• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제17권1호
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• pp.74-83
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• 2019

This study designs a squat posture recognition system that can provide correct squat posture guidelines. This system comprises two modules: a Kinect camera for monitoring users' body movements and a Wii Balance Board(WBB) for measuring balanced postures with legs. Squat posture recognition involves two states: "Stand" and "Squat." Further, each state is divided into two postures: correct and incorrect. The incorrect postures of the Stand and Squat states were classified into three and two different types of postures, respectively. The factors that determine whether a posture is incorrect or correct include the difference between shoulder width and ankle width, knee angle, and coordinate of center of pressure(CoP). An expert and 10 participants participated in experiments, and the three factors used to determine the posture were measured using both Kinect and WBB. The acquired data from each device show that the expert's posture is more stable than that of the subjects. This data was classified using a support vector machine (SVM) and $na{\ddot{i}}ve$ Bayes classifier. The classification results showed that the accuracy achieved using the SVM and $na{\ddot{i}}ve$ Bayes classifier was 95.61% and 81.82%, respectively. Therefore, the developed system that used Kinect and WBB could classify correct and incorrect postures with high accuracy. Unlike in other studies, we obtained the spatial coordinates using Kinect and measured the length of the body. The balance of the body was measured using CoP coordinates obtained from the WBB, and meaningful results were obtained from the measured values. Finally, the developed system can help people analyze the squat posture easily and conveniently anywhere and can help present correct squat posture guidelines. By using this system, users can easily analyze the squat posture in daily life and suggest safe and accurate postures.

• 한국IT서비스학회지
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• 제22권6호
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• pp.87-102
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• 2023

Existing child car seats do not have a monitoring means for the driver or guardian to effectively recognize the status of whether the seat belt of car seat is fastened and whether the ISOFIX of the car seat is fastened to the inside device of the vehicle. In this paper, we propose a smart car seat system which can monitor in real time, whether the seat belt of a child seated in the car seat is fastened and whether the ISOFIX of the car seat is fastened. The proposed system has been developed with a prototype, in which a Hall sensor, magnet, Bluetooth, and display device are used to detect whether these are fastened and to display the detection results. The prototype system provides the detection results as texts and alarm signal to the display for driver or guardian' smartphone in the car in motion. With functional tests of the prototype system, it was confirmed that the detection functions are properly operated, and the detection results were transmitted to the display device and smartphone via Bluetooth within 0.5 seconds. It is expected that the development system can effectively prevent safety accidents of child car seats.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권2호
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• pp.125-130
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• 2013

TPMS(Tire pressure monitoring system)의 의무장착에 대한 법률개정에 따른 개발의 활성화를 토대로, WSN(Wireless Sensor Network)의 '설치하고 잊어버린다'는 기본 명제 하에, 차량수명과 동일한 성능의 배터리 대체용 에너지 하베스터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 자동차의 메커니즘적인 측면에서 가장 유용한 회전운동 성분을 이용하여 회전하는 휠과 고정된 브레이크 디스크 사이의 상대운동을 통한 전자기 유도방식 발전을 채택하였다. 휠 측에 구성된 코일과 브레이크 디스크에 매립된 자석의 다양한 배열과 코일 권선수 등을 설계변수로 잡고 직교배열표를 이용하여 최적의 조합을 찾아낸 후 실험을 통해 실제 축전되는 전기 에너지의 양을 측정하여 도출된 특성함수를 바탕으로 본 모듈의 타당성을 검증하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.67-73
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• 2017

본 연구는 사용자의 자세를 모니터링하고 수정하기 위해 3D 피트니스 프로그램에 사용할 수 있는 몇 가지 기술을 제안한다. 첫 번째로 사용자와 전문가의 레퍼런스 동작간의 차이를 알기위해 두 가지 다른 신체 구조 사이의 리타게팅 기법을 연구했다. 두번째로 복잡한 운동 동작을 표현하는데 생기는 저가형 깊이 센서의 문제인 자가가림(Self-occlusion) 문제를 예제 데이터베이스와 시간 일관성을 활용하여 해결하였다. 마지막으로 사용자가 취하는 자세가 코치의 자세와 얼마나 다른지 알 수 있도록 피드백 해주는 UI를 제작하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 사용자의 신체적 차이를 고려하여 사용자의 자세를 평가 한 다음 사용자의 자세에 대한 피드백을 받을 수 있도록 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.678-681
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• 2003

