KR102187095B1

KR102187095B1 - Apparatus for measuring wheel speed

Info

Publication number: KR102187095B1
Application number: KR1020190082593A
Authority: KR
Inventors: 윤상원; 오예균; 한호범; 장형규
Original assignee: 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2018-07-25
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-12-04
Anticipated expiration: 2039-07-09
Also published as: KR20200011871A

Abstract

자석을 이용하여 자동차 등의 휠의 속도를 측정하는 능동형 휠 속도 측정 장치가 개시된다. 개시된 휠 속도 측정 장치는 할박(halbach) 배열된 자석으로 이루어진, 고리(ring) 형상의 자기력 제공부; 및 미리 설정된 공극만큼 상기 자기력 제공부로부터 이격되어, 상기 자석의 자기력을 감지하는 자기 센서를 포함하며, 상기 자기력 제공부는 제1극성이 상기 자기력 제공부의 일면 방향을 향하는 복수의 제1자석 제2극성이 상기 일면 방향을 향하는 복수의 제2자석; 및 상기 제1극성이 상기 제1자석을 향하고, 상기 제2극성이 상기 제2자석을 향하며, 상기 제1자석 및 상기 제2자석 사이에 배치되는 제3자석을 포함하며, 상기 제1자석 및 상기 제3자석 사이의 이격 거리와, 상기 제2자석 및 상기 제3자석 사이의 이격 거리는 서로 다르다.Disclosed is an active wheel speed measuring device that measures the speed of a wheel of a vehicle or the like using a magnet. Disclosed wheel speed measuring apparatus includes a ring-shaped magnetic force providing unit made of a magnet arranged in a halbach; And a magnetic sensor that is spaced apart from the magnetic force providing unit by a predetermined air gap and sensing a magnetic force of the magnet, wherein the magnetic force providing unit has a plurality of first magnets having a second polarity in which a first polarity is directed toward one surface of the magnetic force providing unit. A plurality of second magnets facing the one surface direction; And a third magnet having the first polarity toward the first magnet, the second polarity toward the second magnet, and disposed between the first magnet and the second magnet, and the first magnet and A separation distance between the third magnets and a separation distance between the second magnet and the third magnet are different from each other.

Description

Wheel speed measuring device {APPARATUS FOR MEASURING WHEEL SPEED}

본 발명은 휠 속도 측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자석을 이용하여 자동차 등의 휠의 속도를 측정하는 능동형 휠 속도 측정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wheel speed measuring device, and more particularly, to an active wheel speed measuring device for measuring the speed of a wheel such as a vehicle using a magnet.

휠 속도 측정 장치는 자동차 바퀴의 속도를 측정하기 위해 이용된다. 최근 자율주행 자동차의 기술이 급격하게 발전하고 있는 가운데 자율주행의 안전이 더욱 중요해지고 있다. 자동차 바퀴의 속도는 주행중인 자동차의 속도를 측정하는 기능 이외에 안전과 편의를 위한 차제 자세제어장치인 ABS/TSC(Anti-lock Brake System/Traction Control System), ESP/ESC(Electronic Stability Programme/Electronic Stability Control) 등을 구동하기 위한 핵심 파라미터로 사용되고 있다. The wheel speed measuring device is used to measure the speed of a vehicle wheel. In recent years, the technology of autonomous vehicles is rapidly developing, and the safety of autonomous driving is becoming more important. In addition to the function of measuring the speed of the vehicle being driven, the speed of a vehicle wheel is ABS/TSC (Anti-lock Brake System/Traction Control System), which is a vehicle-made attitude control device for safety and convenience, and ESP/ESC (Electronic Stability Program/Electronic Stability). Control), etc. are used as key parameters to drive.

도 1을 참조하면, 휠 속도 측정 장치는 동작원리에 따라 크게 수동형과 능동형으로 구분된다. 수동형 휠 속도 측정 장치(110)의 경우, 영구자석과 코일로 이루어진 센서(111)가 톤휠(Tone wheel, 112)에 인접하게 부착되어 톤휠(112)과 센서(111) 사이의 변화되는 공극(A)의 차이에 따라 신호를 발생한다. 공극의 변화량에 의해 센서 내부 코일에 유도전류가 발생하게 되고, 유도전류 신호는 사인 파형을 나타낸다. Referring to FIG. 1, the wheel speed measuring apparatus is largely divided into a passive type and an active type according to an operation principle. In the case of the passive wheel speed measuring device 110, a sensor 111 made of a permanent magnet and a coil is attached adjacent to the tone wheel 112, so that the changed air gap A between the tone wheel 112 and the sensor 111 ) Generates a signal according to the difference. An induced current is generated in the sensor coil by the amount of change in the air gap, and the induced current signal shows a sine wave.

수동형 휠 속도 측정 장치는 원리가 간단한 이점이 있지만, 센서 구조로 인하여 일정 부피를 차지하고 저속의 속도를 부정확하게 감지하는 단점을 지닌다. 뿐만 아니라 톤휠에 이물질이 있을 경우 신호에 왜곡이 발생하여 성능을 저하시킨다. The passive wheel speed measuring device has a simple principle, but it occupies a certain volume due to the sensor structure and has a disadvantage of inaccurately detecting a low speed. In addition, if there is a foreign substance in the tone wheel, distortion occurs in the signal, which degrades performance.

