Scoliosis is a three-dimensional deformity caused by lateral curvature of the spine. The existing braces used to correct the posture were some drawbacks such as inconvenience, tightness as well as unfitness to wear. In this study, we devised a posture guidance system in order to monitor a posture continuously and lead to pose correctly and a new method fur measuring a Cobb's angle value in third dimension based on two 3-axis accelerometers. As a result, the correlation coefficients between desired and measured angles were and standard error between desired and measured angles were 0.99, 1.32(x-axis), 0.99 and 1.10(y-axis), respectively. The devised system showed good potential for the optimal posture guide and an early detection of scoliosis.
본 논문에서는 사람의 행동 모니터링을 위한 멀티 센서 기반의 웨어러블 지능형 디바이스를 제안한다. 다중 행동을 인식하기 위해, 이미지 센서와 가속도 센서를 이용하여 행동 인식 알고리즘을 개발하였다. 멀티 센서로부터 얻은 데이터를 분석하기 위해 그리드 기반 옵티컬 플로우 방법을 제안하고 SVM 분류기법을 이용하였다. 이미지 센서로부터 얻은 모션 벡터의 방향과 크기를 이용하였고, 3축 가속도 센서로부터 얻은 데이터에서 FFT의 축과 크기와의 상관관계를 계산하였다. 실험 결과에서 이미지 센서 기반과 3축 가속도 센서기반의 행동 인식률은 각각 55.57 %, 89.97%를 보였으나 제안한 멀티센서기반의 행동인식률은 92.78% 를 보였다.
최근 M2M/IoT에 대한 관심이 높아지면서 디바이스의 위치와 자세 등을 인식할 수 있는 동작 인식 센서의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 소형의 디바이스에 적합하도록 저잡음, 저전력, 초소형 6축 관성센서 IC를 구현하였다. 본 논문에서 구현된 IC는 3축의 압전형 자이로 센서와 3축의 압저항형 가속도 센서를 사용하며, 3축의 자이로스코프 감지 회로, 자이로스코프 센서 구동 회로, 3축의 가속도 감지 회로, 16bit sigma-delta ADC, 디지털 필터와 제어 회로로 구성되어 있다. 본 IC은 TSMC $0.18{\mu}m$ mixed signal CMOS공정으로 개발되었으며, STM사의 6축 관성 센서인 LSM330의 소비전류 6.1mA보다는 약 27% 낮은 4.5mA의 소비 전류로 동작한다.
Most of the measurement and the evaluation of hand-transmitted vibration have been performed by using a small size single axis accelerometer between the handle and the hand palm or a three axis accelerometer attached on an adapter outside the hand(indirect measurement). It is most desirable for the correct evaluation of hand-transmitted vibration form the power tool handle to measure the acceleration between the handle surface and the hand palm in the three axis(direct measurement) as recommended in ISO 5349-1. In the study three axes acceleration measurement device was developed of which the thickness was less than 7mm so that it can be placed between the handle and the palm without any inconvenience during the measurement. To verify the performance of the developed device, measured acceleration by the two methods, direct and indirect, were compared in the study.
This paper presented a design and control of a new RGO(reciprocating gait orthosis)and its simulation. The new RGO was distinguished from the other one by which had a very light-weight and a new RGO(reciprocating gait orthosis) system. The vibration evaluation of the hip joint system on the new RGO(reciprocating gait orthosis)was used to access by the 3-axis accelerometer with a low frequency vibration of less than 30 ㎐. The gait of the new RGO depended on the constrains of mechanical kinematics and the initial posture. The stability of dynamic walking was investigated by analyzing the ZMP (zero moment point) of the new RGO. It was designed according to the human wear type and was able to accomodate itself to the environments of S.C.I. Patients. The joints of each leg were adopted with a good kinematic characteristics. To analyse joint kinematic properties, we made the hip joint system of FEM and the hip joint system by 1-axis and 3-axis Accelerometers.
본 논문은 모바일 단말기에 탑재된 카메라를 이용하여 정지영상을 획득할 때 발생할 수 있는 blur현상을 3축 가속도 센서를 이용하여 실시간 보정 할 수 있는 방법을 제안한다. Blur현상은 획득한 이미지에서 발생하는 번짐 효과이다. 소형의 모바일 단말기는 사용자의 미세한 손 떨림에도 크게 흔들릴 수 있기 때문에 blur현상이 크게 나타나며, 이를 적절하게 보정할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 본 논문에선 3축 가속도센서를 진자운동에 적용하여 출력결과의 신뢰성을 확보하였고, blur현상을 Uniform 분포와 Gaussian 분포로 모델링하였다. 실험을 통하여 실제 blur 현상이 Non-Gaussian 형태로 모델링됨을 확인하였고, 이 blur모델의 역과정인 deblurring 특성함수를 설계하였다. 이 특성함수에 3축 가속도센서에서 발생하는 미세한 떨림 정보를 적용하여 실험 이미지를 deblurring한 결과, 이미지 blur현상을 적절하게 보정할 수 있었다.
