JP2015212694A - ホールセンサーグループを利用したセンシング装置及びこれを用いた磁場を感知する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のホールセンサーを利用したセンシング装置及びこれを用いた磁場感知装置を提供する。【解決手段】センシング装置は、互いに対称的に形成された複数個のホールセンサー１０−１、１０−２、１０−３、１０−４と、複数個のホールセンサーと所定間隔離隔して形成され、磁場を生成する磁石モジュール５００と、複数個のホールセンサーを含んで磁場の強度値を決定するセンサー部と、センサー部を通じてセンシングされた値を増幅する信号増幅部と、センサー部を通じてセンシングされた値のオフセットを調整するオフセット調整部と、磁場の強度値と予め設定された基準値とを比較する制御部と、を備え、複数個のホールセンサーは、磁石モジュールの磁場をセンシングする。【選択図】図１

Description

本発明は、ホールセンサーグループを利用したセンシング装置及びこれを用いた磁場を感知する装置に関する。

通常、カバー型やフォルダー型のような折り畳み型端末機（カバー型やフォルダー型のように第１本体（例えば、端末機の本体部）及び第２本体（例えば、端末機の表示部）からなる二つの構造体が連結されて閉じた状態又は開いた状態を有する端末機を称し、以下、折り畳み型端末機と称する）は、カバーの開状態と閉状態を感知して端末機を制御することにより、通話路の連結や表示部のランプを駆動する。即ち、呼出メッセージが受信されてユーザがカバーを開けると通話路を連結（呼接続）し、カバーを閉じると通話路を遮断（呼切断）する。また、ユーザがカバーを開けると表示部のランプ（例として、バックライト）を駆動してユーザが表示部をよく視認できるようにする。

上記のような端末機において、カバーの開状態と閉状態を感知するために、従来は、永久磁石と弾性のある磁性体で構成されたリードスイッチを使用する。リードスイッチは、適用される磁力によって動作する電子式スイッチを意味する。また、端末機モデル別の形状及びサイズに合わせてホールセンサーから出力される電圧を可変増幅することにより、モデルに応じてホールスイッチの磁石を変えるか又は磁石と磁性体との距離を調節せずにスイッチの感度を調節することができる。

但し、従来は、折り畳み型端末機の開状態又は閉状態を感知するために、一つのホールセンサーのみを利用する。従って、一つのセンサーを通じて獲得されるセンサー値が所定の大きさ以上であるか否かだけを判断して、折り畳み型端末機の開状態又は閉状態を感知する。即ち、従来のセンシングシステムは、磁石からの磁力の強さのみを感知する。また、感知された値の大きさにより二分法的に動作して、単純に折り畳み型端末機が閉状態又は開状態であるかのみを感知するという問題点があった。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、磁石モジュールの極性、位置、強さのうちの少なくとも一つを感知するセンシング装置及びこれを用いた磁場を感知する装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、センシングされた情報を利用して磁石モジュールを含む第２本体を識別するセンシング装置及びこれを用いた磁場を感知する装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、センシングされた情報を利用してセンサー部を含む第１本体と磁石モジュールを含む第２本体とがなす角度を測定するセンシング装置及びこれを用いた磁場を感知する装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるセンシング装置は、互いに対称的に形成された複数個のホールセンサーと、前記複数個のホールセンサーと所定間隔離隔されて形成され、磁場を生成する磁石モジュールと、を備え、前記複数個のホールセンサーは、前記磁石モジュールの磁力をセンシングする。

前記センシング装置は、前記複数個のホールセンサーを含んで磁場の強度値を決定するセンサー部と、前記センサー部を通じてセンシングされた値を増幅する信号増幅部と、前記センサー部を通じてセンシングされた値のオフセットを調整するオフセット調整部と、前記磁場の強度値と予め設定された基準値とを比較する制御部と、を更に含むことができる。
前記センサー部は、配列された前記複数個のホールセンサーを含み、前記センシング装置は、前記磁石モジュールが前記複数個のホールセンサーのうちのどのホールセンサーに隣接して位置するかを感知し得る。
前記センシング装置は、前記磁石モジュールの三次元的位置情報を提供し得る。
前記ホールセンサーは、互いに直交する二つの軸間の各四分面に少なくとも１個ずつ配置され得る。
前記複数個のホールセンサーのそれぞれは、半導体基板上に形成されたコンタクト領域と、前記コンタクト領域の傍に形成された接合領域と、前記接合領域の下に形成された感知領域と、前記感知領域を囲むガードリングと、を含み得る。
前記複数個のホールセンサーは、正四角状又はひし形状に各コーナーに配置され得る。

