KR101388858B1 - 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법 - Google Patents

모터 제어 장치 및 모터 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 제1 신호를 검출하는 신호 검출부, 상기 제1 신호를 소정의 샘플링 주기로 샘플링하여 한 번의 상기 샘플링 주기에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수를 획득하는 샘플링부, 및 한 번의 상기 샘플링 주기를 소정 개수의 서브 주기로 분할하고, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 소정의 가중치를 적용하여 모터의 속도를 산출하는 연산부를 포함하고, 상기 연산부는 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 가중치 및 상기 서브 주기의 개수 중 적어도 하나를 조절하여 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 장치를 제안한다.

Description

모터 제어 장치 및 모터 제어 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING MOTOR}
본 발명은 모터의 속도를 검출함에 있어서, 모터의 속도를 나타내는 펄스 형태의 제1 신호에 대해서, 소정의 샘플링 주기를 복수의 서브 주기로 분할하여 각 서브 주기에 포함되는 제1 신호의 펄스 수를 산출한다. 각 서브 주기에 포함되는 제1 신호의 펄스 수가 서로 다른 경우, 즉 모터의 속도가 일정하지 않고 변하는 경우에는 각 서브 주기에 포함되는 펄스 수에 서로 다른 가중치를 부여하거나, 또는 샘플링 주기를 분할하는 서브 주기의 개수를 조절하여 모터의 속도를 정확하게 검출할 수 있는 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법을 제안한다.
모터가 동작할 때, 회전자의 위치와 속도 등을 검출하는 센서의 출력 신호는 펄스 형태로 생성될 수 있다. 펄스 형태로 생성되는 센서 신호를 이용하여 모터의 속도와 회전자의 위치 등을 검출하고, 그에 따라 원하는 속도로 모터를 동작시킴으로써 모터를 제어할 수 있다. 따라서, 모터를 정밀하게 원하는 대로 제어하기 위해서는 모터의 속도와 위치 등을 정확하게 검출할 수 있어야 한다.
모터의 회전자가 1회전할 때 센서 신호에 포함되는 펄스의 수를 PPR(Pulse Per Rotation)이라고 정의하면, 모터의 회전 수(RPM)은 다음과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112012100014407-pat00001
위의 수식에서 Tc는 센서 신호에 포함되는 펄스의 수를 검출하는 샘플링 주기를 뜻하며, n은 한 번의 샘플링 주기 내에 포함되는 펄스의 수를 의미한다.
소정의 샘플링 주기에 포함되는 펄스의 수를 검출할 때, 샘플링 주기와 펄스는 동기화되지 않은 상태이므로 펄스 수에서 오차가 발생할 수 있다. 특히, 위의 수학식 1에서 n = 1 인 경우에 모터의 회전 수에서 가장 큰 오차가 발생하며, PPR을 높임으로써, 간단하게는 Tc를 증가시킴으로써 모터 회전 수의 오차를 줄일 수 있다. 그러나 Tc를 증가시키게 되면, 펄스 수를 검출하는 샘플링 주기가 길어지게 되고, 모터의 속도를 검출하고자 하는 시점으로부터 이전에 생성된 펄스까지 모터의 속도를 계산하는 데에 영향을 미치게 된다. 따라서 모터 회전 수의 오차를 줄이기 위해 Tc를 무한정 증가시킬 수는 없는 문제점이 있다.
인용발명1은 센서 모듈에 관한 것으로, 샘플링 주기를 가변하고 그로부터 센서 모듈이 속도를 검출하는 내용을 개시하고 있다. 그러나 이는 단순히 가변 샘플링 주기로부터 속도를 검출하는 내용일 뿐, 샘플링 주기 전체는 동일하게 유지하면서 한 번의 샘플링 주기를 복수의 서브 주기로 분할하여 샘플링 주기를 크게 증가시키지 않고서도 모터의 속도를 정확하게 검출할 수 있는 내용은 개시하고 있지 않다.
