KR20200118272A - 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치 및 방법 - Google Patents

기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치에 관한 것으로, 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 회전 각도를 센싱하는 앵글 센서; 상기 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 외측 둘레에 직각으로 형성되는 복수의 홀 센서; 및 상기 복수의 홀 센서가 정상일 때, 상기 앵글 센서의 센싱 값 출력 범위가 지정된 기준 이내인지 여부에 따라 상기 앵글 센서의 고장을 판단하는 제어부;를 포함한다.

Description

기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING ANGLE SENSOR FAILURE OF MOTOR FOR GEAR ACTUATOR}
본 발명은 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 홀 센서를 이용하여 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 위치를 검출하는 앵글 센서의 고장 검출 및 상기 홀 센서 자체의 고장까지도 검출할 수 있도록 하는, 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기어 액추에이터용 모터인 비엘디씨 모터는 브러쉬와 정류자 등의 기계적인 요소 대신 스위칭 소자로 구성된 인버터(Inverter) 회로를 사용하는 모터로서, 마모에 따른 브러쉬의 교체가 필요 없으며 전자파 장해와 소음이 적은 것이 특징이다.
이러한 비엘디씨 모터는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 제어에 의하여 속도가 제어될 수 있다.
여기서, 펄스 폭 변조 제어는 일정 주파수(Carrier Frequency) 안에서 온(ON) 구간과 오프(OFF) 구간을 설정하여 그 비율(PWM Duty)로 전압을 제어하는 것으로, 펄스 폭 변조 제어를 이용하여 간단하게 비엘디씨 모터에 인가되는 전압을 조절할 수 있다.
한편 차량의 기어 액추에이터는 변속을 위한 2개의 비엘디씨 모터를 포함하고 있으며, 이러한 비엘디씨 모터의 3상 제어를 위해서는 회전자(rotor)의 위치를 정확히 센싱할 수 있어야 한다. 이에 따라 회전자의 위치를 센싱하기 위해 적어도 하나의 앵글 센서(angle sensor)(즉, 회전자의 위치를 검출 센서)가 각 비엘디씨 모터마다 부착됨으로써, 상기 앵글 센서에서 계산된 앵글 값을 바탕으로 비엘디씨 모터를 제어한다.
이러한 상기 앵글 센서의 오동작은 잘못된 앵글 정보를 전달함으로써 모터의 퍼포먼스를 낮추거나 최악의 경우 모터가 반대 방향으로 회전하는 상황을 초래할 수 있다. 예컨대 기어 액추에이터 시스템에서 짝수 단의 비엘디씨 모터가 오동작한다면 6단에서 R단으로 기어가 체결되어 운전자의 생명을 위협할 수 있는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 안전 목표(safety goal)에 따라 앵글 센서 출력 값에 대한 강건성을 보증해야 하며, 또한 앵글 센서에 고장이나 오동작이 발생할 경우 이를 미리 탐지하여 앵글 센서의 오동작으로 인해 발생할 수 있는 문제점을 방지할 필요가 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1904374호(2018.09.27. 등록, 모터 구동장치 및 이를 구비하는 전기 차량)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 복수의 홀 센서를 이용하여 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 위치를 검출하는 앵글 센서의 고장 검출 및 상기 홀 센서 자체의 고장까지도 검출할 수 있도록 하는, 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치는, 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 회전 각도를 센싱하는 앵글 센서; 상기 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 외측 둘레에 직각으로 형성되는 복수의 홀 센서; 및 상기 복수의 홀 센서가 정상일 때, 상기 앵글 센서의 센싱 값 출력 범위가 지정된 기준 이내인지 여부에 따라 상기 앵글 센서의 고장을 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 복수의 홀 센서가 형성된 각을 기준으로 상기 기어 액추에이터용 모터의 단면을 가상의 4사분면으로 분할하고, 상기 복수의 홀 센서가 상기 회전자에 부착된 마그넷의 사분면 위치에 대응하여 출력하는 홀 패턴의 분석을 통하여 상기 복수의 홀 센서에 대한 고장 여부를 판단하되, 상기 홀 패턴은, 상기 복수의 홀 센서가 각기 출력하는 센싱 값의 조합으로서, 각 홀 센서를 기준으로 마그넷이 180도 이내에 있을 경우에 출력되는 값과, 상기 마그넷이 180도를 벗어난 위치에 있을 경우에 출력되는 값을 조합한 값인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기 동안에 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 산출하고, 상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에서 검출할 수 없는 홀 