CN110476039A - 用于检测相对运动或相对位置的磁性装置 - Google Patents

用于检测相对运动或相对位置的磁性装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110476039A
CN110476039A CN201880023461.7A CN201880023461A CN110476039A CN 110476039 A CN110476039 A CN 110476039A CN 201880023461 A CN201880023461 A CN 201880023461A CN 110476039 A CN110476039 A CN 110476039A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
magnetic devices
magnet
relative
mobile device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880023461.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110476039B (zh
Inventor
福尔克尔·森夫特
约瑟夫·雷耶
阿明·韦德勒
尼古劳斯·塞茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Publication of CN110476039A publication Critical patent/CN110476039A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110476039B publication Critical patent/CN110476039B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/0202—Constructional details or processes of manufacture of the input device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/16—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying resistance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

本发明涉及一种在六个分量、即分别在笛卡尔坐标系的三个轴中和围绕该三个轴的三种位移和三种角旋转中检测第一对象和第二对象彼此的相对运动和/或相对位置的磁性装置(2)，其具有用于检测三种位移和三种角旋转的至少六个传感器单元(4)，其中每个传感器单元(4)具有至少一个磁体(16，18)以及磁阻传感器(6，8)，其中传感器单元(4)的至少一个磁体(16，18)可以相对于传感器单元(4)的磁阻传感器(6，8)运动，并且其中每个传感器单元(4)具有传感器方向(7，9)，其中磁阻传感器(6，8)沿着传感器方向(7，9)测量至少一个磁体(6，8)的位置。本发明还涉及具有这种磁性装置(2)的输入设备和移动输入设备。

Description

用于检测相对运动或相对位置的磁性装置
技术领域
本发明涉及一种用于检测两个对象、物品、主体等的相对运动或相对位置的磁性装置。此外，本发明涉及一种包括根据本发明的磁性装置的输入设备。
背景技术
相对运动描述了两个对象相对于彼此的位移或角旋转。相对位置是对象相对于彼此的合成位置。为了检测两个对象的这些相对运动和/或相对位置，普遍的是使用光电装置。这里，在大多数情况下，检测可动对象相对于固定对象的运动。描述了分量X、Y和Z中的位移。这些分量对应于笛卡尔XYZ坐标系中的位移。两个对象相对于彼此的角旋转由分量A、B和C来描述，它们分别表示围绕X、Y和Z轴的旋转。因此，在能相对于彼此自由运动的两个对象之间产生了六种不同的相对运动，即具有六个自由度。它们是三种不同的位移(X、Y和Z位移)以及三种不同的角旋转(A、B和C角旋转)。借助于这六种运动，可以表示具有六个自由度的两个对象之间的任何相对运动和/或相对位置。这可以通过转换Rx(A)、Ry(B)、Rz(C)和Txyz(X,Y,Z)来完成。
TRxyz(X,Y,Z,A,B,C)＝Txyz(X,Y,Z)·Rx(A)·Ry(B)·Rz(C)
DE3611337A1描述了一种光电装置，其容纳在塑料球体中并且同时检测可相对于彼此运动的两个对象的六个分量、特别是沿三个轴的位移(X，Y，Z)和围绕三个轴的角旋转(A，B，C)。为此，在固定的第一对象上设置六个LED。这些LED的光照射到设置在可动的第二对象处的狭缝光孔上。借助于第一对象所包括的位置敏感光检测器来检测穿过狭缝的光，因此获得了可相对于彼此运动的两个对象的位置和/或运动。借助于电子控制系统和计算单元(微处理器)，将两个对象的相对运动或相对位置作为分量X、Y、Z、A、B、C输出。
由于该光学传感器系统的光路的几何依赖性，上述传感器必须具有最小尺寸。因此，由于所使用的光学元件必须保持一定的距离以允许正确的光学成像，因此只能在有限的程度上实现小型化。此外，为了检测所有六种位移和旋转坐标(X、Y、Z和A、B、C)，需要包括LED、狭缝光孔和检测器的至少六个传感器单元。这产生所需部件的最少数量。结果，对用于检测相对运动和相对位置的光电装置的全面小型化造成了限制。
此外，光电部件就其本质而言对污染敏感。例如，在光路中不得有任何异物，例如污垢或灰尘，这会干扰光学成像。因此，需要优选封闭的清洁环境。
用于检测相对运动和/或相对位置的装置尤其用于工业应用中。一方面，这些装置例如可以用于检测两个对象例如在车辆等的试验台和测量系统中的力、力矩、运动和/或位置。另一方面，这些装置用于控制机器人或用在虚拟设计中、特别是3D设计软件中。因此，包括这种装置的输入设备(例如3D鼠标)可用于在虚拟的3D环境中使对象运动，或者用于使使用者能够通过3D景观进行操纵。优选地，这些输入设备用于借助于CAD程序来产生3D设计。另外，用于检测相对运动和/或相对位置的装置可以用在操纵杆、游戏控制台、数据手套、计算机键盘、计算机鼠标、触控板或触摸板中。在此，优选通过小型化实现在电子设备中的节省空间的集成。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于检测相对运动和/或相对位置的磁性装置，其具有小尺寸和简单的结构。此外，本发明的目的是提供一种具有这种磁性装置并且也具有小尺寸和简单的结构的输入设备。
