KR20130038796A - 비접촉 자기 선형 위치 센서 - Google Patents
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Abstract
위치 센서에서, 2개의 필드 센서는 탐지할 이동과 평행한 라인을 따라 배치된다. 2개의 자석은 그들의 위치가 센서의 출력 간의 차이의 선형 또는 대략 선형 함수이도록 자기장을 생성하기 위해, 서로 일정한 각도로 배치된다.
Description
본 발명은 선형 위치 센서와 같은 자기 위치 센서에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 자석의 위치에 따라 변하는 신호를 생성하도록 구성된 복수의 자석을 구비한 센서에 관한 것이다.
비접촉 위치 센서는 해당 분야에서 널리 주지되어 있다. 하나의 종류의 비접촉 센서는 위치가 측정될 컴포넌트에 부착된 자석과, 부착된 자석에 의해 생성된 자기장을 탐지하기 위한 고정된 위치의 자계 센서를 사용하거나, 또는 그 역도 가능하다. 센서는 센서의 위치에서의 자계 강도를 측정하고 탐지된 자계 강도는 자석의 위치를 계산하기 위해 사용된다. 그러나, 측정된 자계 강도는 선형 함수가 아니어서 계산이 복잡하다.
이러한 어려움을 극복하기 위해, 몇몇 위치 센서는 거리에 대한 선형 응답을 얻기 위해 자속선(magnetic flux line)을 수정하기 위해, 2 이상의 자석, 복잡한 형상, 또는 측정될 거리 범위의 절반 크기의 하나 또는 두 개의 더 큰 자석을 사용한다. 예를 들어, 미국특허번호 제7,088,095호는 복잡한 형상의 1 또는 2개의 자석을 사용하고, 홀(Hall) 센서는 필드의 직교(orthogonal) 성분을 측정한다. 자석의 크기는 측정된 거리 범위만큼 크다.
미국특허번호 제7,268,536호는 탐지 영역 내에 일정한 필드를 만들도록 배열된 2개의 자석을 사용하고, 자전기(magnetoelectric) 변환기는 위치 측정값을 제공한다. 2개의 자석의 크기는 측정된 거리 범위의 절반만큼 크다. 다른 종래기술의 디바이스는 가능한 한 선형에 가까운 출력을 얻기 위해 자석으로부터 자기장 또는 자속선을 수정하기 위한 플럭스 디렉터(flux director)를 필요로 한다.
그러므로, 종래기술의 자기 디바이스의 결함을 보완하고, 비교적 작으며, 제조하기 쉽고, 실질적으로 선형의 신호를 출력하고, 플럭스 디렉터를 필요로 하지 않고, 다양한 높은 온도, 높은 습도, 및 높은 진동 환경에서 동작할 수 있는 물체가 횡단하는 거리를 측정하는 기기, 시스템, 및 방법이 필요하다.
본 발명의 주된 목적은 자석, 자계 센서, 및 논리회로를 구비한 선형 위치 센서를 제공하고, 그로 인해 2 이상의 자석의 형상 및/또는 배열이 실질적으로 일정한 자계 센서의 영역 내의 자속 밀도 및 자기장을 생성하여, 2 이상의 자석이 자계 센서에 대하여 이동할 때 자계 센서로부터의 선형 또는 대체로 선형인 응답을 만들어내는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 서로 접촉하지 않는 자석 및 자계 센서를 사용하여 물체의 선형 상대 이동을 탐지하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. 그러므로, 본 발명의 하나의 예로서, 2개의 자석은 자석의 이동 경로의 시작 및 종료 지점에서 측정된 자기장의 차이가 이동 거리와 선형관계가 되도록 탐지 영역 내의 자기장 또는 자속 밀도를 변경하는 방식으로 배열된다. 자석은 우리가 위치를 찾고자 하는 부분에 부착되고 자계 센서는 고정식이고, 또한 그 역도 가능하다. 자석 및 자계 센서는 서로 부착되지 않기 때문에, 이 기기는 비접촉 자기 선형 위치 센서이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공간 내의 물체의 상대적 위치를 탐지하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에서, 자계 센서 출력은 물체의 이동 경로의 시작 및 종료 지점에서 측정된 자기장 간의 차이이고, 이는 시작 지점에서부터의 자석의 거리 또는 이동에 선형 의존성을 가진다. 센서 출력을 측정함으로써, 다른 위치에 상대적인 자석의 거리 또는 위치가 획득되고, 그러므로 이 기기는 선형 위치 센서로서 동작한다.
