KR102591233B1 - Magnetic encoder - Google Patents

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KR102591233B1
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김세훈
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에스티엠(주)
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Abstract

본 발명은 마그네틱 엔코더가 개시된다. 본 발명의 마그네틱 엔코더는, 환형으로 형성되는 백플레이트; 백플레이트에 접착되고, 복수의 트랙을 따라 각각 원주방향으로 N극 자석과 S극 자석이 번갈아 위치하는 복수개의 회전자석 트랙부; 복수개의 회전자석 트랙부의 내측에 형성되어 원주방향으로 N극 자석과 S극 자석이 번갈아 위치하는 고정자석 트랙부; 복수개의 회전자석 트랙부에서의 자속변화를 측정하는 제1 측정센서; 및 회전자석 트랙부와 고정자석 트랙부의 경계에서의 자속변화를 측정하는 제2 측정센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention discloses a magnetic encoder. The magnetic encoder of the present invention includes a back plate formed in a circular shape; A plurality of rotating magnet track parts are attached to the back plate and have N-pole magnets and S-pole magnets alternately positioned in the circumferential direction along the plurality of tracks, respectively; A fixed magnet track portion formed inside a plurality of rotating magnet track portions and having N-pole magnets and S-pole magnets alternately positioned in the circumferential direction; A first measurement sensor that measures magnetic flux changes in a plurality of rotating magnet track units; And a second measurement sensor that measures the magnetic flux change at the boundary of the rotating magnet track portion and the stationary magnet track portion.

Description

마그네틱 엔코더{MAGNETIC ENCODER}Magnetic encoder {MAGNETIC ENCODER}

본 발명은 마그네틱 엔코더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휠의 회전속도와 회전각도 등에 관한 정보를 보다 정밀하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라 절대위치를 측정할 수 있는 마그네틱 엔코더에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic encoder, and more specifically, to a magnetic encoder that can measure absolute position as well as more precisely measure information about the rotation speed and rotation angle of a wheel.

일반적으로, 베어링은 회전요소와 비회전요소 사이에 설치되어 회전요소의 회전을 원활하게 하는 장치이다. 베어링은 전동체의 형상에 따라 롤러 베어링, 테이퍼 베어링, 니들 베어링 등 다양한 베어링들이 사용되고 있다.Generally, a bearing is a device installed between a rotating element and a non-rotating element to facilitate rotation of the rotating element. Depending on the shape of the rolling element, various bearings such as roller bearings, tapered bearings, and needle bearings are used.

휠베어링은 비회전요소인 차체에 회전요소인 휠을 회전 가능하게 연결한다. Wheel bearings rotatably connect the wheels, a rotating element, to the car body, a non-rotating element.

차량에 사용되는 휠 베어링은, 자동차의 바퀴를 고정하고, 마찰 손실을 최소화하여 바퀴의 원활한 회전이 가능하게 하면서, 차량의 무게를 지지하도록 구성된다. Wheel bearings used in vehicles are configured to secure the wheels of a vehicle, minimize friction loss, enable smooth rotation of the wheels, and support the weight of the vehicle.

휠 베어링은 차체에 설치되는 외륜과, 휠허부에 설치되는 내륜과, 외륜과 내륜 사이에 개재되는 전동체를 포함한다. A wheel bearing includes an outer ring installed on the vehicle body, an inner ring installed on the wheel hub, and a rolling element interposed between the outer ring and the inner ring.

엔코더는 휠의 변위, 회전방향 및 회전각도 등을 검출하는 장치이다. 차량에서도 엔코더가 사용되는데, 휠 베어링에 엔코더를 설치하여 휠의 회전수나 회전방향을 검출한다. The encoder is a device that detects the displacement, rotation direction, and rotation angle of the wheel. Encoders are also used in vehicles, and they are installed in wheel bearings to detect the number of rotations or direction of rotation of the wheels.

종래의 휠 베어링의 경우, 프레스톤 휠 등의 적용으로 톱니모양의 높낮이 변화를 통한 회전속도 정보를 ABS(Anti-lock Brake System) 센서에서 센싱하지만, 마그네틱 엔코더 타입 휠 베어링의 경우, 페라이트 고무자석을 이용하여 자석의 N/S극 변화를 통한 회전속도 정보를 ABS 센서에서 센싱하는 구조이다. In the case of conventional wheel bearings, rotational speed information through changes in the height of the tooth shape is sensed by an ABS (Anti-lock Brake System) sensor by applying a Preston wheel, etc., but in the case of a magnetic encoder type wheel bearing, a ferrite rubber magnet is used. This is a structure in which the ABS sensor senses rotational speed information through changes in the N/S poles of the magnet.