上述目的通过根据权利要求1的磁性装置、根据权利要求18的输入设备和根据权利要求19的移动输入设备来实现。
根据本发明的磁性装置用于在六个分量、特别是笛卡尔坐标系的三个轴中三种位移以及分别围绕笛卡尔坐标系的三个轴的三种种角旋转中检测第一对象和第二对象相对于彼此的相对运动和/或相对位置，其包括用于检测三种位移和三种角旋转的至少六个传感器单元。每个传感器单元包括至少一个磁体以及一个磁阻传感器，其中传感器单元的至少一个磁体能相对于传感器单元的磁阻传感器运动。每个传感器单元具有传感器方向，磁阻传感器沿着该传感器方向测量至少一个磁体的位置。优选地，磁性装置包括用于检测三种位移和三种角旋转的正好六个传感器单元，其中每个传感器单元特别是正好包括一个磁体和与该磁体相关联的一个磁阻传感器。
特别地，传感器方向描述了传感器可以检测、优选测量磁体的变化、特别是运动所沿的方向。在此特别优选的是，当磁体运动时，仅测量基本上平行于传感器方向的运动部分。在此，磁体不必平行于传感器方向运动。例如，如果传感器方向是水平的并且磁体横向运动，则传感器仅测量磁体的平行于传感器方向的运动部分。在特别优选的实施方式中，传感器可以检测并区分正位置变化和负位置变化。在旋转(即，对象相对于彼此的一种以上的角旋转)期间，由于到旋转中心的距离，磁体描述了圆形运动。圆形运动的平移部分由传感器检测，而纯旋转部分几乎或完全被传感器忽略。
优选地，特别是在两个主体之间进行并且由磁性装置检测到的相对运动描述了沿着笛卡尔坐标系的轴的位移X、Y或Z(X、Y、Z轴)和/或围绕笛卡尔坐标系的轴的角旋转A、B、C。特别地，相对位置是通过位移和/或角旋转获得的位置。此外，位移和角旋转描述了两个对象的六个自由度。
还可以想到使用六个以上的传感器单元，并且多个传感器单元检测超定的相对运动和/或相对位置。因此，可以获得较高的测量精度、对测量的验证以及防故障性能。
优选地，磁阻传感器是一维传感器。一维传感器具有一维的(也称为线性的)传感器方向，沿着该传感器方向检测运动变化。这样的传感器的特点尤其在于体积小、价格便宜并且对故障具有很大程度的抗性或不敏感。
优选地，具有基本平行的传感器方向的至少三个传感器单元各自设置为第一和第二组。第一组的传感器单元的传感器方向基本上垂直于第二组的传感器单元的传感器方向。因此，第一组的传感器单元检测沿X轴和Y轴的位移以及围绕Z轴的角旋转C。第二组的传感器单元分别检测沿Z轴的位移以及围绕X和Y轴的角旋转A和B。优选地，第一组的传感器单元水平地设置并且第二组的传感器单元垂直地设置。换言之，第一组和第二组的传感器单元的位置关系可以实现为使得第一组的传感器单元相对于第二组的传感器单元水平地设置，其中第二组的传感器垂直地设置并因此相对于第一组的传感器垂直设置。根据该定义，在很大程度上优选的是传感器单元的第一组包括至少三个水平磁体和与这些水平磁体相关联的至少三个水平磁阻传感器。因此，传感器单元的第二组优选包括至少三个垂直磁体和与这些磁体相关联并具有垂直传感器方向的至少三个磁阻传感器。关于磁体的位置关系是指相应的磁体的北极和南极之间的连接线。例如，如果存在水平磁体和垂直磁体，则一个磁体的北极和南极之间的连接线垂直于另一个磁体的北极和南极之间的连接线延伸。
优选地，第二组的传感器单元的特别是垂直的磁体的相同磁极指向相同的方向。第一组的传感器单元的优选水平的磁体尤其关于磁极彼此交替地设置。这样的设置产生相似的磁场关系。
优选地，第一组和/或第二组的传感器单元设置在圆形外周上，特别是各自以120°的角距设置。优选地，在总共六个传感器单元的情况下，这些传感器单元以彼此相距60°的距离设置在圆形外周上。
当使用六个以上的传感器单元时，优选将第一组和/或第二组中的传感器单元以相对于彼此相同的角距设置在圆形外周上。
优选地，两个圆形外周所在的两个平面彼此平行，特别是完全地平行。因此，这两个平面可以放置为一个设置在另一个内部或以一定距离彼此平行、即完全平行。例如，如果要检测位于中空柱体中的垂直设置的圆柱体相对于该中空柱体的相对运动，则用于检测三个自由度(位移X和Y以及角旋转C)的第一组的三个传感器单元可以设置在特别是平行于柱体的底部区域的平面中。此外，三个传感器单元特别是以彼此120°的角距设置在圆形外周上。而且，第二组中的其他三个传感器单元用于检测三个自由度(角旋转A和B以及位移Z)，并且也设置在特别是平行于柱体的底部区域的平面中的圆形外周上，特别是彼此以120°的角距设置。在该实施方式中，两个圆形外周所在的两个平面彼此平行，但是两个平面也可以在空间中自由地设置。因此，两个平面平行于柱体的底部区域不是绝对必要的。六个传感器单元基本上在空间中设置成使得每种位移或角旋转由至少两个传感器检测。传感器的空间设置使得能够计算校准矩阵，借助该校准矩阵可以通过适当的数学换算来计算逆矩阵(与自由度相同数量的传感器)并相应地计算伪逆矩阵(比自由度数量多的传感器)。校准矩阵在检测到的传感器的测量值与期望的相对运动和相对位置之间分别建立连接。因此，在三维空间中，总共存在六种运动(X、Y、Z和A、B、C)。
优选地，使用AMR型(各向异性磁阻效应)、GMR型(巨磁阻效应)、CMR型(超巨磁阻效应)或TMR型(隧穿磁阻效应)的磁阻传感器。
磁阻传感器检测从磁体发出的场力线。在此，测量的是场力线的方向而不是场强度。如果磁体和磁阻传感器相对于彼此运动，则沿测量敏感传感器方向，传感器可以测量相对于磁体的位置。在垂直于该方向的运动中，没有或几乎没有实现测量位置的改变。
如果将四个磁阻部分传感器互连在芯片中以形成惠斯通电桥，则将获得取决于现有磁场的两个电压。磁场由磁体产生，并且合成电压代表位置传感器的正弦或余弦信号。
通过应用反正切函数α＝arctan2(余弦信号、正弦信号)，可以将两个传感器电压组合起来形成角度α。其值的范围是-π到+π。超出该范围的值不会导致唯一的测量值，因为函数arctan2()是周期为2π的周期函数。通过简单缩放，将测量到的角度α的从-π到+π的值转换为距离，例如mm。因此，在总共六个独立传感器单元的情况下，存在六个测量值α1、α2、α3、α4、α5、α6。
