KR20240002655A - Apparatus and method for adjusting attitude - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자세 조절 장치 및 방법에 관한 것으로서, 피드백 제어를 통하여 대상물의 자세를 조절하는 자세 조절 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 자세 조절 장치는 모터를 구비하여 구동력을 발생시키는 구동 장치, 및 상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 제어 장치를 포함하되, 상기 구동 장치는, 자계를 발생시키고, 상기 발생된 자계의 변화를 감지하는 감지부, 및 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 복수의 블레이드를 포함하여 상기 감지부에서 발생된 자계를 변화시키는 타겟을 포함하고, 상기 제어 장치는 목표 회전 각도와 상기 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단한다.The present invention relates to a posture adjustment device and method, and to a posture adjustment device and method that adjusts the posture of an object through feedback control.
A posture adjustment device according to an embodiment of the present invention includes a driving device that includes a motor to generate driving force, and a control device that adjusts the posture of an object with reference to the rotation angle of the motor, wherein the driving device generates a magnetic field. a target that rotates by the driving force of the motor and includes a plurality of blades to change the magnetic field generated by the sensing unit, and the control device includes The rotation angle of the motor is determined by referring to the target rotation angle and the detection result of the sensor.
Description
본 발명은 자세 조절 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피드백 제어를 통하여 대상물의 자세를 조절하는 자세 조절 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a posture adjustment device and method, and more specifically, to a posture adjustment device and method for adjusting the posture of an object through feedback control.
목표로 하는 장소에 대한 감시의 용도로서 카메라가 이용될 수 있다. 사용자는 카메라에 의해 촬영된 영상을 참조하여 해당 장소에 대한 감시를 수행할 수 있다.Cameras can be used for surveillance of a target location. Users can perform surveillance on the location by referring to the video captured by the camera.
카메라가 하나의 지점만을 향하고 있는 경우 감시 영역이 제한될 수 있다. 이에, 카메라의 촬영 방향을 전환하기 위하여 팬 틸트(pan tilt) 장비가 카메라에 장착될 수 있다. 팬 틸트 장비는 사용자의 요청에 의해 또는 자동으로 촬영 방향을 전환할 수 있으며, 카메라는 전환된 촬영 방향에 대한 촬영을 수행할 수 있다.If the camera is pointed at only one point, the surveillance area may be limited. Accordingly, pan tilt equipment may be mounted on the camera to change the camera's shooting direction. Pan tilt equipment can change the shooting direction at the user's request or automatically, and the camera can perform shooting in the switched shooting direction.
팬 틸트 장비에 구비된 모터의 회전 각도를 감지하기 위하여 홀 센서(hall sensor)가 이용될 수 있다. 홀 센서는 자기장을 감지하여 모터의 회전 각도를 감지할 수 있다. 홀 센서에 의해 감지된 모터의 회전 각도가 참조되어 모터의 회전 제어가 가능하게 된다.A hall sensor may be used to detect the rotation angle of a motor provided in the pan tilt equipment. The Hall sensor can detect the rotation angle of the motor by detecting the magnetic field. The rotation angle of the motor detected by the Hall sensor is referenced to enable rotation control of the motor.
한편, 카메라의 감시 영역 전환에 대한 정밀 제어의 필요성이 높아지고 있다. 따라서, 보다 높은 정확도로 모터의 회전 각도를 감지할 수 있도록 하는 발명의 등장이 요구된다.Meanwhile, the need for precise control of camera surveillance area switching is increasing. Therefore, there is a need for an invention that can detect the rotation angle of the motor with higher accuracy.
등록특허공보 제10-2175887호 (2020.11.09)Registered Patent Publication No. 10-2175887 (2020.11.09)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 피드백 제어를 통하여 대상물의 자세를 조절하는 자세 조절 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a posture control device and method for adjusting the posture of an object through feedback control.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 자세 조절 장치는 모터를 구비하여 구동력을 발생시키는 구동 장치, 및 상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 제어 장치를 포함하되, 상기 구동 장치는, 자계를 발생시키고, 상기 발생된 자계의 변화를 감지하는 감지부, 및 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 복수의 블레이드를 포함하여 상기 감지부에서 발생된 자계를 변화시키는 타겟을 포함하고, 상기 제어 장치는 목표 회전 각도와 상기 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단한다.In order to achieve the above object, the posture adjustment device according to an embodiment of the present invention includes a driving device that has a motor and generates a driving force, and a control device that adjusts the posture of the object with reference to the rotation angle of the motor, The driving device includes a detection unit that generates a magnetic field and detects changes in the generated magnetic field, and a target that rotates by the driving force of the motor and includes a plurality of blades to change the magnetic field generated by the detection unit. Included, the control device determines the rotation angle of the motor with reference to the target rotation angle and the detection result of the sensor.
상기 감지부는, 자계를 발생시키는 코일, 및 상기 복수의 블레이드에 의해 변화된 자계를 감지하여 상기 복수의 블레이드 각각에 대하여 산출된 센서값을 순차적으로 출력하는 자계 센서를 포함한다.The detection unit includes a coil that generates a magnetic field, and a magnetic field sensor that detects a magnetic field changed by the plurality of blades and sequentially outputs sensor values calculated for each of the plurality of blades.
상기 복수의 블레이드 각각에 대하여 산출된 센서값은 상기 모터의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위에 각각 대응되고, 상기 제어 장치는 상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 목표 회전 각도에 대응되는 부분 각도 범위를 상기 모터의 회전 각도의 판단을 위하여 이용되는 기준 각도 범위로 결정한다.The sensor value calculated for each of the plurality of blades respectively corresponds to a plurality of different partial angle ranges among the rotation angle ranges of the motor, and the control device controls the portion corresponding to the target rotation angle among the plurality of partial angle ranges. The angle range is determined as the reference angle range used to determine the rotation angle of the motor.
상기 제어 장치는, 상기 복수의 부분 각도 범위별로 상기 자계 센서에 의해 출력된 센서값에 대응하는 상기 모터의 예측 회전 각도를 산출하고, 상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 상기 모터의 회전 각도인 것으로 판단한다.The control device calculates a predicted rotation angle of the motor corresponding to a sensor value output by the magnetic field sensor for each of the plurality of partial angle ranges, and the prediction calculated for the reference angle range among the plurality of partial angle ranges. The rotation angle is determined to be the rotation angle of the motor.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자세 조절 장치는 모터를 구비하여 구동력을 발생시키는 구동 장치, 및 상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 제어 장치를 포함하되, 상기 구동 장치는, 제1 자계를 발생시키고, 상기 제1 자계의 변화를 감지하는 제1 감지부와, 제2 자계를 발생시키고, 상기 제2 자계의 변화를 감지하는 제2 감지부와, 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 하나의 제1 블레이드를 포함하여 상기 제1 자계를 변화시키는 제1 타겟, 및 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 복수의 제2 블레이드를 포함하여 상기 제2 자계를 변화시키는 제2 타겟을 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 제1 감지부의 감지 결과와 상기 제2 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단한다.A posture adjustment device according to another embodiment of the present invention includes a driving device that includes a motor to generate driving force, and a control device that adjusts the posture of an object with reference to the rotation angle of the motor, wherein the driving device includes: 1 A first detection unit that generates a magnetic field and detects a change in the first magnetic field, a second detection unit that generates a second magnetic field and detects a change in the second magnetic field, and rotation by the driving force of the motor A first target that includes one first blade to change the first magnetic field, and a second target that rotates by the driving force of the motor and includes a plurality of second blades to change the second magnetic field. Including, the control device determines the rotation angle of the motor by referring to the detection result of the first detection unit and the detection result of the second detection unit.
상기 제1 감지부는, 상기 제1 자계를 발생시키는 제1 코일, 및 상기 제1 블레이드에 의해 변화된 제1 자계를 감지하여 제1 센서값을 출력하는 제1 자계 센서를 포함하고, 상기 제2 감지부는, 상기 제2 자계를 발생시키는 제2 코일, 및 상기 복수의 제2 블레이드에 의해 변화된 제2 자계를 감지하여 제2 센서값을 출력하는 제2 자계 센서를 포함한다.The first detection unit includes a first coil that generates the first magnetic field, and a first magnetic field sensor that detects the first magnetic field changed by the first blade and outputs a first sensor value, and the second detection unit The unit includes a second coil that generates the second magnetic field, and a second magnetic field sensor that detects the second magnetic field changed by the plurality of second blades and outputs a second sensor value.
상기 복수의 제2 블레이드 각각에 대하여 산출된 제2 센서값은 상기 모터의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위에 각각 대응되고, 상기 제어 장치는 상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 제1 자계 센서의 제1 센서값에 대응되는 부분 각도 범위를 상기 모터의 회전 각도의 판단을 위하여 이용되는 기준 각도 범위로 결정한다.The second sensor values calculated for each of the plurality of second blades respectively correspond to a plurality of different partial angle ranges among the rotation angle ranges of the motor, and the control device detects the first magnetic field among the plurality of partial angle ranges. The partial angle range corresponding to the first sensor value of the sensor is determined as the reference angle range used to determine the rotation angle of the motor.
상기 제어 장치는, 상기 복수의 부분 각도 범위별로 상기 제2 자계 센서에 의해 출력된 제2 센서값에 대응하는 상기 모터의 예측 회전 각도를 산출하고, 상기 복수의 제2 부분 각도 범위 중 상기 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 상기 모터의 회전 각도인 것으로 판단한다.The control device calculates a predicted rotation angle of the motor corresponding to a second sensor value output by the second magnetic field sensor for each of the plurality of partial angle ranges, and the reference angle among the plurality of second partial angle ranges. The predicted rotation angle calculated for the range is determined to be the rotation angle of the motor.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자세 조절 장치는 모터를 구비하여 구동력을 발생시키는 구동 장치, 및 상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 제어 장치를 포함하되, 상기 구동 장치는, 제1 자계를 발생시키고, 상기 제1 자계의 변화를 감지하는 제1 감지부와, 제2 자계를 발생시키고, 상기 제2 자계의 변화를 감지하는 제2 감지부와, 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 제1 개수의 제1 블레이드를 포함하여 상기 제1 자계를 변화시키는 제1 타겟, 및 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 상기 제1 개수에 대하여 사전에 설정된 차이를 갖는 제2 개수의 제2 블레이드를 포함하여 상기 제2 자계를 변화시키는 제2 타겟을 포함하고, 상기 제어 장치는 상기 제1 감지부의 감지 결과와 상기 제2 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단한다.A posture adjustment device according to another embodiment of the present invention includes a driving device that includes a motor to generate driving force, and a control device that adjusts the posture of an object with reference to the rotation angle of the motor, wherein the driving device includes: A first detection unit that generates a first magnetic field and detects a change in the first magnetic field, a second detection unit that generates a second magnetic field and detects a change in the second magnetic field, and a driving force of the motor A first target that rotates and includes a first number of first blades to change the first magnetic field, and a second number that rotates by a driving force of the motor and has a preset difference with respect to the first number. It includes a second target that includes a second blade and changes the second magnetic field, and the control device determines the rotation angle of the motor by referring to the detection result of the first detection unit and the detection result of the second detection unit. .
