• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.211-214
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• 2002

본 연구에서는 지체 부자유자들이 가장 많이 사용하는 전동형 휠체어를 이용하여, 조이스틱과 음성인식 모듈을 전동 휠체어에 부착하고 여기에 인공지능 기법을 적용하여 조이스틱과 음성인식 의해 휠체어를 제어하였으며, 각 휠체어의 각 부분을 모듈별로 구성하여 제작하였다. 그리고 조이스틱으로 휠체어를 제어하지 않고 음성인식으로 만 휠체어를 제어 동작했을 경우에 휠체어가 주행중에 장애물이 주행 경로 상에 갑자기 나타났을 때 장애물에 대해 즉시 정지하거나 회피하지 못할 경우가 발생하게 된다. 그래서 전동휠체어의 앞면과 됫면에 초음파 센서를 부착하여 갑자기 장애물이 나타났을 때 전동휠체어가 장애물에 대해 지능적으로 정지하거나 회피 할 수 있도록 퍼지이론을 적용하여 장애물에 대해서 지능적인 동작이 가능하도록 하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제16권3호
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• pp.355-363
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• 2015

본 논문에서는 ATmega기반의 스마트 제어보드를 이용하여, 지형의 경사로에 따라 실시간으로 전동휠체어의 시트를 제어하는 시스템을 제안한다. 스마트 제어보드에는 자이로 및 가속도 센서와 Tilt센서가 포함되어 있으며, 전동휠체어가 다양한 경사로 지형을 지나갈 때 실시간으로 2개의 센서를 이용하여, 지형을 파악할 수 있도록 구성되었다. 본 논문에서는 정확한 지형을 파악할 수 있도록 자이로 센서와 가속도 센서 기반에 상호보안 필터를 적용하여, 전동휠체어가 이동 중에 출력되는 센서 값의 노이즈를 해결하였다. 이를 기반으로 전동휠체어가 이동시 센서 출력 값의 노이즈로 인하여, 시트가 지속적으로 흔들리지 않고 안정적으로 시트 평행을 유지하는 것을 확인할 수 있다. 본 논문에서는 사용자의 편의를 위해 전동휠체어에 익숙하지 않은 사람들이 쉽게 제어할 수 있도록 스마트 폰 기반의 제어 플랫폼을 제공한다. 스마트 폰의 제어플랫폼은 전동휠체어의 현재 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있으며, 욕창 방지와 관련하여, 시트의 기울기를 임의적으로 제어할 수 있도록 도와준다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권8호
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• pp.1507-1514
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• 2018

본 논문에서는 1인용 스마트 전동휠체어의 보다 안전한 주행을 위한 지능형 통합 제어보드의 기능 개선 솔루션을 제안한다. 기존 국내 외의 전동휠체어 제품의 경우 안전 관련 기능 또는 장치가 포함되지 않은 경우가 많기 때문에 노약자 및 장애인이 지속적으로 증가하는 추세를 보이는 현 상황에서 전동휠체어가 관련된 사고의 발생 빈도 또한 지속적인 증가추이를 보이고 있다. 하지만 현재 상용되는 제품들에는 중고가형 이상의 전동휠체어에만 기본적인 완충작용 장치가 설치되어 있는 한계로 저가형의 제품에도 안전관련 기능이 필요한 실정이다. 따라서, 스마트 제어 플랫폼의 개발을 통해 전동휠체어 이동 중 사용자가 감지하지 못하는 장애물 또는 지형변화를 자동으로 감지 및 전동휠체어의 모터를 자동으로 제어함으로써 사용자가 안정적인 주행을 할 수 있도록 다양한 전동휠체어에 적용 가능한 스마트 전동휠체어 통합제어보드를 제시한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.10-13
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• 2002