능동형 휠 속도 측정 장치(120)의 경우 홀 센서와 같은 자기 센서(121)와 N극 및 S극이 반복하여 배치되는 자기고리(Ring) 형태의 다극 영구자석(122)을 이용하여 휠 속도를 측정한다. 다극 영구자석(122)은 강력한 신호원으로서, 능동형 휠 속도 측정 장치는 수동형 휠 속도 측정 장치에 비해 외란에 강인성을 가지고 있고 저속을 측정할 수 있는 강점을 지니고 있다. 게다가 자기 센서의 크기가 수동형에 비해 소형이라는 강점이 있다. 능동형 휠 속도 측정 장치는 수동형 휠 속도 측정 장치에 비해 크기에 대한 이점과 센서 성능의 이점 모두 우위에 있어, 최근 출시되는 고급 차량들은 능동형 휠 속도 측정 장치를 사용하고 있다.In the case of the active wheel speed measurement device 120, the wheel speed is measured using a magnetic sensor 121 such as a Hall sensor and a multi-pole permanent magnet 122 in the form of a magnetic ring in which the N and S poles are repeatedly arranged. do. The multi-pole permanent magnet 122 is a strong signal source, and the active wheel speed measuring device has the strength of being more robust against disturbances and capable of measuring low speed compared to the passive wheel speed measuring device. In addition, the magnetic sensor has the advantage of being smaller than the passive type. The active wheel speed measuring device is superior to the passive wheel speed measuring device in terms of both the size and sensor performance advantages, and thus, recently released high-end vehicles use the active wheel speed measuring device.

수동형 및 능동형 휠 속도 측정 장치 모두 비접촉식 센서를 사용하기 때문에 측정 대상과 센서 사이의 일정한 공극(Air-gap)이 항상 존재한다. 공극을 줄일 경우 진동과 노이즈에 취약해지며, 공극을 늘릴 경우 센서가 감지할 수 있는 신호가 급격하게 작아져 성능이 떨어진다. Since both passive and active wheel speed measuring devices use non-contact sensors, there is always a constant air-gap between the object to be measured and the sensor. When the air gap is reduced, it becomes vulnerable to vibration and noise, and when the air gap is increased, the signal that can be detected by the sensor rapidly decreases, resulting in poor performance.

관련 선행문헌으로 대한민국 등록특허 제10-1354735호가 있다.As a related prior document, there is Korean Patent Registration No. 10-1354735.

본 발명은 자석의 자기력이 자기 센서 방향으로 집중된 휠 속도 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a wheel speed measuring apparatus in which the magnetic force of a magnet is concentrated in the direction of a magnetic sensor.

또한 본 발명은 자석과 자기 센서 사이의 공극을 충분히 확보함으로써, 진동과 노이즈에 강인한 휠 속도 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a wheel speed measuring apparatus that is robust to vibration and noise by sufficiently securing a void between a magnet and a magnetic sensor.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 할박(halbach) 배열된 자석으로 이루어진, 고리(ring) 형상의 자기력 제공부; 및 미리 설정된 공극만큼 상기 자기력 제공부로부터 이격되어, 상기 자석의 자기력을 감지하는 자기 센서를 포함하며, 상기 자기력 제공부는 제1극성이 상기 자기력 제공부의 일면 방향을 향하는 복수의 제1자석; 제2극성이 상기 일면 방향을 향하는 복수의 제2자석; 및 상기 제1극성이 상기 제1자석을 향하고, 상기 제2극성이 상기 제2자석을 향하며, 상기 제1자석 및 상기 제2자석 사이에 배치되는 제3자석을 포함하며, 상기 제1자석 및 상기 제3자석 사이의 이격 거리와, 상기 제2자석 및 상기 제3자석 사이의 이격 거리는 서로 다른, 휠 속도 측정 장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, consisting of a halbach (halbach) arranged magnets, ring (ring)-shaped magnetic force providing unit; And a magnetic sensor that is spaced apart from the magnetic force providing unit by a predetermined air gap and sensing a magnetic force of the magnet, wherein the magnetic force providing unit includes a plurality of first magnets having a first polarity toward one surface of the magnetic force providing unit; A plurality of second magnets having a second polarity facing the one surface direction; And a third magnet having the first polarity toward the first magnet, the second polarity toward the second magnet, and disposed between the first magnet and the second magnet, and the first magnet and A wheel speed measuring apparatus is provided in which a separation distance between the third magnets and a separation distance between the second magnet and the third magnet are different from each other.

