用于感测旋转主体的设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910653295.5 (22)申请日 2019.07.19 (30)优先权数据 10-2018-0088094 2018.07.27 KR 10-2018-0121778 2018.10.12 KR (71)申请人 三星电机株式会社 地址 韩国京畿道水原市 (72)发明人 金熙胜余淳正张宰赫李东烈 卢永昇元载善 (74)专利代理机构 北京铭硕知识产权代理有限 公司 11286 代理人 钱海洋王秀君 (51)Int.Cl. G01B 7/30(2006.01) G01P 3。

2、/44(2006.01) (54)发明名称 用于感测旋转主体的设备 (57)摘要 本公开提供一种用于感测旋转主体的设备， 所述设备包括： 待检测单元， 包括具有第一图案 的第一图案部和具有第二图案的第二图案部， 并 且被构造为围绕旋转轴旋转； 传感器模块， 包括 第一传感器至第四传感器， 第一传感器与第一图 案部相对地设置， 第二传感器与第二图案部相对 地设置， 第三传感器与第一图案部相对地设置且 旋转轴介于第三传感器与第一传感器之间， 第四 传感器与第二图案部相对地设置且旋转轴介于 第四传感器与第二传感器之间； 以及旋转信息计 算器， 被配置为： 基于第一传感器的第一感测值 与第三传感器的第。

3、三感测值的和来计算第一补 偿感测值， 并且基于第二传感器的第二感测值与 第四传感器的第四感测值的和来计算第二补偿 感测值。 权利要求书2页 说明书11页 附图7页 CN 110779439 A 2020.02.11 CN 110779439 A 1.一种用于感测旋转主体的设备， 包括： 待检测单元， 包括具有第一图案的第一图案部和具有第二图案的第二图案部， 并且被 构造为围绕旋转轴旋转； 传感器模块， 包括第一传感器、 第二传感器、 第三传感器和第四传感器， 所述第一传感 器与所述第一图案部相对地设置， 所述第二传感器与所述第二图案部相对地设置， 所述第 三传感器与所述第一图案部相对地设置且所。

4、述旋转轴介于所述第三传感器与所述第一传 感器之间， 所述第四传感器与所述第二图案部相对地设置且所述旋转轴介于所述第四传感 器与所述第二传感器之间； 以及 旋转信息计算器， 被配置为： 基于所述第一传感器的第一感测值与所述第三传感器的 第三感测值的和来计算第一补偿感测值， 并且基于所述第二传感器的第二感测值与所述第 四传感器的第四感测值的和来计算第二补偿感测值。 2.根据权利要求1所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述第一感测值和所述第三 感测值具有相同的相位， 并且所述第二感测值和所述第四感测值具有相同的相位。 3.根据权利要求1所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述第一图案和所述。

5、第二图 案具有与参考角度相对应的尺寸和间隔距离。 4.根据权利要求3所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述第一图案和所述第二图 案被设置为具有与所述参考角度的二分之一相对应的角度差。 5.根据权利要求4所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述第一传感器、 所述第二 传感器、 所述第三传感器和所述第四传感器具有与角度差相对应的尺寸， 所述角度差与所 述参考角度的二分之一相对应。 6.根据权利要求1所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述第一图案部包括两个第 一图案， 所述两个第一图案具有与90 相对应的尺寸并且所述两个第一图案之间具有与90 相对应的间隔距离， 所述第二图案部包括两。

6、个第二图案， 所述两个第二图案具有与90 相对 应的尺寸并且所述两个第二图案之间具有与90 相对应的间隔距离。 7.一种用于感测旋转主体的设备， 包括： 待检测单元， 包括具有第一图案的第一图案部和具有第二图案的第二图案部， 并且被 构造为围绕旋转轴旋转； 传感器模块， 包括第一传感器、 第二传感器、 第三传感器和第四传感器， 所述第一传感 器与所述第一图案部相对地设置， 所述第二传感器与所述第二图案部相对地设置， 所述第 三传感器与所述第一传感器具有角度差并且与所述第一图案部相对地设置， 所述第四传感 器与所述第二传感器具有角度差并且与所述第二图案部相对地设置； 以及 旋转信息计算器， 被配。

7、置为： 基于所述第一传感器的第一感测值与所述第三传感器的 第三感测值的平均值来计算第一补偿值， 并且基于所述第二传感器的第二感测值与所述第 四传感器的第四感测值的平均值来计算第二补偿值， 其中， 所述第一传感器的所述第一感测值和所述第三传感器的所述第三感测值具有 180 的相位差， 并且所述第二传感器的所述第二感测值与所述第四传感器的所述第四感测 值具有180 的相位差。 8.根据权利要求7所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述第一图案和所述第二图 案具有与参考角度相对应的尺寸和间隔距离。 权利要求书 1/2 页 2 CN 110779439 A 2 9.根据权利要求8所述的用于感测旋转。

