KR102589472B1 - 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템, 그 측정 방법 및 그 측정을 위한 자석 - Google Patents

자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템, 그 측정 방법 및 그 측정을 위한 자석 Download PDF

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Abstract

제 1 트랙 및 제 2 트랙의 자화띠를 구비한 자석을 이용한 각도 측정 시스템은, 각도 측정 장치;를 포함하되, 상기 각도 측정 장치는, 상기 제 1 트랙의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 1 신호를 생성하는 제 1 신호 생성부; 상기 제 2 트랙의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 2 신호를 생성하는 제 2 신호 생성부; 및 상기 적어도 하나의 제 1 신호 및 상기 적어도 하나의 제 2 신호를 이용하여, 상기 자석의 위치 신호를 생성하는 위치 신호 생성부;를 포함한다.

Description

자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템, 그 측정 방법 및 그 측정을 위한 자석{ANGLE MEASUREMENT SYSTEM BASED ON MAGNETIC METHOD MEASUREMENT METHOD THEREFOR AND THE MAGNET FOR THE MEASUREMENT}
본 발명은 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템, 그 측정 방법 및 그 측정을 위한 자석에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 각각, 일반적인 각도 측정 장치(100)의 설명도 및 구성도를 나타낸다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 각도 측정 장치(100)는 모터의 회전자에 부착된 자석의 각도를 측정하기 위한 장치로서, 2개의 홀 센서(Ha, Hb) 중 하나(Ha)는 회전 각도의 사인 함수값을 출력하고, 다른 하나(Hb)는 회전 각도의 코사인 함수값을 출력하는 것을 이용한다.
즉, 모터가 회전하면 자기장이 변화되고, 2개의 홀 센서(Ha, Hb)에서 이 변화된 자기장을 측정하는 것에 의해, 모터의 회전 각도를 측정할 수 있다.
이때 자석은 N극과 S극이 자석의 둘레 방향에 번갈아 동일한 간격으로 배치될 필요가 있다. 참고로, 2개의 홀 센서(Ha, Hb)는 자석의 자기 트랙과 갭을 개재하여 배치되되, 하나의 홀 센서(Ha)는 N극과 S극의 사이에 배치되고, 다른 하나의 홀 센서(Hb)는 S극에 배치된다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 각도 측정 장치는, 하나의 홀 센서(Ha)의 출력(sin(x))과 다른 하나의 홀 센서(Hb)의 출력(cos(x))을 입력받아, 사인 함수값은 코사인 함수값과 탄젠트 함수값의 곱과 같은 것을 이용하여, 회전 각도(x)를 측정하게 된다.
즉, 현재 단계의 각도의 탄젠트값과 코사인값을 곱하여, 입력된 사인값 보다 작으면 각도를 높이고, 입력된 사인값 보다 크면 각도를 낮추는 것에 의해 각도를 측정하게 된다.
구체적으로, 비교기(121)는 사인값;과 탄젠트값과 코사인값을 곱한 값;을 비교하여, 사인값이 크면 카운터(123)의 카운터 값을 올린다. 이에 따라, 탄젠트값 산출기(124)에 의해 새로이 산출된 탄젠트값과 입력된 코사인값을 제 4 곱셈기(122)에 의해 곱한 후, 다시 사인값과 비교하는 과정을 반복하여, 각도를 측정하게 된다.
그런데, 이렇게 사인값;과 탄젠트값과 코사인값을 곱한 값;을 이용하여, 절대 각도를 산출하게 되는 경우, 정확한 절대 각도 산출에 어려움이 있었고, 유효한 절대 각도 정보를 얻기까지 수회 내지 수십회의 회전이 필요했다. 아울러, 사인값;과 탄젠트값과 코사인값을 곱한 값;을 이용하여, 절대 각도를 산출하게 되는 경우, 요(Yaw)에 취약한 문제점도 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 2 트랙의 자화띠를 구비한 자석을 이용하여 유효한 절대 각도 정보를 빠른 시간 내에 측정할 수 있고, 잡음 등에 강인한 절대 각도 정보를 산출할 수 있는 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템, 그 측정 방법 및 그 측정을 위한 자석을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 자기식 엔코더에 사용되는 자석은, N극과 S극이 교대로 반복적으로 연결된 형상의 제 1 트랙의 자화띠; 및 상기 제 1 트랙의 자화띠의 내측 또는 외측에 접하고, 다수의 단위 극이 연결되어 형성된 제 2 트랙의 자화띠;를 포함하되, 상기 다수의 단위 극 각각은, 동일한 크기이고, N극 및 S극을 포함하는 P개의 극성 중 하나의 극성을 가지고, 상기 P는, 2 또는 3인 것을 특징으로 한다.
상기 P개의 극성은, 무극을 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 제 1 트랙의 자화띠의 극의 모든 변경 지점;과 상기 제 2 트랙의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 모든 지점;은, 서로 일치하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 2 트랙의 자화띠는, 동일한 극성의 단위 극이 연속적으로 배치된 영역을 포함한다.