合适的校准矩阵可以将获得的六个距离转换为位移(X，Y，Z)和角旋转(A，B，C)的坐标。
磁体沿着磁阻位置传感器敏感的运动方向(即传感器方向)的运动导致测得的位置的准线性变化。根据该装置的六个独立传感器单元的几何设置，可以计算相关的校准矩阵M。
确定校准矩阵的第二种可能方式是通过计量。在此，执行装置的已知的偏转，并且获取所有传感器单元的相关联的测量值。这也使得能够计算出校准矩阵。
优选地，至少一个磁体、特别是所有磁体是永磁体。
优选地，磁体设置在第二对象上。该对象特别是可动对象。传感器优选设置在另一个第一对象上，该第一对象特别是不可动对象。对象相对于彼此的可移动性特别地是指对象相对于彼此的运动。因此，优选第二对象可相对于第一对象运动。优选地，第一对象固定地连接至环境，例如连接至平台或设置在平台上，使得第一对象相对于环境不可动，但是第二对象可相对于第一对象运动。也可以将第一对象配置为使得其可以被使用者相对于环境固定，例如被把持住，并因此不发生第一对象相对于环境的运动，而第二对象保持可相对于第一对象运动。
优选地，传感器设置在电路板上。在此，优选将第一组的至少三个传感器特别是水平地设置在共有的电路板上。此外，优选将第二组的至少三个另外的传感器特别是垂直地设置在电路板上。优选地，所有传感器都设置在共有的电路板上。
在另一个实施方式中，电路板连接至评估设备和/或控制单元和/或电源。借助于电源，可以为传感器提供电力。评估设备和控制单元确保了检测到的传感器的测得的变量特别是被转换成电信号，并且优选在测量单元中输出，以表示相对运动和/或相对位置。
优选地，磁体彼此刚性地连接。在此，磁体可以直接放置(例如压印)到其中一个对象中、特别是可动的第二对象中，使得磁体不再能够被看作是磁体，而是形成对象的一部分。
优选地，两个对象彼此柔性地连接。这种柔性的连接特别是可以通过至少一个、优选通过三个弹簧元件来实现。同样，可以想到三个以上的弹簧元件。
优选地，两个对象适于沿着所有六个自由度相对于彼此运动。但是，也可以想到在两个对象之间插入轴承等，因此两个对象的相对运动具有较少的自由度。
优选地，一个对象包括至少六个传感器，而另一个对象包括至少六个磁体。在此，一个对象的传感器与另一个对象的至少一个磁体平行地关联，使得实现传感器单元。
优选地，第一对象仅包括传感器，第二对象仅包括磁体。在此，特别优选地，第一对象的所有传感器都连接至电路板，该电路板优选形成第一对象的一部分或对应于第一对象。
特别优选的另一个实施方式的区别在于，第二对象以不可动或固定的方式设置，而第一对象是可动的对象。结果，是第一对象还是第二对象可动无关紧要。还可以想到两个对象都是可动的。
优选地，磁性装置包括机械止动件，其防止每个磁体离开与其相关联的传感器的相应的测量范围。该机械止动件(也称为挡块)特别地是至少一个阻尼装置和/或至少一个止动装置。除了机械止动件的这种预期用途之外，必要时还可以使用止动和/或阻尼装置来引起两个对象之间的所需运动限制。此外，阻尼装置可以用于防止在装置从偏转位置弹回静止位置时可能发生的振动。
优选地，第二对象通过弹簧元件和/或阻尼元件可动地连接至第一对象。由此，在偏转之后，可动对象可以返回其初始位置。在此，初始位置的测量值确定了磁性装置的起点。相对的位移和/或角旋转导致所使用的弹簧和/或阻尼元件分别被拉伸和压缩。通过弹簧定律f＝c·s(其中力F以[N]为单位，距离s以[mm]为单位，弹簧常数c以为单位)，可以得到发生的力。由于弹簧和/或阻尼元件的几何设置、特别是到旋转中心的距离，也可能产生扭转力矩。因此，这里提出的磁性装置也可以检测力和/或力矩。使用合适的校准矩阵，磁性装置可以确定并输出力和扭转力矩。
根据建立了力、质量和加速度之间的关系的牛顿定律(F＝m·a，F以[N]为单位，m以[kg]为单位，a以为单位)以及关于扭转力矩、质量矩和角加速度之间的关系的等效定律(M＝J·α，M以[Nm]为单位，J以[kgm2]为单位，α以为单位)，磁性装置还可以使用合适的校准矩阵测量加速度和相应的角加速度。
优选地，第一对象和/或第二对象基本上是柱形的。在此，柱形形状不仅描述圆柱形形状，而且包括棱柱形或锥形形状。
特别地，第一对象基本上是中空柱形。额外地或替代地，第二对象优选基本上被构造为实心柱体。
在优选的实施方式中，磁体特别地仅设置在第二对象的外侧上。如果第二对象被构造为实心柱体，则磁体优选设置在柱体侧表面的外侧上。此外，优选地，磁阻传感器特别地仅设置在第一对象的内侧上。如果第一对象是中空柱体，则磁阻传感器优选设置在中空柱体的侧表面的内侧上。
优选地，第二对象特别是完全设置在第一对象内部。在这种设置限定的情况下，第一对象完全包围或完全环绕第二对象不是绝对必要的。相反，这种设置限定意味着第二对象特别是完全设置在第一对象的外部尺寸(也称为轮廓)内部。如果第一对象被构造为中空柱体并且第二对象被构造为实心柱体，则优选实心柱体设置在中空柱体内部。
此外，优选第二对象包括基本上相对的两个侧面。根据第二对象的构造，这两个侧面优选在纵向设置上彼此相对。例如，如果第二对象是柱体对象，则这两个侧面优选对应于柱体的底部区域。在此，这两个侧面以及磁性装置本身被构造成使得使用者可以移动一个侧面和/或另一个侧面。这种运动意味着第二对象通过在一个侧面或两个侧面上的作用而偏转。因此，通过使用者的一部分的动作，例如通过手指进行的偏转，执行第二对象相对于第一对象的运动。在此，例如，磁性装置可以被构造成使得使用者用其手指触摸其中一个侧面并因此引起第二对象的偏转。另一方面，还可以将磁性装置实现成使得使用者的两个手指(例如，拇指和食指)与两个侧面接触并因此可以使第二对象沿着三种位移和沿着三种角旋转相对于第一对象进行偏转。
输入设备、特别是3D输入设备包括根据本发明的磁性装置，并且其本身的不同之处在于，特别是可动的第二对象是盖体，其是在一侧封闭并且例如具有球形形状的中空柱体。特别优选的是，磁性装置的所有部件都至少部分地设置在该盖体的内部。
优选地，除了第一对象、特别是固定的对象之外，磁性装置的所有部件都设置在盖体内。由此，可以保护部件免受外部影响，例如污垢、水、干扰磁场等。在此，固定的对象形成用于设置盖体的一种基础，磁性装置的所有其他部件都位于其中。
优选地，该盖体可以特别地被使用者的手部分地抓握。因此，使用者可以通过盖体将三维运动传递到磁性装置，然后将它们作为输入信号传递给计算机。第二对象也可以被构造为使得使用者用一个或多个手指可以引起第二对象相对于第一对象的运动。
