• 제목/요약/키워드: ToF 센서

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서포트벡터머신을 이용한 충격전 낙상방향 판별 (Determination of Fall Direction Before Impact Using Support Vector Machine)

  • 이정근
    • 센서학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.47-53
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    • 2015
  • Fall-related injuries in elderly people are a major health care problem. This paper introduces determination of fall direction before impact using support vector machine (SVM). Once a falling phase is detected, dynamic characteristic parameters measured by the accelerometer and gyroscope and then processed by a Kalman filter are used in the SVM to determine the fall directions, i.e., forward (F), backward (B), rightward (R), and leftward (L). This paper compares the determination sensitivities according to the selected parameters for the SVM (velocities, tilt angles, vs. accelerations) and sensor attachment locations (waist vs. chest) with regards to the binary classification (i.e., F vs. B and R vs. L) and the multi-class classification (i.e., F, B, R, vs. L). Based on the velocity of waist which was superior to other parameters, the SVM in the binary case achieved 100% sensitivities for both F vs. B and R vs. L, while the SVM in the multi-class case achieved the sensitivities of F 93.8%, B 91.3%, R 62.3%, and L 63.6%.

폴리이미드 박막을 이용한 투 칩 집적화 습도 센서 (Two-Chip Integrated Humidity Sensor Using Thin Polyimide Films)

  • 민남기;김수원;홍석인
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권9호
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    • pp.77-86
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    • 1998
  • 본 논문에서는 정전용량형 센서 칩과 CMOS 인터페이스 칩으로 구성된 투 칩 집적화 습도 센서를 개발하였다. (100) 실리콘 기판위에 폴리이미드 박막을 이용해서 제작된 습도 센서 칩은 넓은 습도 및 온도 범위에 걸쳐 우수한 직선성(0.72%FS), 낮은 히스테리시스(<3%), 작은 온도계수(-0.0285∼-0.0542 pF/K)를 나타내었다. 40℃/90%RH에서 9주동안 방치한 후 측정된 정전용량은 약 2∼3% 변하였다. 신호처리 회로는 1.2-㎛, one poly double metal CMOS 공정으로 제작하였다. 측정된 센서 출력 전압은 상대습도에 비례해서 변하였으며, 이론치와 잘 일치하였다.

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착용형 센서를 이용한 보행 뒤꿈치 궤적 분석 방법 (Heel Trajectory Analysis Method of Walking using a Wearable Sensor)

  • 김희찬;최현진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.731-736
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    • 2023
  • 보행은 특정 단계를 반복하는 주기적인 동작으로 사람의 기본 이동방법이다. 보행 분석을 통해 여러 가지 근골격계의 건강상태를 판별할 수 있다. 본 연구에서는 공간의 제약 없이 보행 분석을 할 수 있는 착용형 센서 시스템을 제안한다. 거리를 측정하는 ToF(: Time-of-Flight) 센서와 기울기를 측정하는 IMU(: Inertial Measurement Unit) 센서로 보행 중의 뒤꿈치 궤적을 도출한다. 낙상의 위험이 있는 이상보행을 할 때의 뒤꿈치 궤적의 변화 양상을 분석하여 보행을 평가한다.

CATL 모델과 Facade 패턴을 이용한 TinyOS 기반 센서네트워크 시스템 클래스 재사용 개선 (Improvement of Class Reuse at Sensor Network System Based on TinyOS Using CATL Model and Facade Pattern)

  • 백정호;이홍로
    • 한국지리정보학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.46-56
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    • 2012
  • 최근 소프트웨어 아키텍처 설계 시 재사용성의 효율성이 강조되어지고 있다. 이러한 설계의 재사용성은 소프트웨어의 품질을 높이고 유지보수 효율을 높일 수 있는 비용절감 요소로 많이 활용된다. 이러한 재사용관련 객체지향 설계에서 GoF 디자인 패턴은 반복적인 설계 문제에 대해 재사용성이 높은 해법을 제공하므로 그 중요성이 더욱 강조되고 있다. 이와 관련한 설계방법이 여러 응용시스템에서 적용되고 있다. 이중 다중 분산 센서네트워크 시스템에서 서로 다른 기능의 센서노드, 수집노드와 서버에서 수많은 컴포넌트와 클래스의 조합으로 시스템이 설계되어 복잡한 구조를 이루고 있다. 더군다나 이러한 시스템들은 개발자의 특정 목적에 맞추어 더욱 복잡한 시스템으로 변경되기도 한다. 본 논문은 TinyOS에 기반한 다중 분산되어진 센서네트워크 시스템에서 복잡하게 구현되어 있는 구조들을 클래스와 기능 등에 따라 재사용성의 효율성을 높이는 CATL 모델 구조를 설계하고 Facade 패턴을 응용하여 센서네트워크 시스템을 설계 하고자 한다. 이러한 모델구조와 패턴은 복잡한 센서네트워크 시스템에서 주요 기능들을 담당하는 클래스와 기능 들을 묶어 구조화함으로서 새로운 시스템의 설계나 변경 또는 유지보수 등에 효율적으로 활용될 것이라 판단된다.