8、主体的设备， 其中， 所述第一图案和所述第二图 案被设置为具有与所述参考角度的二分之一相对应的角度差。 10.根据权利要求9所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述第一传感器、 所述第二 传感器、 所述第三传感器和所述第四传感器具有与角度差相对应的尺寸， 所述角度差与所 述参考角度的二分之一相对应。 11.根据权利要求7所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述第一图案部包括两个 第一图案， 所述两个第一图案具有与90 相对应的尺寸并且所述两个第一图案之间具有与 90 相对应的间隔距离， 所述第二图案部包括两个第二图案， 所述两个第二图案具有与90 相对应的尺寸并且所述两个第二图案之间具。

9、有与90 相对应的间隔距离。 12.根据权利要求11所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述第一传感器和所述第 三传感器被设置为具有90 的角度差， 并且所述第二传感器和所述第四传感器被设置为具 有90 的角度差。 13.根据权利要求7所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述第一图案部包括三个 第一图案， 所述三个第一图案具有与60 相对应的尺寸并且所述三个第一图案中的每个之 间具有与60 相对应的间隔距离， 所述第二图案部包括三个第二图案， 所述三个第二图案具 有与60 相对应的尺寸并且所述三个第二图案中的每个之间具有与60 相对应的间隔距离。 14.根据权利要求13所述的用于感测旋。

10、转主体的设备， 其中， 所述第一传感器和所述第 三传感器被设置为具有60 的角度差， 并且所述第二传感器和所述第四传感器被设置为具 有60 的角度差。 15.根据权利要求7所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述旋转信息计算器还被 配置为： 通过从所述第一传感器的所述第一感测值或所述第三传感器的所述第三感测值中 减去所述第一补偿值来计算第一补偿感测值， 并且通过从所述第二传感器的所述第二感测 值或所述第四传感器的所述第四感测值中减去所述第二补偿值来计算第二补偿感测值。 16.根据权利要求15所述的用于感测旋转主体的设备， 其中， 所述旋转信息计算器还被 配置为： 通过所述第一补偿感测值和所。

11、述第二补偿感测值来计算包括旋转方向、 旋转角度 和角速度中的任意一种或任意组合的旋转信息。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110779439 A 3 用于感测旋转主体的设备 0001 本申请要求于2018年7月27日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0088094号韩 国专利申请和于2018年10月12日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0121778号韩国专利 申请的优先权的权益， 所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于 此。 技术领域 0002 本公开涉及一种用于感测旋转主体的设备。 背景技术 0003 旋转主体应用于例如电机、 可穿戴装置的轮式开关的各。

12、种领域， 并且优选为具有 细长轮廓的微型形式。 用于检测旋转主体的位置的感测电路检测旋转主体的微小位移。 发明内容 0004 提供本发明内容是为了以简化的形式介绍所选择的构思， 并在下面的具体实施方 式中进一步描述这些构思。 本发明内容无意明确所要求保护的主题的关键特征或必要特 征， 也无意用于帮助确定所要求保护的主题的范围。 0005 根据一方面， 公开了一种用于感测旋转主体的设备， 所述用于感测旋转主体的设 备包括： 待检测单元， 包括具有第一图案的第一图案部和具有第二图案的第二图案部， 并且 被构造为围绕旋转轴旋转； 传感器模块， 包括第一传感器、 第二传感器、 第三传感器和第四 传感器。

13、， 所述第一传感器与所述第一图案部相对地设置， 所述第二传感器与所述第二图案 部相对地设置， 所述第三传感器与所述第一图案部相对地设置且所述旋转轴介于所述第三 传感器与所述第一传感器之间， 所述第四传感器与所述第二图案部相对地设置且所述旋转 轴介于所述第四传感器与所述第二传感器之间； 以及旋转信息计算器， 被配置为： 基于所述 第一传感器的第一感测值与所述第三传感器的第三感测值的和来计算第一补偿感测值， 并 且基于所述第二传感器的第二感测值与所述第四传感器的第四感测值的和来计算第二补 偿感测值。 0006 所述第一感测值和所述第三感测值可具有相同的相位， 并且所述第二感测值和所 述第四感测值可。

