• 재활복지공학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.199-206
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• 2016

대부분의 한국인은 오랜 좌식생활 때문에 팔자 걸음이나 안짱 걸음을 걷는 경우가 많고, 오늘날에는 보행 중 스마트폰 사용으로 인하여 올바른 자세의 보행이 더욱 어려워지고 있다. 본 연구는 현대 한국인의 걸음 실태를 쉽게 분석하고 사용자로 하여금 이를 알 수 있도록 하는 간편한 시스템을 구현하는 데 목적이 있다. 본 연구는 보행 유형을 분류하기 위하여 3축 가속도 센서와 족압 감지 시스템을 활용한 보행 모니터링 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 걸을 때 발생하는 발의 압력(foot pressure)과, 상반신의 기울어진 정도를 각각 압력 센서(pressure sensor)와 3축 가속도계(3-axis accelerometer)를 통해 걷는 자세의 데이터를 취득할 수 있다. 이를 통해 몇 가지 보행 유형과 센서 데이터 간의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 상체 자세 판별에는 통계적 모수인 제곱평균제곱근과 표준편차가, 보행 유행 판별에는 k-최근접 이웃 알고리즘이 적합하다는 사실을 확인하였다. 고안된 시스템은 저비용의 의학, 체육 분야에 응용될 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.355-356
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• 2018

본 연구에서는 드론 기술을 응용한 부력조형물의 수평 및 수직 자세제어에 관한 연구를 수행 하였다. 기존의 공중부양 조형물은 헬륨 Gas를 이용한 애드벌룬이 대표적으로 로프를 이용한 단순한 공중부양 조형물이었다. 본 연구에서는 이러한 공중부양 조형물에 로프를 없애고 드론 기술을 응용한 프로펠러로 공중부양 조형물의 자세를 제어하는 방법을 연구하였다. 시스템 구성은 단일 제어기로서의 역할보다 시스템 구성요소로서의 역할이 매우 중요해지므로 조형물의 제어시스템, 다양한 센서등의 연동되어지는 전체의 제어기로 확장시켜 사용되는 퓨전 시스템의 방향으로 구성하였다. 부력조형물의 수평 및 수직제어를 위하여 사용된 센서는 2축의 자이로센서와 3축의 가속도센서를 사용하였다. 프로펠러와 연결된 BLDC모터를 효율적으로 제어하기 위한 알고리즘으로 PI 알고리즘을 이용하였다. 시스템의 성능 향상을 위한 효율적인 동적 작업부하 균등화와 시스템 자원인 CPU와 메모리를 효율적으로 사용하여 고성능 컴퓨팅 시스템의 처리량을 최소화하고, 센싱 및 제어의 수행시간을 최소화하였다. 본 연구에서는 PI 알고리즘을 시스템에 적용하여 응답특성 실험을 행한 결과 시뮬레이션에 의한 응답 결과와 잘 일치하였으며 그 유용성이 검증하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.253-260
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• 2008

최근 핸드폰, PDA 등에서 가속도센서를 이용한 연구가 많이 증가하고 있다. 본 논문에서는 3축 가속도센서를 이용해 사람이 보행 시 발생하는 데이터를 취득하여 사람의 걸음 수를 계산해 내는 알고리즘과 활동량을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 UI 시스템을 개발하였다. 걷기, 제자리 걷기, 뛰기, 천천히 걷기 등의 각 상황별 걸음 수를 정밀하게 측정하기 위해 적응적인 임계값을 사용하는 보행 횟수 검출 알고리즘을 제안하였다. 또 이러한 알고리즘에 의해 얻은 보행 횟수를 이용해서 활동량으로 환산하고 UI화면에 실시간으로 보임으로써 정량화된 활동량으로 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. 실험결과 제안한 보행 횟수 검출 알고리즘이 에너지 기반의 기존의 고정 임계값을 이용하는 알고리즘 보다 $5{\sim}10%$ 정확도가 높은 결과 값을 얻을 수 있었으며 특히, 천천히 걷기에서 정확도가 높아진 것을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2546-2548
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• 2005

본 논문에서는 무인항공기의 비행제어시스템 개발 및 성능분석을 위한 HILS(Hardware-in-the-Loop-Simulation) 시스템의 구축을 제안한다. 제안한 HILS 시스템은 실시간 시뮬레이션 컴퓨터(dSPACE DS1005), 3축 모션테이블, 자세 센서, 지상통제장치(GCS; Ground Control Station), 비행제어컴퓨터(FCC; Flight Control Computer)로 구성된다. 실제 신호와 유사한 신호를 발생시키기 위한 실시간 시뮬레이션 컴퓨터는 dSPACE가 담당하며, 이 신호는 비행운동을 재현을 위한 3축 모션테이블을 동작시키게 된다. 모션테이블 상에 위치하는 자세센서 값과 GCS의 명령은 FCC의 입력으로 사용된다. 구현된 HILS 시스템을 이용하여 UAV의 제어알고리즘 및 자세센서 성능 검증을 수행하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.495-496
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• 2013

