• 제목/요약/키워드: Contactless sensing

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Nondestructive Contactless Sensing of Concrete Structures using Air-coupled Sensors

  • Shin, Sung-Woo;Hall, Kerry S.;Popovics, John S.
    • International Journal of Safety
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    • 제7권2호
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    • pp.17-22
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    • 2008
  • Recent developments in contactless, air-coupled sensing of seismic and ultrasonic waves in concrete structures are presented. Contactless sensing allows for rapid, efficient and consistent data collection over a large volume of material. Two inspection applications are discussed: air-coupled impact-echo scanning of concrete structures using seismically generated waves, and air-coupled imaging of internal damages in concrete using ultrasonic tomography. The first application aims to locate and characterize shallow delamination defects within concrete bridge decks. Impact-echo method is applied to scan defected concrete slabs using air coupled sensors. Next, efforts to apply air-coupled ultrasonic tomography to concrete damage imaging are discussed. Preliminary results are presented for air-coupled ultrasonic tomography applied to solid elements to locate internal defects. The results demonstrate that, with continued development, air-coupled ultrasonic tomography may provide improved evaluation of unseen material defects within structures.

저비용 음압센서를 이용한 콘크리트 구조물에서의 비접촉 Impact-Echo 기반 손상 탐지 (Non-contact Impact-Echo Based Detection of Damages in Concrete Slabs Using Low Cost Air Pressure Sensors)

  • 김정수;이창준;신성우
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.171-177
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    • 2011
  • 본 논문에서는 비접촉식 충격-반향 기법을 이용한 콘크리트 구조물의 손상 탐지에 있어서 비용 효율성을 높이기 위한 다이나믹 마이크로폰의 적용 가능성에 대하여 알아보았다. 박리 손상이 인공적으로 모사된 콘크리트 슬래브 실험체에 대하여 비접촉 충격-반향 실험을 다이나믹 마이크로폰을 이용하여 수행하였으며 저비용 센서 시스템의 손상 탐지 성능을 분석하였다. 실험 결과 다이나믹 마이크로폰으로 의미있는 신호의 측정이 가능하며, 또한 콘크리트의 박리 손상도 고성능 음압 센서만큼 명확하게 검출 가능하다는 것을 알 수 있었다.

A Contactless Power Supply for a DC Power Service

  • Kim, Eun-Soo;Kim, Yoon-Ho
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제1권4호
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    • pp.483-491
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    • 2012
  • It is expected that, in the future, DC power service will be widely used for photovoltaic home power generation systems, since DC consuming devices are ever increasing. Instead of using multiple converters to convert DC to AC and then AC to DC, the power service could solely be based on DC. This would eliminate the need for converters, reducing the cost, complexity, and possibly increasing the efficiency. However, configuration of direct DC power service with mechanical contacts can cause spark voltage or an electric shock when the switch is turned on and off. To solve these problems, in this paper, a contactless power supply for a DC power service that can transfer electric power produced by photovoltaics to the home electric system using magnetic coupling instead of mechanical contacts has been proposed. The proposed system consists of a ZVS boost converter, a half-bridge LLC resonant converter, and a contactless transformer. This proposed contactless system eliminates the use of DC switches. To reduce the stress and loss of the boost converter switching devices, a lossless snubber with coupled inductor is applied. In this paper, a switching frequency control technique using the contactless voltage sensing circuit is also proposed and implemented for the output voltage control instead of using additional power regulators. Finally, a prototype consisted of 150W boost converter has been designed and built to demonstrate the feasibility of the proposed contactless photovoltaic DC power service. Experimental results show that 74~83% overall system efficiency is obtained for the 10W~80W load.

