• 센서학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.114-121
• /
• 2017

This paper describes the design and fabrication of a three-axis force sensor with parallel plate beams (PPSs) for measuring the calf force while a patient with a walking assist robot is walking. Current walking assist robots can't measure the weight of the patient's leg and the robot's leg which required for robot control. So, the three-axis force sensor in the calf link is designed and manufactured, it is composed of a Fx force sensor, a Fy force sensor and a Fz force sensor. The three-axis force sensor was designed using by FEM(Finite Element Method), and fabricated using strain-gages. The characteristics experiment of the three-axis force sensor was carried out respectively. The test results indicated that the repeatability error and the non-linearity error of three-axis force sensor was less than 0.04% respectively. Therefore, the fabricated three-axis force sensor in the calf link can be used to measure the patient's calf force in the walking assist robot.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
• /
• pp.429-434
• /
• 2007

본 논문에서는 기울임 동작에 기반한 휴대기기 상의 사진 감상 UI를 제시하고 사용성을 평가한다. 기존의 기울임 입력 방식의 세가지 조작성 문제(overshooting, fluctuation, 부분 이미지 제시)를 개선하기 위하여, 사진 위치 및 기울임에 의존하는 사진 이동 제어 dynamics 모델을 제안한다. 본 시스템은 기울임 감지용 가속도 센서, 기울임에 의한 사진 이동 제어 dynamics 모델, 다중모달(시각, 청각, 촉각)을 통한 모델 상태 출력부로 구성된다. 센서 입력과 다중 모달 출력을 위하여, 삼성 MITs 4300 PDA의 배터리 팩을 개조하여 3축 가속도 센서와 진동 출력장치 (VBW32)를 장착하였다. 제안하는 시스템은 기존의 대표적인 사진 감상 입력 방법인 버튼과 iPod wheel과 비교하였다. 정량적 비교를 위하여 7명의 사용자에게 100장의 사진 중 20장을 차례로 검색하는 과제를 부여하면서 수집한 로그를 분석하였으며, 정성적인 비교를 위하여 설문 조사를 실시하였다. 실험 결과 제안한 방법이 기존 기울임 기반 dynamics에 비하여 overshooting 횟수를 30%, 사진간 이동 거리를 25%, 이동 시간을 17% 감소하였다. 또한 제안한 방법이 버튼과 유사한 조작성을 갖고 있으며, 버튼과 iPod보다 더욱 흥미성이 뛰어났다. 상업적으로 뛰어난 성공을 거둔 iPod이 다수의 overshooting 발생으로 실제로는 사용성이 떨어진다는 점이 예상치 못한 흥미로운 발견이었다.

• 태양에너지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.25-30
• /
• 1998

PTC용 태양추적장치는 최대 집열을 위하여 PTC를 항상 태양광이 입사되는 방향으로 일치시키기 위한 자동제어시스템이다. 본 연구는 마이크로프로세서를 사용하는 PTC용 1축 태양추적장치의 개발에 관한 것이다. 개발된 태양추적장치는 태양 위치를 판별하는 태양 센서와 DC 모터 위치제어기로 구성되어 있으며, 80c196KC를 사용하는 제어장치는 아날로그 입력 장치, 24V DC 서보모터제어기, 디지털 I/O로 구성되어 있다. 태양센서는 photodiode를 사용하여 제작되었으며, 태양센서의 법선 방향으로부터 ${\pm}50^{\circ}$ 이내에 위치하는 태양을 감지할 수 있도록 설계되었다. 본 연구에서 개발된 태양추적장치는 현재 한국에너지기술연구소에 설치되어 있는 PTC에서 사용되고 있으며, 태양추적 정확도에 관한 연구가 현재 진행되고 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.27-32
• /
• 2012