두 자석은 자석이 선형으로 이동될 때, 자계 센서 위치에서 측정된 자기장의 차이가 자석의 거리 또는 이동과 선형 관계를 가지도록 자계 센서의 영역 내에 자기장 또는 자속선을 만들어내는 방식으로 배열되거나 방향조절된다.
본 발명의 다른 목적은 서로에 대하여 사전 결정된 각도로 향하는 자석을 사용하는 것이다. 두 자석의 자기 방향 사이의 각도는 바람직하게는 90도이지만, 이는 (i) 둘러싸는 재료, (ii) 자계 센서 간 거리, 및 (iii) 자계 센서의 축과 자계 센서 또는 자석의 이동 경로 사이의 거리에 의존하여 조절될 수 있다. 자석의 강도는 거리 측정에 대한 해상도의 요구사항에 따라 또는 전체적인 선형 위치 센서 해상도의 요구사항에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자석이 공간적으로 고정되어 있고, 자계 센서가 자석에 상대적으로 이동하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. 그러므로, 이동하는 물체 내에 자석을 부착하는 대신에, 자석이 고정된 위치에 있을 수 있고, 두 자계 센서의 복수의 세트가 이동하는 물체(들)에 부착될 수 있다. 2 이상의 고정된 자석 및 이동하는 부분에 부착된 복수의 자계 센서의 사용은 기기의 특수한 사용에 의존하여 복수의 부분의 위치를 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 협소한 위치에 사용이 용이한 소형 컴포넌트를 제공하는 것 및 비용을 줄이는 것이다. 본 발명의 경우에서, 자석은 전형적으로 측정할 거리 범위(예컨대, 20mm)에 비해 작다(예컨대, 3mm 길이 및 2mm 직경). 자석의 형상은 제조하기 용이한 원통 또는 막대 형상인 것이 바람직하다. 대안으로서, 더욱 복잡한 기하학적 구조의 자석이 센서 출력을 더 선형화시키기 위해 사용될 수 있다. 단면은 예컨대, 정방형, 직방형, 원형, 타원형, 또는 삼각형일 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 물체의 이동 경로의 종료 지점에 놓인 2개의 필드 센서를 가진 선형 위치 센서를 제공하는 것이다. 이것은 시작 및 종료 지점에서 탐지된 자기장 또는 자속선의 차이가 물체에 의해 진행된 거리와 선형 관계라는 점에서 임의의 종래기술과의 기본적으로 다르다. 최종 출력은 두 센서에 의해 탐지된 필드의 차이로부터 얻어진다. 그 결과, 주변 필드로 인한 측정값에 대한 임의의 영향은 자동으로 상쇄된다.
본 발명은 정밀한 위치 측정이 요구되는, 트랜스미션 클러치(transmission clutch)와 같은, 선형으로 이동하는 임의의 디바이스에 적용될 수 있다. 적용되는 힘의 크기를 판정하기 위해 제동에 사용될 수 있다. 각 이동이 곡률반경에 비해 작을 때, 회전하는 물체의 외주에서의 각 이동(angular movement)이 선형 이동으로 근사화될 수 있는 경우에, 각도 센서로 사용될 수도 있다. 또한, 이 센서는 엔진의 피스톤에 사용될 수 있다.
본 발명의 몇몇 예시적인 실시예는 대략 20mm까지의 물체의 선형 변위를 탐지하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명은 직렬로 놓인 이러한 복수의 선형 위치 센서의 사용을 결합함으로써 20mm의 복수 배까지의 물체 선형 변위를 측정하도록 확장가능할 수 있다.
자석은 아교(glue)와 같은 접착제를 사용하여 제 위치에 고정될 수 있다. 용접은 바람직하지는 않지만, 사용될 수도 있다.
측정 민감도 및 정확도를 향상시키기 위해, 자석 쌍 내의 각각의 자석의 위치(즉, 자석 사이의 각도)는 이동하는 물체가 하나의 궤적을 따라 이동할 때 변경될 수 있다. 즉, 자석 사이의 각도는 물체가 하나의 종료지점에서 다른 종료지점으로 기지의 경로를 따라 지나갈 때 90도보다 작은 각도에서 90도보다 큰 각도의 범위일 수 있다.