14、具有相同的相位。 0007 所述第一图案和所述第二图案可具有与参考角度相对应的尺寸和间隔距离。 0008 所述第一图案和所述第二图案可被设置为可具有与所述参考角度的二分之一相 对应的角度差。 0009 所述第一传感器、 所述第二传感器、 所述第三传感器和所述第四传感器可具有与 角度差相对应的尺寸， 所述角度差与所述参考角度的二分之一相对应。 0010 所述第一图案部可包括两个第一图案， 所述两个第一图案具有与90 相对应的尺 寸并且所述两个第一图案之间具有与90 相对应的间隔距离， 所述第二图案部可包括两个 第二图案， 所述两个第二图案具有与90 相对应的尺寸并且所述两个第二图案之间具有与 说。

15、明书 1/11 页 4 CN 110779439 A 4 90 相对应的间隔距离。 0011 根据另一方面， 公开了一种用于感测旋转主体的设备， 所述用于感测旋转主体的 设备包括： 待检测单元， 包括具有第一图案的第一图案部和具有第二图案的第二图案部， 并 且被构造为围绕旋转轴旋转； 传感器模块， 包括第一传感器、 第二传感器、 第三传感器和第 四传感器， 所述第一传感器与所述第一图案部相对地设置， 所述第二传感器与所述第二图 案部相对地设置， 所述第三传感器与所述第一传感器具有角度差并且与所述第一图案部相 对地设置， 所述第四传感器与所述第二传感器具有角度差并且与所述第二图案部相对地设 置；。

16、 以及旋转信息计算器， 被配置为： 基于所述第一传感器的第一感测值与所述第三传感器 的第三感测值的平均值来计算第一补偿值， 并且基于所述第二传感器的第二感测值与所述 第四传感器的第四感测值的平均值来计算第二补偿值， 其中， 所述第一传感器的所述第一 感测值和所述第三传感器的所述第三感测值具有180 的相位差， 并且所述第二传感器的所 述第二感测值与所述第四传感器的所述第四感测值具有180 的相位差。 0012 所述第一图案和所述第二图案可具有与参考角度相对应的尺寸和间隔距离。 0013 所述第一图案和所述第二图案可被设置为具有与所述参考角度的二分之一相对 应的角度差。 0014 所述第一传感器。

17、、 所述第二传感器、 所述第三传感器和所述第四传感器可具有与 角度差相对应的尺寸， 所述角度差与所述参考角度的二分之一相对应。 0015 所述第一图案部可包括两个第一图案， 所述两个第一图案具有与90 相对应的尺 寸并且所述两个第一图案之间具有与90 相对应的间隔距离， 所述第二图案部可包括两个 第二图案， 所述两个第二图案具有与90 相对应的尺寸并且所述两个第二图案之间具有与 90 相对应的间隔距离。 0016 所述第一传感器和所述第三传感器可被设置为具有90 的角度差， 并且所述第二 传感器和所述第四传感器可被设置为具有90 的角度差。 0017 所述第一图案部可包括三个第一图案， 所述三。

18、个第一图案具有与60 相对应的尺 寸并且所述三个第一图案中的每个之间具有与60 相对应的间隔距离， 所述第二图案部可 包括三个第二图案， 所述三个第二图案具有与60 相对应的尺寸并且所述三个第二图案中 的每个之间具有与60 相对应的间隔距离。 0018 所述第一传感器和所述第三传感器可被设置为具有60 的角度差， 并且所述第二 传感器和所述第四传感器可被设置为具有60 的角度差。 0019 所述旋转信息计算器可被配置为通过从所述第一传感器的所述第一感测值或所 述第三传感器的所述第三感测值中减去所述第一补偿值来计算第一补偿感测值， 并且可被 配置为通过从所述第二传感器的所述第二感测值或所述第四传。

19、感器的所述第四感测值中 减去所述第二补偿值来计算第二补偿感测值。 0020 所述旋转信息计算器可被配置为： 通过所述第一补偿感测值和所述第二补偿感测 值来计算可包括旋转方向、 旋转角度和角速度中的任意一种或任意组合的旋转信息。 0021 通过下面的具体实施方式、 附图和权利要求， 其他特征和方面将是显而易见的。 附图说明 0022 图1是示出用于感测旋转主体的设备的示例的示图。 说明书 2/11 页 5 CN 110779439 A 5 0023 图2是示出用于感测旋转主体的设备的示例的示图。 0024 图3是示出待检测单元的示例的示图。 0025 图4A是示出根据待检测单元的旋转的待检测单元。

