KR20120067443A - The digital angle measurement sensor or device by the electronic circuit sensing pad in the liquid material which has horizontal plane - Google Patents

The digital angle measurement sensor or device by the electronic circuit sensing pad in the liquid material which has horizontal plane Download PDF

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KR20120067443A
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이상기
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Abstract

PURPOSE: A digital angle measuring sensor and a device thereof are provided to accurately and stably measure an angle of inclination without a drift or a change of measurement value by obtaining gradient by using a digital value. CONSTITUTION: A digital angle measuring sensor comprises an upper layer installation member, a forming member, a lower layer installation member, an integration member, a groove installation member, a processing member, a sealing member, a detection member, and a measurement member. The upper layer installation member installs an upper layer(32) where a sensing pad is installed in an edge of the upper part. The forming member forms a plurality of middle layers(33) where the sensing pad are installed. The lower layer installation member a lower layer(34) where the sensing pad is installed in an edge of the lower part. The integration member integrates the upper and middle and lower layers. The processing member controls surface tension of a groove and fluid so that a contact angle between the fluid and sensing pad becomes very near to 90 degrees. The sealing member is partly filled with the fluid maintaining a horizontal plane by floating inside a package and sealed. The detection member applies electrical signals to a power supply pad, thereby detecting an electric property difference of all sensing pads using the fluid maintaining the horizontal plane. The measurement member detects locations of the sensing pads contacting to or not contacting to the fluid maintaining the horizontal plane, thereby measuring gradient.

Description

유동하여 수평면을 유지하는 액체를 통하여 전류가 흐르는 감지 패드를 이용하여 경사도를 측정하는 디지털 각도 측정센서 및 장치{ The digital angle measurement sensor or device by the electronic circuit sensing pad in the liquid material which has horizontal plane}Digital angle measurement sensor or device by the electronic circuit sensing pad in the liquid material which has horizontal plane}

평면의 수평도와 경사도를 측정하기 위해 오래전부터 주기포관에 액체를 기포가 형성되는 정도를 채워 밀봉하고 액체 면이 지구 중심에 대해 직각을 유지하는 중력의 특성을 이용하는 아날로그 수준기가 사용되어왔다. 주기포관의 감도에 따라 1종은 4초(0.02mm/m)의 경사를 감지하며, 2종은 10초(0.05mm/m), 3종은 20초(0.1mm/m)의 정밀도를 가지고 있으며, 기본 원리는 수준기를 기울이면 기포는 경사가 높은쪽으로 이동하므로 기포관의 왼쪽과 오른쪽에 눈금선을 설정하고 기포가 가리키는 눈금선의 위치를 읽어 경사도를 측정하고 있다. 전자식 혹은 디지털식 수준기도 개발되어 경사도를 디지털화된 숫자 및 그래픽으로 측정하고 있는데, 기본 원리는 원심추를 설치하여 원심추가 가리키는 좌표를 읽어 경사도를 측정하게 되어있는데 원심추를 탑재해야 되므로 크기(10cm x 7cm x 3cm) 및 무게(500g 내외)가 크고 정밀기기로 가격이 매우 비싸지만 매우 정밀하여 4초의 경사도 측정이 가능하고 전자화되어 있어 컴퓨터에 측정값을 전송할 수 있도록 되어 있다. 이를 휴대용 단말기에 탑재 가능하도록 소형화(일례로 1cm x 1cm x 4mm 패키지)를 할 수 있다면 현재 스마트폰에 기본적으로 탑재하여 스마트폰의 화면 표시 모드를 가로 및 세로로 자동변환시켜 주는 가속도센서나 지자기센서, 자이로센서를 대체할 수 있을 것으로 판단된다. 가속도 센서는 보통 압전(피에조)재료에 가속을 발생시키면 힘이 걸려서 전하가 발생하는 원리를 이용한 것으로 3축 방향의 중력가속도를 측정하여 이를 적분하면 속도와 변위를 알아낼 수 있지만 적분의 특성상 적분하는 과정에서 발생하는 적분 상수로 인해 드리프트가 심하고 보정이 필요하므로 정밀도를 보장키 어려워 단순한 모션 센서로 사용하고 있으며 경사 각도를 정확하게 측정할 수는 없다. 지자기 센서는 코일을 서로 90도 각도로 크로스 시켜 감아 놓고 한쪽에 신호를 주고 다른 한쪽 코일에서 수신을 하는데 주변에 자기장이 없는 경우는 두 코일이 90도를 이루므로 신호를 전혀 유기하지 않지만 주변에 지구의 자기장이 형성되면 자기력이 어긋나면서 수신코일에 신호가 유기되는 원리를 이용하는 것으로 외부 노이즈에 약하다는 단점이 있지만 단순 방향 모션을 감지할 수 있어 주로 방위를 측정하는데 사용된다. 미국 애플사의 아이폰에 탑재되어 동작 감지 및 증강 현실을 구현하는데 사용되고 있다. 회전 각속도 센서인 자이로센서는 회전하는 각의 수직방향으로 코리올리스 힘이 발생하게 되며 이 수직 힘을 감지하여 각 방향의 회전가속도를 측정하는 방식으로 지자기센서 및 가속도센서에 비해 복잡하게 구성된다. 이와 같은 센서들은 MEMS(미소전기기계시스템, Micro Electro Mechanical Systems) 기술이 적용되어 기존의 기계식에 비해 경박단소하게 만들어지고 있다. 본 발명은 위와 같이 휴대폰, 게임기, 카메라 등에 다양하게 응용범위를 넓혀가고 있는 모션 센서로도 이용할 수 있으면서 앞의 가속도센서, 자이로센서와 달리 적분하는 과정없이 기울기의 절대값을 바로 측정할 수 있는 디지털 측정 방식의 경사각 센서를 제공한다.
To measure the level and inclination of planes, analog levels have been used for a long time, using gravity to seal liquids in the main canisters to form bubbles and to keep the liquid plane perpendicular to the earth's center. Depending on the sensitivity of the main canister, one type detects inclination of 4 seconds (0.02mm / m), and two types have 10 seconds (0.05mm / m) and three types have 20 seconds (0.1mm / m) precision. The basic principle is that when the level is inclined, the bubble moves toward the higher side, so the grid line is set on the left and right sides of the bubble tube, and the position of the grid line indicated by the bubble is measured to measure the slope. An electronic or digital spirit level has also been developed to measure tilt with digitized numbers and graphics.The basic principle is to install a centrifuge to read the coordinates pointing to the centrifuge to measure the tilt. 7cm x 3cm) and weight (about 500g) and precision instruments are very expensive, but very precise, it can measure 4 seconds of inclination and is electronicized to transmit the measured values to the computer. If it can be miniaturized (for example, 1cm x 1cm x 4mm package) so that it can be mounted on a portable terminal, an acceleration sensor or a geomagnetic sensor that automatically converts the screen display mode of the smartphone horizontally and vertically by currently mounted on the current smartphone. As a result, the gyro sensor could be replaced. Acceleration sensor is based on the principle that electric charge is generated when acceleration is applied to piezoelectric material (piezo), and it is possible to find out the velocity and displacement by integrating it by measuring the acceleration of gravity in the 3-axis direction. Because of the constant of drift caused by, the drift is severe and needs to be corrected, so it is difficult to guarantee the precision. Therefore, it is used as a simple motion sensor and cannot measure the tilt angle accurately. The geomagnetic sensor crosses the coils at a 90-degree angle to each other, gives a signal to one side, and receives it from the other coil. When there is no magnetic field around, the two coils form 90 degrees. When the magnetic field is formed, the magnetic force is shifted and the signal is induced in the receiving coil. It is weak in external noise. However, it is mainly used to measure azimuth because it can detect a simple directional motion. It is mounted on Apple's iPhone in the United States and is used to realize motion detection and augmented reality. The gyro sensor, which is a rotational angular velocity sensor, generates a Coriolis force in the vertical direction of the rotating angle. The gyro sensor detects this vertical force and measures rotational acceleration in each direction, which is more complicated than the geomagnetic sensor and the acceleration sensor. These sensors are made of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, making them lighter and thinner than conventional mechanical systems. The present invention can be used as a motion sensor that is expanding the range of applications, such as mobile phones, game consoles, cameras, etc. Unlike the previous acceleration sensor and gyro sensor, the digital value that can directly measure the absolute value of the slope without the integration process It provides a tilt angle sensor of the measurement method.

아날로그 수준기에서는 유리관에 액체를 채우고 기포의 위치를 측정하여 측정하려고 하는 기준면의 기울기를 측정하고 있다. 유리관 외벽에 기포의 위치를 전자식으로 측정하는 수단(일례로 액체의 색상이 적색이고, 칼라 이미지센서를 이용하여 측정)이 있고 이를 읽어들여 계산하면 간단하게 경사도를 계산할 수 있다. 혹은 전도성을 이용하여 기포의 위치를 측정하여 경사도를 측정할 수 있다. 액체면은 지구 중심에 대해서 수평을 유지하려고 하는 원리를 이용하며, 유리관 등에 밀봉하는 액체의 점성, 밀봉 압력에 의해 유리관으로 측정하고자 하는 면의 변화(일례로 흔들림)가 있을 경우 액체 면의 응답 속도가 결정된다. 유리관에서 기포의 변위 변동량을 측정하여 단위시간 간격으로 나누어 주면 해당 방향의 각속도 성분이 만들어지며 해당 시간에 각속도 성분의 차이를 단위 시간으로 나누어 주면 가속도를 계산할 수 있다. 현재 모션 센서로 사용되는 자이로센서 등은 3축의 각속도를 측정하도록 되어 있는데, 유리관 3 개를 각 축에 대응하도록 설치하면 해당 축의 경사각, 각속도, 각가속도를 측정할 수 있다. 이 경우 액체 면이 출렁거리지 않도록 액체의 점성과 밀봉압력, 유리관 내벽의 특성들에 대한 연구가 필요하다. 휴대폰과 같은 휴대용 기기에서 단순히 모션만 감지(일례로 웹브라우저를 가로, 세로 모드로 변경)하는 기능으로 탑재하기 위해서는 센서의 부피가 매우 중요하다. 유리관에서와 같이 액체 면의 높이를 감지하는 기본 원리를 이용하여 3축의 경사각, 각속도, 각가속도를 측정하는 센서를 보드에 인쇄회로기판(PCB)에 탑재가능하도록 소형으로 제공하는 수단에 대해서는 본 출원인에 의해 특허출원 10-2010-0051494호 및 10-2010-0053118 호에 의해 특허 출원한 바 있다. 본 발명에서는 이를 실제 개발하는 과정에서 시행착오 및 문제점들을 해결한 방법들을 중심으로 제시하고자 한다.
In the analog level, the glass tube is filled with liquid, and the position of the bubble is measured to measure the slope of the reference plane to be measured. On the outer wall of the glass tube, there is a means for measuring the position of the bubble electronically (for example, the color of the liquid is red and measured using a color image sensor). Alternatively, the slope may be measured by measuring the position of the bubble using conductivity. The liquid surface uses the principle of keeping it horizontal with respect to the center of the earth, and the response speed of the liquid surface when there is a change (eg shaking) of the surface to be measured by the glass tube due to the viscosity of the liquid to be sealed in the glass tube or the sealing pressure. Is determined. If the displacement of bubble is measured in glass tube and divided by unit time interval, angular velocity component is made in the corresponding direction, and if the difference of angular velocity component is divided by unit time, acceleration can be calculated. The gyro sensor currently used as a motion sensor is to measure the angular velocity of three axes. If three glass tubes are installed to correspond to each axis, the inclination angle, angular velocity and angular acceleration of the corresponding axis can be measured. In this case, it is necessary to study the viscosity of the liquid, the sealing pressure, and the characteristics of the inner wall of the glass tube so that the liquid surface does not slump. In a portable device such as a mobile phone, the volume of the sensor is very important in order to be equipped with a function of merely detecting motion (for example, changing a web browser to a landscape or portrait mode). Applicants for a means of providing a sensor for measuring the tilt angle, the angular velocity, and the angular acceleration of three axes by using the basic principle of sensing the height of the liquid surface as small as possible in a glass tube to be mounted on a printed circuit board (PCB) And the patent applications 10-2010-0051494 and 10-2010-0053118. In the present invention, it is intended to present the method that solves the trial and error and problems in the actual development process.

