KR20190007546A - Position detecting device according to power mode and motor device using the same - Google Patents

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KR20190007546A KR1020170088243A KR20170088243A KR20190007546A KR 20190007546 A KR20190007546 A KR 20190007546A KR 1020170088243 A KR1020170088243 A KR 1020170088243A KR 20170088243 A KR20170088243 A KR 20170088243A KR 20190007546 A KR20190007546 A KR 20190007546A
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Abstract

The present invention relates to a device for detecting a position in accordance with a power mode capable of efficiently detecting position information in an outage mode state in which a motor is not drive, and to a motor device using the same. The device for detecting a position in accordance with a power mode comprises: a disk unit coupled to a rotary shaft of a motor, rotated by rotation of the rotary shaft, and having a permanent magnet disposed at predetermined intervals in a circumferential direction on one side surface perpendicular to the rotary shaft; an encoder disposed to be spaced apart from the disk unit at a predetermined interval, including a plurality of hall sensors disposed at one side surface facing the disk unit to sense a change in a magnetic field direction of the permanent magnet, and a counter for counting the number of rotations in accordance with rotation of the rotation shaft, and outputting position information including an absolute position value in accordance with rotation of the rotation shaft and a value obtained by counting the number of rotations; and a control unit for acquiring the position information on the rotary shaft by operating all the hall sensors and the counter in a driving mode in which the motor is driven, and acquiring the position information on the rotary shaft in an outage state by operating a part of the hall sensors and the counter in an outage mode in which the motor is not driven.

Description

전원 모드에 따른 위치 검출 장치 및 이를 이용한 모터 장치{Position detecting device according to power mode and motor device using the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a position detecting device and a motor device using the same,

본 발명은 모터 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터가 구동되지 않는 정전 모드 상태에서 효율적으로 회전축의 위치 정보를 검출할 수 있는 전원 모드에 따른 위치 검출 장치 및 이를 이용한 모터 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a motor device, and more particularly, to a position detecting device according to a power mode capable of efficiently detecting position information of a rotating shaft in an electrostatic mode in which a motor is not driven, and a motor device using the same.

일반적으로, 제어분야에서 엔코더란 축의 회전방향과 속도를 검출하는 데 사용되는 것으로, 특정입력에 대해 대응하는 출력신호가 나오는 부호기 개념이다.In general, in the field of control, an encoder is an encoder concept that is used to detect the direction and speed of rotation of an axis, in which a corresponding output signal is output for a particular input.

로터리 엔코더란, 전자 볼륨이나 모터 같은 회전하는 물체의 도는 방향과 속도를 검출해 내는 목적으로 쓰는 것으로서, 회전축을 돌릴 때 좌,우를 판별할 수 있는 위상을 달리하는 2개의 펄스 신호가 속도에 비례해서 나오는 것인데, 1바퀴가 돌아가는 중에 여러 개의 펄스가 발생하게 된다.A rotary encoder is used for detecting the turning direction and speed of a rotating object such as an electronic volume or a motor. It is designed so that two pulse signals having different phases for determining the left and right when rotating the rotation axis are proportional to the speed , Which will cause multiple pulses to occur as the wheel rotates.

엔코더를 좌로 돌릴 때와 우로 돌릴 때 두 개의 단자에서 나오는 펄스의 위상이 차이가 남으로 해서 회전방향을 판별할 수가 있고 돌리는 속도에 따라서 초당 나오는 펄스의 개수가 변화함으로 이것을 이용하면 회전방향과 회전수를 읽어낼 수가 있다.When the encoder is turned left and right, the phase of the pulse from the two terminals is different, so that the direction of rotation can be determined. The number of pulses per second changes according to the rotation speed, Can be read.

이에 따라 엔코더는 펄스를 생성하는 센서와, 회전수를 읽어낼 수 있는 카운터를 구비하게 된다.Accordingly, the encoder has a sensor for generating a pulse and a counter for reading the number of revolutions.

이러한 엔코더를 사용하는 모터는 구동되지 않는 정전시에도, 다음 구동의 초기 위치 확인을 위하여 위치 정보가 필요하다.A motor using such an encoder needs positional information in order to confirm the initial position of the next drive even when the motor is not operated.

따라서 대부분의 모터에는 구동 시에 위치 정보를 측정하는 메인 엔코더 칩과, 구동되지 않는 정전시에 위치 정보를 측정하는 서브 엔코더 칩을 별도로 구비하고 있다.Therefore, most of the motors are provided with a main encoder chip for measuring position information at the time of driving and a sub encoder chip for measuring position information at the time of non-driving power failure.

이와 같이 구동시와 정전시 별도의 엔코더 칩을 각각 구비할 경우, 정전시에도 전력 소모가 많이 발생되고, 제조 단가가 상승하는 문제점이 있었다.When separate encoder chips are provided at the time of driving and at the time of power failure, power consumption is increased even during a power failure, and the manufacturing cost is increased.