20、与传感器模块的位置关系的示 例的示图。 0026 图4B是示出根据待检测单元的旋转的通过传感器模块测量的感测值的示例的曲 线图。 0027 图5是示出用于感测旋转主体的设备的示例的示图。 0028 图6是示出图5的实施例中的传感器模块的感测值的示例的曲线图。 0029 图7和图8是示出用于感测旋转主体的设备的示例的示图。 0030 图9和图10是示出根据图7的实施例的感测线圈的感测值的示例的曲线图。 0031 图11是示出对图7的感测线圈的感测值施加补偿值的示例的曲线图。 0032 在整个附图和具体实施方式中， 相同的附图标记指示相同的元件。 附图可不按照 比例绘制， 为了清楚、 说明及便利起。

21、见， 可夸大附图中的元件的相对尺寸、 比例和描绘。 具体实施方式 0033 提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、 设备和/或系统的 全面理解。 然而， 在理解本申请的公开内容之后， 在此描述的方法、 设备和/或系统的各种改 变、 修改和等同物将是显而易见的。 例如， 在此描述的操作的顺序仅仅是示例， 并且不限于 这里阐述的顺序， 而是除了必须以特定顺序发生的操作之外， 可做出在理解本申请的公开 内容之后将显而易见的改变。 此外， 为了更加清楚和简洁， 可省略本领域中已知的特征的描 述。 0034 在此描述的特征可以以不同的形式实施， 并且将不被解释为限于在此描述的示 例。 更。

22、确切地说， 已经提供在此描述的示例， 仅仅为了示出在理解本申请的公开内容后将显 而易见的实现在此描述的方法、 设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。 0035 在整个说明书中， 将理解的是， 当诸如层、 区域或晶圆(基板)的元件被称为 “在” 另 一元件 “上” 、“连接到” 另一元件或 “结合到” 另一元件时， 该元件可直接 “在” 所述另一元件 “上” 、 直接 “连接到” 所述另一元件或直接 “结合到” 所述另一元件， 或者可存在介于它们之 间的其他元件。 当元件被称为 “直接在” 另一元件 “上” 、“直接连接到” 另一元件或 “直接结合 到” 另一元件时， 可不存在介于它们之。

23、间的元件或层。 相同的附图标记自始至终指示相同的 元件。 0036 在此使用的术语仅用于描述各种示例， 并且不用于限制本公开。 如在此使用的， 术 语 “和/或” 包括相关所列项中的一个或更多个的任意组合和全部组合。 0037 关于示例或实施例的术语 “可” 的使用(例如， 关于示例或实施例可包括或实现什 么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例， 而全部示例和实施例不 限于此。 0038 将显而易见的是， 尽管在此可使用术语 “第一” 、“第二” 、“第三” 等来描述各种构 件、 组件、 区域、 层和/或部分， 但是这些构件、 组件、 区域、 层和/或部分不应受这些术语的限 。

24、制。 这些术语仅用来将一个构件、 组件、 区域、 层或部分与另一构件、 组件、 区域、 层或部分区 分开。 因此， 在不脱离示例性实施例的教导的情况下， 以下讨论的第一构件、 第一组件、 第一 说明书 3/11 页 6 CN 110779439 A 6 区域、 第一层或第一部分可被称作第二构件、 第二组件、 第二区域、 第二层或第二部分。 0039 为了便于描述， 在此可使用诸如 “上方” 、“上面” 、“下方” 和 “下面” 等的空间相对术 语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。 将理解的是， 空间相对术语意在除 了包括附图中描绘的方位之外还包括装置在使用或操作中的不同方位。 例如。

25、， 如果附图中 的装置被翻转， 则描述为在其他元件 “上方” 或 “上面” 的元件将位于所述其他元件或特征的 “下方” 或 “下面” 。 因此， 术语 “上方” 可根据附图的特定方向包括 “上方” 和 “下方” 两种方位。 装置可以以其他方式被定位(旋转90度或者处于其他方位)， 并且可相应地解释在此使用的 空间相对术语。 0040 在此使用的术语仅描述特定实施例， 并且本公开不受其限制。 如在此使用的， 除非 上下文另外清楚指出， 否则单数形式也意图包括复数形式。 将进一步理解的是， 在本说明书 中使用的术语 “包括” 和/或 “包含” 列举存在所陈述的特征、 整数、 步骤、 操作、 构件、。

26、 元件和/ 或它们的组， 但不排除存在或增加一个或更多个其他特征、 整数、 步骤、 操作、 构件、 元件和/ 或它们的组。 0041 由于制造技术和/或公差， 可发生附图中所示的形状的改变。 因此， 在此描述的示 例不限于附图中所示的特定形状， 而是包括制造期间发生的形状的改变。 0042 以下描述的本公开的内容可具有各种构造， 并且在此仅提出所需的构造， 但不限 于此。 0043 图1是示出用于感测旋转主体的设备的示例的示图。 0044 用于感测旋转主体的设备可包括待检测单元20、 传感器模块30和旋转信息计算器 40， 并且还可包括基板5。 0045 待检测单元20可通过旋转轴11连接到轮。