본 발명은 휴대폰에 사용하는 지자기센서, 자이로센서, 가속도센서를 대체하여 해당 축의 경사도를 직접 측정하는 센서를 통하여 모션을 감지하는데 있다. 지자기센서는 방위를 가리키지만 외부의 자기장 변화에 민감하며 정밀도가 떨어지며 70도 이상의 경사지에서는 원리상 정북 방향을 지시하는데 한계가 있으며 물체면의 경사도를 측정하는 데는 사용할 수 없다. 자이로센서와 가속도센서도 모두 원리가 가속도와 속도에 해당하는 힘을 측정하여 적분하여 변위 성분을 계산하므로, 이를 누적하여 계산하면 오차가 누적되는 드리프트와 시간에 따라 측정값이 변동하는 문제가 있다. 즉, 가속도를 측정하는 수단에서는 속도와 변위를 역으로 계산하기 위해서는 복잡한 적분 계산을 해야하는데 반해, 변위를 측정하는 수단은 변위 변화량을 시간으로 나누면 간단히 속도를, 속도 변화량을 시간으로 나누면 가속도가 구해진다. 본 발명에서는 기존 센서들과는 다르게 변위를 디지털 값으로 바로 측정하여 시간에 따른 변화를 기본적으로 없도록 하였으며, 단위 시간당 변위 변화량을 계산하여 속도와 가속도를 구하도록 함으로써 상기 문제점을 해결하고자 한다. 즉, 자이로센서와 가속도센서, 지자기센서는 센서의 구조와 원리상 모두 아날로그 수치 값이 나와 이를 변환하여 디지털 값으로 바꾸는 회로(일례로 AD변환)가 필요한데, 본 발명과 같이 측정값이 센서 부분에서 디지털로 직접 나오는 센서는 주변 회로 및 측정이 간단하게 구성되는 이점이 있다. 특히, 아날로그 측정값의 경우 온도, 습도 환경의 영향을 받고 노이즈 성분들이 포함되기 때문에 회로나 프로그램으로 변환과 신호 필터링 및 보상을 해줘야 하는 문제점이 있다. 현재 수평면을 측정하는 전자식 수준기의 기본 원리는 경사면에서 지구 중심축을 향하는 원심추의 기울어진 각도를 측정하여 경사각을 계산하는 방식으로 원심추의 최소 공간이 필요하여 부피가 크며 경사각과 같은 변위측정은 가능하지만 각속도 등과 같이 동적 측정 용도로는 적합치 않고, 반도체 패키지 형태의 소형화가 어려워 휴대폰, 게임기 등에 널리 사용되는 모션인식 센서로 사용할 수 없다는 문제점이 있다.
The present invention is to replace the geomagnetic sensor, gyro sensor, acceleration sensor used in the mobile phone to detect the motion through the sensor to directly measure the inclination of the axis. The geomagnetic sensor indicates the direction, but is sensitive to external magnetic field changes, and the precision is inferior. In the slopes above 70 degrees, there is a limit in indicating the direction of true north, and it cannot be used to measure the inclination of the object surface. Both the gyro sensor and the acceleration sensor calculate the displacement component by measuring the force corresponding to the acceleration and the velocity and integrate it. Thus, when the cumulative calculation is performed, the measured value varies depending on the drift and the time when the error is accumulated. In other words, the means for measuring acceleration requires complex integration calculations to calculate speed and displacement inversely, while the means for measuring displacement simply calculates speed by dividing displacement by time and acceleration by dividing speed by time. Become. In the present invention, unlike the conventional sensors, the displacement is measured directly as a digital value so that there is basically no change over time, and the problem is solved by calculating the displacement change per unit time to obtain the speed and acceleration. That is, the gyro sensor, the acceleration sensor, and the geomagnetic sensor require an analog numerical value and a circuit (for example, AD conversion) that converts it into a digital value by converting it into a digital value due to the structure and principle of the sensor. The digital direct sensor has the advantage that the peripheral circuit and the measurement are simply configured. In particular, the analog measurement value is affected by the temperature and humidity environment and includes noise components, so there is a problem in that the conversion, signal filtering, and compensation must be performed by a circuit or a program. The basic principle of the current level gauge that measures the horizontal plane is to calculate the inclination angle by measuring the inclination angle of the centrifugal weight from the inclined plane toward the earth's central axis. However, it is not suitable for dynamic measurement purposes such as angular velocity, and it is difficult to miniaturize a semiconductor package form, and thus it cannot be used as a motion recognition sensor widely used in mobile phones and game machines.

이와 함께, 용기 및 탱크의 용량을 측정하는 방식이 현재는 액체 면에 따라 상하로 움직이는 부표를 설치하고 부표의 위치를 포텐셜 메터(potential meter) 등의 방식으로 감지하고 있는데 아날로그 센서의 특성상 정밀한 위치를 제공하기 어려우므로 이를 디지털 방식으로 제공할 필요가 있다. 특히, 자동차의 연료탱크의 경우 특히 자동차 경사각에 따라 정확한 연료량을 측정해야 주행 가능 거리를 알려주는 용도로 사용할 수 있으며, 부가적으로 주유소에서 주입하는 연료량을 정확히 알려줄 필요가 있다. 또한, 자동차에서 코너링 등에서 주행 성능을 개선하기 위해서는 4개 바퀴 축의 기울임을 정확하게 측정하여 전자식 쇽압쇼바(shock absorber)로 제어할 수 있지만 현실적으로 경사각을 정확하게 측정하는 수단이 제공되지 못하고 있다. 정밀한 공작기계의 경우 정밀한 전자식 수준기가 저렴하게 제공될 수 있다면, 공작기계의 기준 평면에 기본으로 설치되어 항시 수평 상태를 모니터링할 수 있는 용도로 확대될 수 있다. 그러므로, 소형 반도체 패키지 형태로 만들 수 있는 구조이면서 디지털 방식으로 경사도를 직접 측정하는 새로운 개념의 정밀한 센서가 필요하다.
In addition, the method of measuring the capacity of the vessel and tank is currently installing a buoy moving up and down according to the liquid surface and detecting the position of the buoy by means of a potential meter, etc. It is difficult to provide, so we need to provide it digitally. In particular, in the case of the fuel tank of the vehicle can be used for the purpose of informing the driving distance to measure the exact amount of fuel, especially according to the inclination angle of the vehicle, and additionally it is necessary to accurately inform the amount of fuel injected from the gas station. In addition, in order to improve driving performance in cornering, etc. in an automobile, the tilt of four wheel axes can be accurately measured and controlled by an electronic shock absorber, but in reality, a means for accurately measuring the inclination angle is not provided. In the case of a precision machine tool, if a precise electronic level can be provided at a low cost, it can be installed as a base on the reference plane of the machine tool and can be extended to monitor the horizontal state at all times. Therefore, there is a need for a new concept of precision sensors that can be made in the form of small semiconductor packages and that measure the tilt directly digitally.

센서는 경박단소한 형태로 제공되어야 스마트폰에 탑재하는 등 다양하게 응용 범위를 확대해 갈 갈 수 있다. 경사각을 측정하여 각속도, 각가속도를 계산하는 센서 수단의 전도성 액체로는 일례로 이온액체 등을 사용한다. 일반적으로 물의 경우 저항치가 물에 함유되어 있는 입자들에 의해 달라지지만 보통 1~2 메가 오옴/cm 정도로 알려져 있다. 일례로 유리관에 기포를 넣은 아날로그 수준기의 경우 유리관 내부에 패드가 일정 간격으로 설정되어 있는 회로기판을 넣고 각 패드들의 도통 여부를 측정하면 기포와 닿는 부분은 도통이 되지 않으므로 도통되지 않은 패드들을 측정하여 계산하면 바로 경사도를 알 수 있다. 3V 전원을 순간적으로 인가하면 5cm 떨어지 패드 간에는 물의 저항이 6 메가 오옴으로 계산하면 흐르는 전류는 0.5uA 정도이므로 사용 전류가 극히 적으므로 가솔린 등 연료의 경우에도 폭발 위험이 없다. 혹은 측정 패드 바로 옆에 신호를 가하는 전극 패드를 모두 설치하여 한번에 각 패드들의 도통 여부를 확인하는 방법도 유효하다. 일례로 한 방향 축의 경사도를 측정하는 유리관의 길이를 20cm로 하고, 높이 방향을 2cm로 할 경우, 각각 0.1 mm 간격으로 패드(현재 일반적인 인쇄회로기판에서는 0.1mm 간격으로 패드 제작)를 설치한 회로기판을 사용하면 측정구간을 1/2000 정밀도(0.02도) 로 측정할 수 있다. 이와 같이 구성하여 용기나 탱크에 설치할 경우 담긴 액체의 용량을 정확하게 측정할 수 있으며, 이를 정해진 축에 대해서 양면 혹은 4면에 대해 설치하면 용기 및 탱크의 기울임까지 고려하여 용량을 계산할 수 있어, 자동차 연료 탱크에 적용하면 정확한 연료량을 측정할 수 있어 정확한 주행가능거리 계산은 물론 주요소에서 주유하는 연료량을 측정하여 알려줄 수 있다. 자동차의 경우 주행하는 도로의 경사도를 측정하여 연료량을 제어하여 효율적으로 엔진 제어를 할 경우 1도 경사도로에서 20% 이상 연료 절감할 수 있는 것으로 알려져 있다. 현행 가속도센서를 이용하여 힘의 방향 편차를 이용하여 경사도를 측정할 경우 1~3도 내외로 이런 용도로 사용키에는 측정 오차가 너무 크므로 새로운 방식의 경사도를 측정하는 수단이 개발되면, 경사지에서 효율적 연료량 제어는 물론 4축 방향의 높이를 조절하여 코너링시 주행성능을 높일 수 있다.
If the sensor is provided in a light and simple form, it can be expanded to various applications such as mounting on a smartphone. For example, an ionic liquid is used as the conductive liquid of the sensor means for measuring the inclination angle and calculating the angular velocity and the angular acceleration. In the case of water, the resistance is generally determined by the particles contained in the water, but it is generally known to be 1 to 2 mega ohms / cm. For example, in the case of an analog leveler in which a bubble is placed in a glass tube, a circuit board in which pads are set at regular intervals is inserted into the glass tube, and each pad is measured to determine whether the pads are in contact with each other. If you calculate it, you can know the slope. If the 3V power is momentarily applied, the resistance of water between the pads is 5 cm, and the resistance of the water is calculated to be 6 mega ohms. The current flow is about 0.5uA, so the use current is very small, so there is no risk of explosion even in the case of fuel such as gasoline. Alternatively, a method of checking whether the pads are conductive at once by installing all of the electrode pads that apply a signal next to the measurement pad is also effective. For example, when the length of the glass tube for measuring the inclination of one direction axis is 20 cm and the height direction is 2 cm, the circuit boards are provided with pads (0.1 mm pads are manufactured in current printed circuit boards) at intervals of 0.1 mm each. Using, you can measure the measurement section with 1/2000 precision (0.02 degrees). In this way, when installed in a container or a tank, it is possible to accurately measure the volume of liquid contained.If it is installed on both sides or four sides with respect to a predetermined axis, the capacity can be calculated considering the inclination of the container and tank. When applied to the tank, it is possible to measure the exact amount of fuel, it is possible to accurately calculate the distance traveled, as well as to measure the amount of fuel supplied by the main station. In the case of automobiles, it is known that fuel efficiency can be controlled by measuring the inclination of the road to be driven, so that the engine can be efficiently saved by 20% or more on the one degree inclination. When measuring the inclination using the direction deviation of the force by using the current acceleration sensor, the measurement error is too big for about 1 ~ 3 degrees. For this purpose, when a new method of measuring the inclination is developed, In addition to efficient fuel control, the four-axis height can be adjusted to improve driving performance when cornering.