代替第二对象的盖体形状，几乎任何可以想到的第二对象的形状都是可行的。因此，第二对象也可以是特别是圆形或矩形的板、球形壳体的一部分、柱体、长方体等。这里，优选地，第二对象具有握在使用者的手中的输入设备的一部分的形状；例如3D鼠标表面的形状、操纵杆的形状等。
在另一个实施方式中，第一对象也可以具有任何上述形状。
根据本发明的移动输入设备包括移动设备，例如移动电话或平板计算机或膝上型计算机或导航设备等，以及根据上述限定的根据本发明的磁性装置。在此，移动设备连接至磁性装置的第一对象以与其一起旋转。这里，与其一起旋转涉及一种连接，其中第一对象的运动或偏转也导致移动设备偏转，反之亦然。优选地，这种类型的连接被配置为一体连接。这种连接也称为集成。
在优选的实施方式中，移动设备的处理器对应于磁性装置的评估设备和/或控制单元。结果，每个移动设备中存在的处理器被用于评估和/或控制磁性装置。为此，优选的是，磁性装置的磁阻传感器例如经由电缆、导体路径等连接至处理器以传输数据。
特别地，移动设备的电源(例如，移动设备的可充电电池)对应于磁性装置的电源。因此，移动设备的电源可以用于向磁性装置供应电力，并且不需要额外的电源。在此，优选地，磁性装置的磁阻传感器例如经由电缆连接至移动设备的电源以传递电力。
在上述优选的实施方式中，特别是仅磁阻传感器连接至移动设备的电源和/或处理器。由于特别是被构造为永磁体的磁体不需要任何电源或评估设备，因此这种设置是有利的。因此，同样优选的是，所有磁阻传感器都连接至第一对象并因此特别是连接至移动设备，并且所有磁体都连接至第二对象。
在优选的实施方式中，磁性装置特别是完全设置在移动设备内部。这样的设置限定再次涉及磁性装置在移动设备的轮廓内部的设置。在此，例如，优选的是，特别是被构造为中空柱体的第一对象嵌入移动设备内部的磁体装置中，并且特别是被构造为实心柱体的第二对象定位于第一对象内部。
优选地，磁性装置的第二对象适于由使用者从移动设备的下侧面和/或上侧面、优选通过抓握来移动。例如，根据上面的描述，在第一对象被嵌入移动设备中的情况下，这里第一对象和第二对象被设置成使得使用者可以触摸第二对象的两个侧面，例如，用拇指和食指，从而使第二对象相对于第一对象沿着六个分量进行运动。因此，使用者特别地从移动设备的上侧面或下侧面抓握第二对象。例如，如果移动设备是移动电话，则上侧面对应于显示侧，而下侧面对应于相对的一侧。
附图说明
在附图中：
图1示出了根据本发明的输入设备的示意性俯视图，该输入设备具有根据本发明的用于检测相对运动和/或相对位置的磁性装置；
图2示出了根据本发明的输入设备在另一个实施方式中的示意性俯视图，该输入设备具有根据本发明的用于检测相对运动和/或相对位置的磁性装置；
图3示出了图1的根据本发明的输入设备的示意性侧视图，该输入设备具有用于检测相对运动和/或相对位置的磁性装置；
图4示出了根据图2的视图的根据本发明的输入设备的侧视图，示出了该实施方式的磁体的设置；
图5示出了根据图2的视图的根据本发明的输入设备的侧视图，示出了该实施方式的传感器的设置；并且
图6a、图6b、图6c示出了根据本发明的移动输入设备的示意性前视图、后视图和侧视图。
具体实施方式
如图1所示，根据本发明的用于检测相对运动和/或相对位置的磁性装置2包括六个传感器单元4(仅两个传感器单元4被示例性地给出了附图标记)，其中每个传感器单元包括磁体16、18以及传感器6、8。磁体16、18设置在柱体20的侧表面上。这里，所示的实施方式包括三个水平磁体16和三个垂直设置的磁体18。三个水平磁体16设置在沿着柱体的侧表面延伸的圆形外周上，各自相对于彼此的角距为120°。三个垂直设置的磁体18也设置在圆形外周上，并且也以相对于彼此120°的角距设置。在该实施方式中，所有磁体16、18都设置在共有的圆形外周上，并且以相对于彼此60°的角距交替地设置。在所示的示例性实施方式中，柱体20定位于中空柱体22的内部。包括磁体16、18的柱体20在此设置成可相对于中空柱体22自由运动。与相应的水平磁体16相对，在中空柱体22的内表面上设置有水平传感器6。与相应的垂直设置的磁体18相对，在中空柱体22的内表面上设置有垂直设置的传感器8。传感器6、8是磁阻传感器。这些磁阻传感器6、8设置成使得它们与相应的磁体平行地相对，并且具有图5所示的传感器方向7、9，该传感器方向也平行于磁体、特别是平行于其磁化方向延伸。在此，特别地，传感器方向7平行于直接相对地位于柱体20上的切线延伸。
在此，磁体16和18为条形构造并且具有圆形、方形、矩形或任何其他基本形状。磁体的一端是北极并且磁体的另一端是南极。对于对称的整体磁场，磁体优选关于北极和南极相等地设置。如果各个磁体16和18之间的影响可忽略不计，则磁体可以以任何取向设置。
传感器6和相对设置的磁体16以及传感器8和相对设置的磁体18分别形成传感器单元4。在所示的示例性实施方式中，传感器方向7、9平行于在此表示为矩形的传感器6、8的纵向中心线延伸。传感器6、8沿着传感器方向7、9检测关联的相应磁体16、18的运动。
例如，如果在此表示第二对象20的柱体20描述了在XY平面中的位移或平移，则在所示的示例性实施方式中，至少两个传感器6沿传感器方向7检测正向或负向运动。如果正好垂直于其中一个传感器6的传感器方向7进行位移，则该传感器不会或几乎不会检测到运动。否则，所有三个传感器6都可以检测到正向或负向运动。如果执行与柱体20在XY平面内的第一位移不同的第二位移，则传感器6也将其检测为正向或负向运动。因此，借助于传感器6，在XY平面内的任何位移都可以被检测到。
如果执行柱体20围绕Z轴的角旋转，即在XY平面中的旋转，也被称为左右摇转，则这也被传感器6检测到。这里，所有传感器6都感测柱体20根据旋转方向的正向或负向运动。由于同时感测到正向或负向运动，因此可以检测对应的旋转或左右摇转。
如果执行柱体20沿Z轴的位移，则所有垂直设置的传感器将其检测为沿着垂直设置的传感器8的传感器方向9的正向或负向运动。
如果执行围绕X轴的角旋转(也称为侧倾)或围绕Y轴的角旋转(也称为俯仰)，则这也被三个垂直设置的传感器8检测到。根据旋转运动，垂直设置的传感器8沿传感器方向9检测正向或负向运动。使用这些正向和/或负向运动的组合，可以确定是否涉及侧倾和/或俯仰。