평형감각 측정은 물리 치료, 신경, 스포츠 의학 및 재활 의학 분야에서 광범위하게 사용된다. 본 논문은 평형감각 측정 및 재활 훈련 시스템의 개발을 제공한다. 이를 위해, 평형 보드의 아래 표면에 부착된 3축 가속도계 센서를 사용하여 프로토 타입 시스템을 개발하였다. 실험 결과, 시스템은 안정적으로 동작하고 측정자의 평형감각 정도를 잘 나타내었다. 또한 재활 훈련을 위해 다양한 패턴이 용이하게 추가될 수 있다. 이 시스템은 일상적인 평형감각 모니터링에 사용될 수 있으며, 훈련의 효율을 증대하는데 기여할 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
• /
• pp.249-251
• /
• 2021

본 논문에서는 노령층 인구가 도보시 일어날 수 있는 낙상상황을 텐서플로워를 이용하여 인지하기 위한 시스템에 대하여 소개한다. 낙상감지는 고령자의 몸에 착용한 가속센서 데이터에 대해서 텐서플로워를 이용하여 학습된 LSTM(long short-term memory)을 기반하여 낙상과 일상생활을 판별한다. 각각 7가지의 행동 패턴들에 대하여 학습을 실행하며, 4가지는 일상생활에서 일어나는 행동 패턴이고, 나머지 3가지는 낙상시의 패턴에 대하여 학습한다. 3축 가속도 센서의 가공하지 않은 데이터와 가공한 SVM(Sum Vector Magnitude)를 이용하여 LSTM에 적용해서 학습하였다. 이 두 가지 경우에 대해서 테스트한 결과 데이터를 혼합하여 학습하면 더 좋은 결과를 기대할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
• /
• pp.227-229
• /
• 2016

무인 항공기는 공중을 비행한다는 특성에 따라 추락할 경우 항공기뿐만 아니라 인명 및 재산피해를 동반할 가능성이 발생한다는 점에서 어떠한 환경에서도 정확한 제어가 가능한 하드웨어의 높은 신뢰성이 요구된다. 현재 무인 항공기 제어의 핵심은 비행 간 여러 외부 환경 변화 속에서도 기체의 중심을 잡아 불안정한 비행 및 추락을 방지하는 것이다. 본 연구는 무인항공기의 안정적인 비행을 돕는 하나의 관성 측정 장치를 이용한 기체의 중심을 잡는 기존 방식을 보완하여, 한 방향으로 장착되는 관성 측정장치를 역방향으로 장착하여, 두 개의 관성 측정 장치의 무인 항공기 기체가 가지는 가속도 3축, 자이로 3축에 대한 총 여섯 가지 센서 값을 이중으로 처리하는 시스템을 설계하여 무인 항공기의 주추락 원인 중 하나인 관성 측정 장치의 고장이나 전달되는 값의 오류로 인한 추락을 미연에 방지한다.

• 한국자기학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.35-40
• /
• 2010

NiFe/Cu/NiFe/IrMn 스핀밸브 박막소자에 대해 자화 용이축에 의존하는 형상 자기이방성을 조사하였다. Ta(5 nm)/NiFe(8 nm)/Cu(2.3 nm)/NiFe(4 nm)/IrMn(8 nm)/Ta(2.5 nm) 다층박막을 증착할 때 350 Oe의 자기장으로 인가한 자화 용이축을 폭 방향 또는 길이 방향으로 설정하여 $1\;{\mu}m\;{\times}\;18\;{\mu}m$의 소자를 제작하였다. 2단자 방법으로 소자의 자기저항 곡선으로부터 자장감응도를 측정하고 자화 용이축에 따른 형상 자기이방성을 비교하였다. 측정한 소자 길이 방향의 센싱전류와 고정층의 자화 용이축이 소자 폭방향 각도가 GMR-SV 소자를 바이오센서로 활용하는데 중요한 요인임을 확인하였다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.17-26
• /
• 2010