이를 소형화하여 반도체 패키지 형태로 제작하면 휴대폰 및 게임기에 널리 사용되는 가속도 및 각속도를 인식하는 모션인식 센서를 대체할 수 있는데 이를 위해 X,Y,Z 축에 대응하는 6개 면에 패드들을 설치하고 액체를 부분적으로 밀봉하여 기울기에 따라 6개 패드 면에 닿는 위치를 검출하여 3개 축 방향의 기울기를 동시에 측정할 수 있다. 이를 단위 시간의 변화량을 측정하면 속도 성분이 계산되고, 단위 시간의 속도 변화량을 계산하면 가속도 성분이 얻어져 모션인식 센서로 사용할 수 있다. 본 발명은 액체 면이 언제나 중력방향에 대해서 수직을 유지하는 원리를 이용하고, 정해진 용기 안에서 각 면(직육면체의 경우 6면)에 패드들을 설치하여 액체가 닿아있는 패드의 위치를 검출, 1축만 측정하는 경우 삼각 함수에 의해 기울기를 측정하도록 하는 방식 혹은 3축의 경우 액체와 닿는 3개의 점을 측정하여 평면방정식과 법선 벡터를 구하여 기울기를 구하는 방식을 적용한다. 이는 기존의 측정 방식이 대부분 아날로그 방식임에 비해 측정값 자체가 디지털 데이터로 측정되므로 AD변환기 및 온도보상회로가 필요 없어 주변 회로 등도 매우 단순하게 안정적으로 구현할 수 있는 특징이 있다. 이를 실제로 구현하는 과정에서 다음과 같은 문제점들이 발생하였고 이를 해결하였다. 첫째로, 순수한 물은 전도도가 낳고 전기 분해가 일어나는 경향이 있으므로 이온 액체와 같이 충분한 전도성이 있으면서 안정적인 액체를 선택해야 하는 점이다. 둘째로 액체의 점성과 표면 장력으로 인해 액체의 유동에 따라 감지 패드에 젖음 현상이 없어야 하므로 액체를 담는 홈을 일례로 DLC코팅과 같은 표면처리를 해야 한다. DLC(Diamond Like Carbon) 코팅은 비결정질의 탄소계 신소재로서 플라즈마 중의 탄소 이온이나 활성화된 탄화수소 분자를 전기적으로 가속하여 기판에 충돌시켜 만들어진 박막모양의 물질이며 고경도, 내부식성, 내마모성의 물성을 가지며 우수한 표면 조도와 자체 윤황성으로 물방울이 맺히지 않아 젖음 현상이 없는 자동차 사이드미러에도 적용된다. 셋째로, 액체는 시간에(1 msec) 따라 전도도가 떨어지는 발생하는 경향이 있으므로 펄스 형태로 전압을 가하고 온(ON) 시간 동안 측정하도록 하는데 온(ON) 및 오프(OFF) 시간은 액체의 특성에 의해 결정한다. 넷째로, 인쇄회로기판에 감지 패드를 형성한 홈을 만들어 액체를 채울 경우 일반적인 인쇄회로기판의 홈을 파는 라우팅 공정으로는 홈의 감지 패드 면의 상태가 거칠다. 그러므로, 코팅 전에 라우팅한 홈을 연마나 정밀한 엔드밀로 가공하여 표면상태를 매끈하게 다듬어야 한다. 다섯째로 전원공급하는 양극 재료에 따라 액체의 전도도에 많은 차이가 있다. 일례로 특정 이온액체 (개발 실험에 사용)의 경우 인쇄회로기판의 패드에 금도금하는 것보다 납으로 처리하는 것이 2~3배 전도도가 개선된다.
By miniaturizing it and manufacturing it in the form of a semiconductor package, it is possible to replace the motion recognition sensor that recognizes acceleration and angular velocity, which are widely used in mobile phones and game machines. Is partially sealed to detect the position touching the six pad faces according to the tilt, and the tilt in the three axial directions can be measured simultaneously. By measuring the change in unit time, the velocity component is calculated, and when the speed change in unit time is calculated, the acceleration component is obtained and can be used as a motion recognition sensor. The present invention uses the principle that the liquid surface is always perpendicular to the direction of gravity, and by installing the pads on each side (6 sides in the case of a cuboid) in a predetermined container to detect the position of the pad in contact with the liquid, measuring only one axis In this case, the slope is measured by a trigonometric function, or in the case of three axes, a plane equation and a normal vector are obtained by measuring three points in contact with a liquid. Compared to the conventional analog methods, the measurement value itself is measured as digital data, and thus, AD converters and temperature compensation circuits are not required. Therefore, peripheral circuits and the like can be implemented very simply and stably. In the process of realizing this, the following problems occurred and were solved. First, pure water has a conductivity and tends to cause electrolysis, so it is necessary to select a liquid that is sufficiently conductive and stable, such as an ionic liquid. Secondly, due to the viscosity and surface tension of the liquid, there should be no wetting on the sensing pad according to the flow of the liquid. Therefore, the groove containing the liquid should be treated with a surface treatment such as DLC coating. DLC (Diamond Like Carbon) coating is a new amorphous carbon-based material, which is a thin film material made by electrically accelerating carbon ions or activated hydrocarbon molecules in plasma and impinges on the substrate, and has high hardness, corrosion resistance, and wear resistance. Its surface roughness and self-lubrication prevent water droplets, so it is also applied to automobile side mirrors without wet phenomenon. Third, the liquid tends to drop in conductivity with time (1 msec), so that the voltage is applied in the form of a pulse and measured during the ON time. The ON and OFF times are dependent on the characteristics of the liquid. Decide by Fourth, in the case of filling a liquid by forming a groove formed with a sensing pad in the printed circuit board, a routing process of digging a groove of a general printed circuit board is rough. Therefore, the grooves routed prior to coating should be polished or polished with a precision end mill to smooth the surface. Fifth, there are many differences in the liquid conductivity depending on the anode material to be supplied. For example, in certain ionic liquids (used in development experiments), treatment with lead improves conductivity two to three times rather than gold-plating pads on printed circuit boards.

본 발명은 액체 면이 언제나 중력 방향에 대해서 수직 면을 유지하는 것을 기본 원리를 구현하기 위해 액체를 통해 전기가 통하는 감지 패드를 정해진 간격으로 설치한 인쇄회로기판을 이용하여 각 모서리에 닿는 액체의 위치를 바로 디지털 데이터로 측정하여 삼각함수 혹은 법선 벡터를 계산하여 기울기를 구하는 모션센서에 관한 것이다. 이러한 개념의 모션센서를 개발하는 과정 중에 발생한 여러 문제점들을 해결함으로써 자이로센서나 가속도센서 혹은 틸트센서와 같이 아날로그 값이 아닌 디지털 값으로 경사도를 구함으로써, 드리프트나 측정값의 변동 없이 정확하고 안정적으로 경사각을 측정할 수 있어 다음과 같은 효과가 기대된다.In order to realize the basic principle that the liquid surface is always perpendicular to the direction of gravity, the present invention uses a printed circuit board provided with a sensing pad that is electrically connected through the liquid at regular intervals, so that the liquid touches each corner. This method relates to a motion sensor that calculates the slope by calculating the triangular function or normal vector by measuring the digital data directly. By solving various problems in the process of developing the motion sensor of this concept, it is possible to obtain the inclination by digital value instead of analog value such as gyro sensor, acceleration sensor or tilt sensor. It can be measured and the following effects are expected.

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첫째, 가속도센서나 자이로센서를 통해 경사도를 계산하려면 측정값을 적분해야 하며 이 과정에서 발생하는 적분 상수로 인해 드리프트가 발생하는데 본 발명은 직접 경사도를 측정하므로 드리프트가 없는 센서가 제공된다.First, in order to calculate the inclination through the acceleration sensor or the gyro sensor, the measured value must be integrated and a drift occurs due to the integral constant generated in this process. The present invention directly measures the inclination, thereby providing a sensor without drift.

둘째, 기존의 가속도 혹은 자이로센서와 틸트 센서에서 측정값은 모두 아날로그 값이므로 이를 AD변환하여야 하며 온도 보상 회로도 필요하지만 본 발명은 디지털 방식으로 액체와 닿아있는 감지패드의 위치를 측정하므로 AD변환 및 온도 보정을 할 필요가 없으므로 회로가 단순하게 구성된다.Second, since all measured values in the existing acceleration or gyro sensor and the tilt sensor are analog values, AD conversion and temperature compensation circuit are required. However, the present invention measures the position of the sensing pad that is in contact with the liquid digitally. The circuit is simple because no calibration is required.

셋째, 반도체 패키지 형태로 소형화될 경우 휴대폰 및 게임기, 리모컨, 마우스와 같은 모바일 기기의 경사도 및 운동 방향을 정밀하게 측정하는 용도로 사용될 수 있고, 디스플레이 수단이 포함될 경우 정밀하게 수평을 유지해야 하는 공작기계 등에도 적용될 수 있다.Third, when miniaturized in the form of a semiconductor package, it can be used to precisely measure the inclination and direction of movement of mobile devices such as mobile phones, game machines, remote controllers, and mice. And the like.

넷째. 경사도 측정이 직접 디지털 방식으로 이루어짐에 따라 정밀한 모션을 안정적으로 측정할 수 있어 현재 아이폰과 같은 스마트폰의 손가락 터치식 인터페이스가 아닌 모션식 인터페이스를 제공할 수 있다.
fourth. As the tilt measurement is done directly digitally, precise motion can be reliably measured, providing a motion interface instead of the finger touch interface of current smartphones such as the iPhone.


제 1 도는 널리 사용되는 자동차 연료탱크 연료량 센서의 사진이다.
제 2 도는 아날로그식 수준기의 측정 원리도이다.
제 3 도는 널리 사용되는 전자식 수준기의 제품 설명서이다.
제 4 도는 본 발명의 패드에 액체가 닿는 면을 측정하여 경사각도를 구하는 원리도이다.
제 5 도는 본 발명의 패드와 측정회로를 패키지에 설치하는 예를 나타낸 구성도이다.
제 6 도는 본 발명에서 1축 방향으로 경사도를 측정하고 용량을 계산하는 경사도 측정센서의 구성도이다.
제 7 도는 본 발명에서 2축 방향으로 경사도를 측정하고 용량을 계산하는 경사도 측정센서의 구성도이다.
제 8 도는 본 발명에서 2축 방향으로 경사도를 측정하고 용량을 계산하는데 있어서 상부와 하부에 패드를 설치하여 측정범위를 180도까지 확대한 경사도 측정센서의 구성도이다.
제 9도는 본 발명에서 3축 방향으로 인쇄회로기판 혹은 웨이퍼를 이용하여 감지패드를 12개의 모서리에 구성하는 구조도이다.

1 is a photograph of a fuel tank fuel level sensor widely used.
2 is a measurement principle diagram of the analog spirit level.
3 is a product description of a widely used electronic spirit level.
4 is a principle diagram for determining the inclination angle by measuring the surface of the liquid in contact with the pad of the present invention.
5 is a configuration diagram showing an example of installing the pad and the measurement circuit of the present invention in the package.
FIG. 6 is a configuration diagram of an inclination measuring sensor for measuring inclination in one axis direction and calculating capacity in the present invention.
7 is a configuration diagram of the inclination measuring sensor for measuring the inclination in the biaxial direction and calculating the capacity in the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram of an inclination measuring sensor in which a pad is installed at an upper side and a lower side in the present invention to measure an inclination in a biaxial direction and calculate a capacity, thereby extending the measurement range to 180 degrees.
FIG. 9 is a structural diagram of a sensing pad formed at twelve corners by using a printed circuit board or a wafer in three axes in the present invention.

