KR101208074B1 - 지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 비자성 회전장치를 활용하여 멤스 지자기센서를 회전시키면서 데이터를 획득하고, 이 데이터를 지구자기장모델링과 비교하여 멤스 지자기센서를 보정하는 보정방법에 관한 것이다.
본 발명은 멤스 지자기센서를 비자성회전장치에 멤스 지자기센서를 설치하는 설치단계(10)와; 지구자기장모델링 값으로 모델타원데이터로 형성하는 모델링단계(20)와; 상기 비자성회전장치를 360°반복회전시켜 멤스 지자기센서로부터 데이터를 획득하는 회전데이터를 획득하는 획득단계(30)와; 상기 회전데이터를 커브피팅하여 회전타원데이터를 만들어내는 계산단계(40)와; 상기 모델타원데이터와 회전타원데이터를 활용하여 중심데이터의 편차를 확인하는 보정값획득단계(50)와; 상기 보정값획득단계에서 획득된 보정값을 적용하여 멤스 지자기센서를 보정하는 보정단계(60)로 구성된다.
본 발명에 의하면 멤스 지자기센서를 실제로 회전시키면서 보정값을 얻으므로 보다 정확한 보정값을 얻을 수 있는 등의 효과가 발생한다.

Description

지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법{MEMS EARTH MAGNETIC SENSOR CORRECTION METHOD USING IGRF}

본 발명은 지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 비자성 회전장치를 활용하여 멤스 지자기센서를 회전시키면서 데이터를 획득하고, 이 데이터를 지구자기장모델링과 비교하여 멤스 지자기센서를 보정하는 보정방법에 관한 것이다.

멤스(MEMS, Micro Electro-Mechanical System)는 미세전자기계시스템, 미세전자제어기술 등으로 불리는 것으로, 반도체 공정기술을 기반으로 성립되는 마이크론이나 밀리미터 크기의 초소형 정밀기계 제작기술을 말한다.

지구자기장(IGRF, International Geomagnetic Reference Field)은 국제표준지자기장이라고도 하고, 국제 지자기 및 최고층 물리학회(IAGA, International Association of Geomegnetism and Aeronomy)에서 결정한 지구 전체 규모의 표준 지자기장으로 세계적인 지자기 측정 결과를 구면좌화함수 전개식에 근사시킨 것이다.

상기 지구자기장은 5년마다 측정 자력값에 가장 근사되는 구면조화식의 계수(가우스 계수)를 결정 및 개정한다.

지자기센서는 지구의 자기를 이용한 센서로 지구자기장의 흐름의 변화를 감지하는 센서이다.

상기 지자기센서를 마이크로단위로 작게 형성한 것이 멤스 지자기센서로 현재 자동차의 진행방향이나 주차센서 등으로 많이 사용되고 있다.

그러나, 종래의 멤스 지자기센서의 보정을 위한 방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.

(1) 단순히 지구자기장모델링의 값을 입력하여 보정하였다.

(2) 실제 회전에 의한 지자기센서의 보정데이터를 확인하면서 보정할 수 없다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 멤스 지자기센서를 비자성회전장치에 멤스 지자기센서를 설치하는 설치단계와;

지구자기장모델링 값으로 모델타원데이터로 형성하는 모델링단계와;

상기 비자성회전장치를 360°반복회전시켜 멤스 지자기센서로부터 데이터를 획득하는 회전데이터를 획득하는 획득단계와;

상기 회전데이터를 커브피팅하여 회전타원데이터를 만들어내는 계산단계와;

상기 모델타원데이터와 회전타원데이터를 활용하여 중심데이터의 편차를 확인하는 보정값획득단계와;

상기 보정값획득단계에서 획득된 보정값을 적용하여 멤스 지자기센서를 보정하는 보정단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.

(1) 지구자기장모델링의 데이터와 멤스 지자기센서의 회전에 의해서 얻어지는 데이터를 비교하여 보정값을 획득하므로 정확한 보정이 이루어진다.

(2) 멤스 지자기센서를 비자성회전장치에 의해서 실제 회전시키면서 보정값을 얻으므로 보다 정확하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법의 처리순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법의 모델타원데이터 예시.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법의 보정 회전타원데이터 예시.