한편, 도 1은 종래의 마그네틱 엔코더를 나타내는 사시도이고, 도 2는 종래의 마그네틱 엔코더에 접착되는 엔코더부를 나타내는 사시도이다. Meanwhile, Figure 1 is a perspective view showing a conventional magnetic encoder, and Figure 2 is a perspective view showing an encoder unit attached to a conventional magnetic encoder.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 마그네틱 엔코더(10)는, 백플레이트(11)와 엔코더부(13) 등으로 구성되며, 마그네틱 엔코더(10)에는 N극 자석(13a)과, S극 자석(13b)이 번갈이 위치하는 엔코더부(13)가 형성된다. As shown in Figures 1 and 2, the conventional magnetic encoder 10 is composed of a back plate 11 and an encoder unit 13, and the magnetic encoder 10 includes an N-pole magnet 13a, An encoder unit 13 in which S-pole magnets 13b are positioned alternately is formed.

하지만, 종래의 마그네틱 엔코더(10)는 싱글 트랙 엔코더이며, 구체적으로, N극 자석(13a)과 S극 자석(13b)이 하나의 트랙에서 번갈아 위치하는 엔코더(10)이기 때문에, 휠의 회전속도, 회전방향 및 회전각도 등에 관한 정보를 정밀하게 측정하기 어려운 문제점이 있었다. However, the conventional magnetic encoder 10 is a single track encoder, and specifically, because the N-pole magnet 13a and the S-pole magnet 13b are located alternately in one track, the rotation speed of the wheel , there was a problem in that it was difficult to precisely measure information about the direction of rotation and angle of rotation.

또한, 마그네틱 엔코더를 통해 측정된 회전각도에 기초하여 휠의 상대위치를 측정할 수는 있지만 보정이 필요할 뿐만 아니라, 시동이 오프된 상태에서 강제적으로 차량이 이동될 경우에는 상대위치에 오류가 발생하기 때문에 자동주차시스템, 조향장치 제어 등과 같은 자율주행기술 적용을 위해서는 차량 휠의 회전에 따른 절대위치를 정밀하게 측정할 필요가 있다. In addition, the relative position of the wheels can be measured based on the rotation angle measured through a magnetic encoder, but not only does it require correction, but if the vehicle is forcibly moved with the engine off, errors in the relative position may occur. Therefore, in order to apply autonomous driving technologies such as automatic parking systems and steering control, it is necessary to precisely measure the absolute position according to the rotation of the vehicle wheels.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0055398호(2015.05.21 공개, 마그네틱 엔코더 구조)에 개시되어 있다. The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2015-0055398 (published on May 21, 2015, magnetic encoder structure).

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 휠의 회전속도와 회전각도 등에 관한 정보를 보다 정밀하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라 절대위치를 측정할 수 있는 마그네틱 엔코더를 제공하는 것이다. The present invention was created to improve the problems described above, and the purpose of the present invention according to one aspect is to be able to more precisely measure information about the rotation speed and rotation angle of the wheel, as well as to measure the absolute position. It provides a magnetic encoder with

본 발명의 일 측면에 따른 마그네틱 엔코더는, 환형으로 형성되는 백플레이트; 백플레이트에 접착되고, 복수의 트랙을 따라 각각 원주방향으로 N극 자석과 S극 자석이 번갈아 위치하는 복수개의 회전자석 트랙부; 복수개의 회전자석 트랙부의 내측에 형성되어 원주방향으로 N극 자석과 S극 자석이 번갈아 위치하는 고정자석 트랙부; 복수개의 회전자석 트랙부에서의 자속변화를 측정하는 제1 측정센서; 및 회전자석 트랙부와 고정자석 트랙부의 경계에서의 자속변화를 측정하는 제2 측정센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다. A magnetic encoder according to one aspect of the present invention includes a backplate formed in a circular shape; A plurality of rotating magnet track parts are attached to the back plate and have N-pole magnets and S-pole magnets alternately positioned in the circumferential direction along the plurality of tracks, respectively; A fixed magnet track portion formed inside a plurality of rotating magnet track portions and having N-pole magnets and S-pole magnets alternately positioned in the circumferential direction; A first measurement sensor that measures magnetic flux changes in a plurality of rotating magnet track units; And a second measurement sensor that measures the magnetic flux change at the boundary of the rotating magnet track portion and the stationary magnet track portion.

