KR20160127418A - V-형상의 센서를 구비한 자세 제어 장치 - Google Patents

V-형상의 센서를 구비한 자세 제어 장치 Download PDF

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KR20160127418A
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조수연
박준성
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조세환
신외경
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자동차부품연구원
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Abstract

본 발명은, 수평을 조절하는 자세 제어 장치에 있어서, 기울기를 감지하는 "V" 형상의 센서; 및 센서에서 감지된 기울기의 변화를 보정하도록 높이가 조절되는 구동부를 포함한다.
본 발명에 따르면, "V" 형상의 검지관 내측에 수납된 검지구의 위치를 인식함으로써 간단한 구조 및 구성으로 기울기의 감지가 가능한 이점이 있다. 특히, 본 발명의 센서는 "V"형상이 형성하는 외각에 의해서 기울기 감지의 사각지대가 자연스럽게 제공된다. 이러한 특징은 기울기의 지나친 민감도가 부적합한 휠체어, 자전거 등의 자세 제어 장치에 효율적으로 적용될 수 있다.

Description

V-형상의 센서를 구비한 자세 제어 장치{ATTITUDE CONTROL APPARATUS WITH A SENSOR OF THE V-SHAPE}
본 발명은 자세 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 V-형상의 센서에서 감지된 기울기의 변화를 보정하여 수평을 조절하는 자세 제어 장치에 관한 것이다.
기울기나 진동을 감지하는 센서는 넓은 응용 범위를 갖는다. 특히, 멤스(MEMS: 미세전자기계시스템) 기술을 이용한 기술기 센서는 자동차의 타이어압 측정 시스템, 서스펜션 시스템, 도난 경보 시스템, 리모콘, 핸드폰, 게임기 등 많은 장치에 사용되고 있다.
이와 관련된 종래기술로써, 한국등록특허 제10-1297400호는 2축 방향의 기울기를 감지할 수 있는 기울기 센서를 개시하고 있다. 상기의 기울기 센서는 전해질 용액이 저장되는 상부개방홈과 하부 관통홈을 포함하는 제1기판, 제1기판의 상부에 형성되는 복수의 금속전극, 및 제1기판의 하부에 배치되는 공통전극을 포함한다. 상기의 기울기 센서는 공통전극이 관통홈에 의해서 상부개방홈과 연통되도록 배치되고, 금속전극의 일부가 상부개방홈에 저장되어 있는 전해질용액에 잠겨 있으며, 금속전극과 공통전극 저항 변화로 인해서 기울기를 측정한다.
이러한 종래의 기울기 센서는 충격과 열에 약한 문제점이 있다. 또한, 종래의 기울기 센서는 반도체 기반의 물성으로 제조되어 제조 단가가 높은 단점이 있다. 기울기 센서는 그 적용 분야가 다양한 만큼 기울기의 민감도가 지나치게 높지 않으면서 충격과 열에 강하고, 제조가 용이하도록 간단한 구성으로 기울기나 진동을 측정할 수 있는 센서가 요구된다.
한편, 하지가 불편한 환자들은 자전거 또는 휠체어의 이용시 자체적으로 균형을 조절하기 어렵다. 이 경우, 기울기를 감지하여 안장의 수평을 조절해주는 자세 제어 장치가 사용될 수 있다. 자전거 또는 휠체어에 적용되는 자세 제어 장치는 앞뒤 방향의 기울기를 감지할 수 있어야 하고, 미세한 기울기의 변화에는 작동되지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 이와 같은 자세 제어 장치에는 사용자가 불편을 느끼지 않을 정도로 일정 범위의 기울기만 인식하는 감지 센서가 요구된다.