上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様によるセンシング装置は、互いに対称的に配置された一対以上のホールセンサーと、前記ホールセンサーと所定間隔離隔されて形成され、磁場を生成する磁石モジュールと、を備え、前記ホールセンサーは、前記磁石モジュールの磁場をセンシングする。

前記センシング装置は、前記一対以上のホールセンサーを含んで磁場の強度値を決定するセンサー部と、前記センサー部を通じてセンシングされた値を増幅する信号増幅部と、前記センサー部を通じてセンシングされた値のオフセットを調整するオフセット調整部と、前記磁場の強度値と予め設定された基準値とを比較する制御部と、を更に含むことができる。
前記ホールセンサーは、互いに直交する二つの軸上に少なくとも１個ずつ配置され得る。
前記ホールセンサーは、互いに直交する二つの軸間の各四分面に少なくとも１個ずつ配置され得る。

上記目的を達成するためになされた本発明一態様による磁場を感知する装置は、互いに対称的に形成された複数のセンサーグループを含む第１本体と、前記第１本体に付着され、磁石モジュールを含む第２本体と、を備え、前記磁石モジュールは、磁場を生成し、前記センサーグループは、複数個のホールセンサーを含んで前記磁石モジュールの磁場をセンシングする。

前記磁場を感知する装置は、前記複数のセンサーグループが含まれて前記複数のセンサーグループのそれぞれの磁場の強度値をセンシングするセンサー部と、前記センサー部を通じてセンシングされた磁場の強度値のオフセット値を決定するオフセット調整部と、前記オフセット値を利用して前記第２本体を識別する制御部と、を更に含むことができる。
前記複数のセンサーグループは、４個のセンサーグループからなり得る。
前記複数のセンサーグループのそれぞれは、正四角状又はひし形状に各コーナーに配置され得る。
前記制御部は、予め設定された基準値と前記センシングされた磁場の強度値とを比較して、前記第２本体が前記第１本体を覆っているか、又は前記第２本体が前記第１本体を露出させているかを決定し得る。
前記制御部は、前記センシングされた磁場の強度値を利用して前記第１本体と前記第２本体との間の角度を決定し得る。
前記複数のセンサーグループのそれぞれの磁場の強度値は、一つのセンサーグループ内に存在する前記複数個のホールセンサーからセンシングされた磁場の強度値の平均値であり得る。

本発明によれば、複数のホールセンサーグループを利用することで、磁石モジュールの極性、位置、強さのうちの少なくとも一つを感知することができる。
また、感知情報を利用して磁石モジュールを含む第２本体を識別することができる。
また、複数のホールセンサーグループを利用して磁石モジュールの三次元的位置情報を感知することで、センサー部を含む第１本体と磁石モジュールを含む第２本体とがなす角度を測定することができる。

本発明の一実施形態による磁石モジュール及びホールセンサーの配置を示す図である。 本発明の一実施形態によるホールセンサーを含むセンサー部を示す図である。 本発明の一実施形態によるセンシング装置を示す図である。 センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第１の実施例を示す図である。 センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第２の実施例を示す図である。 センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第２の実施例を示す図である。 センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第２の実施例を示す図である。 センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第２の実施例を示す図である。 センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第３の実施例を示す図である。 センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第３の実施例を示す図である。 センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第４の実施例を示す図である。 センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第４の実施例を示す図である。

本発明は、多様な変換を加えることができ、様々な実施形態を有することができるため、特定の実施形態を図面に例示し、詳細な説明で詳しく説明する。しかし、これは、本発明の特定の実施形態について限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変換、均等物又は代替物を含む。本発明を説明するにあたって関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする恐れがあると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明するために使用するが、構成要素は、用語によって限定されない。用語は、一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的のみで使用する。

本明細書で使用する用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用するものであり、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味でない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」又は「有する」等の用語は、明細書上に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらの組み合わせが存在することを指定するものであり、一つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらの組み合わせの存在又は付加可能性を予め排除しない。

以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による磁石モジュール及びホールセンサーの配置を示す図である。

