KR101058030B1 - 모터 제어 장치 및 방법 - Google Patents

모터 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 카메라 동작 장치 및 방법에 관한 것으로, 모터 제어가 필요한 프로세서 내장 SOC(System on chip)에서 모터 제어부를 하드웨어로 구성함으로써, 모터 제어부가 모터를 제어하는 동안 프로세서가 다른 작업을 할 수 있도록 하여 시스템 성능을 향상시키는 모터 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 모터 제어 장치는 상기 모터의 초기 기준 위치를 생성하는 프로세서 및 상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치를 비교하여 상기 모터의 이동을 제어하는 모터 제어수단을 포함한다. 본 발명에 따르면, 모터 제어가 필요한 프로세서 내장 SOC에서 모터 제어부를 하드웨어로 구성함으로써, 모터 제어부가 모터를 제어하는 동안 프로세서가 다른 작업을 할 수 있도록 하고, 모터 제어 결과를 인터럽트 방식으로 프로세서에 전송하여 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

모터 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for contrilling motor}
도 1은 종래의 모터 제어 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 본 발명에 따른 모터 제어 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 3은 본 발명에 따른 모터 제어 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
본 발명은 디지털 카메라 동작 장치 및 방법에 관한 것으로, 모터 제어가 필요한 프로세서 내장 SOC(System on chip)에서 모터 제어부를 하드웨어로 구성함으로써, 모터 제어부가 모터를 제어하는 동안 프로세서가 다른 작업을 할 수 있도록 하여 시스템 성능을 향상시키는 모터 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 모터 제어 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 위치 검출부(11), DC 또는 스텝 모터(13), 모터 드라이브 IC(15), GPIO(General purpose input output) 제어부(17-1) 및 프로세서(17-2)를 포함하는 SOC(17)를 포함한다.
모터 제어가 필요한 SOC(17)에서 종래의 모터 제어는 일반적으로 GPIO 제어부(17-1)를 통해 이루어 졌으며, GPIO 제어부(17-1) 내부에 구비된 레지스터(미도시) 설정을 통하여 제어하였다. 또한 대부분의 모터 제어들은 폴링(Polling) 방식 으로 처리되어 프로세서(17-2)가 모터의 움직임과 위치를 지속적으로 파악하여 상당한 시간이 소모되었다.
위치 검출부(11)는 DC 또는 스텝 모터(13)의 움직임값을 검출하여 GPIO 제어부(17-1)를 통해 프로세서(17-2)로 전송하고, 프로세서(17-2)는 DC 또는 스텝 모터(13)의 움직임을 모니터링하게 된다. 예를 들어, 디지털 카메라에서 보통의 포커스 렌즈(미도시)는 정밀한 구동이 필요하므로 DC 또는 스텝 모터(13)를 사용한다. 프로세서(17-2)가 포커스, 조리개, 셔터, 줌 신호를 생성하여 GPIO 제어부(17-1)를 통해 모터 드라이브 IC(15)로 인가하고, DC 또는 스텝 모터(13)는 모터 드라이브 IC(15)에 의해 구동된다.
DC 또는 스텝 모터(13)의 움직임에 의해 렌즈 위치는 위치 검출부(11)에 의해 기구적인 기준 위치가 검출된다. 예를 들어, 포토 인터럽트 방식을 사용하는 경우, DC 또는 스텝 모터(13)의 움직임에 따라 인터럽트 신호가 온/오프 되며, 프로세서(17-2)는 이를 카운트하여 현재의 DC 또는 스텝 모터(13)의 위치를 파악하게 된다.
종래의 SOC(17)에서는 모터 제어를 GPIO 제어부(17-1)를 통해 소프트웨어적으로 처리되며, DC 또는 스텝 모터(13)들을 제어할 수 있도록 모터 드라이브 IC(15)에서 펄스를 만들어 준다. 또한 DC 또는 스텝 모터(13)의 움직임에 의해 위치 검출부(11)에서 검출되는 신호는 SOC(17)로 전송되고, 프로세서(17-1)는 이를 검토하여 DC 또는 스텝 모터(13)의 현재 위치를 파악하고, 모터 드라이브 IC(15)에 피드백하게 된다.
