• 제목/요약/키워드: 3-D Acceleration Sensor

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실시간 위험환경 관리를 위한 센서 모듈시스템 연구 (A Study on the Sensor Module System for Real-Time Risk Environment Management)

  • 조영창;권기진;정종혁;김민수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.953-958
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    • 2018
  • 본 연구에서는 산업현장, 지하시설물의 밀폐공간에서 유해가스 및 생체신호를 동시에 검출이 가능한 휴대형 검출시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 가스검출용 센서모듈, 패치형 1채널 소형 ECG 센서, 3축가속도 검출센서용 모듈 및 통계분석용 시스템이다. 시스템모듈의 성능을 검증하기 위해 디지털해상도, 생체신호증폭도, 출력전압 및 초소형모듈의 크기로 평가하였다. 개발된 시스템의 성능결과 디지털해상도는 300(rps), 신호증폭이득은 500dB이상 성능을 가졌고, 심전도 모듈은 $50mm{\times}10mm{\times}10mm$로 제작되어 패치형으로 활용도를 높일 수 있다. 본 연구의 휴대용 가스검출기 및 패치용 심전도, 가속도검출기는 산업현장작업자의 실시간 감시용 IoT 기반 관리시스템으로 활용한다면 가치가 높을 것으로 생각된다.

Implementation of Joystick for Flight Simulator using WiFi Communication

  • Myeong-Chul Park;Sung-Ho Lee;Cha-Hun Park
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.111-118
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    • 2023
  • 본 논문에서는 비행 시뮬레이터와 VR분야에서 사용될 수 있는 가속도 센서와 진동 센서를 적용한 와이파이 기반의 조이스틱을 제안한다. 비행시뮬레이터는 ICT 및 SW 응용분야에 속하는 기술로 항공기의 환경을 재현하는 시뮬레이션 환경을 제공한다. 비행시뮬레이터의 일반적인 조종 장치는 고정식으로 특정 장치에 부착되어 사용되어 사용자의 활동 영역의 한계성을 가진다. 본 논문에서는 자유로운 공간 활용성을 위하여 3차원 공간 조종 장치를 구현하였다. 또한, 제안하는 조종 장치는 기존 VR장비의 컨트롤러에 비해 정확하고 정교한 조종을 위하여 3축 센싱과 정보를 표시하는 디스플레이 및 와이파이 통신을 위한 보드를 설계하고 유니티 기반의 가상 환경을 구현하여 적용 가능성을 확인하였다. 구현된 장치는 통신 인터페이스를 통해 조종 장치가 정상적으로 동작하는 것을 확인하였으며, 게임 내 센싱 값과 구현된 보드에서 측정한 센싱 값이 일치하는 것을 확인하였다. 연구의 결과물은 비행시뮬레이터 외에도 VR 및 다양한 메타버스 관련 콘텐츠에 활용될 수 있을 것이다.

정확한 평면운동 측정을 위한 광 변위센서의 성능분석 (Performance analysis of the optical displacement sensor for accurate in-plane motion measurement)

  • 강훈;이헌석;오진석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.639-646
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    • 2016
  • 본 연구에서는 특수한 상황(미끄러짐 발생 및 회전관성이 부하로 작용하는 경우)에서의 회전 엔코더 기반 측정방법의 단점을 극복하기 위하여 광 변위센서(ADNS-9500)를 사용한 비접촉식 변위 측정방법을 제안하였다. 정확한 변위 측정을 위해 데이터 수집 보드와 랩뷰를 활용하여 실험적으로 광 변위센서의 성능을 분석하였으며, 반복실험을 통해 실험조건(측정방향, 속도, 가속도, 높이, 표면 재질)에 따른 광 변위센서의 성능특성을 파악하였다. 성능실험 결과, 광 변위센서를 사용하여 정확하게 평면운동을 측정하기 위해서는 광 변위센서와 지면(대상 물체의 표면)과의 높이를 2.4 mm-3.2 mm로 일정하게 유지시켜야 하며, 각각의 축 방향, 속도, 표면 재질을 고려하여 민감도를 수정하여 변위 계산식에 적용해야 하는 것을 확인하였다.