바람직하게는, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 모든 지점은 각각, 상기 제 1 트랙의 자화띠의 극의 하나의 변경 지점으로부터, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 K도 만큼 시프트되되, 상기 K도는, 0도 초과이고, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 각 단위 극이 상기 제 2 트랙의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도 미만인 것을 특징으로 한다. 상기 K도는, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 각 단위 극이, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도의 2분의 1인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제 1 트랙의 자화띠의 각각의 극이 상기 제 1 트랙의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 차지하는 각도는, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 각 단위 극이, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도의 배수인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 트랙의 자화띠에 포함된 M개의 단위 극을 포함하는 각각의 그룹이 상기 제 2 트랙의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도는, 상기 제 1 트랙의 자화띠에 포함된 적어도 Y쌍의 N극과 S극이 상기 제 1 트랙의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 차지하는 각도와 동일하되, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 각각의 그룹에 포함된 M개의 단위 극의 극성의 배치는, 각 그룹별로 상이한 것이 바람직하다. 여기서 상기 M은, 2 이상의 자연수이고, 상기 Y는, 1 이상의 자연수인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 트랙 및 제 2 트랙의 자화띠를 구비한 자석을 이용한 각도 측정 시스템은, 각도 측정 장치;를 포함하되, 상기 각도 측정 장치는, 상기 제 1 트랙의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 1 신호를 생성하는 제 1 신호 생성부; 상기 제 2 트랙의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 2 신호를 생성하는 제 2 신호 생성부; 및 상기 적어도 하나의 제 1 신호 및 상기 적어도 하나의 제 2 신호를 이용하여, 상기 자석의 위치 신호를 생성하는 위치 신호 생성부;를 포함한다.
구체적으로, 상기 위치 신호 생성부는, 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력의 Y주기 동안 M번 활성화되는 상기 적어도 하나의 제 1 신호의 활성화 지점에서 상기 적어도 하나의 제 2 신호에 대응하는 위치 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 상기 M은, 2 이상의 자연수이고, 상기 Y는, 1 이상의 자연수인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 지점에 대응하는, 상기 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력의 시점(時點)은, 상기 제 1 트랙의 자화띠의 극의 변경 지점에 대응하는, 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력의 시점으로부터 D도 만큼 위상 시프트된 것을 특징으로 하되, 상기 D도는, 0도 초과이고, 180도를 상기 제 2 트랙의 자화띠의 하나의 단위 극에 의한 상기 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력 신호의 시간 구간(t2)에 대한 상기 제 1 트랙의 자화띠의 하나의 극에 의한 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력 신호의 시간 구간(t1)의 비율(t1/t2)로 나눈 값 미만인 것을 특징으로 한다.
상기 D도는, 90도를 상기 비율(t1/t2)로 나눈 값인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 위치 신호는, 다수의 그룹을 포함하되, 각 그룹은, M개의 데이터로 구성되고, 상기 자석의 1 회전시 출력되는 다수의 그룹의 M개의 데이터는, 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
하나의 그룹의 M개의 데이터가 출력되는 시간은, 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력의 Y주기에 대응한다. 또한, 각 그룹의 M개의 데이터에 포함된 각각의 데이터는, 2개 또는 3개의 값에 의해 표현 가능한 것을 특징으로 한다.
아울러, 다수의 그룹의 M개의 데이터 중 적어도 일부 그룹의 M개의 데이터는, 연속적으로 동일한 값을 포함할 수 있다.
본 발명의 제 1 트랙 및 제 2 트랙의 자화띠를 구비한 자석을 이용한 각도 측정 시스템을 이용한 각도 측정 방법은, 상기 제 1 트랙의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 1 신호를 생성하는 제 1 신호 생성 단계; 상기 제 2 트랙의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 2 신호를 생성하는 제 2 신호 생성 단계; 및 상기 제 1 신호 생성 단계에서 생성된 상기 적어도 하나의 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 생성 단계에서 생성된 상기 적어도 하나의 제 2 신호를 이용하여, 상기 자석의 위치 신호를 생성하는 위치 신호 생성 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 위치 신호 생성 단계는, 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력의 Y주기 동안 M번 활성화되는 상기 적어도 하나의 제 1 신호의 활성화 지점에서 상기 적어도 하나의 제 2 신호에 대응하는 위치 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다. 상기 M은, 2 이상의 자연수이고, 상기 Y는, 1 이상의 자연수인 것이 바람직하다.
본 발명의 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템, 그 측정 방법 및 그 측정을 위한 자석에 따르면, 2 트랙의 자화띠를 구비한 자석을 이용하여 유효한 절대 각도 정보를 빠른 시간 내에 측정할 수 있고, 잡음 등에 강인한 절대 각도 정보를 산출할 수 있다.
도 1은 일반적인 각도 측정 장치의 설명도.
도 2는 일반적인 각도 측정 장치의 구성도.
도 3은 2 트랙의 자화띠(TR1, TR2)를 구비한 자기식 방식에 기반한한 각도 측정 시스템의 설명도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 2 트랙의 자화띠(TR1, TR2)를 자석의 구조도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템의 구성도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제 1 신호 생성부의 구성도.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제 2 신호 생성부의 구성도.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 위치 신호 생성부의 구성도.
