WO2008031725A1

WO2008031725A1 - Anordnung und verfahren zum betrieb einer anordnung zur detektion einer neigung eines beweglichen körpers

Info

Publication number: WO2008031725A1
Application number: PCT/EP2007/059017
Authority: WO
Inventors: Josef Janisch; Janos Ladvanszky; Siegfried Rossmann; Mario Steiner
Original assignee: Austriamicrosystems Ag
Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2008-03-20
Also published as: DE102006042725A1

Abstract

Eine Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers umfasst den beweglichen Körper (100) und ein Sensorsystem (11). Der bewegliche Körper (100) ist kippbar gelagert und weist einen Magneten (101) auf, welcher einen Nordpol (N) und einen Südpol (S) in einer ersten Hauptebene (102) umfasst. Das Sensorsystem (11) umfasst mindestens zwei Magnetsensoren (1, 2), die in einer zweiten Hauptebene (12) zur Erfassung eines Kippwinkels zwischen der ersten und der zweiten Hauptebene (102, 12) angeordnet sind und ein erstes und ein zweites Sensorausgangssignal (UH1, UH2) bereitstellen.

Description

Beschreibung

Anordnung und Verfahren zum Betrieb einer Anordnung zur De- tektion einer Neigung eines beweglichen Körpers

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Detek- tion einer Neigung eines beweglichen Körpers, eine Verwendung der Anordnung und ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers.

Anordnungen zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers, englisch häufig als Joystick bezeichnet, werden als Eingabeanordnungen in Automobilen, Flugzeugen oder Spielzeugen eingesetzt. Zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers werden dabei häufig Schalter eingesetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers bereitzustellen, bei der die Bestimmung der Neigung berührungslos erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 sowie dem Verfahren gemäß Patentanspruch 14 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der ab- hängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß umfasst eine Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Köpers den beweglichen Körper und ein Sensorsystem. Der bewegliche Körper ist kippbar gelagert. Der bewegliche Körper umfasst einen Magneten, welcher einen

Nordpol und einen Südpol aufweist. Der Nordpol und der Südpol liegen in einer ersten Hauptebene des Magneten. Das Sensor- System weist mindestens zwei Magnetsensoren auf. Die beiden Magnetsensoren sind in einer zweiten Hauptebene angeordnet.

Durch das Kippen des beweglichen Körpers wird ein Kippwinkel ß zwischen der ersten und der zweiten Hauptebene verändert. Dadurch verändert sich die Lage des Nordpols und des Südpols des Magneten zu den beiden Magnetsensoren. Die beiden Magnetsensoren wandeln das Magnetfeld, welches auf die zweite Hauptebene auftrifft, in zwei Sensorausgangssignale um, aus denen auf den Kippwinkel ß zwischen der ersten und der zweiten Hauptebene geschlossen werden kann.

Es ist ein Vorteil dieser Anordnung, dass die Bestimmung des Kippwinkels berührungslos und in erster Näherung verschleiß- frei erfolgen kann. Da die Magnetsensoren elektrische Signale bereitstellen, sind mit Vorteil eine Verarbeitung der Signale und eine Informationsweitergabe kosteneffizient realisierbar.

In einer Ausführungsform ist das Sensorsystem auf einem HaIb- leiterkörper realisiert. Der Halbleiterkörper umfasst das

Sensorsystem. Bevorzugt ist die zweite Hauptebene eine Hauptfläche des Halbleiterkörpers. Mit Vorteil sind das Sensorsystem und damit die mindestens zwei Magnetsensoren auf der Hauptfläche des Halbleiterkörpers angeordnet.

In einer Ausführungsform ist der bewegliche Körper in einer Ebene kippbar gelagert. Die Ebene kann senkrecht zu der zweiten Hauptebene angeordnet sein.

In einer Weiterbildung ist eine Ruhelage des beweglichen Körpers definiert und wird das Kippen aus dieser Ruhelage mittels des Sensorsystems erfasst. In einer Ausführungsform kann der bewegliche Körper in der Ebene aus der Ruhelage in eine Richtung gekippt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der bewegliche Körper in der Ebene aus der Ruhelage in zwei Richtungen gekippt wer- den .

In einer Ausführungsform kann der bewegliche Körper um eine Kippachse, welche senkrecht zu der Ebene und parallel zu der zweiten Hauptebene angeordnet ist, gekippt werden. Die Kipp- achse kann in der ersten Hauptebene angeordnet sein. Alternativ kann sie parallel zu der ersten Hauptebene angeordnet sein .

In einer Weiterbildung ist der bewegliche Körper in mindes- tens einer weiteren Ebene kippbar gelagert.

In einer alternativen Ausführungsform ist der bewegliche Körper in einer beliebigen Ebene kippbar und wird von der Anordnung der Winkel der Ebene zu einer Ruhelage bestimmt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der bewegliche Körper in einer ersten Mehrzahl n von Ebenen kippbar und umfasst das Sensorsystem das Doppelte der ersten Mehrzahl n von Magnetsensoren. In einer Ausführungsform ist der bewegliche Kör- per in vier Ebenen und damit in 2 x 4 = 8 Richtungen kippbar gelagert und weist das Sensorsystem acht Magnetsensoren auf.

In einer Weiterbildung weist das Sensorsystem eine Auswerteschaltung auf. An einem Ausgang der Auswerteschaltung wird ein erstes Signal bereitgestellt, das in Abhängigkeit davon gebildet wird, in welcher Ebene und in welche Richtung innerhalb der Ebene der bewegliche Körper gekippt ist. Das erste Signal wird in Abhängigkeit von den Sensorausgangssignalen der vorhandenen Magnetsensoren abgegeben.

In einer Ausführungsform wird das erste Signal mit der Infor- mation, dass der bewegliche Körper in einer Ebene in eine der beiden Richtungen gekippt ist, erst dann bereitgestellt, wenn der Kippwinkel einen einstellbaren ersten Schwellwert überschritten hat.

In einer Ausführungsform ist der bewegliche Körper drehbar angeordnet, wobei er um eine Achse gedreht werden kann, welche senkrecht zu der ersten Hauptebene angeordnet ist. Die Auswerteschaltung stellt an dem Ausgang ein weiteres Signal bereit mit der Information, um welchen Drehwinkel φ der be- wegliche Körper gegenüber dem Sensorsystem gedreht wurde.