方向矢量7或9实际上是具有起点和终点的单位矢量。也就是说，如图5示例性所示，指向传感器的一个方向而不是两个方向的矢量。如果传感器的运动沿矢量的方向发生，则检测到的值为正，否则为负。
通过六个传感器6、8的测量结果的组合，可以检测柱体20的沿着六个自由度的所有运动。
图2示出了磁体16、18和磁阻传感器6、8的设置不同的磁性装置2的另一个实施方式。相同或相似的元件由相同的附图标记表示。代替图1所示的垂直设置的磁体18和水平磁体16沿柱体20的外周的交替设置，图2示出了磁体16、18成对地彼此叠置的设置。这里，如图4所示，水平磁体16分别设置在垂直设置的磁体18的顶部上。这些成对的磁体设置在柱体20的侧表面上的圆形外周上，各自相对于彼此的角距为120°。柱体20设置在中空柱体22内部，中空柱体22在此示例性地代表第一对象22并且传感器6、8位于其内侧上。传感器6、8成对地设置成使得水平传感器6位于垂直设置的传感器8的顶部，如图5所示，并且该成对的传感器与成对的磁体相对地设置。在此，成对的传感器也以相对于彼此相同的120°的角距设置在中空柱体内侧上的圆形外周上。这里，通过与以上参照图1说明的检测相同的方式执行相对运动和相对位置的检测。
图1和图2的不同实施方式示例性示出了可以选择传感器单元4的几乎任何设置。因此，传感器6、8以及磁体16、18分别位于相同平面或相同圆形外周上并不是绝对必要的。例如，传感器6、8或磁体16、18可以设置在不同的高度或不同的角距处。此外，可以将传感器6、8附接至内部柱体，并且将磁体16、18紧固到外部中空柱体。内部柱体也可以既包括磁体又包括传感器。外部中空柱体也可以包括磁体和传感器。此外，可以将任意数量的磁体和传感器集成在磁性装置2中。
通常，优选将磁体16、18和/或传感器6、8设置成相对于彼此的距离尽可能大，以避免它们之间的干扰。
在此，如图3中示例性所示，将对象20连接至第二对象22。该连接通过阻尼器和/或止动装置14和/或弹簧元件12完全或至少部分地实现。因此第一对象22和第二对象20彼此柔性地连接。在此，第一对象例如是中空柱体22。在此，第二对象例如作为柱体20示出。如上所述，磁体16、18和传感器6、8设置在柱体20和中空柱体22上。
在这些实施方式中，第一对象22仅包括传感器6、8，并且第二对象20仅包括磁体16、18。
在这里所示的实施方式中，第一对象22可能包括电路板，该电路板连接至未被示出的评估设备和/或控制单元和/或电源。优选地，这是与所有传感器6、8都连接的单个电路板。
在图1和图2所示的实施方式中，第一对象22固定地连接至板10。如所示，在该板上设置了三个阻尼和/或止动装置14以及三个弹簧元件12。也可以仅使用阻尼元件14或仅使用弹簧元件12或使用更多或更少数量的弹簧元件12或阻尼元件14。在所示的实施方式中，弹簧元件12和阻尼元件14各自相对于彼此的角距为120°。这也不是绝对必要的，可以选择不同的设置。例如，如图3所示，第二对象20连接至弹簧元件12和阻尼元件14。因此，第二对象20被设置成使得其可动，特别是可相对于第一对象22运动。在所示的实施方式中，第二对象20相对于第一对象22沿着所有六个自由度的运动是可能的。另一方面，可以想到的是，借助于阻尼元件14和/或弹簧元件12和/或未被示出的轴承元件，实现了运动限制，并且第二对象22可以沿着五个或更少的自由度运动。除了图示的实施方式之外，还可以想到，代替第二对象20，第一对象22可相对于第二对象20运动，因此第二对象20被固定地设置。
在图3所示的实施方式中，实现了两个对象20、22与盖体24的活动连接。在此，第二对象20设置在盖体24的下侧面，盖体24还在下侧面通过弹性元件12和阻尼元件14连接至板10。因此，盖体24并且因此第二对象20活动地连接至板10，并且因此还连接至第一对象22。
此外，在图3中示出了输入设备，其包括根据本发明的磁性装置2。例如，输入设备是用于操作设计软件的3D鼠标。在此，盖体24表示使用者可触及的接触区域或输入对象。使用者可以用手抓握盖体24并使它沿六个自由度偏转或运动。借助于根据本发明的磁性装置2，这些偏转和运动例如被感测到、被处理并被传递给计算机或机器人。
图6a、图6b和图6c示出了根据本发明的移动输入设备。在示出的实施方式中，移动输入设备是移动电话40，其中在图6a中示出了前侧，在图6b中示出了后侧，并且在图6c中示出了侧视图。
图6a的移动电话40包括具有显示器46的上侧面42。在移动电话40中嵌入了根据本发明的磁性装置2。在此，磁性装置的第一对象22一体地连接至移动电话40。在所示的实施方式中，这种连接实现的方式是第一对象是中空柱体，其嵌入移动电话40中，使得该柱体从移动电话40的上侧面42延伸到下侧面44。在中空柱形的第一对象22内部设置有被构造为实心柱体的第二对象20。在图6c中可以看出，对象20的两个侧面20’、20”突出超过移动电话的外部尺寸。因此，第二对象20可以被使用者用食指和拇指抓住(例如，从两个侧面20’、20”的上方和下方)，并因此相对于第一对象22运动。在实施方式中，优选地，磁阻传感器6、8连接至第一对象22，特别是在中空的第一对象22的内表面上。另一方面，磁体16、18连接至第二对象20、特别是设置在柱形的第二对象20的侧表面上。
在所示的实施方式中，第二对象20突出超过移动电话40的外部尺寸。然而，这不是绝对必要的。第二对象20也可以与移动电话40齐平。此外，第二对象20例如可以在侧面20’、20”上包括凹部或凹槽，并因此伸入移动电话40的外部尺寸中。

Claims (23)

1.一种磁性装置(2)，其用于在六个分量中检测第一对象和第二对象相对于彼此的相对运动和/或相对位置，该六个分量尤其是在笛卡尔坐标系的三个轴中的三种位移以及分别围绕笛卡尔坐标系的三个轴的三种角旋转，所述磁性装置包括：
至少六个传感器单元(4)，用于检测三种位移和三种种角旋转，
其中每个传感器单元(4)包括至少一个磁体(16，18)以及一个磁阻传感器(6，8)，
其中传感器单元(4)的至少一个磁体(16，18)能相对于传感器单元(4)的磁阻传感器(6，8)运动，并且其中每个传感器单元(4)具有传感器方向(7，9)，其中磁阻传感器(6，8)沿着传感器方向(7，9)测量至少一个磁体(16，18)的位置。
2.根据权利要求1所述的磁性装置(2)，其特征在于，磁阻传感器(6，8)是一维传感器。