이와 같이 종래의 SOC(17)에서는 모터 제어를 프로세서(17-1)가 폴링 방식으로 처리하였다. 폴링 방식은 한 프로그램이나 장치에서 다른 프로그램이나 장치들이 어떠한 상태에 있는지를 지속적으로 체크하는 전송 제어 방식이다. 따라서, 프로세서(17-1)가 DC 또는 스텝 모터(13)를 제어하는 동안에는 다른 작업을 할 수 없다. 또한 주기적으로 DC 또는 스텝 모터(13)를 감시해야 하므로 전체적인 시스템 성능이 떨어진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 모터 제어가 필요한 프로세서 내장 SOC에서 모터 제어부를 하드웨어로 구성함으로써, 모터 제어부가 모터를 제어하는 동안 프로세서가 다른 작업을 할 수 있도록 하고, 모터 제어 결과를 인터럽트 방식으로 프로세서에 전송하여 시스템 성능을 향상시키는 모터 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 상기 기술적인 과제를 해결하기 위한 모터 제어 장치는 상기 모터의 초기 기준 위치를 생성하는 프로세서; 및 상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치를 비교하여 상기 모터의 이동을 제어하는 모터 제어수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 모터의 현재 위치를 검출하여 상기 모터 제어부로 출력하는 위치 검출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 모터 제어수단은 상기 모터의 현재 위치와 상기 모 터의 기준 위치가 동일한 경우, 상기 프로세서에 인터럽트 신호를 발생하여 이를 알리는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 모터 제어 수단은 상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치가 다른 경우, 소정의 모터 제어 신호를 출력하여 상기 모터의 위치를 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 모터 제어수단은 상기 위치 검출수단으로부터 전송된 위치 검출 신호로 상기 모터의 현재 위치를 산출하고, 제어 신호에 의해 상기 모터가 이동해야할 위치를 산출하는 위치 산출부; 상기 프로세서로부터 전송된 상기 모터의 기준위치 및 상기 위치 산출부에서 산출된 상기 모터의 현재 위치를 저장하는 저장부; 및 상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치를 비교하여, 상기 프로세서로 인터럽트 신호를 발생하거나, 상기 모터가 이동해야할 위치를 제어신호로써 상기 위치 산출부로 출력하여 상기 모터의 이동을 제어하는 모터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 상기 기술적인 과제를 해결하기 위한 모터 제어 방법은 (a) 프로세서에 의해 생성된 모터가 이동해야할 초기 기준 위치를 수신하는 단계; 및 (b) 상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치를 비교하여 상기 모터의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치가 동일한 경우, 상기 프로세서에 인터럽트 신호를 발생하여 이를 알리고, 상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치가 다른 경우, 상기 모터의 위치를 변경하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 모터 제어 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 위치 검출부(21), DC 또는 스텝 모터(23), 모터 드라이브 IC(25), 모터 제어수단(27-1), 인터럽트 제어수단(27-2) 및 프로세서(27-3)를 포함하는 SOC(27)를 포함한다. 본 발명에서 모터 제어수단(27-1)은 위치 산출부(27-11), 저장부(27-12) 및 모터 제어부(27-12)를 포함한다.
시스템 성능을 향상시키기 위해, DC 또는 스텝 모터(23) 제어 시에 프로세서(27-3)의 작업을 최소화하여야 한다. 이를 위해 DC 또는 스텝 모터(23) 제어를 하드웨어적으로 모터 제어수단(27-1)에서 수행하도록 한다. 또한 모터 제어수단(27-1) 내부에 저장부(27-12)를 구비하여, 프로세서(27-3)가 원하는 DC 또는 스텝 모터(23)의 위치값을 저장하도록 한다. 이는 프로세서(27-3)가 위치값을 읽어 확인하는 횟수를 줄이기 위함이다. 또한 모터 제어수단(27-1)과 프로세서(27-3)의 데이터 전송 제어방식은 폴링방식이 아닌 인터럽트 방식으로 구현한다. DC 또는 스텝 모터(23)가 원하는 위치로 이동하였을 때 인터럽트 제어수단(27-2)을 통해 프로세서(27-3)에 모터의 이동이 끝났음을 알리는 신호를 전달함으로써 프로세서(27-3)의 작업을 최소화시킨다. 또한 인터럽트 신호가 발생되지 않을 경우, 프로세서(27-3)는 다른 작업을 할 수 있게 된다.