일본공개특허공보 JP 2008-051587
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터의 속도가 반영된 펄스 형태의 제1 신호에 대해서, 소정의 샘플링 주기에 포함되는 제1 신호의 펄스 수를 산출한다. 또한, 샘플링 주기를 복수의 서브 주기로 나눠서 각 서브 주기에 포함되는 펄스 수에 가중치를 적용하고 그로부터 모터의 속도를 산출함으로써, 샘플링 주기를 크게 증가시키지 않고서도 모터의 속도를 검출하고자 하는 시점에서의 실제 속도와 검출한 속도의 오차를 줄이고 그로부터 모터를 정밀하게 제어할 수 있는 모터 제어 장치 및 모터 제어 방법을 제안한다
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 제1 신호를 검출하는 신호 검출부, 소정의 샘플링 주기에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수를 획득하는 샘플링부, 및 상기 샘플링 주기를 소정 개수의 서브 주기로 분할하고, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 소정의 가중치를 적용하여 모터의 속도를 산출하는 연산부를 포함하고, 상기 연산부는 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 가중치 및 상기 서브 주기의 개수 중 적어도 하나를 조절하여 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 연산부는, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 서로 다른 상기 가중치를 적용하여 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 연산부는, 복수의 상기 서브 주기 중에서 상기 샘플링 주기의 종료 시점에 가까운 서브 주기에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 더 큰 가중치를 적용하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 연산부는, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 제1 신호의 펄스 수를 더 많이 포함할수록 복수의 상기 서브 주기 각각에 대한 가중치를 높게 적용하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 연산부는, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 샘플링 주기를 상기 개수보다 더 많은 수의 상기 서브 주기로 분할하는 모터 제어 장치를 제안한다.
또한, 상기 연산부는, 상기 샘플링 주기 전체에 대한 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 장치를 제안한다.
한편, 본 발명의 제2 기술적인 측면에 따르면, 제1 신호를 검출하는 단계, 소정의 샘플링 주기에 포함되는 제1 신호의 펄스 수를 획득하는 단계, 한 번의 상기 샘플링 주기를 소정 개수의 서브 주기로 분할하는 단계, 및 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 소정의 가중치를 적용하여 모터의 속도를 산출하는 단계를 포함하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 속도 산출 단계는, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 가중치 및 상기 서브 주기의 개수 중 적어도 하나를 조절하여 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 속도 산출 단계는, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 상기 가중치를 서로 다르게 적용하여 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 속도 산출 단계는, 상기 샘플링 주기의 종료 시점에 가까운 서브 주기에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 더 큰 가중치를 적용하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 속도 산출 단계는, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 제1 신호의 펄스 수를 더 많이 포함하는 상기 서브 주기에 더 높은 가중치를 적용하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 속도 산출 단계는, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수의 차이가 클수록, 상기 샘플링 주기를 더 많은 수의 상기 서브 주기로 분할하는 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 상기 모터의 속도는 상기 샘플링 주기 전체에 대한 상기 모터의 속도인 모터 제어 방법을 제안한다.
또한, 복수의 상기 서브 주기의 개수는 2n 개 (n은 2 이상의 정수)이며, 상기 서브 주기 각각에 적용되는 가중치는 2m 의 값 (m은 0 이상의 정수)을 갖는 모터 제어 방법을 제안한다.
본 발명에 따르면, 모터의 속도를 반영하는 제1 신호를 검출하고, 복수의 서브 주기를 갖는 샘플링 주기 동안 검출한 제1 신호의 펄스 수를 카운팅한다. 이때, 복수의 서브 주기 각각에 포함되는 제1 신호의 펄스 수를 별도로 카운팅하고, 각 서브 주기에 포함되는 펄스 수에 따라 각 서브 주기에 별도로 가중치를 부여하여 모터의 속도를 산출함으로써, 샘플링 속도를 크게 증가시키지 않아도 모터의 속도를 정확하게 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 방법을 설명하는 데에 제공되는 흐름도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치를 간단하게 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 모터 제어 장치(100)는 신호 생성부(110), 샘플링부(120), 연산부(130), 및 제어부(140)를 포함한다. 제어부(140)는 모터(150)의 동작을 제어하고, 신호 생성부(110)는 모터(150)에서 출력되는 신호를 이용하여 모터 회전자의 위치, 모터 회전자의 속도 등을 나타내는 제1 신호를 생성할 수 있다.