사출성형에서 공정 중 금형의 진동 크기 변화를 활용한 냉각시간 모니터링에 대한 연구 (A study on the monitoring of cooling time using the change in the magnitude of mold vibration in injection molding)

  • ;김종선
    • Design & Manufacturing
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    • 제15권3호
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    • pp.45-49
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    • 2021
  • In this study, during the injection molding process, a device was manufactured and evaluated that calculates a cooling time by measuring a vibration signal generated from a mold using an acceleration. The last two parts, one of which has a large magnitude change in the measured vibration signal of a mold, were divided into a cooling start section (paking end section) and a mold opening section, and the time difference at the relevant points was calculated as the cooling time. The cooling time was monitored on a 5-inch light guide plate mold by applying the method. The manufactured device was attached to a fixed base of mold to measure the cooling time, and data was obtained remotely using Bluetooth technology. Then, the measured cooling time was compared with the cooling time set in the injection molding machine to evaluate the accuracy. As a result of the experiment, the cooling times measured by the devices were 15.675±0.024 sec, 20.637±0.014 sec and 25.623±0.079 sec of each conditions. Also, the measurement results were shown with errors of 0.655±0.044 sec, 0.637±0.014 sec, and 0.662±0.013 sec, respectively.

안드로이드 플랫폼기반 스마트폰 센서 정보를 활용한 모션 제스처 인식 (Android Platform based Gesture Recognition using Smart Phone Sensor Data)

  • 이용철;이칠우
    • 스마트미디어저널
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    • 제1권4호
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    • pp.18-26
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    • 2012
  • 스마트폰 어플리케이션 수의 증가는 새로운 유저인터페이스에 대한 중요성을 증대시켰으며, 다양한 센서를 융합한 유저인터페이스 개발 연구의 관심을 유도하고 있다. 본 논문에서는 스마트폰에 있는 가속도 센서, 자계 센서, 자이로 센서 정보를 융합하여 사용자 모션 제스처를 인식할 수 있는 새로운 유저인터페이스를 제안한다. 제안 방법은 유합 센서 정보로부터 스마트폰의 3차원 방위 정보를 구하고, HMM(Hidden Markov Model)을 이용하여 손동작 제스처를 인식한다. 특히 제안된 스마트폰의 3차원 방위 좌표계를 구면 좌표계로 변환하는 양자화 방법은 기본 축 회전에 더욱 민감한 인식이 이루어지도록 하였다. 실험을 통하여 제안한 방법이 93%로의 인식률을 보였다.

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PMLSM의 영구자석 배열방법에 따른 진동저감 특성 연구 (A study on the vibration reduction characteristics of PMLSM according to permanent magnet array)

  • 이승훈;황인철;정수권;장기봉;김규탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.83-85
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    • 2007
  • This paper presents the vibration reduction of PMLSM according to permanent magnet array. The detent force and the lateral force arc generating the thrust ripple that cause vibration in PMLSM. The detent force, the thrust and the lateral force is analyzed by 3D FEM. And the acceleration sensor is used for experimentation of vibration.

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$\cdot$무선 데이터 통신을 이용한 천연가스 정압소의 안전방재 시스템 개발 (Development of Anti-disaster System for Natural Gas Governor Station Using Wire and/or Wireless Communication)

  • 유휘룡;박대진;구성자;박승수;노용우
    • 한국가스학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.17-23
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    • 1999
  • 본 연구는 전국에 산재된 천연가스 정압소를 위한 안전방재 시스템 개발을 위하여 수행되었다. 정압소에서 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지하기 위하여 정압소의 안전상황을 수집/전송하는 RTU(Remote Terminal Unit)를 개발하여 정압소의 운전원의 역할을 대신하게 하였다. 그리고 전송된 각 정압소의 안전상황을 효과적으로 통제소 운전원에게 전달하며 추후 안전에 대한 분석을 위하여 데이터베이스 및 MMI(Man Machine Interface)를 개발하였다. 안정적인 천연가스 공급의 모든 프로세스을 제어하며, 각종 파라미터를 감시하는 원방 감시 제어 시스템(이하 SCADA 시스템)의 유선 통신 설비가 사고에 의해 무용화 될 경우, 정압소의 상황을 통제실로 전송하기 위하여 유선 및 무선 데이터 통신을 혼합한 유$\cdot$무선 자동 전환 시스템을 개발하였다. 한편 GPS(Global Position System) 및 GIS(Geometric Information System) 기술을 이용한 순찰차량 관리 시스템을 개발하여 정압소에서 이상 징후를 보일 경우 통제소 및 순찰차량에서 동시에 정압소의 상황을 파악할 수 있게 하여 능동적인 대처가 가능하게 하였다. 그리고 3축 가속도 센서를 이용하여 지진을 감지하고 전송하는 지진 감지 및 전송 시스템을 개발하였다. 지진 발생시 ESV(Emergency Shutoff Valve)를 차단할 수 있도록 최대 지반 가속도 및 SI(Spectrum Intensity)값의 크기를 전송해 줌으로서 대형사고를 방지하도록 하였다.