In einer Ausführungsform ist der bewegliche Körper in Richtung einer Achse, welche senkrecht zu der ersten Hauptebene angeordnet ist, verschiebbar angeordnet. An dem Ausgang der Auswerteschaltung wird ein zusätzliches Signal abgegeben, welches von einem Abstand d von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche abhängig ist.

In einer Weiterbildung ist der bewegliche Körper in Richtung der Achse, um die er mit einem Drehwinkel φ drehbar ist, auch verschiebbar angeordnet. An dem Ausgang der Auswerteschaltung wird das zusätzliches Signal abgegeben, welches von dem Abstand d von der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche abhängig ist.

In einer Ausführungsform wird ein weiteres zusätzliches Signal an dem Ausgang der Auswerteschaltung abgegeben, das in Abhängigkeit von der Information gebildet wird, ob der Ab- stand d der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche größer oder kleiner als ein einstellbaren zweiter Schwellwert ist .

In einer Weiterbildung ist die Anordnung ausgelegt, dass diese Funktion nur dann ausgeführt wird, wenn der bewegliche Körper näherungsweise senkrecht zu der zweiten Hauptebene angeordnet ist.

Mindestens einer der Magnetsensoren kann als Feldplatte ausgebildet sein. Bevorzugt ist mindestens einer der Magnetsensoren als Hall-Sensor realisiert.

Der Magnet kann die Form eines Stabes mit einem magnetischen Nordpol N und einem magnetischen Südpol S aufweisen. Bevorzugt weist der Magnet die Form einer Scheibe auf, die eine Symmetrieachse besitzt. Die beiden Hälften der Scheibe sind diametral magnetisiert und weisen einen Nordpol N und einen Südpol S auf. Der Magnet kann als diametraler Magnet imple- mentiert sein. Der Magnet kann diametral magnetisiert sein. Der Magnet ist bevorzugt ein Permanentmagnet.

Eine derartige Anordnung kann zur Mensch-Maschine-Kommunikation verwendet werden. Die Anordnung kann in einem Automobil oder einem Flugzeug eingesetzt sein.

Erfindungsgemäß sieht ein Verfahren zum Betrieb einer Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers folgende Schritte vor: Ein Magnet wird über einem Sensorsys- tem, welches zwei Magnetsensoren umfasst, positioniert. Der Magnet weist einen Nord- und einen Südpol auf, welche in einer ersten Hauptebene angeordnet sind. Das Sensorsystem ist in einer zweiten Hauptebene angeordnet. Der Magnet wird in einer Ebene gekippt, welche näherungsweise senkrecht zu der zweiten Hauptebene angeordnet ist. Die Richtung, in der der Magnet gekippt ist, wird erfasst und in Abhängigkeit der Richtung ein Signal von der Anordnung bereitgestellt.

Mit Vorteil kann mittels der Anordnung berührungslos eine Kipprichtung detektiert werden. Mit Vorteil ist das Erfassen der Kipprichtung elektronisch und damit kosteneffektiv möglich.

In einer Ausführungsform ist das Sensorsystem auf einem Halbleiterkörper realisiert.

Eine derartige Anordnung ist für eine Mensch-Maschine- Kommunikation einsetzbar, da sie einfach zu realisieren und einfach zu bedienen ist, sowie die Eingabe mit einer Hand o- der mit einem Finger durchgeführt werden kann. Ein Benutzer kann die Anordnung verwenden, ohne dass er die visuelle Aufmerksamkeit auf die Anordnung richten muss. Daher ist eine derartige Anordnung besonders vorteilhaft für sicherheitskritische Anwendungen, bei denen ein Benutzer durch eine derartige Anordnung zur Eingabe von Informationen nicht von seiner Aufmerksamkeit auf einen anderen Gegenstand oder Vorgang abgelenkt werden soll. Dies ist beispielsweise beim Steuern ei- nes Flugzeuges oder beim Bewegen einer schweren Last von Vorteil.

In einer Anwendung kann die Anordnung eingesetzt sein, um eine Richtung der Bewegung des beweglichen Körpers zu detektie- ren. Die Richtungen können beispielsweise vor und zurück bedeuten. Alternativ können die Richtungen links oder rechts bedeuten. In einer alternativen Ausführungsform ist die Anordnung ausgelegt, vier Richtungen wie beispielsweise vor, zurück, links und rechts zu unterscheiden. In einer wieder anderen Anwendung ist die Anordnung ausgelegt, zusätzlich auch die Neigung des beweglichen Körpers in eine der Diagonalen zu ermitteln.

In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren Schritte zur Detektion eines Drehwinkels φ, um den der bewegliche Körper gegenüber dem Sensorkörper gedreht ist.

In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren Schritte zur Detektion einer vertikalen Bewegung des beweglichen Körpers relativ zu dem Sensorsystem.

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbei- spielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Bauelemente tragen gleiche Bezugszeichen. Insoweit sich Schaltungsteile oder Bauelemente sich in ihrer Funktion entsprechen, wird deren Beschreibung nicht in jeder der folgenden Figuren wiederholt.

Figuren IA und IB zeigen eine Aufsicht auf eine Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers und eine dazugehörige perspektivische Seitenansicht,

Figuren 2A bis 2C zeigen beispielhafte Ausführungsformen der

Anordnung zur Detektion der Neigung in einer, zwei und drei Ebenen nach dem vorgeschlagenen Prinzip,

Figuren 3A bis 3E zeigen beispielhafte Seitenansichten der

Anordnung mit einem beweglichen Körper und einem Sensorsystem nach dem vorgeschlagenen Prinzip,

Figur 4 zeigt ein Sensorsystem nach dem vorge- schlagenen Prinzip an einem Beispiel,

Figur 5 zeigt ein erstes und ein zweites Koordinatensystem, die mittels einer Drehung ineinander überführt werden können, und

Figur 6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Magnetsensors.

Figur IA zeigt eine Aufsicht und Figur IB eine perspektivi- sehe Seitenansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Die Anordnung umfasst ein Sensorsystem 11 und einen beweglichen Körper 100, der mit einem Magneten 101 verbunden ist.