한국등록특허 제10-1618322호 (2016.05.09.)Korean Patent No. 10-1618322 (2016.05.09.)

따라서 본 발명의 목적은 모터가 구동하지 않는 정전시에 전력 소모를 최소화한 상태로 회전축의 위치 정보를 측정할 수 있는 전원 모드에 따른 위치 검출 장치 및 이를 이용한 모터 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a position detecting apparatus according to a power mode capable of measuring position information of a rotating shaft in a state where power consumption is minimized during a power failure when the motor is not driven, and a motor device using the position detecting apparatus.

본 발명에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치는 모터의 회전축에 결합되어 상기 회전축이 회전함에 따라 회전하며, 상기 회전축과 수직한 일측면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 영구 자석이 배치되는 디스크부, 상기 디스크부와 일정 간격 이격된 상태로 배치되며, 상기 디스크부와 대향하는 일측면에 배치되어 상기 영구자석의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 홀 센서와, 상기 회전축의 회전에 따른 회전수를 카운트하는 카운터를 포함하여, 상기 회전축의 회전에 따른 절대 위치 값과 회전수를 카운트한 값을 포함하는 위치 정보를 출력하는 엔코더, 상기 모터가 구동되는 구동 모드에서 상기 복수의 홀 센서 전체와 상기 카운터를 동작시켜 상기 회전축의 위치 정보를 획득하고, 상기 모터가 구동되지 않는 정전 모드에서 상기 복수의 홀 센서 중 일부와 상기 카운터를 동작시켜 정전 상태에서의 상기 회전축의 위치 정보를 획득하는 제어부를 포함한다.A position detecting apparatus according to the present invention includes a disk unit coupled to a rotating shaft of a motor and rotated as the rotating shaft rotates, a disk unit having permanent magnets arranged at regular intervals along a circumferential direction on a side perpendicular to the rotating shaft, A plurality of Hall sensors disposed at a predetermined distance from the disk unit and disposed on one side of the disk unit opposite to the disk unit to sense a change in magnetic field direction of the permanent magnet, An encoder for outputting position information including a count value of an absolute position value and a rotation number in accordance with the rotation of the rotary shaft, and an encoder for counting the total number of the hall sensors and the counter in a driving mode in which the motor is driven To obtain the position information of the rotation axis, and in the power failure mode in which the motor is not driven, And operating a part of the counter by a control unit for acquiring the position information of the rotating shaft in a power failure state.

본 발명에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 구동 모드에서 상기 정전 모드로 전환될 경우, 전환 전 상기 회전축의 위치 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.In the position detecting device according to the present invention, the controller may store position information of the rotation axis before switching when switching from the drive mode to the power failure mode.

본 발명에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 구동 모드에서 상기 정전 모드로 전환 전 상기 회전축의 위치 정보와, 상기 정전 모드에서 측정된 상기 회전축의 위치 정보를 통해 상기 구동 모드에서 초기 회전축의 위치 정보를 인식하는 것을 특징으로 한다.In the position detection apparatus according to the present invention, the controller may control the drive unit to move the drive shaft to the power source through the position information of the rotation axis before switching from the drive mode to the power save mode, Mode, the position information of the initial rotation axis is recognized.

본 발명에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치에 있어서, 상기 디스크부는, 상기 회전축과 수직한 일측면의 외측부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 제1 영구 자석과, 상기 회전축과 수직한 일측면의 내측부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 제2 영구 자석을 포함하고, 상기 엔코더는 상기 제1 영구 자석과 대향하도록 배치되어 상기 제1 영구 자석의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 마스터 홀 센서와, 상기 제2 영구 자석과 대향하도록 배치되어 상기 제2 영구 자석의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 노니우스 홀 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the position detecting device according to the present invention, the disc portion may include a first permanent magnet disposed at a predetermined distance along a circumferential direction on an outer side portion of one side surface perpendicular to the rotating shaft, And a second permanent magnet disposed at a predetermined distance along the circumferential direction at an inner side of the first permanent magnet, wherein the encoder includes a plurality of master hall sensors arranged to face the first permanent magnet, And a plurality of non -ius hall sensors arranged to face the second permanent magnets to sense a change in a magnetic field direction of the second permanent magnets.

본 발명에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치는 회전축을 구비하는 모터 및 상기 모터의 회전축의 위치 정보를 검출하는 상기 위치 검출 장치를 포함한다.The motor device using the position detecting device according to the power mode according to the present invention includes a motor having a rotating shaft and the position detecting device for detecting position information of the rotating shaft of the motor.