ホール素子を利用して測定したホール電圧（Ｈａｌｌ ｖｏｌｔａｇｅ）は、マグネチックフィールド（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ）、即ち磁力の大きさと正比例する。例えば、ホール電圧は、磁場の強さ若しくは磁場の強度又は磁力に対応する。しかし、その大きさは、距離が増加すると距離の自乗に反比例して減衰する。また、磁力は、磁石の面積とも関連がある。そのため、２個以上のホール素子を利用することで、磁石モジュールの位置を把握することができる。一例として、図１に示すように、ホール素子（Ｈａｌｌ ｄｅｖｉｃｅ）が４個配置された場合を挙げる。４個のホール素子（センサー）は、互いに異なる位置に配置される。第２ホールセンサー１０−２と第３ホールセンサー１０−３で磁力の強さを測定する場合、第２ホールセンサー１０−２は、磁石モジュール５００からＲ１の距離を有し、第３ホールセンサー１０−３は、磁石モジュール５００からＲ２の距離を有する。磁力は、距離の自乗に反比例するため、磁場の大きさを比較することにより距離を測定することが可能である。また、Ｒ２よりＲ１の距離が短いため、第３ホールセンサー１０−３が測定した磁力の強さがより大きい。これにより、予め知られた第２ホールセンサー１０−２及び第３ホールセンサー１０−３の位置に基づいて、磁石モジュール５００がどちらの側に偏っているかでその位置が分かる。ここでは、磁石モジュール５００が第２ホールセンサー１０−２より第３ホールセンサー１０−３に近いということが分かる。

また、磁石モジュールは、Ｎ極とＳ極を有する。この時、第３ホールセンサー１０−３は、磁石モジュールのＮ極がホール素子に近いか、それともＳ極がより近いかを識別することが可能である。それは、磁力線方向がＮ極から始まってＳ極に入るため、どちらの極性がホール素子に近いかが分かる。結果として、磁石モジュールの極性が分かる。また、本来、磁石モジュール５００のＮ極が下にありＳ極が上にあるように配置された場合と、反対にＳ極が下にありＮ極が上にある場合について、２個以上のホール素子を使用することでその違いを読み取ることができる。

ここで、本発明によるセンシング装置は、互いに対称的に形成されて磁石モジュールの磁場を感知するホールセンサー、及びホールセンサーから離隔されて形成された磁石モジュールを具備する。本明細書では、「ホールセンサー」の用語と「ホール素子」の用語を同じ意味で使用する。ホール素子は、磁力が発生した時にホール電圧、ホール電流を測定することができる素子をいう。また、ホール素子は、ホールエレメント（Ｈａｌｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）と呼ばれる。

図２は、本発明の一実施形態によるホールセンサーを含むセンサー部を示す図であり、４個のホールセンサー又はホール素子からなる素子を含むセンサー部１００の平面図である。

半導体基板を利用して、半導体基板に４個のホール素子又はホールセンサー（１０−１、１０−２、１０−３、１０−４）が形成される。半導体基板には、４個のホールセンサー（１０−１、１０−２、１０−３、１０−４）を囲むＰ型の高濃度ガードリング（ｇｕａｒｄ ｒｉｎｇ）２２が存在する。また、各ホール素子／センサーのそれぞれに４個のＮ型の高濃度コンタクト領域２１が存在する。Ｎ型の高濃度コンタクト領域２１は、それぞれホール電流とホール電圧を印加又は測定するために必要である。そして、Ｎ型の高濃度コンタクト領域２１と隣接してＰ型の高濃度接合領域２０が配置される。Ｐ型の高濃度接合領域２０は、信号上のノイズを生成する半導体表面効果を低減させる。

図示していないが、Ｐ型の高濃度接合領域２０の下にＮ型の低濃度感知領域が存在する。Ｎ型の低濃度感知領域は、Ｎ型の高濃度コンタクト領域２１を通じてホール電圧を感知する。Ｎ型の高濃度接合領域２１は、Ｎ型の低濃度感知領域を保護する役割をする。表面に不良（ｄｅｆｅｃｔ）がある場合、ホール電流の流れが歪曲され、ノイズ（ｎｏｉｓｅ）成分が増加するため、半導体基板の表面近くにＰ型の高濃度接合領域２０が必要である。そして、Ｎ型の高濃度コンタクト領域２１を囲むシリコン絶縁膜からなる第１分離領域２３が存在する。第１分離領域２３は、Ｐ型の高濃度接合領域２０から電気的に分離させるためである。４個のホールセンサー（１０−１、１０−２、１０−３、１０−４）とＰ型の高濃度ガードリング２２との間にも、電気的分離のために第２分離領域２４が存在する。そして、Ｐ型の高濃度ガードリング２２とＰ型の高濃度接合領域２０とは、互いに電気的に連結されて接地されるために接地領域（図示せず）に連結される。