한국등록특허 제10-1297400호, 한국등록특허 제10-1364183호, 한국등록특허 제10-1190887호
본 발명은 사용자가 불편을 느끼지 않을 정도로 일정 범위의 기울기를 감지하여 수평을 조절하는 자세 제어 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 기울기 또는 진동의 인식 범위를 조절할 수 있는 센서를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 저렴한 제조 단가로 생산이 가능한 기울기 센서 및 자세 제어 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 열과 충격에 강한 기울기 센서 및 자세 제어 장치를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수평을 조절하는 자세 제어 장치에 있어서, 기울기를 감지하는 "V" 형상의 센서; 및 센서에서 감지된 기울기의 변화를 보정하도록 높이가 조절되는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 센서는 "V" 형상이 형성하는 외각에 따라 기울기의 인식 범위가 결정될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 센서는 "V" 형상의 검지관; 검지관에 수납된 검지구; 및 검지관의 원위부(distal end)에 마련되어 검지구를 인식하는 디텍터를 구비할 수 있다. 이 경우, 검지구는 검지관의 기울기에 따라 검지관의 근위부(proximal part)에서 원위부로 이동될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 센서는 검지관의 근위부에서 검지구의 높낮이를 조절하는 스크류를 더 구비할 수 있다. 이 경우, 검지관은 근위부의 하면에 관통된 홀이 형성되고, 검지구는 스크류가 홀에 삽입된 정도에 따라 높낮이가 조절될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 검지관의 양측 원위부는 고정된 근위부를 기준으로 각도의 조절이 가능하다.
바람직하게, 본 발명에 따른 검지관은 근위부와 양측 원위부에 검지구와 접촉되는 내측 하면이 함몰된 오목부가 형성될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 디텍터는 검지관의 양측 원위부의 외측에 감겨져 인덕턴스의 변화로 검지구를 인식하는 코일일 수 있다.
바람직하게, 양측 원위부의 외측에 감겨진 코일은 검지관의 기울기를 감지할 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 디텍터는 검지관의 근위부의 외측에 감겨져 인덕턴스의 변화로 검지구의 진동을 인식하는 코일을 구비할 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 디텍터는 검지관의 양측 원위부의 내측에 설치된 전기 단자이고, 전기 단자는 검지구와 접촉시 전기적으로 도통되어 검지구를 인식할 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 다른 전기 단자는 원위부의 상면에 설치된 제1 전극; 및 원위부의 하면에 설치된 제2 전극을 구비하고, 제1 전극 및 제2 전극의 자유단은 검지구가 안착되는 경사면이 형성될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 디텍터는 검지관의 근위부에 마련되어 검지구의 진동을 감지하는 압전 소자를 구비할 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 디텍터는 검지구의 위치를 감지하는 거리 측정 소자 또는 검지구의 접촉 여부를 감지하는 압전 소자 중 어느 하나일 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 센서는, "V" 형상의 검지관; 검지관에 담지된 전도성 유체; 검지관의 내측에 제2 전극과 이격되어 설치된 제1 전극; 및 검지관의 원위부에 마련되어 전도성 유체와의 접촉으로 제1 전극과 전기적으로 도통되는 제2 전극을 구비할 수 있다. 이 경우, 검지관의 "V" 형상이 형성하는 외각에 따라 전도성 유체가 제1 전극 및 제2 전극과 도통하는 기울기가 결정될 수 있다.
바람직하게, 본 발명에 따른 구동부는, 실린더; 실린더에 삽입되어 승강하는 피스톤; 및 디텍터의 신호를 전달받아 피스톤을 제어하는 제어 모듈을 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, "V" 형상의 검지관 내측에 수납된 검지구의 위치를 인식함으로써 간단한 구조 및 구성으로 기울기의 감지가 가능한 이점이 있다. 특히, 본 발명의 센서는 "V"형상이 형성하는 외각에 의해서 기울기 감지의 사각지대가 자연스럽게 제공된다. 이러한 특징은 기울기의 지나친 민감도가 부적합한 휠체어, 자전거 등의 자세 제어 장치에 효율적으로 적용될 수 있다.
또한, 본 발명은 스크류 또는 검지관 양측 원위부의 각도를 조절하여 기울기의 인식 범위를 조절할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 검지관의 근위부(proximal part) 내측에 검지구의 접촉 여부를 인식하는 압전 소자가 마련되어 검지구의 진동을 감지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자세 제어 장치를 도시한 모습이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서의 기울기 감지 범위를 도시한 모습이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서의 단면도를 도시한 모습이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스크류를 포함한 센서를 도시한 모습이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 다른 검지관의 양측 원위부의 각도가 조절되는 모습을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디텍터를 도시한 모습이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디텍터를 도시한 모습이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디텍터를 도시한 모습이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서를 도시한 모습이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 구동부가 센서에서 감지된 기울기의 변화를 보정하는 모습을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자세 제어 장치를 도시한 모습이다. 도 1을 참조하면, 자세 제어 장치는 센서(1) 및 구동부(3)를 포함할 수 있다. 센서(1)는 "V" 형상이고, "V" 형상이 형성하는 외각에 따라 기울기의 인식 범위가 결정될 수 있다.