27、10。 轮10可以是电子装置中的旋转主体并 且被用户顺时针旋转或逆时针旋转。 待检测单元20可以与轮10一起顺时针旋转或逆时针旋 转。 0046 待检测单元20可包括第一图案部21和第二图案部22。 第一图案部21和第二图案部 22被设置为具有相同形状， 并且可在旋转轴11的延伸方向上与旋转轴11结合。 第一图案部 21和第二图案部22可通过旋转轴沿相同方向并且以相同速度旋转。 0047 在示例中， 第一图案部21和第二图案部22中的每者可包括具有相同形状的图案。 在示例中， 第一图案部21包括第一图案， 并且第二图案部22包括第二图案。 0048 第一图案部21的第一图案在旋转方向上延伸， 。

28、并且第二图案部22的第二图案在旋 转方向上延伸。 第一图案部21的第一图案在旋转方向上的延伸长度可被定义为第一图案的 尺寸， 并且第二图案部22的第二图案在旋转方向上的延伸长度可被定义为第二图案的尺 寸。 0049 第一图案部21的第一图案在旋转方向上彼此间隔开一个距离， 并且第二图案部22 的第二图案在旋转方向上彼此间隔开另一距离。 在示例中， 第一图案部21的第一图案的间 隔距离可以与第一图案的尺寸相同， 并且第二图案部22的第二图案的间隔距离可以与第二 图案的尺寸相同。 0050 作为示例， 第一图案部21的第一图案可具有与90 的旋转角度相对应的尺寸， 并且 第一图案之间的间隔距离可以。

29、与90 的旋转角度相对应。 因此， 第一图案部21可具有两个具 有与90 的旋转角度相对应的尺寸的第一图案。 以类似的方式， 第二图案部22的第二图案可 说明书 4/11 页 7 CN 110779439 A 7 具有与90 的旋转角度相对应的尺寸， 并且第二图案之间的间隔距离可以与90 的旋转角度 相对应。 因此， 第二图案部22可具有两个具有与90 的旋转角度相对应的尺寸的第二图案。 0051 然而， 在不脱离所描述的示意性示例的精神和范围的情况下， 可以改变第一图案 的尺寸和数量以及第二图案的尺寸和数量。 作为示例， 第一图案部21可具有三个具有与60 的旋转角度相对应的尺寸的第一图案，。

30、 并且第二图案部22可具有三个具有与60 的旋转角 度相对应的尺寸的第二图案。 0052 在下文中， 为了便于解释， 假设第一图案部21具有两个具有与90 的旋转角度相对 应的尺寸的第一图案并且第二图案部22具有两个具有与90 的旋转角度相对应的尺寸的第 二图案。 此外， 它可应用于下面描述的具有各种角度尺寸和各种数量的图案的图案部。 0053 在图1中， 第一图案部21和第二图案部22中的每者的突出区域对应于图案。 在示例 中， 加工盘式金属和磁性材料以形成使图案彼此间隔开的锯齿， 从而制造第一图案部21的 第一图案和第二图案部22的第二图案。 因此， 第一图案部21的第一图案和第二图案部2。

31、2的 第二图案可利用金属和磁性材料中的一种形成。 0054 在示例中， 第一图案部21的第一图案和第二图案部22的第二图案可被设置为具有 角度差。 作为示例， 第一图案部21的第一图案和第二图案部22的第二图案可被设置为具有 与第一图案的尺寸的二分之一和第二图案的尺寸的二分之一相对应的角度差。 0055 当第一图案部21具有两个具有与90 的旋转角度相对应的尺寸的第一图案并且第 二图案部22具有两个具有与90 的旋转角度相对应的尺寸的第二图案时， 第一图案部21的 第一图案和第二图案部22的第二图案可被设置为具有45度的角度差。 因此， 第一图案部21 的第一图案的一些区域和第二图案部22的第。

32、二图案的一些区域可在旋转轴11延伸的方向 上重叠。 0056 作为另一示例， 第一图案部21的第一图案和第二图案部22的第二图案可被设置为 具有与第一图案的尺寸和第二图案的尺寸相对应的角度差。 0057 当第一图案部21具有两个具有与90 的旋转角度相对应的尺寸的第一图案并且第 二图案部22具有两个具有与90 的旋转角度相对应的尺寸的第二图案时， 第一图案部21的 第一图案和第二图案部22的第二图案可被设置为具有90 的角度差。 因此， 可不存在第一图 案部21的第一图案和第二图案部22的第二图案在旋转轴11延伸的方向上重叠的区域。 0058 传感器模块30可包括传感器。 作为示例， 传感器模。

