• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.99-104
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• 2019

최근 현대인들은 잘못된 자세로 인해 다양한 근골격계 질환의 발병률이 높아지고 있다. 근골격계 질환의 근본적인 원인은 잘못된 자세 습관으로 발병한 경우가 많다. 근골격계 질환은 바른 자세 습관을 통해 예방이 가능하지만, 자세를 스스로 인식하여 교정하기는 쉽지 않다. 지속적인 자세 모니터링을 위하여 다양한 연구들이 수행되었으나, 기존 계측 시스템은 구속성 및 고비용으로 인해 일상생활에 적용하기가 적합하지 않다. 본 논문은 일상생활에서 착석 자세 모니터링을 통해 자발적으로 자세 교정을 유도할 수 있는 FSR 센서 어레이를 이용한 자세 판별 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 방석 형태로 설계되어 기존에 보유하고 있는 의자에 적용이 용이하다. 또한, 일상생활에서 가장 대표적인 5가지 자세를 판별할 수 있으며, 안드로이드 기반의 스마트폰 모니터링 애플리케이션을 통해 실시간으로 모니터링이 가능하다. 시스템의 성능 평가를 위하여 각각의 자세를 50회씩 반복하여 측정하였으며, 98.88%의 높은 자세 판별 정확도를 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제26권5호
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• pp.331-337
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• 2017

A readout circuit for a tactile sensor pad based on force sensing resistors was proposed, which was composed of an analog signal conditioning circuit and a digital circuit with a microcontroller. The conventional signal conditioning circuit has a dc offset voltage in the output signal, which results from the reference voltage applied to the FSR devices. The offset voltage reduces the dynamic range of the circuit and makes it difficult to operate the circuit under a low voltage power supply. In the proposed signal conditioning circuit, the dc offset voltage was removed completely. The microcontroller with A/D converter and D/A converter was used to enlarge the measurement range of pressure. For this, the microcontroller adjusts the FSR reference voltage according to the resistance magnitude of FSR under pressure. The operation of the proposed readout circuit which was connected to a tactile sensor pad with $5{\times}10$ FSR array was verified experimentally. The experimental results show the proposed readout circuit has the wider measurement range of pressure than the conventional circuit. The proposed circuit is suitable for low voltage and low power applications.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.223-228
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• 2011

In this paper, we proposed a technique to recognize three states in stance phase of gait cycle. Walking assistive devices are used to help the elderly people walk or to monitor walking behavior of the disabled persons. For the effective assistance, they adopt an intelligent sensor system to understand user's current state in walking. There are three states in stance phase; Loading Response, Midstance, and Terminal Stance. We developed a foot pressure sensor using 24 FSRs (Force Sensing/Sensitive Resistors). The foot pressure patterns were integrated through the interpolation of FSR cell array. The pressure patterns were processed to get the trajectories of COM (Center of Mass). Using the trajectories of COM of foot pressure, we can recognize the three states of stance phase. The experimental results show the effective recognition of stance phase and the possibility of usage on the walking assistive device for better control and/or foot pressure monitoring.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1231-1236
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• 2017

본 연구에서는 폐쇄성 수면 무호흡증을 개선하기 위하여 환자의 자세를 변환 시킬 수 있는 시스템을 구현하고자 한다. 폐쇄성 수면 무호흡증의 원인이 되는 기도 폐쇄는 수면 중 세로로 누운 자세로 변경 시켜 줄 경우 무호흡 증상을 완화 시켜 줄 수 있다. 이러한 자세 변환 시스템을 구현하기 위하여 어레이 형태의 FSR 402 압력센서를 사용하였고, 에어 실린더는 자세변환 시스템인 침대를 들어 올리는데 사용하였다. 본 연구에서 구현된 시스템을 이용하여 누운자세와 세로로 변경된 자세에서 압력센서 값의 차이를 계산하여 자세변환을 확인하였다. 그 결과 누운 자세에서 센서값이 차이는 $0.41{\pm}0.30$ 이고 세로로 자세를 변경하였을 때는 $1.09{\pm}0.73$로 나타났다. 즉, 자세를 변경하여 세로로 누운 자세에서는 센서값의 차이가 크게 나타났다. 그러므로 본 연구에서 제시한 폐쇄성수면 무호흡 환자의 자세변환시스템은 기도를 확보하여 무호흡 증상을 완화시켜 줄 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.402-409
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• 2019

치매 환자나 혼자 힘으로 전혀 움직이지 못하는 노인 환자는 간병 인력 부족으로 낙상 사고 및 욕창 발생 가능성이 매우 크다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 일정 주기마다 감지한 압력 세기를 기준으로 머리, 어깨, 엉덩이 등 주요 신체 부위를 판별하여 환자의 누운 자세를 판별할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 신체적 특성에 무관하게 신체 부위 판별이 가능하도록 격자 구조로 압력 센서를 배치한 스마트 매트를 제작하였다. 스마트 매트는 $7{\times}7$ 배열 크기의 2개 모듈을 조합하여 구성하였다. 각 모듈은 모두 49개의 FSR-406 센서로 구성되며 독립적으로 압력을 감지한다. 각 모듈에 대해 필터를 사용한 누적 압력 합 등 압력 분포를 이용해 상체 또는 하체에 해당하는 신체 부위를 순차적으로 판별한다. 제안한 알고리즘은 머리, 어깨, 엉덩이 부위 등 계층-1에 속한 신체 부위간 포함 관계를 조사해 5가지 누운 자세를 판별할 수 있다.