본 발명에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치는 모터가 구동되는 구동 모드에서 복수의 홀 센서 전체와 카운터를 동작시켜 회전축의 위치 정보를 획득하고, 모터가 구동되지 않는 정전 모드에서 복수의 홀 센서 중 일부와 카운터를 동작시켜 정전 상태에서의 회전축의 위치 정보를 획득하여, 정전 모드시 회전축의 위치 정보를 획득하는 별도의 엔코더를 구비하지 않기 때문에, 전력 소모를 최소화할 수 있고, 제조 단가를 낮출 수 있다.The position detecting apparatus according to the present invention includes a plurality of hall sensors and a counter in a driving mode in which the motor is driven to obtain position information of the rotational axis, and in a power failure mode in which the motor is not driven, Since a separate encoder for acquiring the position information of the rotation axis in the electrostatic mode and the position information of the rotation axis in the electrostatic mode is not provided by operating a part of the counter and the counter so as to minimize the power consumption, have.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치를 측면에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엔코더의 구동 모드에서의 동작 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 엔코더의 정전 모드에서의 동작 상태를 나타낸 도면이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치를 나타낸 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view illustrating a motor device using a position detecting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of a motor device using a position detecting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a configuration of a position detecting apparatus according to a power mode according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an operating state of an encoder in a driving mode according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an operation state of the encoder in the electrostatic mode according to the embodiment of the present invention.
6 is an exploded perspective view showing a motor device using a position detecting device according to another embodiment of the present invention.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치를 측면에서 바라본 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엔코더의 구동 모드에서의 동작 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 엔코더의 정전 모드에서의 동작 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is an exploded perspective view showing a motor device using a position detecting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of a motor device using a position detecting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a position detection apparatus according to a power mode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 illustrates an operation state of the encoder in a drive mode according to an embodiment of the present invention. And FIG. 5 is a diagram illustrating an operation state of the encoder in the electrostatic mode according to the embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치(40)를 이용한 모터 장치(100)는 모터(10) 및 위치 검출 장치(40)를 포함한다.1 to 5, a motor device 100 using a position detecting device 40 according to a power mode according to an embodiment of the present invention includes a motor 10 and a position detecting device 40.

모터(10)는 전력을 이용해 회전축(11)에 회전력을 발생시키는 역할을 하며 고정자와 회전자를 구비하는 모터 본체(12)를 포함한다.The motor 10 includes a motor main body 12 having a stator and a rotor, which serves to generate rotational force on the rotary shaft 11 by using electric power.

회전축(11)은 모터(10)의 회전력에 따라 회전하여 외부로 회전 구동력을 전달하는 역할을 할 수 있다. 여기서 회전축(11)은 내부에 빈 공간이 형성된 중공축의 형태를 가지도록 구성되어, 중공으로 모터의 동작에 필요한 케이블들이 설치되도록 구성될 수 있다.The rotary shaft 11 rotates according to the rotational force of the motor 10 and can transmit the rotational driving force to the outside. Here, the rotary shaft 11 may be configured to have a shape of a hollow shaft having a hollow space therein, and may be configured such that cables necessary for the operation of the motor are installed in the hollow.

위치 검출 장치(40)는 모터(10)의 위치 정보, 즉 회전축(11)이 회전한 절대 위치 값과 회전수를 측정하기 위한 구성이다.The position detecting device 40 is a structure for measuring the position information of the motor 10, that is, the absolute position value and the number of revolutions of the rotating shaft 11.

이러한 위치 검출 장치(40)는 디스크부(20), 엔코더(30) 및 제어부(60)를 포함한다.The position detection device 40 includes a disk unit 20, an encoder 30, and a control unit 60.

디스크부(20)는 모터(10)의 회전축(11)에 고정 결합되어 회전축(11)이 회전함에 따라 함께 회전할 수 있다. 디스크부(20)는 회전축(11)과 함께 회전하여 엔코더(30)가 회전축(11)의 위치 정보를 측정할 수 있는 소스를 제공한다.The disk unit 20 is fixedly coupled to the rotary shaft 11 of the motor 10 and can rotate together as the rotary shaft 11 rotates. The disc portion 20 rotates together with the rotating shaft 11 to provide a source through which the encoder 30 can measure positional information of the rotating shaft 11. [

이러한 디스크부(20)는 회전축(11)과 수직하도록, 회전축(11)을 중심으로 원형 면이 설치되어 있다. 여기서 원형 면은 모터(10)의 모터 본체(12) 방향을 향해서 설치되거나, 모터(10)의 모터 본체(12)와 반대 방향을 향하도록 설치될 수 있다. 원형 면이 모터 본체(12) 방향으로 설치될 경우, 엔코더(30)는 모터(10)의 모터 본체(12)와 디스크부(20) 사이에 배치될 수 있다.The disc portion 20 is provided with a circular surface around the rotary shaft 11 so as to be perpendicular to the rotary shaft 11. [ Here, the circular surface may be provided toward the motor body 12 of the motor 10 or may be installed so as to face the motor body 12 of the motor 10 in the opposite direction. The encoder 30 may be disposed between the motor body 12 of the motor 10 and the disc portion 20 when the circular surface is provided in the direction of the motor body 12. [

이러한 디스크부(20)의 원형 면은 엔코더(30)와 마주보도록 형성될 수 있으며, 원주방향을 따라 일정 간격으로 영구 자석(21, 22)이 배치될 수 있다.The circular surface of the disc portion 20 may be formed to face the encoder 30 and the permanent magnets 21 and 22 may be disposed at regular intervals along the circumferential direction.

