• 전기학회논문지
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• 제59권6호
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• pp.1150-1158
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• 2010

In this paper, a new reliable portable activity monitoring device implemented with the buddhist-style bowing activity and walking step detection algorithm, is presented. In order to monitor the bowing and walking activities, miniaturized 3-axis accelerometer sensor with the sensitivity of 800 mV/g was used. After initial signal conditioning, vector magnitude of accelerometer signals was calculated. Syntactic peak detection method was used in order to feature points. All signal processing algorithms were implemented in ultra-low power microcontroller MSP430 with double precision floating point arithmetic. For evaluation, 19 young man($24.22\pm5.22$ yrs) and woman($22.28\pm2.72$ yrs) were involved. The accuracy of the proposed algorithms were 98.91 %($\pm0.011$) for walking step detection and 98.25 %($\pm0.023$) for buddhist-style bowing activity. Comparing to the commercialized pedometer accuracy, 87.1 %($\pm0.058$), the proposed walking step detection algorithms show more reliable accuracy.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.551-554
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• 2001

A necessity of remote control robots or various searching robots etc. that accomplish works given instead of human under long distance and extreme environment such as volcano, universe, deep-sea exploration and nuclear power plant etc. is increasing, and so the development and the research regarding these mobile robots are actively progressing. The wheel mobile robot or the track mobile robot have a sufficient energy efficiency under this en, but also have a lot of limits to accomplish works given which are caused from the restriction of mobile ability. Therefore, recently many researches for the walking robot with superior mobility and energy efficiency on the terrain, which is uneven or where obstacles, inclination and stairways exist, have been doing. The research for these walking robots is separated into fields of mechanism and control system, gait research, circumference environment and system condition recognition etc. greatly. It is a research field that the gait research among these is the centralist in actual implementation of walking robot unlike different mobile robots. A research field for gait of walking robot is classified into two parts according to the nature of the stability and the walking speed, static gait or dynamic gait. While the speed of a static gait is lower than that of a dynamic gait, a static gait which moves the robot to maintain a static stability guarantees a superior stability relatively. A dynamic gait, which make the robot walk controlling the instability caused by the gravity during the two leg supporting period and so maintaining the stability of the robot body spontaneously, is suitable for high speed walking but has a relatively low stability and a difficulty in implementation compared with a static gait. The quadruped walking robot has a strong point that can embody these gaits together. In this research, we will develope an autonomous quadruped robot with an asaptibility to the environment by selectry appropriate gait, element such as duty factor, stride, trajectory, etc.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제13권3호
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• pp.569-578
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• 2001

The purpose of the present study was to examine the functional recovery of the crushed sciatic nerve of rats after low-power laser irradiation applied to the corresponding segments of the spinal cord. After a crushed injury on the left sciatic nerve in rats. low-power laser irradiation was applied transcutaneously to corresponding segments of the spinal cord immediately after suture the wound by using 2000 mW, 2000Hz, 830 nm CaAIAs(Gallium-aluminum-arsenide) semiconductor diode laser. The laser treatment was performed with 10 minutes daily for 4 successive weeks. Functional recovery was evaluated per weekly following injury by sciatic function index(SFI),using data obtained by walking track analysis. For four weeks after crush injury, experimental group had significantly greater functional improvement than control group(${\alpha}$=0.05). In a experimental group, SFI was significantly increased for three weeks, but control group not increased for two weeks. This study suggests that low-power laser irradiation applied directly to the spinal cord can improve functional recovery of the crushed sciatic nerve in rats.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.141-145
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• 2024

근피로로 인해 운동단위들의 모집과 발화율이 감소하므로 근전도 전력스펙트럼이 낮은 주파수로 전이되는 스펙트럼 압축을 나타나며 이로 인해 중앙주파수가 낮아진다. 그러나 중앙주파수의 변화는 저주파수 대역의 크기 변화보다 상대적으로 미약한 변화를 보인다. 본 연구에서는 이미 제안된 주파수 대역의 범위 중에서 대퇴이두근의 스펙트럼 피로지수로서 적당한 주파수 대역의 범위를 통계적으로 선택하고자 한다. 실험에 참여한 피검자의 수는 12명이며, 4.5 km/h의 속도로 트레드밀 보행시 대퇴이두근의 근전도를 측정하였다. 근전도의 중앙주파수를 기준으로 저역 및 고역 주파수 대역의 크기들을 ANOVA 분석으로 비교하였다. 그 결과 저주파수 대역 25-82Hz과 고주파수 대역 142-300Hz가 대퇴이두근의 근피로지수로서 적당함을 확인하였다.

