing control module

Claims (16)

자이로 센서의 구동변위신호로부터, 구동매스 공진의 진폭값 과 위상값을 검출하며, 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타를 전송하는 구동부;
상기 구동부로부터 전송된 상기 위상값 또는 진폭값을 디지털 값으로 변환하는 디지털 변환모듈;
상기 디지털 값이 기설정된 목표치에 수렴하도록, 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산을 선택적으로 분할하여 수행하는 자동이득제어부;및
상기 제어이득을 아날로그 값으로 변환하여, 상기 구동부로 전송하는 제 1 신호변환부를 포함하는 자이로 센서의 구동장치.
A driving unit that detects an amplitude value and a phase value of the driving mass resonance from the driving displacement signal of the gyro sensor and transmits data about the phase value or the amplitude value;
A digital conversion module for converting the phase value or the amplitude value transmitted from the driving unit into a digital value;
An automatic gain controller for selectively dividing the calculation of the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance so that the digital value converges to a predetermined target value;
And a first signal converting unit for converting the control gain into an analog value and transmitting the analog value to the driving unit.
청구항 1에 있어서,
상기 자동이득제어부는
상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭 중 수행되는 제어이득에 대한 연산의 종류에 따라, 상기 구동부로부터의 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타의 전송을 제어하는 자이로 센서의 구동장치.
The method according to claim 1,
The automatic gain control unit
And controls transmission of data on the phase value or the amplitude value from the driving unit in accordance with the type of calculation for the control gain performed during the phase or amplitude of the driving mass resonance.
청구항 1에 있어서,
상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산수행시간을 카운팅하며, 상기 연산수행시간이 기설정된 시간값을 초과하는 경우에 타임아웃(Time-out)신호를 상기 자동이득제어부로 전송하는 타이머를 더 포함하는 자이로 센서의 구동장치.
The method according to claim 1,
A time-out signal is transmitted to the automatic gain control unit when the calculation execution time exceeds a predetermined time value, and a time-out signal is transmitted to the automatic gain control unit Further comprising a timer.
청구항 3에 있어서,
상기 타이머는
상기 타임아웃(Time-out)신호를 전송한 후, 초기화되는 자이로센서의 구동장치.
The method of claim 3,
The timer
Wherein the time-out signal is transmitted and then initialized.
청구항 3 또는 4에 있어서,
상기 자동이득제어부는
상기 타임아웃(Time-out)신호를 수신한 경우, 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산중 기설정된 시간값을 초과한 연산에 관계된 데이타의 전송을 중단하고, 다른 제어이득의 연산에 필요한 데이타를 전송하도록 상기 구동부을 제어하는 자이로 센서의 구동장치.
The method according to claim 3 or 4,
The automatic gain control unit
When the time-out signal is received, transmission of data related to an operation exceeding a preset time value during the operation of the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance is stopped, And controls the driving unit to transmit data necessary for the gyro sensor.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값이 상기 목표치에 근접할 수 있도록 기연산된 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득을 저장하는 메모리를 더 포함하는 자이로 센서의 구동장치.
The method according to claim 1 or 3,
And a memory for storing a control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance calculated so that the amplitude value or the phase value of the driving mass resonance can be close to the target value.
청구항 1에 있어서,
상기 구동부는
상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭에 대한 제어이득이 반영된 구동신호를 생성하여, 상기 자이로 센서에 인가하고, 상기 자이로 센서로부터 구동변위신호를 입력받아, 상기 구동매스 공진의 위상값 과 진폭값을 검출하는 구동회로모듈 ; 및
상기 자동이득제어부에서의 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산이 선택적으로 수행되도록, 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타를 전송하는 데이타 전송모듈을 포함하는 자이로 센서의 구동장치.
The method according to claim 1,
The driving unit
A drive signal in which a control gain for the phase or amplitude of the driving mass resonance is reflected is applied to the gyro sensor and a driving displacement signal is inputted from the gyro sensor to detect a phase value and an amplitude value of the driving mass resonance A driver circuit module And
And a data transmission module for transmitting data on the phase value or the amplitude value so that the calculation of the control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance in the automatic gain control section is selectively performed.
청구항 7에 있어서,
상기 구동회로모듈은
상기 구동변위신호를 상기 구동신호보다 90°위상지연된 신호와 곱하여(mixer), 상기 구동매스 공진의 진폭값을 검출하며,
상기 구동변위신호를 상기 구동신호와 위상이 같은 신호와 곱하여(mixer), 상기 구동매스 공진의 위상값을 검출하는 자이로 센서의 구동장치.
The method of claim 7,
The drive circuit module
The driving signal is multiplied by a signal delayed by 90 degrees from the driving signal to detect an amplitude value of the driving mass resonance,
And multiplies the driving displacement signal by a signal having the same phase as the driving signal to detect a phase value of the driving mass resonance.
청구항 7에 있어서,
상기 데이타 전송모듈은 아날로그 먹스(Analog Mux)인 자이로 센서의 구동장치.
The method of claim 7,
Wherein the data transmission module is an analog Mux.
청구항 1에 있어서,
상기 디지털 변환모듈은 A/D(analog to digital)컨버터인 자이로 센서의 구동장치.
The method according to claim 1,
Wherein the digital conversion module is an analog to digital (A / D) converter.
청구항 1에 있어서,
상기 자동이득제어부는
상기 디지털 값이 기설정된 목표치에 수렴하도록, 상기 구동매스 공진의 진폭과 위상에 대한 제어이득의 연산을 선택적으로 수행하는 이득제어모듈; 및
상기 구동매스 공진의 진폭과 위상에 대한 제어이득의 연산이 선택적으로 수행되도록, 상기 데이타 전송모듈로부터의 상기 위상값 또는 진폭값에 대한 데이타의 전송을 제어하는 데이타처리 제어모듈을 포함하는 자이로 센서의 구동장치.
The method according to claim 1,
The automatic gain control unit
A gain control module for selectively performing an operation of a control gain with respect to the amplitude and phase of the driving mass resonance so that the digital value converges to a predetermined target value; And
And a data processing control module for controlling the transmission of data on the phase value or the amplitude value from the data transmission module so that the calculation of the control gain for the amplitude and phase of the driving mass resonance is selectively performed. Driving device.
청구항 11에 있어서,
상기 이득제어모듈은
상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭 중 어느 하나가 기설정된 목표치에 수렴했을 경우에는 상기 목표치에 수렴된 값을 유지한다는 락플랙(Lock Flag)신호를 생성하며,
상기 데이타처리 제어모듈은
상기 락플랙(Lock Flag)신호를 수신하는 경우, 상기 구동매스 공진의 위상 또는 진폭 중 기설정된 목표치에 수렴하지 않은 것과 관련된 데이타만을 전송하도록 상기 데이터 전송모듈을 제어하는 자이로 센서의 구동장치.