도 9는 제 1 신호 생성부, 제 2 신호 생성부 및 위치 신호 생성부의 주요 노드의 파형도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템, 그 측정 방법 및 그 측정을 위한 자석에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템은, 모터의 회전자에 부착된 자석의 각도를 측정하기 위한 시스템이다. 이때, 각도를 측정하기 위해 사용되는 분해능을 높이기 위하여 2 트랙(TR1, TR2)의 자화띠를 구비한 자석을 사용할 수 있다. 자기식 엔코더에는 자석과 자석의 회전에 따른 각도를 측정하는 각도 측정 시스템이 포함될 수 있다.
도 3은 2 트랙(TR1, TR2)의 자화띠를 구비한 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템의 설명도이다. 엔코더 칩(C)은, 환형의 2 트랙(TR1, TR2)의 자화띠를 구비한 자석과 갭을 두고 부착되는 것이 바람직하다. 아울러, 엔코더 칩(C)에는 각 자화띠의 자기장을 측정할 수 있는 홀 센서(H1, H2)가 포함되어 있다.
모터가 회전하면 자기장이 변화되고, 2개의 홀 센서(H1, H2)에서 이 변화된 자기장을 측정하는 것에 의해, 자석의 회전에 따른 각도 정보, 즉 모터의 회전 각도를 측정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 2 트랙(TR1, TR2)의 자화띠를 자석(MA)의 구조도를 나타낸다.
다만 도 4에서는, 2 트랙(TR1, TR2)의 자화띠 중 일부 영역에 대해서만 도시하였다.
즉, 본 발명의 각도를 측정하는 자기식 엔코더에 사용되는 자석(MA)은, N극과 S극이 교대로 반복적으로 연결된 형상의 제 1 트랙(TR1)의 자화띠; 및 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 내측 또는 외측에 접하고, 다수의 단위 극이 연결되어 형성된 제 2 트랙(TR2)의 자화띠;를 포함하는 것이 바람직하다.
참고로, 도 4에서는 제 2 트랙(TR2)의 자화띠가 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 내측에 위치하는 것으로 도시되었으나, 외측에 위치할 수도 있다.
아울러, 다수의 단위 극 각각은, 동일한 크기이고, N극 및 S극을 포함하는 P개의 극성 중 하나의 극성을 갖는다. P는, 2 또는 3일 수 있다. 즉, P가 2인 경우에는 N극과 S만을 포함하고, P가 3인 경우에는 N극, S극 및 무극을 포함할 수 있다. 여기서, 무극이라는, 극성이 없는 무극성을 의미한다.
도 4에서는 각 단위 극은 3개의 극성을 나타내는 것으로 도시되었다.
아울러, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠는, 동일한 극성의 단위 극이 연속적으로 배치된 영역을 포함하는 것이 바람직하다.
예를 들면 도 4에서는, S극이 3번 연속적으로 배치되는 영역 등이 나타나는 것을 알 수 있다.
아울러, 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 극의 모든 변경 지점;과 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 모든 지점;은, 서로 일치하지 않는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 모든 지점은 각각, 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 극의 하나의 변경 지점으로부터, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 K도 만큼 시프트된다. 여기서 K도는, 0도 초과이고, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 각 단위 극이 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도 미만이다.
제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 극의 하나의 변경 지점으로부터 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 모든 지점이 앞쪽 또는 뒤쪽으로 K도 시프트될 수 있다.
바람직하게는, K도는, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 각 단위 극이, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도의 2분의 1인 것을 특징으로 한다. 즉, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 각 단위 극은, 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 극의 하나의 변경 지점으로부터 각 단위 극의 크기의 1/2만큼 시프트된 것을 도 4으로부터 알 수 있다.
아울러, 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 각각의 극이 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 차지하는 각도는, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 각 단위 극이 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도의 배수인 것을 특징으로 한다.
다만, 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 각각의 극이 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 차지하는 각도는, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 각 단위 극이 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도의 2배 이상의 배수인 것이 바람직하다.
도 4에서는, 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 각각의 극이 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 차지하는 각도는, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 각 단위 극이 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도의 2배인 것을 알 수 있다. 즉, 하나의 제 1 트랙(TR1)의 극의 크기가, 2개의 제 2 트랙(TR2)의 단위 극의 크기와 동일한 것을 알 수 있다.
제 2 트랙(TR2)의 자화띠에 포함된 M개의 단위 극을 포함하는 각각의 그룹이 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도는, 제 1 트랙(TR1)의 자화띠에 포함된 적어도 Y쌍의 N극과 S극이 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 차지하는 각도와 동일하되, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 각각의 그룹에 포함된 M개의 단위 극의 극성의 배치는, 각 그룹별로 상이한 것을 특징으로 한다. M은 2 이상의 자연수이고, Y는 1 이상의 자연수일 수 있다. 다만, M은 Y의 배수이되, 2배 이상의 배수인 것이 바람직하다.
예를 들면 도 4에서는 한쌍의 N극과 S극에 대해, 4개의 단위 극이 배치된 것을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템(2000)의 구성도이다.
도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템(2000)은, 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1), 적어도 하나의 제 2 홀 센서(H2) 및 각도 측정 장치(200)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 각도 측정 장치(200)의 각 구성 요소는, 회로 및 프로세서 중 어느 하나, 또는 회로 및 프로세서의 조합에 의해 구현될 수 있다. 아울러, 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1), 적어도 하나의 제 2 홀 센서(H2) 및 각도 측정 장치(200)는, 하나의 반도체 칩의 형태도 제작될 수도 있다.
