KR20240008740A - 레졸버 신호 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 피크 샘플링 시간이 저장되는 레지스터, 및 레졸버로 입력되는 제어 신호와 레졸버 신호에 기반하여 피크 샘플링 시간을 산출하고, 산출된 피크 샘플링 시간을 버퍼에 저장하고, 레졸버 신호에 기반하여 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단하고, 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간이 유효한 것으로 판단되는 경우 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간을 레지스터에 저장하는 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

레졸버 신호 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING RESOLVER SIGNAL}
본 발명은 레졸버 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 샘플링 시간을 산출할 수 있는 레졸버 신호 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
레졸버 센서는 모터 회전자의 위치를 측정하기 위한 센서를 일컫는 것으로, 엔코더에 비해 기계적 강도가 높고 내구성이 우수하여 자동차와 같이 고성능, 고정밀 구동이 필요한 분야에서 구동 모터의 위치 센서로 활용된다. 즉, 레졸버는 모터나 엔진 등 회전 장치의 회전 정도를 계측하기 위한 것이며, 일반적으로 전동기 구동 시스템에서의 레졸버 센서는 빈번한 가변속이나 정밀한 위치제어가 요구되는 전동기 구동 시스템에서 회전자의 위치를 감지하기 위해 사용된다.
한편, 레졸버 센서를 이용하여 정밀한 위치제어를 하기 위해서는 레졸버 센서로부터 수신되는 레졸버 신호에 대한 지연 보상 처리를 필수적으로 하여야 한다. 레졸버 센서로 인가되는 신호, 그리고 레졸버 센서로부터 수신되는 레졸버 신호 사이에는 다양한 원인에 의해 지연이 발생하게 되는데, 이러한 지연에 대해 적절한 보상 처리를 하지 않는 경우 모터 회전자의 정확한 위치를 파악할 수 없게 되므로 해당 모터에 대한 정밀제어가 불가능하게 된다.
종래에도 레졸버 신호의 지연 보상 처리를 위한 방법론들이 몇몇 제시되어 왔었으나 종래 방식에 의해서는 지연 정도를 정확히 측정하기가 어려운 문제, 특히 레졸버 신호의 피크를 정확하게 파악하지 못하던 문제가 있어 왔다. 즉, 종래에는 환경이나 온도변수에 무관하게 상수값을 입력하여 지연 시간을 보정하는 방법을 사용하였기 때문에 정확도가 떨어졌을 뿐만 아니라, 측정하고자 하는 대상이 임피던스 성분을 포함하기 때문에 다양한 환경에 의한 많은 변수 고려를 하여야 함에도 이러한 변수 고려가 쉽지 않았던 점 등은 종래 방식에서의 부정확성을 높이는 요인이 되었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-2019384호(2019.09.02.)의 '레졸버 관리 장치, 그것을 포함하는 레졸버 시스템 및 그것의 동작 방법'에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 샘플링 시간을 보다 정확하게 산출할 수 있는 레졸버 신호 처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 레졸버 신호 처리 장치는 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 피크 샘플링 시간이 저장되는 레지스터; 및 상기 레졸버로 입력되는 제어 신호와 상기 레졸버 신호에 기반하여 상기 피크 샘플링 시간을 산출하고, 상기 피크 샘플링 시간을 버퍼에 저장하고, 상기 레졸버 신호에 기반하여 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단하고, 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간이 유효한 것으로 판단되는 경우 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간을 상기 레지스터에 저장하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 프로세서는, 상기 제어 신호와 상기 레졸버 신호에 기반하여 상기 제어 신호에 대한 상기 레졸버 신호의 위상 지연 시간을 산출하고, 상기 제어 신호에 기반하여 상기 레졸버 신호가 기준 위상에서 피크에 도달하는데 소요되는 피크 도달 시간을 산출하고, 상기 위상 지연 시간과 상기 피크 도달 시간을 합산하여 상기 피크 샘플링 시간을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 제어 신호와 동기되어 동작하는 타이머 회로; 및 상기 제어 신호와 제1 기준 신호를 비교하여 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교 회로;를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 비교 신호와 상기 타이머 회로의 동작 시간에 기반하여 상기 위상 지연 시간을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제1 비교 회로는, 상기 제어 신호의 전압 레벨이 상기 제1 기준 신호의 전압 레벨 이상인 경우 하이 신호를 출력하고, 상기 프로세서는, 상기 제어 신호의 라이징 엣지 이후에 처음 확인되는 상기 제1 비교 신호의 라이징 엣지 또는 폴링 엣지의 발생 