• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2022.01a
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• pp.403-405
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• 2022

본 논문에서는 4차 산업에서 필요로 하는 스마트 기기의 소형 및 저전력 부품에 사용되는 센싱 플랫폼을 제안하였다. 특히 스마트팩토리의 공장 자동화와 정밀 측정의 핵심 부품인 리니어 모션 가이드(LM Guide)를 고정밀, 고정도로 제어할 수 있는 센싱 시스템을 개발하였다. 이를 위하여 기존의 변위 센서 기법의 한계를 극복할 수 있도록 와전류(Eddy Current) 기법을 이용함으로써 LC 공진기와 전도체를 LM 가이드에 장착할 수 있도록 구현하였다. 또한 미세 인덕턴스 값을 측정할 수 있도록 디지털 신호처리 기술과 컴퓨터/산술 기술을 FPGA를 이용한 HW 시스템을 제작하여 구현함으로써 실험을 진행했다. 본 논문에서 구현한 HW 센싱 시스템을 이용하여 LM 가이드를 동작시킴으로 실시간으로 변위 값을 디스플레이 부로 출력되어 측정이 가능하고, 변위 값의 분해능과 응답속도 면에서 우수함을 확인할 수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07c
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• pp.1508-1510
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• 2003

비접촉 방식인 광 삼각측량법(optic triangulation method)에 의한 고정도 변위센서를 반도체 레이저 다이오드와 리니어 CCD를 이용하여 구현하였다. 개발한 고유의 알고리듬을 채용하여 측정 분해능 보다 적은 CCD pixel(256 pixel)로 고분해능(2,560분해능, $4{\mu}m$)을 실현함으로써, 결과적으로 저가이며 소형의 고정도 변위센서를 개발하였다. 또 검출물체의 색상이나 재질에 따른 검출특성의 현저한 차이를 보상하기 위하여 LFTC(laser flash time control)과 AGC(auto gain control)을 적용하여 안정된 검출결과를 얻을 수 있었다. 개발된 변위센서의 특성은 다음과 같다. 측정 거리:30mm, 유효측정 범위: -5.09${\sim}$5.10mm, 분해능:4um, 직선성:${\pm}1%$.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2006.05a
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• pp.257-258
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• 2006

This paper presents the displacement sensor based on astigmatic method that has a small measurement range. The sensor has the characteristic that the measuring range is changed easily by exchanging a objective lens or distance between a objective lens and a collimator lens. The measuring range and resolution is evaluated by a laser interferometer.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.377-378
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• 2008

본 논문은 시각 장애인들의 보행 시 앞을 볼 수 없는 점을 바탕으로 시각을 음성으로 대체하여 장애 물체가 발생하였을 경우 안전을 위하여 위험 요소를 사전에 경보하여 알려주도록 구현하였다. 시각 장애인들이 보행 시 장애 물체가 나타났을 경우 이를 입체 변위 센서인 초음파 센서로 장애물의 위치를 측정하고 측정된 거리 데이터를 근거리 무선통신인 블루투스를 동하여 송 수신하여 사용자인 시각 장애인에게 소형 스피커를 통하여 음성으로 알려주고 경고함으로써 위험 요소를 사전에 대처할 수 있도록 설계를 하였다. 초음파 입체 변위 센서를 이용하여 측정된 거리를 실시간 자동 거리 측정이 가능하도록 시스템을 구현하고 이 데이터를 근거리 무선 통신으로 송 수신하며 수신 모듈이 데이터를 음성으로 전환하여 실시간 자동 경보 시스템을 구축함으로써 보행 장애 위험물 감지가 보다 효율적으로 이루어지고 디지털화되게 시스템을 개선하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07d
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• pp.2554-2556
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• 2000

기존의 게임기를 포함한 여러 입력장치들의 대부분이 미세한 조작과 변위의 변화, 특히 가속도와 변위의 세분화가 어려웠다. 또한 외부의 충격에 내구성이 약한 단점들이 있었다. 본 연구에서는 최근 게임기 산업에서 3차원 입력장치를 필요로 함에 따라 기존의 2차원 변위에 더해서 3차원 입력장치의 구현을 기반으로 저가형의 소형 다축load cell 센서방식을 채택하여 부분 변위의 조작, 내구성과 기존 하드웨어의 단순화 등 여러 면에서 개선이 되었으며, 보다 정밀하고 다양한 입력에 대응하기 위하여 센싱 신호처리 회로의 개선과 디지털 통신방식을 부가하였다. 본 논문에서는 이 구현을 위한 하드웨어와 소프트웨어에 대한 연구결과를 소개하고자 한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.30 no.6
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• pp.21-30
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• 2015