적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)는 자석(MA)의 2 트랙(TR1, TR2)의 자화띠 중 제 1 트랙(TR1)의 자기장의 크기를 측정하는 역할을 한다. 아울러, 적어도 하나의 제 2 홀 센서(H2)는 2개의 자화띠 중 제 2 트랙(TR2)의 자기장의 크기를 측정하는 역할을 한다.
참고로, 제 1 홀 센서(H1)는 2개가 배치되어, 제 1 트랙(TR1)의 자기장을 각각 측정하는 것이 바람직하다. 즉, 하나의 제 1 홀 센서(H1)와 다른 하나의 제 1 홀 센서(H1)는, 그 출력이 90도 만큼 서로 위상 시프트되어, 사인값과 코사인값으로 제 1 트랙(TR1)의 자기장의 크기를 각각 측정할 수 있다.
아울러, 제 1 홀 센서(H1)의 출력 및 제 2 홀 센서(H2)의 출력은 차동 신호의 형태로 출력될 수 있다.
본 발명의 각도 측정 장치(200)는, 제 1 신호 생성부(210), 제 2 신호 생성부(220) 및 위치 신호 생성부(230)를 포함하여 구성된다.
제 1 신호 생성부(210)는, 제 1 트랙(TR1)의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)를 생성하는 역할을 한다. 제 2 신호 생성부(220)는, 제 2 트랙(TR2)의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 2 홀 센서(H2)의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 생성하는 역할을 한다.
아울러, 위치 신호 생성부(230)는 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12) 및 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 이용하여, 자석(MA)의 회전에 따른 위치 정보에 대응하는 자석(MA)의 위치 신호(SA)를 생성하는 역할을 한다. 구체적으로, 위치 신호 생성부(230)는 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)를 클럭 또는 데이터 인에이블 신호로 사용하고, 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 입력 데이터로 하여, 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 래치하는 것에 의해 위치 신호(SA)를 생성할 수 있다. 이 위치 신호(SA)는 자석(MA)의 회전에 따른 고유한 위치 정보에 대한 신호로서, 이 위치 신호(SA)를 이용하여 절대 각도를 산출할 수 있다. 즉, 자석(MA)의 회전에 따른 위치 정보란, 고정된 기준 위치에 대응하는 자석(MA)의 트랙(TR1, TR2)의 회전에 따른 변경된 지점의 위치를 말한다.
적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)는, 제 2 트랙(TR2)의 단위 극의 값을 검출하는 역할을 한다.
도 6 내지 도 8은 각각 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제 1 신호 생성부(210), 제 2 신호 생성부(220) 및 위치 신호 생성부(230)의 구성도를 나타낸다. 아울러, 도 9는 제 1 신호 생성부(210), 제 2 신호 생성부(220) 및 위치 신호 생성부(230)의 주요 노드의 파형도를 나타낸다.
도 6 내지 도 9에 의해 본 발명의 제 1 신호 생성부(210), 제 2 신호 생성부(220) 및 위치 신호 생성부(230)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 제 1 신호 생성부(210)는, 제 1 신호 전처리기(211) 및 제 1 신호 생성기(212)를 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 신호 전처리기(211)는, PGA(Programmable Gain Amplifier, G)에서 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력을 증폭하고, 아날로그 오프셋 조정 회로(A)에서 오프셋을 조정하고, 필터(F)를 이용하여 잡음을 제거한다.
제 1 신호 생성기(212)는, 제 1 신호 전처리기(211)로부터 증폭되고 잡음이 제거된 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력을 입력 받아, 펄스파의 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)를 생성한다.
예를 들면 제 1 신호 생성기(212)는, 비교기(CM)를 이용하여 사인파인 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력을 구형파로 생성 후, 에지 검출기(E)에서 구형파의 에지(Edge)를 검출하는 것에 의해 펄스파의 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)를 출력할 수 있다. 이때 비교기(CM)의 기준 전압에 따라, 구형파의 듀티는 달라질 수 있다.
다만, 펄스파의 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)를 출력하는 방법은, 비교기(CM) 및 에지 검출기(E) 이외에 다양한 방법이 있을 수 있다.
아울러, 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)는, 2개의 제 1 홀 센서(H1)의 출력으로부터 2개로 생성되어, 위치 신호 생성부(230)로 입력될 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)는, 2개의 제 1 홀 센서(H1)의 출력의 각각의 제로 크로싱 지점에서 활성화된 펄스 형태로 나타날 수 있다.
본 발명의 제 2 신호 생성부(220)는, 제 2 신호 전처리기(221) 및 제 2 신호 생성기(222)를 포함하여 구성될 수 있다.
제 2 신호 전처리기(221)는, PGA(G)에서 제 1 홀 센서(H1)의 출력을 증폭하고, 아날로그 오프셋 조정 회로(A)에서 오프셋을 조정하고, 필터(F)를 이용하여 잡음을 제거한다.
제 2 신호 생성기(222)는, 제 2 신호 전처리기(221)로부터 증폭되고 잡음이 제거된 제 2 홀 센서(H2)의 출력을 입력 받아, 구형파의 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 생성한다.