신호 생성부(110)가 출력하는 제1 신호는 모터 회전자의 속도와 위치 등에 의해 결정되는 신호로서, 다수의 펄스를 포함하는 형태의 신호일 수 있다. 일례로, 모터 회전자가 빠른 속도로 회전할수록 제1 신호에는 많은 수의 펄스가 포함될 수 있으며, 따라서 특정 시간 내에 제1 신호에서 검출되는 펄스의 숫자를 카운팅하여 모터 회전자의 속도를 측정할 수 있다.
모터 회전자의 속도를 정확하게 검출하기 위해서는, 제1 신호의 펄스 수를 검출하는 시간을 최대한 길게 늘리는 것이 좋다. 예를 들어, 10us 동안 제1 신호에서 나타나는 펄스의 수를 카운팅하는 경우에 비해, 30us 동안 제1 신호에서 나타나는 펄스의 수를 카운팅하는 것이 모터 회전자의 속도를 더 정확하게 검출할 수 있다. 그러나, 이는 모터 회전자의 속도가 큰 변화없이 일정하게 유지되는 경우에만 적용할 수 있는 방법이다. 모터 회전자의 속도가 큰 변동폭을 갖는 경우에는 제1 신호의 펄스 수를 검출하는 시간을 길게 늘린다 해도 정확한 속도를 검출하기가 곤란할 수 있다.
모터 회전자의 속도가 큰 변동폭을 갖는 경우에는, 제1 신호의 펄스 수 역시 큰 폭으로 증가 또는 감소하게 된다. 즉, 모터 회전자의 속도가 증가하면, 제1 신호는 동일 시간에서 더 많은 수의 펄스를 포함하게 되고 모터 회전자의 속도가 감소하면 제1 신호는 동일 시간에서 더 적은 수의 펄스를 포함하게 된다.
모터 회전자가 매우 빠른 속도로 회전하다가 속도가 급감하여 정작 모터 제어 장치(100)가 모터 회전자의 속도를 검출하고자 하는 특정 시점에서는 느린 속도를 갖는 경우를 가정해 보자. 이 경우, 모터 회전자의 속도를 정확히 측정하기 위해 제1 신호의 펄스 수를 검출하는 시간을 길게 설정하게 되면, 해당 검출 시간 내에 모터 회전자가 빠른 속도로 회전했던 과거의 펄스까지 포함되어 검출 시간 내에는 현재 속도에 비해 상당히 많은 숫자의 펄스가 포함될 수 있다. 따라서, 모터 제어 장치(100)는 현재 시점에서 모터 회전자가 동작하는 실제 속도에 비해 모터 회전자의 속도가 더 빠른 것으로 검출하게 되고, 결국 모터의 동작을 정확히 제어할 수 없게 된다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 실시예에서는, 신호 생성부(110)가 생성하는 제1 신호에 포함되는 펄스 수를 검출하는 샘플링 동작에 있어서, 전체 샘플링 주기를 2 이상의 서브 주기로 분할한다. 2 이상의 서브 주기 각각에 포함되는 제1 신호의 펄스 수를 별도로 카운팅하고, 각 서브 주기에서 검출된 펄스 수에 기초한 연산을 통해 모터(150)의 속도를 측정함으로써, 모터 속도 측정 시 발생하는 오차를 줄일 수 있다. 또한, 전체 샘플링 주기를 길게 늘리지 않고서도 모터 속도 측정의 정확도를 높일 수 있다.