패턴이 검출되면, 상기 홀 센서가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에서 검출할 수 없는 홀 패턴은, 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나는 위치에 대응하는 홀 패턴인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기마다 검출된 홀 패턴이 이전에 검출된 홀 패턴을 기준으로 검출될 수 있는 범위의 홀 패턴이면 상기 홀 센서가 정상인 것으로 판단하되, 상기 검출될 수 있는 범위의 홀 패턴은, 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나지 않는 범위 내의 위치에 대응하는 홀 패턴인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에 맞춰 검출한 상기 앵글 센서의 센싱 값이 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나는 위치에 대응하는 센싱 값이면, 상기 앵글 센서가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 방법은, 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치의 제어부가 기 설정된 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에 따라 이전에 검출된 홀 패턴을 내부 메모리에 저장하는 단계; 상기 제어부가 모터의 방향을 고려하여, 기 설정된 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에 따라 현재의 홀 패턴을 체크하는 단계; 및 상기 홀 패턴의 체크를 통해 상기 홀 센서가 정상일 때, 상기 제어부가 상기 앵글 센서의 센싱 값 출력 범위가 지정된 기준 이내인지 여부를 분석하여 상기 앵글 센서의 고장을 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 홀 패턴의 체크를 통해 상기 홀 센서가 정상인지 여부를 판단하기 위하여, 상기 제어부는, 상기 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 외측 둘레에 직각으로 형성되는 복수의 홀 센서가 형성된 각을 기준으로 상기 기어 액추에이터용 모터의 단면을 가상의 4사분면으로 분할하고, 상기 복수의 홀 센서가 상기 회전자에 부착된 마그넷의 사분면 위치에 대응하여 출력하는 홀 패턴의 분석을 통하여 상기 복수의 홀 센서가 정상인지 여부를 판단하며, 상기 홀 패턴은, 상기 복수의 홀 센서가 각기 출력하는 센싱 값의 조합으로서, 각 홀 센서를 기준으로 마그넷이 180도 이내에 있을 경우에 출력되는 값과, 상기 마그넷이 180도를 벗어난 위치에 있을 경우에 출력되는 값을 조합한 값인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 홀 패턴의 체크를 통해 상기 홀 센서가 정상인지 여부를 판단하기 위하여, 상기 제어부는, 상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기 동안에 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 산출하고, 상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에서 검출할 수 없는 홀 패턴이 검출되면, 상기 홀 센서가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에서 검출할 수 없는 홀 패턴은, 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나는 위치에 대응하는 홀 패턴인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 홀 패턴의 체크를 통해 상기 홀 센서가 정상인지 여부를 판단함에 있어서, 상기 제어부는, 상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기마다 검출된 홀 패턴이 이전에 검출된 홀 패턴을 기준으로 검출될 수 있는 범위의 홀 패턴이면 상기 홀 센서가 정상인 것으로 판단하되, 상기 검출될 수 있는 범위의 홀 패턴은, 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나지 않는 범위 내의 위치에 대응하는 홀 패턴인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 앵글 센서의 고장을 판단함에 있어서, 상기 제어부는, 상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에 맞춰 검출한 상기 앵글 센서의 센싱 값이 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나는 위치에 대응하는 센싱 값이면, 상기 앵글 센서가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 복수의 홀 센서를 이용하여 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 위치를 검출하는 앵글 센서의 고장 검출 및 상기 홀 센서 자체의 고장까지도 검출할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 복수의 홀 센서가 형성된 각을 기준으로 가상의 사분면으로 분할된 모터의 단면을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치는, 앵글 센서(110), 제어부(120), 및 홀 센서(130)를 포함한다.