예를 들면 제 2 신호 생성기(222)는, 2개의 비교기(CM)를 이용하여 사인파인 제 1 홀 센서(H1)의 출력을 2개의 구형파로 생성 후, 레벨 검출기(L)에서 3개의 구형파의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 출력할 수 있다.
구체적으로 2개의 비교기(CM)는 참조 전압(VREF)을 기준으로 +오프셋(+Voff), -오프셋(-Voff)을 더한 기준 전압과 제 2 홀 센서(H2)의 출력을 비교하여 출력하고, 레벨 검출기(L)에서 3개의 신호(S21, S22, S23)를 얻을 수 있다. 참고로, 3개의 신호(S21, S22, S23)는, 참조 전압+오프셋(VREF+Voff) 이상, 참조 전압-오프셋(VREF-Voff) 이하, 그 사이의 값으로 정의될 수 있다. 참조 전압+오프셋 이상인 값에 의해 제 2 트랙(TR2)의 N극이 검출되고, 참조 전압-오프셋 이하인 값에 의해 제 2 트랙(TR2)의 S극이 검출되고, 그 사이의 값에 의해 제 2 트랙(TR2)의 무극이 검출된다.
다만, 펄스파의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 출력하는 방법은, 비교기(CM) 및 레벨 검출기(L) 이외에 다양한 방법이 있을 수 있다. 예를 들면, 비교기 대신 아날로그-디지털 변환기를 이용하여 출력 후, 비교기에 의해 3개의 구형파의 추출이 가능하다.
아울러, 제 2 신호(S21, S22, S23)는, 제 2 홀 센서(H2)의 출력으로부터 3개로 생성되어, 위치 신호 생성부(230)로 입력될 수 있다.
위치 신호 생성부(230)는, 2개의 데이터 래치(231a, 231b)를 이용하여, 각각 하나의 제 1 신호(S11, S12)를 인에이블 신호로서 사용하고, 3개의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 데이터로 이용하여 각각 2개의 래치 데이터(S31, S32)를 출력하는 것이 바람직하다. 이를 데이터 합성기(232)에서 합쳐서 4개의 데이터(SA)로 출력할 수 있다.
각각의 데이터 래치(231a, 231b)는, 3개의 제 2 신호(S21, S22, S23)의 값에 따라 N극, S극 및 무극을 나타내는 M/2개의 데이터(S31, S32)를 출력하는 것이 바람직하다. 도 9에서는 3개의 신호값(S21, S22, S23)이 각각 1, 0, 0인 경우에는 N극을 나타내는 11을, 0, 1, 0인 경우에는 무극을 나타내는 10을, 0, 0, 1인 경우에는 S극을 나타내는 01을 각각의 데이터 래치(231a, 231b)가 출력하도록 설정되었다.
데이터 합성기(232)는, 2개의 데이터 래치(231a, 231b)의 값(S31, S32)을 각각 읽어들여 합쳐서 출력(SA)하게 된다.
제 2 트랙(TR2)에 포함된 단위 극이 N극, S극 및 무극인 경우, 4개의 데이터는 3진법으로 구성되어, 3의 4승인 81개 그룹의 데이터 조합이 가능하며, 이는 81쌍의 N극과 S극을 포함하는 제 1 트랙(TR1)에 대해 절대 각도, 즉 자석(MA)의 회전에 따른 위치 정보를 인식할 수 있다. 즉, 4개의 직렬 데이터를 읽어, 절대 각도를 알 수 있다.
만약 32쌍의 N극과 S극을 포함하는 제 1 트랙(TR1)을 구성할 경우, 81개 그룹의 데이터 중 32개 그룹을 선택적으로 사용할 수 있다.
81개 그룹의 데이터 중 32개 그룹을 선택적으로 사용할 경우, 하나의 그룹의 M개의 데이터는 360/32=22.5도의 절대 각도를 나타낼 수 있고, 하나의 그룹에 포함된 하나의 데이터는 22.5/4=5.62도의 절대 각도를 나타낼 수 있다. 즉, 1개 그룹의 데이터 중 32개 그룹을 선택적으로 사용할 경우, 분해능은 5.62도라고 할 수 있다.
도 6 내지 도 8에 도시된 제 1 신호 생성부(210), 제 2 신호 생성부(220) 및 위치 신호 생성부(230)의 구성도는 하나의 실시예로서, 제 1 신호 생성부(210), 제 2 신호 생성부(220) 및 위치 신호 생성부(230)는 다음의 특성을 만족하도록 다양하게 구성될 수 있다.
위치 신호 생성부(230)는, 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력의 Y주기 동안 M번 활성화되는 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)의 활성화 지점에서 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)에 대응하는 위치 신호(SA)를 생성하는 것이 바람직하다. M은, 2 이상의 자연수인 것을 특징으로 한다. Y는 1 이상의 자연수이다. 다만, M은 Y의 배수이되, 2배 이상의 배수인 것이 바람직하다.
참고로, 도 6 내지 도 8에서는, Y는 1이고, M은 4가 된다.