구동부(3)는 센서(1)에서 감지된 기울기의 변화를 보정하도록 높이가 조절될 수 있다. 본 실시예에 따른 센서(1)는 1 축의 기울기를 감지할 수 있으며, 1 축의 기울기 변화는 높이의 조절만으로 수평 조절이 가능하다.
구동부(3)는 실린더(33), 피스톤(35) 및 제어 모듈(31)을 구비할 수 있다. 피스톤(35)은 실린더(33)에 삽입되어 승강할 수 있다. 피스톤(35)은 유압식 또는 공압식으로 상승이나 하강 구동될 수 있다.
제어 모듈(31)은 센서(1)의 디텍터(50, 도3)로부터 신호를 전달받아 피스톤(35)을 제어할 수 있다. 제어 모듈(31)의 피스톤(35) 제어는 도 10을 통해 후술한다. 피스톤(35)과 실린더(33)의 구체적인 결합 관계는 피스톤(35)의 승강이나 하강 구동을 위한 다양한 형태로 제공될 수 있다.
본 실시예로, 도면에는 도시되지 않았으나, 피스톤(35)은 내부에 길이 방향으로 랙(rack) 기어가 배치되고, 실린더(33)의 상단에 피니언(pinion) 기어가 배치될 수 있다. 피니언 기어는 랙 기어와 치형결합 되며 피니언 기어의 회전으로 피스톤(35)은 상승 또는 하강 구동될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센서(1)의 기울기 감지 범위를 도시한 모습이다. 도 2를 참조하면, 센서(1) 내부에 수납된 검지구(30, 도3)는 "V" 형상이 형성하는 외각에 의해서 일정 각도로 기울어졌을 시에만 디텍터(50, 도3)에 접촉될 수 있다. 또한, 검지구(30, 도3)가 디텍터(50, 도3)에 접촉된 이상 디텍터(50, 도3)는 추가적으로 증가된 기울기를 감지할 수 없다.
이를 고려하면, 본 실시예에 따른 센서(1)는 기울기의 인식 범위가 제한된다. 즉, 도 2의 그래프에 도시된 바와 같이 센서(1)의 기울기 θ에 따라, 디텍터(50, 도 3)는 일정 각도 구간(D)의 기울기만 감지할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 센서(1)는 "V"형상이 형성하는 외각에 의해서 기울기 감지의 사각지대가 자연스럽게 제공된다. 이러한 센서(1)의 특징은 기울기의 지나친 민감도가 부적합한 휠체어, 자전거 등의 자세 제어에 적합하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서(1)의 단면도를 도시한 모습이다. 도 3을 참조하면 센서(1)는 검지관(10), 검지구(30), 및 디텍터(50)를 포함할 수 있다.
검지관(10)은 "V"형상으로 제공될 수 있다. 검지관(10)은 원통 형상의 몸체 한 쌍(105, 107, 도3)이 소정의 각도로 체결되거나 "V"형상의 일체형 관으로 제공될 수 있다. 검지관(10)은 충격이나 내열성에 강한 플라스틱 소재로 제공될 수 있다.
검지관(10)은 중앙의 근위부(proximal part)(108)를 중심으로 양 원위부(distal end)(109)가 대향 배치되어 소정의 각도를 형성한다. 본 명세서에서는 검지관(10) 몸체의 각 부위를 기울기 측정의 기준이 되는 중앙의 근위부(108), 기울기가 측정되는 검지관(10)의 양측 단부인 원위부(109)로 구분하여 명명한다.
검지관(10)의 "V"형상은 지면과 외각(exterior angle)을 형성한다. 이러한 형상적 특징은, 검지구(30)가 지나치게 작은 기울기의 변화에도 디텍터(50)에 인식되지 않도록 한다. 결국, 검지관(10)의 형상은 기울기 감지의 사각지대를 형성한다. 종래의 민감도가 높은 반도체 물성의 기울기 센서와 달리 본 실시예에 따르면, 기울기의 민감도가 검지관(10)의 구조만으로 감소한다.
하반신 환자들이 사용하는 휠체어나 자전거에 사용되는 자세 제어 장치는 일정 범위의 기울기 변화에는 불응하는 것이 적합하다. 본 실시예에 따른 검지관(10)의 구조는 기울기의 지나친 민감도가 부적합한 자세 제어 장치에 효과적으로 적용될 수 있는 이점이 있다.