상기 제1 개수와 제2 개수의 차이는 1을 포함한다.The difference between the first number and the second number includes 1.
상기 제1 감지부는, 상기 제1 자계를 발생시키는 제1 코일, 및 상기 제1 개수의 제1 블레이드에 의해 변화된 제1 자계를 감지하여 제1 센서값을 출력하는 제1 자계 센서를 포함하고, 상기 제2 감지부는, 상기 제2 자계를 발생시키는 제2 코일, 및 상기 제2 개수의 제2 블레이드에 의해 변화된 제2 자계를 감지하여 제2 센서값을 출력하는 제2 자계 센서를 포함한다.The first detection unit includes a first coil that generates the first magnetic field, and a first magnetic field sensor that detects a first magnetic field changed by the first number of first blades and outputs a first sensor value, The second detection unit includes a second coil that generates the second magnetic field, and a second magnetic field sensor that detects the second magnetic field changed by the second number of second blades and outputs a second sensor value.
상기 제어 장치는 상기 제1 센서값과 상기 제2 센서값의 조합을 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단한다.The control device determines the rotation angle of the motor by referring to the combination of the first sensor value and the second sensor value.
본 발명의 실시예에 따른 자세 조절 방법은 대상물의 자세 조절을 위한 제어 명령를 입력 받는 단계와, 상기 제어 명령에 대응하여 구동 장치에 구비된 모터를 구동시키는 단계와, 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계, 및 상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 단계를 포함하되, 상기 구동 장치는, 자계를 발생시키고, 상기 발생된 자계의 변화를 감지하는 감지부, 및 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 복수의 블레이드를 포함하여 상기 감지부에서 발생된 자계를 변화시키는 타겟을 포함하고, 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는 목표 회전 각도와 상기 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계를 포함한다.The posture adjustment method according to an embodiment of the present invention includes receiving a control command for adjusting the posture of an object, driving a motor provided in a driving device in response to the control command, and determining a rotation angle of the motor. and adjusting the posture of the object with reference to the rotation angle of the motor, wherein the driving device includes a detection unit that generates a magnetic field and detects a change in the generated magnetic field, and a driving force of the motor. and a target that rotates and includes a plurality of blades to change the magnetic field generated by the sensor, and determining the rotation angle of the motor refers to the target rotation angle and the detection result of the sensor. It includes determining the rotation angle.
상기 감지부는, 자계를 발생시키는 코일, 및 상기 복수의 블레이드에 의해 변화된 자계를 감지하여 상기 복수의 블레이드 각각에 대하여 산출된 센서값을 순차적으로 출력하는 자계 센서를 포함한다.The detection unit includes a coil that generates a magnetic field, and a magnetic field sensor that detects a magnetic field changed by the plurality of blades and sequentially outputs sensor values calculated for each of the plurality of blades.
상기 복수의 블레이드 각각에 대하여 산출된 센서값은 상기 모터의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위에 각각 대응되고,The sensor values calculated for each of the plurality of blades respectively correspond to a plurality of different partial angle ranges among the rotation angle range of the motor,
상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는, 상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 목표 회전 각도에 대응되는 부분 각도 범위를 상기 모터의 회전 각도의 판단을 위하여 이용되는 기준 각도 범위로 결정하는 단계와, 상기 복수의 부분 각도 범위별로 상기 자계 센서에 의해 출력된 센서값에 대응하는 상기 모터의 예측 회전 각도를 산출하는 단계, 및 상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 상기 모터의 회전 각도인 것으로 판단하는 단계를 포함한다.The step of determining the rotation angle of the motor includes determining a partial angle range corresponding to the target rotation angle among the plurality of partial angle ranges as a reference angle range used to determine the rotation angle of the motor, calculating a predicted rotation angle of the motor corresponding to a sensor value output by the magnetic field sensor for each of a plurality of partial angle ranges, and calculating a predicted rotation angle calculated with respect to the reference angle range among the plurality of partial angle ranges. It includes determining that it is the rotation angle of the motor.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자세 조절 방법은 대상물의 자세 조절을 위한 제어 명령를 입력 받는 단계와, 상기 제어 명령에 대응하여 구동 장치에 구비된 모터를 구동시키는 단계와, 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계, 및 상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 단계를 포함하되, 상기 구동 장치는, 제1 자계를 발생시키고, 상기 제1 자계의 변화를 감지하는 제1 감지부와, 제2 자계를 발생시키고, 상기 제2 자계의 변화를 감지하는 제2 감지부와, 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 하나의 제1 블레이드를 포함하여 상기 제1 자계를 변화시키는 제1 타겟, 및 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 복수의 제2 블레이드를 포함하여 상기 제2 자계를 변화시키는 제2 타겟을 포함하고, 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는 상기 제1 감지부의 감지 결과와 상기 제2 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계를 포함한다.A posture adjustment method according to another embodiment of the present invention includes receiving a control command for adjusting the posture of an object, driving a motor provided in a driving device in response to the control command, and determining a rotation angle of the motor. and adjusting the posture of the object with reference to the rotation angle of the motor, wherein the driving device includes: a first detection unit that generates a first magnetic field and detects a change in the first magnetic field; A second detection unit that generates a second magnetic field and detects a change in the second magnetic field, a first target that rotates by the driving force of the motor and includes one first blade to change the first magnetic field, and a second target that rotates by the driving force of the motor and includes a plurality of second blades to change the second magnetic field, wherein the step of determining the rotation angle of the motor includes the detection result of the first detector and and determining the rotation angle of the motor with reference to the detection result of the second detection unit.
상기 제1 감지부는, 상기 제1 자계를 발생시키는 제1 코일, 및 상기 제1 블레이드에 의해 변화된 제1 자계를 감지하여 제1 센서값을 출력하는 제1 자계 센서를 포함하고, 상기 제2 감지부는, 상기 제2 자계를 발생시키는 제2 코일, 및 상기 복수의 제2 블레이드에 의해 변화된 제2 자계를 감지하여 제2 센서값을 출력하는 제2 자계 센서를 포함한다.The first detection unit includes a first coil that generates the first magnetic field, and a first magnetic field sensor that detects the first magnetic field changed by the first blade and outputs a first sensor value, and the second detection unit The unit includes a second coil that generates the second magnetic field, and a second magnetic field sensor that detects the second magnetic field changed by the plurality of second blades and outputs a second sensor value.
상기 복수의 제2 블레이드 각각에 대하여 산출된 제2 센서값은 상기 모터의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위에 각각 대응되고, 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는, 상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 제1 자계 센서의 제1 센서값에 대응되는 부분 각도 범위를 상기 모터의 회전 각도의 판단을 위하여 이용되는 기준 각도 범위로 결정하는 단계와, 상기 복수의 부분 각도 범위별로 상기 제2 자계 센서에 의해 출력된 제2 센서값에 대응하는 상기 모터의 예측 회전 각도를 산출하는 단계, 및 상기 복수의 제2 부분 각도 범위 중 상기 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 상기 모터의 회전 각도인 것으로 판단하는 단계를 포함한다.The second sensor values calculated for each of the plurality of second blades respectively correspond to a plurality of different partial angle ranges among the rotation angle ranges of the motor, and the step of determining the rotation angle of the motor includes the plurality of partial angle ranges. determining a partial angle range corresponding to the first sensor value of the first magnetic field sensor among the angle ranges as a reference angle range used to determine the rotation angle of the motor, and determining the second angle range for each of the plurality of partial angle ranges. calculating a predicted rotation angle of the motor corresponding to a second sensor value output by a magnetic field sensor, and calculating a predicted rotation angle calculated with respect to the reference angle range among the plurality of second partial angle ranges to rotate the motor. It includes the step of determining that it is an angle.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자세 조절 방법은 대상물의 자세 조절을 위한 제어 명령를 입력 받는 단계와, 상기 제어 명령에 대응하여 구동 장치에 구비된 모터를 구동시키는 단계와, 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계, 및 상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 단계를 포함하되, 상기 구동 장치는, 제1 자계를 발생시키고, 상기 제1 자계의 변화를 감지하는 제1 감지부와, 제2 자계를 발생시키고, 상기 제2 자계의 변화를 감지하는 제2 감지부와, 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 제1 개수의 제1 블레이드를 포함하여 상기 제1 자계를 변화시키는 제1 타겟, 및 상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 상기 제1 개수에 대하여 사전에 설정된 차이를 갖는 제2 개수의 제2 블레이드를 포함하여 상기 제2 자계를 변화시키는 제2 타겟을 포함하고, 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는 상기 제1 감지부의 감지 결과와 상기 제2 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계를 포함한다.A posture adjustment method according to another embodiment of the present invention includes receiving a control command for adjusting the posture of an object, driving a motor provided in a driving device in response to the control command, and adjusting the rotation angle of the motor. A step of determining, and a step of adjusting the posture of the object with reference to the rotation angle of the motor, wherein the driving device includes a first sensing unit that generates a first magnetic field and detects a change in the first magnetic field; , a second detection unit that generates a second magnetic field and detects a change in the second magnetic field, and a second detection unit that rotates by the driving force of the motor and includes a first number of first blades to change the first magnetic field. 1 target, and a second target that rotates by the driving force of the motor and includes a second number of second blades having a preset difference with respect to the first number to change the second magnetic field, The step of determining the rotation angle of the motor includes determining the rotation angle of the motor with reference to the detection result of the first detection unit and the detection result of the second detection unit.