3.根据权利要求1或2所述的磁性装置(2)，其特征在于各自包括至少三个传感器单元(4)的第一组和第二组，其中各个组的传感器单元(4)的传感器方向(7，9)基本上平行，并且其中第一组的传感器单元(4)的传感器方向(7，9)基本上垂直于第二组的传感器单元(4)的传感器方向(7，9)延伸。
4.根据权利要求3所述的磁性装置(2)，其特征在于，第一组和/或第二组的传感器单元(4)设置在圆形外周上、特别是以优选120°的相同的角距设置。
5.根据权利要求4所述的磁性装置(2)，其特征在于，两个圆形外周所在的两个平面是平行的，特别是完全地平行。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，磁阻传感器(6，8)是AMR传感器、GMR传感器、CMR传感器或TMR传感器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，至少一个磁体(16，18)是永磁体。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，磁体(16，18)设置在特别是可动的第二对象(20)上，和/或磁阻传感器(6，8)设置在特别是不可动的第一对象(22)上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，磁阻传感器(6，8)设置在特别是共有的电路板上，所述电路板连接至评估设备和/或控制设备和/或电源。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，磁体(16，18)彼此刚性地连接，并且作为共有的装置被设置、优选被压印在特别是可动的第二对象(20)上。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于机械止动件、特别是阻尼和/或止动装置(14)，其中所述机械止动件防止相应的磁体(16，18)离开与其相关联的磁阻传感器(6，8)的相应的测量范围。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，第一对象(22)和第二对象(20)优选彼此柔性地连接、特别优选通过至少一个弹簧元件(12)连接，并且能相对于彼此运动。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，第一对象(22)和/或第二对象(20)基本上是柱形的、特别是圆柱形的。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，第一对象(22)基本上是中空的柱形，和/或第二对象(20)基本上被构造为实心的柱体。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，磁体(16，18)特别地仅设置在第二对象(20)的外侧上，和/或磁阻传感器(6，8)特别地仅设置在第一对象(22)的内侧上。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，第二对象(20)特别是完全设置在第一对象(22)内部。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的磁性装置(2)，其特征在于，第二对象(20)包括基本上彼此相对、特别是基本上彼此纵向相对的两个侧面，其中磁性装置(2)被构造成使得使用者能够移动一个侧面和/或另一个侧面。
18.一种输入设备，其特征在于根据权利要求1至17中任一项所述的磁性装置(2)，其中特别是可动的第二对象(20)具有柱形或球形的形状，以用作使用者的手或至少手指的放置表面。
19.一种移动输入设备，其包括移动设备(40)以及至少一个根据权利要求1至18中任一项所述的磁性装置(2)，所述移动设备特别是移动电话或平板计算机或膝上型计算机或导航设备，其中移动设备(40)连接至磁性装置(2)的第一对象以与其一起旋转。
20.根据权利要求19所述的移动输入设备，其特征在于，移动设备(40)的处理器对应于磁性装置(2)的评估设备和/或控制单元。
21.根据权利要求19或20所述的移动输入设备，其特征在于，移动设备(40)的电源、特别是移动设备(40)的可充电电池对应于磁性装置(2)的电源。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的移动输入设备，其特征在于，磁性装置(2)特别是完全设置在移动设备(40)内部。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的移动输入设备，其特征在于，磁性装置(2)的第二对象(20)适于通过使用者从移动设备(40)的下侧面(44)和/或上侧面(42)移动。
CN201880023461.7A 2017-04-07 2018-04-05 用于检测相对运动或相对位置的磁性装置 Active CN110476039B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017206025.5 2017-04-07
DE102017206025.5A DE102017206025A1 (de) 2017-04-07 2017-04-07 Magnetische Anordnung zur Erfassung von Relativbewegungen oder Relativpositionen
PCT/EP2018/058787 WO2018185248A1 (de) 2017-04-07 2018-04-05 Magnetische anordnung zur erfassung von relativbewegungen oder relativpositionen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110476039A true CN110476039A (zh) 2019-11-19
CN110476039B CN110476039B (zh) 2021-10-15

Family