본 발명에서 복수개의 회전자석 트랙부에 구비되는 각각 N극 자석과 S극 자석은 동일한 개수로 배치되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the N-pole magnets and S-pole magnets provided in the plurality of rotating magnet track parts are arranged in equal numbers.

본 발명에서 복수개의 회전자석 트랙부에 구비되는 N극 자석, S극 자석은 다른 회전자석 트랙부에 구비되는 N극 자석, S극 자석과 각각 서로 설정부분 겹치면서 어긋나도록 위치하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the N-pole magnets and S-pole magnets provided in the plurality of rotating magnet track portions are positioned so that they overlap and are offset from the N-pole magnets and S-pole magnets provided in the other rotating magnet track portions.

본 발명에서 고정자석 트랙부의 극수와 복수개의 회전자석 트랙부의 극수는 서로 다른 것을 특징으로 한다. In the present invention, the number of poles of the stationary magnet track portion and the number of poles of the plurality of rotating magnet track portions are different from each other.

본 발명은 제1 측정센서로부터 입력된 자속변화에 기초하여 회전속도와 회전방향을 측정하고, 제2 측정센서로부터 입력된 자속변화에 기초하여 절대위치를 측정하는 ECU;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention further includes an ECU that measures the rotation speed and rotation direction based on the magnetic flux change input from the first measurement sensor, and measures the absolute position based on the magnetic flux change input from the second measurement sensor. do.

본 발명의 일 측면에 따른 마그네틱 엔코더는 백플레이트에 결합되는 엔코더부에 복수개의 회전자석 트랙부를 형성하여 휠의 속도나 회전각도의 측정 시 여러 개의 신호를 조합하여 분석함으로써, 휠의 회전속도와 회전각도 등에 관한 정보를 보다 높은 분해능으로 정밀하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라 회전자석 트랙부와 인접하도록 고정자석 트랙부를 형성하여 휠의 절대위치를 측정할 수 있다. The magnetic encoder according to one aspect of the present invention forms a plurality of rotating magnet track parts in the encoder part coupled to the back plate, and combines and analyzes several signals when measuring the speed or rotation angle of the wheel, thereby determining the rotation speed and rotation of the wheel. Not only can information about angles, etc. be precisely measured with higher resolution, but the absolute position of the wheel can be measured by forming a fixed magnet track portion adjacent to the rotating magnet track portion.

도 1은 종래의 마그네틱 엔코더를 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래의 마그네틱 엔코더에 접착되는 엔코더부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 엔코더가 설치되는 휠 베어링을 나타내는 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 엔코더를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 엔코더를 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 엔코더의 제1 측정센서를 통해 측정되는 자속변화를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 엔코더의 제2 측정센서를 통해 측정되는 자속변화를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그네틱 엔코더의 절대위치를 측정하기 위한 구조를 나타낸 정면도이다.
Figure 1 is a perspective view showing a conventional magnetic encoder.
Figure 2 is a perspective view showing an encoder unit attached to a conventional magnetic encoder.
Figure 3 is a perspective view showing a wheel bearing on which a magnetic encoder is installed according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a perspective view showing a magnetic encoder according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a front view showing a magnetic encoder according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a graph showing the magnetic flux change measured through the first measurement sensor of the magnetic encoder according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a graph showing the magnetic flux change measured through the second measurement sensor of the magnetic encoder according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a front view showing a structure for measuring the absolute position of a magnetic encoder according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 마그네틱 엔코더를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, a magnetic encoder according to the present invention will be described with reference to the attached drawings. In this process, the thickness of lines or sizes of components shown in the drawing may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 엔코더가 설치되는 휠 베어링을 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 엔코더를 나타내는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 엔코더를 나타내는 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 엔코더의 제1 측정센서를 통해 측정되는 자속변화를 나타낸 그래프이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네틱 엔코더의 제2 측정센서를 통해 측정되는 자속변화를 나타낸 그래프이다. Figure 3 is a perspective view showing a wheel bearing on which a magnetic encoder is installed according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view showing a magnetic encoder according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is an embodiment of the present invention. It is a front view showing the magnetic encoder according to, Figure 6 is a graph showing the magnetic flux change measured through the first measurement sensor of the magnetic encoder according to an embodiment of the present invention, and Figure 7 is a magnetic encoder according to an embodiment of the present invention. This is a graph showing the magnetic flux change measured through the second measurement sensor of the encoder.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 마그네틱 엔코더는 백플레이트(210), 제1 내지 제2 회전자석 트랙부(222. 224), 고정자석 트랙부(226), 제1 측정센서(231) 및 제2 측정센서(232)를 비롯하여 ECU(240)를 포함할 수 있다. As shown in Figures 3 to 5, the magnetic encoder includes a back plate 210, first to second rotating magnet track parts 222 and 224, a stationary magnet track part 226, a first measurement sensor 231, and It may include an ECU (240) as well as a second measurement sensor (232).