객체지향 설계 유형에 의한 지오센서 인터페이스 구현 (Implementation of Geosensor Interface using Object Oriented Design Pattern)

  • 백정호;이홍로
    • 한국지리정보학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.193-206
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    • 2006
  • 본 논문은 객체지향 디자인 패턴에 기반하여 지오센서 모델을 설계하고, JBuilder를 이용하여 지오센서 인터페이스 시스템을 구축하는 효율적인 방법을 제안하고자 한다. 이와 같은 지오센서 기술은 다량의 현장 정보를 실시간으로 원거리에서 네트워크를 구성하여 관리할 수 있는 지리정보시스템의 새로운 연구 분야가 될 것이다. 지오센서 네트워크와 지리정보시스템을 접목시키는 기술은 나날이 증가되고 있는 지리정보의 기능을 충족시키는데 필요한 요소이다. 따라서 본 논문은 객체 지향 지오센서 미들웨어를 개선하기 위해 GoF 디자인 패턴 활용하고자 한다. 본 논문은 객체지향 디자인 패턴의 활용함으로써 재사용, 모듈화, 그리고 수정이 용이한 소프트웨어를 개발할 수 있는 최적화된 지오센서 인터페이스의 구현에 기여할 것이다.

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링거액 소진 감지를 위한 정전용량방식의 차동센서 설계 및 제작 (Design & implementation of differential sensor using electrostatic capacitance method for detecting Ringer's solution exhaustion)

  • 심요섭;김청월
    • 센서학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.391-397
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    • 2010
  • This paper proposes a differential structure sensor for detecting Ringer's solution exhaustion, in which three C-type electrodes of 10 mm width are disposed on a ringer hose at a distance of 5 mm each other in the direction of Ringer's solution flow. In the center of middle electrode, two capacitances are formed at the proposed sensor. When ringer hose is filled with Ringer's solution, there is no difference between two capacitances. But capacitance difference exist under the Ringer's solution shortage, because the shortage causes the hose filled with air from the top position electrode. The capacitance difference got to maximum 1.81 pF, when air was filled between top and middle electrode and the last of hose was filled with 10 % dextrose injection Ringer's solution. The capacitance difference varied with hose-wraparound coverage of electrodes as well as the width of them. For hose-wraparound electrode coverage of 90 % and 70 %, the maximum capacitance difference was 1.81 pF and 1.56 pF, respectively. A differential charge amplifier converted the capacitance difference to electric signal, and minimized electrodes' adhering problem and external noise coupling problem.

0.4nm 해상도의 엔코더 타입 전기용량형 변위센서 (An 0.4nm Resolution Encoder-like Capacitive Displacement Sensor)

  • 강대실;김무진;문원규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1450-1454
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    • 2007
  • A Contact-type Linear Encoder-like Capacitive Displacement Sensor (CLECDiS) has been developed to measure displacements at high accuracy within a long measurement range. In this paper, we have worked on improving the performance and reliability of the sensor. The performance increase can be done by introducing the smaller electrode patterns of $4{\mu}m$ width. In order to improve the reliability of the sensor we have changed the electrode layers from chrome-gold to chrome-gold-chrome and re-design its supporting structure. The newly-designed sensor is fabricated and tested to show that its sensitivity is $35pF/{\mu}m$, which implies that its resolution may be 0.36nm if SNR (Signal-to-Noise-Ratio) is 80.1dB. It is about ten times of that $(3.14pF/{\mu}m)$ of its previous version with 10${\mu}m$ electrodes. The total measurement range remains the same as the previous one; 15mm. The calibration experiments show its improved performance and reliability.