여기서 디스크부(20)는 원형 면의 외측부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 제1 영구 자석(22)과, 원형 면의 내측부에 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되는 제2 영구 자석(21)을 포함할 수 있다.The disk unit 20 includes a first permanent magnet 22 disposed at an outer side of a circular surface at regular intervals along a circumferential direction and a second permanent magnet 21 disposed at an inner side of the circular surface at regular intervals along the circumferential direction ).

제1 영구 자석(21) 및 제2 영구 자석(22)은 N극과 S극이 교차로 배열된 형태로 형성될 수 있다.The first permanent magnet 21 and the second permanent magnet 22 may be formed such that N poles and S poles are alternately arranged.

여기서 제1 영구 자석(22)은 엔코더(30)의 복수의 마스터 홀 센서(31)와 마주하도록 위치할 수 있다. 즉 제1 영구 자석(22)은 회전축(11)과 함께 회전하게 되는데, 이때 회전하면서, 복수의 마스터 홀 센서(31)와 마주하도록 배치되어 마스터 홀 센서(31)로 하여금 자계 방향 변화를 감지하도록 할 수 있다.Here, the first permanent magnet 22 may be positioned to face a plurality of master hall sensors 31 of the encoder 30. That is, the first permanent magnet 22 rotates together with the rotary shaft 11. At this time, the first permanent magnet 22 is arranged to face the plurality of master hall sensors 31 while rotating, so that the master hall sensor 31 detects a change in the magnetic field direction can do.

제2 영구 자석(21)은 엔코더(30)의 복수의 노니우스 홀 센서(32)와 마주하도록 위할 수 있다. 즉 제2 영구 자석(21)은 회전축(11)과 함께 회전하게 되는데, 이때 회전하면서, 복수의 노니우스 홀 센서(32)와 마주하도록 배치되어 노니우스 홀 센서(32)로 하여금 자계 방향 변화를 감지하도록 할 수 있다.The second permanent magnets 21 may be arranged to face a plurality of nonius hall sensors 32 of the encoder 30. [ In other words, the second permanent magnet 21 rotates together with the rotating shaft 11. At this time, the second permanent magnet 21 is arranged so as to face the plurality of nonius hole sensors 32 while rotating, .

엔코더(30)는 디스크부(20)와 일정 간격 이격된 상태로 배치되며, 디스크부(20)와 대향하는 일측면에 배치되어 디스크부(20)의 영구 자석(21, 22)의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 홀 센서(31a, 31b)와, 회전축(11)의 회전에 따른 회전수를 카운트하는 카운터(미도시)를 포함하여, 회전축(11)의 회전에 따른 절대 위치 값과 회전수를 카운트한 값을 포함하는 위치 정보를 출력할 수 있다.The encoder 30 is disposed at a predetermined distance from the disk unit 20 and disposed on one side of the disk unit 20 opposite to the disk unit 20 to change the magnetic field direction of the permanent magnets 21 and 22 of the disk unit 20 And a counter (not shown) for counting the number of revolutions of the rotary shaft 11 in accordance with the rotation of the rotary shaft 11. The absolute position value and the number of revolutions And outputs the position information including the count value.

여기서 복수의 홀 센서(31a, 31b) 및 카운터는 엔코더 칩(31)에 설치될 수 있으며, 이러한 엔코더 칩(31)은 회로 기판(32) 상에 설치될 수 있다. 여기서 회로 기판(32)은 중심부에 회전축(11)이 삽입될 수 있는 홀이 형성될 수 있으며, 회전축(11)과는 이격되어 별도로 고정되도록 설치될 수 있다.Here, a plurality of Hall sensors 31a and 31b and a counter may be provided in the encoder chip 31, and the encoder chip 31 may be installed on the circuit board 32. [ Here, the circuit board 32 may have a hole through which the rotary shaft 11 can be inserted in the central portion, and may be installed separately from the rotary shaft 11 so as to be separated from the rotary shaft 11.