백플레이트(210)는 휠 베어링(100)에 결합되며, 휠 베어링(100)의 원주방향을 따라 전체적으로 환형으로 형성된다. The back plate 210 is coupled to the wheel bearing 100 and is formed in an overall annular shape along the circumferential direction of the wheel bearing 100.

백플레이트(210)는 플랜지부(211) 및 연장부(213)를 포함할 수 있다.The back plate 210 may include a flange portion 211 and an extension portion 213.

플랜지부(211)는 환형으로 형성되어, 제1 내지 제2 회전자석 트랙부(222, 224)와 고정자석 트랙부(226)가 가류 접착될 수 있다.The flange portion 211 is formed in an annular shape, so that the first to second rotating magnet track portions 222 and 224 and the stationary magnet track portion 226 can be vulcanized and bonded to each other.

연장부(213)는 플랜지부(211)의 내측단에서 절곡되게 연장되고, 환형으로 형성될 수 있다.The extension portion 213 extends bent from the inner end of the flange portion 211 and may be formed in an annular shape.

연장부(213)는 휠 베어링(100)에 끼워져, 백플레이트(210)가 휠 베어링(100)에 고정 지지되게 할 수 있다.The extension portion 213 may be inserted into the wheel bearing 100 so that the back plate 210 is fixedly supported on the wheel bearing 100.

제1 내지 제2 회전자석 트랙부(222, 224)와 고정자석 트랙부(126)는 백플레이트(210)에 부착되고, 백플레이트(210)의 외측면에 복수의 트랙을 따라 각각 원주방향으로 N극 자석과 S극 자석이 번갈아 환형으로 형성될 수 있다. The first to second rotating magnet track portions 222 and 224 and the stationary magnet track portion 126 are attached to the back plate 210 and extend in a circumferential direction along a plurality of tracks on the outer surface of the back plate 210. N-pole magnets and S-pole magnets may be formed alternately in a ring shape.

고정자석 트랙부(226)는 제2 회전자석 트랙부(224)의 내측에 원주방향으로 N극 자석과 S극 자석이 번갈아 위치하도록 형성될 수 있다. The stationary magnet track unit 226 may be formed so that N-pole magnets and S-pole magnets are alternately positioned in the circumferential direction inside the second rotating magnet track unit 224.

여기서 제1 내지 제2 회전자석 트랙부(222, 224)와 고정자석 트랙부(226)는 페라이트 분말(ferrite)이 혼합된 합성수지를 착자하고, 백플레이트(210)에 가열 및 가압하여 제작할 수 있다. 또한, 자성이 있는 고무 또는 플라스틱 등 다양한 재질을 사용하여 제조될 수 있다.Here, the first to second rotating magnet track parts 222 and 224 and the fixed magnet track part 226 can be manufactured by magnetizing a synthetic resin mixed with ferrite powder and heating and pressing it on the back plate 210. . Additionally, it can be manufactured using various materials such as magnetic rubber or plastic.

제1 내지 제2 회전자석 트랙부(222, 224)와 고정자석 트랙부(226)는 페라이트 분말 외에 자력이 증가하도록 히토류 성분(Nd) 등을 추가하여 제작할 수도 있다.The first to second rotating magnet track portions 222 and 224 and the stationary magnet track portion 226 may be manufactured by adding a ferrite component (Nd) to increase magnetic force in addition to ferrite powder.