검지관(10)은 근위부(108)와 양측 원위부(109)에 검지구(30)와 접촉되는 내측 하면이 함몰된 오목부(102(a), 102(b), 102(c))가 형성될 수 있다. 검지관(10)에 형성된 오목부(102(a), 102(b), 102(c))는 기울기의 센싱 감도를 제어하는 역할을 한다.
근위부(108)의 오목부(102(a))에 안착한 검지구(30)는 좌측 또는 우측 기울기가 소정의 각도 이상일 때 정지 관성력을 초과하여 이동된다. 원위부(109)의 오목부(102(b), 102(c))에 안착한 검지구(30)는 같은 원리로 기울어진 센서(1)가 원상태로 복귀되는 각도에 따라 근위부(108)로 이동된다. 함몰된 오목부(102(a), 102(b), 102(c))의 깊이는 감지하고자 하는 기울기의 감도에 따라 조절될 수 있다.
검지구(30)는 검지관(10)의 내측 공간에 수납된다. 검지구(30)는 구 형상의 쇠구슬로 제공될 수 있다. 검지구(30)는 검지관의 기울기에 따라 검지관(10)의 근위부(108)에서 원위부(109)로 이동할 수 있다. 검지구(30)는 전도성이 있는 금속 재질의 구로 제공될 수 있다.
검지구(30)의 직경은 검지관(10)의 내경보다 0.5cm 내지 5cm 더 작게 제공되는 것이 바람직하다. 또는, 검지관(10)의 근위부(108)의 내경은 원위부(109)의 내경보다 0.5cm 내지 5cm 더 크게 제공되는 것이 바람직하다. 하기에서 설명될 바와 같이 본 실시예에 따른 센서(1)는 검지구(30)의 이동으로 기울기를 감지함과 동시에 근위부(108)에 위치한 검지구(30)의 흔들림에 따라 진동을 감지할 수 있다. 따라서, 근위부(108)에 위치한 검지구(30)의 진동이 가능하도록 근위부(108)의 내경은 검지구(30)의 직경보다 소정의 간격으로 크게 형성되어야 한다.
디텍터(50)는 검지관(10)의 원위부(109)에 마련되어 검지구(30)를 인식할 수 있다. 디텍터(50)는 좌측 또는 우측의 기울기를 측정할 수 있도록 검지관(10)의 양측 원위부(109)에 설치될 수 있다. 검지구(30)를 인식하는 다양한 디텍터(50)의 실시예는 도 6 내지 도 8에서 후술한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스크류(70)를 포함한 센서(1)를 도시한 모습이다. 도 4를 참조하면, 스크류(70)는 검지관(10)의 근위부(108)에서 검지구(30)의 높낮이를 조절할 수 있다. 본 실시예에서, 검지관(10)의 근위부(108)는 하면에 관통된 홀(101)이 형성될 수 있다.
스크류(70)는 외주면에 형성된 나사산을 따라 홀(101)에 삽입 또는 토출된다. 검지구(30)의 높낮이 조절은 검지구(30)와 검지관(10)의 내측면 사이의 간격을 조절하는 것을 의미한다. 이는 곧 검지구(30)가 진동할 수 있는 간격을 조절하는 것으로, 스크류(70)는 센서(1)의 진동 감도를 조절하는 역할을 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 다른 검지관(10)의 양측 원위부(109)의 각도가 조절되는 모습을 나타낸다. 본 실시예에 따르면, 센서(1)는 검지관(10)의 양측 원위부(109)가 고정된 근위부(108)를 기준으로 각도의 조절이 가능하게 제공될 수 있다.
일례로, 검지관(10)은 원통 형상인 한 쌍의 몸체(105, 107) 및 한 쌍의 몸체(105, 107)가 결합되는 체결구(103)를 구비할 수 있다. 체결구(103)는 몸체(105, 107)보다 큰 내경의 내부 공간이 형성된 하우징으로 제공되는 것이 바람직하다. 몸체(105, 107)는 체결구(103)의 양측으로 결합각이 조절될 수 있도록 체결될 수 있다.
