• Title/Summary/Keyword: a accelerometer

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6축 관성센서를 이용한 센서가속도 추정용 칼만필터 (Kalman Filter for Estimation of Sensor Acceleration Using Six-axis Inertial Sensor)

  • 이정근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권2호
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    • pp.179-185
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    • 2015
  • 가속도계의 신호는 운동체의 가속도와 다르며, 운동체의 자세가 변화하는 경우 가속도계 단독으로 센서가속도를 계측할 수 없다. 본 논문에서는 3 축 가속도계와 3 축 자이로스코프로 구성된 6 축관성센서 신호를 바탕으로 운동체의 자세가 지속적으로 변화하는 가운데 가속도를 정확히 추정할 수 있는 칼만필터를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 센서의 자세뿐 아니라 센서가속도가 상태벡터의 일부로 설정되어 있는 새로운 구조의 칼만필터로써, 센서 가속도를 명시적으로 정확히 구할 수 있다. 제안된 필터는 다양한 조건하에서 광학모션캡쳐시스템을 이용하여 그 정확성이 검증되었는데, 최신 Xsens MTw 센서와 동등수준의 성능이었다. 제안된 알고리즘은 6 축 관성센서를 바탕으로 운동체의 가속도 추정이 필요한 다양한 모션센서 응용분야에 적용될 수 있다.

A Design and Implementation of Speech Recognition and Synthetic Application for Hearing-Impairment

  • Kim, Woo-Lin;Ham, Hye-Won;Yun, Sang-Un;Lee, Won Joo
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권12호
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    • pp.105-110
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    • 2021
  • 본 논문에서는 STT(Speech-to-Text), TTS(Text-to-Speech) API와 가속도 센서 기반의 청각 장애인의 의사소통을 도와주는 안드로이드 모바일 애플리케이션을 설계하고 구현한다. 이 애플리케이션은 청각 장애인의 대화 상대가 말하는 것을 마이크로 녹음하고 STT API를 이용하여 텍스트로 변환하여 청각 장애인에게 보여주는 기능을 제공한다. 또한, TTS API를 이용하여 청각 장애인이 문자를 입력하면 음성으로 변환하여 대화 상대에게 들려준다. 청각 장애인이 스마트폰을 흔들면 이 애플리케이션이 실행하도록 가속도 센서 기반의 백그라운드 서비스 기능을 제공한다. 본 논문에서 구현한 애플리케이션은 청각 장애인들이 다른 사람과 의사소통을 할 때 영상통화로 수화를 이용하지 않고 쉽게 대화할 수 있는 기능을 제공한다.

The Effects of Seat Surface Inclination on Forward Reaching in Children with Spastic Cerebral Palsy

  • Jeong, Jeong Yun;Lee, Ho-Cheol;Shin, Hwa-Kyung
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제27권2호
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    • pp.106-111
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    • 2015
  • Purpose: Impaired reaching movement is commonly observed in children with cerebral palsy. The purpose of this study was to determine whether the inclination of seat surface can influence the reaching movement in children with spastic diplegic cerebral palsy (CP). Methods: The subjects were 31 children, 16 children with spastic bilateral CP and 15 typically developing (TD) children. The children performed static sitting and forward reaching under three conditions: a horizontal seat surface (Horizontal $0^{\circ}$), a seat surface inclined anterior 15 degrees (Ant $15^{\circ}$), and a seat surface inclined posterior 15 degrees (Post $15^{\circ}$). A 3-axis accelerometer ('ZSTAR3') was used for analysis of the reaching movement. A 3-axis accelerometer was attached on the manubrium of the sternum, lateral epicondyle of the humerus, and styloid process of the ulna. We measured the reaction time, movement time, and data amount during reaching the 8 cm target with an index finger on the three inclined seat surfaces. Results: Reaction time and movement time for CPs showed significant delay; comparing the TD's and CP's amount was significantly greater than the TD's during reaching task (p<0.05). In particular, CP's reaction time and movement time on a seat surface inclined Ant $15^{\circ}$ was significantly more delayed compared with the other seat surfaces (p<0.05). Conclusion: Our results suggest that seat-inclination intervention may provide an ergonomic approach for children with spastic cerebral palsy.

진동 방사음을 이용한 터보차져 휠 동특성 시험에 대한 고찰 (Study on the Modal Test for a Turbocharger Wheel Using Vibro-acoustic Responses)

  • 이형일;이덕영;박호일
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.29-37
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    • 2011
  • The modal characteristics of a compressor wheel of an automotive turbocharger have been investigated using an experimental method based on an acoustic frequency response function, p/f(${\omega}$), where p is sound pressure radiated from a structure, and f is impact force. First, a well-defined annular disc with narrow radial slots was examined to check whether the vibro-acoustic test could precisely determine natural quencies and vibration modes of structures showing that the vibro-acoustic test proposed in this paper was comparable to the conventional modal test with an accelerometer and the numerical analysis. The conventional method has been found to be inappropriate for compressor wheel because of additional mass due to the accelerometer and additional damping from the accelerometer cable alter the dynamic responses of the wheel blades. odal characteristics of the wheel have been defined using vibro-acoustic test and verified with the results from another conventional method using a laser vibrometer. Natural quencies and mode shapes of a turbocharger wheel, which can't be precisely obtained with onventional method, could be defined accurately without the additional effects from sensor and cable. Proposed method can be applied to small structures where conventional sensors and cables could generate troubles.