제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 지점에 대응하는, 적어도 하나의 제 2 홀 센서(H2)의 출력의 시점(時點)은, 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 극의 변경 지점에 대응하는, 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력의 시점으로부터 D도 만큼 위상이 시프트된 것을 특징으로 한다. 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)를 클럭 또는 데이터 인에이블 신호로 사용하고, 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 입력 데이터로 하여 위치 신호 생성부(230)가 위치 신호(SA)를 생성하므로, 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)의 활성화 시점이 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)의 활성화 변경 시점 보다 늦어야 하므로, 위상이 앞설 필요한 것이다. 이를 위해, 적어도 하나의 제 2 홀 센서(H2)의 출력의 시점은, 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 극의 변경 지점에 대응하는, 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력의 시점으로부터 D도 만큼 위상이 앞 또는 뒤쪽으로 시프트되는 것, 즉 위상이 앞서거나 지연되는 것이 바람직하다.
D도는, 0도 초과이고, 180도를 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 하나의 단위 극에 의한 적어도 하나의 제 2 홀 센서(H2)의 출력 신호의 시간 구간(t2)에 대한 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 하나의 극에 의한 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력 신호의 시간 구간(t1)의 비율(t1/t2)로 나눈 값(180/(t1/t2)) 미만인 것이 바람직하다.
구체적으로, D도는, 90도를 비율(t1/t2)로 나눈 값인 것을 특징으로 한다.
도 8과 같이, 시간 구간(t1)이 시간 구간(t2)의 2배인 경우, D도는 45도가 된다. 즉, D도가 45도인 경우, 가장 잡음 등에 강인한 절대 각도 정보를 얻을 수 있다. 즉, 모터의 회전에 의한 요(Yaw)와 흔들림 등에 대해 가장 강인한 위치가, D도가 45도인 경우라고 할 수 있다.
위치 신호(SA)는, 다수의 그룹을 포함하되, 각 그룹은, M개의 데이터로 구성된다. 아울러, 자석(MA)의 1 회전시 출력되는 다수의 그룹의 M개의 데이터는, 서로 상이한 것을 특징으로 한다. 예를 들면 M이 4이고, 32쌍의 N극과 S극을 포함하는 제 1 트랙(TR1)을 구성할 경우, 32개 그룹의 4개의 데이터는 서로 상이한 값을 갖는다.
즉, M개의 데이터를 M, M-1,…, 1이라는 M개의 자릿수로 표현할 때, 다수의 그룹의 M개의 데이터는 서로 적어도 하나의 자릿수는 상이한 값을 나타낸다.
아울러, 하나의 그룹의 M개의 데이터가 출력되는 시간은, 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력의 Y주기에 대응하는 것을 특징으로 한다. 예를 들면 하나의 그룹의 4개의 데이터가 출력되는 시간을, 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력의 1주기에 대응하도록 설정할 수 있다.
각 그룹의 M개의 데이터에 포함된 각각의 데이터는, 2개 또는 3개의 값에 의해 표현 가능한 것을 특징으로 한다. 즉, 제 2 트랙(TR2)에 포함된 단위 극이 N극, S극 및 무극인 경우에는, M개의 데이터는 3개의 값에 의해 표현 가능하다. 3개의 값은 예를 들면 0, 1, 2일 수 있다.
아울러, 제 2 트랙(TR2)에 포함된 단위 극이 N극 및 S극인 경우에는, M개의 데이터는 2개의 값에 의해 표현 가능하다. 1개의 값은 예를 들면 0과 1일 수 있다.
다수의 그룹의 M개의 데이터 중 적어도 일부 그룹의 M개의 데이터는, 연속적으로 동일한 값을 포함하는 것을 특징으로 한다. 예를 들면 제 2 트랙(TR2)에 포함된 단위 극이 N극 및 S극인 경우, 하나의 그룹의 M개의 데이터는 0001과 같이 '0'이 연속적으로 3번 포함될 수 있다.
아울러, 다수의 그룹의 M개의 데이터 각각은 서로 상이하므로, 위치 신호 생성부(230)로부터 출력된 특정 그룹의 M개의 데이터를 기준으로 하여, 출력 횟수를 카운팅하는 것에 의해, 회전 수의 측정도 가능하다. 또한, 다수의 그룹의 M개의 데이터 각각은 서로 상이하므로, 다수의 그룹의 M개의 데이터의 출력 순서를 이용하면, 자석의 회전 방향도 알 수 있다.
하기에 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자기식 방식에 기반한 각도 측정 방법에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자기식 방식에 기반한 각도 측정 방법은, 상술한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템(2000)을 이용하므로 별도의 설명이 없더라도 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템(2000)의 모든 특징을 포함하고 있음은 물론이다.
아울러, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자기식 방식에 기반한 각도 측정 방법의 각 단계는, 회로, 프로세서 또는 회로와 프로세서의 조합에 의해 실시될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자기식 방식에 기반한 각도 측정 방법은, 제 1 트랙(TR1)의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)를 생성하는 제 1 신호 생성 단계; 제 2 트랙(TR2)의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 2 홀 센서(H2)의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 생성하는 제 2 신호 생성 단계; 및 제 1 신호 생성 단계에서 생성된 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12) 및 제 2 신호 생성 단계에서 생성된 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)를 이용하여, 회전에 따른 위치 정보에 대응하는 자석(MA)의 위치 신호(SA)를 생성하는 위치 신호 생성 단계;를 포함한다.
