• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.39C no.1
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• pp.82-89
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• 2014

Recently, inertial sensors are popularly used for the location and position recognition of small devices for M2M/IoT. In this paper, we designed low power, low noise, small sized 6-axis inertial sensor IC for mobile applications, which uses a 3-axis piezo-electric gyroscope sensor and a 3-axis piezo-resistive accelerometer sensor. Proposed IC is composed of 3-axis gyroscope readout circuit, two gyroscope sensor driving circuits, 3-axis accelerometer readout circuit, 16bit sigma-delta ADC, digital filter and control circuit and memory. TSMC $0.18{\mu}m$ mixed signal CMOS process was used. Proposed IC reduces 27% of the current consumption of LSM330.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.2
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• pp.397-407
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• 2015

In this paper, we designed 1 chip IC for 3-axis gyroscope and 3-axis accelerometer used for various IoT/M2M mobile devices such as smartphone, wearable device and etc. We especially focused on analysis of gyroscope noise and proposed new architecture for removing various noise generated by gyroscope MEMS and IC. Gyroscope, accelerometer and geo-magnetic sensors are usually used to detect user motion or to estimate moving distance, direction and relative position. It is very important element to designing a low noise IC because very small amount of noise may be accumulated and affect the estimated position or direction. We made a mathematical model of a gyroscope sensor, analyzed the frequency characteristics of MEMS and circuit, designed a low noise, compact and low power 1 chip 6-axis inertial sensor IC including 3-axis gyroscope and 3-axis accelerometer. As a result, designed IC has 0.01dps/${\sqrt{Hz}}$ of gyroscope sensor noise density.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.205-206
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• 2015

본 논문에서는 단일 전류 센서를 가진 IPMSM 구동 시스템의 고주파 신호 주입 센서리스 제어를 제안한다. 단일 전류 센서 시스템에서 3상 전류를 재구축하기 위해 DC link 전류를 검출한다. DC link 전류를 이용하여 3상 전류를 재구축하는 경우의 문제점은 1개 또는 2개의 유효벡터가 DC link 전류를 검출하는데 필요한 최소 시간보다 짧게 인가될 때 발생한다. 센서리스 제어시 이러한 경우가 발생하면, 재구축된 전류의 왜곡에 의해 제어 성능이 저하된다. 본 논문은 전압 벡터가 작은 경우, 전류 예측을 통하여 신뢰할 만한 3상 전류를 재구축하여 전류의 왜곡을 줄임으로써 센서리스 제어 성능을 향상시켰다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 기법의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10b
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• pp.526-528
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• 2004

본 논문은 센서 네트워크 환경에서 사용자 센싱을 통한 입력장치인 MGlove (Multiple-sensing Clove)의 구현에 대해 기술한다. 본 입력장치는 버튼 없이 2축 가속 센서, 2축 자기 센서, 포토 다이오드의 세 가지 종류의 센서를 사용하여 사용자의 손동작을 통해 입력을 감지하고 RF 모듈을 이용하여 무선으로 통신 가능하다. 구현한 MGlove는 유비 쿼터스 센서 네트워크 환경을 위한 입력 장치로 context-aware input device로의 발전 가능성이 있으며, 센서 추적 기법을 통해 사용자의 자세, 위치, 방향에 관계없이 입력 가능하고 RF모듈을 통해 먼 거리에서도 조작이 가능한 특징을 가진다.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.24 no.1
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• pp.22-27
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• 2014

North indicating azimuth angle sensors have been used in airplanes, ships traditionally and nowadays employed in smart phones. For the azimuth and roll angle measurement of the sensor, 3-axis acceleration sensor was added to the 3-axis magnetic field sensor. In this work, we have constructed a measuring system for the measurement of the magnetic field and the angle uncertainty of the magnetic field sensors. Measuring system could be useful not only in non-magnetic laboratory but also in normal laboratory, we constructed small size of 3-axis Helmholtz coils for the compensation environment magnetic field (Earth magnetic field and magnetic field from building) and the generation of magnetic field for the test of magnetic field sensor. The constructed measuring system could compensate environment magnetic field below 10 nT level and generate 3-dimensional magnetic field with magnitude uncertainty of 0.2 % and angle error of $0.2^{\circ}$ within the volume of ${\pm}30mm$ diameter at center of Helmholtz coils. For the conformation of developed measuring system, We tested commercially available 3-axis magnetometer and heading sensor.

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

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.17 no.5
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• pp.933-940
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• 2022

In this paper, the algorithm was developed to recognize hand 3D position through 2D image sensor and implemented a system to remotely control the 6 d.o.f. robot arm by using it. The system consists of a camera that acquires hand position in 2D, a computer that controls robot arm that performs movement by hand position recognition. The image sensor recognizes the specific color of the glove putting on operator's hand and outputs the recognized range and position by including the color area of the glove as a shape of rectangle. We recognize the velocity vector of end effector and control the robot arm by the output data of the position and size of the detected rectangle. Through the several experiments using developed 6 axis robot, it was confirmed that the 6 d.o.f. robot arm remote control was successfully performed.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.7
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• pp.71-78
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• 2006

Sun sensors are frequently implemented by satellites for attitude sensing, due to its simple manufacturability and light weight. A modeling of sun sensors has an important effect on the accuracy of satellite attitude determination. This paper addresses a new modeling of a 2-axis miniature fine sun sensor with improved accuracy. Unlike other previous algebraic modeling methods, the newly suggested physical modeling method takes into account the shadowing effect of the slit thickness. It was shown that a newly proposed sun sensor modeling provides a substantial accuracy improvement of 29% compared to the generic algebraic modeling. The proposed sensor modeling was validated using 2-axis fine sun sensors with FOV(Field of View) of ${\pm}60^{\circ}$ mounted on HAUSAT-2 small satellite, currently under development by SSRL(Space System Research Lab.) at Hankuk Aviation University, Korea.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2009.05a
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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.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 2000.10a
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• pp.248-248
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• 2000

본 연구는 조선 소조립, 판넬조립 등의 공정에서 발생되는 필렛 용접 부위의 용접 자동화를 위한 로봇 시스템 개발에 관한 연구이다. 조선등의 중공업 분야에서는 작업이 중량이고 대형임에 따라 로봇이 부재의 특정위치로 이동하여 작업해야 한다. 또한 작업대상의 형상이나 치수가 매번 변경됨에 따라 이에 능동적으로 대처할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 두 대의 로봇(2대x6축=12축)이 다축 문형 캔트리(4축)에 장착된 조선용 필렛용접 로봇 시스템(16축)을 개발하였다. 필렛용접부재를 중심으로 두 대의 로봇이 양쪽을 동시에 용접하는 방식으로 고속회전토치를 적용하여 위빙동작없이 원하는 용접각장(Leg Length)을 생성할 수 있다. 캔트리 시스템은 PC 기반의 별도 제어기로 구성하여 두 대의 로봇 제어기와 신호 입출력에 의해 동시동작이 가능하도록 하였으며, 작업장에 놓인 부재의 위치오차를 보장하기 위하여 시각센서를 적용하였다. 용접시작점의 위치보정을 위한 시작점 검출을 위해접촉센서(Touch Sensor)를 적용하였으며, 용접선 추적을 위해서 아크센서(Arc Sensor)를 적용하였다. 본 시스템 2000년 1월 제작 설치가 완료되어 현재 성능 테스트가 완료된 상태로 향후 생산현장에 적용될 계획이다.