• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.39-46
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• 2021

본 논문에서는 혼합현실에서 산업 현장에서 필요한 동작 인식 방법에 대한 방법을 제안한다. 산업 현장에서는 몸통 움직임부터 팔 동작에 이르기까지 상체 전역의 동작(잡고, 들어올리고, 나르는 작업)이 필요하다. 본 논문에서는 무거운 모션 캡처 장비를 사용하지 않으면서 키넥트와 같은 비전 기반이 아닌 센서와 웨어러블 디바이스로 구성된 방법을 사용하고 있다. 몸통 동작과 어깨 동작은 2개의 IMU 센서를 사용하고 있으며, 팔 동작은 마이오 암 밴드를 사용하였다. 총 4개로부터 들어오는 실시간 데이터를 퓨전하여 상체 전 영역에 대한 모션 인식이 가능하도록 하였다. 실험 방법으로서는 실제 옷에 센서를 부착하였고 동기화 작업을 통해 물체 조작을 하였다. 그 결과 동기화 방법을 사용한 방식은 큰 동작과 작은 동작에 있어서 오류가 없었다. 마지막으로 성능 평가를 통해 홀로렌즈 상에서 한손 조작일 경우 평균적으로 50 프레임, 양 손 조작일 경우 60 프레임을 보이는 결과를 나타 내였다.

• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제6권1호
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• pp.51-58
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• 2004

모바일 매핑시스템은 차량에 GPS(Global Positioning System), IMU(Inertial Measurement Unit), CCD 카메라 등을 탑재하고 위치 및 영상 정보를 취득하는 효율적인 방법이다. 모바일 매핑시스템은 도로 시설물 관리, 지도 갱신 등 다양한 분야에 이용되고 있다. 국외에서 개발된 모바일 매핑시스템은 각 센서의 통합 및 동기화 방안을 알 수 없으므로 업그레이드하거나 새로운 센서를 추가하기 어렵다. 본 연구에서는 모바일 매핑시스템의 개선 및 센서추가를 위해서 모바일 매핑시스템에 기본석으로 필요한 GPS, IMU, 그리고 CCD 카메라와 향후 추가될 센서인 레이저, 오도미터(Odometer) 등의 센서가 추가될 경우를 고려하여 멀티 센서 통합 및 동기화 구현 방안을 제시하였다. 또한 동기화에 필요한 각 센1서의 요구사항을 파악한 후 동기화 장비를 설계 및 제작하고 실험하였다.

• 센서학회지
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• 제28권6호
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• pp.345-354
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• 2019

The 3D position of pedestrians is a physical quantity used in various fields, such as automotive navigation and augmented reality. An inertial navigation system (INS) based pedestrian dead reckoning (PDR), hereafter INS-PDR, estimates the relative position of pedestrians using an inertial measurement unit (IMU). Since an INS-PDR integrates the accelerometer signal twice, cumulative errors occur and cause a rapid increase in drifts. Various correction methods have been proposed to reduce drifts. For example, one of the most commonly applied correction method is the zero velocity update (ZUPT). This study investigated the characteristics of the existing INS-PDR methods based on shoe-mounted IMU and compared the estimation performances under various conditions. Four methods were chosen: (i) altitude correction (AC); (ii) step length correction (SLC); (iii) advanced heuristic drift elimination (AHDE); and (iv) magnetometer-based heading correction (MHC). Experimental results reveal that each of the correction methods shows condition-sensitive performance, that is, each method performs better under the test conditions for which the method was developed than it does under other conditions. Nevertheless, AC and AHDE performed better than the SLC and MHC overall. The AC and AHDE methods were complementary to each other, and a combination of the two methods yields better estimation performance.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권2호
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• pp.117-124
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• 2020

In this paper, the symmetric position drift of the integration approach in pedestrian dead reckoning (PDR) system with dual foot-mounted IMU is analyzed. The PDR system that uses the inertial sensor attached to the shoe is called the IA-based PDR system. Since this system is designed based on the inertial navigation system (INS), it has the same characteristics as the error of the INS, then zero-velocity update (ZUPT) is used to correct this error. However, an error that cannot be compensated perfectly by ZUPT exists, and the trend of the position error is the symmetric direction along the side of the shoe(left, right foot) with the IMU attached. The symmetric position error along the side of the shoe gradually increases with walking. In this paper, we analyze the causes of symmetric position drift and show the results. It suggests the possibility of factors other than the error factors that are generally considered in the PDR system based on the integration approach.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권5호
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• pp.385-392
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• 2018

본 논문은 플라잉디스크에 탑재된 계측모듈의 IMU 데이터를 이용하여 롤링 및 피칭모멘트 감쇠미계수를 추정하는 방식을 새롭게 제시한다. 제안한 방식은 반복된 수 회의 원반 비행 실험을 수행하여 데이터를 구축한 뒤 공력 계수를 추정하므로, 풍동이나 전산유체해석을 이용하는 방법에 비해 수월한 실험적 대안이 될 수 있다. 추정한 공력 계수는 플라잉디스크의 비행동역학 모델을 토대로 구현한 시뮬레이터에 적용하여 비행 궤적을 예측하는 것에 이용되었으며, 이를 GPS의 위치 궤적과 비교함으로써 성능을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.233-235
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• 2017

