• Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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• 2009.05a
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• pp.88-92
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• 2009

본 논문에서는 시선인식을 이용한 지능형 휠체어 시스템에 대해 설명한다. 지능형 휠체어는 초음파센서를 이용하여 전동휠체어가 장애물을 감지하여 회피할 수 있게 하고, 조이스틱을 움직이기 힘든 중증 장애인을 위해 시선인식 및 추적을 이용하여 전동휠체어를 움직일 수 있게 하는 인터페이스를 제안한다. 지능형 휠체어는 시선인식 및 추적 모듈, 사용자 인터페이스, 장애물 회피 모듈, 모터 제어 모듈, 초음파 센서 모듈로 구성된다. 시선인식 및 추적 모듈은 적외선 카메라와 두개의 광원으로 사용자 눈의 각막 표면에 두 개의 반사점을 생성하고, 중심점을 구한 뒤, 동공의 중심점과 두 반사점의 중심을 이용하여 시선 추적을 한다. 시선이 응시하는 곳의 명령어를 사용자 인터페이스를 통해서 하달 받고, 모터 제어 모듈은 하달된 명령과 센서들에 의해 반환된 장애물과의 거리 정보로 모터제어보드에 연결되어 있는 두 개의 좌우 모터들을 조종한다. 센서 모듈은 전등휠체어가 움직이는 동안에 주기적으로 센서들로부터 거리 값을 반환 받아 벽 또는 장애물을 감지하여 장애물 회피 모듈에 의해 장애물을 우회 하도록 움직인다. 제안된 방법의 인터페이스는 실험을 통해 시선을 이용하여 지능형 휠체어에 명령을 하달하고 지능형 휠체어가 임의로 설치된 장애물을 효과적으로 감지하고 보다 정확하게 장애물을 회피 할 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2012.05a
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• pp.245-247
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• 2012

지능형 휠체어 구현에 있어 초음파 센서의 배열은 전동휠체어가 장애물을 감지할 수 있는 능력을 결정한다. 따라서 본 논문에서는 지능형 휠체어의 초음파 센서의 효과적인 배열 방법을 제안하고 실험을 통하여 검증한다. 초음파 센서 모듈은 총 10개의 4개 세트로 구성되어 있다. 전동 휠체어의 전방, 좌, 우측에는 각각 3개의 센서를 48도씩 중첩되게 겹쳐 하나의 세트로 구성하고, 후방에는 하나의 센서를 구성한다. 제안된 방법의 센서 배열은 실험을 통해 지능형 휠체어가 임의로 설치된 장애물을 효과적으로 감지하고 보다 정확하게 장애물을 회피 할 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.04a
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• pp.15-18
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• 2009

지능형 휠체어 구현에 있어 초음파 센서의 배열은 전동휠체어가 장애물을 감지할 수 있는 능력을 결정한다. 따라서 본 논문에서는 지능형 휠체어의 장애물 감지를 위한 초음파 센서의 효과적인 배열 방법을 제안한다. 초음파 센서 모듈은 총 10개의 4개 세트로 구성되어 있다. 전동 휠체어의 전방, 좌, 우측에는 각각 3개의 센서를 48도씩 중첩되게 겹쳐 하나의 세트로 구성하고, 후방에는 하나의 센서를 구성한다. 지능형 휠체어는 사용자 인터페이스, 장애물 회피 모듈, 모터 제어 모듈, 초음파 센서 모듈로 구성된다. 사용자 인터페이스는 정해진 명령을 하달 받고, 모터 제어 모듈은 하달된 명령과 센서들에 의해 반환된 장애물과의 거리 정보로 모터제어보드에 연결되어 있는 두 개의 좌우 모터들을 조종한다. 센서 모듈은 전동휠체어가 움직이는 동안에 주기적으로 센서들로부터 거리 값을 반환 받아 벽 또는 장애물을 감지하여 장애물의 위치를 사용자 인터페이스를 통해서 알려 주고, 또한 장애물 회피 모듈에 의해 장애물을 우회 하도록 움직인다. 제안된 방법의 센서 배열은 실험을 통해 지능형 휠체어가 임의로 설치된 장애물을 효과적으로 감지하고 보다 정확하게 장애물을 회피 할 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.12a
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• pp.211-214
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• 2002

본 연구에서는 지체 부자유자들이 가장 많이 사용하는 전동형 휠체어를 이용하여, 조이스틱과 음성인식 모듈을 전동 휠체어에 부착하고 여기에 인공지능 기법을 적용하여 조이스틱과 음성인식 의해 휠체어를 제어하였으며, 각 휠체어의 각 부분을 모듈별로 구성하여 제작하였다. 그리고 조이스틱으로 휠체어를 제어하지 않고 음성인식으로 만 휠체어를 제어 동작했을 경우에 휠체어가 주행중에 장애물이 주행 경로 상에 갑자기 나타났을 때 장애물에 대해 즉시 정지하거나 회피하지 못할 경우가 발생하게 된다. 그래서 전동휠체어의 앞면과 됫면에 초음파 센서를 부착하여 갑자기 장애물이 나타났을 때 전동휠체어가 장애물에 대해 지능적으로 정지하거나 회피 할 수 있도록 퍼지이론을 적용하여 장애물에 대해서 지능적인 동작이 가능하도록 하였다.

• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.5 no.1
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• pp.103-110
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• 2011

In this paper, we propose a gaze recognition interface for smart wheelchair. The gaze recognition interface is a user interface which recognize the commands using the gaze recognition and avoid the detected obstacles by sensing the distance through range sensors on the way to driving. Smart wheelchair is composed of gaze recognition and tracking module, user interface module, obstacle detector, motor control module, and range sensor module. The interface in this paper uses a camera with built-in infra red filter and 2 LED light sources to see what direction the pupils turn to and can send command codes to control the system, thus it doesn't need any correction process per each person. The results of the experiment showed that the proposed interface can control the system exactly by recognizing user's gaze direction.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.36 no.2
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• pp.161-168
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• 2009

In this paper, we develop an Intelligent Wheelchair(IW) control system for the people with various disabilities. The aim of the proposed system is to increase the mobility of severely handicapped people by providing an adaptable and effective interface for a power wheelchair. To facilitate a wide variety of user abilities, the proposed system involves the use of face-inclination and mouth-shape information, where the direction of an Intelligent Wheelchair(IW) is determined by the inclination of the user's face, while proceeding and stopping are determined by the shape of the user's mouth. To analyze these gestures, our system consists of facial feature detector, facial feature recognizer, and converter. In the stage of facial feature detector, the facial region of the intended user is first obtained using Adaboost, thereafter the mouth region detected based on edge information. The extracted features are sent to the facial feature recognizer, which recognize the face inclination and mouth shape using statistical analysis and K-means clustering, respectively. These recognition results are then delivered to a converter to control the wheelchair. When assessing the effectiveness of the proposed system with 34 users unable to utilize a standard joystick, the results showed that the proposed system provided a friendly and convenient interface.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.22 no.1
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• pp.89-94
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• 2022

With the recent acceleration of an aging society, the use of wheelchairs is increasing, and wheelchair accidents are also increasing. However, despite this situation, the domestic wheelchair market is lacking in deveolpment of additional functions to prevent wheechair collisions and falls. Therefore, this paper aims to design and implement intelligent smart wheelchairs equipped with functions such as stair wheels and automatic illumination sensor headlights that allow wheelchairs to automatically avoid obstacles, notify interlocking applications when falls are detected. Accordingly, it is expected to increase the convenience of wheelchair users and prevent frequent wheelchair accidents.

• Journal of Digital Contents Society
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• v.19 no.8
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• pp.1507-1514
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• 2018

The purpose of this study was to propose a functional improvement solution of integrated control board for safe driving of Smart electric wheelchair for a single person. In the case of existing electric wheelchair products in Korea and elsewhere, safety-related functions or devices are not included in many cases. Therefore, the incidence of electric wheelchair-related accidents is continuously increasing in the current situation in which the elderly and the disabled people have been continuously increased. However, currently only high and middle-priced products are equipped with basic safety devices in electric wheelchairs, so low-priced products require safety related functions. Therefore, sensing obstacles that the user can not recognize while moving an electric wheelchair and detecting automatically the terrain change to control the motor by developing a smart control platform. This provides an integrated control board that can be applied to various electric wheelchairs for more stable driving.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.14 no.4
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• pp.91-100
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• 2009

In this paper, we propose autonomous intelligent wheelchair system which recognize the commands using the gaze recognition and avoid the detected obstacles by sensing the distance through range sensors on the way to driving. The user's commands are recognized by the gaze recognizer which use a centroid of eye pupil and two reflection points extracted using a camera with infrared filter and two infrared LEDs. These are used to control the wheelchair through the user interface. Then wheelchair system detects the obstacles using 10 ultrasonic sensors and assists that it avoid collision with obstacles. The proposed intelligent wheelchair system consists of gaze recognizor, autonomous driving module, sensor control board and motor control board. The gaze recognizer cognize user's commands through user interface, then the wheelchair is controled by the motor control board using recognized commands. Thereafter obstacle information detected by ultrasonic sensors is transferred to the sensor control board, and this transferred to the autonomous driving module. In the autonomous driving module, the obstacles are detected. For generating commands to avoid these obstacles, there are transferred to the motor control board. The experimental results confirmed that the proposed system can improve the efficiency of obstacle avoidance and provide the convenient user interface to user.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2009.02a
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• pp.552-557
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• 2009

In this paper, we propose hybrid navigation system, for obstacle detection and avoidance in Intelligent wheelchairs (IWs). To robustly detect obstacles and avoid them on various environments, hybrid navigation system combines both range-sensor and camera information. For this, 10 range-sensors (2 ultrasonic and 8 infra-red sensors) and CCD camera are used. Through processing the informations obtained from those sensors, our system can detect obstacles with various sizes and shapes, and then avoid them. To assess the effectiveness of the proposed hybrid navigation system, it was tested on complex environments including various obstacles, then the results showed the potential of our system as mobility aids for disabled people.