Figur IA zeigt die Aufsicht der Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers 100. Das Sensorsystem 11 ist auf einem Halbleiterkörper 10 realisiert und umfasst acht Magnetsensoren 1 bis 8. Der Halbleiterkörper 10 weist Silizi- um als Substratmaterial auf. Der bewegliche Körper 100 ist beispielhaft als Zylinder ausgebildet und hat somit in der Aufsicht die Form eines Kreises. An dem beweglichen Körper 100 ist ein Magnet 101 befestigt. Der Magnet 101 weist einen Nordpol N und einen Südpol S sowie eine neutrale Zone NZ auf. Die acht Magnetsensoren 1 bis 8 sind in dieser beispielhaften Ausführungsform auf einem Kreis angeordnet, dessen Radius r kleiner als der Radius R des kreisförmigen Magneten 101 ist. In einer alternativen Ausführungsform sind die acht Magnetsensoren 1 bis 8 auf einem Rechteck angeordnet, insbesondere auf den Ecken des Rechtecks und den Mitten der vier Seiten des Rechteckes. Das Rechteck kann als Quadrat ausgebildet sein.

Figur IB zeigt eine Seitenansicht der Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers 100. Die Lage der Seitenansicht ist mit den Buchstaben A und B in Figur IA an- gegeben. An einer Seite des beweglichen Körpers 100 in Form des Zylinders ist der Magnet 101 befestigt. Der Magnet 101 weist einen Nord- und einen Südpol N, S auf. Eine neutrale Zone NZ verläuft beabstandet von dem Nord- und dem Südpol N, S des Magneten 101. Der bewegliche Körper 100 mit dem Magne- ten 101 ist über dem Sensorsystem 11 angeordnet. Das Sensorsystem 11 weist die acht Magnetfeldsensoren 1 bis 8 auf, die wie in Figur IA gezeigt, auf dem Sensorsystem 11 verteilt sind. Der Magnet 101 spannt eine erste Hauptfläche 102 auf. Die Magnetsensoren 1 bis 8 befinden sich auf einer zweiten Hauptfläche 12. Mit Vorteil kann mittels des Magnetes 101 ohne Zufuhr elektrischer Energie ein ortsabhängiges Magnetfeld B bereitgestellt werden. Die acht Magnetsensoren 1 bis 8 de- tektieren je nach der Lage des Magneten 101 eine unterschiedliche Stärke des Magnetfelds B.

Mit Vorteil kann damit ohne eine mechanische Berührung mittels des Sensorsystems 11 die Lage des beweglichen Körpers 100 erfasst werden.

Figuren 2A bis 2C zeigen beispielhafte Ausführungsformen der Anordnung zur Detektion der Neigung in einer, zwei und vier Ebenen in Aufsicht nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Figur 2A zeigt eine beispielhafte Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers innerhalb einer Ebene

103. Figur 2A zeigt den beweglichen Körper 100, an den der Magnet 101 gekoppelt ist. Der bewegliche Körper 100 ist in einer Ebene 103 kippbar gelagert. Gemäß den in Figur 2A gewählten Koordinaten ist der bewegliche Körper 100 in die y- Richtung und die negative y-Richtung kippbar. Die erste Ebene

104, in die der bewegliche Körper 100 kippbar ist, ist somit von der y- und von der z-Achse aufgespannt. Das Sensorsystem 11 weist zwei Magnetsensoren 1, 2 mit den Koordination xl, yl und x2, y2 auf. Die Koordination der Magnetsensoren 1, 2 sind derart gewählt, dass auch bei der Rotation des Magneten 101 um eine Achse, die senkrecht auf dem Magneten 101 steht, bei jedem Drehwinkel φ mittels des Sensorsystems 11 ermittelt werden kann, ob der bewegliche Körper 100 nicht gekippt, in Richtung der y-Achse oder in die Richtung der negativen y- Achse gekippt ist. Die erste Hauptfläche 12 des Sensorsystems 11 ist in der x-y-Ebene angeordnet. In der beispielhaften Ausführungsform gemäß Figur 2A dreht sich der bewegliche Kör- per 100 um die z-Achse. An dem Punkt 13 trifft die Achse 107, um die der bewegliche Körper 100 drehbar gelagert ist, auf die x-y-Ebene auf. In der beispielhaften Darstellung gemäß Figur 2A ist der Punkt 13 der Ursprung des x-y-z- Koordinatensystems .

Der Magnet 100 weist einen Nordpol N, einen Südpol S und eine neutrale Zone NZ auf. Eine Verbindungslinie des ersten Magnetsensors 1 zum Punkt 13 und eine Verbindungslinie des zweiten Magnetsensors 2 zum Punkt 13 schneiden sich mit Vorteil ausschließlich im Punkt 13. Ist der Magnet 101 derart gedreht, dass der erste Magnetsensor 1 unter der neutralen Zone NZ liegt, so ist der zweite Magnetsensor 2 nicht unter der neutralen Zone NZ angeordnet. Damit kann bei einer Kippbewe- gung in die y- oder in die negative y-Richtung mindestens einer der beiden Magnetsensoren 1, 2 ein Signal erzeugen, aus der die Kippstellung ermittelt werden kann.

Figur 2B zeigt eine Anordnung zur Detektion einer Neigung des beweglichen Körpers 100 innerhalb zwei Ebenen 103, 104, welche eine Weiterbildung der Anordnung gemäß Figur 2A ist. In der beispielhaften Ausführungsform gemäß Figur 2B ist die zweite Ebene 104 senkrecht zu der ersten Ebene 103 angeord- net. Die zweite Ebene 104, in die der bewegliche Körper 100 kippbar gelagert ist, umfasst die x-z-Ebene. Das Sensorsystem 11 umfasst vier Magnetsensoren 1 bis 4. Mit Vorteil sind die vier Magnetsensoren 1 bis 4 derart angeordnet, dass höchstens einer der vier Magnetsensoren 1 bis 4 in einem beliebigen Drehwinkel φ des Magneten 101 unter der neutralen Zone NZ sich befindet.