즉 엔코더(30)는 고정되어 있고, 디스크부(20)가 회전축(11)과 함께 회전하기 때문에, 회전하는 디스크부(20)의 자계 방향 변화를 검출할 수 있다.The encoder 30 is fixed and the disc 20 rotates together with the rotating shaft 11 so that a change in the magnetic field direction of the rotating disc 20 can be detected.

여기서 엔코더(30)는 제1 영구 자석(22)과 대향하도록 배치되어 제1 영구 자석(22)의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 마스터 홀 센서(31a)와, 제2 영구 자석(21)과 대향하도록 배치되어 제2 영구 자석(21)의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 노니우스 홀 센서(31b)를 포함할 수 있다.The encoder 30 includes a plurality of master hall sensors 31a disposed to face the first permanent magnet 22 and sensing changes in the magnetic field direction of the first permanent magnet 22, And a plurality of nonius hall sensors 31b arranged to face each other to sense a change in the magnetic field direction of the second permanent magnet 21.

복수의 마스터 홀 센서(31a)와 복수의 노니우스 홀 센서(31b)는 각각 1열로 배열된 상태에서 엔코더 칩(31)의 내부 상하부에 각각 배치될 수 있다. 여기서 엔코더 칩(31)은 제1 및 제2 영구 자석(21, 22) 사이에 설치되어 마스터 홀 센서(31a)가 제1 영구 자석(22)에 노니우스 홀 센서(31b)가 제2 영구 자석(21)에 각각 배치되도록 설치될 수 있다.A plurality of master hall sensors 31a and a plurality of nonius hall sensors 31b may be respectively arranged in the upper and lower portions of the interior of the encoder chip 31 in a state of being arranged in one row. The encoder chip 31 is installed between the first and second permanent magnets 21 and 22 so that the master hall sensor 31a is connected to the first permanent magnet 22 and the nonius hole sensor 31b is connected to the second permanent magnet 21b. (Not shown).

이에 따라 엔코더(30)는 복수의 마스터 홀 센서(31a)에 의해 제1 영구 자석(22)의 자계 방향 변화를 감지하여 제1 영구 자석(22)의 절대 위치 값을 출력하고, 복수의 노니우스 홀 센서(31b)에 의해 제2 영구 자석(21)의 자계 방향 변화를 감지하여 제2 영구 자석(21)의 절대 위치 값을 출력함으로써, 높은 분해능을 구현할 수 있다.The encoder 30 detects the change of the magnetic field direction of the first permanent magnet 22 by the plurality of master hall sensors 31a and outputs the absolute position value of the first permanent magnet 22, The hall sensor 31b senses a change in the direction of the magnetic field of the second permanent magnet 21 and outputs the absolute position value of the second permanent magnet 21, thereby achieving high resolution.

카운터는 회전축(11)의 회전에 따른 회전수를 카운트할 수 있다.The counter can count the number of rotations in accordance with the rotation of the rotary shaft 11. [

즉 엔코더(30)는 복수의 홀 센서(31a, 31b)를 통해 회전축(11)의 회전에 따라 1회전에 대해 분할된 절대 위치 값을 출력할 수 있고, 카운터를 통해 회전수를 카운트한 값을 출력할 수 있다.That is, the encoder 30 can output the absolute position values divided for one rotation in accordance with the rotation of the rotary shaft 11 through the plurality of Hall sensors 31a and 31b, and counts the number of rotations through the counter Can be output.

제어부(60)는 엔코더(30)의 구동을 제어하여, 엔코더(30)로부터 위치 정보를 획득할 수 있다. 여기서 제어부(60)는 복수의 홀 센서(31a, 31b)의 구동 개수를 조절할 수 있다.The control unit 60 can control the driving of the encoder 30 to acquire the position information from the encoder 30. [ Here, the control unit 60 can control the number of driving the plurality of Hall sensors 31a and 31b.

여기서 제어부(60)는 모터(10)가 구동되는 구동 모드와, 모터(10)가 구동되지 않는 정전 모드 기능을 구비할 수 있다.Here, the control unit 60 may have a drive mode in which the motor 10 is driven and an electrostatic mode function in which the motor 10 is not driven.

제어부(60)는 모터(10)가 구동되는 구동 모드에서 복수의 홀 센서(31a, 31b) 전체와 카운터를 동작시켜 위치 정보를 획득할 수 있다. 즉 고분해능을 요구하는 구동 모드에서 제어부(60)는 모든 복수의 홀 센서(31a, 31b)를 구동시켜 위치 정보를 획득한다.The controller 60 can acquire the position information by operating the counters and the whole of the plurality of Hall sensors 31a and 31b in the driving mode in which the motor 10 is driven. In other words, in the driving mode requiring high resolution, the control unit 60 drives all the hall sensors 31a and 31b to acquire the position information.

한편 모터(10)는 구동되지 않을 경우에도, 초기 위치 확인을 위하여 위치 정보가 필요하다.On the other hand, even when the motor 10 is not driven, position information is required to confirm the initial position.