そして、低雑音増幅器（ＬＮＡ）の入力端が４個であり良い結果値を獲得することができるように４個のＨａｌｌ素子（ｄｅｖｉｃｅ）を使用する。即ち、信号増幅部２００の入力端子が４個であるため、４個のホール素子を一束にして使用する。本実施形態では、対向する２個のホールセンサーを利用してオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）を相殺するように設計する。全４個のホール素子／センサーを使用することで、入力信号を２〜４倍に増加させる効果がある。これにより、２個のホール素子のみを使用した場合より磁力感度を２倍以上高めることができ、正確度も高めることができる。

図３は、本発明の一実施形態によるセンシング装置を示す図である。

図３に示すように、本実施形態によるセンシング装置１は、センサー部１００、信号増幅部２００、オフセット調整部３００を含む。

センサー部１００は、複数個のホールセンサー１０を含み、磁石モジュール５００によって生成される磁場を感知し、磁場の強さ又は磁力を感知するように提供される。信号増幅部２００は、センサー部１００によって測定された磁場の強さを増幅する。オフセット調整部３００は、磁場の強さに対応するセンシング値のオフセット値を提供するように形成される。センシング装置は、磁場の強さと予め設定された基準値とを比較する制御部４００を更に含む。

上述した折り畳み型端末機において、第１本体はセンサーチップを含む。センサーチップには、上述したセンサー部、制御部、オフセット調整部が含まれる。磁石モジュール５００は、第２本体に形成され、第２本体は、第１本体に付着されて第１本体に連結されるように形成される。この時、第２本体は、第１本体を覆うか、又は第１本体を露出させる。

センサー部１００は、複数個のホールセンサー１０を含む。具体的に、センサー部１００は、２個以上のホールセンサー１０を含むように構成される。ホールセンサー１０は、別途の磁石モジュール５００によって印加される磁場の強さにより電圧を発生する素子をいう。ホールセンサー１０は、電流が流れる導体に垂直に磁場をかけることで、電流と磁場に直交する方向に電圧が発生するホール効果を利用して磁場の方向と強さが分かる。

制御部４００は、センサー部１００を通じてセンシングされる情報を通じて、磁石モジュール５００が形成された第２本体を識別する。特に、制御部４００は、センシング値を総合して磁石モジュール５００の極性、位置、強さのうちの少なくとも一つを感知し、感知情報を通じて第２本体を識別する。

センサー部１００が複数個のホールセンサー１０を含むことで、制御部４００は、複数個のホールセンサー１０から収集された複数個のセンシング値を利用して、それぞれのホールセンサー１０が感知した磁石モジュール５００の極性、位置、強さのうちの少なくとも一つを感知する。

制御部４００は、信号増幅部２００によって増幅されたセンサー部１００のセンシング値を利用して、磁石モジュール５００によって印加される磁場の強さを感知する。一つのホールセンサー１０で発生する電流値は、非常に微細な値であるため、信号増幅部２００によってセンシング値を増幅することにより、制御部４００は、より高い信頼度で磁石モジュール５００の磁力を感知する。

また、制御部４００は、オフセット調整部３００によって調整されたセンサー部１００のセンシング値を利用して、磁石モジュール５００によって印加される磁場の強さを感知する。オフセット調整部３００によってセンシング値が調整されることにより、制御部４００は、より高い信頼度で磁石モジュール５００の磁力を感知する。一例として、センシング値は、一つのセンサーグループ内に存在する複数個のホールセンサーが有するセンシング値の平均値である。

また、制御部４００は、磁石モジュール５００の感知情報を通じて磁石モジュール５００が形成された第２本体を識別する。具体的に、制御部４００は、感知された磁石モジュール５００の極性、位置、強さのうちの少なくとも一つの感知情報を利用して、磁石モジュール５００が形成された第２本体を識別する。ここでいう第２本体は、第１本体のモニター又は画面を覆うカバーを含む。或いは、第２本体は、第１本体の画面をタッチするペンタイプの素子又は構造物である。