Figur 2C zeigt eine Anordnung, in der der bewegliche Körper 100 in vier Ebenen 103 bis 106 kippbar gelagert ist. Die An- Ordnung gemäß Figur 2C zeigt eine Weiterbildung der Anordnungen gemäß Figur 2A und 2B. Die vier Ebenen 103 bis 106 schneiden sich in der z-Achse. Die dritte und die vierte Ebene 105, 106 umfassen die Diagonalen zwischen der x-Achse und der y-Achse sowie jeweils die z-Achse. Das Sensorsystem 11 weist acht Magnetsensoren 1 bis 8 auf, die auf einem Kreis mit dem Radius r angeordnet sind und sich auf acht Ecken eines regelmäßigen Achtecks befinden.

In einer alternativen Ausführungsform ist der bewegliche Kör- per 100 in einer beliebigen Ebene kippbar und wird von der Anordnung der Winkel der Ebene zu einer Ruhelage bestimmt. Figuren 3A bis 3D zeigen beispielhafte Seitenansichten der Anordnung mit dem beweglichen Körper 100 und dem Sensorsystem 11 nach dem vorgeschlagenen Prinzip. Figur 3A zeigt die Anordnung in einem Ruhezustand. Es ist die von der y- und der z-Achse aufgespannte Ebene 103 gezeigt. Das Sensorsystem 11 weist acht Magnetsensoren 1 bis 8 auf, die sich wie in der Figur IA gezeigt in einer Anordnung 99 im Sensorsystem 11 befinden. Der bewegliche Körper 100, umfassend den Zylinder und den Magneten 101, ist in einem Abstand d über der zweiten Hauptebene 12, in der die Magnetsensoren 1 bis 8 des Sensorsystems 11 angeordnet sind, gelagert. Die von dem Magneten 101 aufgespannte erste Hauptebene 102 ist parallel zu der zweiten Hauptebene 12. Der Abstand des Nordpols N des Magneten 101 zu dem ersten und dem achten Magnetsensor 1, 8 ist somit in erster Nährung gleich mit dem Abstand des Südpols S des Magneten 101 zu dem vierten und dem fünften Magnetsensor 4, 5. Ebenso ist der Abstand von dem Nordpol N zu dem zweiten und dem siebten Magnetsensor 2, 7 näherungsweise gleich groß wie der Abstand des Südpols S zu dem dritten und dem sechsten Magnetsensor 6, 8. Der bewegliche Körper 100 ist so gelagert, dass er in dieser ungekippten Position in Richtung der z- Achse beziehungsweise der negativen z-Achse verschiebbar ist.

Mittels der von den acht Magnetsensoren 1 bis 8 bereitge- stellten Sensorausgangssignale UHl bis UH8 wird der Abstand d ermittelt .

In einer alternativen Ausführungsform wird mittels der acht Sensorausgangssignale UHl bis UH8 der acht Magnetsensoren 1 bis 8 ausschließlich ermittelt, ob der Abstand d größer oder kleiner als ein zweiter einstellbarer Schwellwert ist. Ist der Abstand d des beweglichen Körpers 100 zu dem Sensorsystem 11 kleiner als der zweite Schwellwert, so entspricht dies ei- nem gedrückten Schalter. Entsprechend entspricht die Anordnung einem nichtgedrückten Schalter, wenn der Abstand d größer als der zweite Schwellwert ist. Im Englischen wird diese Funktion als Push-Button Funktion bezeichnet.

Figur 3B zeigt die Anordnung, wobei der bewegliche Körper 100 in y-Richtung um den Kippwinkel ß gekippt ist. Im Unterschied zu der Anordnung gemäß Figur 3A ist das Magnetfeld an den Orten des ersten und des achten Magnetsensors 1, 8 deutlich größer als das Magnetfeld an den Orten des vierten und des fünften Magnetsensors 4, 5. Ebenso ist das Magnetfeld an den Orten des zweiten und des siebten Magnetsensors 2, 7 größer als das Magnetfeld an den Orten des dritten und sechsten Magnetsensors 3, 6. Mit Vorteil lässt sich somit das Kippen des beweglichen Körpers 100 in die y-Richtung detektieren.

In einer Ausführungsform weist der bewegliche Körper 100 einen Rotationspunkt 14 für die dreidimensionalen Bewegungsmöglichkeiten auf. Der Rotationspunkt 14 ist in dem Magneten 101 angeordnet. Mit Vorteil befindet sich der Rotationspunkt 14 näherungsweise senkrecht über dem Mittelpunkt des Kreises, auf dem die Magnetsensoren 1 bis 8 angeordnet sind.

Figur 3C zeigt das Kippen des beweglichen Körpers in die ne- gative y-Richtung. Da die Sensorausgangssignale UHl, UH8 des ersten und des achten Magnetsensors 1, 8 deutlich niedriger als die Sensorausgangssignale UH4, UH5 des vierten und des fünften Magnetsensors 4, 5 sind, lässt sich aus diesen Werten der Sensorausgangssignale das Kippen in die negative y- Richtung mit Vorteil detektieren.

Figur 3D zeigt den beweglichen Körper 100, der in die negative x-Richtung gekippt ist. In diesem Falle sind die Sensor- ausgangssignale UH6, UH7 des sechsten und des siebten Magnetsensors 6, 7 deutlich größer als die Sensorausgangssignale UH2, UH3 des zweiten und des dritten Magnetsensors 2, 3.

Figur 3E zeigt den beweglichen Körper 100, der in x-Richtung gekippt ist. Die Sensorausgangssignale UH2, UH3 des zweiten und des dritten Magnetsensors 2, 3 sind somit deutlich größer als die Sensorausgangssignale UH6, UH7 des sechsten und des siebten Magnetsensors 6, 7.

In den Figuren 3A bis 3E ist eine Nord-Süd-Achse 108, die zwischen dem Nordpol N und dem Südpol S des Magneten 101 sich erstreckt, parallel zu der y-Achse oder schneidet die y- Achse. Ist der Magnet 101 derart gedreht, dass die Nord-Süd- achse 108 weder parallel zu y-Achse ist noch die y-Achse schneidet, so kann ebenfalls das Kippen in diese zwei Ebenen 103, 104 beziehungsweise vier Richtungen detektiert werden.