또한 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 회전체에 부착되며, 미리 설정된 간격으로 이격되어 링형으로 배치된 오목한 홈을 포함하는 원형 또는 도넛 형상의 자석 배치부; 상기 자석 배치부의 오목한 홈에 배치되어, 회전체 방향보다 회전체 반대 방향으로 보다 강한 자기력을 제공하는 육면체 형상의 복수의 자석; 및 상기 자석 배치부로부터 이격되어, 상기 자석의 자기력을 감지하는 자기 센서를 포함하는 휠 속도 측정 장치가 제공된다.In addition, according to another embodiment of the present invention for achieving the above object, a circular or donut-shaped magnet arranging unit including a concave groove attached to the rotating body and spaced apart at a predetermined interval and arranged in a ring shape; A plurality of magnets in the shape of a hexahedron disposed in the concave groove of the magnet placement unit and providing a stronger magnetic force in a direction opposite to the rotation body than in the direction of the rotation body; And a magnetic sensor that is spaced apart from the magnet arrangement and senses a magnetic force of the magnet.

본 발명에 따르면, 자석에 의한 자기력이 자기 센서 방향으로 보다 집중될 수 있으며, 자석과 자기 센서 사이의 공극이 보다 넓어진 조건에서도 휠 속도 측정의 성능이 유지될 수 있다.According to the present invention, the magnetic force by the magnet can be more concentrated in the direction of the magnetic sensor, and the performance of the wheel speed measurement can be maintained even under the condition that the air gap between the magnet and the magnetic sensor is wider.

도 1은 수동형 및 능동형 휠 속도 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휠 속도 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 자석의 극성과, 자기력선의 방향을 나타내는 기호를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기력 제공부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기력 제공부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자기력의 세기를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기력 제공부를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a passive and active wheel speed measurement device.
2 is a view for explaining a wheel speed measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining symbols indicating the polarity of the magnet and the direction of the magnetic force line.
4 to 6 are views for explaining a magnetic force providing unit according to another embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a magnetic force providing unit according to another embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining the strength of magnetic force according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are views for explaining a magnetic force providing unit according to still another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements.

본 발명은 휠 속도 측정 장치에 관한 발명으로서, 능동형 휠 속도 측정 장치에 관한 발명이다.The present invention relates to a wheel speed measuring device, and relates to an active wheel speed measuring device.

능동형 휠 속도 장치에서 영구 자석과 자기 센서 사이의 공극에 의해, 능동형 휠 속도 측정 장치의 성능이 달라질 수 있다. 공극이 좁을 경우 영구 자석의 자기력 변화에 대한 자기 센서의 감지 성능이 좋아질 수 있지만, 공극에 이물질이 낄 가능성이 높아지기 때문에 노이즈가 증가할 가능성 또한 높아진다. In the active wheel speed device, the performance of the active wheel speed measurement device may be changed by the air gap between the permanent magnet and the magnetic sensor. If the pores are narrow, the magnetic sensor's detection performance for changes in the magnetic force of the permanent magnet may be improved, but the possibility of foreign matter getting into the pores increases, so the possibility of noise increase also increases.

노이즈 문제를 해결하기 위해 공극을 넓히는 것이 바람직하지만, 이 경우 영구 자석과 자기 센서 사이의 거리가 멀어지므로 영구 자석의 자기력 변화에 대한 자기 센서의 감지 성능이 떨어질 수 있다. 자기 센서의 감지 성능 감소를 방지하기 위해, 차폐 수단을 추가로 장착할 수 있지만 구조가 복잡해지고 비용이 증가하는 문제가 있다.In order to solve the noise problem, it is desirable to widen the air gap, but in this case, since the distance between the permanent magnet and the magnetic sensor increases, the magnetic sensor's ability to detect changes in the magnetic force of the permanent magnet may be degraded. In order to prevent a decrease in the sensing performance of the magnetic sensor, a shielding means may be additionally mounted, but there is a problem that the structure becomes complicated and the cost increases.

이에 본 발명은 자석과 자기 센서 사이에 충분한 공극이 확보될 수 있도록, 자석의 자기력이 자기 센서 방향으로 집중되는 휠 속도 측정 장치를 제안한다. 일실시예로서, 할박 배열(halbach array) 구조를 이용함으로써 자석의 자기력이 자기 센서 방향으로 보다 집중될 수 있다.Accordingly, the present invention proposes a wheel speed measuring apparatus in which the magnetic force of the magnet is concentrated in the direction of the magnetic sensor so that sufficient air gap can be secured between the magnet and the magnetic sensor. As an embodiment, by using a halbach array structure, the magnetic force of the magnet may be more concentrated toward the magnetic sensor.

본 발명은 자동차의 휠 속도를 측정하는데 이용될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니다. 자동차 뿐만 아니라 다양한 기계 장치에 설치된 휠의 속도를 측정하는데 이용될 수 있으며 휠 뿐만 아니라 다양한 회전체의 회전 속도를 측정하는데에도 이용될 수 있다.The present invention may be used to measure the wheel speed of a vehicle, but is not limited thereto. It can be used to measure the speed of a wheel installed in not only automobiles but also various mechanical devices, and it can also be used to measure the rotational speed of not only the wheel but also various rotating bodies.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휠 속도 측정 장치를 설명하기 위한 도면으로서, 도 2(a)는 휠 속도 측정 장치의 평면도이며, 도 2(b)는 휠 속도 측정 장치의 측면도를 나타낸다. 도 3은 자석의 극성과, 자기력선의 방향을 나타내는 기호를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a wheel speed measuring device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 (a) is a plan view of the wheel speed measuring device, Figure 2 (b) is a side view of the wheel speed measuring device . 3 is a view for explaining symbols indicating the polarity of the magnet and the direction of the magnetic force line.