본 연구에서는 다기능 휠체어 시스템을 개발하기 위해 제어부를 16bit의 마이크로 프로세서인 80C196KC 사용하였고, 조이스틱을 통해서 된 시스템을 제어하는 것을 구현하였다. 전체시스템은 제작된 전동 휠체어 기본 Plant를 사용하였으며, 모터에서 Encoder로 입력받아 MCU를 통해서 휠체어 회전수를 이용하여 제어시켰다. 휠체어 모터의 제어 방법은 PWM(Pulse Width Mudulation)을 이용하였으면, 여기에 H-브릿지 회로를 구성하였다. 조이스틱을 사람의 손으로 제어하는데 있어서 조이스틱 위치 변화에 따른 전동휠체어에 부착된 DC모터 동작을 퍼지 제어 알고리즘을 사랑하였으며, DC모터의 속력과 방향을 제어하고 아울러 위치 정보까지도 제어할 누 있게끔 하였다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2009년도 춘계학술대회 미래 IT융합기술 및 전략
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• pp.88-92
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• 2009

본 논문에서는 시선인식을 이용한 지능형 휠체어 시스템에 대해 설명한다. 지능형 휠체어는 초음파센서를 이용하여 전동휠체어가 장애물을 감지하여 회피할 수 있게 하고, 조이스틱을 움직이기 힘든 중증 장애인을 위해 시선인식 및 추적을 이용하여 전동휠체어를 움직일 수 있게 하는 인터페이스를 제안한다. 지능형 휠체어는 시선인식 및 추적 모듈, 사용자 인터페이스, 장애물 회피 모듈, 모터 제어 모듈, 초음파 센서 모듈로 구성된다. 시선인식 및 추적 모듈은 적외선 카메라와 두개의 광원으로 사용자 눈의 각막 표면에 두 개의 반사점을 생성하고, 중심점을 구한 뒤, 동공의 중심점과 두 반사점의 중심을 이용하여 시선 추적을 한다. 시선이 응시하는 곳의 명령어를 사용자 인터페이스를 통해서 하달 받고, 모터 제어 모듈은 하달된 명령과 센서들에 의해 반환된 장애물과의 거리 정보로 모터제어보드에 연결되어 있는 두 개의 좌우 모터들을 조종한다. 센서 모듈은 전등휠체어가 움직이는 동안에 주기적으로 센서들로부터 거리 값을 반환 받아 벽 또는 장애물을 감지하여 장애물 회피 모듈에 의해 장애물을 우회 하도록 움직인다. 제안된 방법의 인터페이스는 실험을 통해 시선을 이용하여 지능형 휠체어에 명령을 하달하고 지능형 휠체어가 임의로 설치된 장애물을 효과적으로 감지하고 보다 정확하게 장애물을 회피 할 수 있음을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.980-981
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• 2023

본 논문은 생체신호 분석과 인공지능으로 전동휠체어 제어 시스템을 개발한다. 얼굴 근육 움직임에서 나오는 생체신호를 분석하고, 인공지능 모델로 생체신호 패턴을 학습하여 눈동자 및 얼굴 움직임을 해석하고 이를 토대로 전진, 후진, 좌회전, 우회전, 정지, 제어와 같은 6가지 기능을 전동휠체어에 적용하고 신체 제한자의 이용 용이성 및 삶의 질 향상을 목표로 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.329-336
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• 2008

본 논문은 전동 휠체어 시스템에서 반 자율주행 및 안전 주행, 장애물 회피를 위한 퍼지 신경망 제어 주행 시스템을 제안, 디자인 및 임베디드 리눅스 시스템을 통해 구현하고 검증한다. 자율주행 장애물 검출 알고리즘을 위해 거리측정 센서를 통해 장애물의 크기를 파악하고 회피할 수 있는 폭과 각도, 거리 및 속도를 계산하여 계획된 경로대로 이동할 수 있는 알고리즘을 구현한다. 또한 거리측정 센서를 최소화하기 위해 휠체어 앞쪽에 2개의 스텝모터를 통해 거리측정 센서를 좌우로 움직이면서 패닝 스캔을 한다. 퍼지 신경망 제어 주행 시스템은 센서 스캐닝을 통한 맵 데이터를 분석하고 주행 알고리즘에 따른 자율 주행 경로를 설정한다. 정해진 자율 주행 경로는 퍼지 신경망 제어 주행시스템을 통해 전등 휠체어 컨트롤 주행을 제어 운용한다. 그리고 보호자를 위한 전동 휠체어 보호자 트래킹 알고리즘을 구현한다. 본 시스템은 장애인 및 움직임이 불편한 노인을 위한 반 자동 전동휠체어 시스템을 구축하여 안전하게 사용자가 운용할 수 있게 한다.