본 발명에 따른 자계 센서는 플럭스게이트(fluxgate), 홀(Hall) 또는 임의의 다른 적합한 자계 센서일 수 있다.
자석 사이의 각도는 90도가 바람직하지만, 기기가 사용되는 애플리케이션을 기초로 조절될 수 있다. 주변 재료가 자기장을 왜곡시킬 수 있는 애플리케이션에서, 각도가 조절되거나, 또는 자계 센서의 출력에 조절이 적용될 수 있다.
논리회로에 의한 출력 신호의 프로세싱은 온도, 다른 환경, 또는 디바이스 특정 요인에 대하여 보상하는 것을 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 자석은 2개의 막대 또는 원통인 것이 바람직하다.
대안으로서, 아령 형상의 자석이 사용될 수 있고, 자석은 기기가 오퍼레이팅할 환경으로부터 자석을 보호하기 위해 플라스틱 내에 인케이싱될(encased) 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는 아래의 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 자석을 도시하는 개략적인 도면이다.
도 2a는 도 1에 도시된 자석 쌍을 가진 본 발명의 하나의 실시예에 따른 센서를 도시하는 개략적인 도면이다.
도 2b는 도 2a의 센서로부터의 자속선을 도시하는 개략적인 도면이다.
도 3a는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 센서로부터 시뮬레이팅된 데이터를 보여주는 플롯의 도면이다.
도 3b는 도 3a의 데이터의 잔여값을 보여주는 플롯의 도면이다.
도 4a는 본 발명에 따른 센서로부터의 시뮬레이팅된 데이터를 보여주는 플롯의 도면이다.
도 4b는 도 4a의 데이터의 잔여값을 보여주는 플롯의 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 센서로부터 취해진 측정값의 선형성을 보여주는 플롯의 도면이다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 자석을 도시하는 개략적인 도면이다.
도 2a는 도 1에 도시된 자석 쌍을 가진 본 발명의 하나의 실시예에 따른 센서를 도시하는 개략적인 도면이다.
도 2b는 도 2a의 센서로부터의 자속선을 도시하는 개략적인 도면이다.
도 3a는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 센서로부터 시뮬레이팅된 데이터를 보여주는 플롯의 도면이다.
도 3b는 도 3a의 데이터의 잔여값을 보여주는 플롯의 도면이다.
도 4a는 본 발명에 따른 센서로부터의 시뮬레이팅된 데이터를 보여주는 플롯의 도면이다.
도 4b는 도 4a의 데이터의 잔여값을 보여주는 플롯의 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 센서로부터 취해진 측정값의 선형성을 보여주는 플롯의 도면이다.
본 발명의 몇 가지 바람직한 실시예가 설명의 목적으로 서술되었으나, 본 발명이 도면에 특별하게 도시되지 않은 다른 형태로 실시될 수도 있음을 이해해야 한다. 도면은 본 발명의 하나 이상의 목적을 달성하기 위한 시스템 구조 및 시스템을 사용하는 방법에 관하여 설명될 것이다. 도면에서, 유사한 참조번호는 처음부터 끝까지 유사한 엘리먼트를 의미한다.
먼저, 도 1을 참조하면 자계 방향(104)을 나타내는 자기장(B)과 나란한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자석(100)이 도시되어 있다. 자석(100)은 대략 2밀리미터의 직경을 가진 와이어로 만들어질 수 있다. 이러한 와이어는 와이어가 자석(100)의 세로축(x-방향)에 대하여 대략 45도 각도인 면(102)을 가지도록 절단될 수 있다. 자석(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 세로 방향을 따라 측정하여 대략 3밀리미터의 최대 길이, 및 세로 방향을 따라 측정하여 대략 1밀리미터의 최소 길이를 가질 수 있다. 와이어 및 자석(100)은 원형 단면을 가질 수 있으나, 예컨대, 타원 또는 다른 비원형 단면과 같은 다른 단면이 사용될 수도 있다. 단면 직경이 세로 방향으로 자석의 전체 길이를 따라 동일할 필요는 없다. 자석(100)을 만들기 위해 사용되는 재료에 있어서 몇 가지 변형이 예상되며 이는 허용가능하다.