본 발명은 멤스 지자기센서를 비자성회전장치에 멤스 지자기센서를 설치하는 설치단계(10)와;

지구자기장모델링 값으로 모델타원데이터로 형성하는 모델링단계(20)와;

상기 비자성회전장치를 360°반복회전시켜 멤스 지자기센서로부터 데이터를 획득하는 회전데이터를 획득하는 획득단계(30)와;

상기 회전데이터를 커브피팅하여 회전타원데이터를 만들어내는 계산단계(40)와;

상기 모델타원데이터와 회전타원데이터를 활용하여 중심데이터의 편차를 확인하는 보정값획득단계(50)와;

상기 보정값획득단계에서 획득된 보정값을 적용하여 멤스 지자기센서를 보정하는 보정단계(60)로 구성된다.

상기 설치단계(10)는 멤스 지자기센서를 비자성 회전장치의 상단에 거치하는 것으로, 비자성회전장치는 모터와 같이 자기장을 형성하는 다른 기기로부터 완전하게 불리되어 회전할 수 있는 회전장치이다.

상기 비자성 회전장치는 스스로 발생되는 자력이 멤스 지자기센서에 전혀 영향을 미치지 않도록 형성한다.

상기 모델링단계(20)는 지구자기장모델링데이터를 위치별 타원데이터를 계산하는 것으로, 이는 국제표준지자기장 데이터로부터 표 1과 같이 획득될 수 있다.

상기 획득단계(30)는 비자성회전장치를 360°반복회전시켜 멤스 지자기센서로부터 회전데이터를 획득하는 단계로, 멤스 지자기센서가 회전하여 얻어지는 회전데이터를 획득하는 단계이다.

상기 회전데이터를 커브피팅하여 회전타원데이터로 형성하는데, 이때, 타원의 두 중심점을 획득할 수 있다.

상기 보정값획득단계(50)는 모델타원데이터와 회전타원데이터의 두 중심점 데이터의 편차를 확인하여 보정값을 획득하는 단계이다.

상기 보정단계(60)는 보정값획득단계(50)에서 획득된 보정값을 적용하여 멤스 지자기센서를 보정하는 보정단계(60)로 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법에 의한 멤스 지자기센서 보정방법을 설명하면 다음과 같다.

지구자기장모델링(IGRF) 데이터 획득장치를 확용하여 데이터를 확보하고, 이를 이용하여 모델타원데이터를 형성한다.

이후, 멤스 지자기센서를 비자성 회전장치에 올려놓고, 타원형태로 감지되는 데이터를 커브피팅한다.

이렇게 커브피팅한 회전타원데이터와 모델타원데이터를 비교하여 그 편차로 보정값을 얻은 후에 위 보정값을 멤스 지자기센서에 적용하여 보정한다.

상기와 같이 본 발명의 일실시예로 형성된 지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법에 의하면, 멤스 지자기센서를 실제로 회전시키면서 보정값을 얻으므로 보다 정확한 보정값을 얻을 수 있는 등의 효과가 발생한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 멤스 지자기센서를 비자성회전장치에 멤스 지자기센서를 설치하는 설치단계(10)와;
   지구자기장모델링 값으로 모델타원데이터로 형성하는 모델링단계(20)와;
   상기 비자성회전장치를 360°반복회전시켜 멤스 지자기센서로부터 데이터를 획득하는 회전데이터를 획득하는 획득단계(30)와;
   상기 회전데이터를 커브피팅하여 회전타원데이터를 만들어내는 계산단계(40)와;
   상기 모델타원데이터와 회전타원데이터를 활용하여 중심데이터의 편차를 확인하는 보정값획득단계(50)와;
   상기 보정값획득단계에서 획득된 보정값을 적용하여 멤스 지자기센서를 보정하는 보정단계(60)로 구성되되;
   상기 보정값획득단계(50)에서 얻어지는 보정값은 타원의 두 중심점인 것을 특징으로 하는 지구자기장을 활용한 멤스 지자기센서 보정방법.
3. 삭제

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