• 산업융합연구
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• 제22권7호
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• pp.15-21
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• 2024

등산스틱은 일반적으로 산행하는 등산객 등이 보행 시 자신의 신체를 의지하면서 보행이 가능하도록 하는 보행 보조도구의 하나이다. 이러한 보조기구인 등산스틱에 다양한 기능을 수행할 수 있도록 하기 위해 충전용 배터리가 내장되어야 한다. 충전용 배터리를 충전하기 위해 별도의 전원공급장치가 필요하다. 본 연구는 자가발전 전원장치에 대한 것으로 기존의 방식보다 발전효율이 높은 스크루를 이용한 발전장치를 개발한다. 기존의 발전 방식 등과 비교 분석하고 이에 대한 문제점을 파악하여 본 연구에서 제시한 방식과 차별화를 둔다. 스크루 방식의 발전장치는 등산스틱이 지면에 접촉할 때와 지면과 떨어질 때 발전하도록 한다. 발전장치의 내장으로 별도의 전원공급장치가 필요 없고, 휴대폰 보조배터리의 역할과 조명등을 부착하여 사용할 수 있고, GPS 센서 등을 내장하여 위치 추적을 통해 길을 잃었을 때 찾을 수 있고 조명을 이용해 조난 등 위급한 상황에서 사용자의 안전을 지킬 수 있는 효과가 있다. 기존의 등산스틱 내장형 발전장치는 전류가 매우 약해 충전이 어렵고 실용성이 낫다. 본 연구에서 개발한 발전장치는 고효율을 실현하여 충분한 전류를 얻을 수 있어 배터리 충전이 가능하고 실용성이 높다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.43-52
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• 2014

최근, 다양한 형태의 웨어러블 컴퓨팅 디바이스와 이에 따른 응용 프로그램이 개발되고 있으며, 이들 중에서 헬스 케어의 한 영역으로 웨어러블 컴퓨팅 디바이스를 이용하여 개인의 운동량은 측정하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 가장 기초적인 운동인 걸음걸이 측정 알고리즘으로 중력 제거 및 백터 회전(Gravity Removal and Vector Rotation) 알고리즘을 제안하고, 이를 위한 실험으로 보행 또는 주행 중인 개인의 다양한 위치에 부착한 웨어러블 디바이스에 장착된 3축 MEMS 가속도 센서로부터 획득된 가속도 값을GRVR 알고리즘을 이용하여 걸음 수를 측정한다. GRVR은 가속도 센서로 획득된 3축 가속도 값으로 부터 중력에 의한 가속도 분은 저대역 필터를 이용하여 제거 하고, 이 후 각각의 가속도 값에서 직류 성분 제거 및 센서 축 회전 보상인 GRVR 알고리즘으로 보행 혹은 주행 중에 순수하게 걸음걸이에 의하여 발생하는 가속도 변화분 만을 추출한다. 실험 결과로 웨어러블 디바이스를 개인의 허리 중앙 혹은 우측에 부착한 경우 GRVR 알고리즘을 이용한 걸음 수 측정은 99.4%의 정확도, 또한 손목에 부착한 경우 상용 3축 가속도 만보계의 83%보다 정확한 91.1%의 정확도를 확인하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제17권1호
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• pp.99-109
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• 2007

The purpose of the study is to examine the effect of the spring shoe through the comparison of spring shoe to general shoe. For this, 12 healthy females in the age from 20 to 30 years participated in the E.M.G. experiment with testing kinematic variables. Results indicated that there was significant differences in angle of ankel between the general and spring shoe. Specifically, the spring shoe showed a bigger angle of take on and a smaller angle of take off in walking than the general shoe. This mesns that the spring shoe does not have a significant effect to produce efficient and smooth walking. In addition, the spring shoes revealed a bigger rear-foot angle than the general shoe in the evaluation of rear-foot control function. This means that the rear-foot control function of the spring shoe is low compared to trhe general shoe. Meanwhile, there is no significant differences in angle of knee and angle of Achilles tendon between both shoes. In an analysis of E.M.G., the significant differences were found in gastrocnemius muscle, anterior tibial musculi, musculi rectus femoris, biceps muscle of thigh between both the general and spring shoe groups by the section. In the case of gastrocnemius muscle, the spring shoe showed a low muscle production of anterior tibial musculi than the general shoe. This is a result from structural nature of the sole of a foot of the spring shoe. The spring shoe performs a rolling movement through slightly large pronation toward front-foot from rear-foot in supprt time before taking-off of toe and the power for this movement is mainly produced from musculi rectus femoris.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제10권2호
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• pp.176-192
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• 2014