시점에 측정되는 상기 타이머 회로의 동작 시간을 상기 위상 지연 시간으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 프로세서는, 상기 제어 신호의 1/4 주기를 상기 피크 도달 시간으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 레졸버 신호와 제2 기준 신호를 비교하여 제2 비교 신호를 출력하는 제2 비교 회로;를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제2 비교 신호에 기반하여 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어 상기 제2 비교 회로는, 상기 레졸버 신호의 전압 레벨이 상기 제2 기준 신호의 전압 레벨 이상인 경우 하이 신호를 출력하고, 상기 프로세서는, 상기 제2 비교 신호의 라이징 엣지가 확인되는 시점에서 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간을 유효한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 레졸버 신호 처리 방법은 프로세서가, 레졸버로 입력되는 제어 신호와 상기 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호에 기반하여 상기 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 피크 샘플링 시간을 산출하는 단계; 상기 프로세서가, 상기 피크 샘플링 시간을 버퍼에 저장하는 단계; 상기 프로세서가, 상기 레졸버 신호에 기반하여 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단하는 단계; 및 상기 프로세서가, 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간이 유효한 것으로 판단되는 경우 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간을 레지스터에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 레졸버로 입력되는 제어 신호와 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호를 비교함으로써 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 샘플링 시간을 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 샘플링 시간의 유효성을 판단하고, 유효성이 존재하는 샘플링 시간만이 레졸버 신호의 피크 검출에 이용되도록 함으로써 모터 제어의 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 모터의 회전각 검출 장치를 보인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치를 보인 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치의 동작 과정을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 방법을 보인 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 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 모터의 회전각 검출 장치와 모터의 회전각 검출 장치에 포함된 각 구성 요소에서 입출력되는 신호를 보인 구성도이다. 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치를 설명하기에 앞서, 도 1을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치가 적용되는 모터의 회전각 검출 장치를 개략적으로 설명하도록 한다.
모터의 회전각 검출 장치(100)는 발신기(101), 레졸버(103), 수신기(105) 및 마이컴(107)을 포함할 수 있다. 발신기(101)는 마이컴(107)으로부터 출력되는 제어 신호(구형파)(이하 제어 신호)에 기반하여 여자 신호(정현파)를 생성하고, 생성된 여자 신호를 레졸버(103)로 출력할 수 있다. 레졸버(103)는 모터 축에 설치되어 회전자의 위치(회전각)에 비례하는 교류 전압(이하 레졸버 신호)을 출력할 수 있다. 수신기(105)는 레졸버(103)로부터 출력되는 레졸버 신호를 수신하여 마이컴(107)으로 출력할 수 있다. 마이컴(109)은 레졸버 신호를 토대로 모터의 회전각을 산출할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치를 보인 블록 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치의 동작 과정을 보인 예시도이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치(200)는 버퍼(201), 레지스터(203), 타이머 회로(205), 제1 비교 회로(207), 제2 비교 회로(209) 및 프로세서(211)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 레졸버 신호 처리 장치(200)는 도 2에 도시된 구성 요소 외에 다양한 구성 요소를 더 포함하거나, 위 구성 요소들 중 일부 구성 요소를 생략할 수 있다.
버퍼(201)는 후술하는 프로세서(211)로부터 산출된 데이터를 임시 저장하는 저장 공간으로서, 프로세서(211)의 제어에 따라 레졸버 신호의 피크를 검출하는데 이용되는 피크 샘플링 시간을 임시 저장할 수 있다.