33、块30可包括第一传感器31和第 二传感器32。 第一传感器31和第二传感器32设置在旋转轴11的延伸方向上。 第一传感器31 与第一图案部21相对地设置， 并且第二传感器32与第二图案部22相对地设置。 0059 根据第一图案部21的旋转和第二图案部22的旋转， 第一传感器31的与第一图案部 21重叠的面积改变， 并且第二传感器32的与第二图案部22重叠的面积改变。 第一传感器31 可检测与第一图案部21的重叠面积的变化， 第二传感器32可检测与第二图案部22的重叠面 积的变化。 0060 在示例中， 第一传感器31的尺寸和第二传感器32的尺寸可以是与旋转主体旋转的 方向相对应的长度。 作为示。

34、例， 第一传感器31的尺寸可以与第一图案部21的第一图案的尺 寸的二分之一相对应， 第二传感器32的尺寸可以与第二图案部22的第二图案的尺寸的二分 之一相对应。 在另一示例中， 第一图案部21的第一图案和第二图案部22的第二图案被设置 为具有与第一图案的尺寸的二分之一和第二图案的尺寸的二分之一相对应的角度差， 第一 说明书 5/11 页 8 CN 110779439 A 8 传感器31的尺寸和第二传感器32的尺寸可以与第一图案部21的第一图案和第二图案部22 的第二图案的角度差相对应。 0061 在示例中， 第一传感器31和第二传感器32中的每者可包括感测线圈。 在示例中， 感 测线圈在基板5。

35、上形成电路图案， 并且可设置在基板5中。 在示例中， 感测线圈可被设置为绕 组型电感器线圈和螺线管线圈中的一种。 被设置为感测线圈的第一传感器31和第二传感器 32可根据电感来检测旋转主体的旋转角度， 所述电感根据与第一图案部21和第二图案部22 重叠的面积而改变。 0062 旋转信息计算器40被配置为集成电路并安装在基板5上， 并且旋转信息计算器40 可电连接到第一传感器31和第二传感器32。 旋转信息计算器40可根据第一传感器31的电感 的变化和第二传感器32的电感的变化来计算包括旋转主体的旋转方向、 旋转角度和角速度 中的任意一种或任意组合的旋转信息。 0063 图2是示出用于感测旋转主。

36、体的改进设备的示例的示图。 图2的用于感测旋转主体 的设备与图1的用于感测旋转主体的设备类似， 因此可省略重复的描述。 除了以下对图2的 描述之外， 对图1的描述也适用于图2， 并且通过引用而包含于此。 因此， 这里可不重复以上 描述。 0064 参照图2， 用于感测旋转主体的设备还可包括连接到旋转轴11的支撑构件23。 0065 支撑构件23连接到旋转轴11， 并且可根据轮10的旋转而围绕旋转轴11顺时针旋转 或逆时针旋转。 作为示例， 支撑构件23可被设置为具有圆柱形形状。 支撑构件23可利用非金 属材料形成。 作为示例， 支撑构件23可利用塑料形成。 0066 待检测单元20可设置在支撑。

37、构件23中。 待检测单元20可包括设置在具有圆柱形形 状的支撑构件23的侧表面上的第一图案部21和第二图案部22。 0067 第一图案部21可包括位于支撑构件23的第一高度区域中的在旋转方向上延伸的 第一图案， 第二图案部22可包括位于支撑构件23的第二高度区域中的在旋转方向上延伸的 第二图案。 0068 这里， 第一图案部21的第一图案和第二图案部22的第二图案可利用金属和磁性材 料中的一种形成。 0069 在示例中， 支撑构件23可利用诸如塑料的非金属材料形成， 并且第一图案部21和 第二图案部22可利用金属形成。 在示例中， 支撑构件23可利用塑料通过注射成型工艺制造， 并且第一图案部2。

38、1和第二图案部22可通过镀覆工艺形成。 0070 在示例中， 第一图案部21和第二图案部22嵌在支撑构件23的侧表面中。 在示例中， 凹槽部形成在支撑构件23的侧表面中， 并且第一图案部21和第二图案部22设置在凹槽部 中。 第一图案部21和第二图案部22设置在设置在支撑构件23的侧表面中的凹槽部中， 以暴 露到外部。 在示例中， 可涂敷形成支撑构件23的材料以覆盖第一图案部21和第二图案部22。 0071 使用注射成型工艺、 镀覆工艺等制造用于感测旋转主体的设备， 使得根据图2的用 于感测旋转主体的设备可有利于批量生产和降低成本。 0072 在示例中， 第一图案部21的第一图案在旋转方向上彼。