도 2를 참조하면 본 발명에 따른 휠 속도 측정 장치는 자기력 제공부(210) 및 자기 센서(220)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the apparatus for measuring wheel speed according to the present invention includes a magnetic force providing unit 210 and a magnetic sensor 220.

자기력 제공부(210)는 차량의 휠과 같은 회전체에 부착될 수 있으며, 회전체 방향(240)보다 회전체 반대 방향(230)으로 보다 강한 자기력을 제공한다. 즉, 자기력 제공부(210)는, 자기력 제공부(210)가 부착되는 회전체 방향(240)보다 자기 센서 방향인 회전체 반대 방향(230)으로 보다 강한 자기력을 제공한다.The magnetic force providing unit 210 may be attached to a rotating body such as a wheel of a vehicle, and provides a stronger magnetic force in a direction 230 opposite the rotating body than in the rotating body direction 240. That is, the magnetic force providing unit 210 provides a stronger magnetic force in the direction 230 opposite the rotating body, which is the direction of the magnetic sensor, than the rotating body direction 240 to which the magnetic force providing unit 210 is attached.

이를 위해 자기력 제공부(210)는, 도 2(a)에 도시된 바와 같이, 할박 배열된 자석으로 이루어질 수 있으며, 원형의 회전체에 부착될 수 있도록 고리 형상일 수 있다. 도 2(a)에서는 자석의 개수가 12개인 실시예가 도시되나, 회전체의 크기 등에 따라서 자석의 개수는 달라질 수 있다.To this end, the magnetic force providing unit 210, as shown in Fig. 2(a), may be made of a magnet arranged in a halved, and may have a ring shape so as to be attached to a circular rotating body. 2(a) shows an embodiment in which the number of magnets is 12, but the number of magnets may vary depending on the size of the rotating body.

할박 배열은, 1979년 Klaus Halbach에 의하여 제안된 것으로서, 복수 개의 영구 자석 조각을 조합하여, 시스템에서 요구되는 자계 분포를 발생시킬 수 있는 자석의 배열 구조이다.The discount arrangement, proposed by Klaus Halbach in 1979, is an arrangement of magnets capable of generating the magnetic field distribution required by the system by combining a plurality of pieces of permanent magnets.

본 발명에 따른 자기력 제공부(210)는 적어도 하나의 제1 내지 제3자석(211 내지 213)을 포함하며, 제1 내지 제3자석(211 내지 213)이 할박 배열을 이룬다. 제1자석(211)은 제1극성이 자기력 제공부(210)의 일면 방향(230)을 향하도록 배치되며, 제2자석(212)은 제2극성이 일면 방향(230)을 향하도록 배치된다. 그리고 제3자석(213)은 제1극성이 제1자석(211)을 향하고, 제2극성이 제2자석(212)을 향하도록, 제1자석(211) 및 제2자석(212) 사이에 배치된다. 여기서, 제1극성은 N극, 제2극성은 S극일 수 있다.The magnetic force providing unit 210 according to the present invention includes at least one first to third magnets 211 to 213, and the first to third magnets 211 to 213 form a discount arrangement. The first magnet 211 is disposed so that the first polarity faces the one side direction 230 of the magnetic force providing unit 210, and the second magnet 212 is disposed so that the second polarity faces the one side direction 230. . In addition, the third magnet 213 is between the first magnet 211 and the second magnet 212 so that the first polarity faces the first magnet 211 and the second polarity faces the second magnet 212. Is placed. Here, the first polarity may be an N-pole, and the second polarity may be an S-pole.

도 3을 참조하여, 제1 내지 제3자석의 할박 배열을 다시 설명하기로 한다. 도 3은 좌측의 자석의 배치에 따른 기호를, 자석의 극성에 따른 자기력선의 방향에 기반하여 표시한 도면이다. 도 3(a)는 자기력선이 평면 상에서 위쪽에서 나와 아랫쪽으로 들어가도록 배치된 자석과, 그에 따른 기호(↑)를 나타내며, 도 3(b)는, 자기력선이 평면의 아랫쪽에서 위쪽 방향으로 뚫고 나아가도록 배치된 자석과 그에 따른 기호(●)를 나타낸다. 도 3(c)는 자기력선이 평면의 위쪽에서 아랫쪽 방향으로 뚫고 들어가도록 배치된 자석과, 그에 따른 기호(X)를 나타낸다.With reference to FIG. 3, the arrangement of the first to third magnets will be described again. 3 is a diagram showing symbols according to the arrangement of the magnet on the left side based on the direction of the magnetic force line according to the polarity of the magnet. 3(a) shows a magnet arranged so that the line of magnetic force comes out of the top and enters the bottom side, and the corresponding symbol (↑), and FIG. 3(b) shows that the line of magnetic force penetrates upward from the bottom of the plane. The placed magnet and the corresponding symbol (●) are indicated. Fig. 3(c) shows a magnet arranged so that the magnetic force line penetrates from the top to the bottom of the plane, and the corresponding symbol (X).