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크랭크축의 미세속도변화를 이용한 선박엔진의 착화불량 상태 감시 (Monitoring of Misfiring Status of Ship Engines Using Minute Speed Changes in the Crankshaft)

  • 강호현;안중환;김화영
    • 센서학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.51-56
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    • 2022
  • In this study an efficient method for detecting and monitoring engine misfiring, focusing on minute speed changes in the crankshaft is proposed., Its validity is verified using various misfiring cases. Typically, the crankshaft speed fluctuates around the normal value depending on the engine misfiring status. Even a minute speed change in the crankshaft can be estimated by measuring the rotation time of each tooth of the 118-tooth flywheel attached to the crankshaft with a 2-MHz timer. Therefore, a speed pattern for an in-line six-cylinder engine consists of 236 tooth rotation speeds corresponding to the two rotations of the crankshaft, in which all the cylinders complete four-stroke cycle. FFT analysis can reduce the number of components of a speed pattern from 236 to just four major components: - fundamental frequency_(f), 2f, 3f, 6f., - This makes the comparison of the misfiring cases simpler and faster. In the experiment, five engine status cases (one normal firing and, four misfiring cases) were simulated. While the 6f component was the largest for the normal case, the f component increased as misfiring occurred one, two apart, and two consecutive times. The 3D FFT pattern comprising the ratio of f, 2f, and 3f, 6f showed that the distance between the misfiring and normal states was larger

$CaF_2$ 기전력법에 의한 용융아연 중 알루미늄 농도의 측정 (Measurement of Al Concentration in Liquid Zinc by E.M.F Method with $CaF_2$)

  • 박진성;김항수;정우광;;김종상
    • 전기화학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.204-210
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    • 2000
  • 용융아연 도금 강판 제조시 용융아연 도금 bath중의 알루미늄 농도를 조절하는 것은 매우 중요하다 본 연구의 목적은 용융아연 도금욕 중 알루미늄 농도를 신속하게 측정할 수 있는 센서 개발을 위한 기초 data를 제공하는 것이다. $CaF_2$고체전해질과 3가지 종류의 참조극을 사용하여 $460^{\circ}C\~500^{\circ}C$의 순수한 용융아연 bath에서 불소포텐샬을 측정하였다. 용융 아연 중 알루미늄의 농도를 측정하기 위하여 다음과 같은 불소 이온 농담전지 센서를 구성하였다. $$(-)W|Zn-Al,\;AlF_3|CaF_2|Bi,BiF_3|W(+)$$ 알루미늄의 농도가 $0.984wt\%$이하인 Zn-Al bath의 온도를 $460\pm10^{\circ}C$로 유지하고 상기의 알루미늄 농도 센서를 이용하여 기전력을 측정하였다. 측정된 기전력 값으로부터 최소 자승 회귀분석법을 이용하여, 다음과 같은 알루미늄 농도와 기전력과의 관계식을 얻었다. $$E/mV=56.795log[\%Al]+1881.7\;R=0.9704$$,$$0.026wt\%{\leq}[\%Al]{\leq}0.984wt\%$$

자기센서용 Fe78B13Si9/PZT/Fe78B13Si9 적층구조 소자의 ME 특성 (Magnetoelectric Characteristics on Layered Fe78B13Si9/PZT/Fe78B13Si9 Composites for Magnetic Field Sensor)

  • 류지구;전성즙
    • 센서학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.181-187
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    • 2015
  • The magnetoelectric characteristics on layered $Fe_{78}B_{13}Si_9/PZT$ and $Fe_{78}B_{13}Si_9/PZT/Fe_{78}B_{13}Si_9$($t_m=0.017$, 0.034mm) composites by epoxy bonding for magnetic field sensor were investigated in the low-frequency range and resonance frequency range. The optimal bias magnetic field $H_{dc}$ of these samples was about 23~63 Oe range. The Me coefficient of $Fe_{78}B_{13}Si_9/PZT/Fe_{78}B_{13}Si_9(t_m=0.034mm)$ composites reaches a maximum of $186mV/cm{\cdot}Oe$ at $H_{dc}=63Oe$, f=50 Hz and a maximum of $1280mV/cm{\cdot}Oe$ at $H_{dc}=63Oe$, resonance frequency $f_r=95.5KHz$. The output voltage shows linearity proportional to ac fields $H_{ac}$ and is about U=0~130.6 mV at $H_{ac}=0{\sim}7Oe$, f=50 Hz, U=0~12.4 V at $H_{ac}=0{\sim}10Oe$, $f_r=95.5KHz$(resonance frequency). The optimal frequency(f=50 Hz) of this sample is around the utility ac frequency(f=60 Hz). Therefore, this sample will allow for ac magnetic field sensor at utility frequency and low bias magnetic fields $H_{dc}$.