ID=61913164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880023461.7A Active CN110476039B (zh) 2017-04-07 2018-04-05 用于检测相对运动或相对位置的磁性装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11402924B2 (zh)
EP (1) EP3607275B1 (zh)
CN (1) CN110476039B (zh)
DE (1) DE102017206025A1 (zh)
WO (1) WO2018185248A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10048718B2 (en) * 2014-06-25 2018-08-14 Allegro Microsystems, Llc Joystick assembly
DE102018205159A1 (de) 2018-04-05 2019-10-10 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. 3D-Eingabegerät
CN110095099B (zh) * 2019-05-30 2023-08-04 成都理工大学 五自由度测缝装置及裂缝测量系统
CN111716331A (zh) * 2020-06-28 2020-09-29 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种六自由度并联机构参数标定装置及方法
JP7287375B2 (ja) * 2020-10-23 2023-06-06 Tdk株式会社 磁気センサアセンブリとこれを備えたカメラモジュール
DE102021106698A1 (de) 2021-03-18 2022-09-22 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. 3D-Eingabevorrichtung, Mobilgerät und 3D-Eingabegerät

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11311542A (ja) * 1998-04-28 1999-11-09 Yazaki Corp 磁気検出装置
JP2005195471A (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
CN101151538A (zh) * 2005-04-08 2008-03-26 Nxp股份有限公司 具有传感器配置的装置
CN102227618A (zh) * 2008-11-28 2011-10-26 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 磁性装置和带有这种磁性装置的振动型测量变换器
CN102686980A (zh) * 2009-12-21 2012-09-19 罗伯特·博世有限公司 用于检测运动元件位移的磁场传感器装置
CN102735162A (zh) * 2011-04-15 2012-10-17 Lg伊诺特有限公司 角度传感器
US20120306603A1 (en) * 2010-12-02 2012-12-06 Seektech, Inc. Magnetically sensed user interface apparatus and devices
JP2013164316A (ja) * 2012-02-10 2013-08-22 Iai:Kk 多回転アブソリュートロータリーエンコーダ
JP2013174605A (ja) * 2010-03-12 2013-09-05 Alps Electric Co Ltd ブラシレスモータ
US20140340372A1 (en) * 2013-05-17 2014-11-20 SeeScan, Inc. User interface devices
CN104976948A (zh) * 2014-04-08 2015-10-14 英飞凌科技股份有限公司 磁阻角度传感器以及使用该传感器的传感器系统
CN105882748A (zh) * 2014-11-19 2016-08-24 操纵技术Ip控股公司 手轮位置检测系统
CN105984451A (zh) * 2015-03-18 2016-10-05 大星电机工业株式会社 使用集成传感器的电子制动系统和对其进行操作的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3611337A1 (de) 1986-04-04 1987-10-22 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt In einer kunststoffkugel untergebrachte, opto-elektronische anordnung
US4866854A (en) * 1986-12-05 1989-09-19 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Multiple axis displacement sensor
EP3179330B1 (en) * 2010-08-20 2020-03-18 SeeScan, Inc. Magnetic sensing user interface device
WO2012064785A1 (en) * 2010-11-08 2012-05-18 Mark Olsson Slim profile magnetic user interface devices
DE102010062458A1 (de) * 2010-12-06 2012-06-06 W. Gessmann Gmbh Bedieneinrichtung zum Erzeugen von Anweisungen zur Steuerung der Bewegung eines reellen oder virtuellen Objektes

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11311542A (ja) * 1998-04-28 1999-11-09 Yazaki Corp 磁気検出装置