여기서 상기 홀 센서(130)는 복수의 홀 센서(131, 132)를 포함한다.
상기 앵글 센서(110)는 기어 액추에이터용 모터(예 : BLDC 모터)의 회전자(rotor)의 위치를 센싱한다.
상기 복수의 홀 센서(131, 132)(예 : Hall1, Hall2)는 상기 기어 액추에이터용 모터(예 : BLDC 모터)의 회전자(rotor)의 외측 둘레에 직각(즉, 90도)으로 형성(부착)된다.
상기 복수의 홀 센서(131, 132)(예 : Hall1, Hall2)가 형성(부착)된 각을 기준으로 상기 기어 액추에이터용 모터(예 : BLDC 모터)의 단면이 가상의 4사분면으로 분할된다(도 2 참조).
다만 상기 복수의 홀 센서(131, 132)(예 : Hall1, Hall2)가 형성(부착)되는 위치는 본 실시예에 한정되지 않음에 유의한다.
도 2는 상기 도 1에 있어서, 복수의 홀 센서가 형성된 각을 기준으로 가상의 사분면으로 분할된 모터의 단면을 보인 예시도이다.
상기 홀 센서(130)는 회전자(rotor)에 부착된 마그넷(magnet)을 검출하며, 마그넷이 지정된 범위(즉, 홀 센서를 기준으로 마그넷이 180도 이내)에 있으면'0'을 출력하고, 상기 마그넷이 상기 지정된 범위를 벗어난 위치에 있으면'1'을 출력한다.
예컨대 도 2를 참조하면, 마그넷이 1 사분면에 있다고 가정할 경우, 제1 홀 센서(131, Hall1)는 0을 출력하고 제2 홀 센서(132, Hall2)는 1을 출력한다. 따라서 이 때의 홀 패턴(Hall2, Hall1)은 (1, 0)을 출력한다. 즉, 상기 홀 패턴은, 상기 복수의 홀 센서(Hall2, Hall1)가 각기 출력하는 센싱 값의 조합으로서, 각 홀 센서(Hall2, Hall1)를 기준으로 마그넷이 180도 이내에 있을 경우에 출력되는 값(예 : 0)과, 상기 마그넷이 180도를 벗어난 위치에 있을 경우에 출력되는 값(예 : 1)을 조합한 값을 의미한다.
또한 마그넷이 2 사분면에 있다고 가정할 경우, 제1,2 홀 센서(131, 132)는 모두 1을 출력한다. 따라서 이 때의 홀 패턴(Hall2, Hall1)은 (1, 1)을 출력한다.
또한 마그넷이 3 사분면에 있다고 가정할 경우, 제2 홀 센서(132, Hall2)는 0을 출력하고 제1 홀 센서(131, Hall1)는 1을 출력한다. 따라서 이 때의 홀 패턴(Hall2, Hall1)은 (0, 1)을 출력한다.
또한 마그넷이 4 사분면에 있다고 가정할 경우, 제1,2 홀 센서(131, 132)는 모두 0을 출력한다. 따라서 이 때의 홀 패턴(Hall2, Hall1)은 (0, 0)을 출력한다.
이때 상기 기어 액추에이터용 모터(예 : BLDC 모터)의 최고 회전 속도는 제한될 수 있다.
본 실시예에서 상기 기어 액추에이터용 모터(예 : BLDC 모터)의 최고 회전 속도는 6,000RPM으로 가정한다.
또한 상기 홀 센서(131, 132)의 센싱 값 출력 주기는 5ms라고 가정한다.
따라서 상기 홀 센서(131, 132)의 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms) 동안에 상기 BLDC 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 산출하면, 180도(즉 1/2 회전) 임을 알 수 있다(예 : 6000U/min = 100U/s = 1U/10ms = (1/2)U/5ms).
이에 따라 상기 계산된 홀 센서(131, 132)의 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에서 검출할 수 없는 홀 패턴이 존재한다.