지게차는 작업 환경여건상 이동하는 경우보다 제자리에서 작업하는 경우가 많아 일반적인 자동차의 계기판과 다르게 이동거리를 표현하지 않고 엔진 가동시간만을 표현한다. 그렇기 때문에 지게차를 구성하는 다양한 소모품들은 엔진 가동시간에 따른 교체주기를 가진다. 하지만 이러한 교체주기 또한 지게차마다 작업환경이 다르기 때문에 엔진 가동시간 만으로 정확한 교체 주기를 판단하기가 매우 어렵다. 본 논문에서는 GPS와 IMU센서를 이용하여 지게차의 위치정보, 이동거리 정보를 운전자에게 제공하는 시스템을 제안한다. 본 시스템을 사용함으로써 기존의 계기판으로 판단하기 어려운 지게차 상태정보를 보다 쉬운 정보로 제공해 지게차 관리 및 유지에 대한 경제적 이익을 기대한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.493-495
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• 2015

PDR은 일반적으로 IMU센서로 부터의 가속도와 각속도를 측정하여 보행자의 위치를 추적하는 시스템이다. IMU센서로부터 측정된 가속도와 각속도 값은 센서를 기준으로 하기 때문에 보행자가 인지하는 고정 좌표계와는 차이가 있다. 이를 해결하기 위해 회전행렬을 사용하며 이후 계속해서 측정되는 각속도를 통해 회전행렬을 업데이트 한다. 업데이트된 회전행렬을 통해 좌표계를 환산하고 환산된 좌표계의 가속도 값으로부터 보행자는 고정좌표계 기준으로 위치 추적이 가능하다. 하지만 회전행렬을 업데이트 하는 과정에서 센서의 세 축이 이상적으로 수직이 아니라면 업데이트 과정에서 각속도의 오차가 누적되고 이는 좌표계를 환산에 영향을 끼쳐 위치 및 속도 추적 정확성을 낮춘다. 물리적인 Bias가 PDR 시스템에 누적오차를 발생시킨다. 이에 제안하는 센서 축 편향 보정 알고리즘은 IMU 센서의 물리적 축 오차를 보정해주어 더 정확한 위치 추적을 가능하게 한다. 또한 Matlab을 통해 데이터를 분석하고 알고리즘의 필요성을 보인다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제11권1호
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• pp.296-305
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• 2023

The purpose of this study is to measure and compare the balance of motion between the left and right using a wearable sensor during upper limb exercise using an exercise equipment. Eight participants were asked to perform upper limb exercise using exercise equipment, and exercise data were measured through IMU sensors attached to both wrists. As a result of the PCA test, Euler Yaw(Left: 0.65, Right: 0.75), Roll(Left: 0.72, Right: 0.58), and Gyro X(Left: 0.64, Right: 0.63) were identified as the main components in the Butterfly exercise, and Euler Pitch(Left: 0.70, Right 0.70) and Gyro Z(Left: 0.70, Right: 0.71) were identified as the main components in the Lat pull down exercise. As a result of the Paired-T test of the Euler value, Yaw's Peak to Peak at Butterfly exercise and Roll's Mean, Yaw's Mean and Period at Lat pull down exercise were smaller than the significance level of 0.05, proving meaningful difference was found. In the Symmetry Index and Symmetry Ratio analysis, 89% of the subjects showed a tendency of dominant limb maintaining relatively higher angular movement performance then non-dominant limb as the Butterfly exercise proceeds. 62.5% of the subjects showed the same tendency during the Lat pull down exercise. These experimental results indicate that meaningful difference at balance of motion was found according to an increase in number of exercise trials.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권3호
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• pp.148-155
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• 2017

본 논문에서는 스마트폰 내 가속도, 자기장, 자이로스코프 센서들을 이용해 사용자의 걸음과 걸음 수를 인식하는 시스템을 개발하였다. 센서 데이터 분석을 통해 사용자의 걸음을 스마트폰을 손에 든 상황과 주머니에 넣은 상황에서의 걸음 패턴으로 분류하고 이를 추출할 수 있는 알고리즘을 사용하여 걸음 수 인식의 정확성을 개선하였다. 알고리즘을 적용한 결과 손에든 상황에서 96%, 주머니에 넣은 상황에서 95.5% 수준의 걸음 수 인식 정확도를 보였으며, 나머지 터치 스크린, 위아래 반복 흔들기, 앉아서 일어서기, 오른쪽 왼쪽 흔들기와 같은 행위로 인해 발생하는 6%의 오차를 확인하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.283-291
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• 2013

Methods for measuring or estimating of ground shape by a laser range finder and a vision sensor(exteroceptive sensors) have critical weakness in terms that these methods need prior database built to distinguish acquired data as unique surface condition for driving. Also, ground information by exteroceptive sensors does not reflect the deflection of ground surface caused by the movement of UGVs. Thereby, UGVs have some difficulties regarding to finding optimal driving conditions for maximum maneuverability. Therefore, this paper proposes a method of recognizing exact and precise ground shape using Inertial Measurement Unit(IMU) as a proprioceptive sensor. In this paper, firstly this method recognizes attitude of a robot in real-time using IMU and compensates attitude data of a robot with angle errors through analysis of vehicle dynamics. This method is verified by outdoor driving experiments of a real mobile robot.