이에 따라 제어부(60)는 모터(10)가 구동되지 않는 정전 모드에서 복수의 홀 센서(31a, 31b) 중 일부와 카운터를 동작시켜 정전 상태에서의 위치 정보를 획득할 수 있다.Accordingly, the controller 60 can acquire the position information in the power failure state by operating the counter with a part of the plurality of hall sensors 31a and 31b in the power failure mode in which the motor 10 is not driven.

즉 제어부(60)는 도 4에 도시된 바와 같이, 구동 모드에서 복수의 마스터 홀 센서(31a)와 복수의 노니우스 홀 센서(31b) 전체를 구동시킬 수 있다.That is, as shown in FIG. 4, the control unit 60 can drive the plurality of master hall sensors 31a and the plurality of nonius hall sensors 31b in the driving mode.

그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(60)는 정전 모드에서 복수의 노니우스 홀 센서(31b)는 전부 OFF 상태로 만들고, 복수의 마스터 홀 센서(31a) 중 일부만을 구동시킬 수 있다. 여기서 제어부(60)는 복수의 마스터 홀 센서(31a) 중 적어도 둘 이상을 구동시킬 수 있다.As shown in FIG. 5, the controller 60 can turn all the non-in-hall sensors 31b into the OFF state in the power failure mode and drive only a part of the plurality of master hall sensors 31a. Here, the control unit 60 may drive at least two or more of the plurality of master hall sensors 31a.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치(100)는 제어부(60)가 모터(10)가 구동되는 구동 모드에서 복수의 홀 센서(31a, 31b) 전체와 카운터를 동작시켜 위치 정보를 획득하고, 모터가 구동되지 않는 정전 모드에서 복수의 홀 센서(31a, 31b) 중 일부와 카운터를 동작시켜 정전 상태에서의 위치 정보를 획득하여, 정전 모드시 위치 정보를 획득하는 별도의 엔코더를 구비하지 않기 때문에, 전력 소모를 최소화할 수 있고, 제조 단가를 낮출 수 있다.As described above, the position detecting apparatus 100 according to the power supply mode according to the embodiment of the present invention operates the entirety of the plurality of hall sensors 31a and 31b and the counter in the driving mode in which the controller 60 drives the motor 10 Acquiring positional information, acquiring positional information in a power-off state by operating a counter with a part of the plurality of Hall sensors 31a, 31b in an electrostatic mode in which the motor is not driven, Since no encoder is provided, power consumption can be minimized and manufacturing cost can be reduced.

이하 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a motor device using a position detecting device according to another embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치를 나타낸 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view showing a motor device using a position detecting device according to another embodiment of the present invention.

한편 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치(200)는 본 발명의 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치(100)와 엔코더(130)의 구성을 제외하고는 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서 동일한 구성에 대하여 동일한 참조부호를 부여하고 반복되는 설명은 생략하도록 한다.The motor device 200 using the position detecting device according to another embodiment of the present invention includes the motor device 100 and the encoder 130 using the position detecting device according to the power mode according to the embodiment of the present invention, Except for the constitution of FIG. Therefore, the same reference numerals are assigned to the same components, and a repetitive description will be omitted.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치(200)는 모터(10) 및 전원 모드에 따른 위치 검출 장치(140)를 포함한다.Referring to FIG. 6, a motor device 200 using a position detection device according to another embodiment of the present invention includes a motor 10 and a position detection device 140 according to a power mode.

여기서 위치 검출 장치(140)는 디스크부(20) 및 엔코더(130)를 포함한다.Here, the position detecting device 140 includes a disc portion 20 and an encoder 130.

엔코더(130)는 엔코더 칩(31) 및 회로 기판(32)을 포함하고, 디스크부(20)와 대향하는 일측면에 배치되어 영구 자석의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 정전 홀 센서(50)를 더 포함할 수 있다.The encoder 130 includes a plurality of electrostatic Hall sensors 50 disposed on one side of the encoder unit 31 and the circuit board 32 facing the disc unit 20 and sensing changes in the magnetic field direction of the permanent magnets, As shown in FIG.

여기서 복수의 정전 홀 센서(50)는 엔코더 칩(31)과 별도로 구비될 수 있으며, 바람직하게 제1 영구 자석(21)과 대향하도록 배치되어 제1 영구 자석(21)의 자계 방향 변화를 감지할 수 있다. 복수의 정전 홀 센서(50)는 엔코더 칩(31)과 회로 기판(32)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.Here, the plurality of electrostatic Hall sensors 50 may be provided separately from the encoder chip 31, and may be arranged to face the first permanent magnet 21 to detect a change in magnetic field direction of the first permanent magnet 21 . The plurality of electrostatic hall sensors 50 may be electrically connected to the encoder chip 31 through the circuit board 32.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치(200)에서 제어부(60)는 구동 모드에서 엔코더 칩(31)에 구비된 복수의 홀 센서 전체와 카운터를 동작시켜 위치 정보를 획득할 수 있다.In the motor device 200 using the position detecting device according to another embodiment of the present invention, the controller 60 controls all the plurality of Hall sensors provided in the encoder chip 31 in the driving mode and the counter, Information can be obtained.