와전류(eddy-current)방법에 의한 비접촉 전기비저항 측정기술 개발 (The measurement for contactless eddy-current conductivity on Si wafer)

  • 박진습;유권상;류제천;유광민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.991-993
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    • 1999
  • The method of measurement for contactless eddy-current conductivity using magnetic dipole field theory was suggested by M.C Chen[1], which calculate the eddy-current caused by exciting coil with Faraday's induction law. In this work, we have developed the apparatus for contactless measurement of conductivity or resistivity with the dipole field theory. The resistivity can be measured from several to a dozen $m{\Omega}{\cdot}cm$ range within maximum 30% error. At the high resistivity range above $100{\Omega}{\cdot}cm$, the standard deviation of measurement was very large as the induced voltage of sensing coil is small so it was difficult to measure the value precisely.

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비대면 체육 교육을 위한 실감 콘텐츠 개발 사례 (A Case Study on Tangible Contents Development for Contactless Physical Education)

  • 은광하;허영
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.47-57
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    • 2022
  • 포스트 코로나 이후 스포츠, 체육, 피트니스 등의 언텍트 환경기반 서비스가 확장되면서 VRAR 기술이 접목된 실감 콘텐츠의 요구가 확대되고 있다. 주요한 핵심기술은 센서기술을 통한 이용자 실감 데이터 제공 및 분석, 동작 인식 센서를 통한 이용자 신체 움직임 감지 및 신체 골격 포인트 지점의 실시간 측정, 다중접속 실시간 영상, AI 트레이닝 등의 다양한 기술이 활용되고 있다. 이에 본 연구는 실내기반 비대면 환경의 체육, 스포츠, 피트니스 등에 필요한 실감 콘텐츠에 관한 개발 사례 연구로 동작 인식 센서기술을 활용하여 실감 콘텐츠 개발에 필요한 측정평가 기획접근을 통하여 신체측정 실감 콘텐츠 개발 사례를 제시하였다. 실감 콘텐츠 기획은 테스트를 통해서 측정평가 기능을 활용할 수 있는 범위 안에서 전문가의 자문내용을 바탕으로 측정평가 항목을 수립하였고 실감 콘텐츠의 평가 측정 요소로 반영하여 개발에 적용하였다. 해당 연구는 스포츠 및 체육 교육 분야의 비대면 실감 콘텐츠 연구의 참고사례 및 해당 콘텐츠를 개발하고자 하는 산업체의 기획접근 참고내용으로 활용될 수 있다.

Occupancy 센서와 도플러 Radar를 이용한 침상 모니터링 시스템 (Bed Side Monitoring System using Occupancy Sensor and Doppler Radar)

  • 강병욱;유선국
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.382-390
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    • 2018
  • A major accident occurring on the bed is falls that occur during at times when the care of nurses or protectors is inadequate, which is fatal to patients or the elderly. In particular, Enuresis or sleepiness caused by sleep apnea increases the risk of falls. Therefore, it is very important to detect falls and sleep apnea of patients without infringing privacy in the bed to patient's safety and accident prevention. In this paper, we reviewed the technologies developed for bed monitoring and implemented a non-intrusive monitoring system. The Occupancy Sensor allows the temperature of the bed and surrounding area to be extracted to enable track of the patient's motion. The Doppler Radar detects the patient's movements at normal times and the respiration state when patients have no movement during sleeping. It is specially designed for real-time monitoring of falling and respiration during sleeping through contactless multi-sensing while solving patient's privacy problems.

Electrode Characteristics of Non-contact Electrocardiographic Measurement

  • Mathias, Dakurah Naangmenkpeong;Kim, Sung-Il;Park, Jae-Soon;Joung, Yeun-Ho;Choi, Won Seok
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제16권1호
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    • pp.42-45
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    • 2015
  • The ability to take electrocardiographic measurements while performing our daily activities has become the people-choice for modern age vital sign sensing. Currently, wet and dry ECG electrodes are known to pose threats like inflammations, allergic reactions, and metal poisoning due to their direct skin interaction. Therefore, the main goal in this work is to implement a very small ECG sensor system with a capacitive coupling, which is able to detect electrical signals of heart at a distance without the conductive gel. The aim of this paper is to design, implement, and characterize the contactless ECG electrodes. Under a careful consideration of factors that affect a capacitive electrode functional integrity, several different sizes of ECG electrodes were designed and tested with a pilot ECG device. A very small cotton-insulated copper tape electrode ($2.324cm^2$) was finally attained that could detect and measure bioelectric signal at about 500 um of distance from the subject's chest.