검지구(30)는 검지관(10)의 기울기에 따라 좌측 또는 우측 원위부(109)로 이동된다. 이 경우, 몸체(105, 107)와 체결구(103)가 이루는 각도가 클수록 작은 기울기로도 검지구(30)가 원위부(109)까지 이동될 수 있다. 즉, 사용자는 몸체(105, 107)의 각도를 조절함으로써 센서(1) 기울기의 감도를 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디텍터(50)를 도시한 모습이다. 도 6을 참조하면, 디텍터(50)는 검지관(10)의 양측 원위부(109)의 외측에 감겨져 인덕턴스의 변화로 검지구(30)를 인식하는 코일(503, 505)로 제공될 수 있다. 원위부(109)의 외측에 감겨진 코일(503, 505)은 검지구(30)를 인식함으로써 검지관(10)의 기울기를 감지할 수 있다. 또한, 디텍터(50)는 검지관(10)의 근위부(501)의 외측에 감겨져 인덕턴스의 변화로 검지구(30)의 진동을 인식하는 코일(501)을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디텍터(50)를 도시한 모습이다. 도 7을 참조하면, 디텍터(50)는 검지관(10)의 양측 원위부(109)의 내측에 설치된 전기 단자(504)로 제공될 수 있다. 전기 단자(504)는 검지구(30)와 접촉시 전기적으로 도통되어 검지구(30)를 인식할 수 있다.
전기 단자(504)는 원위부(109)의 상면에 설치된 제1 전극(5041), 및 원위부(109)의 하면에 설치된 제2 전극(5043)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 전극(5041) 및 제2 전극(5043)의 자유단에는 검지구(30)가 안착되는 경사면이 형성될 수 있다. 경사면은 검지구(30)의 구면과 대응되는 음의 곡률을 갖도록 제공될 수 있다.
제1 전극(5041) 또는 제2 전극(5043)은 외부로부터 전력을 인가받을 수 있다. 다만, 제1 전극(5041) 또는 제2 전극(5043)은 검지관(10)의 내측에서 이격되도록 설치되어, 검지관(10)이 플랫(flat)일 때, 전기적으로 개방(open) 상태이다. 검지관(10)이 좌측 또는 우측으로 기울게 되면 통전성인 검지구(30)가 제1 전극(5041), 제2 전극(5043)의 자유단에 접촉된다. 검지구(30)에 의해서, 전기 단자(504)는 전기적으로 도통되고 전기 단자(504)의 신호로부터 검지관(10)의 기울기를 센싱할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디텍터(50)를 도시한 모습이다. 도 8을 참조하면, 디텍터(50)는 검지관(10)의 근위부(108) 또는 원위부(109)에 마련되어 검지구(30)의 접촉 여부를 감지하는 압전 소자(506, 507)로 제공될 수 있다. 근위부(108)에 설치된 압전 소자(507)는 검지구(30)와의 접촉을 인식하여 센서(1)의 진동을 측정할 수 있다.
또 다른 실시예로 도면에는 도시되지 않았으나, 디텍터(50)는 검지구(30)의 위치를 감지하는 거리 측정 소자로 제공될 수 있다. 거리 측정 소자는 레이저 또는 초음파를 이용한 센서일 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서(2)를 도시한 모습이다. 도 9를 참조하면, 기울기를 감지하는 센서(2)는 "V" 형상의 검지관(11), 전도성 유체(55), 제1 전극(51) 및 제2 전극(53)을 포함할 수 있다.
전도성 유체(55)는 검지관(11)에 일정량 담지된다. 전도성 유체(55)는 검지관(11)이 기울었을 때, 일측 원위부의 제1 전극(51)과 제2 전극(53)에 접촉될 수 있을 정도로 유입된다. 전도성 유체(55)는 검지관(11)의 "V" 형상이 형성하는 외각에 따라 제1 전극(51) 및 제2 전극(53)과 도통되는 각도가 결정된다.
제1 전극(51)은 제2 전극(53)과 소정의 간격 이격되어 설치된다. 제1 전극(51)은 하나 이상일 수 있으며, 검지관(11)의 좌측 원위부 및 우측 원위부에 설치될 수 있다. 제1 전극(51)의 이격 거리는 측정하고자 하는 기울기의 감도에 따라 조절될 수 있다.
제2 전극(53)은 검지관(11)의 양측 원위부에 마련되고, 외부로부터 전력을 인가 받는다. 제2 전극(53)은 전도성 유체(55)와의 접촉으로 제1 전극(51)과 전기적으로 도통될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 구동부(3)가 센서에서 감지된 기울기의 변화를 보정하는 모습을 나타낸다. 도 10의 (a)는 내리막의 경사에서 피스톤(35)이 하강 제어되어 수평을 조절하는 자세 제어 장치(1)의 모습이고, 도 10의 (b)는 평지에서의 자세 제어 장치(1)의 모습이며, 도 10의 (c)는 오르막의 경사에서 피스톤(35)을 상승 제어하여 수평을 유지하는 자세 제어 장치(1)의 모습이다.