제1자석(211)은 S극이 회전체에 부착되고 N극이 자기 센서를 향하도록 배치된다. 제2자석(212)은 N극이 회전체에 부착되고 S극이 자기 센서를 향하도록 배치된다. 제3자석(213)은 N극이 제1자석(211)을 향하고, S극이 제2자석(212)을 향하도록 배치된다. 그리고 제1 내지 제3자석(211 내지 213)은 서로 접촉된 상태로 배치될 수 있다.The first magnet 211 is disposed so that the S pole is attached to the rotating body and the N pole faces the magnetic sensor. The second magnet 212 is disposed such that the N pole is attached to the rotating body and the S pole faces the magnetic sensor. The third magnet 213 is disposed such that the N pole faces the first magnet 211 and the S pole faces the second magnet 212. In addition, the first to third magnets 211 to 213 may be disposed in contact with each other.

제3자석(213)은 제1자석(211)과 제2자석(212) 사이에 배치되기 때문에, 제1 및 제2자석(211, 212)의 개수는 동일하며, 제3자석(213)의 개수는 제1 및 제2자석(211, 212) 각각의 개수보다 많은 패턴으로 배치될 수 있다. 도 2에서는 제3자석이 6개, 제1 및 제2자석이 각각 3개가 배치된 자기력 제공부가 일실시예로서 도시되어 있다.Since the third magnet 213 is disposed between the first magnet 211 and the second magnet 212, the number of the first and second magnets 211 and 212 is the same, and the number of the third magnet 213 is the same. The number of the first and second magnets 211 and 212 may be arranged in a larger pattern than the number of each. In FIG. 2, a magnetic force providing unit in which six third magnets are disposed and three first and second magnets are disposed is shown as an embodiment.

자기 센서(220)는 미리 설정된 공극(250)만큼 자기력 제공부(210)로부터 이격되어, 자석의 자기력을 감지한다. 자기 센서(220)는 자기력 제공부(210)의 일면(214)으로부터 공극(250)만큼 이격되어 배치되며, 일실시예로서 자기 센서(220)는 홀 센서일 수 있다.The magnetic sensor 220 is spaced apart from the magnetic force providing unit 210 by a predetermined air gap 250 and senses the magnetic force of the magnet. The magnetic sensor 220 is disposed to be spaced apart from one surface 214 of the magnetic force providing unit 210 by a gap 250, and as an example, the magnetic sensor 220 may be a Hall sensor.

자기 센서(220)는 자기력 제공부(210)의 일면 방향(240)을 발생하는 자기력의 세기에 따라서 결정된 공극만큼 자기력 제공부(210)의 일면(214)으로부터 이격될 수 있다. 예컨대, 자기력의 세기가 클수록, 공극은 커질 수 있으며, 이와 같이 자기력의 세기에 따라 공극의 크기가 조절될 수 있다.The magnetic sensor 220 may be spaced apart from the one surface 214 of the magnetic force providing unit 210 by a gap determined according to the strength of the magnetic force generated in the direction 240 of the one surface of the magnetic force providing unit 210. For example, as the strength of the magnetic force increases, the pore may increase, and the size of the pore may be adjusted according to the strength of the magnetic force.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기력 제공부를 설명하기 위한 도면이다.4 to 6 are views for explaining a magnetic force providing unit according to another embodiment of the present invention.

도 2에서는 제1 내지 제3자석이 모두 접촉한 상태로 배치된 실시예가 설명되나, 실시예에 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3자석은 이격된 상태로 배치될 수도 있다.In FIG. 2, an embodiment in which the first to third magnets are all in contact with each other is described, but according to the embodiment, as shown in FIG. 4, the first to third magnets may be disposed in a spaced state. .

또는 자기력 제공부는 도 2에 도시된 바와 같이, 폐곡선 형태의 링형이 아니라, 도 5에 도시된 바와 같이 일부분이 개방된 링형으로 배치될 수도 있다 Alternatively, as shown in FIG. 2, the magnetic force providing unit may be disposed in a ring shape in which a part is opened, as shown in FIG. 5, not in a ring shape in a closed curve shape.

또는 제1 내지 제3자석의 폭은 도 2에 도시된 바와 같이 모두 동일할 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 서로 다를 수 있다. 제3자석의 폭이 제1 및 제2자석의 폭보다 좁을 수 있다.Alternatively, the widths of the first to third magnets may all be the same as shown in FIG. 2 or may be different from each other as shown in FIG. 6. The width of the third magnet may be narrower than that of the first and second magnets.

전술된 실시예 이외에도 제1 및 제2자석 사이에 제3자석이 배치된 다양한 패턴의 구조가 자기력 제공부로 이용될 수 있을 것이다.In addition to the above-described embodiments, various patterns in which a third magnet is disposed between the first and second magnets may be used as the magnetic force providing unit.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기력 제공부를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a magnetic force providing unit according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따르면, 자기력 제공부는 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3자석(711 내지 713)이 배치되는 오목한 홈이 일면에 형성된 원형 또는 도넛 형상의 자석 배치부(700)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 오목한 홈들은 미리 설정된 간격만큼씩 이격되어 링형으로 배치될 수 있으며, 홈들의 배치 간격은, 서로 이격되어 배치되는 제1 내지 제3자석(711 내지 713)의 배치 간격에 따라서 결정될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the magnetic force providing unit, as shown in FIG. 7, has a circular or donut-shaped magnet arranging unit 700 in which concave grooves in which the first to third magnets 711 to 713 are disposed are formed on one surface. ) May be further included. In this case, the concave grooves may be spaced apart from each other by a predetermined interval and may be arranged in a ring shape, and the arrangement interval of the grooves may be determined according to the arrangement intervals of the first to third magnets 711 to 713 spaced apart from each other. .