Figur 4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des Sensor- Systems 11 nach dem vorgeschlagenen Prinzip, wie es als Sensorsystem 11 in den vorangegangenen Figuren eingesetzt werden kann. Das Sensorsystem 11 umfasst eine Anordnung 99 mit acht Magnetsensoren 1 bis 8 sowie eine Auswerteschaltung 98. Die acht Magnetsensoren 1 bis 8 sind auf einem Kreis mit dem Ra- dius r angeordnet. Die acht Magnetsensoren 1 bis 8 befinden sich auf Ecken eines nicht eingezeichneten Achtecks. Somit sind die x-Koordinaten des ersten und des vierten Magnetsensors 1, 4, des zweiten und des dritten Magnetsensors 2, 3, des siebten und des sechsten Magnetsensors 6, 7 und des ach- ten und des fünften Magnetsensors 8, 5 näherungsweise identisch. Entsprechend sind die y-Koordinaten des ersten und des achten Magnetsensors 1, 8, des zweiten und des siebten Magnetsensors 2, 7, des dritten und des sechsten Magnetsensors 3, 6 und des vierten und des fünften Magnetsensors 4, 5 näherungsweise identisch.

Die Auswerteschaltung 98 umfasst eine Verstärkerschaltung 90, eine Recheneinheit 20, einen Speicher 30 und eine Schnittstellenschaltung 50. Die Verstärkerschaltung 90 ist mit den Magnetsensoren 1 bis 8 der Anordnung 99 verbunden. Die Recheneinheit 20 ist an einem Eingang mit einem Ausgang der Verstärkerschaltung 90 verbunden. Der Speicher 30 ist mit der Recheneinheit 20 sowie mit der Schnittstellenschaltung 50 verbunden. Die Recheneinheit 20 ist als ein MikroController realisiert. Die Schnittstellenschaltung 50 umfasst eine erste Schnittstellenschaltung 51, die mit Ausgängen 54, 55, 56 des Sensorsystems 11 verbunden ist, eine zweite Schnittstellen- Schaltung 52, die mit einem Ausgang 57 des Sensorsystems 11 verbunden ist, und eine dritte Schnittstellenschaltung 53, die mit zwei Ausgängen 58, 59 des Sensorsystems 11 verbunden ist .

Das Sensorsystem 11 umfasst eine Versorgungsschaltung 80, die eingangsseitig mit dem Versorgungsspannungsanschluss 81 und dem Bezugspotentialanschluss 82 gekoppelt ist. Ausgangsseitig ist die Versorgungsschaltung 80 mit den acht Magnetsensoren 1 bis 8 der Anordnung 99 verbunden. Das Sensorsystem 11 ist auf einem Halbleiterkörper 10 realisiert. Die z-Achse, das heißt die Achse, um die der bewegliche Körper 100 drehbar gelagert ist, steht mit Vorteil senkrecht auf dem Sensorsystem 11 und geht durch den Koordinatenursprung der x- und der y-Achse.

Die Versorgungsschaltung 80 dient zum Bereitstellen eines

Versorgungsstromes IH mit einer einstellbaren Stromstärke zur Versorgung der acht Magnetsensoren 1 bis 8. Die Magnetsensoren 1 bis 9 erzeugen in Abhängigkeit von dem Magnetfeld B und dem Versorgungsstrom IH jeweils ein Sensorausgangssignal UHl bis UH8. Die Sensorausgangssignale UHl bis UH8 werden von der Verstärkerschaltung 90 verstärkt und der Recheneinheit 20 zugeleitet. Die Recheneinheit 20 digitalisiert die verstärkten Sensorausgangssignale Ul bis U8 und berechnet mittels der verstärkten Sensorausgangssignale Ul bis U8, ob der bewegliche Körper 100 gekippt ist sowie in welcher der Ebenen 103 bis 106 und in welche Richtung innerhalb der jeweiligen Ebene der bewegliche Körper 100 gekippt ist. Die Recheneinheit 20 berechnet mittels der verstärkten Sensorausgangssignale Ul bis U8, um welchen Drehwinkel φ der Magnet 101 beziehungsweise der bewegliche Körper 100 gegenüber dem Sensorsystem 11 gedreht ist. Die Recheneinheit 20 berechnet mittels der verstärkten Sensorausgangssignale Ul bis U8 den Abstand d des beweglichen Körpers 100 gegenüber dem Sensorsystem 11. Die

Recheneinheit 20 verwendet dazu die in dem Speicher 30 abgelegten Parameter wie einen Schwellwert für den Kippwinkel und einen Schwellwert für den Abstand d. Die Recheneinheit 20 benützt dazu Tabellenwerte, die für die verschiedenen Kippstel- lungen in dem Speicher 30 gespeichert sind. Die Tabellenwerte umfassen Werte der Sensorausgangssignale Ul bis U8 in Abhängigkeit von den Ebenen 103 bis 106, in der der bewegliche Körper 100 kippbar ist, und den beiden Richtungen in jeder Ebene. Die Tabellenwerte sind zusätzlich in Abhängigkeit von einer ersten Anzahl von verschiedenen Drehwinkeln φ gespeichert .

Die Recheneinheit 20 führt Signale mit diesen Informationen der Schnittstellenschaltung 50 zu. Die erste Schnittstellen- Schaltung 51 stellt ein Signal ST mit der Information bereit, in welcher Ebene und in welcher Richtung der Ebene der beweglichen Körper 100 gekippt ist. Weiter stellt die erste Schnittstellenschaltung 51 ausgangsseitig ein weiteres Signal SR bereit, das die Information umfasst, um welchen Drehwinkel φ der bewegliche Körper 100 gegenüber dem Sensorsystem 11 gedreht ist. Die erste Schnittstellenschaltung 51 stellt ein zusätzliches Signal SAP bereit mit der Information, welchen Abstand d die erste zu der zweiten Hauptfläche 12, 102 aufweist. Die erste Schnittstellenschaltung stellt die Signale ST, SR, SAP als digitale Signale bereit, die parallel ablesbar sind. Die dritte Schnittstellenschaltung 53 stellt ein pulsweiten-moduliertes Signal SPWM mit der Information, um welchen Drehwinkel φ der bewegliche Körper 100 gegenüber dem Sensorsystem 21 gedreht ist, sowie ein weiteres pulsweiten- moduliertes Signal SPWMP mit der Information über den Abstand d zur Verfügung.