상기 제1 감지부는, 상기 제1 자계를 발생시키는 제1 코일, 및 상기 제1 개수의 제1 블레이드에 의해 변화된 제1 자계를 감지하여 제1 센서값을 출력하는 제1 자계 센서를 포함하고, 상기 제2 감지부는, 상기 제2 자계를 발생시키는 제2 코일, 및 상기 제2 개수의 제2 블레이드에 의해 변화된 제2 자계를 감지하여 제2 센서값을 출력하는 제2 자계 센서를 포함하고, 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는 상기 제1 센서값과 상기 제2 센서값의 조합을 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계를 포함한다.The first detection unit includes a first coil that generates the first magnetic field, and a first magnetic field sensor that detects a first magnetic field changed by the first number of first blades and outputs a first sensor value, The second detection unit includes a second coil that generates the second magnetic field, and a second magnetic field sensor that detects the second magnetic field changed by the second number of second blades and outputs a second sensor value, Determining the rotation angle of the motor includes determining the rotation angle of the motor with reference to a combination of the first sensor value and the second sensor value.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
상기한 바와 같은 본 발명의 자세 조절 장치 및 방법에 따르면 모터의 구동을 위한 입력값을 참조하여 블레이드의 위치를 판단하기 때문에 상대적으로 적은 연산량으로 대상물의 자세 조절을 가능하게 하는 장점이 있다.According to the posture adjustment device and method of the present invention as described above, the position of the blade is determined by referring to the input value for driving the motor, so there is an advantage in that it is possible to adjust the posture of the object with a relatively small amount of calculation.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자세 조절 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 제어 장치의 블록도이다.
도 4는 구동 장치의 사시도이다.
도 5는 구동 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 로터의 사시도이다.
도 7은 감지부의 사시도이다.
도 8은 감지부의 저면도이다.
도 9는 모터의 회전이 감지부에 의해 감지되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 감지부에 대하여 블레이드가 회전하는 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 자계 센서의 센서값에 대한 모터의 회전 각도를 나타내는 그래프이다.
도 12는 목표 회전 각도에 대한 모터의 회전 각도를 나타내는 그래프이다.
도 13은 목표 회전 각도가 참조되어 기준 각도 범위가 결정되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 기준 각도 범위에 대하여 산출된 센서값이 참조되어 모터의 회전 각도가 판단되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지부 및 타겟을 나타낸 도면이다.
도 16은 제1 센서값이 참조되어 기준 각도 범위가 결정되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 기준 각도 범위에 대하여 산출된 제2 센서값이 참조되어 모터의 회전 각도가 판단되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감지부 및 타겟을 나타낸 도면이다.
도 19는 제1 센서값 및 제2 센서값의 조합에 의해 모터의 회전 각도가 판단되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 자세 조절 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a diagram showing a posture adjustment device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram for explaining the operation of the control device.
Figure 3 is a block diagram of the control device.
Figure 4 is a perspective view of the driving device.
Figure 5 is an exploded perspective view of the driving device.
Figure 6 is a perspective view of the rotor.
Figure 7 is a perspective view of the sensing unit.
Figure 8 is a bottom view of the sensing unit.
Figure 9 is a diagram to explain that the rotation of the motor is detected by the detection unit.
Figure 10 is a diagram showing the rotation of the blade with respect to the sensing unit.
Figure 11 is a graph showing the rotation angle of the motor relative to the sensor value of the magnetic field sensor.
Figure 12 is a graph showing the rotation angle of the motor relative to the target rotation angle.
Figure 13 is a diagram for explaining that the reference angle range is determined by referring to the target rotation angle.
Figure 14 is a diagram to explain that the rotation angle of the motor is determined by referring to the sensor value calculated for the reference angle range.
Figure 15 is a diagram showing a detection unit and target according to another embodiment of the present invention.
Figure 16 is a diagram for explaining that the reference angle range is determined by referring to the first sensor value.
Figure 17 is a diagram for explaining that the rotation angle of the motor is determined by referring to the second sensor value calculated for the reference angle range.
Figure 18 is a diagram showing a detection unit and target according to another embodiment of the present invention.
Figure 19 is a diagram to explain that the rotation angle of the motor is determined by the combination of the first sensor value and the second sensor value.
Figure 20 is a flowchart showing a posture adjustment method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely intended to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to provide common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자세 조절 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a posture adjustment device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the control device.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 자세 조절 장치(10)는 메인 몸체(100), 회전 몸체(201, 202), 구동 장치(301, 302) 및 제어 장치(400)를 포함하여 구성된다.Referring to Figure 1, the
메인 몸체(100) 및 회전 몸체(201, 202)는 상호 간에 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 자세 조절 장치(10)는 적어도 하나의 회전 몸체(201, 202)를 포함할 수 있다. 이하, 회전 몸체(201, 202)가 제1 회전 몸체(201) 및 제2 회전 몸체(202)를 포함하고 있는 것을 위주로 설명하기로 한다.The
제1 회전 몸체(201) 및 제2 회전 몸체(202)는 메인 몸체(100)에 대하여 개별적으로 회전할 수 있다. 메인 몸체(100)에 대한 제1 회전 몸체(201)의 자세 및 메인 몸체(100)에 대한 제2 회전 몸체(202)의 자세는 개별적으로 결정될 수 있다.The first
제1 회전 몸체(201)는 대상물(20)에 결합되고, 제2 회전 몸체(202)는 벽(wall)과 같은 기준 물체에 결합될 수 있다. 메인 몸체(100)에 대한 제1 회전 몸체(201) 및 제2 회전 몸체(202)의 자세에 따라 기준 물체에 대한 대상물(20)의 자세가 결정될 수 있다. 대상물(20)은 카메라를 포함할 수 있다. 기준 물체에 대한 카메라의 자세에 따라 카메라의 촬영 방향이 결정될 수 있다.The first
구동 장치(301, 302)는 메인 몸체(100)에 대하여 회전 몸체(201, 202)를 회전시키기 위한 구동력을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 구동 장치(301, 302)는 모터를 구비하여 구동력을 발생시킬 수 있다. 구동 장치(301, 302)는 메인 몸체(100)에 구비될 수 있으나, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 구동 장치(301, 302)는 회전 몸체(201, 202)에 구비될 수도 있다. 이하, 메인 몸체(100)에 구동 장치(301, 302)가 구비된 것을 위주로 설명하기로 한다.The driving
구동 장치(301, 302)는 제1 구동 장치(301) 및 제2 구동 장치(302)를 포함할 수 있다. 제1 구동 장치(301)는 메인 몸체(100)에 대하여 제1 회전 몸체(201)를 회전시키고, 제2 구동 장치(302)는 메인 몸체(100)에 대하여 제2 회전 몸체(202)를 회전시킬 수 있다. 대상물(20)이 카메라인 경우 제1 구동 장치(301)는 카메라의 팬 조절을 수행하고, 제2 구동 장치(302)는 카메라의 틸트 조절을 수행할 수 있다.The driving
제어 장치(400)는 대상물(20)의 자세를 조절할 수 있다. 특히, 제어 장치(400)는 구동 장치(301, 302)에 구비된 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물(20)의 자세를 조절할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(400)는 카메라인 대상물(20)이 특정 방향을 향하도록 하는 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 제어 명령에 따라 제어 장치(400)는 구동 장치(301, 302)에 구비된 모터를 구동시킬 수 있다. 모터의 구동력에 의해 메인 몸체(100)에 대하여 제1 회전 몸체(201) 및 제2 회전 몸체(202)가 회전하면서 대상물(20)의 자세가 조절될 수 있다.The
한편, 제어 장치(400)의 제어와 모터의 동작 간에 오차가 발생하는 경우 대상물(20)의 목표 자세와 실제 자세 간에 오차(이하, 자세 오차라 한다)가 존재할 수 있다. 대상물(20)의 자세 오차는 모터의 회전 각도가 참조되어 확인될 수 있다. 도 2를 참조하여 설명하면, 제어 장치(400)는 목표 회전 각도로 회전하도록 모터를 제어할 수 있다. 그리고, 제어 장치(400)는 모터의 실제 회전 각도를 확인할 수 있다. 목표 회전 각도와 실제 회전 각도 간에 차이가 존재하는 경우 자세 오차가 발생될 수 있다. 이러한 경우 제어 장치(400)는 자세 오차가 보정되도록 모터를 다시 제어할 수 있다. 이와 같은 제어 장치(400)의 피드백 제어에 의해 대상물(20)에 대한 미세한 자세 조절이 가능하게 된다.Meanwhile, if an error occurs between the control of the
모터의 회전 각도를 판단함에 있어서 제어 장치(400)는 목표 회전 각도와 감지부의 감지 결과를 참조할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 12 내지 도 14를 통하여 후술하기로 한다.In determining the rotation angle of the motor, the
도 3은 제어 장치의 블록도이다.Figure 3 is a block diagram of the control device.
도 3을 참조하면, 제어 장치(400)는 입력부(410), 저장부(420), 제어부(430), 모터 구동부(440) 및 센서값 수신부(450)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, the
입력부(410)는 목표 회전 각도를 입력 받을 수 있다. 모터 구동부(440)는 목표 회전 각도로 모터가 회전하도록 모터를 구동시킬 수 있다. 모터는 모터 구동부(440)로부터 수신된 구동 신호에 따라 회전할 수 있다.The
센서값 수신부(450)는 모터의 회전 각도에 대한 센서값을 수신할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 구동 장치(301, 302)는 모터의 회전 각도를 감지하기 위한 센서를 구비하는데, 센서값 수신부(450)는 해당 센서로부터 센서값을 수신할 수 있다.The
저장부(420)는 센서의 센서값과 모터의 회전 각도 간의 관계(이하, 센서값-회전 각도 관계라 한다)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 저장부(420)는 도 11에 도시된 그래프의 형태로 센서값-회전 각도 관계를 저장할 수 있다.The
제어부(430)는 센서값-회전 각도 관계를 참조하여 모터의 실제 회전 각도를 확인할 수 있다. 그리고, 제어부(430)는 목표 회전 각도와 실제 회전 각도 간에 차이가 존재하는 경우 그 차이가 보상되도록 모터 구동부(440)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(430)는 입력부(410), 저장부(420), 모터 구동부(440) 및 센서값 수신부(450)에 대한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.The
도 4는 구동 장치의 사시도이고, 도 5는 구동 장치의 분해 사시도이고, 도 6은 로터의 사시도이고, 도 7은 감지부의 사시도이고, 도 8은 감지부의 저면도이며, 도 9는 모터의 회전이 감지부에 의해 감지되는 것을 설명하기 위한 도면이다.Figure 4 is a perspective view of the driving device, Figure 5 is an exploded perspective view of the driving device, Figure 6 is a perspective view of the rotor, Figure 7 is a perspective view of the sensing part, Figure 8 is a bottom view of the sensing part, and Figure 9 is a rotation of the motor. This diagram is intended to explain what is detected by this detection unit.