구체적으로, 위치 신호 생성 단계는, 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력의 Y주기 동안 M번 활성화되는 적어도 하나의 제 1 신호(S11, S12)의 활성화 지점에서 적어도 하나의 제 2 신호(S21, S22, S23)에 대응하는 위치 신호(SA)를 생성하는 것을 특징으로 한다.
M은 2 이상의 자연수이고, Y는 1 이상의 자연수이다.
아울러, 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 지점에 대응하는, 적어도 하나의 제 2 홀 센서(H2)의 출력의 시점은, 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 극의 변경 지점에 대응하는, 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력의 시점으로부터 D도 만큼 위상이 시프트된 것을 특징으로 한다.
D도는, 0도 초과이고, 180도를 제 2 트랙(TR2)의 자화띠의 하나의 단위 극에 의한 적어도 하나의 제 2 홀 센서(H2)의 출력 신호의 시간 구간(t2)에 대한 제 1 트랙(TR1)의 자화띠의 하나의 극에 의한 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력 신호의 시간 구간(t1)의 비율(t1/t2)로 나눈 값 미만이다.
바람직하게는, D도는, 90도를 비율(t1/t2)로 나눈 값인 것을 특징으로 한다.
위치 신호(SA)는, 다수의 그룹을 포함하되, 각 그룹은, M개의 데이터로 구성된다. 아울러, 자석(MA)의 1 회전시 출력되는 다수의 그룹의 M개의 데이터는, 서로 상이한 것을 특징으로 한다.
하나의 그룹의 M개의 데이터가 출력되는 시간은, 적어도 하나의 제 1 홀 센서(H1)의 출력의 Y주기에 대응한다. 아울러, 각 그룹의 M개의 데이터에 포함된 각각의 데이터는, 2개 또는 3개의 값에 의해 표현 가능하다. 또한, 다수의 그룹의 M개의 데이터 중 적어도 일부 그룹의 M개의 데이터는, 연속적으로 동일한 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 자기식 방식에 기반한 각도 측정 시스템(2000), 그 측정 방법 및 그 측정을 위한 자석(MA)에 따르면, 2 트랙의 자화띠를 구비한 자석(MA)을 이용하여 유효한 절대 각도 정보를 빠른 시간 내에 측정할 수 있고, 잡음 등에 강인한 절대 각도 정보를 산출할 수 있음을 알 수 있다.
2000 : 각도 측정 시스템
H1 : 제 1 홀 센서 H2 : 제 2 홀 센서
200 : 각도 측정 장치
210 : 제 1 신호 생성부 220 : 제 2 신호 생성부
230 : 위치 신호 생성부
211 : 제 1 신호 전처리기 212 : 제 1 신호 생성기
221 : 제 2 신호 전처리기 222 : 제 2 신호 생성기
231a, 231b : 데이터 래치 232 : 데이터 합성기

Claims (24)

  1. 자기식 엔코더에 사용되는 자석에 있어서,
    N극과 S극이 교대로 반복적으로 연결된 형상의 제 1 트랙의 자화띠; 및
    상기 제 1 트랙의 자화띠의 내측 또는 외측에 접하고, 다수의 단위 극이 연결되어 형성된 제 2 트랙의 자화띠;를 포함하되,
    상기 다수의 단위 극 각각은, 동일한 크기이고,
    상기 다수의 단위 극은, N극, S극 및 무극의 단위 극을 포함하고,
    상기 제 1 트랙의 자화띠의 극의 모든 변경 지점;과 상기 제 2 트랙의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 모든 지점;은, 서로 일치하지 않고,
    상기 제 2 트랙의 자화띠에 포함된 M개의 단위 극을 포함하는 각각의 그룹이 상기 제 2 트랙의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도는, 상기 제 1 트랙의 자화띠에 포함된 적어도 Y쌍의 N극과 S극이 상기 제 1 트랙의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 차지하는 각도와 동일하되,
    상기 제 2 트랙의 자화띠의 각각의 그룹에 포함된 M개의 단위 극의 극성의 배치는, 각 그룹별로 상이하고,
    상기 M은, 2 이상의 자연수이고,
    상기 Y는, 1 이상의 자연수인 것을 특징으로 하는 자석.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 트랙의 자화띠는,
    동일한 극성의 단위 극이 연속적으로 배치된 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 자석.