컴팩트 플래쉬방식의 휴대용산소포화도와 ECG감시 시스템을 구현하는데 목적이 있다. 먼저 휴대용 산소포화도의 측정은 산소포화도와 맥박을 동시에 측정해서 2채널을 기록하도록 설계했다. 다른 장치없이 환자의 상태를 감지할 수 있고 소형화되고 휴대 가능하게 했다. 환자모니터링에 의해 발생하는 문제점을 해결하기 위해 기저선변동을 없애기 위해 2D 섹터 알고리즘을 적용시킨 아날로그 보정회로를 추가했다. 현재 SpO2모듈은 완성됐지만 컴팩트 플래쉬 방식을 사용하는데는 아직까지 많은 개선의 여지가 있다. ECG감시장치는 3극자 ECG시스템을 적용했다. 필터로는 2가지가 혼합된 방식이다. 하나는 전력선을 없애는 것이고 다른 하나는 기저선 변동을 없애는 것이다. 이것은 DC간섭을 줄이고 전력선의 주파수 간섭을 없애는 효과가 있다. 컴팩트플래쉬 방식으로 환자의 정보를 적은 비용으로 쉽게 기록하고 의료기관에 알릴수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.219-226
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• 2010

지진발생시 주요 시설물의 위험 정도를 신속히 판단하기 위한 방법으로, 최근에는 시설물이 위치한 부지에 지진계를 설치하고 시설물에 피해를 유발할 수 있는 지진파가 감지되면 즉각 대처에 필요한 정보를 실시간으로 통보하고 있다. 그러나 이 방법의 단점은 시설물의 지진피해 가능성을 부지 내에 설치된 단일 지진관측소 자료만을 이용하기 때문에 통보의 정확성과 신뢰성이 낮다. 한편 단일 부지 내에 설치된 지진계가 다른 여러 부지의 지진관측소로 구성된 특정 지진관측망과 연계되어 있을 경우, 관측망 내의 다수 지진관측소 자료를 동시에 활용하여 네트웍 개념의 신속한 지진 위험성 감지가 가능하다. 지진관측망 내의 다른 여러 부지 관측소를 동시에 활용하기 위해서는 관측소 간의 부지응답특성 변환이 필요한데, 본 연구에서는 관측소마다 사전에 평가된 고유의 부지응답특성 FIR 필터를 이용하여 시간영역에서 지진 관측자료 간의 부지응답특성을 변환하는 방법을 제시하고자 한다. 관측소 지진파형 간의 부지응답특성 변환은, 특정 지진관측소의 부지응답 역변환필터와 지진파형의 곱말기의 1차 변환 및 1차 변환된 지진파형과 대상 지진관측소의 부지응답 변환필터와의 곱말기를 통한 2차 변환으로 구현된다. 본 방법을 이용하면 자료 획득이 되지 않은 특정 관측소의 지진동세기를 간접적으로 추정할 수 있게 되며, 특정 지진관측소의 계측자료와 인근 관측소로부터 변환된 다수의 지진동세기와의 크기 비교를 통해 지진관측기기의 이상 유무를 평가하는 이외에도 다양한 지구물리학적, 지진공학적 응용이 가능하다.

• 지능정보연구
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• 제29권2호
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• pp.23-34
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• 2023

군용 웨어러블 어플리케이션은 기존에는 상상할 수 없었던 개인 상태 점검 및 모니터링을 가능케 함으로써 큰 주목을 받고 있다. 그 중에서도 인간의 동작 상태를 인식하기 위한 기술은 개별 병력의 운용 현황 및 이동 상태를 즉각적으로 수집하여 능동적인 병력 관장을 허용한다는 점에서 그 필요성이 매우 높다. 본 논문에서는 군용 웨어러블 어플리케이션 연구의 일환으로 전투 상황 중의 군인이 어떤 환경에서 어떤 동작을 수행하고 있는지에 대한 정보를 취득하는 발목형 웨어러블 디바이스를 제안한다. 실제상황을 가정했을 때, 군인의 상지는 상황에 대한 변동성에 쉽게 노출되므로 지면과 상시 상호작용하고 있는 발목 부근에 측정 모듈을 부착한다. 측정 데이터는 각 동작 중의 3축 가속도 및 3축 각속도로 이들은 인간이 설정한 알고리즘으로는 해석이 불가능하다는 특징이 있다. 본 논문에서는 이러한 동적 데이터를 활용해 인간의 행동양식을 파악하기 위해 데이터의 이동 양상을 모델링하는 과정을 소개한다. 데이터로부터 추출되는 특징은 총 네 가지로 (최댓값, 최솟값, 평균, 표준편차) 딥러닝 모델의 인풋으로 활용돼 총 여덟 종류의 주요 군사 동작(Sitting, Standing, Walking, Running, Ascending, Descending, Low Crawl, High Crawl)을 분류하는데 활용된다. 그 결과, 임의의 시험 상황에 대해 95.16%의 정확도로 군인의 이동 현황을 파악해낼 수 있었다. 본 연구는 웨어러블 기술 및 인공지능을 융합하여 군용 어플리케이션으로 확장될 동작 인식의 새로운 접근 방식을 제안했다는 점에서 의미가 크다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.1485-1490
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• 2013