도 4 및 도 5를 참조하면, 구동 장치(301, 302)는 베이스부(310), 모터(320), 로터(330), 동력 전달부(340), 타겟(350), 감지부(360) 및 회전부(370)를 포함하여 구성된다.4 and 5, the driving
베이스부(310)는 로터(330)의 회전 기준을 제공할 수 있다. 베이스부(310)에 대하여 로터(330)가 회전할 수 있는 것이다. 베이스부(310)는 메인 몸체(100)에 고정될 수 있다. 로터(330)는 메인 몸체(100)에 대하여 회전하여 회전 몸체(201, 202)에 구동력을 제공할 수 있다.The
또한, 베이스부(310)는 구동 장치(301, 302)에 구비된 복수의 부품을 일체화시키는 역할을 수행한다. 구동 장치(301, 302)에 구비된 복수의 부품은 직접적으로 또는 간접적으로 베이스부(310)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 베이스부(310)는 모터(320)의 결합을 위한 모터 플레이트(311)를 구비할 수 있다. 복수의 부품이 일체형으로 결합되어 있기 때문에 구동 장치(301, 302)의 간편한 운용이 가능하게 된다.Additionally, the
모터(320)는 구동력을 발생시킬 수 있다. 본 발명에서 모터(320)는 스테핑 모터(stepping motor)일 수 있다. 따라서, 모터(320)는 입력된 신호에 대응하는 각도로 회전할 수 있다.The
로터(330)는 모터(320)의 구동력에 의해 회전할 수 있다. 모터(320)와 로터(330)의 사이에는 동력 전달부(340)가 구비될 수 있다. 도 1 및 도 2는 벨트 형태의 동력 전달부(340)를 도시하고 있으나, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 동력 전달부(340)는 기어 또는 와이어의 형태로 제공될 수도 있다. 또는, 모터(320)와 로터(330)가 직접 결합되는 경우 동력 전달부(340)가 제거될 수도 있다.The
모터(320)의 구동력은 동력 전달부(340)를 통하여 로터(330)로 전달될 수 있다. 도 6을 참조하여 설명하면, 로터(330)에는 기어(331)가 구비될 수 있다. 로터(330)의 기어(331)는 동력 전달부(340)에 기어 결합될 수 있다. 모터(320)가 회전하는 경우 모터(320)의 구동력은 동력 전달부(340)를 통해 로터(330)로 전달되고, 로터(330)는 모터(320)와 함께 회전할 수 있다.The driving force of the
다시 도 4 및 도 5를 설명하면, 타겟(350)은 모터(320)의 구동력에 의해 회전할 수 있다. 타겟(350)은 로터(330)에 결합될 수 있다. 모터(320)의 구동력에 의해 로터(330)가 회전하는 경우 로터(330)와 함께 타겟(350)이 회전할 수 있다. 타겟(350)은 복수의 블레이드(351)를 포함하여 감지부(360)에서 발생된 자계를 변화시킬 수 있다. 블레이드(351)는 금속 재질로 제공될 수 있다. 감지부(360)에서 발생된 자계에서 블레이드(351)가 이동하는 경우 자계가 변화될 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 again, the
감지부(360)는 자계를 발생시키고, 발생된 자계의 변화를 감지할 수 있다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 감지부(360)는 기판(361), 코일(362) 및 자계 센서(363)를 포함하여 구성된다.The
기판(361)은 코일(362) 및 자계 센서(363)를 고정시킬 수 있다. 또한, 기판(361)은 코일(362)에 전류를 공급하고, 자계 센서(363)에 전력을 공급할 수 있다.The
코일(362)은 자계를 발생시킬 수 있다. 코일(362)은 링의 형상으로 기판(361)의 일측면에 배치될 수 있다. 코일(362)로 전류가 공급됨에 따라 코일(362)의 주변에 자계가 발생될 수 있다.
도 7 내지 도 9를 참조하여 설명하면, 자계 센서(363)는 블레이드(351)에 의해 변화된 자계를 감지하여 센서값을 출력할 수 있다.7 to 9 , the
코일(362)은 블레이드(351)를 향하는 기판(361)의 일면에 배치될 수 있다. 모터(320)의 구동력에 의해 로터(330)와 함께 타겟(350)이 회전할 수 있다. 타겟(350)이 회전하면서 코일(362)의 주변에서 블레이드(351)가 이동할 수 있다. 코일(362)의 주변에서 금속 재질의 블레이드(351)가 이동하는 경우 자계가 변화될 수 있다. 자계 센서(363)는 코일 주변의 자계를 지속적으로 감지하여 감지 결과인 센서값을 출력할 수 있다. 예를 들어, 센서값은 자계의 크기일 수 있다. 센서값의 범위는 모터(320)의 회전 각도 범위에 대응될 수 있다.The
타겟(350)은 복수의 블레이드(351)를 포함할 수 있다. 이에, 자계 센서(363)는 복수의 블레이드(351)에 의해 변화된 자계를 감지하여 복수의 블레이드(351) 각각에 대하여 산출된 센서값을 순차적으로 출력할 수 있다.
다시 도 4 및 도 5를 설명하면, 회전부(370)는 로터(330)의 회전력을 출력할 수 있다. 회전부(370)는 로터(330)에 고정 결합될 수 있다. 로터(330)가 회전함에 따라 회전부(370)는 로터(330)와 함께 회전할 수 있다. 회전부(370)는 회전 몸체(201, 202)에 결합될 수 있다. 로터(330)의 회전력은 회전부(370)를 통하여 회전 몸체(201, 202)에 전달될 수 있다. 베이스부(310)는 메인 몸체(100)에 고정되고, 회전부(370)는 베이스부(310)에 대하여 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 결국, 모터(320)의 구동력에 의해 메인 몸체(100)에 대하여 회전 몸체(201, 202)가 회전할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 again, the
도 10은 감지부에 대하여 블레이드가 회전하는 것을 나타낸 도면이고, 도 11은 자계 센서의 센서값에 대한 모터의 회전 각도를 나타내는 그래프이다.Figure 10 is a diagram showing the rotation of the blade with respect to the sensing unit, and Figure 11 is a graph showing the rotation angle of the motor with respect to the sensor value of the magnetic field sensor.
도 10을 참조하면, 블레이드(351)는 코일(362)의 주변에서 회전할 수 있다.Referring to FIG. 10, the
코일(362)로 전류가 공급되는 경우 코일(362)의 주변에 자계가 형성될 수 있다. 금속 재질의 블레이드(351)가 코일(362)의 주변에서 회전하는 경우 자계가 변화될 수 있다.When current is supplied to the
본 발명에서 타겟(350)은 복수의 블레이드(351)를 포함할 수 있다. 복수의 블레이드(351)가 코일(362)의 주변에서 회전하기 때문에 모터(320)의 회전 주기에 복수의 자계 변화의 주기가 포함될 수 있다. 도 11을 참조하여 설명하면, 0~360도의 모터(320)의 회전 주기에 복수의 자계 변화 주기가 포함될 수 있다.In the present invention, the
모터(320)의 회전 주기에 포함되는 자계 변화의 주기는 블레이드(351)의 개수에 대응될 수 있다. 예를 들어, 타겟(350)에 포함된 블레이드(351)가 4개인 경우 모터(320)가 1 회전하는 동안 4 주기의 자계 변화가 형성될 수 있다.The period of magnetic field change included in the rotation period of the
모터(320)의 회전 주기에 복수의 자계 변화 주기가 포함되기 때문에 자계 센서(363)의 센서값만으로 모터(320)의 회전 각도는 확인될 수 없다. 도 11을 참조하여 설명하면, 복수의 블레이드(351) 각각에 대하여 산출된 센서값은 모터(320)의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위(RA1~RA4)에 각각 대응될 수 있다. 예를 들어, 자계 센서(363)에 의해 감지된 센서값이 S인 경우 모터(320)의 회전 각도는 예측 회전 각도 A1, A2, A3 및 A4 중 하나일 수 있다. 예측 회전 각도는 하나의 센서값에 대한 각 부분 각도 범위(RA1~RA4)에서의 모터(320)의 회전 각도를 나타낸다.Since the rotation cycle of the
복수의 블레이드(351) 중 하나에 의해 자계가 변화되어 센서값이 출력될 수 있다. 모터(320)의 회전 각도 판단을 위해서는 복수의 블레이드(351) 중 어떠한 블레이드(이하, 기준 블레이드라 한다)에 의하여 자계가 변화되어 센서값이 출력되었는지가 우선적으로 확인되어야 한다. 기준 블레이드가 확인되는 경우 기준 블레이드에 대응되는 부분 각도 범위(RA1~RA4)의 예측 회전 각도가 모터(320)의 회전 각도인 것으로 판단될 수 있다.The magnetic field may be changed by one of the plurality of
기준 블레이드의 확인을 위해서는 타겟(350)이 회전하는 동안 블레이드(351)에 대한 카운팅이 수반되어야 한다. 블레이드(351)를 카운팅하기 위해서는 타겟(350)의 회전을 지속적으로 추적해야 하며 이를 위한 연산량이 발생될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 자세 조절 장치(10)의 제어 장치(400)는 상대적으로 적은 연산량으로 모터(320)의 회전 각도를 판단하는데 이용되는 기준 블레이드를 확인할 수 있다.In order to check the reference blade, counting of the
도 12는 목표 회전 각도에 대한 모터의 회전 각도를 나타내는 그래프이고, 도 13은 목표 회전 각도가 참조되어 기준 각도 범위가 결정되는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 14는 기준 각도 범위에 대하여 산출된 센서값이 참조되어 모터의 회전 각도가 판단되는 것을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 12 is a graph showing the rotation angle of the motor relative to the target rotation angle, FIG. 13 is a diagram to explain that the reference angle range is determined with reference to the target rotation angle, and FIG. 14 is a sensor calculated for the reference angle range. This is a diagram to explain how the rotation angle of the motor is determined by referring to the value.
도 12를 참조하면, 목표 회전 각도는 모터(320)의 실제 회전 각도에 대응될 수 있다.Referring to FIG. 12 , the target rotation angle may correspond to the actual rotation angle of the
입력부(410)로 목표 회전 각도가 입력되면 모터 구동부(440)는 목표 회전 각도로 모터(320)를 구동시킬 수 있다. 이상적인 경우로서 목표 회전 각도가 T인 경우 모터(320)의 실제 회전 각도는 T일 수 있다. 그러나, 다양한 요인에 의해 목표 회전 각도와 실제 회전 각도 간에는 차이가 발생될 수 있다.When the target rotation angle is input to the
본 발명에서 목표 회전 각도는 기준 블레이드에 대응되는 부분 각도 범위인 기준 각도 범위를 판단하는데 이용될 수 있다.In the present invention, the target rotation angle can be used to determine the reference angle range, which is a partial angle range corresponding to the reference blade.
