• Smart Structures and Systems
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• 제12권6호
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• pp.661-678
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• 2013

In this paper, a wireless sensing system for structural field evaluation and rating of bridges is presented. The system uses a wireless platform integrated with traditional analogue sensors including strain gages and accelerometers along with the operating software. A wireless vehicle position indicator is developed using a tri-axial accelerometer node that is mounted on the test vehicle, and was used for identifying the moving truck position during load testing. The developed software is capable of calculating the theoretical bridge rating factors based on AASHTO Load and Resistance Factor Rating specifications, and automatically produces the field adjustment factor through load testing data. The sensing system along with its application in bridge deck rating was successfully demonstrated on the Evansville Bridge in West Virginia. A finite element model was conducted for the test bridge, and was used to calculate the load distribution factors of the bridge deck after verifying its results using field data. A confirmation field test was conducted on the same bridge and its results varied by only 3% from the first test. The proposed wireless sensing system proved to be a reliable tool that overcomes multiple drawbacks of conventional wired sensing platforms designed for structural load evaluation of bridges.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.523-528
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• 2020

스마트 모바일 장치의 확산은 인간의 일상 행동 분석을 보다 일반적이고 간단하게 만들었다. 행동 분석은 이미 본인 인증, 감시, 건강 관리 등 많은 분야에서 사용 중이고 그 유용성이 증명되었다. 본 논문에서는 스마트폰의 가속도 센서 신호를 사용하여 효율적이고 정확하게 행동 인식을 수행하는 합성곱 신경망(모델 A)과 순환 신경망까지 적용한(모델 B) 심층 신경망 모델을 제시한다. 모델 A는 batch normalization과 같은 단순한 기법만 적용해도 이전의 결과보다 더 작은 모델로 더 높은 성능을 달성할 수 있다는 것을 보인다. 모델 B는 시계열 데이터 모델링에 주로 사용되는 LSTM 레이어를 추가하여 예측 정확도를 더욱 높일 수 있음을 보인다. 이 모델은 29명의 피실험자를 대상으로 수집한 벤치마크 데이트 세트에서 종합 예측 정확도 97.16%(모델 A), 99.50%(모델 B)를 달성했다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.781-788
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• 2013

본 논문에서는 노인의 낙상에 의한 위급상항을 모니터링 하기 위한 4족 로봇 및 모니터링 시스템을 소개한다. 4족 로봇은 FPGA Board(Field Programmable Gate Array)를 이용한 특정 색을 판별하는 영상처리에 기반하여 자율 이동한다. 노인의 낙상을 감지하기 위해 가슴에 센서노드를 착용하고, 낙상에 의한 응급 상황 시에 4족 로봇이 낙상신호를 관리자에게 전송한다. 관리자는 전송된 영상을 기반으로 4족 로봇을 제어 및 상황판단을 하고, 위급상황이면 119에 신고를 한다. 센서노드만을 사용한 낙상 감지 시스템에서 98.33% 낙상의 Sensitivity와 일상행동 94.375% Specificity가 측정 되었다. 100% 낙상 감지를 못했던 점을 낙상 감지 시스템과 이동형 카메라(로봇)의 결합 알고리즘을 제안 및 실험을 통해 100% 검증 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.1901-1906
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• 2010

걸음걸이 패턴 분류는 많은 응용분야가 있을 뿐만 아니라 매우 중요한 연구 분야이다. 따라서 본 연구에서는 허리에 부착된 가속도 모듈로부터 획득된 신호를 이용하여 천천히 걷기(slow walking, S.W), 일반 걷기(normal walking, N.W), 빠르게 걷기(fast walking, F.W) 등의 보행 패턴을 분류하고자한다. 11명의 성인으로부터 블루트스 모듈을 이용하여 100Hz로 샘플링된 3축 가속도 신호를 획득하였다. 획득된 데이터는 웨이브렛 변환을 이용하여 분석하였다. 걸음걸이 패턴은 두가지의 파라미터들을 이용하여 분석되어지는데, 하나는 운동에 해당하는 웨이브렛 계수의 에너지(power)와 전 후방향의 전체 에너지사이의 비율(RPA)이고, 다른 파라미터는 전 후 방향과 상 하 수직 방향 사이에서 웨이브렛 계수의 제곱근 평균 비율(RAV)이다. 천천히 걷기는 다른 걷기와 비교했을 때 작은 RPA값을 가지게 되어 분류가 용이하며, 천천히 걷기는 RAV를 이용하여 일반 걷기와 구별되어 질 수 있었다. 따라서 본연구는 건강한 성인에게서 3축 가속도 신호를 획득한 후 웨이브렛 파라미터를 이용하여 걷기 패턴을 잘 구별할 수 있는 연구임을 확인 하였다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제25권4호
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• pp.9-18
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• 2018

Background: Leg length discrepancy (LLD) leads to many musculoskeletal disorders and affects daily activities such as walking. In the majority of the population, mild LLD is a common condition. Nevertheless, it is still controversy among researchers and clinicians on the effects of mild LLD during gait, and available studies have largely overlooked this issue. Objects: The purpose of the present study is to investigate the effects of mild LLD on the gait parameters and trunk acceleration. Methods: A total of 15 female and male participants with no evidence of LLD of >.5 ㎝ participated in the present study. All participants walked under the following two conditions: (1) The non-LLD condition, where the participants walked in shoes of the same heel height; (2) A mild LLD condition induced by wearing a 1.5 ㎝ higher heel on the right shoe. The GAITRite system and tri-axial accelerometer were used to measure gait parameters and trunk acceleration. To compare the variation of each variable, a paired t-test was performed. Results: Compared to the non-LLD condition, step time and swing phase were significantly increased in the mild LLD condition, while stance phase, single support phase, and double support phase significantly decreased in the short limb (p<.05). In the long limb of the mild LLD condition, single support phase significantly increased, while swing phase significantly decreased (p<.05). Furthermore, significant decrease in the gait velocity and cadence in the mild LLD condition were observed (p<.05). In the comparison between both limbs in the mild LLD condition, the step time and swing phase of the short limb significantly increased compared with the long limb, while step length, stance phase, and single support phase of the long limb significantly increased compared with the short limb (p<.05). Additionally, trunk acceleration of all directions (anterior-posterior, medial-lateral, vertical) significantly increased in the mild LLD condition (p<.05). Conclusion: The results of the present study demonstrate that mild LLD causes altered and asymmetrical gait patterns and affects the trunk, resulting in inefficient gait. Therefore, mild LLD should not be overlooked and requires adequate treatment.