압력센서란 두 물체 간의 상호 작용하는 힘의 크기를 나타내는 물리적 양을 측정하는 디바이스로서 힘의 전달 크기, 힘의 방향 등을 측정하는 데 매우 광범위하게 사용되고 있는 센서이다. 사용하는 분야는 의료, 자동차, 항공, 공업계측, 가전, 환경제어분야 등의 전반적 산업제품과 산업시설에 응용되고 있으며, 측정원리는 힘의 변화에 따른 재료의 변위, 변형, 진동수, 변화, 열전도율 변화 등을 이용하는 것으로 종전의 기계식 감지방법에서 현재는 센서장치의 소형화를 위하여 반도체소자 제작기술과 Micro Electro Mechanical System(MEMS)기술을 이용하는 초소형, 저전력형 센서개발로 계속 발전하고 있다. 본고에서 멤스(MEMS) 압력센서의 최근 제품 기술 개발과 시장 및 산업동향을 알아보고 향후 더욱더 확장될 압력센서제품 기술의 기초 정보를 제공하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2007.04a
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• pp.253-256
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• 2007

본 논문은 로봇이 영상을 통해 획득한 특정물체의 기하학적 정보를 이용하여 이족로봇이 안정적으로 보행할 수 있게 하기 위한 균형제어기법을 제안한다. 영상은 핀 홀 카메라 모델을 통해 획득하였으며, 영상에 포함되는 특정물체의 특징성분에 대한 변위와 로봇의 자세와의 상관관계는 핀 홀 카메라 모델을 이용하여 공간좌표계의 특징정보를 평면좌표계의 영상정보에 매칭시킨 후, 특징들의 변위에 따른 로봇 관절 좌표계의 변위를 추정하는 방법으로 구할 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 균형제어기법은 별도의 센서없이 카메라만을 이용하여 이족보행 로봇의 균형제어가 가능하다는 장점을 가지며, 소형이족로붓을 이용한 실험을 통해 그 효율성을 검증하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.20 no.2
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• pp.385-393
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• 2016

This paper presents the new position estimation method which contains the optical displacement sensor and the dead reckoning based position estimation algorithm for automation of hull cleaning robot. To evaluate feasibility of the proposed position estimation method on the hull cleaning robot, it was applied on the small scale robot model which has an identical drive method with the hull cleaning robot and then a set of the position estimation experiments were performed. The experimental results of the position estimation demonstrate that the estimated results with the optical displacement sensors is more accurate than used rotary encoder method. In addition, it continuously calculated the robot position quite close to the real robot driving path. In a follow-up study, the proposed position estimation method will be complemented and exploited on the actual hull cleaning robot by adding additional sensor modules that correct measurement errors.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.604-608
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• 2004

In this paper, an efficient method is proposed to analyze the radial error of a miniaturized-high speed spindle system. Initially, a device is constructed for measuring the radial error motion using capacitance sensors. The capacitance sensors are placed perpendicular to the axis of the shaft and at 90o to each other. The spindle is rotated at high speed and the profile of the spindle is recorded. An algorithm is developed for analyzing the spindle data and determining the radial error of spindle. The present algorithm uses homogeneous transform matrix (HTM) method and iterative process for determining the radial error. The analysis procedure is performed for different speeds of the spindle. The data obtained from the present system and the results of evaluation are also presented in this paper. It is observed that this method is effective in determining and analyzing the spindle errors for high speed miniaturized spindle.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.20 no.4
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• pp.35-39
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• 2013

A four point bending apparatus has been developed to measure semiconductor sensor piezoresistance inside a four inch probe station. The apparatus has a footprint of $60{\times}83mm^2$ and can apply $10{\mu}m$ displacements using a vertical micrometer stage. We used finite element analysis to predict and improve the accuracy of the instrument. Finally strain gauge attached on a silicon test piece was used to experimentally verify the setup.