또한 제어부(60)는 모터(10)가 구동되지 않는 정전 모드에서 정전 홀 센서(50)와 카운터를 동작시켜 정전 상태에서의 위치 정보를 획득할 수 있다.In addition, the control unit 60 can acquire position information in the power failure state by operating the electrostatic hole sensor 50 and the counter in the power failure mode in which the motor 10 is not driven.

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments disclosed in the drawings are merely examples of specific examples for the purpose of understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10 : 모터 11 : 회전축
12 : 모터 본체 20 : 디스크부
21 : 제2 영구 자석 22 : 제1 영구 자석
30, 130 : 엔코더 31 : 엔코더 칩
31a : 마스터 홀 센서 31b : 노니우스 홀 센서
32 : 회로 기판 40, 140 : 위치 검출 장치
50 : 정전 홀 센서 60 : 제어부
100, 200 : 모터 장치10: motor 11:
12: motor body 20: disk portion
21: second permanent magnet 22: first permanent magnet
30, 130: Encoder 31: Encoder chip
31a: master hall sensor 31b: nonius hall sensor
32: circuit board 40, 140: position detecting device
50: Electrostatic Hall sensor 60:
100, 200: motor device

Claims (8)

모터의 회전축에 결합되어 상기 회전축이 회전함에 따라 회전하며, 상기 회전축과 수직한 일측면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 영구 자석이 배치되는 디스크부;
상기 디스크부와 일정 간격 이격된 상태로 배치되며, 상기 디스크부와 대향하는 일측면에 배치되어 상기 영구자석의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 홀 센서와, 상기 회전축의 회전에 따른 회전수를 카운트하는 카운터를 포함하여, 상기 회전축의 회전에 따른 절대 위치 값과 회전수를 카운트한 값을 포함하는 위치 정보를 출력하는 엔코더;
상기 모터가 구동되는 구동 모드에서 상기 복수의 홀 센서 전체와 상기 카운터를 동작시켜 상기 회전축의 위치 정보를 획득하고, 상기 모터가 구동되지 않는 정전 모드에서 상기 복수의 홀 센서 중 일부와 상기 카운터를 동작시켜 정전 상태에서의 상기 회전축의 위치 정보를 획득하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 모드에 따른 위치 검출 장치.A disk unit coupled to a rotating shaft of the motor and rotating as the rotating shaft rotates and having permanent magnets arranged at regular intervals along a circumferential direction on a side perpendicular to the rotating shaft;
A plurality of Hall sensors disposed at a predetermined distance from the disk unit and disposed on one side of the disk unit opposite to the disk unit to sense a change in magnetic field direction of the permanent magnet, An encoder for counting the absolute position and the number of revolutions of the rotary shaft;
Wherein the controller is configured to operate the plurality of Hall sensors and the counter to obtain position information of the rotation axis in a drive mode in which the motor is driven, and to operate part of the plurality of hall sensors and the counter A control unit for acquiring positional information of the rotation axis in a static electricity state;
And a power supply mode control unit for controlling the power supply mode. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 구동 모드에서 상기 정전 모드로 전환될 경우, 전환 전 회전축의 위치 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 전원 모드에 따른 위치 검출 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the position information of the rotation axis before the switching is stored when switching from the driving mode to the power failure mode. 제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 구동 모드에서 상기 정전 모드로 전환 전 상기 회전축의 위치 정보와, 상기 정전 모드에서 측정된 상기 회전축의 위치 정보를 통해 상기 구동 모드에서 초기 상기 회전축의 위치 정보를 인식하는 것을 특징으로 하는 전원 모드에 따른 위치 검출 장치.3. The method of claim 2,
Wherein,
Wherein the control unit recognizes the position information of the initial rotation axis in the drive mode through the position information of the rotation axis before the switch from the drive mode to the power stop mode and the position information of the rotation axis measured in the power stop mode. . 제1항에 있어서,
상기 엔코더는,
상기 디스크부와 대향하는 일측면에 배치되어 상기 정전 모드에서 상기 영구 자석의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 정전 홀 센서; 를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 모터가 구동되는 구동 모드에서 상기 복수의 홀 센서 전체와 상기 카운터를 동작시켜 상기 회전축의 위치 정보를 획득하고, 상기 모터가 구동되지 않는 정전 모드에서 상기 복수의 정전 홀 센서와 상기 카운터를 동작시켜 정전 상태에서의 상기 회전축의 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 전원 모드에 따른 위치 검출 장치.The method according to claim 1,
Wherein the encoder comprises:
A plurality of electrostatic Hall sensors disposed on one side of the disk section opposite to the disk section, for sensing a change in magnetic field direction of the permanent magnets in the electrostatic mode; Further comprising:
Wherein the control unit operates the whole of the plurality of hall sensors and the counter to obtain position information of the rotation axis in a driving mode in which the motor is driven, and controls the plurality of electrostatic hall sensors and the counter To obtain the position information of the rotation axis in the power interruption state. 회전축을 구비하는 모터;
상기 모터의 회전축의 위치 정보를 검출하는 위치 검출 장치; 를 포함하며,
상기 위치 검출 장치는,
상기 모터의 회전축에 결합되어 상기 회전축이 회전함에 따라 회전하며, 상기 회전축과 수직한 일측면에 원주방향을 따라 일정 간격으로 영구 자석이 배치되는 디스크부;
상기 디스크부와 일정 간격 이격된 상태로 배치되며, 상기 디스크부와 대향하는 일측면에 배치되어 상기 영구자석의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 홀 센서와, 상기 회전축의 회전에 따른 회전수를 카운트하는 카운터를 포함하여, 상기 회전축의 회전에 따른 절대 위치 값과 회전수를 카운트한 값을 포함하는 위치 정보를 출력하는 엔코더;
상기 모터가 구동되는 구동 모드에서 상기 복수의 홀 센서 전체와 상기 카운터를 동작시켜 상기 회전축의 위치 정보를 획득하고, 상기 모터가 구동되지 않는 정전 모드에서 상기 복수의 홀 센서 중 일부와 상기 카운터를 동작시켜 정전 상태에서의 상기 회전축의 위치 정보를 획득하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치.A motor having a rotating shaft;
A position detecting device for detecting position information of a rotation axis of the motor; / RTI >
The position detecting device includes:
A disk unit coupled to a rotating shaft of the motor and rotating as the rotating shaft rotates and having permanent magnets arranged at regular intervals along a circumferential direction on a side perpendicular to the rotating shaft;
A plurality of Hall sensors disposed at a predetermined distance from the disk unit and disposed on one side of the disk unit opposite to the disk unit to sense a change in magnetic field direction of the permanent magnet, An encoder for counting the absolute position and the number of revolutions of the rotary shaft;
Wherein the controller is configured to operate the plurality of Hall sensors and the counter to obtain position information of the rotation axis in a drive mode in which the motor is driven, and to operate part of the plurality of hall sensors and the counter A control unit for acquiring positional information of the rotation axis in a static electricity state;
And a controller for controlling the position of the motor. 제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 구동 모드에서 상기 정전 모드로 전환될 경우, 전환 전 상기 회전축의 위치 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치.6. The method of claim 5,
Wherein,
Wherein the position information of the rotation axis before switching is stored when switching from the drive mode to the power failure mode. 제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 구동 모드에서 상기 정전 모드로 전환 전 상기 회전축의 위치 정보와, 상기 정전 모드에서 측정된 상기 회전축의 위치 정보를 통해 상기 구동 모드에서 초기 상기 회전축의 위치 정보를 인식하는 것을 특징으로 하는 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치.The method according to claim 6,
Wherein,
Wherein the control unit recognizes the position information of the initial rotation axis in the drive mode through the position information of the rotation axis before the switch from the drive mode to the power stop mode and the position information of the rotation axis measured in the power stop mode. Wherein the position detecting device comprises: 제5항에 있어서,
상기 엔코더는,
상기 디스크부와 대향하는 일측면에 배치되어 상기 정전 모드에서 상기 영구 자석의 자계 방향 변화를 감지하는 복수의 정전 홀 센서; 를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 모터가 구동되는 구동 모드에서 상기 복수의 홀 센서 전체와 상기 카운터를 동작시켜 상기 회전축의 위치 정보를 획득하고, 상기 모터가 구동되지 않는 정전 모드에서 상기 복수의 정전 홀 센서와 상기 카운터를 동작시켜 정전 상태에서의 상기 회전축의 위치 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 전원 모드에 따른 위치 검출 장치를 이용한 모터 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the encoder comprises:
A plurality of electrostatic Hall sensors disposed on one side of the disk section opposite to the disk section, for sensing a change in magnetic field direction of the permanent magnets in the electrostatic mode; Further comprising:
Wherein the control unit operates the whole of the plurality of hall sensors and the counter to obtain the position information of the rotation axis in a driving mode in which the motor is driven and controls the plurality of electrostatic hall sensors and the counter To obtain the position information of the rotation axis in the electrostatic current state.
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