The method of claim 11,
The gain control module
Generates a lock flag signal that holds a converged value to the target value when either the phase or the amplitude of the driving mass resonance converges to a predetermined target value,
The data processing control module
And controls the data transfer module to transmit only data related to the non-convergence of a phase or an amplitude of the driving mass resonance to a predetermined target value when the lock flag signal is received.

청구항 12에 있어서,
상기 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값이 상기 목표치에 근접할 수 있도록 기연산된 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득을 저장하는 메모리; 및
상기 이득제어모듈에서의 상기 구동매스 공진의 진폭 또는 위상에 대한 제어이득의 연산수행시간을 카운팅하며, 상기 연산수행시간이 기설정된 시간값을 초과하는 경우에 타임아웃(Time-out)신호를 상기 데이타처리 제어모듈로 전송하는 타이머를 포함하는 자이로 센서의 구동장치.
The method of claim 12,
A memory for storing a control gain for the amplitude or phase of the driving mass resonance preliminarily calculated so that the amplitude value or the phase value of the driving mass resonance approaches the target value; And
Wherein the gain control module counts the operation execution time of the control gain with respect to the amplitude or phase of the driving mass resonance in the gain control module, and outputs a time-out signal when the operation execution time exceeds the preset time value. And a timer for transmitting the timer to the data processing control module.
청구항 13에 있어서,
상기 타이머는
상기 락플랙(Lock Flag)신호를 수신하거나 또는 상기 타임아웃(Time-out)신호를 발생시에 초기화되는 자이로 센서의 구동장치.
14. The method of claim 13,
The timer
Wherein the lock flag signal is received or initialized upon generation of the time-out signal.
청구항 13에 있어서,
상기 데이타처리 제어모듈은
상기 구동매스 공진의 진폭값 또는 위상값 중 상기 타임아웃(Time-out)신호가 발생된 상기 제어이득의 연산에 필요한 데이타의 전송을 중단하고, 다른 제어이득의 연산에 필요한 데이타를 전송하도록 상기 데이타 전송모듈을 제어하는 자이로 센서의 구동장치.
14. The method of claim 13,
The data processing control module
Out of the amplitude value or phase value of the driving mass resonance to stop the transmission of data necessary for the calculation of the control gain in which the time-out signal is generated, A driving device of a gyro sensor for controlling a transmission module.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 신호변환부는 D/A(digital to analog) 컨버터인 자이로 센서의 구동장치.The method according to claim 1,
Wherein the first signal converter is a D / A (digital to analog) converter.
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