• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 2006.02a
• /
• pp.982-987
• /
• 2006

고전의 관현악기에서부터 현대의 각종 전자악기까지, 인류는 그 문화와 시대의 변화에 따라 다양한 형태의 악기를 개발하고 활용하였다. 최근에는 전기전자 기술의 발달로 다양한 센서와 프로그램을 활용해서 여러 가지 음색과 효과를 내는 악기가 개발되고 있다. 그 중에서 사람의 움직임을 직접 감지해서 음악적 도구로 활용하는 기술이 주목 받고 있다. 이를 위해 터치 센서(touch sensor), 비젼 센서(vision sensor), 자기장 센서(magnetic sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor) 등이 응용되고 있다. 그러나 지금까지의 센서 기술로는 사람의 움직임과 관련된 위치, 속도, 가속도 등에 대한 정보를 직접 추출하기가 어렵고, 구현된 시스템도 공간의 제약을 받거나 혹은 구현된 부피가 크거나 복잡한 구성형태를 지니고 있는 문제점이 있었다. 그래서 본 논문에서는 사람의 움직임과 관련된 가속도 정보를 직접 감지해서 새로운 형태의 악기로 활용될 수 있는 시스템을 연구하고 개발하였다. 이를 위해 6개의 가속도 정보를 처리하는 기술과 DSP(Digital Signal Processor) 활용 기술, Max/MSP 활용 기술이 응용 되었으며, 소형의 시스템을 개발하기 위해 시그널 컨디셔닝(signal conditioning) 회로와 DSP 보드를 자체 개발하였다. 실험을 통해 사람의 움직임과 관련된 각종 정보가 적절한 소프트웨어의 활용으로 다양한 음색의 변화는 물론 음높이, 음량의 변화까지도 제어할 수 있음을 확인하였고, 새로운 형태의 악기로써 무대 공연이나 노래방 등에 폭넓게 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.431-432
• /
• 2018

Humans have used acceleration sensors to perceive behavior. Using the application principles of inertia sensor such as acceleration and gyro sensors, the sensor indirectly measures movement through forces applied on a three-dimensional axis. This may result in different results depending on the location of the sensor in possession, even in the same way. The sensor, which is also mounted on popular smartphones, measured different values of acceleration sensors, whether in hand or in pocket, which are commonly used by people.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
• /
• 2010.07a
• /
• pp.237-240
• /
• 2010

본 논문에서는 스마트폰 기반의 사용자 이동 형태 판별 알고리즘에 대해 제안한다. 이 알고리즘은 스마트폰의 자체 내장된 3 축 가속도 센서와 GPS센서의 데이터 정보를 기반으로 하여 현재 사용자의 이동 수단 및 위치를 판단하게 된다. 이때 GPS 센서을 이용해 사용자의 위치와 이동속도를 계산하여 사용자의 이동수단을 판별하는데 이용하게 되고 가속도 센서의 데이터를 분석하여 사용자의 세부적인 이동형태(걷기, 뛰기)를 판별하는데 이용된다. 본 논문에서는 스마트폰의 두 가지 응용 센서(GPS, 가속도계)를 이용하여 사용자 이동상태 판별 알고리즘을 구현하고 테스트를 수행하였다. 실험 내용은 GPS를 통해 받은 데이터를 이용하여 이동속도를 계산하고 가속도 센서의 변화 폭을 측정 이동형태를 판별할 수 있는 속도와 가속도 센서의 기준 값을 실험 데이터를 바탕으로 정의하였다. 실험결과 본 논문에서 제안하는 사용자 이동형태 판별 알고리즘를 이용하여 사용자의 이동형태를 판별 할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.39 no.2
• /
• pp.179-185
• /
• 2015