Mit Vorteil last sich aus den Sensorausgangsignalen UHl bis

UH8 eine Kippstellung, das heißt eine Ebene und eine Richtung der Kippbewegung, sowie der Drehwinkel φ und der Abstand d ermitteln. Somit sind die Funktionen realisierbar, die englisch als tilt, rotation und push-button bezeichnet werden.

Das Sensorausgangssignal Ul des Magnetsensors 1 ist näherungsweise proportional zu dem Sinus des Drehwinkels φ bei einem drehenden Magneten 101, sofern sich bei dem Drehwinkel 0 die neutrale Zone NZ über dem Magnetsensor 1 befindet. Ein Sensorausgangssignal eines weiteren Magnetsensors, der um 90 Winkelgrad zu dem Magnetsensor 1 angeordnet ist, ist näherungsweise proportional zu dem Kosinus des Drehwinkels φ. Der Drehwinkel φ lässt sich somit durch ein erstes differentiel- les Aufsummieren der Sensorausgangssignale Ul bis U8 und ein zweites differentielles Aufsummieren der Sensorausgangssignale Ul bis U8 und der Anwendung trigonometrischer Beziehungen ermitteln, wobei die Trennlinie zwischen den zwei Gruppen beim zweiten Aufsummieren um 90 Winkelgrad gegenüber dem ersten Aufsummieren versetzt ist.

In einer alternativen Ausführungsform gibt die erste Schnitt- Stellenschaltung 51 die Signale ST, SR, SAP als digitale und seriell bereitstellbare Signale ab.

In einer alternativen Ausführungsform stellt die erste Schnittstellenschaltung 51 die Signale ST, SR, SAP als analo- ge Signale bereit. Auch Kombinationen der Signalformen sind möglich .

In einer alternativen Ausführungsform ist ein neuronales Netz zur Auswertung der Sensorausgangssignale Ul bis U8 vorgese- hen. Das Neuronale Netz kann in einem Labor trainiert werden. Somit werden die Verknüpfungen und Gewichte im Neuronalen Netz bestimmt. Das Berechnungsverfahren und die Parameter für das trainierte Netz werden in dem Speicher 30 gespeichert und das Berechnungsverfahren wird in der Recheneinheit 20 durch- geführt. Mit Vorteil können somit ohne Verwendung eines mathematischen Modells für die Abhängigkeit der gesuchten Werte, insbesondere der Ebene 103 bis 107 und der Richtung der Kippbewegung, des Drehwinkels φ und des Abstands d von den Sensorsausgangsignalen Ul bis U8 die gesuchten Werte bestimmt werden.

Alternativ ist die Recheneinheit 20 als Mikroprozessor realisiert. Alternativ ist die Recheneinheit 20 als digitaler Signalprozessor ausgebildet.

Figur 5 zeigt ein x-y-Koordinatensystem sowie ein x'-y'- Koordinatensystem. Die x- und y-Achse stehen aufeinander senkrecht sowie die x'- und die y' -Achse stehen aufeinander senkrecht. Das x ' -y' -Koordinatensystem ist um ein Winkel α gegen den Uhrzeigersinn gegenüber dem x-y-Koordinatensystem gedreht. Beide Koordinatensysteme haben denselben Punkt als Ursprung. Ein Punkt im x-y-Koordinatensystem mit den Polarko- ordinaten, nämlich einem Radius r und einem Winkel Φ gegenüber der x-Achse, besitzt somit in dem x ' -y' -Koordinatensystem die Polarkoordinaten mit dem Radius r sowie einem Winkel Φ-α.

Eine Stärke des Magnetfeldes B, das der Magnet 101 erzeugt, ist um ein vielfaches größer als eine Stärke eines Magnetfeldes, dass das Sensorsystem 11 hervorruft, so dass letzteres vernachlässigt werden kann.

Ein Verfahren zur Modellierung der Signale, die von der Auswerteschaltung 98 ausgangsseitig bereitgestellt werden, um- fasst folgende Schritte: a. Das Magnetfeld B des vorgesehenen Magneten 101 wird analysiert. Die Analyse kann mittels Messungen oder mittels Simulation erfolgen. b. Die Koordinaten eines ersten Magnetsensors 1 von mehreren Magnetsensoren 1 bis 8 werden bestimmt. Das Koordinatensystem kann derart gewählt sein, dass die Magnetsensoren 1 bis 8 in der x-y-Ebene angeordnet sind und der Ursprung des Koordinatensystems der Ursprung eines

Rechtecks ist, auf dessen Eckpunkte die Magnetsensoren 1 bis 8 angeordnet sind. c. Eine Koordinatentransformation wird angewendet, mit der die Drehung des Magneten 101 um den Winkel α beschrieben werden kann. Die Transformationsmatrix, um die neuen Koordinaten (x¹, y', z') zu erhalten, lautet: cos(α) sin(α) 0

-sin(α) cos(α) 0

0 0 1

d. Eine weitere Koordinatentransformation wird angewendet, mit der das Kippen des Magneten 101 um den Kippwinkel ß beschrieben werden kann. Die Transformationsmatrix, um die Koordinaten (x^{1 1}, y'¹, z'') zu erhalten, lautet:

e. Die Komponenten des Magnetfeldes (Bx'', By'', Bz'') an dem Ort (x'', y'¹, z'') werden durch Interpolation der Ergebnisse des Analyse des Magnetfeldes B des Magneten 101 bestimmt, f. Die inverse Transformation, welche das Kippen be- schreibt, wird durchgeführt, um die Magnetfeldkomponenten Bx', Bx', Bz' zu erhalten. Die Transformationsmatrix lautet wie in Schritt d, wobei der Kippwinkel ß durch -ß ersetzt wird:

sin(ß)^'

g. Die inverse Transformation, welche die Rotation beschreibt, wird durchgeführt, um die Magnetfeldkomponenten Bx, By, Bz zu erhalten. Die Transformationsmatrix lautet wie in Schritt c, wobei der Winkel α durch -α ersetzt wird:

h. Das Sensorausgangssignal UHl des Magnetsensors 1 wird aus den Komponenten des Magnetfeldes B berechnet. i. Die Schritte b. bis h. werden für weitere Magnetsensoren

2 bis 8 wiederholt. j . Die Signale ST, SR, SAP, SPWM, die von der Auswerteschaltung 98 bereitgestellt werden, werden berechnet.