바람직하게는, 자석(100)은 동질성 재료, 결정 또는 비결정질 중 하나, 또는 결정과 비결정질 재료의 조합으로 만들어지며, 이는 영구적으로 자화될 수 있고, 자석(100)은 잔류 자화(remanent magnetization)를 보유해야 한다. 비활성 상태(quiescent state)에서 자석(100)에 의해 생성된 자기장의 강도는 아래의 명세서로부터 쉽게 이해될 것이다. 잠재적으로 탐지가능한 최소 자기장은 자계 센서(204, 206)의 종류와 해상도 및 자속/자계의 강도에 의존한다.
이제, 도 2a를 참조하면 자석 쌍(212)을 형성하는 2개의 자석(100)을 포함한 본 발명의 하나의 실시예에 따른 선형 위치 센서 시스템(200)을 보여주는 개략적인 도면이 도시되어 있다. 선형 위치 센서 시스템(200)은 또한 옵션의 이동가능한 물체 몸체(202), 2개의 자계 센서(204, 206), 기판(208), 및 신호 프로세서 회로(210)를 포함한다.
각각의 자석(100)은 서로 인접하게 위치한다. 바람직하게는, 각각의 자석(100)은 자석의 각각의 세로축이 서로 대략 90도의 각도를 형성하도록 자석의 면(102)에서 서로 부착된다. 또한, 자석이 자석 쌍(212)과 동일한 자속 생성 특성을 가지도록 하는 방식으로 자화되는 한, 하나의 L 형상의 자석이 사용되는 것도 가능하다. 자석 쌍(212)은 옵션의 이동가능한 몸체(202) 상에 설치된다. 이동가능한 몸체(202)는 다른 시스템의 이동가능한 컴포넌트에 부착될 수 있다. 대안으로서, 선형 위치 센서 시스템(200)이 사용된 시스템의 이동가능한 컴포넌트는 자석 쌍(212)이 이동가능한 컴포넌트에 직접 부착되도록 수정될 수도 있다. 이동가능한 몸체(202) 및/또는 자석 쌍(212)이 부착되는 시스템의 컴포넌트는 도 2a에 도시된 바와 같이, 대략 20밀리미터의 이동 거리, D를 가진 실질적으로 선형인 이동 경로를 따를 수 있다.
2개의 자계 센서(204, 206)는 대략 24mm 떨어져 위치하고, 강철 블록 또는 PCB와 같은 기판(208)에 부착되는 것이 바람직하다. 2개의 자계 센서(204, 206)는 자석 쌍(212)의 이동 방향과 실질적으로 평행한 라인 위에 놓인다. 기판/강철 블록(208), 및 자계 센서(204, 206)는 이동가능한 몸체(202) 및/또는 자석 쌍(212)으로부터 대략 11밀리미터 거리에 있다. 그러므로, 그들이 서로 실질적으로 평행하게 이동할 때 선형 위치 센서 시스템(200)의 필드 생성부와 필드 감지부 사이에는 물리적 접촉은 존재하지 않는다.
대략 20밀리미터보다 큰 이동을 측정하기 위해 추가적인 자석 쌍 및 자계 센서가 기기에 추가될 수 있다. 예를 들어, 2개의 자석 쌍(212)은 서로 이격되고, 이동가능한 몸체(202)가 횡단할 의도된 방향과 평행한 라인 내에서 이동가능한 몸체(202)상에 설치될 수 있다. 추가적인 자계 센서는 자석 쌍의 라인과 평행한 라인 내에서 기판(208)에 추가될 수 있다.
자계 센서(204, 206)에 연결되어 있고, 자계 센서에 의해 출력된 전기 신호를 수신하는 프로세서(210)는 당업자들에게 주지되어 있는 논리회로를 사용하여 자석 쌍(212) 및/또는 이동가능한 몸체(202)의 변위를 계산한다. 예를 들어, 일반적인 프로세서는 2개의 독립된 자계 센서(204, 206)가 각각 신호를 출력하는 회로를 사용할 수 있고, 이 회로는 출력된 신호 간의 차이를 얻는다. 논리회로는 특정한 애플리케이션의 디바이스에 의해 요구되는 배치에 적합한 인쇄회로기판의 일부일 수 있다.
이제, 도 2b를 참조하면 자계 센서(204, 206) 및 자석 쌍(212)의 2개의 자석(100)에 의해 생성되는 자속선(Φ)을 보여주는 도면이 도시되어 있다.