본 발명은 원심추가 중력 방향을 향하듯이 유동하는 액체 면은 언제나 중력 방향에 대해서 수직 면을 유지한다는 원리를 이용하며, 액체를 통해 전기가 통하도록 정해진 간격으로 설치한 감지 패드 수단을 설치하고, 높이 혹은 길이를 측정하려 할 때 특정 패드에 전기 신호를 가하여 패드 간에 액체를 통해 전기를 흐르게 하여 전기적으로 연결된 패드들을 검출하여,액체와 닿아 있는 혹은 닿아있지 않은 패드들을 검출하여 담긴 액체의 높이 혹은 길이를 측정하는 것을 기본 원리로 한다. 이를 구현하기 위해 인쇄회로 기판에 측정하려는 정밀도에 의해 일정 간격으로 감지 패드들을 형성시키고, 각 감지 패드들에 전기가 흐르는지를 읽어들이는 IC 혹은 ASIC과 회로적으로 연결하여, 전기를 특정 패드에 공급하면 액체와 닿아있는 감지 패드는 전기가 통하게 되어 신호가 검출되므로 그 값을 읽으면 액체 면의 높이 혹은 길이를 알 수 있다. 이를 발전시켜 3축 방향의 기울기를 측정하기 위해 전도성 액체가 담겨 있는 사각형 홈의 12개 모서리 각각에 감지 패드를 설치하여 각 모서리에서 액체와 닿아있는 패드들의 위치를 측정하여 평면방정식을 구하여 법선 벡터를 계산하면 각 축 방향의 경사도를 알 수 있다. 기존의 전자식 수준기로는 경사각 측정 범위(45도 내외)가 제한되어 있는데 본 발명과 같이 액체의 수평면을 측정하여 경사각을 방식은 상면과 하면에 감지 패드를 설치할 경우 측정 범위를 360도까지 확대할 수 있어 전 모션 영역에서의 경사각 측정이 가능하다. 이러한 방식의 액체면 높이 및 길이를 측정하는 센서는 용기 및 탱크의 액체 용량을 측정하는 용도뿐만 아니라, 반도체 패키지 형태로 센서와 회로가 일체화되어 제공되면 모션 인식 센서로도 사용할 수 있어 휴대폰뿐만 아니라 수평을 유지해야 하는 정밀공작기계, 계측기기, 자동차 4축의 기울기를 항시 측정하여 제어하는 용도로도 사용될 수 있다. 본 발명인에 의해 특허 제 10-2010-0051494호에 의해 수평면을 감지하는 레벨 센서에 대한 기본 개념이 출원된 바 있는데 이를 실제로 개발하는 과정에서 많은 시행착오가 있었으며 앞에서 설명한 바와 같이 이를 해결한 방법을 제시하고자한다. 순수한 물은 전도성이 떨어지고 전기 분해가 일어나는 경향이 있으므로 이온 액체와 같이 충분한 전도성이 있으면서 안정적인 액체를 선택해야 하는 점이다. 이와 함께 액체의 점성과 표면장력으로 인해 액체의 유동에 따라 감지 패드에 젖음 현상이 없어야 하므로 액체를 담는 홈을 일례로 DLC 코팅과 같은 표면처리를 해야 한다. DLC(Diamond Like Carbon) 코팅은 비결정질의 탄소계 신소재로서 플라즈마 중의 탄소 이온이나 활성화된 탄화수소 분자를 전기적으로 가속하여 기판에 충돌시켜 만들어진 박막모양의 물질이며 고경도, 내부식성, 내마모성의 물성을 가지며 우수한 표면 조도와 자체 윤황성으로 물방울이 맺히지 않아 젖음 현상이 없는 자동차 사이드미러에도 적용된다. 양극 패드에 전압을 인가하면 액체는 시간에(1 msec) 따라 전도도가 떨어지는 발생하는 경향이 있으므로 펄스 형태로 전압을 가하고 온(ON) 시간 동안 측정하도록 하는데 온(ON) 및 오프(OFF) 시간은 액체의 특성에 의해 결정한다. 이를 구현하기 위해 인쇄회로기판에 감지 패드를 형성한 홈을 만들어 액체를 채울 경우 일반적인 인쇄회로기판의 홈을 파는 라우팅 공정으로는 홈의 감지 패드 면의 상태가 거칠다. 그러므로, 코팅 전에 라우팅한 홈을 연마나 정밀한 엔드밀로 가공하여 표면 상태를 매끈하게 다듬어야 한다. 또한, 전원을 공급하는 양극의 재료에 따라 액체의 전도도에 많은 차이가 있다. 일례로 특정 이온 액체의 경우 인쇄회로기판의 패드에 금도금하는 것보다 납으로 처리하는 것이 2~3배 전도도가 개선된다. 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하여 소형화 및 정밀도 향상과 함께 안정적인 센서 특성을 보장하는 설계 개념을 포함하고 있는데 이하 첨부 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
The present invention utilizes the principle that the flowing liquid surface always maintains a vertical surface with respect to the gravity direction as the centrifugal direction is directed toward the gravity direction, and installs sensing pad means installed at predetermined intervals to allow electricity to flow through the liquid, When trying to measure height or length, an electrical signal is applied to a specific pad to allow electricity to flow through the pads to detect electrically connected pads, and to detect pads that are in contact with or not contact the liquid. The basic principle is to measure. To achieve this, sensing pads are formed at regular intervals according to the precision to be measured on the printed circuit board, and are connected to an IC or ASIC that reads whether electricity flows through each of the sensing pads, and supplies electricity to a specific pad. When the sensing pad is in contact with the liquid, the electricity is energized and the signal is detected. By reading the value, the height or length of the liquid surface can be known. To develop this, the sensing pads are installed at each of the 12 corners of the rectangular groove containing the conductive liquid to measure the inclination in the 3-axis direction. By measuring the position of the pads in contact with the liquid at each corner, the plane equation is obtained. The calculation shows the inclination in each axial direction. The conventional electronic level is limited to the inclination angle measurement range (about 45 degrees), but as the present invention measures the inclination angle by measuring the horizontal plane of the liquid can be extended to the measurement range up to 360 degrees when the sensing pad is installed on the upper and lower surfaces The tilt angle can be measured over the entire motion range. Sensors for measuring liquid height and length in this manner can be used not only for measuring the volume of liquids in containers and tanks, but also as motion-aware sensors when sensors and circuits are provided in the form of semiconductor packages. It can also be used to measure and control the tilt of four axis of precision machine tools, measuring equipment, and automobile. The basic concept of a level sensor for detecting a horizontal plane has been filed by the present inventor according to Patent No. 10-2010-0051494. There has been a lot of trial and error in the process of actually developing the present invention, and a method for solving the problem has been proposed. I will. Pure water is less conductive and prone to electrolysis, so it is important to choose a stable liquid that is sufficiently conductive, such as an ionic liquid. In addition, due to the viscosity and surface tension of the liquid due to the flow of the liquid to the sensing pad should not be wet, so the groove containing the liquid should be a surface treatment such as DLC coating, for example. DLC (Diamond Like Carbon) coating is a new amorphous carbon-based material, which is a thin film material made by electrically accelerating carbon ions or activated hydrocarbon molecules in plasma and impinges on the substrate, and has high hardness, corrosion resistance, and wear resistance. Its surface roughness and self-lubrication prevent water droplets, so it is also applied to automobile side mirrors without wet phenomenon. When a voltage is applied to the anode pad, the liquid tends to drop in conductivity with time (1 msec), so that the voltage is applied in the form of a pulse and measured during the on time. Determined by the properties of the liquid. In order to realize this, when a groove is formed in which a sensing pad is formed on a printed circuit board to fill a liquid, the sensing pad surface of the groove is rough in a routing process of digging a groove of a general printed circuit board. Therefore, the grooves routed prior to coating should be polished or polished with a precision end mill to smooth the surface. In addition, there are many differences in the conductivity of the liquid depending on the material of the anode supplying power. For example, certain ionic liquids have two to three times better conductivity than leaded gold rather than gold-plated pads on printed circuit boards. The present invention includes a design concept to solve these problems and to ensure a stable sensor characteristics with miniaturization and improved precision, which will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

제 1 도는 과거부터 널리 사용되고 있는 자동차 연료탱크의 연료량 측정센서 사진이며, 제 2 도는 아날로그식 수준기의 측정 원리도로 액체를 밀봉된 유리관에 기포의 위치를 눈금자로 측정하여 경사 각도를 측정한다. 제 3 도는 널리 사용되는 전자식 수준기의 제품 설명서로 지구 중심을 향하는 원심추의 경사 각도를 측정하는데 측정 범위는 원심추를 사용하므로 45도로 제한되어 있다.
FIG. 1 is a photograph of a fuel level sensor of an automobile fuel tank, which has been widely used since the past. FIG. 2 is a measurement principle of an analog spirit level, and the inclination angle is measured by measuring a bubble position in a glass tube sealed with a ruler. 3 is a product manual of a widely used electronic spirit level, which measures the inclination angle of the centrifugal weight toward the center of the earth. The measurement range is limited to 45 degrees because the centrifugal weight is used.

제 4 도는 본 발명의 패드에 액체가 닿는 면을 측정하여 경사각도를 구하는 원리도이다. 적색 라인이 액체면이라고 할 때 해당 평면에서의 경사 각도는 삼각함수에 의해 arctan(두 패드간 높이차/두 패드간 거리)로 계산된다. 일례로 패드간 거리를 0.25mm로 설계하여 액체면이 점선과 같을 때 두 패드간 거리는 10mm이고 두패드간 높이차가 5mm일 경우 경사도는 arctan(5/10)d = 26.6도가 된다. 현재 인쇄회로기판에서 패턴 및 패드를 0.05mm의 정밀도로 인쇄할 수 있으므로 5mm x 5mm 패키지에 0.1mm 간격으로 패드를 형성할 때의 측정 정밀도는 arctan(0.1/5) = 1.1도이며, 10mm x 10mm 패키지에 0.1mm간격으로 패드를 형성할 때의 측정 정밀도는 actan(0.1/10) = 0.6도이다. 10cm x1cm 패키지에 0.05mm 간격으로 패드를 형성할 때의 측정 정밀도는 arctan(0.05/100) = 0.02도이다. 측정 정밀도를 더욱 높이려면 두 패드간 거리를 늘리거나 두 패드간 간격을 0.05mm보다 더욱 좁히면 되는데, 인쇄회로기판에서 패드들을 직렬식이 아니라 병렬식으로 구성하여 0.05mm사이에 새로운 패드를 형성시키면 더욱 정밀도를 높일 수 있다. 감지 패드와 전원공급 패드간 거리를 좁힐수록 낮은 전압으로도 액체의 도전성을 이용하여 측정할 수 있는데 일례로 패드 모양을 ?으로 하여 외곽의 원을 감지 패드로 내부의 원을 전원공급 패드 형태로(혹은 역으로 구성) 구성할 수 있다. 패드 면의 상태도 액체가 방울지지 않도록 요철이 없도록 매끈하게 가공되어야 한다. 패드들을 읽어들이는 방법으로는 마이크로프로세서 등의 인풋포트(Input PORT)로 값을 읽으면 되는데, 패드 수가 많을 경우 전체 패드들을 버퍼IC와 연결하고 이를 실렉트(select)하여 읽어들이며, 마이크로프로세서 내부의 프로그램에 의해 경사도를 계산하고, 용량을 산정하며, 별도 표시수단에 표시되도록 한다. 마이크로프로세서 대신 FPGA나 ASIC 형태로 개발될 수도 있음은 주지의 사실이다. 4 is a principle diagram for determining the inclination angle by measuring the surface of the liquid in contact with the pad of the present invention. When the red line is a liquid plane, the angle of inclination in that plane is calculated by the trigonometric function as arctan (distance difference between two pads / distance between two pads). For example, if the distance between the pads is 0.25mm and the liquid surface is the same as the dotted line, the distance between the two pads is 10mm and the height difference between the two pads is 5mm, so the inclination becomes arctan (5/10) d = 26.6 degrees. Since printed circuit boards can print patterns and pads with 0.05mm accuracy, the measurement accuracy when forming pads in 0.1mm intervals in a 5mm x 5mm package is arctan (0.1 / 5) = 1.1 degrees, 10mm x 10mm The measurement accuracy when forming pads at 0.1 mm intervals in the package is actan (0.1 / 10) = 0.6 degrees. The measurement accuracy when forming pads at 0.05 mm intervals in a 10 cm x 1 cm package is arctan (0.05 / 100) = 0.02 degrees. To further increase the measurement accuracy, the distance between the two pads can be increased or the distance between the two pads can be narrowed more than 0.05 mm. In a printed circuit board, pads are formed in parallel rather than in series to form new pads between 0.05 mm. The precision can be increased. As the distance between the sensing pad and the power supply pad gets narrower, measurement can be made using the conductivity of the liquid even at a low voltage. For example, the outer circle is the sensing pad and the inner circle is the power supply pad type. Or reverse configuration). The condition of the pad face should be smoothed so that there is no irregularities to prevent the liquid from dropping. To read the pads, read the value using an input port such as a microprocessor. If the number of pads is large, connect the entire pads to the buffer IC, select them, and read them. The program calculates the slope, calculates the capacity, and displays it on separate display means. It is well known that it could be developed in FPGA or ASIC instead of a microprocessor.