Die Magnetsensoren 1 bis 8 sind in einer Ausführungsform als Hall-Sensoren ausgebildet. In diesem Fall werden die Sensorausgangssignale UHl bis UH8 aus der z-Komponente des Magnetfeldes B berechnet.

Der Schritt g kann entfallen, da er die z-Komponente des Magnetfeldes unverändert lässt.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es wird ein zwei-dimensionales Descartes-Koordinatenssystem ver- wendet. Die x- und y-Koordinaten eines Vektors der Länge r und des Winkels φ zu der positiven x-Achse können mit den folgenden Gleichungen beschrieben werden:

x = r cos(φ) _{( 1 }}

y = rsin(φ) ₍₂₎

Nach einer Drehung des Koordinatensystems um den Ursprung mit dem Winkel α erhält man das Koordinatensystem (x¹, y'), wie in Figur 5 gezeigt, wobei der Vektor die Koordinaten auf- weist: χ'=r cos(φ-α) y'=r sin(φ-α) (4:

Die Gleichungen 3 und 4 können umgeschrieben werden zu:

x'= r cos(φ)cos(α)+ r sin(φ)sin(α) , ₅ , y'= r sin(φ)cos(α)-r cos(φ)sin(α) ,^,

Das Einsetzen der Gleichungen 1 und 2 in die Gleichungen 5 und 6 ergibt:

χ'= x cos(α)+ y sin(α) (7: y'= -x sin(α)+ y cos(α) (8)

In eine Matrixform ergibt sich:

Dies bedeutet, dass in einem drei-dimensionalen Descartes-

System die Drehung in einer positiven Richtung um die z-Achse beschrieben werden kann mit:

Gleichung 10 wird in Schritt c des Verfahrens zur Modellierung verwendet. Somit kann die Drehung um die y-Achse in der positive Richtung mit dem Winkel ß beschrieben werden, in dem die Transformationsmatrix der Gleichung 10 auf das rechte System (z, x, y) angewendet wird:

Nach dem Wechsel der Reihenfolge der Koordinaten ergibt sich:

Diese Gleichung wird in Schritt d des Verfahrens zur Modellierung eingesetzt.

Figur 6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Magnetsensors in Aufsicht, wie er als Magnetsensor 1 bis 8 in eine der vorhergehenden Figuren eingesetzt werden kann.

Der Magnetsensor ist als Hall-Sensor ausgebildet. Das Sensorsystem 11 umfasst den Halbleiterkörper 10, in dem ein Diffusionsgebiet 15 angeordnet ist. Der Halbleiterkörper 10 umschließt das Diffusionsgebiet 15 an fünf Seiten. Das Diffusionsgebiet 15 umfasst vier Anschlüsse 16 bis 19.

Der erste Anschluss 16 ist zur Zufuhr eines Versorgungsstrom IH und der zweite Anschluss 17 zur Ableitung des Versorgungs- Stroms IH vorgesehen. Ein Magnetfeld B tritt aus dem Halbleiterkörper 10 aus. Zwischen dem dritten und dem vierten Anschluss 18, 19 ist aufgrund des Hall-Effektes ein Sensorausgangssignal UH abgreifbar. Der Versorgungsstrom IH wird von der in Figur 4 gezeigten Versorgungsschaltung 80 bereitge- stellt. Das Sensorausgangssignal UH wird von der in Figur 4 gezeigten Verstärkerschaltung 90 verstärkt. Das Sensorausgangssignal UH ist bei einem Hall-Sensor eine Spannung, welche näherungsweise proportional zu dem Produkt aus dem Ver- sorgungsstrom IH und der z-Komponente des Magnetfeldes B ist.

In einer alternativen Ausführungsform kann der Magnetsensor auch als Feldplatte realisiert sein, bei der ein elektrischer Widerstand von dem Magnetfeld B abhängt. Bei einer Feldplatte wird ein magnetischer Widerstands-Effekt beziehungsweise Gauß-Effekt verwendet.