스마트 그리드용 전력망이 구축시범사업이 진행됨에 따라 스마트 디지털가전 AV기술, 냉난방 습도 공기 자동관리를 위한 복합에너지 관리기능을 담당하는 스마트 홈 에너지관리기술, 노약자와 장애인을 위한 주거설계와 가족 구성원에 대한 개인별 바이오정보 측정을 담당하게 될 헬스케어 기술, 생체인식 보안과 동작감지센서 등을 다루는 스마트 홈 시큐리티 기술 등 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 물리적 공격에 취약한 외부에 노출되는 문제점이 발생하게 되는 스마트미터기에 대응되는 암호기술을 분석하고 단말기의 효율성을 극대화 할수 있는 스마트 미터기 단말기용 보안시스템 설계를 제안하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권1호
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• pp.64-71
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• 2013

Purpose: The purpose of this study was to select standing posture parameters that have a significant difference according to the severity of spinal deformity, and to develop a novel Cobb angle prediction model for adolescent girls with idiopathic scoliosis. Methods: Five normal adolescents girls with no history of musculoskeletal disorders, 13 mild scoliosis patients (Cobb angle: $10^{\circ}-25^{\circ}$), and 14 severe scoliosis patients (Cobb angle: $25^{\circ}-50^{\circ}$) participated in this study. Six infrared cameras (VICON) were used to acquire data and 35 standing parameters of scoliosis patients were extracted from previous studies. Using the ANOVA and post-hoc test, parameters that had significant differences were extracted. In addition, these standing posture parameters were utilized to develop a Cobb-angle prediction model through multiple regression analysis. Results: Twenty two of the parameters showed differences between at least two of the three groups and these parameters were used to develop the multi-linear regression model. This model showed a good agreement ($R^2$ = 0.92) between the predicted and the measured Cobb angle. Also, a blind study was performed using 5 random datasets that had not been used in the model and the errors were approximately $3.2{\pm}1.8$. Conclusions: In this study, we demonstrated the possibility of clinically predicting the Cobb angle using a non-invasive technique. Also, monitoring changes in patients with a progressive disease, such as scoliosis, will make possible to have determine the appropriate treatment and rehabilitation strategies without the need for radiation exposure.

• 한국해양공학회지
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• 제35권4호
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• pp.266-272
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• 2021

Mooring systems are among the most important elements employed to control the motion of floating offshore structures on the sea. Considering the use of polymer material, a new method is proposed to address the creep characteristics rather than the method of using a tension load cell for measuring the tension of the mooring line. This study uses a synthetic mooring rope made from a polymer material, which usually consists of three parts: center, eye, and splice, and which makes a joint for two successive ropes. We integrate the optical sensor into the synthetic mooring ropes to measure the rope tension. The different structure of the mooring line in the longitudinal direction can be used to measure the loads with the entire mooring configuration in series, which can be defined as SMART (Smart Mooring and Riser Truncation) mooring. To determine the characteristics of the basic SMART mooring, a SMART mooring with a diameter of 3 mm made of three different polymer materials is observed to change the wavelength that responds as the length changes. By performing the longitudinal tension experiment using three different SMART moorings, it was confirmed that there were linear wavelength changes in the response characteristics of the 3-mm-diameter SMART moorings. A 54-mm-diameter SMART mooring is produced to measure the response of longitudinal tension on the center, eye, and splice of the mooring, and a longitudinal tension of 100 t in step-by-step applied for the Maintained Test and Fatigue Cycle Test is conducted. By performing a longitudinal tension experiment, wavelength changes were detected in the center, eye, and splice position of the SMART moorings. The results obtained from each part of the installed sensors indicated a different strain measurement depending on the position of the SMART moorings. The variation of the strain measurement with the position was more than twice the result of the difference measurement, while the applied external load increased step-by-step. It appears that there is a correlation with an externally generated longitudinal tensional force depending on the cross-sectional area of each part of the SMART mooring.