Purpose : The objective of this study is to effect of an aquatic rotation control and obstacle avoidance when conducted underwater on hemiplegia patient's balance ability and vestibular function. Methods : Twelve hemiplegia patients participated and were randomly assigned to a control group(I) with standard physical therapy and an aquatic group(II) with an aquatic rotation control, obstacle avoidance and standard physical therapy as well. The aquatic group trained using a Halliwick rotation control and obstacle avoidance through 3 times per week over 6 weeks. For all subjects, vestibular function, their balance, the change of electrooculogram (EOG), the change of accelerometer axis and torsiometer according to visual sense, vestibular sense with galvanic vestibular stimulation (GVS) or not during leg close stance were measured. Results : The EOG in the vertical and horizontal (p<0.05) were both significantly lowered. The change was significantly lower in the trajectory range of motion of trunk and spine with torsiometer when leg close stand (p<0.01) and leg close stand with GVS (p<0.01). The centre of gravity accelerated, there were reduced significantly difference X and Y axis of accelerometer during the closing of the leg without vision (p<0.05). There were reduced significantly difference X and Z axis of accelerometer during the closing of the leg with GVS (p<0.05). There were reduced significantly difference X and Z axis of accelerometer during the closing of the leg and close eyes with GVS (p<0.05). Conclusion : The balance ability, vestibular system and postural control is improved.
This study focused on to design and toanalysis of a myoelectronic hand. We considered a low frequency factor in human life and to quantify low frequency which a human body responded to using a 1-axis ant a 3-axis accelerometer. The dynamic myoelectronic hand are important for tasks such a continuous prosthetic control and a EMG signal recognition, which have not been successfully mastered by the most neural approached To control myoelectronic hand, classifying myoelectronic patterns are also important. Experimental results of FEM are 110㎫ on Thumb, 200㎫ on Index finger, 220㎫ on Middle finger 260㎫ on Ring finger and 270㎫ on Little finger. Experimental results of accelerometer are 1.4-0.4(m/s2) ,(5-20(〔Hz〕) in Feeding activity and 0.4-0(m/s2) (0-10〔Hz〕) in Lifting activity. Considering these facts, we suggest a new type myoelectronic hand.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제8권6호
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pp.293-298
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2007
The aged are faced with increasing risk for falls. The aged have more fragile bones than others. When falls occur, it is important to detect this emergency state because such events often lead to more serious illness or even death. A implementation of PDA system, for detection of emergency situation, was developed using 3-axis accelerometer in this paper as follows. The signals were acquired from the 3-axis accelerometer, and then transmitted to the PDA through a Bluetooth module. This system can classify human activity, and also detect an emergency state like falls. When the fall occurs, the system generates the alarm on the PDA. If a subject does not respond to the alarm, the system determines whether the current situation is an emergency state or not, and then sends some information to the emergency center in the case of an urgent situation. Three different studies were conducted on 12 experimental subjects, with results indicating a good accuracy. The first study was performed to detect the posture change of human daily activity. The second study was performed to detect the correct direction of fall. The third study was conducted to check the classification of the daily physical activity. Each test lasted at least 1 min. in the third study. The output of the acceleration signal was compared and evaluated by changing various postures after attaching a 3-axis accelerometer module on the chest. The newly developed system has some important features such as portability, convenience and low cost. One of the main advantages of this system is that it is available at home healthcare environment. Another important feature lies in its low cost of manufacture. The implemented system can detect the fall accurately, so it will be widely used in emergency situations.
최근, 다양한 형태의 웨어러블 컴퓨팅 디바이스와 이에 따른 응용 프로그램이 개발되고 있으며, 이들 중에서 헬스 케어의 한 영역으로 웨어러블 컴퓨팅 디바이스를 이용하여 개인의 운동량은 측정하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 가장 기초적인 운동인 걸음걸이 측정 알고리즘으로 중력 제거 및 백터 회전(Gravity Removal and Vector Rotation) 알고리즘을 제안하고, 이를 위한 실험으로 보행 또는 주행 중인 개인의 다양한 위치에 부착한 웨어러블 디바이스에 장착된 3축 MEMS 가속도 센서로부터 획득된 가속도 값을GRVR 알고리즘을 이용하여 걸음 수를 측정한다. GRVR은 가속도 센서로 획득된 3축 가속도 값으로 부터 중력에 의한 가속도 분은 저대역 필터를 이용하여 제거 하고, 이 후 각각의 가속도 값에서 직류 성분 제거 및 센서 축 회전 보상인 GRVR 알고리즘으로 보행 혹은 주행 중에 순수하게 걸음걸이에 의하여 발생하는 가속도 변화분 만을 추출한다. 실험 결과로 웨어러블 디바이스를 개인의 허리 중앙 혹은 우측에 부착한 경우 GRVR 알고리즘을 이용한 걸음 수 측정은 99.4%의 정확도, 또한 손목에 부착한 경우 상용 3축 가속도 만보계의 83%보다 정확한 91.1%의 정확도를 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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