레지스터(203)는 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위해 실제로 이용되는 피크 샘플링 시간이 저장되는 저장 공간으로서, 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간을 저장할 수 있다. 즉, 프로세서(211)로부터 산출된 피크 샘플링 시간은 일단 버퍼(201)에 임시적으로 저장되고, 이후 유효성에 대한 검증이 완료되는 경우에 한하여 레지스터(203)에 저장될 수 있다.
타이머 회로(205)는 시간을 카운트하고, 카운트된 시간을 프로세서(211)로 출력할 수 있다. 타이머 회로(205)는 제어 신호에 동기되어 있을 수 있다. 즉, 타이머 회로(205)는 제어 신호의 위상이 0도인 시점에 카운트를 개시하고, 제어 신호의 위상이 360도인 시점에 카운트를 종료할 수 있다. 타이머 회로(205)를 통해 카운트된 시간(이하 동작 시간)은 피크 샘플링 시간을 산출하는데 이용될 수 있다.
제1 비교 회로(207)는 제어 신호와 제1 기준 신호를 비교하여 제1 비교 신호를 생성하고, 생성된 제1 비교 신호를 프로세서(211)로 출력할 수 있다. 여기서, 제1 기준 신호는 레졸버 신호의 중심 전압에 대응하는 신호일 수 있다. 즉, 제1 비교 회로(207)는 레졸버 신호의 전압 레벨이 0인 시점을 검출하기 위한 영점 검출기(Zero Crossing Comparator)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 비교 회로(207)는 제어 신호의 전압 레벨이 제1 기준 신호의 전압 레벨 이상인 경우 하이(High) 신호를 출력하고, 제어 신호의 전압 레벨이 제1 기준 신호의 전압 레벨 이상이 아닌 경우 로우(Low) 신호를 출력할 수 있다. 제1 비교 회로(207)를 통해 생성된 제1 비교 신호는 피크 샘플링 시간을 산출하는데 이용될 수 있다.
제2 비교 회로(209)는 레졸버 신호와 제2 기준 신호를 비교하여 제2 비교 신호를 생성하고, 생성된 제2 비교 신호를 프로세서(211)로 출력할 수 있다. 여기서, 제2 비교 신호는 레졸버 신호에 포함되는 노이즈에 의한 피크와 정상 신호의 피크를 구별하기 위한 임계값으로서, 미리 실험 또는 시뮬레이션을 통해 산출되어 프로세서(211)의 메모리에 저장될 수 있다. 즉, 제1 비교 회로(207)는 레졸버 신호의 전압 레벨이 제2 기준 신호에 대응하는 전압 레벨 이상인 시점을 검출하기 위한 비교기(comparator)일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 비교 회로(209)는 레졸버 신호의 전압 레벨이 제2 기준 신호의 전압 레벨 이상인 경우 하이 신호를 출력하고, 레졸버 신호의 전압 레벨이 제2 기준 신호의 전압 레벨 이상이 아닌 경우 로우 신호를 출력할 수 있다. 제2 비교 회로(209)를 통해 생성된 제2 비교 신호는 버퍼(201)에 저장된 샘플링 시간의 유효성을 판단하는데 이용될 수 있다.
프로세서(211)는 버퍼(201), 레지스터(203), 타이머 회로(205), 제1 비교 회로(207) 및 제2 비교 회로(209)를 제어하는 주체로서, 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 또는 SoC(System on Chip)로도 구현될 수 있으며, 운영 체제 또는 어플리케이션을 구동하여 프로세서(211)에 연결된 복수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있으며, 메모리(500)에 저장된 적어도 하나의 명령을 실행시키고, 그 실행 결과 데이터를 메모리(500)에 저장하도록 구성될 수 있다.