制御部４００は、磁場の強さを比較して、第２本体内に形成された磁石モジュール５００の極性、位置、強さを識別する。このように２個以上のホール素子を使用して、制御部４００は、感知された磁石モジュール５００の極性、位置、強さのうちの少なくとも一つの感知情報を利用して、磁石モジュール５００が形成された第２本体を識別する。

一例として、制御部４００は、磁石モジュール５００の極性、位置、及び強さ情報の全てを活用して、磁石モジュール５００が形成された第２本体を識別する。このため、一実施形態によるセンシング装置は、磁石モジュール５００の感知情報別の第２本体の識別情報を格納するルックアップテーブル格納部（図示せず）を更に含み、制御部４００は、ルックアップテーブル格納部（図示せず）に格納された情報に基づいて、磁石モジュール５００が形成された第２本体を識別する。

以下、図４、図５ａ〜図５ｄ、図６ａ及び図６ｂ、図７ａ及び図７ｂを参照して、本発明の多様な実施形態によるセンサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュール５００について詳細に説明する。

図４は、センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第１の実施例を示す図である。

図４に示すように、本実施形態において、センサー部１００は、二つのホールセンサー１０を含む。

磁気素子（本明細書で、磁石モジュール５００と称する）は、第２本体に形成され、二つのホールセンサー１０が形成された一軸上に特定ホールセンサー１０に隣接して位置する。具体的に、磁石モジュール５００が含まれる第２本体は、センサー部１００を含む第１本体を覆うように構成される。従って、磁石モジュール５００は、第１本体の一面と所定距離離隔されて平行な平面上に形成され、二つのホールセンサー１０のうちの特定ホールセンサー１０に隣接して位置する。ここで、第１本体は、ホールセンサーが形成されたチップを含む。センサー部は、チップ内に位置する。一例として、制御部もセンサー部と同一に適用される。

制御部４００は、二つのホールセンサー１０を通じて獲得されたセンシング値に基づいて、磁石モジュール５００が二つのうちのどちらのホールセンサー１０に隣接して位置するかを感知する。一例として、制御部４００は、上側ホールセンサー１０及び下側ホールセンサー１０のセンシング値の大きさを比較して、磁石モジュール５００が上側（又は、下側）ホールセンサー１０に隣接して位置するかを感知する。また、これと同時に、制御部４００は、磁石モジュール５００の極性及び強さを感知する。

以下、センサー部が３個以上のホールセンサーを含み、制御部が、各ホールセンサーを通じて獲得されるセンシング値に基づいて、磁石モジュールの三次元的位置情報を感知するセンシング装置について説明する。

図５ａ〜図５ｄは、センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第２の実施例を示す図である。

図５ａ〜図５ｄに示すように、本発明の多様な実施形態において、センサー部１００は、４個のホールセンサー１０を含む。図５ａ及び図５ｂに示すように、４個のホールセンサー１０は、互いに直交する二つの軸上にそれぞれ２個ずつ（対で）形成される。４個のホールセンサーは、ひし形状（又は、ダイヤモンド状）に配置される。

或いは、図５ｃ及び図５ｄに示すように、センサー部は、４個のホールセンサーを含み、４個のホールセンサーは、互いに直交する二つの軸間の各四分面に少なくとも１個ずつ配置される。即ち、４個のホールセンサーは、各四分面に互いに向かい合い、一つずつ全４個が配置される。例えば、４個のホールセンサーは、正四角形又は長方形状に配置される。このような四角形状のセンサー配置は、ひし形状よりホールセンサー密度を更に稠密にする長所がある。そして、第２本体に形成された磁石モジュール５００は、二つの軸のいずれか一つの軸上に形成されるか、又は二つの軸に分けられる４個の領域のいずれか一領域上に形成される。或いは、ホールセンサーの直上側又はホールセンサーの正中央に配置される。しかし、正中央より若干片側に偏っていることが適切である。これにより、各ホールセンサーが感知する磁力の強さがそれぞれ異なる。他の磁力の強さの値から更に簡単に磁気モジュールの極性、位置、強さを感知することができる。

図５ａ〜図５ｄの場合、制御部４００は、４個のホールセンサー１０を通じて獲得されたセンシング値に基づいて、磁石モジュール５００がどこに位置するかを感知する。４個のホールセンサー１０のそれぞれのセンシング値の大きさを比較して、磁石モジュール５００がどこに位置するかを感知する。