JP2005195471A (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Tokai Rika Co Ltd 回転角度検出装置
CN101151538A (zh) * 2005-04-08 2008-03-26 Nxp股份有限公司 具有传感器配置的装置
CN102227618A (zh) * 2008-11-28 2011-10-26 恩德斯+豪斯流量技术股份有限公司 磁性装置和带有这种磁性装置的振动型测量变换器
CN102686980A (zh) * 2009-12-21 2012-09-19 罗伯特·博世有限公司 用于检测运动元件位移的磁场传感器装置
JP2013174605A (ja) * 2010-03-12 2013-09-05 Alps Electric Co Ltd ブラシレスモータ
US20120306603A1 (en) * 2010-12-02 2012-12-06 Seektech, Inc. Magnetically sensed user interface apparatus and devices
CN102735162A (zh) * 2011-04-15 2012-10-17 Lg伊诺特有限公司 角度传感器
JP2013164316A (ja) * 2012-02-10 2013-08-22 Iai:Kk 多回転アブソリュートロータリーエンコーダ
US20140340372A1 (en) * 2013-05-17 2014-11-20 SeeScan, Inc. User interface devices
CN104976948A (zh) * 2014-04-08 2015-10-14 英飞凌科技股份有限公司 磁阻角度传感器以及使用该传感器的传感器系统
CN105882748A (zh) * 2014-11-19 2016-08-24 操纵技术Ip控股公司 手轮位置检测系统
CN105984451A (zh) * 2015-03-18 2016-10-05 大星电机工业株式会社 使用集成传感器的电子制动系统和对其进行操作的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3607275B1 (de) 2021-05-19
CN110476039B (zh) 2021-10-15
US11402924B2 (en) 2022-08-02
DE102017206025A1 (de) 2018-10-11
US20200117283A1 (en) 2020-04-16
WO2018185248A1 (de) 2018-10-11
EP3607275A1 (de) 2020-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110476039A (zh) 用于检测相对运动或相对位置的磁性装置
JP4160310B2 (ja) ２つの物体の相対運動または相対位置を検出するための装置
CN109813336B (zh) 惯性测量单元标定方法
US20080184799A1 (en) Device With A Sensor Arrangement
US9835472B2 (en) Using cartesian coordinates for position detection with a magnetic sensor
US20060086889A1 (en) Opto-electronic arrangement to capture relative movements or relative positions of two objects, and design methodology
Payeur et al. Intelligent haptic sensor system for robotic manipulation
CN103874904B (zh) 偏移估计装置、偏移估计方法、偏移估计程序以及信息处理装置
Kumagai et al. Development of a three-dimensional ball rotation sensing system using optical mouse sensors
JP6860029B2 (ja) 位置検出装置、信号処理回路および磁気センサシステム
CN111707175B (zh) 信号处理电路、位置检测装置和磁传感器系统
CN106643717A (zh) 一种九轴传感器的性能检测方法及装置
Alves et al. Camera-inertial sensor modelling and alignment for visual navigation
KR101241717B1 (ko) 비접촉식 조이스틱
Nie et al. A soft four degree-of-freedom load cell based on the hall effect
JP2013150426A (ja) 球面モータ
CN111707974B (zh) 信号处理电路、位置检测装置和磁传感器系统
US11507202B2 (en) 3-D input device
KR100562517B1 (ko) 다축 전위차계
Xin et al. A novel orientation measurement using optical sensor for spherical motor
CN116610211A (zh) 基于磁敏传感器的指态感知手套
US20240167849A1 (en) 3D Input Apparatus, Mobile Device and 3D Input Device
RU2166203C1 (ru) Устройство для ввода информации в эвм
Palli et al. An intrinsic tactile sensor for underwater robotics
KR100264397B1 (ko) 공간 6자유도 정밀측정용 와이어 병렬센서장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant