• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.345-348
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• 2009

본 연구에서는 실내에서의 위치추적을 위해 가속도 센서와 각속도 센서를 이용한 위치추적기법을 제안하였다. 기존의 실내 위치추적기법은 전파의 세기를 이용하여 위치추적을 수행하는 RSSI기법과 초음파를 이용한 방법이 제시되었다. 하지만 기존 실내위치추적 기법에서는 좌표 값을 알고 있는 고정된 노드를 필수적으로 사용해야하는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기위하여 착용형 노드에 가속도센서와 각속도 센서를 부착하고 이동속도와 방향을 계측하여 실내에서의 위치추적을 수행하고자 하였다. 이를 위해 3축 가속도 센서와 2축의 각속도 센서를 사용하였으며, 센서로부터 출력되는 아날로그신호를 계측 및 무선전송하기 위하여 Zigbee기반의 무선 센서노드를 사용하였다. 무선센서노드로부터 측정된 가속도신호와 각속도 신호의 분석을 통해 실내위치추적 가능성을 평가하였으며, 평가 결과 가속도센서와 각속도 센서를 이용한 실내위치추적의 가능성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권10호
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• pp.992-997
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• 2009

본 논문에서는 제한된 센서 조건에서 유도탄 동체의 각속도를 계산하는 법을 보이고 Flight Motion Simulator(FMS)를 이용한 각속도 계산식 검증을 다룬다. 일반적으로 유도탄 동체의 각속도는 동체에 탑재하는 각속도 자이로를 이용하여 측정하지만, 유도탄 동체에 탑재하는 관성 센서 중에 피치와 요 각속도 자이로가 없는 제한된 센서 조건을 가정한다. 이와 같은 제한된 센서 조건에서 김블 탐색기 자이로, 동체의 롤 각속도 자이로, 김블의 자세 측정값 및 자세 변화율을 이용하여 유도탄 동체의 각속도를 계산할 수 있음을 보인다. 제안한 각속도 계산식을 검증하기 위하여 FMS를 이용한 실험을 수행하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.814-819
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• 2010

본 논문은 자율주행 장치(autonomous ground vehicle)를 위한 각속도의 오차 최소화에 관한 연구이다. 각속도의 오차 최소화는 자율주행 장치의 이동 거리를 측정하는 엔코더(encoder)와 관련하여 자율주행 장치의 가장 중요한 기반 기술인 위치측정(localization)과 밀접한 관련이 있다. 기존에 각속도의 오차 최소화 방법들에는 이동관성을 측정할 수 있는 가속계(accelerometer)와 회전관성을 측정할 수 있는 자이로(yaw gyro), 방위각을 측정할 수 있는 자계 센서인 전자나침판(electronic compass) 센서들을 확률을 통해 상호 보완하는 형태로 활발한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 각속도 측정을 위해 사용되는 센서들은 수학적인 오차와 센서들의 자체 특성에 의해 누적 오차가 발생하게 되며, 여러 센서들을 이용하여 확률적인 오차 보정을 수행하여도 연산량과 비용이 증가되는 문제점을 가지게 된다. 따라서 본 논문에서는 자율주행 장치의 시스템 특성을 고려하여 엔코더와 자이로만을 이용한 각속도의 오차 최소화에 대한 연구를 수행하였다. 실험은 직접 설계 제작한 자율주행 장치를 이용하였으며, 자율주행 장치가 제어기를 통해 주행하는 동안에 엔코더, 자이로를 통해 계산된 각각의 각속도 결과들과 엔코더와 자이로만을 이용한 제안된 각속도 측정 방법의 결과를 비교하였다. 실험 결과, 엔코더 혹은 자이로만을 이용한 각속도 측정 방법들에 비해 제안한 각속도 측정 방법의 누적 오차가 크게 줄었음을 확인하였다.

• 전기의세계
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• 제46권3호
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• pp.26-34
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• 1997

본 고에서는 지금까지 보고된 여러 가지 형태의 초소형 각속도센서들을 분석하고 그 제작에 사용되는 여러 가지 기술들을 살펴봄으로서 새롭게 등장하는 초소형 각속도센서 개발 동향을 살펴보고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제54차 하계학술대회논문집 24권2호
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• pp.119-120
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• 2016

줄넘기와 같은 반복적인 운동들의 개수 측정은 가속도 센서의 가속도 값과 자이로 센서의 각속도 값의 특징을 추출하고 선택하여 개수를 판단한다. 하지만 잡음과 진동에 취약한 가속도와 드리프트 현상이 발생하는 각속도의 문제점으로 인하여 줄넘기 개수를 세는데 정확도가 떨어지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 6축 가속도 자이로 센서에 상보필터를 적용하여 가속도와 각속도 값의 오류를 최소화하여 보다 정확한 개수를 측정하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 센서 값의 특징만을 보고 판단하는 방법에 비해 정확하게 개수를 측정하는 것을 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.39-48
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• 2012