例えば、図５ａのように、磁石モジュール５００が第１ホールセンサー１０−１及び第３ホールセンサー１０−３のセンシング値が同一であり、第２ホールセンサー１０−２のセンシング値が第４ホールセンサー１０−４のセンシング値より大きい場合、磁石モジュール５００は、第２ホールセンサー１０−２が位置する軸上に第２ホールセンサー１０−２に隣接して位置することが分かる。或いは、第１ホールセンサー１０−１のセンシング値が第３ホールセンサー１０−３のセンシング値より大きく、第２ホールセンサー１０−２のセンシング値が第４ホールセンサー１０−４のセンシング値より大きい場合、磁石モジュール５００は、第１ホールセンサー１０−１及び第２ホールセンサー１０−２に隣接する領域（図５ｂにおいて、第１ホールセンサー１０−１及び第２ホールセンサー１０−２に近接する第１領域）に位置することが分かる。また、これと同時に、制御部４００は、磁石モジュール５００の極性及び強さを感知する。図５ｃ及び図５ｄでも、これと同様の方法で、磁石モジュール５００の極性及び強さを感知する。

図６ａ及び図６ｂは、センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第３の実施例を示す図である。

図６ａに示すように、本発明の多様な実施形態において、センサー部１００は８個のホールセンサー１０を含む。８個のホールセンサー１０は、第１軸（Ｘ−軸）及び第２軸（Ｙ−軸）にそれぞれ２個ずつ位置するホールセンサーと、各四分面に１個ずつ配置されたホールセンサーとで構成される。一例として、配置形態は、ひし形状に配置されたセンサーと四角形状に配置されたセンサー配置を合わせたものである。図６ｂは、各四分面に２個ずつ位置して全８個が配置された構造である。

この場合、制御部４００は、８個のホールセンサー１０を通じて獲得されたセンシング値に基づいて、磁石モジュール５００がどこに位置するかを感知する。図６ａ及び図６ｂのように、８個のホールセンサー１０のそれぞれのセンシング値の大きさを比較して磁石モジュール５００がどこに位置するかを感知する。

本実施形態の場合、上述した実施形態より多い個数のホールセンサー１０を活用して磁石モジュール５００を感知することから、図５ａ〜図５ｄの場合より高い信頼度で磁石モジュール５００の位置を感知することができる。また、これと同時に、制御部４００は、磁石モジュール５００の極性及び強さを感知する。

以下、複数のホールセンサーを含むセンサーグループが複数個配置され、センサーグループが互いに対称的に配置されたセンシング装置について説明する。

図７ａ及び図７ｂは、センサー部の配置方法及びこれにより配置可能な磁石モジュールの配置方法の第４の実施例を示す図である。

図７ａ及び図７ｂに示すように、本発明の多様な実施形態において、センサー部１００は全４個のセンサーグループ１１を含み、それぞれのセンサーグループ１１は、全４個のホールセンサーを含む。即ち、全１６個のセンサーで構成される。

図７ａのように、各センサーグループ１１内の４個のホールセンサーは、正四角状に構成され、結果として、センサーグループ１１は正四角状に構成される。或いは、図７ｂのように、各センサーグループ１１内の４個のホールセンサーはひし形状に構成され、結果として、センサーグループ１１もひし形状に構成される。第２本体に形成された磁石モジュール５００は、４個のセンサーグループ１１が形成されたセンサー部１００に隣接して位置する。一例として、磁石モジュール５００は、図７ａ及び７ｂに示したＸ／Ｙ軸のいずれか一つの軸上に形成されるか、二つの軸に分けられる４個の領域のいずれか一領域上に位置する。

この場合、制御部４００は、４個のセンサーグループ１１別のセンシング値に基づいて、磁石モジュール５００がどこに位置するかを感知する。具体的に、４個のセンサーグループ１１のそれぞれのセンシング値の大きさを比較して、磁石モジュール５００がどこに位置するかを感知する。

例えば、第１センサーグループ１１−１及び第２センサーグループ１１−２のセンシング値が同一であり、第１センサーグループ１１−１のセンシング値が第３センサーグループ１１−３のセンシング値より大きい場合、磁石モジュール５００は、Ｙ軸上で第１センサーグループ１１−１（又は、第２センサーグループ１１−２）に隣接して位置することが分かる。