또한, 제1 내지 제2 회전자석 트랙부(222, 224)와 고정자석 트랙부(226)의 자력이 증가하도록, 마그네틱 엔코더(200)의 외경을 증가시키거나, 마그네틱 엔코더(200)의 두께를 증가시킬 수 있다.In addition, to increase the magnetic force of the first to second rotating magnet track portions 222 and 224 and the fixed magnet track portion 226, the outer diameter of the magnetic encoder 200 may be increased or the thickness of the magnetic encoder 200 may be increased. can be increased.

이때, 자력을 증가시키기 위해 마그네틱 엔코더(200)의 전체 두께를 증가시킬 수도 있지만, 전체 두께를 증가시키지 않고, 부분적인 위치에서의 두께를 증가시켜 자력을 증가시킬 수도 있다.At this time, the overall thickness of the magnetic encoder 200 may be increased to increase the magnetic force, but the magnetic force may be increased by increasing the thickness at a partial location without increasing the overall thickness.

한편, 제1 내지 제2 회전자석 트랙부(222, 224)에 구비되는 각각 N극 자석과 S극 자석은 동일한 개수로 배치되며, 제1 회전자석 트랙부(222)에 형성된 N극 자석, S극 자석은 제2 회전자석 트랙부(224)에 형성된 N극 자석, S극 자석과 각각 서로 설정부분 겹치면서 어긋나도록 위치할 수 있다. Meanwhile, the N-pole magnets and S-pole magnets provided in the first to second rotating magnet track portions 222 and 224 are arranged in equal numbers, and the N-pole magnets formed in the first rotating magnet track portion 222, S The polar magnet may be positioned to overlap and be offset from the N-pole magnet and the S-pole magnet formed in the second rotating magnet track portion 224, respectively.

이와 같이 제1 회전자석 트랙부(222)와 제2 회전자석 트랙부(224)를 통해 휠의 회전속도 등과 관련되어 두개의 신호를 받아 분석할 수 있어, ECU(240)에 의해 휠의 회전속도 등을 분석하는 분해능을 높일 수 있다. In this way, two signals related to the rotation speed of the wheel, etc. can be received and analyzed through the first rotating magnet track unit 222 and the second rotating magnet track unit 224, and the rotation speed of the wheel is determined by the ECU 240. The resolution of analysis can be increased.

본 실시예에서는 제1 내지 제2 회전자석 트랙부(222, 224)가 구비되는 구성을 예시하고 있으나, 이는 일 예시에 불과하며, 복수개를 구비할 경우 분해능을 더욱 높일 수 있는 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this embodiment, a configuration in which the first and second rotating magnet track parts 222 and 224 are provided is illustrated, but this is only an example, and the resolution can be further increased when a plurality is provided, so it is not necessarily limited to this. That is not the case.

또한, 고정자석 트랙부(226)의 N극 자석과 S극 자석의 개수는 제1 내지 제2 회전자석 트랙부(222, 224)의 N극 자석과 S극 자석의 개수와 서로 다르게 형성할 수 있다. In addition, the number of N-pole magnets and S-pole magnets of the stationary magnet track portion 226 can be formed differently from the number of N-pole magnets and S-pole magnets of the first and second rotating magnet track portions 222 and 224. there is.

제1 측정센서(231)는 제1 내지 제2 회전자석 트랙부(222, 224)에서의 자속변화를 측정하여 ECU(240)에 제공할 수 있다. The first measurement sensor 231 can measure magnetic flux changes in the first to second rotating magnet track parts 222 and 224 and provide the measurement to the ECU 240.

제2 측정센서(232)는 제2 회전자석 트랙부(224)와 고정자석 트랙부(226)의 경계에서의 자속변화를 측정하여 ECU(240)에 제공할 수 있다. The second measurement sensor 232 can measure the change in magnetic flux at the boundary between the second rotating magnet track portion 224 and the fixed magnet track portion 226 and provide the measured magnetic flux change to the ECU 240.