이제, 도 3a를 참조하면 본 발명에 따른 선형 위치 센서 시스템(200)으로부터의 시뮬레이팅된 데이터를 도시하는 플롯의 도면이 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 대략 ±1%의 오차 범위 내로, 각각의 데이터 포인트에서, 밀리미터 단위로 측정된, 잔여값(residue)과 함께, 데이터에 대한 선형 핏(fit)이 만들어질 수 있다. 그러므로, 선형 위치 센서 시스템(200)은 시스템(200)으로부터 실제 데이터에 대하여 하나의 선을 핏팅함으로써 계산될 수 있고, 선형 위치 센서 시스템(200)으로부터의 거리와 동등한 출력 신호를 발생시키기 위해 자계 센서(204, 206)로부터의 출력 신호와 함께 보정 식이 사용될 수 있다.
실제로, 각각의 자계 센서(204, 206)는 그들이 탐지하는 자기장에 따라 전압을 출력한다. 자석 쌍(212) 또는 자석 쌍(212)이 부착되는 이동가능한 물체(202)의 거리는, 앞선 예에서, 대략 1%의 오차 내에서, 자석 쌍(212) 또는 이동되는 이동가능한 물체(202)의 거리를 나타내는 값을 출력하는, (예컨대, 논리회로를 사용하는) 직선 보정 식에 자계 센서(204) 및 자계 센서(206)에 의해 출력된 전압의 차이를 입력함으로써 추정될 수 있다.
이제, 도 4a를 참조하면 본 발명에 따른 선형 위치 센서 시스템(200)으로부터 시뮬레이팅된 데이터를 보여주는 다른 플롯의 도면이 도시되어 있다. 도 3a와 달리, 도 4a의 선형 위치 센서 시스템(200)은 도 3a에 도시된 것과 같은 선형 핏을 사용하는 대신 보정 데이터의 다항식 핏을 사용하여 설계된다. 더욱 상세하게는, 5차 다항식이 사용될 수 있고, 도 4b에 도시된 바와 같이, ±0.0134밀리미터의 오차를 제공한다. 그러므로, 자석 쌍(212) 또는 자석 쌍(212)이 부착되는 이동가능한 물체(202)의 거리는, 본 예에서 대략 ±0.0134밀리미터의 오차 내에서, 자석 쌍(212) 또는 이동되는 이동가능한 몸체(202)의 거리를 나타내는 값을 출력하는 앞서 서술된 다항식 보정 식에 자계 센서(204) 및 자계 센서(206)에 의해 출력된 전압차를 입력함으로써 추정될 수 있다.
또한, N 포인트 보정(N-points calibration)이 직선의 보정 라인을 얻기 위해 수행될 수 있다. 잔여값과 동등한 보정값이 직선 핏 식을 기초로 계산된 거리에 적용될 수 있다. 이러한 과정은 오차를 무시할 수 있는 값까지 줄일 수 있다.
선형 위치 센서 시스템(200)은 전체적으로 자계 센서(204, 206)에 또는 그 부근에 있는 플럭스 디렉터와 함께, 또는 플럭스 디렉터 없이 동작할 수 있다. (도시되지 않은) 플럭스 디렉터는 신호를 강화하기 위해 자계 센서(204, 206)를 향해 플럭스를 채널링하는데 사용될 수 있다. 선형 위치 센서 시스템(200)은 또한 가깝거나 먼 필수적인 소스로부터 주변 자기장에 대하여 보상하기 위해 쉴드(shield) 또는 주지된 다른 기술 사용할 수 있다.
본 발명은 앞서 서술한 것을 포함하여 다양한 사용법을 가진다. 본 발명의 하나의 예로서, 자석 쌍(212)은 승용차 또는 오프로드 유틸리티 차량의 모터의 피스톤, 로드(rod), 또는 다른 이동가능한 부재에 부착될(내장될) 수 있다.