或いは、第１センサーグループ１１−１のセンシング値が第２センサーグループ１１−２のセンシング値より大きく、第１センサーグループ１１−１のセンシング値が第３センサーグループ１１−３のセンシング値より大きい場合、磁石モジュール５００は、Ｘ軸及びＹ軸に分けられた領域のうちの第１センサーグループ１１−１に隣接する領域（図５ｂ又は５ｄにおいて第１領域）に位置することが分かる。また、これと同時に、制御部４００は、磁石モジュール５００の極性及び強さを感知する。

本実施形態のように配置されるセンサー部１００によって、制御部４００は、磁石モジュール５００の極性、位置、強さのうちの少なくとも一つ（好ましくは、３個の全ての感知情報）を感知し、感知された情報を通じて第２本体を識別する。このように、制御部４００が第２本体を識別する個数は、ルックアップテーブル格納部（図示せず）に格納される基準値の種類によって異なる。一例として、感知された磁石モジュール５００の位置及び強さをより細かく区分することで、より多くの種類の第２本体を識別することができる。

また、本実施形態において、追加的に、制御部４００は、センサー部１００を通じてセンシングされた一つ以上の磁石モジュール５００の強さ情報のうち、最大値が予め設定された閾値以上であるか否かを判断して、磁石モジュール５００が含まれる第２本体が第１本体と付着されたか否かを判断する。閾値は、予め設定されるか又はユーザにより入力される。ここで、閾値は、特定磁場の強さ値又は臨界値を意味する。

即ち、制御部４００は、特定ホールセンサー１０のセンシング値が閾値以上となった場合、磁石モジュール５００を含む第２本体が第１本体に略接触したと判断し、第２本体が第１本体の一面に付着されたと判断する。上述したように、センシング値は、一つのセンサーグループ内に存在する複数個のホールセンサーが有するセンシング値の平均値である。そして、平均値が予め設定された閾値以上であるか否かを判断して、磁石モジュールが含まれる第２本体が第１本体に付着されたか否かを判断する。

他の実施形態として、制御部４００は、付着の有無に対する情報を利用して、別途の表示部（図示せず）をターンオン／ターンオフ動作する。具体的に、制御部４００は、第２本体が第１本体の一面に付着されたと判断した場合、別途の表示部（図示せず）をターンオフする。反対に、第２本体が第１本体の一面に付着されなかったと判断した場合、別途の表示部をターンオンする。

本実施形態によるセンシング装置１を具備する装置は、第１本体と、第１本体に脱着可能で、磁石モジュール５００が形成された第２本体と、第１本体上に互いに異なる位置に形成されて、第２本体に形成された磁石モジュール５００の磁力をセンシングする複数個のホールセンサー１０と、複数個のホールセンサー１０を通じてセンシングされる情報を通じて第２本体を識別する制御部４００と、を含む。

このように構成されたセンシング装置１を具備する装置は、上述した第１本体及び第２本体を全て含む構成であり、これに対する実施形態は、上述した実施形態と実質的に同一なため、以下では省略する。

センシング装置及びセンシング装置を具備する装置において、磁石モジュールの極性、位置、強さのうちのいずれか一つ以上は、ホールセンサーグループを利用して感知される。また、感知された情報を利用して、磁石モジュールを含む第２本体を識別する。

また、複数個のホールセンサーグループを利用して、磁石モジュールに対する３次元位置情報を感知し、これによりセンサー部を含む第１本体と磁石モジュールを含む第２本体との間の角度（例えば、上述した折り畳み型端末機の開状態における本体部と表示部との間の角度）を測定する。

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

１ センシング装置
１０ ホールセンサー
１１ センサーグループ
２０ Ｐ型の高濃度接合領域
２１ Ｎ型の高濃度コンタクト領域
２２ Ｐ型の高濃度ガードリング
２３、２４ 第１、第２分離領域
１００ センサー部
２００ 信号増幅部
３００ オフセット調整部
４００ 制御部
５００ 磁石モジュール

Claims (18)