가령, 모터의 회전 방향이 제1 방향(DIR=1, 즉 CW 방향)이고, 이전 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에서 검출된 홀 패턴이 4 사분면의 홀 패턴(예 : (0, 0))이라면, 현재 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에서는 180도(즉 1/2 회전)를 넘는 홀 패턴(즉, 1 사분면의 홀 패턴)은 검출되지 않아야 정상이다.
반대로 모터의 회전 방향이 제2 방향(DIR=0, 즉, CCW 방향)이고, 이전 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에서 검출된 홀 패턴이 4 사분면의 홀 패턴(예 : (0, 0))이라면, 현재 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에서는 180도(즉 1/2 회전)를 넘는 홀 패턴(즉, 3 사분면의 홀 패턴)은 검출되지 않아야 정상이다.
따라서 상기 제어부(120)는 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)마다 검출된 홀 패턴이 이전 센싱 값 출력 주기에서 검출된 홀 패턴을 기준으로 검출될 수 없는 홀 패턴이면 홀 센서(131, 132) 자체에 이상이 발생한 것으로 판단한다.
물론 상기 제어부(120)는 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)마다 검출된 홀 패턴이 이전 센싱 값 출력 주기에서 검출된 홀 패턴을 기준으로 검출될 수 있는 범위의 홀 패턴이면 홀 센서(131, 132) 자체는 정상인 것으로 판단한다.
한편 상기 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에 맞춰 상기 앵글 센서(110)에서 검출된 센싱 값(즉, 모터의 회전 위치)을 검출한다고 가정할 경우, 만약 상기 앵글 센서(110)가 정상이라면, 상기 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms) 동안에 회전 가능한 최고 회전각도(예 : 180도(즉 1/2 회전)) 이내의 값이 출력되어야 한다.
따라서 상기 제어부(120)가 상기 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에 맞춰 검출한 두 값(즉, 상기 홀 센서(131, 132)를 통해 출력되는 홀 패턴과 상기 앵글 센서(110)에서 출력되는 센싱 값)이 모두 정상이라면 상기 앵글 센서(110)는 정상인 것으로 판단한다.
그러나 상기 제어부(120)가 상기 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에 맞춰 검출한 두 값(즉, 상기 홀 센서(131, 132)를 통해 출력되는 홀 패턴과 상기 앵글 센서(110)에서 출력되는 센싱 값)중 어느 하나라도 비정상이라면 상기 앵글 센서(110)는 비정상인 것으로 판단한다. 즉, 상기 홀 센서(131, 132)에서 출력되는 홀 패턴 값이 정상이더라도 상기 앵글 센서(110)에서 출력되는 센싱 값이 비정상이면 앵글 센서(110)의 고장으로 판단한다. 또한 상기 홀 센서(131, 132)에서 출력되는 홀 패턴 값이 비정상이라면 상기 앵글 센서(110)의 고장을 검증할 수 없으므로 이 경우에도 앵글 센서(110)의 고장으로 판단한다.
상기와 같이 앵글 센서(110)의 고장이 판단되면, 상기 제어부(120)는 운전자에게 공지하여 고장에 대응할 수 있게 하거나, 지정된 페일 스테이트(fail state)로 진입하여 고장이 운전자의 안전을 위협하지 않도록 한다.
가령 기어 액추에터에서 기어를 변경하는 모터(즉, BLDC 모터)에 이상이 발생한 상태이므로, 상기 제어부(120)는 기어를 변경하지 않은 상태에서 가감속 기능과 조향 기능만 제어하여 차량 정비소로 자동 운행하거나 차량을 갓길에 정차시킨 후 긴급정비를 호출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(120)는 기 설정된 홀 센서(131, 132)의 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에 따라 이전에 검출된 홀 패턴을 내부 메모리(미도시)에 저장한다(S101).
또한 상기 제어부(120)는 모터의 방향을 고려하여, 기 설정된 홀 센서(131, 132)의 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에 따라 현재의 홀 패턴을 체크한다(S102).