제 5 도는 본 발명의 패드와 측정 회로를 패키지에 설치하는 예를 나타낸 구성도로써, 고정된 탱크나 용기처럼 수평을 어느 정도 유지하고 있는 경우 단순 용량을 측정할 경우 깊이 방향으로 감지 패드(4)들을 설치하여 구성한 인쇄회로기판을 1개를 부착하여 액체의 높이를 측정할 수 있다. 6개 면에 감지 패드(4)를 설치하여 패키지 형태로 구성하는 경우에는 연성회로기판(FPCB)을 사용하여 전개도 형태로 제작한다. 모든 감지 패드(4)들은 액체가 닿아있을 경우 흐르는 전류에 의해 발생하는 전압을 감지하는 패드 검출수단(1)과 회로로 연결하고, 각 면에서 측정한 패드 높이 차를 계산하여 경사도를 계산하는 수단(2), 외부의 다른 시스템과 통신하거나 표시장치를 작동시키는 외부 통신수단(3)으로 구성된다. 제 6 도는 본 발명에서 1축 방향으로 경사도를 측정하고 용량을 계산하는 경사도 측정센서의 구성도로써, 마주보는 양면에 감지 패드가 설치됨을 특징으로 한다. 용기 및 탱크 혹은 액체가 부분적으로 채워져 밀봉된 패키지 안에 액체의 수평면(7)에 따라 패드가 설치된 A면(6)과 패드가 설치된 B면(8) 사이에는 높이 차가 발생하게 된다. 두 면간의 1축 방향거리(5)를 L mm라 할 경우 1축 방향의 경사도는 arctan(패드 높이차/L)로 구해지며, 이를 통하여 경사도를 고려하여 담긴 액체의 용량을 측정할 수 있다. 자동차 연료 탱크와 같이 진행 방향으로 차가 경사지었을 때 연료의 용량을 도로의 경사를 고려하여 정확하게 측정할 수 있다. 제 7 도는 본 발명에서 2축 방향으로 경사도를 측정하고 용량을 계산하는 경사도 측정센서의 구성도로써, 마주보는 4개 면에 감지 패드가 설치됨을 특징으로 한다. 용기 및 탱크 혹은 액체가 부분적으로 채워져 밀봉된 패키지 안에 액체의 수평면(7)에 따라 패드가 설치된 A면(6)과 패드가 설치된 B면(8), 패드가 설치된 C면(9), 패드가 설치면 D면(10) 사이에 높이 차가 각각 발생하게 된다. A~B 두 면간의 1축 방향거리(5)를 L mm라 할 경우 1축 방향의 경사도는 arctan(A~B 패드 높이차/L)로 구해지며, C~D 두 면간의 2축 방향거리(5)를 M mm라 할 경우 2축 방향의 경사도는 arctan(C~D 패드 높이차/L)로 구해진다. 각 방향의 경사도를 보상하여 담긴 액체의 용량을 측정할 수 있다. 제 8 도는 본 발명에서 2축 방향으로 경사도를 측정하고 용량을 계산하는데 있어서 상부와 하부에도 감지 패드를 설치하여 측정 범위를 360도까지 확대한 경사도 측정센서의 구성도이다.제 7도와 같이 4개 면에 감지 패드를 구성할 경우 경사도 측정 범위가 각 면에 설치된 감지 패드를 넘어서는 경우 측정할 수 없는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 A~B 면의 감지 패드를 상하로 연결하는 A~B면 측정범위 확장 패드를 설치하고, C~D면의 감지 패드를 상하로 연결하는 C~D면 측정범위 확장 패드(12)를 설치한다. 일례로 경사도에 따라 액체의 수평면이 C면을 넘어서면 액체면 상부의 C~D면 확장 범위 확장 패드(12)에서 검출되므로 경사도를 계산할 수 있다. 이와 같은 형태로 구성할 경우 기존의 기계식 경사도 측정 장치에서는 불가능한 360도까지 경사를 측정할 수 있다. C~D 방향의 경사각을 계산식에서 제 7도와 같이 액체의 수평면의 경우 상부와 하부 감지 패드에서 감지되는 패드 수를 추가하여 C~D면 패드 차는 C면 총 패드수 + 윗면 패드수 + 아랫면 패드수로 계산한다.
5 is a configuration diagram showing an example of installing the pad and the measuring circuit of the present invention in a package, the sensing pad (4) in the depth direction when measuring a simple capacity when the level is maintained to some extent, such as a fixed tank or container The height of the liquid can be measured by attaching one printed circuit board. When the sensing pads 4 are installed on six surfaces to form a package, a flexible printed circuit board (FPCB) is used to produce a developed view. All sensing pads (4) are connected to the circuit and the pad detection means (1) for detecting the voltage generated by the current flowing when the liquid is in contact, the means for calculating the slope by calculating the difference in the pad height measured on each side (2) and an external communication means 3 for communicating with other external systems or for operating the display device. 6 is a configuration diagram of the inclination measuring sensor for measuring the inclination and calculating the capacity in the uniaxial direction in the present invention, characterized in that the sensing pad is installed on both sides facing. A height difference occurs between the padded surface A (6) and the padded surface B (8) along the horizontal plane (7) of the liquid in the container and the tank or liquid partially filled and sealed. When the axial distance (5) between two surfaces is L mm, the inclination in the axial direction is obtained as arctan (pad height difference / L). Through this, the capacity of the liquid contained in the inclination can be measured. When the vehicle is inclined in the traveling direction such as an automobile fuel tank, the capacity of the fuel can be accurately measured in consideration of the inclination of the road. FIG. 7 is a configuration diagram of an inclination measuring sensor for measuring inclination and calculating capacitance in a biaxial direction in the present invention, and is characterized in that a sensing pad is installed on four facing surfaces. In the container and tank or in a liquid-packed package, the padded surface A (6), padded B (8), padded C (9) and pad The height difference occurs between the installation surface D surface 10, respectively. If the axial distance (5) between the two sides of A ~ B is L mm, the inclination of the axial direction is calculated as arctan (A ~ B pad height difference / L), and the two-axis distance between the two sides of C ~ D When (5) is M mm, the inclination in the biaxial direction is obtained by arctan (C ~ D pad height difference / L). The volume of liquid contained can be measured by compensating the slope of each direction. FIG. 8 is a configuration diagram of an inclination measuring sensor in which the sensing pads are also installed on the upper and lower portions to measure the inclination in the biaxial direction and calculate the capacitance in the present invention, and the measurement range is expanded to 360 degrees. When the sensing pad is configured on the surface, the measurement problem occurs when the tilt measurement range exceeds the sensing pad installed on each surface. To solve this problem, install the A ~ B plane measuring range expansion pads connecting the sensing pads of A ~ B plane up and down, and the C ~ D plane measuring range expansion pad (12) connecting the sensing pads of C ~ D planes up and down. Install). For example, when the horizontal plane of the liquid exceeds the C plane according to the inclination, the inclination can be calculated because the C to D plane extension range expansion pad 12 on the upper surface of the liquid is detected. In this configuration, it is possible to measure the inclination up to 360 degrees, which is impossible with the conventional mechanical inclination measuring apparatus. The slope angle in the C ~ D direction is calculated by adding the number of pads detected by the upper and lower sensing pads in the horizontal plane of the liquid as shown in FIG. Calculate

모션 인식 및 경사도 측정 센서를 구현하기 위해서는 다음과 같이 구성한다. 휴대폰과 같은 소형 기기에 탑재되기 위해서는 소형화가 필수적이다. 가속도센서나 자이로센서도 기존의 메카니즘으로 구현할 경우 크기가 크고 고가였지만, 1990년대부터 MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 기술로 구현하고 있다. 최근에는 가속도센서의 경우 3mm x 3mm x 1mm 까지 소형화에 성공하였다. MEMS는 미세 기술로서 기계 부품, 센서, 액츄에이커, 전자회로를 하나의 실리콘 기판 위에 집적화한 장치를 가리킨다. 주로 반도체 집적회로 제작 기술을 이용해 제작되지만 반도체 집적회로에서 평면을 가공하는 프로세스로 제작할 때 입체 형상을 만들어야 하므로 에칭이라 불리는 제작 프로세스가 포함된다. 현재 제품으로 시판되고 있는 것으로는 잉크젯 프린터의 헤드, 압력센서, 가속도센서, 자이로스코프, 프로젝터 등이 있다. 가속도 센서는 아날로그 값으로 가속도를 측정하고, 자이로센서는 각속도를 아날로그 값으로 측정하는데, 3축 기울기와 같은 변위를 디지털 방식으로 측정하는 방식이 현재까지는 알려져 있지 않았다. 본 발명과 같이 유동하는 액체가 언제나 중력 방향과 수직으로 수평면을 유지한다는 원리를 이용하여, 각 모서리에 감지 패드를 설치하여 수평면과 닿는 패드의 위치를 검출하여 평면방정식을 구하고 법선 벡터를 찾으면 각 축으로의 경사도를 바로 계산할 수 있다. 휴대폰과 같은 모바일 기기에 탑재하기 위해서는 소형화(특히 두께 4mm 이하)를 해야 하며, 이에 대한 방법으로 다음과 같이 인쇄회로기판에서 소형으로 구현하는 기술에 대해 설명한다.  To implement the motion recognition and tilt measurement sensor, the configuration is as follows. Miniaturization is essential for mounting on small devices such as mobile phones. Accelerometers and gyro sensors were also large and expensive when implemented with existing mechanisms, but have been implemented with MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology since the 1990s. Recently, the accelerometer has been successfully miniaturized to 3mm x 3mm x 1mm. MEMS is a micro technology that refers to a device in which mechanical parts, sensors, actuators, and electronic circuits are integrated on a silicon substrate. It is mainly manufactured using semiconductor integrated circuit fabrication technology, but a manufacturing process called etching is included because a three-dimensional shape must be created when fabricating a plane processing process in a semiconductor integrated circuit. Commercially available products include inkjet printer heads, pressure sensors, acceleration sensors, gyroscopes, and projectors. Accelerometers measure acceleration in analog values, and gyro sensors measure angular velocity in analog values.However, digital measurement of displacements such as three-axis tilt is unknown. Using the principle that the flowing liquid always maintains a horizontal plane perpendicular to the direction of gravity as in the present invention, a sensing pad is installed at each corner to detect the position of the pad touching the horizontal plane to obtain a planar equation and find a normal vector. The slope of the furnace can be calculated directly. In order to be mounted on a mobile device such as a mobile phone, it is necessary to miniaturize (particularly 4 mm or less in thickness). As a method of this, a technology to realize a small size in a printed circuit board will be described as follows.