본 발명의 특정한 현재 바람직한 실시예가 본 명세서에서 특정하게 서술되어 있으나, 본 발명이 속하는 당업자들은 본 명세서에 도시되고 서술된 다양한 실시예의 변형 및 수정이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있음을 이해될 것이다. 예를 들어, 자석 쌍(212)은 고정식일 수 있고, 자계 센서는 이동하는 물체 상에 또는 그 내부에 설치될 수 있다. 또한, 하나의 자석이 사용된다면, 선형성은 존재하지 않을 수 있지만, 주변 자속의 상쇄는 여전히 달성될 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 적용가능한 법률에 의해 요구되는 범위로만 제한되도록 의도되었다. 본 발명은 본 출원의 우선권을 주장하는 임의의 특허 출원, 또는 그로부터의 임의의 특허 공보에 첨부된 청구항에 의해서만 제한되는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (20)
- 상대 이동의 크기를 나타내는 전기 신호를 출력하는 센서 시스템으로서,
적어도 2개의 자계 센서;
그들 사이에 하나의 각도를 형성하고 서로 근접하게 놓인 적어도 2개의 자석; 및
상기 적어도 2개의 자계 센서의 출력 간의 차이의 함수인 상기 상대 이동의 크기를 판정하기 위한 회로를 포함하고,
상기 2개의 자석 및 적어도 2개의 자계 센서는 그들 간의 상대 이동을 위해 상기 2개의 자석과 적어도 2개의 자계 센서가 서로 접촉하지 않도록 설치되는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 나타내는 전기 신호를 출력하는 센서 시스템. - 제 1 항에 있어서, 상기 각도는 상기 2개의 자석의 각각의 세로축에 대하여 측정하여 대략 90도인 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 나타내는 전기 신호를 출력하는 센서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 2개의 자석은 대략 90도보다 작은 각도에서 대략 90도보다 큰 각도 사이까지 그들 사이의 상기 각도를 변경하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 나타내는 전기 신호를 출력하는 센서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 함수는 선형 함수인 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 나타내는 전기 신호를 출력하는 센서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 자계 센서는 이격되어 있고 기판에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 나타내는 전기 신호를 출력하는 센서 시스템.
- 제 5 항에 있어서, 상기 기판은 이동가능하거나 고정된 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 나타내는 전기 신호를 출력하는 센서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 2개의 자석은 이동가능한 물체에 고정된 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 나타내는 전기 신호를 출력하는 센서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 자계 센서는 이격되어 있고 이동가능한 기판에 부착되고, 상기 2개의 자석은 이동가능한 물체에 부착되어 있고, 상기 기판 및 상기 물체는 모두 서로 상대적으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 나타내는 전기 신호를 출력하는 센서 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 자계 센서, 상기 2개의 자석, 및 상기 회로는 승용차에 사용되는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 나타내는 전기 신호를 출력하는 센서 시스템.
- 상대 이동의 크기를 판정하는 방법으로서,
기판에 부착하기 위한 적어도 2개의 자계 센서를 제공하는 단계;
물체에 부착하기 위한 적어도 2개의 자석을 제공하는 단계; 및
상기 적어도 2개의 자계 센서의 출력 신호 간 차이의 함수인 상기 상대 이동을 판정하기 위해 상기 적어도 2개의 자계 센서 각각으로부터의 출력 신호를 수신하는 회로를 제공하는 단계를 포함하고,
상기 2개의 자석은 그 사이에 하나의 각도를 형성하도록 서로 근접하게 위치하고, 상기 2개의 자석 및 상기 적어도 2개의 자계 센서는 그들 간의 상대적 이동을 위해 상기 2개의 자석 및 상기 적어도 2개의 자계 센서가 서로 접촉하지 않도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법. - 제 10 항에 있어서, 보정 데이터를 사용하여 상기 함수를 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 자계 센서 중 하나 또는 모두, 상기 2개의 자석, 상기 물체, 또는 상기 기판의 현재 위치를 나타내는 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 자계 센서 중 하나 또는 모두, 상기 2개의 자석, 상기 물체, 또는 상기 기판에 의해 이동된 거리를 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 각도는 상기 2개의 자석의 각각의 세로축에 대하여 측정하여 대략 90도인 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 2개의 자석은 대략 90도보다 작은 각도에서 대략 90도보다 큰 각도까지 그들 사이의 상기 각도를 변경하도록 조절되는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 함수는 선형 함수인 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 자계 센서는 상기 기판상에서 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 기판은 이동가능하거나 고정된 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법.
- 제 10 항에 있어서, 적어도 2개의 자계 센서는 이격되어 있고 이동가능한 기판에 부착되고, 상기 2개의 자석은 상기 물체에 부착되어 있고, 상기 기판 및 상기 물체는 모두 서로에 대하여 이동가능한 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법.
- 제 10 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 자계 센서, 상기 2개의 자석, 및 상기 회로는 승용차에 사용되는 것을 특징으로 하는 상대 이동의 크기를 판정하는 방법.
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