Although an accelerometer is a sensor that measures acceleration, it cannot be used by itself to measure the acceleration when the orientation of the sensor changes. This paper introduces a Kalman filter for the estimation of a sensor acceleration based on a six-axis inertial sensor (i.e., a three-axis accelerometer and three-axis gyroscope). The novelty of the proposed Kalman filter lies in the fact that its state vector includes not only the tilt angle variable but also the sensor acceleration. Thus, the filter can explicitly estimate the latter with a high accuracy. The accuracy of acceleration estimates were validated experimentally under three different dynamic conditions, using an optical motion capture system. It could be concluded that the performance of the proposed Kalman filter was comparable to that of the state-of-the-art estimation algorithm employed by the Xsens MTw. The proposed algorithm may be more suitable than inertial/magnetic sensor-based algorithms for various applications adopting six-axis inertial sensors.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
• /
• 2010.07a
• /
• pp.99-102
• /
• 2010

스마트폰의 도입으로 인하여 증강현실이 널리 알려짐에 따라 대중들의 관심은 이에 집중되고 있으며 휴대성으로 인하여 모바일 기기에서의 증강현실 연구가 하나의 흐름으로 자리 잡고 있다. 기존의 증강 현실 관련 응용 기술들이 많이 연구되고 있지만 실제 게임에서 사용되고 있는 인공 지능과 결합된 연구는 이루어지고 있지 않다. 본 논문에서는 스마트 폰의 기능중 하나인 3축 가속도 센서를 이용하여 증강 현실 환경에서 3D 에이전트의 상태를 동적으로 변환하는 인공 지능 알고리즘을 제안한다. 인공지능이 적용된 에이전트의 상태를 제어하기 위한 전통적인 방식으로서 사용자가 직접 입력해 주거나 이를 인식하는데 마커를 사용하여 해결하였다. 본 논문에서는 증강 현실 구현을 위해 마커리스 추적 기술을 사용하였고 3축 가속도 센서를 이용하여 동적으로 에이전트의 상태를 변환하도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
• /
• 2012.07a
• /
• pp.305-308
• /
• 2012

본 논문에서는 스마트폰 가속도 센서를 이용한 새로운 사용자 인터페이스인 모션 제스쳐 프레임워크를 제안한다. 최근 IT 패러다임의 변화를 주도하고 있는 스마트폰의 대표적인 특징 중의 하나가 터치 인터페이스이다. Apple 사의 iPhone은 세계 최초로 터치스크린으로 가능한 사용자 입력들을 체계적으로 정리하여 터치 제스처를 정의하고 상용화에 성공 하였다. 본 연구에서는 기존의 터치 인터페이스를 대체하거나 보완할 새로운 인터페이스로서 스마트폰의 가속도 센서를 이용한 모션 제스처 프레임워크를 설계하고, 실제 스마트폰 응용 프로그램의 사용자 인터페이스에 적용하여 활용 가능성을 보여준다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 2006.02a
• /
• pp.124-129
• /
• 2006