도 10을 참조하면, 제어 모듈(31)은 센서(1) 전단의 디텍터(50)로부터 감지 신호가 전달된 경우, 피스톤(35)을 하강 제어한다. 제어 모듈(31)은 센서(1) 후단의 디텍터(50)로부터 감지 신호가 전달된 경우 피스톤(35)을 상승 제어한다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 센서 10: 검지관
30: 검지구 50: 디텍터
501, 503, 505: 코일 504: 전기 단자
5041: 제1 전극 5043: 제2 전극
506, 507: 압전 소자 70: 스크류
102(a), 102(b), 102(c): 오목부
103: 체결구 105, 107: 몸체
108: 근위부 109: 원위부
2: 센서 11: 검지관
55: 전도성 유체 51: 제1 전극
53: 제2 전극 3: 구동부
31: 제어 모듈 33: 실린더
35: 피스톤

Claims (14)

  1. 수평을 조절하는 자세 제어 장치에 있어서,
    기울기를 감지하는 "V" 형상의 센서; 및
    상기 센서에서 감지된 기울기의 변화를 보정하도록 높이가 조절되는 구동부를 포함하고,
    상기 센서는 "V" 형상이 형성하는 외각에 따라 기울기의 인식 범위가 결정되는 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는,
    "V" 형상의 검지관;
    상기 검지관에 수납된 검지구; 및
    상기 검지관의 원위부(distal end)에 마련되어 상기 검지구를 인식하는 디텍터를 구비하고,
    상기 검지구는 상기 검지관의 기울기에 따라 상기 검지관의 근위부(proximal part)에서 원위부로 이동하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 센서는,
    상기 검지관의 근위부에서 상기 검지구의 높낮이를 조절하는 스크류를 더 구비하고,
    상기 검지관은 근위부의 하면에 관통된 홀이 형성되고, 상기 검지구는 상기 스크류가 상기 홀에 삽입된 정도에 따라 높낮이가 조절되는 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 검지관의 양측 원위부는 고정된 근위부를 기준으로 각도의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 검지관은,
    근위부와 양측 원위부에 상기 검지구와 접촉되는 내측 하면이 함몰된 오목부가 형성된 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 디텍터는,
    상기 검지관의 양측 원위부의 외측에 감겨져 인덕턴스의 변화로 상기 검지구를 인식하는 코일인 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 양측 원위부의 외측에 감겨진 코일은 상기 검지관의 기울기를 감지하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 디텍터는,
    상기 검지관의 근위부의 외측에 감겨져 인덕턴스의 변화로 상기 검지구의 진동을 인식하는 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 디텍터는,
    상기 검지관의 양측 원위부의 내측에 설치된 전기 단자이고,
    상기 전기 단자는 상기 검지구와 접촉시 전기적으로 도통되어 상기 검지구를 인식하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전기 단자는,
    상기 원위부의 상면에 설치된 제1 전극; 및
    상기 원위부의 하면에 설치된 제2 전극을 구비하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극의 자유단은 상기 검지구가 안착되는 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 디텍터는,
    상기 검지관의 근위부에 마련되어 상기 검지구의 진동을 감지하는 압전 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 디텍터는,
    상기 검지구의 위치를 감지하는 거리 측정 소자 또는 상기 검지구의 접촉 여부를 감지하는 압전 소자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는,
    "V" 형상의 검지관;
    상기 검지관에 담지된 전도성 유체;
    상기 검지관의 내측에 하기 제2 전극과 이격되어 설치된 제1 전극; 및
    상기 검지관의 원위부에 마련되어 상기 전도성 유체와의 접촉으로 상기 제1 전극과 전기적으로 도통되는 제2 전극을 구비하고,
    상기 검지관의 "V" 형상이 형성하는 외각에 따라 상기 전도성 유체가 상기 제1 전극 및 제2 전극과 도통하는 기울기가 결정되는 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    실린더;
    상기 실린더에 삽입되어 승강하는 피스톤; 및
    상기 디텍터의 신호를 전달받아 상기 피스톤을 제어하는 제어 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 자세 제어 장치.
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