Factors affecting real-time evaluation of muscle function in smart rehab systems

  • Hyunwoo Joe;Hyunsuk Kim;Seung-Jun Lee;Tae Sung Park;Myung-Jun Shin;Lee Hooman;Daesub Yoon;Woojin Kim
    • ETRI Journal
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    • 제45권4호
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    • pp.603-614
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    • 2023
  • Advancements in remote medical technologies and smart devices have led to expectations of contactless rehabilitation. Conventionally, rehabilitation requires clinicians to perform routine muscle function assessments with patients. However, assessment results are difficult to cross-reference owing to the lack of a gold standard. Thus, the application of remote smart rehabilitation systems is significantly hindered. This study analyzes the factors affecting the real-time evaluation of muscle function based on biometric sensor data so that we can provide a basis for a remote system. We acquired real clinical stroke patient data to identify the meaningful features associated with normal and abnormal musculature. We provide a system based on these emerging features that assesses muscle functionality in real time via streamed biometric signal data. A system view based on the amount of data, data processing speed, and feature proportions is provided to support the production of a rudimentary remote smart rehabilitation system.

정전용량 센서와 아날로그 멀티플렉서를 이용한 엘리베이터용 비접촉 버튼 (Touchless Buttons for Elevators using a Capacitance Sensor and Analog Multiplexers)

  • 이지영;정광현;김주성;이동호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.228-233
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    • 2024
  • 근래의 코로나 시대로 인해 접촉에 의한 감염을 방지하기 위해 다양한 방법들을 강구하고 있다. 그중 생활 속에서 많은 접촉이 일어나고 있는 엘리베이터에서의 감염 방지를 위해 비접촉 버튼을 개발하였다. 본 연구에서는 능동 차폐(active shield) 방식의 정전용량(capacitance) 센서를 이용하여 손가락이 접근했을 때의 커패시턴스 변화를 감지한다. 정전 전력 소모(static power consumption)가 없으며, 아날로그 멀티플렉서를 사용하여 일정 시간마다 돌아가면서 버튼을 센싱 하는 방식을 사용하여 상대적으로 가격이 비싼 센서칩을 하나만 사용하였다. 엘리베이터 버튼뿐만 아니라 터치 버튼, 자동문 등 일상에서 많은 사람들이 접촉하는 버튼을 높은 비용 추가 없이 대체 가능하다.

모바일 센싱 기반의 일상생활에서 비접촉에 의한 수면 모니터링 (Sleep Monitoring by Contactless in daily life based on Mobile Sensing)

  • 서정희
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.491-498
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    • 2022
  • 우리의 일상생활에서 양질의 수면은 행복 지수와 밀접한 관계가 있다. 사람들은 수면 장애를 만성 질환으로 인식하든 아니든 많은 어려움을 호소하고 있으며 일상생활에서 수면 중에 호흡 곤란을 경험하는 경우가 종종 발생한다. 수면 중에 호흡 관련 장애를 자동으로 인식하는 것은 매우 중요하나 현실적으로 매우 어렵다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 가정에서 건강관리를 위해 모바일 기반의 비접촉 수면 모니터링을 제안한다. 수면 중 호흡 신호는 스마트 폰의 소리 센서를 이용하여 호흡 신호를 수집하고, 신호의 특징을 추출, 호흡의 주파수, 진폭, 호흡의 주기, 호흡의 패턴을 분석한다. 모바일 건강이 모든 문제를 해결하지는 못하나 개인의 건강 상태의 조기 발견과 지속적인 관리를 목적으로 하고, 일반 가정의 침실에서 스마트 폰으로 추가 센서 없이 수면 중에 호흡과 같은 생리학적 데이터 모니터링의 가능성을 보여준다.