ECU(240)는 제1 측정센서(231)로부터 입력된 자속변화에 기초하여 회전속도와 회전방향을 측정하고, 제2 측정센서(232)로부터 입력된 자속변화에 기초하여 절대위치를 측정할 수 있다. The ECU 240 can measure the rotation speed and rotation direction based on the magnetic flux change input from the first measurement sensor 231, and measure the absolute position based on the magnetic flux change input from the second measurement sensor 232. there is.

도 6에 도시된 바와 같이 제1 측정센서(231)를 통해 복수개의 회전자석 트랙부에서의 자속변화를 각각 측정하게 되면, 각각 회전자석 트랙부에 배치된 N극 자석과 S극 자석이 일정부분 겹치면서 어긋나게 위치함에 따라 각각 위상이 달라지면서 분해능을 높일 수 있다. As shown in FIG. 6, when the change in magnetic flux in a plurality of rotating magnet track parts is measured through the first measurement sensor 231, the N-pole magnet and the S-pole magnet disposed in each rotating magnet track part are separated by a certain portion. As they overlap and are positioned misaligned, their respective phases change and resolution can be increased.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 제2 회전자석 트랙부(224)와 고정자석 트랙부(226)의 경계에서의 자속변화를 측정하게 되면, 제2 회전자석 트랙부(224)와 고정자석 트랙부(226)의 극수가 서로 다르기 때문에 물리적으로 자석의 크기가 서로 달라지면서 제2 회전자석 트랙부(224)의 자속변화 주기와 고정자석 트랙부(226)의 자속변화 주기가 서로 다르게 된다. In addition, as shown in FIG. 7, when the magnetic flux change at the boundary between the second rotating magnet track portion 224 and the stationary magnet track portion 226 is measured, the second rotating magnet track portion 224 and the stationary magnet track portion 226 Since the number of poles of the parts 226 are different, the sizes of the magnets are physically different, and the magnetic flux change period of the second rotating magnet track part 224 and the magnetic flux change period of the stationary magnet track part 226 become different from each other.

즉, 물리적 위치에 따라 위상차가 점차적으로 증가하다가 다시 원점 위치로 돌아오게 되면 다시 일치하게 된다. 따라서 위상차를 선형적으로 나타낼 경우 기준점으로부터 회전한 절대 회전각과 위상차를 알 수 있어 절대위치를 측정할 수 있게 된다. In other words, the phase difference gradually increases depending on the physical position, and then matches again when it returns to the origin position. Therefore, if the phase difference is expressed linearly, the absolute rotation angle and phase difference from the reference point can be known, making it possible to measure the absolute position.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그네틱 엔코더의 절대위치를 측정하기 위한 구조를 나타낸 정면도이다. Figure 8 is a front view showing a structure for measuring the absolute position of a magnetic encoder according to another embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이 절대각의 기준점에 2개의 N극 자석과 S극 자석을 설치하여 해당 위치를 기준으로 절대위치를 측정할 수도 있고, 보다 많은 8개의 N극 자석과 S극 자석을 설치하여 절대각의 기준점에 기초하여 절대위치를 측정할 수도 있다. As shown in Figure 8, two N-pole magnets and an S-pole magnet can be installed at the reference point of the absolute angle to measure the absolute position based on that position, or more eight N-pole magnets and an S-pole magnet can be installed. Thus, the absolute position can be measured based on the reference point of the absolute angle.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 마그네틱 엔코더에 따르면, 백플레이트에 결합되는 엔코더부에 복수개의 회전자석 트랙부를 형성하여 휠의 속도나 회전각도의 측정 시 여러 개의 신호를 조합하여 분석함으로써, 휠의 회전속도와 회전각도 등에 관한 정보를 보다 높은 분해능으로 정밀하게 측정할 수 있을 뿐만 아니라 회전자석 트랙부와 인접하도록 고정자석 트랙부를 형성하여 휠의 절대위치를 측정할 수 있다. As described above, according to the magnetic encoder according to an embodiment of the present invention, a plurality of rotating magnet track parts are formed in the encoder part coupled to the back plate, and multiple signals are combined and analyzed when measuring the speed or rotation angle of the wheel. , not only can information about the rotation speed and rotation angle of the wheel be precisely measured with higher resolution, but also the absolute position of the wheel can be measured by forming a fixed magnet track portion adjacent to the rotating magnet track portion.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.Implementations described herein may be implemented, for example, as a method or process, device, software program, data stream, or signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, only as a method), implementations of the features discussed may also be implemented in other forms (eg, devices or programs). The device may be implemented with appropriate hardware, software, firmware, etc. The method may be implemented in a device such as a processor, which generally refers to a processing device that includes a computer, microprocessor, integrated circuit, or programmable logic device. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, portable/personal digital assistants (“PDAs”) and other devices that facilitate communication of information between end-users.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will recognize that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will understand.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.