인공위성에 사용되는 자이로 센서는 출력 형태에 따라 누적형, 증분형, 각속도 제공형 등으로 나눌 수 있다. 이들 중 누적각을 제공하는 자이로는 보통 이진 카운터를 사용하며 누적각이 카운터의 최대값을 넘어서는 경우는 롤오버(Roll-over) 하도록 설계되어 있다. 이로 인해 각속도를 계산하는 과정에 제한 사항이 발생하며 계산할 수 있는 각속도는 센서 자체가 측정할 수 있는 영역보다 작은 영역으로 제한된다. 본 연구에서는 누적각을 제공하는 자이로 센서의 일반적인 각속도 계산 방법을 소개하고 일반적인 방법이 가지는 최대측 정영역의 한계를 넘어서는 각속도를 계산할 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 입력 각속도의 변화에 제한이 있는 경우에만 적용이 가능하며 입력 각속도의 변화와 확장 가능한 영역의 범위를 정량적으로 유도하였다. 마지막으로 모의실험을 통하여 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권4호
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• pp.65-73
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• 2003

본 논문은 진동형 각속도 검출 센서로부터 각속도 신호를 검출하는 애널로그 신호처리 ASIC의 구현에 관한 것이다. 각속도 검출 센서의 출력은 구조적으로 콘덴서의 용량변화로 나타나므로 이를 검출하기 위하여 전하 증폭기를 이용하였으며, 센서의 구동에 필요한 자체발진회로는 각속도 검출 센서의 공진 특성을 이용한 정현파 발진회로로 구현하였다. 특히 센서의 제조 공정으로 인한 특성 변화나 온도 변화와 같은 외부 요인에 의한 자체발진특성의 열화를 방지하기 위하여 자동이득조절회로를 사용하였다. 진동형 각속도 검출 센서의 동작특성에 의하여 진폭변조 형태로 나타나는 각속도 신호를 검출하기 위하여 동기검파회로를 사용하였다. 동기검파회로에서는 반송파의 크기에 따라 검파신호의 크기가 달라지는 현상을 방지하기 위하여 스위칭 방식의 곱셈회로를 사용하였다. 설계된 칩은 0.5㎛ CMOS 공정으로 구현하였으며, 1.2㎜×1㎜의 칩 크기로 제작되었다. 실험 결과 3V의 전원전압에서 3.6mA의 전류를 소비하였으며, 칩과 각속도 센서를 결합한 정상동작상태에서 직류에서 50㎐까지 잡음 스펙트럼 밀도는 -95 dBrms/√㎐에서 -100 dBrms/√㎐ 사이에 존재하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.493-495
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• 2015

PDR은 일반적으로 IMU센서로 부터의 가속도와 각속도를 측정하여 보행자의 위치를 추적하는 시스템이다. IMU센서로부터 측정된 가속도와 각속도 값은 센서를 기준으로 하기 때문에 보행자가 인지하는 고정 좌표계와는 차이가 있다. 이를 해결하기 위해 회전행렬을 사용하며 이후 계속해서 측정되는 각속도를 통해 회전행렬을 업데이트 한다. 업데이트된 회전행렬을 통해 좌표계를 환산하고 환산된 좌표계의 가속도 값으로부터 보행자는 고정좌표계 기준으로 위치 추적이 가능하다. 하지만 회전행렬을 업데이트 하는 과정에서 센서의 세 축이 이상적으로 수직이 아니라면 업데이트 과정에서 각속도의 오차가 누적되고 이는 좌표계를 환산에 영향을 끼쳐 위치 및 속도 추적 정확성을 낮춘다. 물리적인 Bias가 PDR 시스템에 누적오차를 발생시킨다. 이에 제안하는 센서 축 편향 보정 알고리즘은 IMU 센서의 물리적 축 오차를 보정해주어 더 정확한 위치 추적을 가능하게 한다. 또한 Matlab을 통해 데이터를 분석하고 알고리즘의 필요성을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.94-95
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• 2017

지정된 경로에서 6축 센서의 가속도와 각속도를 이용하여 물체의 이동거리를 계산하는 경우 가속도 센서에서 나오는 데이터는 중력을 사용하여 값을 보내주는데, 평평한 상태에서는 중력가속도만 나오므로 영향이 없지만 물체가 움직이면서 기울어지거나 흔들리는 경우 중력가속도와 운동가속도가 더해지고 이에 따라 이동거리 계산에 오차가 발생한다. 이 논문에서는 가속도와 각속도만으로 보정이 힘들다고 판단하여 적외선 센서를 사용하여 이동거리를 산출하는 방법을 제안하고 시스템을 개발한다. 제안한 시스템은 지정된 경로를 따라 이동할 때 적외선 센서를 이용하여 궤도의 구분선을 인식하여 기존 6축 센서로 계산된 이동거리를 보정한다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권7호
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• pp.127-132
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• 2017

이 논문에서는 모델 기반 설계에 근거한 이륜 도립진자 로봇의 제어이득을 설계하고 NXT 마인드스톰과 RobotC 언어를 이용하여 수업에 활용 가능한 로봇을 제작 및 실험한다. 이륜 도립진자 로봇은 NXT 마인드스톰, 서보 직류전동기, 자이로 센서, 가속도 센서로 구성된다. 직류전동기에 내장된 엔코더를 이용하여 바퀴의 회전각을 검출하며 이동평균을 이용하여 바퀴의 회전각속도를 계산한다. 자이로 센서는 몸체의 피치 각속도를 측정하며 가속도 센서는 몸체의 피치 각도를 측정한다. 자이로와 가속도의 센서 융합을 통해 몸체 각도를 계산한다. 제어기 이득 요소는 휠 각도, 휠 각속도, 몸체 피치 각도, 몸체 피치 각속도에 대한 가중치이다. 이들 제어이득의 변화에 따른 도립진자 로봇의 변화를 실험하며 유용성을 확인한다.