센서모듈 상의 초점을 이동시키는 요인으로 고정된 장소의 경우는 시간 경과에 따른 태양의 위치변화를 들 수 있고, 시간에 따라 움직이는 물체 위의 경우에는 설치 장소의 위치 변화가 원인이 될 수 있다. 이러한 태양의 위치 변화는 급격히 변하는 것이 아니고 서서히 변한다.
홀딩모드는 태양의 초점이 센서모듈의 중앙에 위치하였을 때부터 동작을 시작한다. 일단 홀딩모드가 수행되면 초점이 센서모듈의 중심 좌표 부근에 있으므로, 센서모듈 전체를 스캔하는 것이 아니라 중앙으로부터 나선 방향으로 중앙좌표를 포함하여 주위 9개 픽셀에 대해서만 스캔을 수행하는 것이다. 이로써 센서 부분을 처리하는데 걸리는 시간과 시스템의 부하를 현격하게 줄일 수 있다.
그림 3.5는 홀딩 모드에 진입했을 경우 스캔 순서를 표시한 것으로 그림 상 에서 어둡게 된 부분은 중앙에서 초점이 좌측 상단으로 조금 이동한 상태의 예를 도시한 것이다. 이러한 상태에서 센서모듈의 상태를 A/ D 변환하여 그 때의 각 센서 값을 3D 그래프로 도시한 것을 그림 3.6에, 그 값을 표 3.1에 나타내었다. 센서용 집광렌즈에 의해 초점이 모인 곳과 그렇지 않은 곳의 값이 상대적으로 더욱더 현저한 차이가 남을 알 수 있다.
그림 3.5 홀딩모드에서의 센서 값 조사순서
F ig 3.5 S equence of s ens or v alue s canning in the holding mode
그림 3.6 센서모듈의 값을 8bit A/ D변환한 결과 3D 그래프 F ig 3.6 3D g raph of the 8bit A/ D converting res ults
x - Ax is
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
4 4 4 2 3 2 3 1 0 0 0
6 4 4 4 4 3 3 1 1 0 0
5 6 5 8 5 4 4 3 2 1 0
6 6 5 8 10 7 6 4 4 2 0
6 6 7 10 24 22 19 9 5 4 1
7 6 16 18 44 246 26 8 5 3 1
10 7 7 9 21 112 14 8 4 2 1
5 6 7 14 11 8 7 4 3 2 1
4 5 5 8 12 9 5 4 3 2 1
3 3 3 3 5 5 6 4 4 2 1
6 3 5 4 5 4 4 3 2 3 1
표 3.1 중앙에서 초점이 벗어날 때의 센서값 예 T able 3.1 Ex ample of s ens or module value
w hen focus is dev iated from center
센서모듈의 가운데 좌표를 최대 값으로 하여 주위에 균형을 이루던 값들이 태양의 위치변화 또는 시스템의 이동으로 인해 초점이 임의의 방향으로 이동하기 시작하면, 중앙 점 주위의 값들의 균형이 깨어져 이동하는 방향 쪽의 값들이 증가하기 시작한다.
탐색모드에서는 광센서의 각 픽셀과 픽셀 사이를 이산적으로 처리하고, 홀딩모드에서는 A/ D변환된 값들을 사용하여 연속적인 변화로 취급하여, 다음과 같은 식에 의해 물리적 분해능 이하의 오차를 계산할 수 있다.
ea * = ca
2 (am ax - amin) × ra [ deg ] (3.5)
ee
* = ca
2 (em ax - em in) × re [ deg ] (3.6)
여기서 ea*, ee*는 홀딩모드에서의 방위각 오차, 고도각 오차이다.
c a는 중심에 위치한 광센서의 A/ D변환된 값이고, amax , amin은 중심좌표를 기준으로 하였을 때 방위각 축의 좌우에 위치한 센서의 A / D변환된 값들 중에서 최대값과 최소값을 의미하고, emax , emin은 고도각 축의 상하에 위치한
센서의 A / D변환된 값들 중에서 최대값과 최소값을 의미한다.
이렇게 함으로써 초점이 중심 좌표를 벗어나 다른 좌표로 이동하기 전에 미세한 변화를 더욱 빨리 감지해 실시간으로 대응하는 모터 구동신호를 생성, 시스템의 위치를 보정함으로써 태양 위치 추적의 성능을 향상시키고, 각 광센서와 광센서 사이에 존재하는 물리적인 데드존을 보완하여 상대적으로 분해능을 높일 수 있다.