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정상 및 과도 상태에서의 정확성을 갖춘 기울기 각도 센서로서,기울기 각도 센서의 기울어짐에 따른 회전의 중심을 이루는 중심축;수평면과 수직인 방향으로 움직이는 무게추와 일체된 원형필름의 회전을 이용하여, 상기 기울기 각도 센서의 기울기 경사각을 측정하는 제1 기울기 경사각 측정부;상기 원형필름과 대비하여 상대적으로 높은 관성모멘트를 갖는 원형필름의 회전을 이용하여 상기 기울기 각도 센서의 기울기 경사각을 측정하는 제2 기울기 경사각 측정부; 및상기 제1 기울기 경사각 측정부와 상기 제2 기울기 경사각 측정부에서 측정된 기울기 경사각 값을 이용하여, 상기 기울기 각도 센서의 기울기 각도를 산출하는 기울기 각도 산출부를 포함하고,상기 기울기 각도 산출부는,에서, 를 적분하는 연산을 수행함으로써 기울기 각도 를 산출하며,상기 는 상기 의 미분형태,상기 는 상기 제1 기울기 경사각 측정부에서 측정된 기울기 경사각,상기 는 상기 제2 기울기 경사각 측정부에서 측정된 기울기 경사각,상기 는 상기 의 미분형태,상기 L은 이득(gain)인 것을 특징으로 하는, 정상 및 과도 상태에서의 정확성을 갖춘 기울기 각도 센서
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청구항 1에 있어서,상기 제1 기울기 경사각 측정부는,수평방향으로 빛을 조사(irradiate)하는 제1 광원;상기 제1 광원으로부터 조사되는 빛을 감지하는 제1 포토커플러(photo coupler);상기 중심축에 고정되어 수평면과 수직인 방향으로 움직이는 무게추; 및상기 제1 광원과 제1 포토커플러 사이에, 상기 중심축이 그 중심을 수직으로 지나도록 설치되고, 상기 무게추와 일체로 움직이며, 상기 조사된 빛을 투과시키되, 그 투과되는 지점에 따라 상기 제1 포토커플러에서 감지되는 빛의 강도가 달라지는 구조를 갖는 제1 원형필름을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정상 및 과도 상태에서의 정확성을 갖춘 기울기 각도 센서
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청구항 1에 있어서,상기 제2 기울기 경사각 측정부는,수평방향으로 빛을 조사(irradiate)하는 제2 광원;상기 제2 광원으로부터 조사되는 빛을 감지하는 제2 포토커플러(photo coupler); 및상기 제2 광원과 제2 포토커플러 사이에, 상기 중심축이 그 중심을 수직으로 지나도록 설치되고, 상기 조사된 빛을 투과시키되, 그 투과되는 지점에 따라 상기 제2 포토커플러에서 감지되는 빛의 강도가 달라지는 구조를 가지며, 상기 제1 기울기 경사각 측정부의 원형필름과 대비하여 상대적으로 높은 관성모멘트를 갖는 제2 원형필름을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정상 및 과도 상태에서의 정확성을 갖춘 기울기 각도 센서
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청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,상기 제1 원형필름 또는 상기 제2 원형필름은,상기 조사되는 빛이 투과되는 지점에 따라,빛을 투과하는 홀(hole)의 크기가 다르거나,원형필름의 두께가 다른 것을 특징으로 하는, 정상 및 과도 상태에서의 정확성을 갖춘 기울기 각도 센서
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청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,상기 제1 광원 또는 상기 제2 광원에서 조사되는 빛은,적외선 LED로 구성되는 것을 특징으로 하는, 정상 및 과도 상태에서의 정확성을 갖춘 기울기 각도 센서
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정상 및 과도 상태에서의 정확성을 갖춘 기울기 각도를 산출하는 방법으로서,(a) 수평면과 수직인 방향으로 움직이는 무게추와 일체된 원형필름(이하 '제1 원형필름'이라 한다)의 회전을 이용하여, 기울기 각도 센서의 기울기 경사각을 측정하는 단계;(b) 상기 기울기 경사각에 기 설정된 이득(gain)을 적용하는 단계;(c) 상기 제1 원형필름과 대비하여 상대적으로 높은 관성모멘트를 갖는 원형필름(이하 '제2 원형필름'이라 한다)의 회전을 이용하여 상기 기울기 각도 센서의 기울기 경사각을 측정하는 단계;(d) 상기 단계(c)에서 측정된 기울기 경사각으로부터 기울기 경사각의 각속도를 산출하는 단계;(e) 상기 단계(b)의 이득 적용된 값과 상기 단계(d)의 각속도를 더한 후, 그 적분값을 산출하는 단계;(f) 상기 제1 원형필름의 회전을 이용하여 측정된 기울기 경사각에서 산출된 적분값을 뺀 값에 상기 단계(b)의 이득을 적용하는 단계;(g) 상기 제2 원형필름의 회전을 이용하여 측정된 기울기 경사각으로부터 기울기 경사각의 각속도를 산출하는 단계;(h) 상기 단계(f)의 이득 적용된 값과 상기 단계(g)의 각속도를 더한 후, 그 적분값을 산출하는 단계; 및(i) 상기 단계(e) 내지 단계(h)를 반복하여, 상기 단계(h)의 적분값이 기 설정된 범위(이하 '안정 범위')내로 들어온 경우, 이를 상기 기울기 각도 센서가 산출한 기울기 각도 값으로 결정하는 단계를 포함하는 정상 및 과도 상태에서의 정확성을 갖춘 기울기 각도 산출 방법
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청구항 7에 있어서,상기 단계(h)의 적분값 의 산출은,에서, 를 적분하는 연산을 수행함으로써 기울기 각도 를 산출하며,상기 는 상기 의 미분형태,상기 는 상기 제1 기울기 경사각 측정부에서 측정된 기울기 경사각,상기 는 상기 제2 기울기 경사각 측정부에서 측정된 기울기 경사각,상기 는 상기 의 미분형태,상기 L은 이득(gain)인 것을 특징으로 하는, 정상 및 과도 상태에서의 정확성을 갖춘 기울기 각도 산출 방법
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청구항 7의 방법으로 기울기 각도를 산출하는 장치로서,수평면과 수직인 방향으로 움직이는 무게추와 일체된 원형필름의 회전을 이용하여 측정된 기울기 각도 센서의 기울기 경사각(이하 '제1 경사각 측정값'이라 한다) 및, 상기 제1 원형필름과 대비하여 상대적으로 높은 관성모멘트를 갖는 원형필름의 회전을 이용하여 측정된 기울기 각도 센서의 기울기 경사각(이하 '제2 경사각 측정값'이라 한다)을 수신하는 경사각 측정값 수신부;상기 제1 경사각 측정값에서, 기울기 각도 산출부가 산출하는 적분값을 뺀 값을 산출하고, 이 값에 기 설정된 이득(gain)을 적용하는 이득 적용값 산출부;상기 이득 적용값과, 제2 경사각의 각속도값을 합하여 적분한 값을 산출하는 과정을 반복하여, 산출된 적분값이 기 설정된 범위(이하 '안정 범위')내로 들어온 경우, 이를 상기 기울기 각도 센서가 산출한 기울기 각도 값으로 결정하는 기울기 각도 산출부; 및상기 각 구성요소를 제어하여 기울기 각도 산출 과정을 제어하는 제어부를 포함하는 기울기 각도 산출 장치
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