또한 상기 제어부(120)는 이전에 검출된 홀 패턴과 현재 검출된 홀 패턴을 비교하여 현재 검출된 홀 패턴의 값이 정상인지 체크한다(S103).
즉, 상기 홀 센서(131, 132)의 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms) 동안, 상기 BLDC 모터의 최고 회전 속도를 바탕으로 상기 BLDC 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도(예 : 1/2회전 = 180도)를 산출하면, 상기 홀 센서(131, 132)의 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에서 검출할 수 없는 홀 패턴이 존재한다. 따라서 상기 제어부(120)는 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)마다 검출된 홀 패턴이 이전에 검출된 홀 패턴을 기준으로 검출될 수 없는 홀 패턴이면(S103의 아니오) 비정상 홀 패턴으로 판단할 수 있다.
이에 따라 상기 제어부(120)는 현재 홀 패턴이 비정상이면 홀 센서(131, 132) 자체에 고장이 발생한 것으로 판단한다(S106).
반면에 상기 제어부(120)는 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)마다 검출된 홀 패턴이 이전에 검출된 홀 패턴을 기준으로 검출될 수 있는 범위의 홀 패턴이면(S103의 예) 홀 센서(131, 132) 자체는 정상인 것으로 판단하여 현재 홀 패턴을 저장한다(S104).
또한 상기 제어부(120)는 상기 홀 센서(131, 132)의 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에 따라 앵글 센서(110) 값의 출력 범위가 기준 이내인지 체크한다(S105).
예컨대 상기 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms) 동안에 회전 가능한 최고 회전각도(예 : 180도= 1/2 회전) 이내의 값이 출력되면(S105의 예), 상기 제어부(120)는 상기 앵글 센서(110)가 정상이라고 판단한다. 그러나 상기 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms) 동안에 회전 가능한 최고 회전각도(예 : 180도= 1/2 회전)를 벗어나는 값이 출력되면(S105의 아니오), 상기 제어부(120)는 상기 앵글 센서(110)가 비정상(즉, 고장)이라고 판단한다(S106).
상기와 같이 상기 제어부(120)는 상기 센싱 값 출력 주기(예 : 5ms)에 맞춰 검출한 두 값(즉, 상기 홀 센서(131, 132)를 통해 출력되는 홀 패턴과 상기 앵글 센서(110)에서 출력되는 센싱 값)이 모두 정상이라면 상기 앵글 센서(110)는 정상인 것으로 판단하고, 상기 두 값(즉, 상기 홀 센서(131, 132)를 통해 출력되는 홀 패턴과 상기 앵글 센서(110)에서 출력되는 센싱 값)중 어느 하나라도 비정상이라면 상기 앵글 센서(110)는 비정상인 것으로 판단한다.
상기와 같이 앵글 센서(110)의 고장이나 상기 앵글 센서(110)의 상태를 진단하기 위한 홀 센서(131, 132)의 고장이 판단되면, 상기 제어부(120)는 운전자에게 공지하여 고장에 대응할 수 있게 하거나, 지정된 페일 스테이트(fail state)로 진입하여 고장이 운전자의 안전을 위협하지 않도록 한다.