10 : 마그네틱 엔코더 11: 백플레이트
13: 엔코더부 13a: N극 자석
13b: S극 자석 100: 휠베어링
200: 마그네틱 엔코더 210: 백플레이트
211: 플랜지부 213: 연장부
222 : 제1 회전자석 트랙부 224 : 제2 회전자석 트랙부
226 : 고정자석 트랙부 231 : 제1 측정센서
232 : 제2 측정센서 240 : ECU
10: magnetic encoder 11: backplate
13: Encoder unit 13a: N-pole magnet
13b: S pole magnet 100: Wheel bearing
200: magnetic encoder 210: backplate
211: flange part 213: extension part
222: first rotating magnet track portion 224: second rotating magnet track portion
226: Fixed magnet track unit 231: First measurement sensor
232: second measurement sensor 240: ECU

Claims (5)

환형으로 형성되는 백플레이트;
상기 백플레이트에 접착되고, 복수의 트랙을 따라 각각 원주방향으로 N극 자석과 S극 자석이 번갈아 위치하는 복수개의 회전자석 트랙부;
상기 복수개의 회전자석 트랙부의 내측에 형성되어 원주방향으로 N극 자석과 S극 자석이 번갈아 위치하는 고정자석 트랙부;
상기 복수개의 회전자석 트랙부에서의 자속변화를 측정하는 제1 측정센서; 및
상기 회전자석 트랙부와 상기 고정자석 트랙부의 경계에서의 자속변화를 측정하는 제2 측정센서;를 포함하되,
상기 제1 측정센서로부터 입력된 자속변화에 기초하여 회전속도와 회전방향을 측정하고, 상기 제2 측정센서로부터 입력된 자속변화에 기초하여 절대위치를 측정하는 ECU;를 더 포함하는 것을 특징으로 마그네틱 엔코더.
A back plate formed into an annular shape;
A plurality of rotating magnet track parts are attached to the back plate and have N-pole magnets and S-pole magnets alternately positioned in the circumferential direction along the plurality of tracks, respectively;
a fixed magnet track portion formed inside the plurality of rotating magnet track portions and having N-pole magnets and S-pole magnets alternately positioned in the circumferential direction;
A first measurement sensor that measures magnetic flux changes in the plurality of rotating magnet track units; and
Including a second measurement sensor that measures magnetic flux change at the boundary of the rotating magnet track portion and the stationary magnet track portion,
An ECU that measures the rotation speed and rotation direction based on the magnetic flux change input from the first measurement sensor and measures the absolute position based on the magnetic flux change input from the second measurement sensor. Encoder.
제 1항에 있어서, 상기 복수개의 회전자석 트랙부에 구비되는 각각 N극 자석과 S극 자석은 동일한 개수로 배치되는 것을 특징으로 마그네틱 엔코더.
The magnetic encoder according to claim 1, wherein the same number of N-pole magnets and S-pole magnets provided in the plurality of rotating magnet track units are arranged.
제 1항에 있어서, 상기 복수개의 회전자석 트랙부에 구비되는 N극 자석, S극 자석은 다른 회전자석 트랙부에 구비되는 N극 자석, S극 자석과 각각 서로 설정부분 겹치면서 어긋나도록 위치하는 것을 특징으로 마그네틱 엔코더.
The method of claim 1, wherein the N-pole magnets and S-pole magnets provided in the plurality of rotating magnet track portions are positioned so as to overlap and deviate from each other at set portions with the N-pole magnets and S-pole magnets provided in the other rotating magnet track portions. Features magnetic encoder.
제 1항에 있어서, 상기 고정자석 트랙부의 극수와 상기 복수개의 회전자석 트랙부의 극수는 서로 다른 것을 특징으로 마그네틱 엔코더.
The magnetic encoder according to claim 1, wherein the number of poles of the stationary magnet track portion and the number of poles of the plurality of rotating magnet track portions are different from each other.
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