  4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 트랙의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 모든 지점은 각각,
    상기 제 1 트랙의 자화띠의 극의 하나의 변경 지점으로부터, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 K도 만큼 시프트되되,
    상기 K도는,
    0도 초과이고, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 각 단위 극이 상기 제 2 트랙의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도 미만인 것을 특징으로 하는 자석.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 K도는,
    상기 제 2 트랙의 자화띠의 각 단위 극이, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도의 2분의 1인 것을 특징으로 하는 자석.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제 1 트랙의 자화띠의 각각의 극이 상기 제 1 트랙의 자화띠의 전체 둘레의 각도인 360도 중에서 차지하는 각도는,
    상기 제 2 트랙의 자화띠의 각 단위 극이, 상기 제 2 트랙의 자화띠의 전체 둘레 중에서 차지하는 각도의 배수인 것을 특징으로 하는 자석.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 트랙 및 제 2 트랙의 자화띠를 구비한 자석을 이용한 각도 측정 시스템에 있어서,
    각도 측정 장치;를 포함하되,
    상기 각도 측정 장치는,
    상기 제 1 트랙의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 1 신호를 생성하는 제 1 신호 생성부; 상기 제 2 트랙의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 2 신호를 생성하는 제 2 신호 생성부; 및 상기 적어도 하나의 제 1 신호 및 상기 적어도 하나의 제 2 신호를 이용하여, 상기 자석의 위치 신호를 생성하는 위치 신호 생성부;를 포함하되,
    상기 위치 신호 생성부는, 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력의 Y주기 동안 M번 활성화되는 상기 적어도 하나의 제 1 신호의 활성화 지점에서 상기 적어도 하나의 제 2 신호에 대응하는 위치 신호를 생성하고,
    상기 위치 신호는, 다수의 그룹을 포함하되, 각 그룹은, M개의 데이터로 구성되고,
    상기 자석의 1 회전시 출력되는 다수의 그룹의 M개의 데이터는, 서로 상이하고,
    하나의 그룹의 M개의 데이터가 출력되는 시간은, 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력의 Y주기에 대응하고,
    각 그룹의 M개의 데이터에 포함된 각각의 데이터는, 3개의 값에 의해 표현 가능하고,
    상기 M은, 2 이상의 자연수이고,
    상기 Y는, 1 이상의 자연수인 것을 특징으로 하는 각도 측정 시스템.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제 2 트랙의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 지점에 대응하는, 상기 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력의 시점(時點)은,
    상기 제 1 트랙의 자화띠의 극의 변경 지점에 대응하는, 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력의 시점으로부터 D도 만큼 위상 시프트된 것을 특징으로 하되,
    상기 D도는,
    0도 초과이고, 180도를 상기 제 2 트랙의 자화띠의 하나의 단위 극에 의한 상기 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력 신호의 시간 구간(t2)에 대한 상기 제 1 트랙의 자화띠의 하나의 극에 의한 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력 신호의 시간 구간(t1)의 비율(t1/t2)로 나눈 값 미만인 것을 특징으로 하는 각도 측정 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 D도는,
    90도를 상기 비율(t1/t2)로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 각도 측정 시스템.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제9항에 있어서,
    다수의 그룹의 M개의 데이터 중 적어도 일부 그룹의 M개의 데이터는,
    연속적으로 동일한 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 각도 측정 시스템.
  17. 제 1 트랙 및 제 2 트랙의 자화띠를 구비한 자석을 이용한 각도 측정 시스템을 이용한 각도 측정 방법에 있어서,
    상기 제 1 트랙의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 1 신호를 생성하는 제 1 신호 생성 단계; 상기 제 2 트랙의 자기장의 크기를 측정하는 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력을 이용하여, 적어도 하나의 제 2 신호를 생성하는 제 2 신호 생성 단계; 및 상기 제 1 신호 생성 단계에서 생성된 상기 적어도 하나의 제 1 신호 및 상기 제 2 신호 생성 단계에서 생성된 상기 적어도 하나의 제 2 신호를 이용하여, 상기 자석의 위치 신호를 생성하는 위치 신호 생성 단계;를 포함하되,
    상기 위치 신호 생성 단계는, 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력의 Y주기 동안 M번 활성화되는 상기 적어도 하나의 제 1 신호의 활성화 지점에서 상기 적어도 하나의 제 2 신호에 대응하는 위치 신호를 생성하고,
    상기 위치 신호는, 다수의 그룹을 포함하되, 각 그룹은, M개의 데이터로 구성되고,
    상기 자석의 1 회전시 출력되는 다수의 그룹의 M개의 데이터는, 서로 상이하고,
    하나의 그룹의 M개의 데이터가 출력되는 시간은, 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력의 Y주기에 대응하고,
    각 그룹의 M개의 데이터에 포함된 각각의 데이터는, 3개의 값에 의해 표현 가능하고,
    상기 M은, 2 이상의 자연수이고,
    상기 Y는, 1 이상의 자연수인 것을 특징으로 하는 각도 측정 방법.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제 2 트랙의 자화띠의 하나의 단위 극과 다른 하나의 단위 극이 접하는 지점에 대응하는, 상기 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력의 시점(時點)은,
    상기 제 1 트랙의 자화띠의 극의 변경 지점에 대응하는, 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력의 시점으로부터 D도 만큼 위상 시프트된 것을 특징으로 하되,
    상기 D도는,
    0도 초과이고, 180도를 상기 제 2 트랙의 자화띠의 하나의 단위 극에 의한 상기 적어도 하나의 제 2 홀 센서의 출력 신호의 시간 구간(t2)에 대한 상기 제 1 트랙의 자화띠의 하나의 극에 의한 상기 적어도 하나의 제 1 홀 센서의 출력 신호의 시간 구간(t1)의 비율(t1/t2)로 나눈 값 미만인 것을 특징으로 하는 각도 측정 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 D도는,
    90도를 상기 비율(t1/t2)로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 각도 측정 방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제17항에 있어서,
    다수의 그룹의 M개의 데이터 중 적어도 일부 그룹의 M개의 데이터는,
    연속적으로 동일한 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 각도 측정 방법.
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