39、此间隔开一个距离， 第二图 案部22的第二图案在旋转方向上彼此间隔开另一距离， 并且第一图案部21的第一图案和第 二图案部22的第二图案被设置为具有角度差。 然而， 第一图案部21和第二图案部22可被修 改为具有用于检测旋转角度的各种形式。 图3描述了待检测单元的一些示例。 说明书 6/11 页 9 CN 110779439 A 9 0073 图3是示出待检测单元的示例的示图。 0074 参照部分(a)， 待检测单元20的第一图案部21的图案和第二图案部22的图案可形 成为具有沿旋转方向延伸的矩形形状。 第一图案部21的第一图案和第二图案部22的第二图 案可被设置为具有45 的角度差。 007。

40、5 第一图案部21的第一图案可具有与90 的旋转角度相对应的尺寸， 并且第一图案 之间的间隔距离可以与90 的旋转角度相对应。 此外， 第二图案部22的第二图案可具有与 90 的旋转角度相对应的尺寸， 并且第二图案之间的间隔距离可以与90 的旋转角度相对 应。 0076 参照部分(b)、 部分(e)和部分(f)， 第一图案部21的图案和第二图案部22的图案可 形成为具有在旋转方向上延伸的矩形形状、 椭圆形形状和平行四边形形状， 同时第一图案 部21的第一图案和第二图案部22的第二图案可被设置为具有90 的角度差。 0077 第一图案部21的第一图案可具有与90 的旋转角度相对应的尺寸， 并且第。

41、一图案 之间的间隔距离可以与90 的旋转角度相对应。 此外， 第二图案部22的第二图案可具有与 90 的旋转角度对应的尺寸， 并且第二图案之间的间隔距离可以与90 的旋转角度相对应。 0078 参照部分(c)和部分(d)， 第一图案部21的图案和第二图案部22的图案连续地布 置， 并且可形成为具有在旋转方向上延伸的菱形形状。 部分(c)和部分(d)的第一图案部21 的图案和第二图案部22的图案在没有间隔距离的情况下连续地布置。 在另一示例中， 第一 图案部21的第一图案和第二图案部22的第二图案可被布置为在旋转方向上偏移图案的尺 寸的二分之一。 在另一示例中， 第一图案部21的图案和第二图案部。

42、22的图案连续地布置， 并 且可形成为具有在旋转方向上延伸的梯形形状。 0079 在示例中， 第一图案部21的图案和第二图案部22的图案形成为具有菱形形状和梯 形形状以连续地布置， 并且其尺寸在旋转方向上周期性地重复地增大和减小。 因此， 由于图 案具有菱形形状和梯形形状， 可检测角度。 0080 在下文中， 为了便于解释， 假设第一图案部21的图案和第二图案部22的图案形成 为具有在图3的部分(a)中示出的形状。 这里， 以下描述可应用于根据各个实施例(诸如， 部 分(b)至部分(f)的实施例中的任意实施例)的第一图案部21的图案的形状和第二图案部22 的图案的形状。 0081 图4A是示出。

43、根据待检测单元的旋转的待检测单元与传感器模块的位置关系的示 图， 图4B是示出根据待检测单元的旋转的由传感器模测量的感测值的示例的曲线图。 在图 4A中， 第一传感器31和第二传感器32被示为感测线圈。 0082 参照图4A， 根据轮10的旋转， 待检测单元20与传感器模块30的重叠面积可改变。 详 细地， 第一图案部21与第一传感器31的重叠面积以及第二图案部22与第二传感器32的重叠 面积可改变。 在图4A的示例中， 假设第一图案部21和第二图案部22在从下侧到上侧的方向 上旋转。 0083 在第一状态(状态1)下， 第一传感器31与第一图案部21重叠， 并且第二传感器32不 与第二图案部。

44、22重叠。 当利用金属材料形成的图案与包括感测线圈的第一传感器31相邻 时， 通过在感测线圈中产生的磁通而将电流施加到图案， 并且通过施加到图案的电流而从 图案中产生磁通。 在这种情况下， 在图案中产生的磁通抵消了第一传感器31的感测线圈的 磁通， 从而降低第一传感器31的感测线圈的电感。 因此， 参照图4B的与第一状态(状态1)相 说明书 7/11 页 10 CN 110779439 A 10 对应的0 ， 第一传感器31的电感(曲线1)保持在低水平， 而第二传感器32的电感(曲线2)保 持在高水平。 0084 在第一状态(状态1)之后， 第一图案部21和第二图案部22在从下侧到上侧的方向 。