제1 내지 제3자석(711 내지 713)은 직육면체 또는 정육면체와 같은 육면체 형상일 수 있으며, 이러한 형상의 제1 내지 제3자석(711 내지 713)이 삽입되어 배치될 수 있도록 오목한 홈이 자석 배치부(700)에 형성될 수 있다. 도 2 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 자석이 폐곡선 형태의 링형으로 배치될 경우, 휘어진 형상으로 자석이 가공되어야 하기 때문에 제조 비용이 높아질 수 있는 반면, 육면체 형상의 자석이 이격되어 링형으로 배치될 경우 상대적으로 제조 비용이 저렴해진다.The first to third magnets 711 to 713 may have a hexahedron shape such as a rectangular parallelepiped or a regular cube, and a concave groove may be inserted and disposed of the first to third magnets 711 to 713 of this shape. It can be formed in 700. As shown in FIG. 2 or 5, when the magnet is arranged in a ring-shaped closed curve, the manufacturing cost may be high because the magnet must be processed in a curved shape, whereas the hexahedral magnet is spaced apart and arranged in a ring shape. In this case, the manufacturing cost becomes relatively cheap.

자석 배치부(700)는 아크릴 수지와 같은 비금속 재질로 이루어질 수 있으며, 자석 배치부(700)의 타면이 회전체의 일면(214)에 부착될 수 있다. 이 경우, 제1자석(711)은 제1극성이 자석 배치부(700)의 일면 방향, 즉 회전체 반대 방향(230)을 향하도록 배치되며, 제2자석(712)은 제2극성이 자석 배치부(700)의 일면 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제3자석(713)은 제1극성이 제1자석(711)을 향하고, 제2극성이 제2자석(712)을 향하며, 제1자석(711) 및 제2자석(712) 사이에 배치될 수 있으며, 제1 내지 제3자석(711 내지 713) 사이의 배치 간격은 다양하게 조절될 수 있다.The magnet placement unit 700 may be made of a non-metallic material such as an acrylic resin, and the other surface of the magnet placement unit 700 may be attached to one side 214 of the rotating body. In this case, the first magnet 711 is disposed so that the first polarity is toward one side of the magnet arranging unit 700, that is, the opposite direction 230 of the rotating body, and the second magnet 712 has a second polarity. It may be disposed to face the direction of one surface of the placement unit 700. The third magnet 713 has a first polarity toward the first magnet 711, a second polarity toward the second magnet 712, and is disposed between the first magnet 711 and the second magnet 712. The arrangement interval between the first to third magnets 711 to 713 may be variously adjusted.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자기력의 세기를 설명하기 위한 도면으로서, 자기력 제공부의 일면 방향으로 발생한 자기력의 세기에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.8 is a view for explaining the strength of magnetic force according to an embodiment of the present invention, a view showing a simulation result of the strength of the magnetic force generated in the direction of one surface of the magnetic force providing unit.

도 8(a)는 본 발명에 따라서 배치된 자석에 의한 자기력의 세기를 나타내는 도면으로서, 도 4와 같이 8개의 자석이 이격되어 할박 배열된 실시예에 대한 자기력의 세기를 나타낸다. 도 8(b)는 8개의 자석이 N극과 S극이 서로 교대로 이격되어 배치된 경우의 자기력의 세기를 나타내는 도면으로서, 기존 능동형 휠 속도 측정 장치에서의 자석 배치에 대한 자기력 세기를 나타낸다. FIG. 8(a) is a diagram showing the strength of magnetic force by the magnets arranged according to the present invention, and shows the strength of the magnetic force for an embodiment in which eight magnets are spaced apart and arranged as shown in FIG. 4. FIG. 8(b) is a diagram showing the strength of magnetic force when eight magnets are disposed with the N and S poles alternately spaced apart from each other, and shows the strength of magnetic force with respect to the magnet arrangement in the existing active wheel speed measuring apparatus.

또한 도 8에서 y축은 자기력의 세기(B)를 나타내며, x축은 8개 자석에 대한 일련번호를 나타낸다. 또한 도 7에서 H1 내지 H7은 자석과 자기 센서 사이의 공극 거리를 나타내며, H1에서 H7으로 갈수록 공극 거리는 커진다.In addition, in FIG. 8, the y-axis represents the strength (B) of the magnetic force, and the x-axis represents the serial numbers for eight magnets. In addition, in FIG. 7, H1 to H7 denote the air gap distance between the magnet and the magnetic sensor, and the air gap distance increases from H1 to H7.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 기존 능동형 휠 속도 측정 장치보다 자기 센서 방향으로 자기력이 10배이상 커진 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 8, according to the present invention, it can be seen that the magnetic force in the direction of the magnetic sensor is 10 times greater than that of the existing active wheel speed measuring device.