1. ホールセンサーを用いたセンシング装置であって、
   互いに対称的に形成された複数個のホールセンサーと、
   前記複数個のホールセンサーと所定間隔離隔されて形成され、磁場を生成する磁石モジュールと、を備え、
   前記複数個のホールセンサーは、前記磁石モジュールの磁場をセンシングすることを特徴とするセンシング装置。
2. 前記複数個のホールセンサーを含んで磁場の強度値を決定するセンサー部と、
   前記センサー部を通じてセンシングされた値を増幅する信号増幅部と、
   前記センサー部を通じてセンシングされた値のオフセットを調整するオフセット調整部と、
   前記磁場の強度値と予め設定された基準値とを比較する制御部と、を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のセンシング装置。
3. 前記センサー部は、配列された前記複数個のホールセンサーを含み、
   前記センシング装置は、前記磁石モジュールが前記複数個のホールセンサーのうちのどのホールセンサーに隣接して位置するかを感知することを特徴とする請求項２に記載のセンシング装置。
4. 前記センシング装置は、前記磁石モジュールの三次元的位置情報を提供することを特徴とする請求項１に記載のセンシング装置。
5. 前記ホールセンサーは、互いに直交する二つの軸間の各四分面に少なくとも１個ずつ配置されることを特徴とする請求項１に記載のセンシング装置。
6. 前記複数個のホールセンサーのそれぞれは、
   半導体基板上に形成されたコンタクト領域と、
   前記コンタクト領域の傍に形成された接合領域と、
   前記接合領域の下に形成された感知領域と、
   前記感知領域を囲むガードリングと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のセンシング装置。
7. 前記複数個のホールセンサーは、正四角状又はひし形状に各コーナーに配置されることを特徴とする請求項１に記載のセンシング装置。
8. ホールセンサーを用いたセンシング装置であって、
   互いに対称的に配置された一対以上のホールセンサーと、
   前記ホールセンサーと所定間隔離隔されて形成され、磁場を生成する磁石モジュールと、を備え、
   前記ホールセンサーは、前記磁石モジュールの磁場をセンシングすることを特徴とするセンシング装置。
9. 前記一対以上のホールセンサーを含んで磁場の強度値を決定するセンサー部と、
   前記センサー部を通じてセンシングされた値を増幅する信号増幅部と、
   前記センサー部を通じてセンシングされた値のオフセットを調整するオフセット調整部と、
   前記磁場の強度値と予め設定された基準値とを比較する制御部と、を更に含むことを特徴とする請求項８に記載のセンシング装置。
10. 前記ホールセンサーは、互いに直交する二つの軸上に少なくとも１個ずつ配置されることを特徴とする請求項８に記載のセンシング装置。
11. 前記ホールセンサーは、互いに直交する二つの軸間の各四分面に少なくとも１個ずつ配置されることを特徴とする請求項８に記載のセンシング装置。
12. 互いに対称的に形成された複数のセンサーグループを含む第１本体と、
    前記第１本体に付着され、磁石モジュールを含む第２本体と、を備え、
    前記磁石モジュールは、磁場を生成し、
    前記センサーグループは、複数個のホールセンサーを含んで前記磁石モジュールの磁場をセンシングすることを特徴とする磁場を感知する装置。
13. 前記複数のセンサーグループが含まれて前記複数のセンサーグループのそれぞれの磁場の強度値をセンシングするセンサー部と、
    前記センサー部を通じてセンシングされた磁場の強度値のオフセット値を決定するオフセット調整部と、
    前記オフセット値を利用して前記第２本体を識別する制御部と、を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の磁場を感知する装置。
14. 前記複数のセンサーグループは、４個のセンサーグループからなることを特徴とする請求項１２に記載の磁場を感知する装置。
15. 前記複数のセンサーグループのそれぞれは、正四角状又はひし形状に各コーナーに配置されることを特徴とする請求項１３に記載の磁場を感知する装置。
16. 前記制御部は、予め設定された基準値と前記センシングされた磁場の強度値とを比較して、前記第２本体が前記第１本体を覆っているか、又は前記第２本体が前記第１本体を露出させているかを決定することを特徴とする請求項１３に記載の磁場を感知する装置。
17. 前記制御部は、前記センシングされた磁場の強度値を利用して前記第１本体と前記第２本体との間の角度を決定することを特徴とする請求項１３に記載の磁場を感知する装置。
18. 前記複数のセンサーグループのそれぞれの磁場の強度値は、一つのセンサーグループ内に存在する前記複数個のホールセンサーからセンシングされた磁場の強度値の平均値であることを特徴とする請求項１３に記載の磁場を感知する装置。

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