음악은 소리를 즐긴다는 뜻을 담고 있다. 감상자에게 단순한 청각적 자극을 넘어 즐거움을 주기 위해선 음악적인 경험이 뒷받침되어야 한다. 가상 현실을 이용한 사용자와 시스템 간의 상호작용을 음악 경험 제공에 접목하려는 시도는, 새로운 경험을 통해 일반인들이 보다 쉽게 음악을 접하고 체험함으로써 음악을 통해 즐거움을 얻을 수 있도록 도움을 주는 데에 그 목적이 있다. 가상 오케스트라를 구현하고 지휘 동작을 재현하는 것은 이러한 가능성을 극대화하는 연구이다. 본 논문에서는 가상 오케스트라를 구현하기 위해 필수적인 중간 단계로, 사용자의 지휘 동작을 감지하여 연주의 박자(속도)를 제어하는 지휘 시뮬레이션 시스템을 제시한다. 실제의 지휘 동작을 분석하고, 동작의 변화를 인식하기 위하여 가속도 센서를 이용, 공간상에서 지휘봉의 움직임을 가속도 정보로 수집하여 이에 상응하는 박자의 제어를 구현한다. 사용자의 박자 명시에 따라 변화하는 상하 방향의 가속도를 센서를 통해 전압 신호로 입력 받고, DSP 의 A/D conversion 모듈에서 디지털 신호로 변환, 일정 수준 이상의 신호를 박자 정보로 직렬통신을 통해 컴퓨터에 전달한다. 컴퓨터에서는 Max/MSP를 이용하여 각 박자 사이의 시간 간격을 측정하고 상응하는 MIDI 음악을 재생하는 방식으로 시스템이 구현된다. 기존 연구에서 사용된 CCD 카메라에 의한 Motion Tracking 을 보완하여 동작의 크기에 따라 음량을 조절한다. 본 논문에서 제시되는 시스템은 지휘 동작에서 가장 특징적으로 나타나는 상하 방향의 급격한 가속도 변화를 직접 입력 받기 때문에 기존 시스템에 비해 지휘 동작의 인식 성공률을 높일 수 있으며, 화상 처리 및 계산에 의한 지연을 최소화할 수 있다. 또한, 장치의 규모를 소형화하여 보다 지휘봉의 형태에 가까운 인터페이스를 제공하며, 적합한 응용 콘텐츠를 접목할 경우 게임 컨트롤러로의 발전 가능성이 있다.

• 전기의세계
• /
• v.43 no.9
• /
• pp.9-16
• /
• 1994

본 고에서는 미세 가공기술의 실제적인 응용 예로써 일본 동북대학의 연구 내용을 간략히 소개하고자 한다. 동북대학은 미세 가공기술을 이용하여 미세 구조물의 제작 뿐 아니라 센서 및 주변회로의 집적에 의한 미세 시스템의 연구에 많은 힘을 기울이고 있으며 특히 모든 연구의 최대 목표가 철저하게 실제 응용이 가능한 시스템의 개발에 있으므로 이곳에서의 연구 내용을 전반적으로 살펴보는 것은 국내 연구에서의 방향설정 및 참고 자료로서 도움이 될 수 있으리라 판단된다. 동북대학에서의 미세 가공기술 관련 연구는 매우 방대하고 다소 산만한 느낌도 있으나 전체적으로 1. 가속도 센서를 중심으로 한 집적화 용량형 센서의 개발, 2. 고감도 센서의 개발, 3. 마이크로 액튜에이터의 제작, 4. 입체적 미세 가공기술의 개발 등으로 분류할 수 있다. 이중에서 비교적 연구 성과가 나타나고 있는 대표적인 몇가지 예에 대해서 개략적으로 살펴보도록 하겠다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.288-289
• /
• 2011

압전 효과에 기초한 셀룰로오스 압전 종이의 진동센서 응용 가능성을 알아보았다. EAPap (Electroactive paper)은 재생과정과 테입 캐스팅을 이용해 만들었으며, 얇은 적층 필름을 이용해 코팅하였다. EAPap 샘플을 알루미늄 외팔보에 부착하여 진동 실험을 수행하였다. EAPap 센서의 출력을 비교하기 위해 가속도계를 이용하여 보의 응답 특성을 동시에 측정하였으며, 유한요소법을 이용해 보의 동특성을 구하여 비교하였다. EAPap 센서는 주위 환경 노이즈의 영향을 많이 받았는데, 접지와 절연을 통해 이러한 노이즈의 영향을 많이 감소시킬 수 있었으며, 실험결과로부터 EAPap의 진동센서 응용 가능성을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
• /
• v.16 no.4
• /
• pp.811-818
• /
• 1992

The sensor technology has becoming emerging area as the automation process in industry requires higher productivity, better quality, and the reliability. In this research, the dynamic measuring sensor such as piezoelectric accelerometers has been developed. Especially, the research concentrates on a design methodology, an analysis of the structural characteristics, and a method of the performance evaluation. The fabricated piezoelectric accelerometers show that the performance characteristics is better than commercial products available in the current market.