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PZT 압전재료를 이용한 외팔보 구조의 에너지 수집기에 관한 연구 (A Study on Energy Harvester with Cantilever Structure Using PZT Piezoelectric Material)

  • 차두열;이수진;장성필
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.416-421
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    • 2011
  • Nowadays, the increasing demands upon mobile devices such as wireless sensor networks and the recent advent of low power electrical devices such as MEMS make such renewable power sources attractive. A vibration-driven MEMS lead zirconate titanate $Pb(Zr,Ti)O_3$ (PZT) cantilever device is developed for energy harvesting application. This paper presents a piezoelectric based energy harvester which is suitable for power generating from conventional vibration and has in providing energy for low power electron ic devices. The PZT cantilever is used d33 mode to get the electrical power. The PZT cantilever based energy harvester with the dimension of 7 mm${\times}$3 mm${\times}$0.03 mm is fabricated using micromachining technologies. This PZT cantilever has the mechanical resonance frequency with a 900 Hz. With these conditions, we get experimentally the 37 uW output power from this device with the application of 1g acceleration using the 900 Hz vibration. From this study, we show the feasibility of one of energy harvesting candidates using PZT based structure. This PZT energy harvester could be used for various applications such a batteryless micro sensors and micro power generators.

Development of a System Observing Worker's Physiological Responses and 3-Dimensional Biomechanical Loads in the Task of Twisting While Lifting

  • Son, Hyun Mok;Seonwoo, Hoon;Kim, Jangho;Lim, KiTaek;Chung, Jong Hoon
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제38권2호
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    • pp.163-170
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    • 2013
  • Purpose: The purpose of this study is to provide analysis of physiological, biomechanical responses occurring from the operation to lifting or twist lifting task appears frequently in agricultural work. Methods: This study investigated the changes of physiological factors such as heart rate, heart rate variability (HRV) and biomechanical factors such as physical activity and kinetic analysis in the task of twisting at the waist while lifting. Results: Heart rates changed significantly with the workload. The result indicated that the workload of 2 kg was light intensity work, and the workload of 12 kg was hard intensity work. Physical activity increased as the workload increased both on wrist and waist. Besides, stress index of the worker increased with the workload. Dynamic load to herniated discs was analyzed using inertial sensor, and the angular acceleration and torque increased with the workload. The proposed measurement system can measure the recipient's physiological and physical signals in real-time and analyzed 3-dimensionally according to the variety of work load. Conclusions: The system we propose will be a new method to measure agricultural workers' multi-dimensional signals and analyze various farming tasks.

가속도계에 의한 헬리컬 기어의 동적 전달오차의 측정 (Measurement of the Dynamic Transmission Error of Helical Gears by the Accelerometers)

  • 김대식;조도현;박찬일;최덕기;박찬국
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권10호
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    • pp.1720-1727
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    • 2003
  • The object of this work is to develop the measurement method of the transmission error of the helical gears. For this purpose, experimental set up is designed by 3D CAD software. It consists of the motor, inverter, powdered brake equipment, torque sensor and helical gearbox. In this study, tangential linear accelerometers were used as the methods for the transmission error measurement. the acceleration signals are transmitted to the signal conditioners through the slip rings and the transmission errors are obtained by a specially designed circuit board. The transmission errors are analyzed in the frequency domain. As a result, The periodicity of the transmission error is confirmed in the mesh frequency and its harmonics. The magnitude of harmonic components is very dependent on the natural frequencies of the gear system. It usually increases with the rotational speed. However, it does not always increase with torque.