고속철도 분기기 시스템 진단 시스템에 관한 연구(II) (A Study on a Diagnosis System for HSR Turnout Systems (II))

  • 김영석;윤연주;백인철;류영태;한현수;황안규;강형석;이종우
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.223-233
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    • 2017
  • 철도에 사용되고 있는 분기기는 중요한 시스템 중 하나이다. 분기기 시스템의 건전성은 철도운용 안정성에 매우 중요하다. 분기기 시스템을 진단하기 위하여, LVDT와 accelerometer를 분기기에 설치하였다. LVDT는 분기기에서 변위가 발생하는 부분에 설치하여, 분기기의 이동과 차량의 주행에서 발생되는 변위를 측정하였다. Accelerometers는 충격과 진동이 발생하는 부분에 설치하여 충격량과 진동을 측정하였다. 측정된 데이터를 이용하여 변수화를 위한 데이터를 추출하였으며, 이 변수들은 진단에 사용하였다. 진단 알고리즘은 확률분포와 인공신경망을 사용하였다. 변수화된 값이 확률분포를 이용하여 판단할 수 있으면 확률분포를 사용하였으며, 형태를 보고 판단할 필요가 있으면 인공신경망을 활용하였다. 본 논문에서는 정상적인 상태에서 데이터를 측정하여, 정상상태의 조건을 위한 학습을 수행하였다.

관성항법시스템을 이용한 3D 포인팅 디바이스의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a 3D Pointing Device using Inertial Navigation System)

  • 김홍섭;임거수;한만형;이금석
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.83-92
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    • 2007
  • 본 논문에서는 2차원 포인팅 장치의 한계를 극복하기 위하여 3차원 공간에서 주위환경에 관계없이 위치를 인지하고 좌표를 얻어낼 수 있는 관성항법시스템을 이용한 3차원 포인팅 기기의 설계 및 구현방식을 제안한다. 관성항법시스템은 각속도계(gyroscope)와 가속도계(accelerometer)의 데이터를 바탕으로 좌표를 계산하는 기법으로, 가속도계에서 발생하는 오차는 칼만 필터를 이용하여 데이터를 보정한다. 3차원 포인팅 장치의 프로토 타입 개발을 위해 무선 3차원 공간인식 마우스를 설계 및 구현하였으며, 디스플레이 장치에 표시를 위하여 RFIC를 이용하여 측정한 좌표 데이터를 수신 모듈로 전송하고 수신 모듈은 USB 드라이버를 통하여 호스트로 전달하였다. 본 논문은 관성항법시스템과 칼만 필터의 이론적인 지식을 바탕으로 3차원 포인팅 장치를 설계하고 프로토 타입을 구현하고 성능 평가를 통하여 3차원 공간에서 사용자의 움직임을 추출할 수 있는 입력 기기로서의 유용성을 검증하였으며 향후 유비쿼터스 컴퓨팅의 다양한 응용 장치로서의 가능성을 제시하였다.

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실내실험을 통한 유한탄성 매질의 종방향 진동에 대한 연구 (A Study on the Longitudinal Vibration of Finite Elastic Medium using Laboratory Test)

  • 박기식
    • 한국안전학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.58-62
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    • 2002
  • Longitudinal wave tests with finite elastic medium were performed to investigate the difference between measured values and theoretical values of propagation velocity and elasticity modulus. Each accelerometer was attached on finite elastic medium with same phase and different positions to check the particle motion. The results show that measured values of elasticity moduli from both time domain and frequency domain were similiar to theoretical value. Polarity of signal depends entirely on the phase of accelerometer. It proved that the propagation velocity and the particle motion are in the same direction when a compressive stress is applied. And also the propagation velocity and the particle motion depend on the intensity of the stress and material properties respectively.

Simple geometrical model to analyze the motion detection of bridges based-GPS technique: case study Yonghe Bridge

  • Kaloop, Mosbeh R.;Li, Hui
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제36권2호
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    • pp.129-147
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    • 2010
  • This study deals with the viability of using a designed geometrical model consists of plane, polar coordinates (PC) and span length in the determination of bridges deformation. The data of a Tianjin Yonghe bridge located in the southern part of China as collected by RTK-DGPS technique and Accelerometer were used in the analysis. Kalman filter and fast Fourier transformation (FFT) analyses were used to determine the frequency. The results indicate that the designed plane and PC geometrical model are easy to calculate the long-time structural deformation monitoring. In addition, the observed frequency using GPS with the rate of 20 Hz doesn't give correction natural frequency of the observation structures.

The design of the Fall detection algorithm using the smartphone accelerometer sensor

  • Lee, Daepyo;Lee, Jong-Yong;Jung, Kye-Dong
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제5권2호
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    • pp.54-62
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    • 2017
  • Currently, falling to industrial field workers is causing serious injuries. Therefore, many researchers are actively studying the fall by using acceleration sensor, gyro sensor, pressure sensor and image information.Also, as the spread of smartphones becomes common, techniques for determining the fall by using an acceleration sensor built in a smartphone are being studied. The proposed method has complexity due to fusion of various sensor data and it is still insufficient to develop practical application. Therefore, in this paper, we use acceleration sensor module built in smartphone to collect acceleration data, propose a simple falling algorithm based on accelerometer sensor data after normalization and preprocessing, and implement an Android based app.

고경도강(SKD11)의 고속가공에서 가공성 평가 및 감시 (Monitoring and machinability evaluation in high-speed machining of high hardness steel(SKD11))

  • 김전하;김경균;강영창;김정석;김기태
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.987-990
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    • 2000
  • In modern manufacturing industry such as aerospace, vehicle and die/mold industry, the high hardness malarial which is remarkable in aspects of durability is effectively used. The high-speed and precision machining technology has been applied in these fields. In this study, efficient sensors in high-speed machining by observing similar tendency through comparing cutting force with AE signal, gap sensor signal and accelerometer signal are selected, and machinability of high-speed machining is experimentally evaluated. We performed a basic research for sensing system construction to monitor a machine tool and machining condition.

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