프로세서(211)는 제어 신호와 레졸버 신호에 기반하여 피크 샘플링 시간을 산출하고, 산출된 피크 샘플링 시간을 버퍼(201)에 저장하고, 레졸버 신호에 기반하여 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단하고, 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간이 유효한 것으로 판단되는 경우 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간을 레지스터(203)에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 제어 신호와 레졸버 신호에 기반하여 제어 신호에 대한 레졸버 신호의 위상 지연 시간을 산출하고, 제어 신호에 기반하여 레졸버 신호가 기준 위상에서 피크에 도달하는데 소요되는 피크 도달 시간을 산출하고, 위상 지연 시간과 피크 도달 시간을 합산하여 피크 샘플링 시간을 산출할 수 있다.
여기서, 위상 지연 시간은 제어 신호와 레졸버 신호 간의 위상차에 따른 지연 시간으로서 후술하는 도 3의 b로 정의될 수 있고, 피크 도달 시간은 레졸버 신호의 위상이 0도인 시점에서 90도인 시점에 도달하는데 소요되는 시간으로서 도 3의 c로 정의될 수 있다. 피크 샘플링 시간은 제어 신호의 라이징 엣지 시점에서 레졸버 신호의 피크 시점에 도달하는데 소요되는 시간으로서 위상 지연 시간과 피크 도달 시간의 합으로 정의될 수 있다. 이러한 피크 샘플링 시간은 도 3의 a로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 제1 비교 회로(207)로부터 출력되는 제1 비교 신호와 타이머 회로(205)의 동작 시간에 기반하여 위상 지연 시간을 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(211)는 제어 신호의 라이징 엣지 이후에 처음 확인되는 제1 비교 신호의 라이징 엣지 또는 폴링 엣지의 발생 시점에 측정되는 타이머 회로(205)의 동작 시간을 위상 지연 시간으로 산출할 수 있다. 즉, 프로세서(211)는 타이머 회로(205)를 통해 제어 신호의 라이징 엣지가 발생한 시점으로부터 제1 비교 신호의 라이징 엣지 또는 폴링 엣지가 발생한 시점 중 가장 먼저 발생한 시점(즉, 제어 신호의 주기 내에 확인되는 레졸버 신호의 영점 중 가장 먼저 발생한 영점의 발생 시점)까지의 시간을 측정할 수 있으며, 측정된 시간을 위상 지연 시간으로 이용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 제어 신호의 1/4주기를 피크 도달 시간으로 산출할 수 있다. 일반적으로, 일정한 주기를 갖는 정현파에서 위상이 0도에서 90도로 변화하는데 1/4주기가 소요되므로, 레졸버 신호의 주기를 알면 피크 도달 시간을 산출할 수 있다. 한편, 레졸버 신호의 주기는 제어 신호의 주기와 동일하므로, 프로세서(211)는 제어 신호의 주기를 토대로 피크 도달 시간을 산출할 수 있다. 제어 신호는 타이머 회로(205)와 동기되어 있으므로, 프로세서(211)는 직전 주기에 타이머 회로(205)를 통해 카운트된 시간을 토대로 피크 도달 시간을 산출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(211)는 제2 비교 회로(209)로부터 출력되는 제2 비교 신호에 기반하여 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(211)는 제2 비교 신호의 라이징 엣지가 확인되는 시점에서 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간을 유효한 것으로 판단할 수 있다.
즉, 프로세서(211)는 버퍼(201)에 피크 샘플링 시간이 저장된 시점으로부터 해당 주기(제어 신호의 주기)가 끝나는 시점 이내에 제2 비교 신호의 라이징 엣지가 확인되는 경우 해당 피크 샘플링 시간이 유효한 것으로 판단하고, 버퍼(201)에 피크 샘플링 시간이 저장된 시점으로부터 해당 주기가 끝나는 시점 이내에 제2 비교 신호의 라이징 엣지가 확인되지 않는 경우 해당 피크 샘플링 시간이 유효하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
레졸버 신호에 노이즈가 포함되는 경우 노이즈로 인하여 예기치 않은 시점에 레졸버 신호의 전압 레벨이 0이 되는 경우가 발생할 수 있다. 이처럼, 버퍼(201)에 저장되는 피크 샘플링 시간이 항상 유효하다고 볼 수 없으므로, 버퍼(201)에 저장되는 피크 샘플링 시간 중 유효한 것만 검출하여 이용할 필요가 있다.