도 13을 참조하면, 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위(RA1~RA4) 중 목표 회전 각도에 대응되는 부분 각도 범위를 기준 각도 범위로 결정할 수 있다.Referring to FIG. 13, the
본 발명에서 기준 각도 범위는 모터(320)의 회전 각도의 판단을 위하여 이용되는 부분 각도 범위를 나타낸다.In the present invention, the reference angle range represents a partial angle range used to determine the rotation angle of the
목표 회전 각도 T는 부분 각도 범위 RA3에 포함될 수 있다. 이러한 경우 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위(RA1~RA4) 중 부분 각도 범위 RA3를 기준 각도 범위인 것으로 결정할 수 있다.The target rotation angle T may be included in the partial angle range RA3. In this case, the
도 14를 참조하면, 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위(RA1~RA4)별로 자계 센서(363)에 의해 출력된 센서값에 대응하는 모터(320)의 예측 회전 각도를 산출하고, 복수의 부분 각도 범위(RA1~RA4) 중 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 모터(320)의 회전 각도인 것으로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 14, the
자계 센서(363)에 의해 출력된 센서값이 S인 경우 복수의 부분 각도 범위(RA1~RA4)별로 A1, A2, A3 및 A4의 예측 회전 각도가 산출될 수 있다. 복수의 부분 각도 범위(RA1~RA4)는 복수의 블레이드(351)에 대응하는 것으로서, 블레이드(351)에 대한 카운팅이 수행되지 않는 경우 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위(RA1~RA4) 중 어느 부분 각도 범위가 기준 각도 범위인지 확인할 수 없다. 제어 장치(400)는 목표 회전 각도를 참조하여 중 부분 각도 범위 RA3를 기준 각도 범위로 결정하고, 이를 통하여 A3을 모터(320)의 실제 회전 각도인 것으로 판단할 수 있다.When the sensor value output by the
목표 회전 각도 T와 실제 회전 각도 A3 간에는 차이가 존재할 수 있으며, 그 차이가 사전에 설정된 임계치를 초과하는 경우 제어 장치(400)는 그 차이가 보상되도록 다시 모터(320)를 제어할 수 있다.There may be a difference between the target rotation angle T and the actual rotation angle A3, and if the difference exceeds a preset threshold, the
이와 같은 과정을 수학식을 이용하여 설명하면 아래와 같다. 우선, 자계 센서(363)의 좌표는 블레이드(351)의 개수가 4개인 경우 설계되어진 회전 각도 내에서 4개의 주기를 가질 수 있다. 모터(320)의 1회전인 360도를 기준으로 할 때 자계 센서(363)의 4개의 주기 중 하나의 주기의 각도는 90도가 될 수 있다.This process is explained using mathematical equations as follows. First, the coordinates of the
모터(320)의 회전 각도는 아래의 수학식이 이용되어 산출될 수 있다.The rotation angle of the
[수학식1][Equation 1]
m-deg = (count of blade) × (blade angle) + (e-deg / number of blade)m-deg = (count of blade) × (blade angle) + (e-deg / number of blade)
여기서, m-deg는 모터(320)의 회전 각도를 나타낸다. count of blade는 기준 각도 범위에 대응되는 블레이드(351)의 번호를 나타낸다. 블레이드(351)의 번호는 MCU(Micro Controller Unit)와 같은 별도의 연산수단(미도시)에 의해 카운팅될 수 있다. 블레이드(351)의 개수가 4개인 경우 count of blade는 0에서 3 중 하나의 값으로 결정될 수 있다.Here, m-deg represents the rotation angle of the
blade angle은 블레이드(351)의 각도 범위를 나타낸다. blade angle은 아래의 수학식에 의해 산출될 수 있다.Blade angle represents the angle range of the
[수학식2][Equation 2]
blade angle = 설계 회전각 / 블레이드의 개수blade angle = design rotation angle / number of blades
설계 회전각은 모터(320)의 회전 각도 범위를 나타낸다. 모터(320)가 카메라의 팬(pan) 동작에 이용되는 경우 설계 회전각은 360도이고, 모터(320)가 카메라의 틸트(tilt) 동작에 이용되는 경우 설계 회전각은 180도일 수 있다. 예를 들어, 모터(320)가 팬 동작에 이용되고, 블레이드(351)의 개수가 4개인 경우 blade angle은 360 / 4 = 90일 수 있다.The design rotation angle represents the rotation angle range of the
다시 수학식1을 설명하면, e-deg는 자계 센서(363)에 의해 감지된 모터(320)의 회전 각도를 나타낸다. 자계 센서(363)의 출력값은 0~2π 라디안(radian)의 범위를 포함할 수 있다. number of blade는 블레이드(351)의 개수를 나타낸다.Explaining Equation 1 again, e-deg represents the rotation angle of the
전술한 수학식1을 이용하여 모터(320)의 회전 각도를 산출하기 위해서는 MCU와 같은 연산수단을 필요로 한다. 이러한 연산수단을 이용하는 경우 연산수단에 의한 전력 소모가 발생되고, 연산수단의 설치를 위한 제작 비용이 발생될 수 있다.In order to calculate the rotation angle of the
본 발명의 실시예에 따른 자세 조절 장치는 MCU와 같은 연산수단을 이용하지 않고 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다.The posture adjustment device according to an embodiment of the present invention can determine the rotation angle of the
예를 들어, 모터(320)가 스텝 모터인 경우 목표로 하는 각도가 입력될 수 있으며, 이를 이용하면 아래의 수학식과 같이 전술한 count of blade가 산출될 수 있다.For example, if the
[수학식3][Equation 3]
count of blade = motor angle // blade anglecount of blade = motor angle // blade angle
여기서, //는 뒤의 수로 앞의 수를 나누었을 때 몫이 산출되는 연산자를 나타낸다. motor angle은 모터(320)의 회전을 위하여 입력된 각도로서 전술한 목표 회전 각도에 대응될 수 있다. blade angle은 블레이드(351)의 각도 범위를 나타낸다.Here, // represents an operator that calculates the quotient when dividing the previous number by the latter number. The motor angle is an angle input for rotation of the
수학식3을 수학식1에 대입하면 아래와 같은 수학식이 유도될 수 있다.By substituting equation 3 into equation 1, the following equation can be derived.
[수학식4][Equation 4]
m-deg = (motor angle // blade angle) × (blade angle) + (e-deg / number of blade)m-deg = (motor angle // blade angle) × (blade angle) + (e-deg / number of blade)
예를 들어, 목표 회전 각도가 240도이고, 블레이드(351)의 개수가 4개이며, 자계 센서(363)에 의해 감지된 각도가 235도인 경우 모터(320)의 회전 각도 m-deg는 아래와 같이 238.75도로 산출될 수 있다.For example, if the target rotation angle is 240 degrees, the number of
m-deg = (240 // (360 / 4)) × (360 / 4) + (235 / 4) = 238.75m-deg = (240 // (360 / 4)) × (360 / 4) + (235 / 4) = 238.75
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지부 및 타겟을 나타낸 도면이고, 도 16은 제1 센서값이 참조되어 기준 각도 범위가 결정되는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 17은 기준 각도 범위에 대하여 산출된 제2 센서값이 참조되어 모터의 회전 각도가 판단되는 것을 설명하기 위한 도면이다.Figure 15 is a diagram showing a detection unit and a target according to another embodiment of the present invention, Figure 16 is a diagram for explaining that the reference angle range is determined by referring to the first sensor value, and Figure 17 is a diagram showing the reference angle range This is a diagram to explain that the rotation angle of the motor is determined by referring to the calculated second sensor value.
도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 감지부(510, 520)는 제1 감지부(510) 및 제2 감지부(520)를 포함하고, 타겟(610, 620)은 제1 타겟(610) 및 제2 타겟(620)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 15, the
제1 감지부(510)는 제1 자계를 발생시키고, 제1 자계의 변화를 감지할 수 있다. 제2 감지부(520)는 제2 자계를 발생시키고, 제2 자계의 변화를 감지할 수 있다. 제1 타겟(610)은 모터(320)의 구동력에 의해 회전하고, 하나의 제1 블레이드(611)를 포함하여 제1 자계를 변화시킬 수 있다. 제2 타겟(620)은 모터(320)의 구동력에 의해 회전하고, 복수의 제2 블레이드를 포함하여 제2 자계를 변화시킬 수 있다.The
제1 타겟(610) 및 제2 타겟(620)은 동일한 샤프트(630)에 결합될 수 있다. 샤프트(630)는 모터(320)의 회전축에 결합된 것이거나 모터(320)의 회전축이 연장된 것일 수 있다. 샤프트(630)가 회전함에 따라 제1 타겟(610) 및 제2 타겟(620)이 동시에 회전할 수 있다.The
제1 감지부(510)는 제1 기판(511), 제1 코일(512) 및 제1 자계 센서(513)를 포함할 수 있다. 제2 감지부(520)는 제2 기판(521), 제2 코일(522) 및 제2 자계 센서(523)를 포함할 수 있다.The
제1 코일(512)은 제1 타겟(610)을 향하여 제1 기판(511)에 배치되고, 제2 코일(522)은 제2 타겟(620)을 향하여 제2 기판(521)에 배치될 수 있다. 제1 코일(512)은 제1 자계를 발생시키고, 제2 코일(522)은 제2 자계를 발생시킬 수 있다. 제1 자계는 제1 타겟(610)의 제1 블레이드(611)에 의해 변화되고, 제2 자계는 제2 타겟(620)의 제2 블레이드(621)에 의해 변화될 수 있다. 제1 자계 센서(513)는 제1 블레이드(611)에 의해 변화된 제1 자계를 감지하여 제1 센서값을 출력하고, 제2 자계 센서(523)는 복수의 제2 블레이드(621)에 의해 변화된 자계를 감지하여 제2 센서값을 출력할 수 있다.The
제어 장치(400)는 제1 감지부(510)의 감지 결과와 제2 감지부(520)의 감지 결과를 참조하여 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어 장치(400)는 제1 센서값 및 제2 센서값을 참조하여 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다.The
도 16을 참조하면, 제1 센서값이 참조되어 기준 각도 범위가 결정될 수 있다.Referring to FIG. 16, the reference angle range may be determined by referring to the first sensor value.