패키지 내에서 유동하며 수평면을 유지하는 액체의 위치를 측정하는데 있어서, 상부의 모서리에 감지 패드(35)가 설치된 상부층(32)를 설치하는 수단; 감지 패드(37)가 설치된 복수 개의 중간층(33)들을 형성하는 수단; 하부의 모서리에 감지 패드(36)가 설치된 하부층(34)을 설치하는 수단; 상부층 및 중간층들과 하부층을 일체화시키는 수단; 감지 패드(35, 36,37)가 있는 수평면을 유지하는 액체를 담는 홈(39)을 설치하는 수단; 감지패드(35,36,37)가 있는 액체를 담는 홈(39)과 액체의 표면장력을 제어하여 액체와 감지 패드 사이의 접촉각을 90도에 가깝게 해주는 홈(39)에 특수한 코팅을 처리하는 수단; 패키지 안에 유동하여 수평면을 유지하는 액체를 가득 채우지 않고 부분적으로 채우고 밀봉하는 수단; 전원공급 패드(38)에 전기 신호를 가하여 수평면을 유지하는 액체를 통해 모든 감지패드(35,36,37)들의 전기적 특성(일례로 저항 혹은 정전용량 혹은 인덕턴스) 차이를 검출하는 수단; 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 혹은 닿아있지 않은 감지 패드들의 위치를 검출하여 경사도를 측정하는 수단으로 구성하여 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 감지 패드들의 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 센서 형태로 제공된다. 혹은 패키지 내에서 유동하며 수평면을 유지하는 액체의 위치를 측정하는데 있어서,상부층에 전원 공급 패드 혹은 전원공급 양극판을 설치하는 수단; 상부 아래층 모서리에 감지 패드(35)가 설치된 층을 설치하는 수단; 감지 패드(37)가 설치된 복수 개의 중간층(33)들을 형성하는 수단; 하부 위층 모서리에 감지 패드(36)가 설치된 층을 설치하는 수단; 하부층에 전원공급 패드 혹은 전원공급 양극판을 설치하는 수단; 상부층 및 중간층들과 하부층을 일체화시키는 수단; 감지 패드(35, 36,37)가 있는 수평면을 유지하는 액체를 담는 홈(39)을 설치하는 수단; 감지패드(35,36,37)가 있는 액체를 담는 홈(39)과 액체의 표면장력을 제어하여 액체와 감지 패드 사이의 접촉각을 90도에 가깝게 해주는 홈(39)에 특수한 코팅을 처리하는 수단; 패키지 안에 유동하여 수평면을 유지하는 액체를 가득 채우지 않고 부분적으로 채우고 밀봉하는 수단; 전원공급 패드(38)에 전기 신호를 가하여 수평면을 유지하는 액체를 통해 모든 감지패드(35,36,37)들의 전기적 특성(일례로 저항 혹은 정전용량 혹은 인덕턴스) 차이를 검출하는 수단; 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 혹은 닿아있지 않은 감지 패드들의 위치를 검출하여 경사도를 측정하는 수단으로 구성하면 최상위층 및 최하위층에 감지 패드가 없으므로 액체를 채운 후 밀봉하는 공정이 용이하게 된다. 이때, 패키지를 인쇄회로기판으로 구성하면 인쇄회로기판의 도체층(30)과 절연층(31)으로 구성하여 중간층(33)의 측면 감지 패드(37)의 간격을 도체층과 절연층의 두께로 조절할 수 있다. 패키지를 인쇄회로기판으로 구성할 때, 도체층(30)과 절연층(31)으로 구성하고 감지 패드(35,36,37)들을 신호처리 및 경사도 계산 아이씨(41)와 연결하는 수단; 신호처리 및 경사도 계산 아이씨(41)에서 액체와 닿아있는 감지 패드들을 측정하여 판단하는 수단; 액체와 닿아있는 감지 패드들을 통하여 액체 수평면의 법선 벡터를 계산하는 수단; 각 축에 대한 기울기를 계산하는 수단으로 일체화시켜 구성하여 제공된다. 이때, 상부, 하부, 중간층의 감지 패드에 액체를 통하여 전원을 공급하기 위한 전원공급 패드(38)가 중간층(33)에 설치하여 구동하도록 제공된다. 혹은 상부층 혹은 하부층에 홈을 밀봉시키는 전원공급 양극판을 납땜으로 고정시키는 수단이 설치되도록 구성할 수 있다. 이때, 인쇄회로기판의 라우팅 공정을 통하여 만드는 감지 패드가 있는 수평면을 유지하는 액체를 담는 홈(39)은 표면 상태가 거칠어, 홈(39) 단면에 있는 감지 패드(35,36,37)를 통하여 전기적인 특성이 유도되는데 문제가 있으므로 표면 상태를 개선하기 위해 홈(39)을 연마 및 엔드밀로 가공하는 수단을 포함하여 가공하는 공정이 포함된다. 액체의 전도 특성에 의해 상부, 하부, 중간층의 감지 패드에 전원을 공급하기 위한 전원공급 패드(38) 혹은 전원공급 양극판에는 일정시간 지난 후에 액체의 특성에 의해 감지 전압이 떨어지는 현상을 막기 위해 신호처리 및 경사도 계산 아이씨(41)에서 순간적인 펄스 형태로 전원을 공급하는 수단; 전원 공급 시작 직후 감지 패드들을 측정하는 수단; 감지 패드 측정 종료 후에는 전원 공급을 일정 시간 동안 오프하는 수단; 위의 과정을 반복하여 액체와 닿아 있는 혹은 닿아있지 않은 감지 패드들의 위치를 측정하는 방식으로 구성하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 전원 공급 방법이 필요하다. 이때, 상부, 하부, 중간층의 감지 패드에 전원을 공급하기 위한 전원공급 패드(38) 혹은 전원공급 양극판으로는, 액체의 전도로 인한 산화 혹은 흡착 혹은 화학 반응 현상을 방지하는 재료로 구성하여야 한다. 이러한 방식으로 구성하여 액체와 닿아 있는 각각의 모서리 감지 패드 위치로 법선 벡터를 계산하여 수평면의 기울기를 구하는 수단; 각 축의 단위 시간당 기울기 변화로 속도를 계산하는 수단: 및 각 축의 단위 시간당 속도 변화로 가속도를 계산하는 수단으로 구성하면 수평면을 유지하는 물질과 닿아있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서를 통해 기울기와 각속도 및 가속도를 구할 수 있다. 혹은 수학적으로 계산하는 방법 대신 액체와 닿아 있는 각각의 모서리 감지 패드 위치에 대응하여 기울기를 계산하여 미리 저장하는 수단; 액체에 닿아있는 각각의 모서리 감지 패드 위치에 대응하는 기울기를 찾는 수단;각 축의 단위 시간당 기울기 변화로 속도를 계산하는 수단: 및 각 축의 단위 시간당 속도 변화로 가속도를 계산하는 수단으로 구성할 수도 있다. 액체의 유동성과 수평면이 중력 방향으로 수직을 유지하는 원리를 이용하므로 밀봉된 패키지 안에 유동하여 수평면을 유지하는 액체를 가득 채우지 않고 빈 공간이 일부 있는 상태로 채우는 단계에서 패키지의 흔들림과 진동에 대해서 물질 수평면의 흔들림을 최소화하기 위해 패키지 안의 물질의 점성과 표면 장력을 이용하여 조절하는 수단; 및 패키지 안의 밀봉 기체 및 압력을 이용하여 조절하는 수단으로 패키지의 진동 및 흔들림에 대해 물질의 수평면 출렁거림을 최소화하도록 구성한다. 대부분의 센서에서 측정값 보정 과정이 필요한 만큼 액체의 유동을 이용하는 측정 방식의 경우 액체 특성에 따른 흔들림에 의한 수평면의 변동 노이즈를 제거하기 위하여 일정 시간 동안의 기울기의 평균값을 계산하여 보정하는 수단; 및 액체 수평면이 일정 수준 이상 흔들림(일례로 충격으로 인한 흔들림)의 경우 측정값을 무시하는 수단으로 구성한다. 전동성 액체를 담는 홈은 원통형, 혹은 사각형, 혹은 구 형태로 구성될 수 있는데 이는 수평면을 유지하는 액체와 닿는 홈의 경계 면에서 표면장력 특성을 고려하여 결정할 수 있다.
Means for installing a top layer (32) provided with a sensing pad (35) at an upper edge thereof in measuring a position of a liquid flowing in the package and maintaining a horizontal plane; Means for forming a plurality of intermediate layers 33 provided with a sensing pad 37; Means for installing a lower layer (34) provided with a sensing pad (36) in the lower corner; Means for integrating the top and middle layers with the bottom layer; Means for installing a groove (39) containing a liquid that maintains a horizontal plane with sensing pads (35, 36, 37); Means for treating special coatings in grooves 39 containing liquids with sensing pads 35, 36, 37 and grooves 39 controlling the surface tension of the liquid to bring the contact angle between the liquid and the sensing pad close to 90 degrees. ; Means for partially filling and sealing a liquid that flows in the package to maintain a horizontal plane without filling the liquid; Means for detecting an electrical characteristic (such as resistance or capacitance or inductance) of all the sensing pads 35, 36, 37 through a liquid which maintains a horizontal plane by applying an electrical signal to the power supply pad 38; It is configured as a means for measuring the inclination by detecting the position of the sensing pads that are in contact with or not in contact with the liquid that maintains the horizontal plane, and provides a sensor type that detects the position of the sensing pads that is in contact with the liquid that maintains the horizontal plane. do. Or measuring the position of the liquid flowing in the package and maintaining a horizontal plane, comprising: means for installing a power supply pad or a power supply bipolar plate in the upper layer; Means for installing a layer provided with a sensing pad 35 at an upper lower layer edge; Means for forming a plurality of intermediate layers 33 provided with a sensing pad 37; Means for installing a layer provided with a sensing pad 36 at a lower upper corner; Means for installing a power supply pad or a power supply bipolar plate on the lower layer; Means for integrating the top and middle layers with the bottom layer; Means for installing a groove (39) containing a liquid that maintains a horizontal plane with sensing pads (35, 36, 37); Means for treating special coatings in grooves 39 containing liquids with sensing pads 35, 36, 37 and grooves 39 controlling the surface tension of the liquid to bring the contact angle between the liquid and the sensing pad close to 90 degrees. ; Means for partially filling and sealing a liquid that flows in the package to maintain a horizontal plane without filling the liquid; Means for detecting an electrical characteristic (such as resistance or capacitance or inductance) of all the sensing pads 35, 36, 37 through a liquid which maintains a horizontal plane by applying an electrical signal to the power supply pad 38; When the sensing pads are in contact with or not in contact with the liquid that maintains the horizontal plane, the sensing pads are configured to measure the inclination. Thus, the sensing pads are not easily disposed on the uppermost layer and the lowermost layer. At this time, if the package is composed of a printed circuit board, the conductive layer 30 and the insulating layer 31 of the printed circuit board are configured so that the distance between the side sensing pads 37 of the intermediate layer 33 is the thickness of the conductor layer and the insulating layer. I can regulate it. Means for constructing a package with a printed circuit board, comprising a conductor layer 30 and an insulating layer 31 and connecting the sensing pads 35, 36, 37 with signal processing and gradient calculation ICs 41; Means for measuring and determining the sensing pads in contact with the liquid in the signal processing and gradient calculation IC 41; Means for calculating a normal vector of the liquid horizontal plane through sensing pads in contact with the liquid; It is provided integrally by means of calculating the inclination of each axis. In this case, a power supply pad 38 for supplying power through the liquid to the sensing pads of the upper, lower, and intermediate layers is provided to be installed and driven in the intermediate layer 33. Alternatively, it may be configured such that a means for fixing the power supply bipolar plate sealing the groove to the upper layer or the lower layer by soldering is installed. At this time, the groove 39 containing the liquid to maintain the horizontal plane with the sensing pad made through the routing process of the printed circuit board is rough surface, through the sensing pad (35, 36, 37) in the groove 39 cross section Since there is a problem in inducing electrical characteristics, a process including a means for grinding the groove 39 into an end mill to improve the surface condition is included. Signal processing to prevent the detection voltage from dropping due to the characteristics of the liquid to the power supply pad 38 or the power supply positive electrode plate for supplying power to the sensing pads of the upper, lower, and intermediate layers due to the liquid conduction characteristics. And means for supplying power in the form of instantaneous pulses in the gradient calculation IC 41; Means for measuring the sense pads immediately after power up is started; Means for turning off the power supply for a period of time after the sensing pad measurement is finished; There is a need for a method of supplying power to a printed circuit board package sensor by repeating the above process to measure the position of the sensing pads in contact with or without contact with the liquid. In this case, the power supply pad 38 or the power supply positive electrode plate for supplying power to the sensing pads of the upper, lower and middle layers should be made of a material that prevents oxidation, adsorption or chemical reaction due to the conduction of liquid. Means configured in this manner to calculate a normal vector at each corner sensing pad location in contact with the liquid to obtain the slope of the horizontal plane; A means for calculating the velocity as a change in the slope per unit time of each axis; and a means for calculating the acceleration as a change in the unit time per unit axis in each axis. The package sensor provides the slope, angular velocity and acceleration. Or means for calculating and pre-storing the slope corresponding to each edge sensing pad position in contact with the liquid instead of performing a mathematical calculation; Means for finding a slope corresponding to each edge sensing pad position in contact with the liquid; means for calculating velocity as a change in inclination per unit time of each axis; and means for calculating acceleration as a change in speed in unit time per axis in each axis. Using the principle that the liquidity and the horizontal plane of the liquid are perpendicular to the direction of gravity, the material against the shaking and vibration of the package in the step of filling the empty space without filling the liquid to maintain the horizontal plane by flowing in the sealed package Means for adjusting using viscosity and surface tension of the material in the package to minimize shaking of the horizontal plane; And means for adjusting by means of sealing gas and pressure in the package to minimize horizontal surface sway of material against vibration and shaking of the package. Means for calculating and correcting an average value of a slope for a predetermined time in order to remove a fluctuation noise of a horizontal plane caused by shaking due to a liquid characteristic in the case of a measurement method using a liquid flow as much as a measurement value correction process is required in most sensors; And a means for disregarding the measured value in the case where the liquid horizontal plane is shaken by a certain level or more (e.g., shake due to impact). Grooves containing the liquid may be cylindrical, rectangular or spherical, which can be determined by considering the surface tension characteristics at the interface between the grooves in contact with the liquid maintaining the horizontal plane.