따라서, 샘플링부(120)는 제1 신호를 수신하여 소정의 샘플링 주기 Tc 동안 제1 신호에서 나타나는 펄스의 수를 검출하되, 샘플링 주기 Tc를 복수의 서브 주기 TS1~TSN으로 다시 분할하여 서브 주기 TS1~TSN 각각에 포함되는 제1 신호의 펄스 수를 산출한다. 연산부(130)는 각 서브 주기 TS1~TSN에 포함되는 제1 신호의 펄스 수를 이용하여 모터(150)의 속도를 산출하는데, 간단하게는 각 서브 주기 TS1~TSN에 포함되는 펄스 수의 평균 혹은 가중 평균으로부터 모터(150)의 속도를 연산할 수 있다. 이에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
제어부(140)는 연산부(130)가 계산한 모터(150)의 속도를 이용하여 모터(150)의 동작을 제어한다. 연산부(130)가 측정한 모터(150)의 속도는 다소 오차를 포함하고 있더라도, 특정 시구간이 아닌 특정 시점에서의 속도로 가정되며, 제어부(140)는 연산부(130)가 계산한 결과로부터 모터(150)의 속도 등을 제어할 수 있다. 이때, 연산부(130)가 계산한 결과와 실제 모터(150)의 속도가 크게 차이나는 경우에는 오버슛(overshoot) 등이 발생하거나 소음과 진동 등에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 연산부(130)가 가능한 적은 오차로 모터(150)의 속도를 계산할 수 있도록, 위에서 제시한 바와 같이 복수의 서브 주기에서 검출된 제1 신호의 펄스 수를 이용하여 모터(150)의 속도를 측정하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 2를 참조하면, 제1 신호는 복수의 펄스가 반복적으로 나타나는 형태의 신호이다. 신호 생성부(110)에 의해 도 2에 도시된 바와 같은 제1 신호가 생성되면, 샘플링부(120)는 샘플링 주기 Tc 동안 제1 신호에서 나타나는 펄스의 숫자를 카운팅한다. 연산부(130)는 샘플링 주기 Tc 동안 검출된 펄스의 숫자를 이용하여 모터(150)의 속도를 계산할 수 있는데, 이러한 방법은 간편하게 모터(150)의 속도를 검출할 수 있는 대신 많은 오차를 포함하는 문제가 있다.
샘플링부(120)가 샘플링 주기 Tc 동안 제1 신호에서 나타나는 펄스의 숫자를 세고, 그로부터 연산부(130)가 계산하는 모터(150)의 속도는 샘플링 주기 Tc 동안 모터(150)의 속도가 아니라, 샘플링 주기 Tc의 종료 시점에서의 모터(150)의 속도로 적용된다. 또한, 연산부(130)가 모터(150)의 속도를 정확하게 검출하기 위해서는 비교적 긴 샘플링 주기 Tc가 필요하다.
그러나, 샘플링 주기 Tc를 지나치게 길게 설정하면, 모터(150)의 속도를 검출하고자 하는 샘플링 주기 Tc의 종료 시점으로부터 훨씬 이전에 생성된 제1 신호의 펄스도 모터(150)의 속도를 계산하는 데에 영향을 미치게 된다. 따라서, 단순히 샘플링 주기 Tc를 길게 설정하는 것이 아닌, 샘플링 주기 Tc를 복수의 서브 주기 TS1, TS2, TS3으로 나누어 모터(150)의 속도를 계산하는 방법을 본 실시예에서는 제안한다. 물론, 샘플링 주기 Tc를 3개의 서브 주기로 나눈 것은 단순한 실시예에 불과하며, 3개보다 적거나, 또는 3개보다 많은 수의 서브 주기로 샘플링 주기 Tc를 분할할 수도 있다.
이하, 설명의 편의를 위해, 제1 내지 제3 케이스에 대해서, 복수의 서브 주기 TS1, TS2, TS3 각각에 아래의 표 1과 같이 제1 신호의 펄스 수가 포함되는 것을 가정하자.