제1 타겟(610)은 하나의 제1 블레이드(611)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 블레이드(611)는 반원판의 형상으로 제공될 수 있다. 하나의 제1 블레이드(611)가 제1 코일(512)의 주변에서 회전하기 때문에 모터(320)의 회전 주기와 제1 블레이드(611)에 의한 자계 변화의 주기가 동일하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 모터(320)가 1 회전하는 경우 1 주기의 자계 변화가 형성될 수 있는 것이다.The
모터(320)의 회전 주기와 자계 변화 주기가 동일하기 때문에 제1 블레이드(611)에 의한 자계 변화를 감지함으로써 모터(320)의 개략적인 회전 각도가 확인될 수 있다. 즉, 제1 자계 센서(513)의 특정 센서값이 모터(320)의 특정 회전 각도에 대응되기 때문에 제1 자계 센서(513)에서 출력된 센서값만으로 모터(320)의 개략적인 회전 각도를 판단하는 것이 가능한 것이다. 도 16은 제1 센서값이 S1인 경우 모터(320)의 개략적인 회전 각도가 B인 것을 도시하고 있다.Since the rotation period of the
복수의 제2 블레이드(621) 각각에 대하여 산출된 제2 센서값은 모터(320)의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위(RC1~RC8)에 각각 대응될 수 있다. 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위(RC1~RC8) 중 제1 자계 센서(513)의 제1 센서값에 대응되는 부분 각도 범위를 기준 각도 범위로 결정할 수 있다. 기준 각도 범위는 모터(320)의 회전 각도의 판단을 위하여 이용되는 부분 각도 범위를 나타낸다.The second sensor values calculated for each of the plurality of
도 16을 참조하여 설명하면, 제1 센서값이 S1인 경우 모터(320)의 개략적인 회전 각도 B는 부분 각도 범위 RC6에 포함될 수 있다. 이러한 경우 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위(RC1~RC8) 중 부분 각도 범위 RC6을 기준 각도 범위로 결정할 수 있다.Referring to FIG. 16 , when the first sensor value is S1, the approximate rotation angle B of the
도 17을 참조하면, 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위(RC1~RC8)별로 제2 자계 센서(523)에 의해 출력된 제2 센서값에 대응하는 모터(320)의 예측 회전 각도(C1~C8)를 산출하고, 복수의 부분 각도 범위(RC1~RC8) 중 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 모터(320)의 회전 각도인 것으로 판단할 수 있다.Referring to FIG. 17, the
제2 자계 센서(523)에 의해 출력된 센서값이 S2인 경우 복수의 부분 각도 범위(RC1~RC8)별로 C1~C8의 예측 회전 각도가 산출될 수 있다. 복수의 부분 각도 범위(RC1~RC8)는 복수의 제2 블레이드(621)에 대응하는 것으로서, 제2 블레이드(621)에 대한 카운팅이 수행되지 않는 경우 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위 중 어느 부분 각도 범위가 기준 각도 범위인지 확인할 수 없다. 제어 장치(400)는 제1 자계 센서(513)의 제1 센서값을 참조하여 부분 각도 범위 RC6를 기준 각도 범위로 결정하고, 이를 통하여 C6을 모터(320)의 실제 회전 각도인 것으로 판단할 수 있다.When the sensor value output by the second
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감지부 및 타겟을 나타낸 도면이고, 도 19는 제1 센서값 및 제2 센서값의 조합에 의해 모터(320)의 회전 각도가 판단되는 것을 설명하기 위한 도면이다.Figure 18 is a diagram showing a detection unit and a target according to another embodiment of the present invention, and Figure 19 illustrates that the rotation angle of the
도 18을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감지부(710, 720)는 제1 감지부(710) 및 제2 감지부(720)를 포함하고, 타겟(810, 820)은 제1 타겟(810) 및 제2 타겟(820)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 18, the
제1 감지부(710)는 제1 자계를 발생시키고, 제1 자계의 변화를 감지할 수 있다. 제2 감지부(720)는 제2 자계를 발생시키고, 제2 자계의 변화를 감지할 수 있다. 제1 타겟(810)은 모터(320)의 구동력에 의해 회전하고, 제1 개수의 제1 블레이드(811)를 포함하여 제1 자계를 변화시킬 수 있다. 제2 타겟(820)은 모터(320)의 구동력에 의해 회전하고, 제2 개수의 제2 블레이드를 포함하여 제2 자계를 변화시킬 수 있다.The
제1 개수와 제2 개수의 차이는 1을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 개수는 7개이고, 제2 개수는 8개일 수 있다. 그러나, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 제1 개수와 제2 개수의 차이는 1을 초과할 수도 있다. 이하, 제1 개수와 제2 개수의 차이가 1인 것을 위주로 설명하기로 한다.The difference between the first number and the second number may include 1. For example, the first number may be 7 and the second number may be 8. However, according to some embodiments of the present invention, the difference between the first number and the second number may exceed 1. Hereinafter, the explanation will focus on the difference between the first number and the second number being 1.
제1 타겟(810) 및 제2 타겟(820)은 동일한 샤프트(830)에 결합될 수 있다. 샤프트(830)는 모터(320)의 회전축에 결합된 것이거나 모터(320)의 회전축이 연장된 것일 수 있다. 샤프트(830)가 회전함에 따라 제1 타겟(810) 및 제2 타겟(820)이 동시에 회전할 수 있다.The
제1 감지부(710)는 제1 기판(711), 제1 코일(712) 및 제1 자계 센서(713)를 포함할 수 있다. 제2 감지부(720)는 제2 기판(721), 제2 코일(722) 및 제2 자계 센서(723)를 포함할 수 있다.The
제1 코일(712)은 제1 타겟(810)을 향하여 제1 기판(711)에 배치되고, 제2 코일(722)은 제2 타겟(820)을 향하여 제2 기판(721)에 배치될 수 있다. 제1 코일(712)은 제1 자계를 발생시키고, 제2 코일(722)은 제2 자계를 발생시킬 수 있다. 제1 자계는 제1 타겟(810)의 제1 블레이드(811)에 의해 변화되고, 제2 자계는 제2 타겟(820)의 제2 블레이드(821)에 의해 변화될 수 있다. 제1 자계 센서(713)는 제1 개수의 제1 블레이드(811)에 의해 변화된 제1 자계를 감지하여 제1 센서값을 출력하고, 제2 자계 센서(723)는 제2 개수의 제2 블레이드(821)에 의해 변화된 자계를 감지하여 제2 센서값을 출력할 수 있다.The
제어 장치(400)는 제1 감지부(710)의 감지 결과와 제2 감지부(720)의 감지 결과를 참조하여 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다. 구체적으로, 제어 장치(400)는 제1 센서값 및 제2 센서값의 조합을 참조하여 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다.The
도 19를 참조하면, 제1 개수의 제1 블레이드(811) 각각에 대하여 산출된 제1 센서값은 모터(320)의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위(RD1~RD7)에 각각 대응될 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 개수의 제2 블레이드(821) 각각에 대하여 산출된 제2 센서값은 모터(320)의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위(RE1~RE8)에 각각 대응될 수 있다. 이하, 제1 센서값의 변화 주기에 대응하는 부분 각도 범위(RD1~RD7)를 제1 부분 각도 범위(RD1~RD7)라 하고, 제2 센서값의 변화 주기에 대응하는 부분 각도 범위(RE1~RE8)를 제2 부분 각도 범위(RE1~RE8)라 한다.Referring to FIG. 19, the first sensor value calculated for each of the first number of
본 발명에서 제1 개수와 제2 개수의 차이는 1일 수 있다. 이하, 제2 개수가 제1 개수에 비하여 1만큼 큰 것을 위주로 설명하기로 한다.In the present invention, the difference between the first number and the second number may be 1. Hereinafter, the description will focus on the fact that the second number is greater than the first number by 1.
제1 개수는 7개이고, 제2 개수는 8개일 수 있다. 이러한 경우 도 19에 도시된 바와 같이 제1 부분 각도 범위(RD1~RD7)는 7개가 형성되고, 제2 부분 각도 범위(RE1~RE8)는 8개가 형성될 수 있다.The first number may be 7, and the second number may be 8. In this case, as shown in FIG. 19, seven first partial angle ranges (RD1 to RD7) may be formed, and eight second partial angle ranges (RE1 to RE8) may be formed.