Bezugszeichenliste

1 bis 8 Magnetsensor

10 Halbleiterkörper

11 Sensorsystem

12 zweite Hauptebene

13 Punkt

14 RotationsZentrum

15 Diffusionsgebiet

16 erster Anschluss

17 zweiter Anschluss

18 dritter Anschluss

19 vierter Anschluss

20 Recheneinheit

30 Speicher

40 Anschluss

50 Schnittstellenschaltung

51 erste Schnittstellenschaltung

52 zweite Schnittstellenschaltung

53 dritte Schnittstellenschaltung

54 bis 59 Ausgang

80 VersorgungsSchaltung

81 Spannungsversorgungsanschluss

82 BezugspotentialanSchluss

90 VerstärkerSchaltung

97 Ausgang

98 Auswerteschaltung

100 beweglicher Körper

101 Magnet

102 erste Hauptebene

103 erste Ebene

104 zweite Ebene

105 dritte Ebene 106 vierte Ebene

107 Achse

108 Nord-Süd-Achse α Winkel zwischen zwei Koordinatensystemen ß Kippwinkel φ Drehwinkel

B Magnetfeld d Abstand

IH Versorgungsstrom

N Nordpol

NZ neutrale Zone r Radius

S Südpol

SAP zusätzliches Signal

SPWM pulsweiten-moduliertes Signal

SR weiteres Signal

ST erstes Signal

UH Sensorausgangssignal

UHl bis UH8 Sensorausgangssignal

Ul bis U8 verstärktes Sensorausgangssignal

UDD VersorgungsSpannung

USS Bezugspotential

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers, umfassend - den beweglichen Körper (100), der kippbar gelagert ist und einen Magneten (101) aufweist, welcher einen Nordpol (N) und einen Südpol (S) in einer ersten Hauptebene (102) um- fasst, und ein Sensorsystem (11), das mindestens zwei Magnetsensoren (1, 2) umfasst, die in einer zweiten Hauptebene (12) zur Erfassung eines Kippwinkels ß zwischen der ersten und der zweiten Hauptebene (102, 12) angeordnet sind und mindestens ein erstes und ein zweites Sensorausgangssignal (UHl, UH2) bereitstellen, wobei das Sensorsystem (11) auf einem Halbleiterkörper (10) realisiert ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der bewegliche Körper (100) in einer ersten Ebene (103) kippbar gelagert ist, die näherungsweise senkrecht zu der zweiten Hauptebene (12) angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der bewegliche Körper (100) in zumindest einer weiteren Ebene (104, 105, 106) kippbar gelagert ist, die näherungswei- se senkrecht zu der zweiten Hauptebene (12) angeordnet ist, und das Sensorsystem (11) zumindest zwei weitere Magnetsensoren (3 bis 8) umfasst, die in der zweiten Hauptfläche (12) angeordnet sind und zumindest ein drittes und ein viertes Sensorausgangssignal (UH3, UH4) bereitstellen, so dass das Sensorsystem (11) zur Erfassung eines Kippwinkels ß' zwischen der ersten und der zweiten Hauptebene (102, 12) bei einem Kippen des beweglichen Körpers (100) in der zumindest einen weiteren Ebene (104, 105, 106) ausgelegt ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Sensorsystem (11) eine Auswerteschaltung (98) um- fasst mit einem Ausgang (97), an dem ein Signal (ST) mit der Information, in welche Richtung innerhalb einer der Ebenen

(103, 104, 105, 106) der bewegliche Körper (100) gekippt ist, in Abhängigkeit zumindest zweier Sensorausgangssignale (UHl bis UH8) bereitgestellt ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der beweglichen Körper (100) um eine Achse (107), die senkrecht zu der ersten Hauptebene (102) angeordnet ist, drehbar gelagert ist und an dem Ausgang der Auswerteschaltung (98) ein weiteres Signal (SR) mit der Information, um welchen Drehwinkel φ der bewegliche Körper (100) bezogen auf das Sensorsystem (11) gedreht ist, in Abhängigkeit zumindest zweier Sensorausgangssignale (UHl bis UH8) bereitgestellt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, wobei der beweglichen Körper (100) in der Achse (107), die senkrecht zu der ersten Hauptebene (102) angeordnet ist, verschiebbar ist und an dem Ausgang der Auswerteschaltung (98) ein zusätzliches Signal (SAP) mit einer Information über einen Abstand d der ersten Hauptfläche (102) zu der zweiten Hauptfläche (12) in Abhängigkeit zumindest zweier Sensorausgangssignale (UHl bis UH8) bereitgestellt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei der beweglichen Körper (100) eine Ruhelage aufweist, bei der die Achse (107) des beweglichen Körpers (100) näherungsweise senkrecht zu der zweiten Hauptebene (12) angeordnet ist, und das Sensorsystem (11) eine Kippbewegung relativ zur Ruhelage erfasst.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Auswerteschaltung (98) eine Verstärkerschaltung (90) umfasst, die mit den Magnetsensoren (1 bis 8) gekoppelt ist und zum Verstärken eines an dem jeweiligen Magnetsensor (1 bis 8) abgreifbaren Sensorausgangssignals (UHl bis UH8) und Bereitstellen eines verstärkten Sensorausgangssignals (Ul bis U8) ausgelegt ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, wobei die Auswerteschaltung (98) eine Recheneinheit (20) umfasst, die mit der Verstärkerschaltung (90) gekoppelt ist und zum Auswerten der verstärkten Sensorausgangssignale (Ul bis U8) ausgelegt ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, wobei die Auswerteschaltung (98) eine Schnittstellenschaltung (50) umfasst, die mit der Recheneinheit (20) gekoppelt ist und zum Bereitstellen mindestens eines Signals (ST, SR, SAP) in Abhängigkeit von einem Auswerteergebnis der Recheneinheit (20) ausgelegt ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, wobei die Auswerteschaltung (98) einen Speicher (30) umfasst, der mit der Schnittstellenschaltung (50) und/oder der Recheneinheit (20) zum Bereitstellen von einstellbaren Parametern gekoppelt ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der erste und der mindestens eine zweite Magnetsensor (1 bis 8) jeweils als Hallsensor ausgebildet sind und das erste und das mindestens eine zweite Sensorausgangssignal (UHl bis UH8) in Abhängigkeit einer jeweiligen Hallspannung bereitstellen .

13. Verwendung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Mensch-Maschine-Kommunikation, insbesondere in einem

Automobil oder einem Flugzeug.

14. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung zur Detektion einer Neigung eines beweglichen Körpers, umfassend folgende Schrit- te:

Positionieren des beweglichen Körpers (100), der einen Magneten (101) umfasst, über ein Sensorsystems (11), umfassend einen ersten Magnetsensor (1) und mindestens einen zweiten Magnetsensor (2 bis 8), wobei das Sensorsystem (11) auf einem Halbleiterkörper (10) realisiert ist;

Erfassen eines Magnetfeldes (B) des Magneten (101) mit dem ersten Magnetsensor (1) und dem mindestens einen zweiten Magnetsensor (2 bis 8); Bereitstellen eines ersten Sensorausgangssignals (UHl) an dem ersten Magnetsensor (1) und mindestens eines zweiten Sensorausgangssignals (UH2) an dem mindestens einen zweiten Magnetsensor (2),

Auswerten des ersten und des mindestens einen zweiten Sensorausgangssignals (UHl bis UH8) und Bereitstellen eines Signals (ST) mit der Information, in welcher Ebene (103,

104, 105, 106) und in welcher Richtung der bewegliche Körper (100) bezogen auf das Sensorsystem (11) gekippt ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, umfassend das Auswerten des ersten und des mindestens einen zweiten Sensorausgangssignals (UHl bis UH8) und Bereitstellen eines Signals (SR) mit der Information, um welchen Drehwinkel φ der bewegliche Körper (100) bezogen auf das Sensorsystem (11) gedreht ist.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, umfassend das Auswerten des ersten und des mindestens einen zweiten Sensorausgangssignals (UHl bis UH8) und Bereitstellen eines zusätzlichen Signals (SAP) mit der Information, welchen Abstand d die erste Hauptfläche (102) zu der zweiten Hauptfläche (12) aufweist.