케이스 샘플링 구간 펄스 수 전체 펄스 수
제1 케이스 TS1 40 120
TS2 40
TS3 40
제2 케이스 TS1 30 120
TS2 30
TS3 60
제3 케이스 TS1 60 120
TS2 40
TS3 20
표 1을 참조하면, 제1 케이스에서는 각 서브 주기 TS1, TS2, TS3 에서 동일한 수의 펄스가 검출되며, 제2 및 제3 케이스에서는 각 서브 주기 TS1, TS2, TS3 에서 서로 다른 수의 펄스가 검출된다. 즉, 제1 케이스는 모터(150)의 속도가 큰 변동폭 없이 거의 일정하게 유지되는 경우를 가정한 것이며, 제2 케이스는 모터(150)의 속도가 증가하는 경우를, 제3 케이스는 모터(150)의 속도가 감소하는 경우를 가정한 것이다.
연산부(130)는 각 서브 주기 TS1, TS2, TS3 에서 산출한 펄스 수에 소정의 가중치를 부여하고 평균을 계산하는 가중 평균 방식으로 모터(150)의 속도를 계산할 수 있다. 이때, 연산부(130)가 계산하고자 하는 모터(150)의 속도는 전체 샘플링 주기 Tc 동안의 평균 속도가 아닌, Tc의 종료 시점에서의 순간 속도이므로, 오차를 최대한 줄이기 위해서 Tc의 종료 시점에 가까운 마지막 서브 주기 TS3의 펄스 수에 큰 가중치를 부여할 수 있다. 제1 케이스에서 각 서브 주기에 순서대로 1, 2, 6의 가중치가 부여된 경우를 가정하면, 모터(150)의 속도는 아래와 같이 계산된다.
Figure 112012100014407-pat00002
한편, 각 서브 주기에 가중치를 부여하지 않고 일반적인 산술 평균을 계산해도 제1 케이스에서 모터(150)의 속도는 40으로 계산된다. 즉, 모터(150)의 속도가 큰 변동폭 없이 실질적으로 일정하게 유지되는 경우에는 가중치 부여 여부와 무관하게 연산부(130)가 동일한 속도를 계산하게 된다. 반면, 제2 케이스에서 각 서브 주기에 1, 2, 6의 가중치를 부여하면 모터(150)의 속도는 아래와 같다.
Figure 112012100014407-pat00003
가중치를 적용하면 모터(150)의 속도가 50으로 계산되는 데에 비해, 가중치 없이 산술 평균만을 계산하면 모터(150)의 속도는 40으로 계산된다. 모터(150)의 속도를 검출하고자 하는 샘플링 주기 Tc의 종료 시점에서는 속도가 점점 빨라지고 있으므로, 결국 가중치를 적용한 경우에 좀 더 적은 오차로 모터(150)의 속도를 계산할 수 있다.
제3 케이스의 경우도 제2 케이스와 비슷하다. 가중치를 적용하면 모터(150)의 속도는 약 28.9로 계산되지만, 가중치 없이 산술 평균으로 계산하면 모터(150)의 속도는 40이 된다. 따라서, 단순히 산술 평균을 적용하면 3번째 서브 주기 TS3으로 진입하면서 느려지는 모터(150)의 속도가 반영되지 않고 가중 평균 방식을 적용할 때 더 정확한 연산 결과를 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터 제어 방법을 설명하는 데에 제공되는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 모터 제어 방법은 샘플링 주기 Tc에 포함되는 제1 신호의 펄스 수를 산출하는 것으로 시작된다(S30). 샘플링부(120)는 신호 생성부(110)가 출력하는 제1 신호를 수신하고, 소정의 샘플링 주기 Tc 동안 제1 신호에서 나타나는 펄스의 숫자를 카운팅한다.
연산부(130)는 샘플링 결과를 수신하고, 샘플링 주기 Tc를 복수의 서브 주기로 분할하고(S32), 전체 샘플링 주기 Tc가 경과하였는지 여부를 판단한다(S33). 전체 샘플링 주기(Tc)가 경과하면, 각 서브 주기에 포함되는 제1 신호의 펄스 숫자에 가중치를 적용한다(S36). 이때, 앞서 설명한 바와 같이, 연산부(130)가 계산하고자 하는 모터(150)의 속도는 전체 샘플링 주기 Tc의 종료 시점에서의 순간 속도이므로, 전체 샘플링 주기 Tc에 가장 가까운 서브 주기에 포함되는 펄스 수에 가장 높은 가중치를 부여할 수 있다.