제1 개수와 제2 개수의 차이가 1인 경우 제어 장치(400)는 제1 센서값과 제2 센서값의 조합을 참조하여 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다. 제1 센서값과 제2 센서값이 출력되는 경우 그 조합에 의해 하나의 회전 각도가 산출될 수 있다. 도 19를 참조하여 설명하면, 제1 센서값이 S1이고, 제2 센서값이 S2인 경우 D의 회전 각도가 산출될 수 있다.When the difference between the first number and the second number is 1, the
제1 센서값과 제2 센서값의 조합에 따른 모터(320)의 회전 각도는 아래의 수학식에 의해 산출될 수 있다.The rotation angle of the
[수학식][Equation]
여기서, MA는 모터(320)의 실제 회전 각도, s1은 제1 센서값, s2는 제2 센서값, n은 제2 개수를 나타낸다.Here, MA represents the actual rotation angle of the
제어 장치(400)는 복수의 제1 부분 각도 범위(RD1~RD7)별 제1 센서값의 변화 및 복수의 제2 부분 각도 범위(RE1~RE8)별 제2 센서값의 변화를 저장할 수 있다. 그리하여, 제1 자계 센서(713) 및 제2 자계 센서(723)로부터 제1 센서값 및 제2 센서값이 수신되는 경우 제어 장치(400)는 제1 센서값 및 제2 센서값을 전술한 수학식에 적용하여 모터(320)의 실제 회전 각도를 산출할 수 있다.The
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 자세 조절 방법을 나타낸 흐름도이다.Figure 20 is a flowchart showing a posture adjustment method according to an embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, 제어 장치(400)는 피드백 제어를 통하여 대상물(20)의 자세를 조절할 수 있다.Referring to FIG. 20, the
우선, 제어 장치(400)는 대상물(20)의 자세 조절을 위한 제어 명령를 입력 받을 수 있다. 제어 명령이 입력됨에 따라 제어 장치(400)는 제어 명령에 대응하여 구동 장치(301, 302)에 구비된 모터(320)를 구동시키고, 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다. 모터(320)의 회전 각도 판단은 자계 센서(363)의 센서값이 참조되어 판단될 수 있다.First, the
그리고, 제어 장치(400)는 모터(320)의 회전 각도를 참조하여 대상물(20)의 자세를 조절할 수 있다. 즉, 제어 장치(400)는 모터(320)의 회전 각도가 목표 임계 범위에 포함될 때까지 감지부(360)의 감지 결과 즉, 자계 센서(363)의 센서값을 참조하여 모터(320)를 피드백 제어하는 것이다.Additionally, the
모터(320)의 회전 각도를 판단함에 있어서, 제어 장치(400)는 목표 회전 각도와 감지부(360)의 감지 결과를 참조하여 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다. 복수의 블레이드 각각에 대하여 산출된 센서값은 모터(320)의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위에 각각 대응될 수 있다. 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위 중 목표 회전 각도에 대응되는 부분 각도 범위를 기준 각도 범위로 결정할 수 있다. 그리고, 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위별로 자계 센서(363)에 의해 출력된 센서값에 대응하는 모터(320)의 예측 회전 각도를 산출하고, 복수의 부분 각도 범위 중 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 모터(320)의 회전 각도인 것으로 판단할 수 있다.In determining the rotation angle of the
또는, 모터(320)의 회전 각도를 판단함에 있어서, 제어 장치(400)는 제1 감지부(510)의 감지 결과와 제2 감지부(520)의 감지 결과를 참조하여 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 타겟(610)이 하나의 제1 블레이드(611)를 포함하고, 제2 타겟(620)이 복수의 제2 블레이드(621)를 포함하는 경우 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위 중 제1 자계 센서(513)의 제1 센서값에 대응되는 부분 각도 범위를 기준 각도 범위로 결정할 수 있다. 그리고, 제어 장치(400)는 복수의 부분 각도 범위별로 제2 자계 센서(523)에 의해 출력된 제2 센서값에 대응하는 모터(320)의 예측 회전 각도를 산출하고, 복수의 제2 부분 각도 범위 중 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 모터(320)의 회전 각도인 것으로 판단할 수 있다.Alternatively, in determining the rotation angle of the
한편, 제1 타겟(810)이 제1 개수의 제1 블레이드(811)를 포함하고, 제2 타겟(820)이 제2 개수의 제2 블레이드를 포함하며, 제1 개수와 제2 개수가 1만큼의 차이를 갖는 경우 제어 장치(400)는 제1 센서값과 제2 센서값의 조합을 참조하여 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다. 이러한 경우 제어 장치(400)는 전술한 수학식을 참조하여 모터(320)의 회전 각도를 판단할 수 있다.Meanwhile, the
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the attached drawings, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features. You will understand that it exists. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
10: 자세 조절 장치
20: 대상물
100: 메인 몸체
201, 202: 회전 몸체
301, 302: 구동 장치
310: 베이스부
320: 모터
330: 로터
340: 동력 전달부
350, 610, 620, 810, 820: 타겟
351, 611, 621, 811, 821: 블레이드
360, 510, 520, 710, 720: 감지부
361, 511, 521, 711, 721: 기판
362, 512, 522, 712, 722: 코일
363, 513, 523, 713, 723: 자계 센서
370: 회전부
400: 제어 장치
410: 입력부
420: 저장부
430: 제어부
440: 모터 구동부
450: 센서값 수신부10: Posture adjustment device 20: Object
100:
301, 302: driving device 310: base portion
320: motor 330: rotor
340:
351, 611, 621, 811, 821: Blade
360, 510, 520, 710, 720: Sensing unit
361, 511, 521, 711, 721: substrate
362, 512, 522, 712, 722: coil
363, 513, 523, 713, 723: Magnetic field sensor
370: Rotating part
400: control device 410: input unit
420: storage unit 430: control unit
440: Motor driving unit 450: Sensor value receiving unit
Claims (20)
상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 제어 장치를 포함하되,
상기 구동 장치는,
자계를 발생시키고, 상기 발생된 자계의 변화를 감지하는 감지부; 및
상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 복수의 블레이드를 포함하여 상기 감지부에서 발생된 자계를 변화시키는 타겟을 포함하고,
상기 제어 장치는 목표 회전 각도와 상기 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 자세 조절 장치.A driving device including a motor to generate driving force; and
It includes a control device that adjusts the posture of the object by referring to the rotation angle of the motor,
The driving device is,
A sensing unit that generates a magnetic field and detects changes in the generated magnetic field; and
A target that rotates by the driving force of the motor and includes a plurality of blades to change the magnetic field generated by the sensing unit,
The control device is a posture control device that determines the rotation angle of the motor by referring to the target rotation angle and the detection result of the sensor.
상기 감지부는,
자계를 발생시키는 코일; 및
상기 복수의 블레이드에 의해 변화된 자계를 감지하여 상기 복수의 블레이드 각각에 대하여 산출된 센서값을 순차적으로 출력하는 자계 센서를 포함하는 자세 조절 장치.According to claim 1,
The sensing unit,
A coil that generates a magnetic field; and
A posture control device comprising a magnetic field sensor that detects a magnetic field changed by the plurality of blades and sequentially outputs sensor values calculated for each of the plurality of blades.
상기 복수의 블레이드 각각에 대하여 산출된 센서값은 상기 모터의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위에 각각 대응되고,
상기 제어 장치는 상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 목표 회전 각도에 대응되는 부분 각도 범위를 상기 모터의 회전 각도의 판단을 위하여 이용되는 기준 각도 범위로 결정하는 자세 조절 장치.According to clause 2,
The sensor values calculated for each of the plurality of blades respectively correspond to a plurality of different partial angle ranges among the rotation angle range of the motor,
The control device determines a partial angle range corresponding to the target rotation angle among the plurality of partial angle ranges as a reference angle range used to determine the rotation angle of the motor.
상기 제어 장치는,
상기 복수의 부분 각도 범위별로 상기 자계 센서에 의해 출력된 센서값에 대응하는 상기 모터의 예측 회전 각도를 산출하고,
상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 상기 모터의 회전 각도인 것으로 판단하는 자세 조절 장치.According to clause 3,
The control device is,
Calculating a predicted rotation angle of the motor corresponding to a sensor value output by the magnetic field sensor for each of the plurality of partial angle ranges,
A posture adjustment device that determines that a predicted rotation angle calculated with respect to the reference angle range among the plurality of partial angle ranges is the rotation angle of the motor.
상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 제어 장치를 포함하되,
상기 구동 장치는,
제1 자계를 발생시키고, 상기 제1 자계의 변화를 감지하는 제1 감지부;
제2 자계를 발생시키고, 상기 제2 자계의 변화를 감지하는 제2 감지부;
상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 하나의 제1 블레이드를 포함하여 상기 제1 자계를 변화시키는 제1 타겟; 및
상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 복수의 제2 블레이드를 포함하여 상기 제2 자계를 변화시키는 제2 타겟을 포함하고,
상기 제어 장치는 상기 제1 감지부의 감지 결과와 상기 제2 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 자세 조절 장치.A driving device including a motor to generate driving force; and
It includes a control device that adjusts the posture of the object by referring to the rotation angle of the motor,
The driving device is,
a first detection unit that generates a first magnetic field and detects changes in the first magnetic field;
a second detection unit that generates a second magnetic field and detects changes in the second magnetic field;
a first target that rotates by the driving force of the motor and includes one first blade to change the first magnetic field; and
A second target that rotates by the driving force of the motor and includes a plurality of second blades to change the second magnetic field,
The control device determines the rotation angle of the motor by referring to the detection result of the first detection unit and the detection result of the second detection unit.
상기 제1 감지부는,
상기 제1 자계를 발생시키는 제1 코일; 및
상기 제1 블레이드에 의해 변화된 제1 자계를 감지하여 제1 센서값을 출력하는 제1 자계 센서를 포함하고,
상기 제2 감지부는,
상기 제2 자계를 발생시키는 제2 코일; 및
상기 복수의 제2 블레이드에 의해 변화된 제2 자계를 감지하여 제2 센서값을 출력하는 제2 자계 센서를 포함하는 자세 조절 장치.According to claim 5,
The first detection unit,
a first coil generating the first magnetic field; and
It includes a first magnetic field sensor that detects a first magnetic field changed by the first blade and outputs a first sensor value,
The second detection unit,
a second coil generating the second magnetic field; and
A posture control device comprising a second magnetic field sensor that detects a second magnetic field changed by the plurality of second blades and outputs a second sensor value.
상기 복수의 제2 블레이드 각각에 대하여 산출된 제2 센서값은 상기 모터의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위에 각각 대응되고,
상기 제어 장치는 상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 제1 자계 센서의 제1 센서값에 대응되는 부분 각도 범위를 상기 모터의 회전 각도의 판단을 위하여 이용되는 기준 각도 범위로 결정하는 자세 조절 장치.According to clause 6,
The second sensor values calculated for each of the plurality of second blades respectively correspond to a plurality of different partial angle ranges among the rotation angle range of the motor,
The control device determines a partial angle range corresponding to the first sensor value of the first magnetic field sensor among the plurality of partial angle ranges as a reference angle range used to determine the rotation angle of the motor.
상기 제어 장치는,
상기 복수의 부분 각도 범위별로 상기 제2 자계 센서에 의해 출력된 제2 센서값에 대응하는 상기 모터의 예측 회전 각도를 산출하고,
상기 복수의 제2 부분 각도 범위 중 상기 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 상기 모터의 회전 각도인 것으로 판단하는 자세 조절 장치.According to clause 7,
The control device is,
Calculating a predicted rotation angle of the motor corresponding to a second sensor value output by the second magnetic field sensor for each of the plurality of partial angle ranges,
A posture adjustment device that determines that the predicted rotation angle calculated with respect to the reference angle range among the plurality of second partial angle ranges is the rotation angle of the motor.
상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 제어 장치를 포함하되,
상기 구동 장치는,
제1 자계를 발생시키고, 상기 제1 자계의 변화를 감지하는 제1 감지부;
제2 자계를 발생시키고, 상기 제2 자계의 변화를 감지하는 제2 감지부;
상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 제1 개수의 제1 블레이드를 포함하여 상기 제1 자계를 변화시키는 제1 타겟; 및
상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 상기 제1 개수에 대하여 사전에 설정된 차이를 갖는 제2 개수의 제2 블레이드를 포함하여 상기 제2 자계를 변화시키는 제2 타겟을 포함하고,
상기 제어 장치는 상기 제1 감지부의 감지 결과와 상기 제2 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 자세 조절 장치.A driving device including a motor to generate driving force; and
It includes a control device that adjusts the posture of the object by referring to the rotation angle of the motor,
The driving device is,
a first detection unit that generates a first magnetic field and detects changes in the first magnetic field;
a second detection unit that generates a second magnetic field and detects changes in the second magnetic field;
a first target that rotates by the driving force of the motor and includes a first number of first blades to change the first magnetic field; and
A second target that rotates by the driving force of the motor and includes a second number of second blades having a preset difference with respect to the first number to change the second magnetic field,
The control device determines the rotation angle of the motor by referring to the detection result of the first detection unit and the detection result of the second detection unit.
상기 제1 개수와 제2 개수의 차이는 1을 포함하는 자세 조절 장치.According to clause 9,
A posture control device wherein the difference between the first number and the second number includes 1.