본 실시예는 레졸버 신호의 전압 레벨이 소정의 전압 레벨 이상인 시점 바로 이전에 제1 비교 회로(207)를 통해 검출된 영점은 노이즈에 의한 것이 아닐 가능성이 높다는 사실로부터 착안된 것으로서, 피크 샘플링 시간의 산출 시 이용된 영점 검출 시점(제1 비교 회로(207)의 출력)이 노이즈에 의해 발생된 영점으로부터 산출된 것인지 또는 정상 신호로부터 산출된 것인지를 구분하기 위해 레졸버 신호의 전압 레벨이 소정의 전압 레벨 이상인지 여부를 확인할 수 있으며, 레졸버 신호의 전압 레벨이 소정의 전압 레벨 이상인 것으로 확인되는 경우 피크 샘플링 시간의 산출 시 이용된 영점 검출 시점이 신뢰성이 있는 것으로 판단하여 해당 피크 샘플링 시간을 유효한 것으로 판단할 수 있다.
프로세서(211)는 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간이 유효한 것으로 판단되는 경우 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간을 레지스터(203)에 저장할 수 있다. 레지스터(203)에 저장된 피크 샘플링 시간은 상위 제어기(예: 도 1의 모터의 회전각 검출 장치)로 전달되어 레졸버 신호의 피크를 검출하는데 이용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 레졸버로 입력되는 제어 신호와 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호를 비교함으로써 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 피크 샘플링 시간을 산출할 수 있다. 또한, 본 발명은 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 샘플링 시간의 유효성을 판단하고, 유효성이 존재하는 피크 샘플링 시간만이 레졸버 신호의 피크 검출에 이용되도록 함으로써 모터 제어의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치의 동작에 대한 타이밍도이다. 이하에서는 도 3을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치(200)의 동작을 살펴보도록 한다.
먼저, 프로세서(211)는 제어 신호의 라이징 엣지 시점(t1)에 타이머 회로(205)를 작동시킬 수 있다.
이어서, 프로세서(211)는 제1 비교 신호에서 라이징 엣지가 발생하는지 여부를 확인할 수 있다. 제1 비교 신호에서 라이징 엣지가 발생하면, 프로세서(211)는 제1 비교 신호의 라이징 엣지가 발생한 시점(t2)에서 측정되는 타이머 회로(205)의 동작 시간(b)과 제어 신호의 1/4주기에 해당하는 시간(c)을 합산한 시간(a)을 버퍼(201)에 저장할 수 있다.
이어서, 프로세서(211)는 제2 비교 신호에서 라이징 엣지가 발생하는지 여부를 확인할 수 있다. 제2 비교 신호에서 라이징 엣지가 발생하면, 프로세서(211)는 제2 비교 신호의 라이징 엣지가 발생하는 시점(t3)에서 버퍼(201)에 저장되어 있는 시간(a)을 레지스터(203)에 저장할 수 있다. 즉, 레지스터(203)에 저장된 피크 샘플링 시간을 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간으로 갱신할 수 있다.
한편, 제2 비교 신호에서 라이징 엣지가 발생하지 않으면, 프로세서(211)는 레지스터(203)에 저장된 피크 샘플링 시간을 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간으로 갱신하지 않고, 기존에 저장된 피크 샘플링 시간을 유지할 수 있다.
이어서, 프로세서(211)는 제어 신호에서 라이징 엣지가 발생하는지 여부를 확인할 수 있다. 제어 신호에서 라이징 엣지가 발생하면, 프로세서(211)는 제어 신호의 라이징 엣지 시점(t4)에 타이머 회로(205)를 초기화시키고, 전술한 과정을 반복할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 방법을 보인 흐름도이다. 이하에서는 도 4를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 방법을 살펴보도록 한다. 한편, 이하에서는 전술한 내용과 중복되는 구성에 대한 구체적인 설명은 생략하고 그 시계열적인 구성을 중심으로 설명하도록 한다.