도로와 교량을 관리하고 유지보수 하는 일은 전 세계의 도로 관리자들에게는 중요한 문제이며, 차량 주행의 안전성을 확보하고 도로유지 비용의 증가를 막기 위하여 세계의 여러 나라에서 다양한 시책이 이루어지고 있다. 아시아에서도 이러한 유사한 노력을 해왔으며 최근에는 차량 중량에 대한 시책이 한국과 일본 등에서도 본격화 되고 있다. 본 연구에서는 이러한 여건에 기여하기 위해서 불균등 간격으로 막대 모양 센서(Piezo Quartz 방식)를 설치하여 높은 정확성으로 동적 축중량 계측을 가능하게 하는 기술을 개발하였으며, 실제 도로에서 축중량과 총중량 등의 계측 정확도를 평가하였다. 축중량과 총중량 등의 계측 정확도는 센서의 배치 수에 따라서 차이가 있다. 본 연구에서는 자동단속을 실현하기 위하여 총중량 계측 정확도의 오차범위를 ${\pm}5%$ 이하의 목표로 개발을 하여 8-point 계측 시스템에 의해 그 목표를 달성했다. 그러나, 이 시스템이 널리 이용되기 위해서는 용이하게 보급되어 질 수 있도록 적합한 시스템 규모로 사이즈를 소형화하는 것이 무엇보다 시급하다. 따라서, 계측의 정확성과 시스템 규모(계측점 수)와의 관계를 평가하였고, 최적의 계측점 수로써 3-point 측정을 제안하여 그 성능을 실제의 도로상에서 평가를 하였다. 또한, 본 연구에서는 대형 차량의 성능 향상에 따른 고속화에 대하여 평가 및 검토를 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제28권8호
• /
• pp.111-118
• /
• 2023

본 논문에서는 비행 시뮬레이터와 VR분야에서 사용될 수 있는 가속도 센서와 진동 센서를 적용한 와이파이 기반의 조이스틱을 제안한다. 비행시뮬레이터는 ICT 및 SW 응용분야에 속하는 기술로 항공기의 환경을 재현하는 시뮬레이션 환경을 제공한다. 비행시뮬레이터의 일반적인 조종 장치는 고정식으로 특정 장치에 부착되어 사용되어 사용자의 활동 영역의 한계성을 가진다. 본 논문에서는 자유로운 공간 활용성을 위하여 3차원 공간 조종 장치를 구현하였다. 또한, 제안하는 조종 장치는 기존 VR장비의 컨트롤러에 비해 정확하고 정교한 조종을 위하여 3축 센싱과 정보를 표시하는 디스플레이 및 와이파이 통신을 위한 보드를 설계하고 유니티 기반의 가상 환경을 구현하여 적용 가능성을 확인하였다. 구현된 장치는 통신 인터페이스를 통해 조종 장치가 정상적으로 동작하는 것을 확인하였으며, 게임 내 센싱 값과 구현된 보드에서 측정한 센싱 값이 일치하는 것을 확인하였다. 연구의 결과물은 비행시뮬레이터 외에도 VR 및 다양한 메타버스 관련 콘텐츠에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.1-9
• /
• 2012

고령화 사회에 진입하면서, 고령자 사고 중 낙상이 차지하는 비율은 연령의 증가에 따라 높아지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 고령자의 인체 활동 중 에너지 소비 추정 및 낙상의 유무를 판별하기 위하여 단일 칩으로 구성된 3축 가속도 센서와 다채널을 고려한 2.4GHz대역의 RF 칩을 이용하여 설계하였다. 제안하는 시스템은 인체 활동을 측정할 수 있는 신호 측정부와 RF통신부로 구성되어 있으며, 인체 활동 측정부는 인체 활동 중 소비된 에너지를 추정하고 고령자의 낙상 상태를 파악하기 위한 것으로 3축 가속도 센서를 활용하여 센서의 신호를 분석함으로써 인체 활동 및 낙상의 유무를 판별한다. RF통신부는 nRF24L01p로 구현하고, 프로세서는 저전력 8bit 마이크로 컨트롤러인 ATmega88로 구성한다. 에너지 소비를 추정한 결과 트레드밀과 비교시 제안하는 시스템과 7.8%의 오차를 보여 인체 활동 중 에너지 소비를 추정할 수 있는 가능성을 제시하였다. 인체활동과 낙상 검출을 위한 모니터링은 신호 벡터크기(Signal Vector Magnituge, SVM) 및 신호 크기 범위(Signal Magnitude Area, SMA)의 임계값으로 판별하며 무구속적 측정에 의한 판단이 가능하도록 구성하였다.