상기 제1 감지부는,
상기 제1 자계를 발생시키는 제1 코일; 및
상기 제1 개수의 제1 블레이드에 의해 변화된 제1 자계를 감지하여 제1 센서값을 출력하는 제1 자계 센서를 포함하고,
상기 제2 감지부는,
상기 제2 자계를 발생시키는 제2 코일; 및
상기 제2 개수의 제2 블레이드에 의해 변화된 제2 자계를 감지하여 제2 센서값을 출력하는 제2 자계 센서를 포함하는 자세 조절 장치.According to clause 9,
The first detection unit,
a first coil generating the first magnetic field; and
It includes a first magnetic field sensor that detects a first magnetic field changed by the first number of first blades and outputs a first sensor value,
The second detection unit,
a second coil generating the second magnetic field; and
A posture control device comprising a second magnetic field sensor that detects a second magnetic field changed by the second number of second blades and outputs a second sensor value.
상기 제어 장치는 상기 제1 센서값과 상기 제2 센서값의 조합을 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 자세 조절 장치.According to claim 11,
The control device is a posture control device that determines the rotation angle of the motor by referring to a combination of the first sensor value and the second sensor value.
상기 제어 명령에 대응하여 구동 장치에 구비된 모터를 구동시키는 단계;
상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계; 및
상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 단계를 포함하되,
상기 구동 장치는,
자계를 발생시키고, 상기 발생된 자계의 변화를 감지하는 감지부; 및
상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 복수의 블레이드를 포함하여 상기 감지부에서 발생된 자계를 변화시키는 타겟을 포함하고,
상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는 목표 회전 각도와 상기 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계를 포함하는 자세 조절 방법.Receiving a control command to adjust the posture of an object;
Driving a motor provided in a driving device in response to the control command;
determining a rotation angle of the motor; and
Including the step of adjusting the posture of the object with reference to the rotation angle of the motor,
The driving device is,
A sensing unit that generates a magnetic field and detects changes in the generated magnetic field; and
A target that rotates by the driving force of the motor and includes a plurality of blades to change the magnetic field generated by the sensing unit,
The step of determining the rotation angle of the motor includes determining the rotation angle of the motor with reference to the target rotation angle and the detection result of the sensor.
상기 감지부는,
자계를 발생시키는 코일; 및
상기 복수의 블레이드에 의해 변화된 자계를 감지하여 상기 복수의 블레이드 각각에 대하여 산출된 센서값을 순차적으로 출력하는 자계 센서를 포함하는 자세 조절 방법.According to claim 13,
The sensing unit,
A coil that generates a magnetic field; and
A posture adjustment method including a magnetic field sensor that detects a magnetic field changed by the plurality of blades and sequentially outputs sensor values calculated for each of the plurality of blades.
상기 복수의 블레이드 각각에 대하여 산출된 센서값은 상기 모터의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위에 각각 대응되고,
상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는,
상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 목표 회전 각도에 대응되는 부분 각도 범위를 상기 모터의 회전 각도의 판단을 위하여 이용되는 기준 각도 범위로 결정하는 단계;
상기 복수의 부분 각도 범위별로 상기 자계 센서에 의해 출력된 센서값에 대응하는 상기 모터의 예측 회전 각도를 산출하는 단계; 및
상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 상기 모터의 회전 각도인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 자세 조절 방법.According to claim 14,
The sensor values calculated for each of the plurality of blades respectively correspond to a plurality of different partial angle ranges among the rotation angle range of the motor,
The step of determining the rotation angle of the motor is,
determining a partial angle range corresponding to the target rotation angle among the plurality of partial angle ranges as a reference angle range used to determine the rotation angle of the motor;
calculating a predicted rotation angle of the motor corresponding to a sensor value output by the magnetic field sensor for each of the plurality of partial angle ranges; and
A posture adjustment method comprising determining that a predicted rotation angle calculated with respect to the reference angle range among the plurality of partial angle ranges is the rotation angle of the motor.
상기 제어 명령에 대응하여 구동 장치에 구비된 모터를 구동시키는 단계;
상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계; 및
상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 단계를 포함하되,
상기 구동 장치는,
제1 자계를 발생시키고, 상기 제1 자계의 변화를 감지하는 제1 감지부;
제2 자계를 발생시키고, 상기 제2 자계의 변화를 감지하는 제2 감지부;
상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 하나의 제1 블레이드를 포함하여 상기 제1 자계를 변화시키는 제1 타겟; 및
상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 복수의 제2 블레이드를 포함하여 상기 제2 자계를 변화시키는 제2 타겟을 포함하고,
상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는 상기 제1 감지부의 감지 결과와 상기 제2 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계를 포함하는 자세 조절 방법.Receiving a control command to adjust the posture of an object;
Driving a motor provided in a driving device in response to the control command;
determining a rotation angle of the motor; and
Including the step of adjusting the posture of the object with reference to the rotation angle of the motor,
The driving device is,
a first detection unit that generates a first magnetic field and detects changes in the first magnetic field;
a second detection unit that generates a second magnetic field and detects changes in the second magnetic field;
a first target that rotates by the driving force of the motor and includes one first blade to change the first magnetic field; and
A second target that rotates by the driving force of the motor and includes a plurality of second blades to change the second magnetic field,
The step of determining the rotation angle of the motor includes determining the rotation angle of the motor with reference to the detection result of the first detection unit and the detection result of the second detection unit.
상기 제1 감지부는,
상기 제1 자계를 발생시키는 제1 코일; 및
상기 제1 블레이드에 의해 변화된 제1 자계를 감지하여 제1 센서값을 출력하는 제1 자계 센서를 포함하고,
상기 제2 감지부는,
상기 제2 자계를 발생시키는 제2 코일; 및
상기 복수의 제2 블레이드에 의해 변화된 제2 자계를 감지하여 제2 센서값을 출력하는 제2 자계 센서를 포함하는 자세 조절 방법.According to claim 16,
The first detection unit,
a first coil generating the first magnetic field; and
It includes a first magnetic field sensor that detects a first magnetic field changed by the first blade and outputs a first sensor value,
The second detection unit,
a second coil generating the second magnetic field; and
A posture adjustment method comprising a second magnetic field sensor that detects a second magnetic field changed by the plurality of second blades and outputs a second sensor value.
상기 복수의 제2 블레이드 각각에 대하여 산출된 제2 센서값은 상기 모터의 회전 각도 범위 중 서로 다른 복수의 부분 각도 범위에 각각 대응되고,
상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는,
상기 복수의 부분 각도 범위 중 상기 제1 자계 센서의 제1 센서값에 대응되는 부분 각도 범위를 상기 모터의 회전 각도의 판단을 위하여 이용되는 기준 각도 범위로 결정하는 단계;
상기 복수의 부분 각도 범위별로 상기 제2 자계 센서에 의해 출력된 제2 센서값에 대응하는 상기 모터의 예측 회전 각도를 산출하는 단계; 및
상기 복수의 제2 부분 각도 범위 중 상기 기준 각도 범위에 대하여 산출된 예측 회전 각도를 상기 모터의 회전 각도인 것으로 판단하는 단계를 포함하는 자세 조절 방법.According to claim 17,
The second sensor values calculated for each of the plurality of second blades respectively correspond to a plurality of different partial angle ranges among the rotation angle range of the motor,
The step of determining the rotation angle of the motor is,
determining a partial angle range corresponding to the first sensor value of the first magnetic field sensor among the plurality of partial angle ranges as a reference angle range used to determine the rotation angle of the motor;
calculating a predicted rotation angle of the motor corresponding to a second sensor value output by the second magnetic field sensor for each of the plurality of partial angle ranges; and
A posture adjustment method comprising determining that a predicted rotation angle calculated with respect to the reference angle range among the plurality of second partial angle ranges is the rotation angle of the motor.
상기 제어 명령에 대응하여 구동 장치에 구비된 모터를 구동시키는 단계;
상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계; 및
상기 모터의 회전 각도를 참조하여 대상물의 자세를 조절하는 단계를 포함하되,
상기 구동 장치는,
제1 자계를 발생시키고, 상기 제1 자계의 변화를 감지하는 제1 감지부;
제2 자계를 발생시키고, 상기 제2 자계의 변화를 감지하는 제2 감지부;
상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 제1 개수의 제1 블레이드를 포함하여 상기 제1 자계를 변화시키는 제1 타겟; 및
상기 모터의 구동력에 의해 회전하고, 상기 제1 개수에 대하여 사전에 설정된 차이를 갖는 제2 개수의 제2 블레이드를 포함하여 상기 제2 자계를 변화시키는 제2 타겟을 포함하고,
상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는 상기 제1 감지부의 감지 결과와 상기 제2 감지부의 감지 결과를 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계를 포함하는 자세 조절 방법.Receiving a control command to adjust the posture of an object;
Driving a motor provided in a driving device in response to the control command;
determining a rotation angle of the motor; and
Including the step of adjusting the posture of the object with reference to the rotation angle of the motor,
The driving device is,
a first detection unit that generates a first magnetic field and detects changes in the first magnetic field;
a second detection unit that generates a second magnetic field and detects changes in the second magnetic field;
a first target that rotates by the driving force of the motor and includes a first number of first blades to change the first magnetic field; and
A second target that rotates by the driving force of the motor and includes a second number of second blades having a preset difference with respect to the first number to change the second magnetic field,
The step of determining the rotation angle of the motor includes determining the rotation angle of the motor with reference to the detection result of the first detection unit and the detection result of the second detection unit.
상기 제1 감지부는,
상기 제1 자계를 발생시키는 제1 코일; 및
상기 제1 개수의 제1 블레이드에 의해 변화된 제1 자계를 감지하여 제1 센서값을 출력하는 제1 자계 센서를 포함하고,
상기 제2 감지부는,
상기 제2 자계를 발생시키는 제2 코일; 및
상기 제2 개수의 제2 블레이드에 의해 변화된 제2 자계를 감지하여 제2 센서값을 출력하는 제2 자계 센서를 포함하고,
상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계는 상기 제1 센서값과 상기 제2 센서값의 조합을 참조하여 상기 모터의 회전 각도를 판단하는 단계를 포함하는 자세 조절 방법.According to clause 19,
The first detection unit,
a first coil generating the first magnetic field; and
It includes a first magnetic field sensor that detects a first magnetic field changed by the first number of first blades and outputs a first sensor value,
The second detection unit,
a second coil generating the second magnetic field; and
It includes a second magnetic field sensor that detects a second magnetic field changed by the second number of second blades and outputs a second sensor value,
The determining the rotation angle of the motor includes determining the rotation angle of the motor with reference to a combination of the first sensor value and the second sensor value.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/KR2022/020775 WO2024005287A1 (en) | 2022-06-29 | 2022-12-20 | Orientation adjustment apparatus and method |
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