먼저, 프로세서(211)는 제어 신호와 레졸버 신호에 기반하여 제어 신호에 대한 레졸버 신호의 위상 지연 시간을 산출할 수 있다(S401). S401 단계에서, 프로세서(211)는 제1 비교 회로(207)로부터 출력되는 제1 비교 신호와 제어 신호에 동기되어 동작하는 타이머 회로(205)의 동작 시간에 기반하여 위상 지연 시간을 산출할 수 있다.
이어서, 프로세서(211)는 제어 신호에 기반하여 피크 도달 시간을 산출할 수 있다(S403). S403 단계에서, 프로세서(211)는 제어 신호의 1/4주기를 피크 도달 시간으로 산출할 수 있다.
이어서, 프로세서(211)는 S401 단계에서 산출된 위상 지연 시간과 S403 단계에서 산출된 피크 도달 시간을 합산하여 피크 샘플링 시간을 산출할 수 있다(S405).
이어서, 프로세서(211)는 S405 단계에서 산출된 피크 샘플링 시간을 버퍼(201)에 저장할 수 있다(S407).
이어서, 프로세서(211)는 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단할 수 있다(S409). S409 단계에서, 프로세서(211)는 제2 비교 회로(209)로부터 출력되는 제2 비교 신호에 기반하여 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단할 수 있다.
버퍼(201)에 저장된 프크 샘플링 시간이 유효한 것으로 판단되는 경우, 프로세서(211)는 버퍼(201)에 저장된 피크 샘플링 시간을 레지스터(203)에 저장할 수 있다(S411).
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레졸버 신호 처리 장치는 레졸버로 입력되는 제어 신호와 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호를 비교함으로써 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 샘플링 시간을 산출할 수 있다. 또한, 본 발명은 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 샘플링 시간의 유효성을 판단하고, 유효성이 존재하는 샘플링 시간만이 레졸버 신호의 피크 검출에 이용되도록 함으로써 모터 제어의 정확도를 향상시킬 수 있다.
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.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 모터의 회전각 검출 장치 101: 발신기
103: 레졸버 105: 수신기
107: 마이컴 200: 레졸버 신호 처리 장치
201: 버퍼 203: 레지스터
205: 타이머 회로 207: 제1 비교 회로
209: 제2 비교 회로 211: 프로세서

Claims (14)

  1. 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 피크 샘플링 시간이 저장되는 레지스터; 및
    상기 레졸버로 입력되는 제어 신호와 상기 레졸버 신호에 기반하여 상기 피크 샘플링 시간을 산출하고, 상기 피크 샘플링 시간을 버퍼에 저장하고, 상기 레졸버 신호에 기반하여 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단하고, 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간이 유효한 것으로 판단되는 경우 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간을 상기 레지스터에 저장하는 프로세서;
    를 포함하는 레졸버 신호 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제어 신호와 상기 레졸버 신호에 기반하여 상기 제어 신호에 대한 상기 레졸버 신호의 위상 지연 시간을 산출하고, 상기 제어 신호에 기반하여 상기 레졸버 신호가 기준 위상에서 피크에 도달하는데 소요되는 피크 도달 시간을 산출하고, 상기 위상 지연 시간과 상기 피크 도달 시간을 합산하여 상기 피크 샘플링 시간을 산출하는 레졸버 신호 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어 신호와 동기되어 동작하는 타이머 회로; 및
    상기 제어 신호와 제1 기준 신호를 비교하여 제1 비교 신호를 출력하는 제1 비교 회로;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 제1 비교 신호와 상기 타이머 회로의 동작 시간에 기반하여 상기 위상 지연 시간을 산출하는 레졸버 신호 처리 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 비교 회로는, 상기 제어 신호의 전압 레벨이 상기 제1 기준 신호의 전압 레벨 이상인 경우 하이 신호를 출력하고,
    상기 프로세서는, 상기 제어 신호의 라이징 엣지 이후에 처음 확인되는 상기 제1 비교 신호의 라이징 엣지 또는 폴링 엣지의 발생 시점에 측정되는 상기 타이머 회로의 동작 시간을 상기 위상 지연 시간으로 산출하는 레졸버 신호 처리 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제어 신호의 1/4 주기를 상기 피크 도달 시간으로 산출하는 레졸버 신호 처리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 레졸버 신호와 제2 기준 신호를 비교하여 제2 비교 신호를 출력하는 제2 비교 회로;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는, 상기 제2 비교 신호에 기반하여 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단하는 레졸버 신호 처리 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제2 비교 회로는, 상기 레졸버 신호의 전압 레벨이 상기 제2 기준 신호의 전압 레벨 이상인 경우 하이 신호를 출력하고,
    상기 프로세서는, 상기 제2 비교 신호의 라이징 엣지가 확인되는 시점에서 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간을 유효한 것으로 판단하는 레졸버 신호 처리 장치.