이와 같이 본 실시예는 기어 액추에이터의 안전성을 확보함으로써 사용자의 안전성을 향상시키는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
110 : 앵글 센서 120 : 제어부
130, 131, 132 : 홀 센서

Claims (12)

  1. 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 회전 각도를 센싱하는 앵글 센서;
    상기 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 외측 둘레에 직각으로 형성되는 복수의 홀 센서; 및
    상기 복수의 홀 센서가 정상일 때, 상기 앵글 센서의 센싱 값 출력 범위가 지정된 기준 이내인지 여부에 따라 상기 앵글 센서의 고장을 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 복수의 홀 센서가 형성된 각을 기준으로 상기 기어 액추에이터용 모터의 단면을 가상의 4사분면으로 분할하고, 상기 복수의 홀 센서가 상기 회전자에 부착된 마그넷의 사분면 위치에 대응하여 출력하는 홀 패턴의 분석을 통하여 상기 복수의 홀 센서에 대한 고장 여부를 판단하되,
    상기 홀 패턴은,
    상기 복수의 홀 센서가 각기 출력하는 센싱 값의 조합으로서, 각 홀 센서를 기준으로 마그넷이 180도 이내에 있을 경우에 출력되는 값과, 상기 마그넷이 180도를 벗어난 위치에 있을 경우에 출력되는 값을 조합한 값인 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기 동안에 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 산출하고,
    상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에서 검출할 수 없는 홀 패턴이 검출되면, 상기 홀 센서가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에서 검출할 수 없는 홀 패턴은,
    상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나는 위치에 대응하는 홀 패턴인 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기마다 검출된 홀 패턴이 이전에 검출된 홀 패턴을 기준으로 검출될 수 있는 범위의 홀 패턴이면 상기 홀 센서가 정상인 것으로 판단하되,
    상기 검출될 수 있는 범위의 홀 패턴은,
    상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나지 않는 범위 내의 위치에 대응하는 홀 패턴인 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에 맞춰 검출한 상기 앵글 센서의 센싱 값이 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나는 위치에 대응하는 센싱 값이면, 상기 앵글 센서가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치.
  7. 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 장치의 제어부가 기 설정된 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에 따라 이전에 검출된 홀 패턴을 내부 메모리에 저장하는 단계;
    상기 제어부가 모터의 방향을 고려하여, 기 설정된 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에 따라 현재의 홀 패턴을 체크하는 단계; 및
    상기 홀 패턴의 체크를 통해 상기 홀 센서가 정상일 때, 상기 제어부가 상기 앵글 센서의 센싱 값 출력 범위가 지정된 기준 이내인지 여부를 분석하여 상기 앵글 센서의 고장을 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 홀 패턴의 체크를 통해 상기 홀 센서가 정상인지 여부를 판단하기 위하여,
    상기 제어부는,
    상기 기어 액추에이터용 모터의 회전자의 외측 둘레에 직각으로 형성되는 복수의 홀 센서가 형성된 각을 기준으로 상기 기어 액추에이터용 모터의 단면을 가상의 4사분면으로 분할하고, 상기 복수의 홀 센서가 상기 회전자에 부착된 마그넷의 사분면 위치에 대응하여 출력하는 홀 패턴의 분석을 통하여 상기 복수의 홀 센서가 정상인지 여부를 판단하며,
    상기 홀 패턴은,
    상기 복수의 홀 센서가 각기 출력하는 센싱 값의 조합으로서, 각 홀 센서를 기준으로 마그넷이 180도 이내에 있을 경우에 출력되는 값과, 상기 마그넷이 180도를 벗어난 위치에 있을 경우에 출력되는 값을 조합한 값인 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 홀 패턴의 체크를 통해 상기 홀 센서가 정상인지 여부를 판단하기 위하여,
    상기 제어부는,
    상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기 동안에 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 산출하고,
    상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에서 검출할 수 없는 홀 패턴이 검출되면, 상기 홀 센서가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에서 검출할 수 없는 홀 패턴은,
    상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나는 위치에 대응하는 홀 패턴인 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 홀 패턴의 체크를 통해 상기 홀 센서가 정상인지 여부를 판단함에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기마다 검출된 홀 패턴이 이전에 검출된 홀 패턴을 기준으로 검출될 수 있는 범위의 홀 패턴이면 상기 홀 센서가 정상인 것으로 판단하되,
    상기 검출될 수 있는 범위의 홀 패턴은,
    상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나지 않는 범위 내의 위치에 대응하는 홀 패턴인 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 방법.
  12. 제 7항에 있어서, 상기 앵글 센서의 고장을 판단함에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 홀 센서의 센싱 값 출력 주기에 맞춰 검출한 상기 앵글 센서의 센싱 값이 상기 기어 액추에이터용 모터가 최대로 회전할 수 있는 각도를 벗어나는 위치에 대응하는 센싱 값이면, 상기 앵글 센서가 고장인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기어 액추에이터용 모터의 앵글 센서 고장 검출 방법.
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