물체가 운동할 때는 가속도, 각속도, 경사도, 방위각이 변하게 된다. 물체의 운동을 정확하게 관측하기 위해서는 위의 성분들을 동시에 각각 측정하는 방법이 가장 정확함은 주지의 사실이다. 가속도센서 및 각속도센서를 이용하여 가속도 혹은 각속도를 측정하여 적분하여 속도 및 경사도를 구할 수 있지만 적분 과정중 발생하는 적분 상수로 인해 수시로 보정해야 하는 문제가 있다. 그러므로, 영점 조정이 필요한 드리프트가 발생하고, 아날로그 측정값들이 센서의 정밀도와 온도 등 환경 영향에 의해 변동이 발생한다. 그러므로 신뢰성을 보장하면서 반복적인 세밀한 모션 제어에는 사용하기 어려운 한계가 있어 이를 적용한 스마트폰에서도 단순한 게임 및 가로-세로 모드 변환하는 용도로 사용하고 있다. 본 발명은 적분형 센서가 아닌 경사도를 직접 측정하고 필요하면 미분 형태로 단위시간당 경사도 변화량을 계산하여 각속도 및 가속도를 구하는 방식으로 적분 상수가 없고 드리프트 발생이 없으며 경사도 측정값 자체가 디지털 데이터이므로 센서의 정밀도 및 환경 영향으로 인한 측정값이 변동이 없어 신뢰성과 반복성 있는 모션 센서가 제공된다. 이를 통해 스마트폰의 유저 인터페이스를 현재의 터치 조작 방식이 아닌 모션 조작 방식과 결합시킬 수 있어 편리하게 스마트폰을 사용할 수 있는 인터페이스 기반을 제공할 수 있다. 이와 함께 현재의 광학식 무선마우스에 본 발명의 센서를 적용하여 마우스 패드 위에서 현행처럼 사용하도록 하면서 필요시에는 모션에 제어하도록 구성하면, 현재의 자이로센서를 내장한 단독형 모션 마우스보다 편리하게 사용할 수 있다. 혹은 스마트폰과 같은 단말기에 있어서, 경사를 이용하여 메뉴를 제어함을 지시하는 버튼 혹은 터치를 누르는 단계; 버튼을 누르고 단말기를 기울이면 경사를 감지하는 수단을 읽어들이는 단계; 일정 이상의 경사 혹은 경사 변화량에 대해서 실행중인 프로그램의 디스플레이 화면을 자동으로 경사진 방향으로 경사도에 따라 속도를 가감하여 움직이는 단계; 경사를 이용하는 메뉴를 제어함을 지시하는 버튼 혹은 터치의 누름을 해제하는 단계; 선택된 메뉴가 실행되는 단계로 구성하여 현재의 터치스크린을 이용한 멀티터치 방식이 아닌 모션 방식의 유저 인터페이스가 제공된다. 이때, 메뉴를 선택하는 방식에 있어서 화면을 보고 메뉴를 선택하여 버튼 혹은 터치를 작동시켜 선택하는 방식으로도 구성될 수 있다.
When an object moves, acceleration, angular velocity, tilt, and azimuth change. It is well known that in order to accurately observe the motion of an object, the method of measuring the above components simultaneously is most accurate. Velocity and inclination can be obtained by measuring the acceleration or the angular velocity by using the acceleration sensor and the angular velocity sensor, but there is a problem that must be corrected from time to time due to the integral constant generated during the integration process. Therefore, a drift that requires zero adjustment occurs, and analog measurement values fluctuate due to environmental influences such as sensor accuracy and temperature. Therefore, it is difficult to use repetitive detailed motion control while ensuring reliability, and it is used for simple game and horizontal-to-vertical mode conversion even in the smart phone to which it is applied. In the present invention, it is not an integral sensor, but directly measures the inclination, and if necessary, calculates the inclination change per unit time in the form of a derivative to obtain the angular velocity and acceleration, there is no integral constant, no drift occurs, and the inclination measurement itself is digital data. Measurement values due to precision and environmental influences remain unchanged, providing a reliable and repeatable motion sensor. Through this, the user interface of the smartphone can be combined with the motion manipulation method instead of the current touch manipulation method, thereby providing an interface base for conveniently using the smartphone. In addition, by applying the sensor of the present invention to the current optical wireless mouse to be used as the current on the mouse pad and configured to control the motion if necessary, it can be used more conveniently than the stand-alone motion mouse with a built-in gyro sensor. . Or in a terminal such as a smartphone, pressing a button or a touch indicating to control a menu using a tilt; Reading a means for detecting a tilt when a button is pressed and the terminal is tilted; Automatically moving the display screen of a running program in a tilted direction with respect to a predetermined slope or a change amount of the tilt, according to a slope; Releasing the touch of a button or touch indicating to control a menu using a tilt; By configuring the selected menu to be executed, a user interface of a motion method, rather than a multi-touch method using a current touch screen, is provided. In this case, the method of selecting a menu may also be configured by selecting a menu by selecting a menu and operating a button or a touch.

1 : 패드 검출 수단 2 : 경사도 계산 수단
3 : 외부 통신수단 4 : 감지 패드
5 : 1축 방향 거리 6 : 패드가 설치된 A면
7 : 액체의 수평면 8 : 패드가 설치된 B면
9 : 패드가 설치된 C면 10 : 패드가 설치된 D면
11 : 2축 방향 거리 12 : C~D 면 측정범위 확장 패드
30 : 도체 층 31 : 절연 층
32 : 상부 층 33 : 중간 층
34 : 하부 층 35 : 상부 4개 모서리 감지패드
36 : 측면 감지 패드 38 : 전원 공급 패드
39 : 수평면 유지하는 유동물질 담는 홈 40 : 기판
41 : 신호처리 및 경사도 계산 아이씨
1 pad detection means 2 slope calculation means
3: external communication means 4: sensing pad
5: Axial distance 6: A side with pad installed
7: horizontal plane of liquid 8: B side with pad installed
9: side C with pads 10 side D with pads
11: 2-axis distance 12: C ~ D plane measuring range expansion pad
30 conductor layer 31 insulation layer
32: upper layer 33: middle layer
34: lower layer 35: upper four corner sensing pad
36: side sensing pad 38: power supply pad
39: grooves containing the fluid to maintain the horizontal plane 40: the substrate
41: Signal processing and gradient calculation

Claims (18)