  8. 프로세서가, 레졸버로 입력되는 제어 신호와 상기 레졸버로부터 출력되는 레졸버 신호에 기반하여 상기 레졸버 신호의 피크를 검출하기 위한 피크 샘플링 시간을 산출하는 단계;
    상기 프로세서가, 상기 피크 샘플링 시간을 버퍼에 저장하는 단계;
    상기 프로세서가, 상기 레졸버 신호에 기반하여 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단하는 단계; 및
    상기 프로세서가, 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간이 유효한 것으로 판단되는 경우 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간을 레지스터에 저장하는 단계;
    를 포함하는 레졸버 신호 처리 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 피크 샘플링 시간을 산출하는 단계는,
    상기 프로세서가, 상기 제어 신호와 상기 레졸버 신호에 기반하여 상기 제어 신호에 대한 상기 레졸버 신호의 위상 지연 시간을 산출하는 단계;
    상기 프로세서가, 상기 제어 신호에 기반하여 상기 레졸버 신호가 기준 위상에서 피크에 도달하는데 소요되는 피크 도달 시간을 산출하는 단계; 및
    상기 프로세서가, 상기 위상 지연 시간과 상기 피크 도달 시간을 합산하여 상기 피크 샘플링 시간을 산출하는 단계;
    를 포함하는 레졸버 신호 처리 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 위상 지연 시간을 산출하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    상기 제어 신호와 동기되어 동작하는 타이머 회로의 동작 시간과, 상기 제어 신호와 제1 기준 신호를 비교하는 제1 비교 회로로부터 출력되는 제1 비교 신호에 기반하여 상기 위상 지연 시간을 산출하는 레졸버 신호 처리 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 비교 회로는, 상기 제어 신호의 전압 레벨이 상기 제1 기준 신호의 전압 레벨 이상인 경우 하이 신호를 출력하고,
    상기 위상 지연 시간을 산출하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    상기 제어 신호의 라이징 엣지 이후에 처음 확인되는 상기 제1 비교 신호의 라이징 엣지 또는 폴링 엣지의 발생 시점에 측정되는 상기 타이머 회로의 동작 시간을 상기 위상 지연 시간으로 산출하는 레졸버 신호 처리 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 피크 도달 시간을 산출하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    상기 제어 신호의 1/4 주기를 상기 피크 도달 시간으로 산출하는 레졸버 신호 처리 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 판단하는 단계에서, 상기 프로세서는
    상기 레졸버 신호와 제2 기준 신호를 비교하는 제2 비교 회로로부터 출력되는 제2 비교 신호에 기반하여 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간의 유효성을 판단하는 레졸버 신호 처리 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제2 비교 회로는, 상기 레졸버 신호의 레벨이 상기 제2 기준 신호의 레벨 이상인 경우 하이 신호를 출력하고,
    상기 판단하는 단계에서, 상기 프로세서는,
    상기 제2 비교 신호의 라이징 엣지가 확인되는 시점에서 상기 버퍼에 저장된 피크 샘플링 시간을 유효한 것으로 판단하는 레졸버 신호 처리 방법.
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