따라서, 본 발명에 따르면 자기력 제공부의 일면 방향에 위치하는 자기 센서로 자기력을 집중시킬 수 있으며, 따라서 자기력 제공부와 자기 센서 사이의 공극이 충분히 넓어지더라도 정확하게 휠 속도가 측정될 수 있다.Accordingly, according to the present invention, the magnetic force can be concentrated by the magnetic sensor positioned in the direction of one side of the magnetic force providing unit, and thus the wheel speed can be accurately measured even if the air gap between the magnetic force providing unit and the magnetic sensor is sufficiently widened.

한편, 도 8에서 본 발명에 따른 능동형 휠 속도 측정 장치의 경우 기존 능동형 휠 속도 측정 장치보다 자기력의 세기가 변하는 주기가 큰 것을 알 수 있는데, 이는 제1 및 제2자석 사이에 제3자석이 배치되기 때문이다. 자기력 세기부에 포함되는 자석의 폭을 줄여 자석의 개수를 증가시키고, 제1 및 제2자석 대비 제3자석의 폭을 줄임으로써, 자기력의 세기가 변하는 주기를 감소시킬 수 있으며, 보다 정밀하게 휠 속도를 측정할 수 있다.On the other hand, in the case of the active wheel speed measuring device according to the present invention in Figure 8, it can be seen that the period in which the intensity of the magnetic force changes is greater than that of the existing active wheel speed measuring device, which means that a third magnet is disposed between the first and second magnets. Because it becomes. By reducing the width of the magnet included in the magnetic force strength unit to increase the number of magnets, and by reducing the width of the third magnet compared to the first and second magnets, the period in which the strength of the magnetic force changes can be reduced, and more precisely the wheel You can measure the speed.

도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자기력 제공부를 설명하기 위한 도면이다.9 and 10 are views for explaining a magnetic force providing unit according to still another embodiment of the present invention.

자기력 제공부의 일면 방향으로 발생하는 자기력의 세기는 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 자석의 위치를 기준으로 대칭 패턴으로 형성되어야, 정확한 휠 속도 측정이 가능하지만, 자석의 특성에 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 자석의 위치를 기준으로 비대칭 패턴으로 형성될 수 있다. 이 경우, 자석의 배치 간격이 조절될 필요가 있으며, 배치 간격을 조절함으로써, 대칭 패턴의 자기력 발생 패턴이 형성될 수 있다.The strength of the magnetic force generated in the direction of one side of the magnetic force providing unit must be formed in a symmetrical pattern based on the position of the magnet, as shown in FIG. 8(b), so that accurate wheel speed measurement is possible, but depending on the characteristics of the magnet, As shown in Figure 9, it may be formed in an asymmetric pattern based on the position of the magnet. In this case, it is necessary to adjust the arrangement interval of the magnets, and by adjusting the arrangement interval, a magnetic force generation pattern of a symmetrical pattern can be formed.

본 발명의 일실시예에 따르면, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1자석(1011) 및 제3자석(1013) 사이의 이격 거리와, 제2자석(1012) 및 제3자석(1013) 사이의 이격 거리는 서로 다르도록 배치될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10, a separation distance between the first magnet 1011 and the third magnet 1013 and between the second magnet 1012 and the third magnet 1013 The separation distance of the can be arranged to be different.

도 10에서는 제1자석(1011) 및 제3자석(1013) 사이의 이격 거리가, 제2자석(1012) 및 제3자석(1013) 사이의 이격 거리보다 짧은 거리인 실시예, 즉, 제3자석(1013)이 제2자석(1012)보다 제1자석(1011)에 가깝게 배치된 실시예가 도시되나, 자기력의 발생 패턴에 따라서 제1자석(1011) 및 제3자석(1013) 사이의 이격 거리가, 제2자석(1012) 및 제3자석(1013) 사이의 이격 거리보다 긴 거리가 되도록 배치될 수도 있다. In FIG. 10, the separation distance between the first magnet 1011 and the third magnet 1013 is shorter than the separation distance between the second magnet 1012 and the third magnet 1013, that is, the third An embodiment in which the magnet 1013 is disposed closer to the first magnet 1011 than the second magnet 1012 is shown, but the separation distance between the first magnet 1011 and the third magnet 1013 according to the generation pattern of magnetic force A, the second magnet 1012 and the third magnet 1013 may be arranged to be a longer distance than the separation distance between.

그리고 이러한 이격 거리는 서로 다른 제1자석과 제3자석 또는 서로 다른 제2자석 및 제3자석 사이 별로 다를 수도 있다. 즉, 제1자석(1011)과 제3자석(1013) 사이의 이격 거리와, 제1자석(1011)과 또 다른 제3자석(1023) 사이의 이격 거리는 서로 다를 수 있다. 또한 제2자석(1012)과 제3자석(1013) 사이의 이격 거리와, 제2자석(1012)과 또 다른 제3자석(1013) 사이의 이격 거리는 서로 다를 수 있다.In addition, the separation distance may be different between different first magnets and third magnets or different second magnets and third magnets. That is, a separation distance between the first magnet 1011 and the third magnet 1013 and a separation distance between the first magnet 1011 and another third magnet 1023 may be different from each other. In addition, a separation distance between the second magnet 1012 and the third magnet 1013 and a separation distance between the second magnet 1012 and another third magnet 1013 may be different from each other.