본 논문에서는 패치형 3축 가속도 센서와 스마트 디바이스를 활용하여 유산소 운동에 따라 가속도 센서를 통해 얻은 데이터의 특징을 분석하고 유산소 운동을 분류하는 모바일 시스템을 설계하였다. 제안하는 시스템을 이용하여 사용자가 하고 있는 유산소 운동을 스마트 디바이스에서 실시간으로 분류하고 분류된 운동에 따라 운동 횟수와 사용자의 움직임을 분석하여 사용자에게 편의성과 운동 정보를 제공 할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권4호
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• pp.40-46
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• 2006

위성기술의 비약적 발달에 따라서 설계 및 제작에 소용되는 비용은 저렴하지만 신뢰도가 높은 인공위성 자세제어 시스템 개발이 요구되고 있다. 본 연구는 이러한 요구를 만족시키기 위해 반작용휠에 의한 모멘텀 바이어스 벡터가 임의의 방향(태양 방향)을 지향하고 안정화되는 위성시스템을 제시하였다. 위성 시스템에서 고장 가능성이 가장 적은 자기장 센서, 저정밀 태양센서 및 자기토커를 센서와 구동기로 사용하였으며, 고전적 선형 제어방법에 의해 2축 제어하는 제어시스템 설계방법을 제시하였다. 제어기는 PD 형태의 간단한 제어기가 사용되었고, 선형화된 위성시스템에 대한 PD 제어기 설계방법이 적절한 가정과 함께 제시되었다. 제시된 제어기 설계방법에 의해 설계된 폐루프 시스템의 장기 안정성 검증을 위해서 비선형 시뮬레이션 방법을 사용하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권7호
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• pp.643-651
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• 2015

Multi-axis magnetic and accelerometer sensor are widely used in consumer product such as smart phones. The vector output of multi-axis sensors have errors on each axis such as offset error, scale error, non-orthogonality. These errors cause many problems on the performance of the applications. In this paper, we designed the effective inline compensation algorithm for calibrating of 3 axis sensors using ellipsoid for mass production of multi-axis sensors. The outputs with those kinds of errors can be modeled by ellipsoid, and the proposed algorithm makes sequential mappings of the virtual ellipsoid to perfect sphere which is calibrated function of the sensor on three-dimensional space. The proposed calibrating process composed of four main stages and is very straightforward and effective. In addition, another imperfection of the sensor such as the drift from temperature can be easily inserted in each mapping stage. Numerical simulation and experimental results shows great performance of the proposed compensation algorithm.

• 정보처리학회논문지D
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• 제18D권2호
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• pp.143-148
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• 2011

본 논문에서는 3축 가속도 센서를 소형 디바이스(활동량 측정기)로 구성하고 이를 사람의 신체에 착용하고 사람이 보행 시 발생하는 가속도 센서의 Raw 데이터 출력 값을 획득하여 실시간 활동량으로 변환하고 모니터링 할 수 있는 활동량 측정기와 알고리즘을 개발하였다. 피험자 59명을 대상으로 트레드밀(Treadmill)에서 호흡가스대사분석기(K4B2), Actical 그리고 본 연구에서 개발된 활동량 측정기를 착용 후 36분 동안 테스트 프로토콜에 따라 다양한 속력의 걸음(느리게 걷기, 걷기, 빠르게 걷기, 천천히 뛰기, 뛰기, 빠르게 뛰기)에 대해서 실험을 하였다. 가속도 센서의 출력 데이터와 피험자 정보를 이용하여 에너지소비량(Energy Expenditure :EE)을 추정하는 회귀식을 도출하였으며 이는 실험시 같이 착용한 Actical보다 제안하는 활동량 변환 알고리즘의 성능이 1.61% 향상 되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.135-140
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• 2021

본 논문은 3축 가속도센서를 이용한 사고를 방지하기위한 시스템 설계에 관한 연구이다. 전원 공급단에 스위칭 파워 FET를 구성하였고, 전원 공급장치는 DC-DC, 레귤레이터, LDO를 설계하였다. 전원 문제를 한번에 해결하기 위해 2원화를 하였으며, 3축 가속도 센서를 설계하여 움직임 정보를 추출하여 안전하게 사고를 예방할 수 있도록 설계하였다. 마이크로프로세서는 I2C, UART 통신 포트를 통해 통신할 수 있도록 하였으며, J-LINK를 통해 디버깅 할 수 있도록 하였다. 가속도 센서 데이터 측정결과 30° 이상의 각도의 움직임을 감지했을 때 정상적으로 사고 방지를 위해 전원이 차단되는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권3호
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• pp.47-54
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• 2007

This paper describes the development of the intelligent gripper with two 3-axis force sensor that can measure forces Fx, Fy, Fz simultaneously, for stably grasping an unknown object. In order to grasp an unknown object using an intelligent gripper softly, it should measure the force in the gripping direction and the force in the gravity direction, and perform the force control using the measured farces. Thus, the intelligent gripper should be composed of 3-axis force sensor that can measure forces Fx, Fy, Fz at the same time. In this paper, the intelligent gripper with two 3-axis force sensor was manufactured and its characteristic test was carried out. The fabricated gripper could grasp an unknown object stably. Also, the sensing element of 3-axis force sensor was modeled and designed with five parallel-plate beams, and 3-axis force sensor for the intelligent gripper was fabricated. The characteristic test of the made sensor was carried out.