한편, S32 단계에서 샘플링 주기 Tc를 복수의 서브 주기로 분할할 때, 연산부(130)의 연산량을 고려하여 서브 주기의 개수는 2n 개 (n은 자연수)로 설정될 수 있다. 이 경우 연산부(130)는 나눗셈 연산을 shift 연산으로 대체할 수 있으며, 같은 이유에서 각 서브 주기에 포함되는 펄스 숫자에 할당되는 가중치 역시 2m의 값 (m은 0 이상의 정수) 으로 설정될 수 있다.
이와 같이 가중 평균 방식을 이용하여 연산부(130)는 모터(150)의 속도를 계산하고(S38), 제어부(140)는 계산된 속도로부터 모터(150)의 동작을 제어한다. 본 발명에서 제안하는 방식을 적용함으로써, 전체 샘플링 주기 Tc를 지나치게 길게 설정하지 않고서도 모터(150)의 속도를 정확하게 계산할 수 있으며, 따라서 모터(150)의 동작을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110 : 신호 생성부
120 : 샘플링부
130 : 연산부
140 : 제어부
150 : 모터

Claims (14)

  1. 제1 신호를 검출하는 신호 검출부;
    소정의 샘플링 주기에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수를 획득하는 샘플링부; 및
    상기 샘플링 주기를 소정 개수의 서브 주기로 분할하고, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 소정의 가중치를 적용하여 모터의 속도를 산출하는 연산부; 를 포함하고,
    상기 연산부는 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 가중치 및 상기 서브 주기의 개수 중 적어도 하나를 조절하여 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연산부는,
    복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 서로 다른 상기 가중치를 적용하여 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 연산부는,
    복수의 상기 서브 주기 중에서 상기 샘플링 주기의 종료 시점에 가까운 서브 주기에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 더 큰 가중치를 적용하는 모터 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연산부는,
    복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 제1 신호의 펄스 수를 더 많이 포함할수록 복수의 상기 서브 주기 각각에 대한 가중치를 높게 적용하는 모터 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 연산부는,
    복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 샘플링 주기를 상기 개수보다 더 많은 수의 상기 서브 주기로 분할하는 모터 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 연산부는,
    상기 샘플링 주기 전체에 대한 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 장치.
  7. 제1 신호를 검출하는 단계;
    소정의 샘플링 주기에 포함되는 제1 신호의 펄스 수를 획득하는 단계;
    한 번의 상기 샘플링 주기를 소정 개수의 서브 주기로 분할하는 단계; 및
    복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 소정의 가중치를 적용하여 모터의 속도를 산출하는 단계; 를 포함하고,
    상기 속도 산출 단계는, 복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 가중치 및 상기 서브 주기의 개수 중 적어도 하나를 조절하여 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 속도 산출 단계는,
    복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 상기 가중치를 서로 다르게 적용하여 상기 모터의 속도를 산출하는 모터 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 속도 산출 단계는,
    상기 샘플링 주기의 종료 시점에 가까운 서브 주기에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수에 더 큰 가중치를 적용하는 모터 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 속도 산출 단계는,
    복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수가 서로 다르면, 상기 제1 신호의 펄스 수를 더 많이 포함하는 상기 서브 주기에 더 높은 가중치를 적용하는 모터 제어 방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 속도 산출 단계는,
    복수의 상기 서브 주기 각각에 포함되는 상기 제1 신호의 펄스 수의 차이가 클수록, 상기 샘플링 주기를 더 많은 수의 상기 서브 주기로 분할하는 모터 제어 방법.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 모터의 속도는 상기 샘플링 주기 전체에 대한 상기 모터의 속도인 모터 제어 방법.
  14. 제7항에 있어서,
    복수의 상기 서브 주기의 개수는 2n 개 (n은 1 이상의 정수)이며, 상기 서브 주기 각각에 적용되는 가중치는 2m 의 값 (m은 0 이상의 정수)을 갖는 모터 제어 방법.
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