The realization of Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) has been fostered by the availability of low cost and low power CMOS devices. However, the transmission of bulk video data requires adequate bandwidth, which cannot be promised by single path communication on an intrinsically low resourced sensor network. Moreover, the distortion or artifacts in the video data and the adherence to delay threshold adds to the challenge. In this paper, we propose a two stage Quality of Service (QoS) guaranteeing scheme called Prioritized Multipath WMSN (PMW) for transmitting H.264 encoded video. Multipath selection based on QoS metrics is done in the first stage, while the second stage further prioritizes the paths for sending H.264 encoded video frames on the best available path. PMW uses two composite metrics that are comprised of hop-count, path energy, BER, and end-to-end delay. A color-coded assisted network maintenance and failure recovery scheme has also been proposed using (a) smart greedy mode, (b) walking back mode, and (c) path switchover. Moreover, feedback controlled adaptive video encoding can smartly tune the encoding parameters based on the perceived video quality. Computer simulation using OPNET validates that the proposed scheme significantly outperforms the conventional approaches on human eye perception and delay.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.918-924
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• 2009

In this paper, we designed micro-structured electromagnetic transducers for energy harvesting and verified the performance of proposed transducers using finite element analysis software, COMSOL Multiphysics. To achieve higher energy transduce efficiency, around the magnetic core material, three-dimensional micro-coil structures with high number of turns are fabricated using semiconductor fabrication process technologies. To find relations between device size and energy transduce efficiency, generated electrical power values of seven different sizes of transducers ($3{\times}3\;mm^2$, $6{\times}6\;mm^2$, $9{\times}9\;mm^2$, $12{\times}12\;mm^2$, $15{\times}15\;mm^2$, $18{\times}18\;mm^2$, and $21{\times}21\;mm^2$) are analyzed on various magnetic flux density environment ranging from 0.84 T to 1.54 T and it showed that size of $15{\times}15\;mm^2$ device can generate $991.5\;{\mu}W$ at the 8 Hz of environmental kinetic energy. Compare to other electromagnetic energy harvesters, proposed system showed competitive performance in terms of power generation, operation bandwidth and size. Since proposed system can generate electric power at very low frequency of kinetic energy from typical life environment including walking and body movement, it is expected that proposed system can be effectively applied to various pervasive computing applications including power source of embodied medical equipment, power source of RFID sensors and etc. as an secondary power sources.

• 디지털융복합연구
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• 제14권5호
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• pp.325-331
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• 2016

야간에 가로등이 없는 지방 국도 또는 우천시에 과속 방지턱이 보이질 않아 과속방지턱에 거의 근접하여 급 브레이크를 밟는 경우가 종종 발생하여 사고가 발생한다. 또한, 논 또는 밭과 인접한 지방 국도의 경우 농작물의 피해를 줄이고자 가로등 설치를 못하는 실정이다. 이 경우 야간에 사람들이 길을 다니는 경우 특히 검은색 계열의 옷을 입고 다니는 경우 사람의 존재를 운전자가 인식하지 못해 잦은 사고가 발생한다. 이 경우, 파장이 긴 색깔의 LED 가로등을 설치하면 농작물의 피해를 주지 않고 사람의 존재만 구별할 수 있어 교통사고를 줄일 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 이를 위하여 과속방지턱에 LED를 부착하여 점등함로써 사전의 속도를 줄여 사고를 줄일 수 있고 또한 농작물에 피해를 주지 않으면서 인사 교통사고를 줄일 수 있는 태양광 및 압전소자를 이용한 절전형 LED 자동점등 지방국도(논로) 교통사고 방지 및 과속방지턱 겸용 가로등을 개발하였다. 태양광 및 압전소자를 이용 전력을 축척하여 LED를 점등하는 방식으로 조도센서를 사용하지 않고 태양광 소자의 에너지 축적 여부를 이용하여 LED를 ON/OFF한다. 또한 압전소자도 이용함으로써 여름철 장마에 태양광에 의한 축적이 부족한 경우를 대비할 수 있고, 또한 저전력 설계를 구현하여 최소 3일 이상 무충전시에도 정상 작동하도록 구현하였다.