45、上旋转。 在第二状态(状态2)下， 第一传感器31与第一图案部21重叠， 并且第二传感器32与 第二图案部22重叠。 因此， 参照图4B的与第二状态(状态2)相对应的45 ， 第一传感器31的电 感(曲线1)保持在低水平， 并且第二传感器32的电感(曲线2)变为低水平。 0085 在第二状态(状态2)之后， 第一图案部21和第二图案部22在从下侧到上侧的方向 上旋转。 在第三状态(状态3)下， 第一传感器31不与第一图案部21重叠， 并且第二传感器32 与第二图案部22重叠。 因此， 参照图4B的与第三状态(状态3)相对应的90 ， 第一传感器31的 电感(曲线1)变为高水平， 第二传感器32。

46、的电感(曲线2)保持在低水平。 0086 在第三状态(状态3)之后， 第一图案部21和第二图案部22在从下侧到上侧的方向 上旋转。 在第四状态(状态4)下， 第一传感器31不与第一图案部21重叠， 并且第二传感器32 不与第二图案部22重叠。 因此， 参照图4B的与第四状态(状态4)相对应的135 ， 第一传感器 31的电感(曲线1)保持在高水平， 并且第二传感器32的电感(曲线2)变为高水平。 0087 如果用户操作轮， 则由于与旋转方向上的力不同的非预期方向上的力， 待检测单 元可从水平中性位置或竖直中性位置(horizontal or vertical neutral position)。

47、移 位。 如果待检测单元从水平中性位置或竖直中性位置移位， 则出现用于感测旋转主体的设 备的感测灵敏度降低的问题。 因此， 如果待检测单元从水平中性位置或竖直中性位置移位， 则可能需要补偿降低的感测灵敏度。 0088 图5是示出用于感测旋转主体的设备的示例的示图。 0089 由于图5的用于感测旋转主体的设备与图1和图2的用于感测旋转主体的设备类 似， 因此将省略冗余的描述并且将主要描述差异。 除了以下图5的描述之外， 对图1和图2的 描述也适用于图5， 并且通过引用而包含于此。 因此， 这里可不重复以上描述。 0090 与图1和图2的用于感测旋转主体的设备相比， 图5的用于感测旋转主体的设备的。

48、 传感器模块30还可包括第三传感器33和第四传感器34。 第三传感器33被设置为与第一图案 部21的第一图案相对应， 并且第四传感器34被设置为与第二图案部22的第二图案相对应。 0091 当第一图案部21的第一图案与第三传感器33的重叠面积根据旋转主体的旋转而 改变时， 第三传感器33的感测值可改变。 以类似的方式， 当第二图案部22的第二图案与第四 传感器34的重叠面积根据旋转主体的旋转而改变时， 第四传感器34的感测值可改变。 0092 第三传感器33可被设置为与第一传感器31具有180 的角度差。 因此， 第三传感器 33可被设置为与第一传感器31相对， 且第一图案部21介于第三传感器。

49、33与第一传感器31之 间。 此外， 第四传感器34可被设置为与第二传感器32具有180 的角度差。 第四传感器34可被 设置为与第二传感器32相对， 且第二图案部22介于第四传感器34与第二传感器32之间。 0093 图6是示出图5的实施例中的传感器模块的感测值的示例的曲线图。 图6中示出的 感测值可与当传感器模块的每个传感器包括感测线圈时检测到的电感相对应。 0094 在图6中， 假设旋转主体的旋转轴由于用户的力而在Z轴方向上倾斜。 参照图6， 当 旋转主体的旋转轴在Z轴方向上运动时， 在具有相同相位的第一传感器31的感测值和第三 传感器33的感测值之间， 可确认第一传感器31的感测值(曲。

50、线1)的变化小， 而第三传感器33 的感测值(曲线3)的变化大。 此外， 当旋转主体的旋转轴在Z轴方向上运动时， 在具有相同相 说明书 8/11 页 11 CN 110779439 A 11 位的第二传感器32的感测值和第四传感器34的感测值之间， 可确认第二传感器32的感测值 (曲线2)的变化小， 而第四传感器34的感测值(曲线4)的变化大。 0095 换句话说， 第一传感器31的感测值与第三传感器33的感测值的和以及第二传感器 32的感测值与第四传感器34的感测值的和可具有如图4B所示的规则形状。 因此， 当第一传 感器31的感测值与第三传感器33的感测值的和用作第一补偿感测值并且第二传感。