위치 검출수단(21)은 DC 또는 스텝 모터(23)의 움직임을 검출하여 모터 제어수단(27-1)으로 전송한다. 예를 들어, 포토 인터럽트 방식을 사용하는 경우, DC 또는 스텝 모터(13)의 움직임에 따라 인터럽트 신호가 온/오프 되며, 모터 제어수단(27-1)은 이를 카운트하여 현재의 DC 또는 스텝 모터(23)의 위치를 파악하게 된다.
모터 드라이브 IC(25)는 모터 제어수단(27-1)에서 출력되는 모터 구동 신호를 수신하여 DC 또는 스텝 모터(23)의 이동을 제어한다.
SOC(27)는 모터 제어수단(27-1), 인터럽트 제어수단(27-2) 및 프로세서(27-3)를 포함하여
SOC(27) 내부의 프로세서(27-3)는 포커스, 조리개, 셔터, 줌 신호에 따른 초기 DC 또는 스텝 모터(23)의 기준 위치값을 생성하고 이를 모터 제어수단(27-1)으로 전송한다. 프로세서(27-3)는 다른 작업 수행 중에 인터럽트 제어부(27-2)에 의해 발생된 인터럽트 신호에 의해 DC 또는 스텝 모터(23)가 정확한 위치로 이동하였음을 수신한다.
모터 제어수단(27-1)은 위치 검출수단(21)으로부터 전송된 DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치와 프로세서(27-3)로부터 전송된 DC 또는 스텝 모터(23)의 기준 위치를 비교하여, DC 또는 스텝 모터(23)의 이동을 제어한다.
이와 같은 모터 제어수단(27-1)은 위치 산출부(27-11) 저장부(27-12) 및 모터 제어부(27-13)를 포함한다.
DC 또는 스텝 모터(13)의 움직임에 따라 인터럽트 신호가 온/오프 되며, 위치 산출부(27-11)는 이를 카운트하여 DC 또는 스텝 모터(13)의 현재 위치를 산출한다. 또한 위치 산출부(27-11)는 모터 제어부(27-13)로부터의 모터 제어신호에 의 해 다음에 이동해야할 DC 또는 스텝 모터(13)의 속도 및 이동 위치를 산출하여 모터 드라이브 IC(25)로 출력한다.
복수의 레지스터를 구비한 저장부(27-12)는 프로세서(27-3)에서 생성된 DC 또는 스텝 모터(23)의 기준 위치값을 저장하고, 위치 산출부(27-11)에서 산출한 DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치값을 저장한다.
모터 제어부(27-13)는 저장부(27-12)에 저장된 DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치와 DC 또는 스텝 모터(23)의 기준 위치를 비교한다. 비교 결과, DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치와 기준 위치가 동일한 경우, 인터럽트 제어수단(27-2)로 인터럽트 요청 신호를 전송한다. 인터럽트 제어수단(27-2)은 모터 제어부(27-13)의 인터럽트 요청 신호를 수신하여 인터럽트를 발생하고, 프로세서(27-3)에 DC 또는 스텝 모터(23)의 위치 이동이 완료되었음을 알린다.
비교결과, DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치와 기준 위치가 다른 경우, 위치 산출부(27-11)로 이동 해야할 모터의 위치값 속도값 등의 모터 제어신호를 출력한다. 위치 산출부(27-11)는 모터 제어부(27-13)의 모터 제어신호를 수신하여 이동해야할 모터의 이동값을 산출하여 모터 드라이브 IC(25)로 출력한다.
모터 드라이브 IC(25)는 DC 또는 스텝 모터(23)를 구동하고, 위치 검출수단(21)은 DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치를 검출하여 모터 제어수단(27-1)으로 전송한다. 모터 제어수단(27-1)은 상기의 과정을 반복하여 DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치가 기준 위치와 일치하도록 DC 또는 스텝 모터(23) 제어를 수행한다.