한편, 제1 및 제3자석 사이의 이격 거리, 제2 및 제3자석 사이의 이격 거리와 달리, 제1자석(1011) 및 제2자석(1012)은 등간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 도 10과 같이 8개의 자석이 이용되는 경우, 제1 및 제2자석(1011, 1012)은 90도 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. Meanwhile, unlike the separation distance between the first and third magnets and the separation distance between the second and third magnets, the first magnet 1011 and the second magnet 1012 may be disposed to be spaced at equal intervals. That is, when 8 magnets are used as shown in FIG. 10, the first and second magnets 1011 and 1012 may be disposed to be spaced apart at 90 degree intervals.

즉, 본 발명의 일실시예는, 제1 및 제2자석(1011, 1012)은 등간격으로 배치하고, 제1 및 제2자석에 대한 제3자석의 배치 간격을 조절함으로써, 대칭 패턴의 자기력을 발생시킬 수 있다. 자석 사이의 이격 거리는 대칭 패턴의 자기력이 발생되도록 조절될 수 있다.That is, in an embodiment of the present invention, the first and second magnets 1011 and 1012 are arranged at equal intervals, and by adjusting the arrangement interval of the third magnets with respect to the first and second magnets, the magnetic force of the symmetric pattern Can occur. The separation distance between the magnets can be adjusted to generate a magnetic force of a symmetrical pattern.

본 발명의 일실시예에 따르면, 링형으로 할박 배열된 자석들의 간격이 조절됨으로써, 자기력 제공부의 일면 방향으로 발생하는 자기력이 대칭 패턴으로 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by adjusting the spacing of the magnets arranged in a ring shape, the magnetic force generated in the direction of one surface of the magnetic force providing unit may be formed in a symmetric pattern.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, in the present invention, specific matters such as specific components, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , If a person of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, various modifications and variations are possible from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, and all things that are equivalent or equivalent to the claims as well as the claims to be described later fall within the scope of the spirit of the present invention. .

Claims

Halbach (halbach) made of a magnet arranged, ring (ring)-shaped magnetic force providing unit; And
And a magnetic sensor that is spaced apart from the magnetic force providing unit by a predetermined gap and senses a magnetic force of the magnet,
The magnetic force providing unit
A plurality of first magnets whose first polarity is toward one surface of the magnetic force providing unit
A plurality of second magnets having a second polarity facing the one surface direction;
A third magnet having the first polarity toward the first magnet, the second polarity toward the second magnet, and disposed between the first magnet and the second magnet; And
And a circular or donut-shaped magnet arrangement spaced apart according to the arrangement interval of the first to third magnets having a rectangular parallelepiped shape and having a concave groove in which the first to third magnets are disposed,
The first magnet and the second magnet are disposed to be spaced apart at equal intervals,
A separation distance between the first magnet and the third magnet and a separation distance between the second magnet and the third magnet are different from each other,
Wheel speed measuring device.

delete

The method of claim 1,
The separation distance between the first magnet and the third magnet is
A distance shorter than the separation distance between the second magnet and the third magnet
Wheel speed measuring device.

The method of claim 1,
The separation distance between the first magnet and the third magnet is
Which is a distance longer than the separation distance between the second magnet and the third magnet
Wheel speed measuring device.

The method of claim 1,
The magnetic sensor is
A gap determined according to the strength of the magnetic force in the direction of one surface of the magnetic force providing unit, spaced apart from one surface of the magnetic force providing unit
Wheel speed measuring device.

delete

A circular or donut-shaped magnet arranging unit attached to the rotating body and comprising concave grooves spaced at predetermined intervals and arranged in a ring shape;
A plurality of magnets in the shape of a hexahedron that are disposed in the concave grooves of the magnet placement unit and provide a stronger magnetic force in a direction opposite to the rotating body than in the direction of the rotating body; And
It is spaced apart from the magnet arrangement and includes a magnetic sensor for sensing the magnetic force of the magnet,
The plurality of magnets
A plurality of first magnets whose first polarity is toward one side of the magnet placement unit
A plurality of second magnets having a second polarity facing the one surface direction; And
The first polarity toward the first magnet, the second polarity toward the second magnet, and including a third magnet disposed between the first magnet and the second magnet,
The first magnet and the second magnet are arranged to be spaced apart at equal intervals,
A separation distance between the first magnet and the third magnet and a separation distance between the second magnet and the third magnet are different from each other,
Wheel speed measuring device.

delete

The method of claim 7,
The separation distance between the first magnet and the third magnet is
A distance shorter than the separation distance between the second magnet and the third magnet
Wheel speed measuring device.

The method of claim 7,
The separation distance between the first magnet and the third magnet is
Which is a distance longer than the separation distance between the second magnet and the third magnet
Wheel speed measuring device.