패키지 내에서 유동하며 수평면을 유지하는 액체의 위치를 측정하는데 있어서,
상부의 모서리에 감지 패드(35)가 설치된 상부층(32)를 설치하는 수단;
감지 패드(37)가 설치된 복수 개의 중간층(33)들을 형성하는 수단;
하부의 모서리에 감지 패드(36)가 설치된 하부층(34)을 설치하는 수단;
상부층 및 중간층들과 하부층을 일체화시키는 수단;
감지 패드(35, 36,37)가 있는 수평면을 유지하는 액체를 담는 홈(39)을 설치하는 수단;
감지패드(35,36,37)가 있는 액체를 담는 홈(39)과 액체의 표면장력을 제어하여 액체와 감지 패드 사이의 접촉각을 90도에 가깝게 해주는 홈(39)에 특수한 코팅을 처리하는 수단;
패키지 안에 유동하여 수평면을 유지하는 액체를 가득 채우지 않고 부분적으로 채우고 밀봉하는 수단;
전원공급 패드(38)에 전기 신호를 가하여 수평면을 유지하는 액체를 통해 모든 감지패드(35,36,37)들의 전기적 특성(일례로 저항 혹은 정전용량 혹은 인덕턴스) 차이를 검출하는 수단;
수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 혹은 닿아있지 않은 감지 패드들의 위치를 검출하여 경사도를 측정하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 감지 패드들의 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 센서
In measuring the position of a liquid that flows in a package and maintains a horizontal plane,
Means for installing an upper layer (32) provided with a sensing pad (35) in an upper corner;
Means for forming a plurality of intermediate layers 33 provided with a sensing pad 37;
Means for installing a lower layer (34) provided with a sensing pad (36) in the lower corner;
Means for integrating the top and middle layers with the bottom layer;
Means for installing a groove (39) containing a liquid that maintains a horizontal plane with sensing pads (35, 36, 37);
Means for treating special coatings in grooves 39 containing liquids with sensing pads 35, 36, 37 and grooves 39 controlling the surface tension of the liquid to bring the contact angle between the liquid and the sensing pad close to 90 degrees. ;
Means for partially filling and sealing a liquid that flows in the package to maintain a horizontal plane without filling the liquid;
Means for detecting an electrical characteristic (such as resistance or capacitance or inductance) of all the sensing pads 35, 36, 37 through a liquid which maintains a horizontal plane by applying an electrical signal to the power supply pad 38;
Measuring the inclination by detecting the position of the sensing pads in contact with the liquid to maintain the horizontal plane, characterized in that the means for measuring the inclination by detecting the position of the sensing pads in contact with or not in contact with the liquid to maintain the horizontal plane sensor
패키지 내에서 유동하며 수평면을 유지하는 액체의 위치를 측정하는데 있어서,
상부층에 전원 공급 패드 혹은 전원공급 양극판을 설치하는 수단
상부 아래층 모서리에 감지 패드(35)가 설치된 층을 설치하는 수단;
감지 패드(37)가 설치된 복수 개의 중간층(33)들을 형성하는 수단;
하부 위층 모서리에 감지 패드(36)가 설치된 층을 설치하는 수단;
하부층에 전원공급 패드 혹은 전원공급 양극판을 설치하는 수단
상부층 및 중간층들과 하부층을 일체화시키는 수단;
감지 패드(35, 36,37)가 있는 수평면을 유지하는 액체를 담는 홈(39)을 설치하는 수단;
감지패드(35,36,37)가 있는 액체를 담는 홈(39)과 액체의 표면장력을 제어하여 액체와 감지 패드 사이의 접촉각을 90도에 가깝게 해주는 홈(39)에 특수한 코팅을 처리하는 수단;
패키지 안에 유동하여 수평면을 유지하는 액체를 가득 채우지 않고 부분적으로 채우고 밀봉하는 수단;
전원공급 패드(38)에 전기 신호를 가하여 수평면을 유지하는 액체를 통해 모든 감지패드(35,36,37)들의 전기적 특성(일례로 저항 혹은 정전용량 혹은 인덕턴스) 차이를 검출하는 수단;
수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 혹은 닿아있지 않은 감지 패드들의 위치를 검출하여 경사도를 측정하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 감지 패드들의 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 센서
In measuring the position of a liquid that flows in a package and maintains a horizontal plane,
Means for installing a power supply pad or power supply bipolar plate on the upper layer
Means for installing a layer provided with a sensing pad 35 at an upper lower layer edge;
Means for forming a plurality of intermediate layers 33 provided with a sensing pad 37;
Means for installing a layer provided with a sensing pad 36 at a lower upper corner;
Means for installing a power supply pad or power supply bipolar plate on the lower layer
Means for integrating the top and middle layers with the bottom layer;
Means for installing a groove (39) containing a liquid that maintains a horizontal plane with sensing pads (35, 36, 37);
Means for treating special coatings in grooves 39 containing liquids with sensing pads 35, 36, 37 and grooves 39 controlling the surface tension of the liquid to bring the contact angle between the liquid and the sensing pad close to 90 degrees. ;
Means for partially filling and sealing a liquid that flows in the package to maintain a horizontal plane without filling the liquid;
Means for detecting an electrical characteristic (such as resistance or capacitance or inductance) of all the sensing pads 35, 36, 37 through a liquid which maintains a horizontal plane by applying an electrical signal to the power supply pad 38;
Measuring the inclination by detecting the position of the sensing pads in contact with the liquid to maintain the horizontal plane, characterized in that the means for measuring the inclination by detecting the position of the sensing pads in contact with or not in contact with the liquid to maintain the horizontal plane sensor
제 1 및 2 항에 있어서,
패키지를 인쇄회로기판으로 구성하여
도체층(30)과 절연층(31)으로 구성하여 중간층(33)의 측면 감지 패드(37)의 간격을 도체층과 절연층의 두께로 조절함을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 형태의 센서
The method of claim 1 and 2,
The package consists of a printed circuit board
Consists of a conductor layer 30 and an insulating layer 31 to adjust the distance between the side sensing pad 37 of the intermediate layer 33 to the thickness of the conductor layer and the insulating layer, which is in contact with the liquid to maintain the horizontal plane Sensor in the form of a printed circuit board package that detects the pad position and detects the tilt
제 1 및 2 항에 있어서,
패키지를 인쇄회로기판으로 구성하여
도체층(30)과 절연층(31)으로 구성하고 감지 패드(35,36,37)들을 신호처리 및 경사도 계산 아이씨(41)와 연결하는 수단;
신호처리 및 경사도 계산 아이씨(41)에서 액체와 닿아있는 감지 패드들을 측정하여 판단하는 수단;
액체와 닿아있는 감지 패드들을 통하여 액체 수평면의 법선 벡터를 계산하는 수단;
각 축에 대한 기울기를 계산하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 회로 구성 방법
The method of claim 1 and 2,
The package consists of a printed circuit board
Means for constructing a conductor layer (30) and an insulating layer (31) and connecting the sensing pads (35, 36, 37) with signal processing and gradient calculation ICs (41);
Means for measuring and determining the sensing pads in contact with the liquid in the signal processing and gradient calculation IC 41;
Means for calculating a normal vector of the liquid horizontal plane through sensing pads in contact with the liquid;
Method for constructing a printed circuit board package sensor for measuring the tilt by detecting the position of the sensing pad in contact with the liquid to maintain the horizontal plane, characterized in that the means for calculating the tilt for each axis
제 1 및 2 항에 있어서,
상부, 하부, 중간층의 감지 패드에 액체를 통하여 전원을 공급하기 위한 전원공급 패드(38)가 중간층(33)에 설치됨을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 전원공급 패드
The method of claim 1 and 2,
A power supply pad 38 for supplying power to the sensing pads of the upper, lower, and intermediate layers through the liquid is installed in the intermediate layer 33. The position of the sensing pad in contact with the liquid maintaining the horizontal plane is detected and tilted. Power supply pad of the printed circuit board package sensor being measured
제 1 및 2 항에 있어서,
상부층 혹은 하부층에 홈을 밀봉시키는 전원공급 양극판을 납땜으로 고정시키는 수단이 설치됨을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 전원공급 양극판
The method of claim 1 and 2,
A means for soldering a power supply anode plate that seals a groove to an upper layer or a lower layer is installed. The power supply anode plate of a printed circuit board package sensor which detects a position of a sensing pad in contact with a liquid maintaining a horizontal plane and measures a tilt.
제 1 및 2 항에 있어서,
인쇄회로기판의 라우팅을 통하여 만드는 감지 패드가 있는 수평면을 유지하는 액체를 담는 홈(39)은 표면 상태가 거칠어,
홈(39) 단면에 있는 감지 패드(35,36,37)를 통하여 전기적인 특성이 유도되는데 문제가 있으므로
표면 상태를 개선하기 위해 홈(39)을 연마 및 엔드밀로 가공하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 가공 방법
The method of claim 1 and 2,
The groove 39 containing the liquid maintaining the horizontal plane with the sensing pad made through the routing of the printed circuit board has a rough surface,
Since there is a problem in inducing electrical characteristics through the sensing pads 35, 36, 37 in the groove 39 cross section,
Processing of the printed circuit board package sensor for detecting the position of the sensing pad in contact with the liquid maintaining the horizontal plane and measuring the inclination, comprising means for grinding and end milling the groove 39 to improve the surface condition. Way
제 1 및 2 항에 있어서,
상부, 하부, 중간층의 감지 패드에 전원을 공급하기 위한 전원공급 패드(38) 혹은 전원공급 양극판에는 일정시간 지난 후에 액체의 특성에 의해 감지 전압이 떨어지는 현상을 막기 위해 신호처리 및 경사도 계산 아이씨(41)에서
순간적인 펄스 형태로 전원을 공급하는 수단;
전원 공급 시작 직후 감지 패드들을 측정하는 수단;
감지 패드 측정 종료 후에는 전원 공급을 일정 시간 동안 오프하는 수단;
위의 과정을 반복하여 액체와 닿아 있는 혹은 닿아있지 않은 감지 패드들의 위치를 측정함을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 액체와 닿아있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 전원 공급 방법
The method of claim 1 and 2,
The power supply pad 38 or the power supply positive electrode plate for supplying power to the sensing pads of the upper, lower, and intermediate layers has a signal processing and gradient calculation IC (41) to prevent the sensing voltage from dropping due to the characteristics of the liquid after a certain time. )in
Means for supplying power in the form of instantaneous pulses;
Means for measuring the sense pads immediately after power up is started;
Means for turning off the power supply for a period of time after the sensing pad measurement is finished;
Repeating the above procedure measures the position of the sensing pads that are in contact with or without the liquid, and detects the position of the sensing pads in contact with the liquid that maintains the horizontal surface. Supply way
제 1 및 2 항에 있어서,
상부, 하부, 중간층의 감지 패드에 전원을 공급하기 위한 전원공급 패드(38) 혹은 전원공급 양극판으로는,
액체의 전도로 인한 산화 혹은 흡착 혹은 화학 반응 현상을 방지하는 재료로 구성함을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 물질과 닿아있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 양극 재료
The method of claim 1 and 2,
As a power supply pad 38 or a power supply positive electrode plate for supplying power to the sensing pads of the upper, lower and middle layers,
Anode material of a printed circuit board package sensor that detects the position of a sensing pad in contact with a horizontal surface material and measures its inclination, which is composed of a material which prevents oxidation, adsorption or chemical reaction due to liquid conduction.
제 1 및 2 항에 있어서,
액체와 닿아 있는 각각의 모서리 감지 패드 위치로 법선 벡터를 계산하여 수평면의 기울기를 구하는 수단;
각 축의 단위 시간당 기울기 변화로 속도를 계산하는 수단: 및
각 축의 단위 시간당 속도 변화로 가속도를 계산하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 물질과 닿아있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 속도 및 기울기 계산 방법
The method of claim 1 and 2,
Means for calculating a normal vector with each edge sensing pad position in contact with the liquid to obtain a slope of the horizontal plane;
Means for calculating velocity as a change in slope per unit time of each axis: and
Method for calculating the speed and inclination of a printed circuit board package sensor for measuring the inclination by detecting the position of the sensing pad in contact with a horizontal-maintaining material, characterized in that the acceleration is calculated by changing the speed per unit time of each axis.
제 1 및 2 항에 있어서,
액체와 닿아 있는 각각의 모서리 감지 패드 위치에 대응하여 경사도를 계산하여 미리 저장하는 수단;
액체에 닿아있는 각각의 모서리 감지 패드 위치에 대응하는 경사도를 검색하는 수단;
각 축의 단위 시간당 기울기 변화로 속도를 계산하는 수단: 및
각 축의 단위 시간당 속도 변화로 가속도를 계산하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 수평면을 유지하는 물질과 닿아있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 속도 및 기울기 계산 방법
The method of claim 1 and 2,
Means for calculating and pre-storing the inclination corresponding to each edge sensing pad position in contact with the liquid;
Means for retrieving a slope corresponding to each edge sensing pad position in contact with the liquid;
Means for calculating velocity as a change in slope per unit time of each axis: and
Method for calculating the speed and inclination of a printed circuit board package sensor for measuring the inclination by detecting the position of the sensing pad in contact with a horizontal-maintaining material, characterized in that the acceleration is calculated by changing the speed per unit time of each axis.
제 1 및 2 항에 있어서,
밀봉된 패키지 안에 유동하여 수평면을 유지하는 액체를 가득 채우지 않고 빈공간이 일부 있는 상태로 채우는 단계에서
패키지의 흔들림과 진동에 대해서 물질 수평면의 흔들림을 최소화하기 위해
패키지 안의 물질의 점성과 표면 장력을 이용하여 조절하는 수단; 및
패키지 안의 밀봉 기체 및 압력을 이용하여 조절하는 수단으로 패키지의 진동 및 흔들림에 대해 물질의 수평면 출렁거림을 최소화함을 특징으로 하는 유동하여 수평면을 유지하는 액체와 닿아 있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 액체 유동 조절 방법
The method of claim 1 and 2,
In the step of filling with the empty space instead of filling the liquid to flow in the sealed package to maintain the horizontal plane
To minimize shaking of the material horizontal surface against package shaking and vibration
Means for adjusting using the viscosity and surface tension of the material in the package; And
It is a means of adjusting by using the sealing gas and pressure in the package to minimize the horizontal surface rumble of the material against the vibration and shaking of the package. How to control the liquid flow of the printed circuit board package sensor
제 1 및 2 항에 있어서,
액체 특성에 따른 흔들림에 의한 수평면의 변동 노이즈를 제거하기 위하여
일정 시간 동안의 기울기의 평균값을 계산하여 보정하는 수단; 및
액체 수평면이 일정 수준 이상 흔들림(일례로 충격으로 인한 흔들림)의 경우 측정값을 무시하는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 유동하여 수평면을 유지하는 액체와 닿아 있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 액체 유동 조절 방법
The method of claim 1 and 2,
In order to remove the fluctuation noise of the horizontal surface caused by the shaking due to the liquid characteristics
Means for calculating and correcting an average value of the slope over a period of time; And
In the case where the liquid level surface is shaken for a certain level (e.g., shake due to impact), it measures the inclination by detecting the position of the sensing pad that is in contact with the liquid that maintains the flow level. How to Control Liquid Flow in Printed Circuit Board Package Sensors
제 1 및 2 항에 있어서,
홈 형태가 원통형;
혹은 사각형;
혹은 구 형태로 구성됨을 특징으로 하는 유동하여 수평면을 유지하는 액체와 닿아 있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 홈 구성 형태
The method of claim 1 and 2,
Groove shape cylindrical;
Or square;
Or, the groove configuration of the printed circuit board package sensor for measuring the tilt by detecting the position of the sensing pad in contact with the liquid to maintain the horizontal plane, characterized in that the sphere configuration
제 1 및 2 항에 있어서,
감지 패드(37)가 설치된 복수 개의 중간층(33)들을 형성하는 수단;
중간층 감지 패드(37)를 꼭지점 부위가 아닌 모서리 중간 부분에 설치하여 꼭지점에서의 액체의 표면장력 특성 변수를 제거함을 특징으로 하는 유동하여 수평면을 유지하는 액체와 닿아 있는 감지 패드 위치를 검출하여 기울기를 측정하는 인쇄회로기판 패키지 센서의 중간층 감지 패드 설정 방법
The method of claim 1 and 2,
Means for forming a plurality of intermediate layers 33 provided with a sensing pad 37;
Detect the slope of the sensing pad in contact with the liquid to maintain the horizontal plane, characterized in that the intermediate layer sensing pad 37 is installed in the middle of the corner, not the vertex, to remove the surface tension characteristic variable of the liquid at the vertex. How to set the middle layer sensing pad of the printed circuit board package sensor
광학식 무선마우스에 있어서,
모션 센서를 설치하는 수단;
마우스 패드 위에서 광학식 거리 이동 감지 수단과 병행하여 사용하면서
모션센서 동작 모드를 선택하는 수단;
모션 센서에 의해 상하좌우로 커서를 이동시키는 수단으로 구성함을 특징으로 하는 모션 센서를 내장하여 모션 제어를 선택할 수 있는 광학식 무선마우스
In the optical wireless mouse,
Means for installing a motion sensor;
In parallel with the optical distance movement detection means on the mouse pad
Means for selecting a motion sensor operating mode;
Optical wireless mouse that can select motion control with a built-in motion sensor, which means that the cursor is moved up, down, left and right by the motion sensor.
단말기에 있어서,
경사를 이용하여 메뉴를 제어함을 지시하는 버튼 혹은 터치를 누르는 단계;
버튼을 누르고 단말기를 기울이면 경사를 감지하는 수단을 읽어들이는 단계;
일정 이상의 경사 혹은 경사 변화량에 대해서 실행중인 프로그램의 디스플레이 화면을 자동으로 경사진 방향으로 움직이는 단계;
혹은 경사도에 따라 속도를 가감하여 경사진 방향으로 움직이는 단계;
경사를 이용하는 메뉴를 제어함을 지시하는 버튼 혹은 터치의 누름을 해제하는 단계;
선택된 메뉴가 실행되는 단계로 구성함을 특징으로 하는 경사 혹은 경사변화량을 감지하여 메뉴를 선택하는 기능을 가진 단말기 혹은 휴대폰 혹은 게임기 혹은 프로그램
In the terminal,
Pressing a button or touch indicative of controlling a menu using a tilt;
Reading a means for detecting a tilt when a button is pressed and the terminal is tilted;
Automatically moving the display screen of a running program in an inclined direction with respect to a predetermined inclination or inclination change amount;
Or moving in an inclined direction by decreasing or decreasing the speed according to the inclination;
Releasing the touch of a button or touch indicating to control a menu using a tilt;
Terminal or mobile phone or game machine or program having a function of selecting a menu by detecting an inclination or inclination change amount, characterized in that the selected menu is configured to be executed.
단말기에 있어서,
경사를 이용하여 메뉴를 제어함을 지시하는 버튼 혹은 터치를 작동하는 단계;
버튼을 누르고 단말기를 기울이면 경사를 감지하는 수단을 읽어들이는 단계;
일정 이상의 경사 혹은 경사 변화량에 대해서 실행중인 프로그램의 디스플레이 화면을 자동으로 경사진 방향으로 움직이는 단계;
혹은 경사도에 따라 속도를 가감하여 경사진 방향으로 움직이는 단계;
버튼 혹은 터치를 작동하는 단계;
선택된 메뉴가 실행되는 단계로 구성함을 특징으로 하는 경사 혹은 경사변화량을 감지하여 메뉴를 선택하는 기능을 가진 단말기 혹은 휴대폰 혹은 게임기 혹은 프로그램


In the terminal,
Operating a button or touch indicative of controlling a menu using a tilt;
Reading a means for detecting a tilt when a button is pressed and the terminal is tilted;
Automatically moving the display screen of a running program in an inclined direction with respect to a predetermined inclination or inclination change amount;
Or moving in an inclined direction by decreasing or decreasing the speed according to the inclination;
Operating a button or touch;
Terminal or mobile phone or game machine or program having a function of selecting a menu by detecting an inclination or inclination change amount, characterized in that the selected menu is configured to be executed.


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