도 3은 본 발명에 따른 모터 제어 방법의 동작을 보이는 흐름도로서, 프로세 서(27-3)는 DC 또는 스텝 모터(23)가 이동해야할 기준 위치 데이터를 생성하여 모터 제어수단(27-1)으로 전송한다(301단계).
모터 제어수단(27-1)은 내부 저장부(27-12)에 프로세서(27-3)로부터 전송된 기준 위치 데이터를 저장한다(303단계).
모터 제어수단(27-1)은 위치 검출수단(21)에 의해 검출된 신호로부터 DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치 데이터를 산출하고, 기준 위치 데이터와 비교한다(305단계).
비교 결과, DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치 데이터와 기준 위치 데이터가 동일한 경우(307단계), 모터 제어수단(27-1)은 인터럽트 제어부(27-2)에 인터럽트 요청 신호를 출력하고, 인터럽트 제어부(27-2)는 프로세서(27-3)에 인터럽트를 발생시킨 후, DC 또는 스텝 모터(23)의 위치 이동이 완료되었음을 알린다(309단계).
그러나, 비교 결과, DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치 데이터와 기준 위치 데이터가 다른 경우, 모터 제어수단(27-1)은 DC 또는 스텝 모터(23)의 위치를 변경시키기 위한 데이터를 생성 및 산출하여 모터 드라이브 IC(25)로 전송한다(311단계).
모터 드라이브 IC(25)는 모터 제어수단(27-1)에서 출력되는 데이터로 DC 또는 스텝 모터(23)를 구동한다(313단계).
DC 또는 스텝 모터(23)가 구동되면, 위치 검출수단(21)은 DC 또는 스텝 모터(23)의 현재 위치를 검출하고, 305단계로 복귀하여 모터 제어를 수행한다(315단계 ).
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 모터 제어가 필요한 프로세서 내장 SOC에서 모터 제어부를 하드웨어로 구성함으로써, 모터 제어부가 모터를 제어하는 동안 프로세서가 다른 작업을 할 수 있도록 하고, 모터 제어 결과를 인터럽트 방식으로 프로세서에 전송하여 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 디지털 카메라 내부에 구비된 모터를 제어하는 장치로서,
    상기 모터의 초기 기준 위치를 생성하고, 다른 작업 수행 중에 인터럽트 신호에 의해 상기 모터가 정확한 위치로 이동하였음을 수신하는 프로세서;
    상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치를 비교하여 상기 모터의 이동을 제어하는 모터 제어수단; 및
    상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치가 동일한 경우, 상기 프로세서로 인터럽트 신호를 발생하는 인터럽트 제어수단을 포함하는 모터 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모터의 현재 위치를 검출하여 상기 모터 제어수단으로 출력하는 위치 검출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 모터 제어 수단은
    상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치가 다른 경우, 소정의 모터 제어 신호를 출력하여 상기 모터의 위치를 변경하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 모터 제어수단은
    상기 위치 검출수단으로부터 전송된 위치 검출 신호로 상기 모터의 현재 위치를 산출하고, 제어 신호에 의해 상기 모터가 이동해야할 위치를 산출하는 위치 산출부;
    상기 프로세서로부터 전송된 상기 모터의 기준위치 및 상기 위치 산출부에서 산출된 상기 모터의 현재 위치를 저장하는 저장부; 및
    상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치를 비교하여, 상기 프로세서로 인터럽트 신호를 발생하거나, 상기 모터가 이동해야할 위치를 제어신호로써 상기 위치 산출부로 출력하여 상기 모터의 이동을 제어하는 모터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  6. 디지털 카메라 내부에 구비된 모터를 제어하는 방법으로서,
    (a) 프로세서에 의해 상기 모터의 초기 기준 위치를 생성하는 단계;
    (b) 상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치를 비교하는 단계; 및
    (c) 상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치가 동일한 경우, 상기 프로세서에 인터럽트 신호를 발생하여 상기 모터가 정확한 위치로 이동하였음을 알리고, 상기 모터의 현재 위치와 상기 모터의 기준 위치가 다른 경우, 상기 모터의 위치를 변경하는 단계를 포함하는 모터 제어 방법.
  7. 삭제
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