• 스마트미디어저널
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• 제4권2호
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• pp.17-25
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• 2015

본 논문에서는 스마트 모바일 장치 및 NFC(Near Field Communication)를 이용하여 전동 휠체어를 쉽게 제어할 수 있는 시스템을 제안하고자 한다. 이 시스템은 기존 연구에서 진행하고 있는 전동 휠체어를 제어하기 위해 모바일 디바이스에 있는 Bluetooth통신 이용하여 휠체어 제어용 통합보드와 통신한다. 스마트 모바일 장치는 휠체어 제어용 통합보드에서 발생하는 신호를 실시간으로 체크하여 사용자가 휠체어의 상태를 쉽게 모니터링 할 수 있도록 한다. 사용자는 스마트 모바일 장치를 이용하여 휠체어를 쉽게 제어할 수 있으며, 개인의 상태에 맞게 언제든지 설정하여 사용할 수 있다. 제어는 HEX형식으로 하드웨어에서 신호를 바로 읽고 분석할 수 있도록 제작되었으며, 사용자에 맞춘 설정내용은 일반적으로 사용하는 버스카드(NFC)를 이용하여 등록, 저장과 설정한 내용을 읽어서 시스템에 적용할 수 있도록 하였다. 이 시스템을 적용함으로써 휠체어 중심의 보조기구가 아닌 사람중심의 보조기구로 장애인 및 노인들에게 편의와 안정성을 제공해 줄 수 있을 것이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1135-1144
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• 2018

전동휠체어는 과거 장애인 및 노약자만 활용하는 장비로 인식되었지만, 최근 기능 및 형태의 변화를 통해 다양한 분야에서 다목적으로 활용되고 있다. 이에 본 논문에서는 다양한 분야와 환경에 적용될 수 있는 무한궤도형 전동휠체어의 프로토타입과 이를 제어할 수 있는 통합 모니터링 시스템을 제안한다. 이를 위해 기존 휠체어와 비교하여 운행 시 안전성 향상을 위한 프레임 응력 설계와 안드로이드기반의 앱(App)을 이용하여 전동휠체어를 자유롭고 손쉽게 조작할 수 있는 편의성을 제공한다. 아울러 다량의 전동휠체어를 원격에서 모니터링하고 제어할 수 있는 기능도 지원한다. 시스템 구현 및 성능평가 결과, 응력설계는 5번의 응력 해석을 통하여 존 미제스 응력 값이 정상범위에 해당하는 4.401%로 측정되었으며, 시스템의 제어를 위한 통신 부분에 대한 정확률도 98.75%로 측정되어 기존 휠체어와 비교하여 안전성 높은 것으로 입증되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1296-1301
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• 2012

본 논문은 힘 보조형 휠체어에 있어 사용자의 구동 의지력을 측정하고 이를 통해 사용자의 구동 의지에 따른 휠체어 구동 제어를 수행할 수 있는 시스템 개발에 관한 논문이다. 최근 고령자의 증가에 따른 다양한 편의 기구가 증가되고 있으며 이에 따라 휠체어에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 힘 보조형 휠체어의 경우 기존의 전동 휠체어가 갖고 있는 운동 부족 등의 문제점을 해결할 수 있도록 고안된 휠체어이다. 본 논문에서는 이러한 힘 보조형 휠체어에 있어 사용자의 구동 의지력을 측정할 수 있는 센서를 제안하였고 이를 통해 사용자의 구동 의지력에 따른 휠체어 제어를 수행하였으며 이를 실험을 통해 검증하였다.