• ETRI Journal
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• 제45권6호
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• pp.1046-1055
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• 2023

We introduce a display for virtual-reality (VR) fire training. Firefighters prefer to wear and operate a real breathing apparatus while experiencing full visual immersion in a VR fire space. Thus, we used a thin head-mounted display (HMD) with a light field and folded optical system, aiming to both minimize the volume for integration in front of the face into a breathing apparatus and maintain adequate visibility, including a wide viewing angle and resolution similar to that of commercial displays. We developed the optical system testing modules and prototypes of the integrated breathing apparatus. Through iterative testing, the thickness of the output optical module in front of the eyes was reduced from 50 mm to 60 mm to less than 20 mm while maintaining a viewing angle of 103°. In addition, the resolution and image quality degradation of the light field in the display was mitigated. Hence, we obtained a display with a structure consistent with the needs of firefighters in the field. In future work, we will conduct user evaluation regarding fire scene reproducibility by combining immersive VR fire training and real firefighting equipment.

• 대한인간공학회지
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• 제31권4호
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• pp.601-607
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• 2012

Objective: The aim of this study is to classify between intentional and natural blinks in vision based eye tracking system. Through implementing the classification method, we expect that the great eye tracking method will be designed which will perform well both navigation and selection interactions. Background: Currently, eye tracking is widely used in order to increase immersion and interest of user by supporting natural user interface. Even though conventional eye tracking system is well focused on navigation interaction by tracking pupil movement, there is no breakthrough selection interaction method. Method: To determine classification threshold between intentional and natural blinks, we performed experiment by capturing eye images including intentional and natural blinks from 12 subjects. By analyzing successive eye images, two features such as eye closed duration and pupil size variation after eye open were collected. Then, the classification threshold was determined by performing SVM(Support Vector Machine) training. Results: Experimental results showed that the average detection accuracy of intentional blinks was 97.4% in wearable eye tracking system environments. Also, the detecting accuracy in non-wearable camera environment was 92.9% on the basis of the above used SVM classifier. Conclusion: By combining two features using SVM, we could implement the accurate selection interaction method in vision based eye tracking system. Application: The results of this research might help to improve efficiency and usability of vision based eye tracking method by supporting reliable selection interaction scheme.

• 대한산업공학회지
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• 제41권3호
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• pp.225-232
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• 2015

The smart watch is the most popular wearable computing device because it takes a form of wristwatch. Many smart watches have adopted the touch screen interface due to the limited size of display. This paper focuses on touch key size and spacing that affect the usability about the touch key of smart watch. The experiments were made for four touch key sizes (width${\times}$height; $5{\times}5$, $5{\times}7$, $7{\times}5$, $7{\times}7mm$) and nine touch key spacing (vertical${\times}$horizontal; $0{\times}0$, $0{\times}1$, $0{\times}3$, $1{\times}0$, $1{\times}1$, $1{\times}3$, $3{\times}0$, $3{\times}1$, $3{\times}3mm$). The completion time, error rate, control discomfort and identification discomfort were measured. The touch key size $7{\times}7$, $7{\times}5$ and the touch key spacing $3{\times}3$, $1{\times}3$ provided the best results in terms of the completion time and the control discomfort, while the square touch key ($7{\times}7$, $5{\times}5$) provided the best performance for the error rate measure. The result of this study can help ergonomically design the touch interface of the smart watch.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권1호
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• pp.39-51
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• 2016

본 연구는 고령자의 스마트폰 이용률 증가에 따라, 고령자가 활용이 가능한 ICT(정보통신기술) 기반의 맞춤형 보행보조기술 개발을 제시하고 이에 대한 사용자 니즈(needs)를 규명하고자 하였다. 맞춤형 보행보조서비스의 형태는 햅틱(진동 및 촉각정보)을 통한 보행안내지원 서비스와 자동 및 셀프 SOS 시스템, 그리고 접근차량의 정보알람 서비스가 포함된 웨어러블(Wearable) 보행안내 보조 장치를 기반으로 한다. 이러한 서비스의 실효성을 검토하기 위하여 189명의 잠재적 고령자와 고령자를 대상으로 그들이 가지는 보행에 관한 심리적 태도 및 각 서비스에 대한 선호도, 그리고 보행안내 보조 장치에 대한 WTP (willingness to pay)를 조사 및 분석하였다. 또한 조사된 변수를 통해 요인분석(Factor analysis)을 수행하였으며 여기서 도출된 요인간 상관관계 파악을 위해 경로모형 (path model)을 추정하였다. 분석된 결과를 통해 연령대에 적합한 보행보조 장치의 맞춤형 서비스의 방향을 제시하였으며, 이는 제품화된 기술에 대한 활용범위를 증대시키고 궁극적으로 고령자의 보행 안전성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.362-368
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• 2018

본 논문은 학습으로 공감각 현상을 지각할 수 있는 의도적인 공감각을 기반으로 신체의 움직임에서 시각과 청각정보로의 변환 및 역변환 시스템을 구현하였다. 신체의 움직임은 웨어러블 암밴드인 Myo의 출력인 오일러 각을 사용하였고, 근감각 정보로서 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw) 신호를 사용하였다. 또한, 시각과 청각 정보로서 미디(MIDI, Musical Instrument Digital Interface)신호와 HSI 컬러 모델을 사용하였다. 근감각 신호와 시 청각 신호 사이의 상호변환 방법은 일대일 대응 관계를 적용함으로써 직관적으로 쉽게 유추할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과에서 신체의 움직임 정보와 시 청각 정보의 상호변환이 가능함을 ROS(Root Operation System)와 3D 시뮬레이션 툴인 Gazebo를 사용하여 입력과 출력을 비교하였고 변환 오차가 작음을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제36권6호
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• pp.283-290
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• 2015

We proposed blink based online speller for the locked-in syndrome (LIS) patients, paralyzed in nearly all voluntary muscles expect for the eyes, with a simple and easy-to-use eye blink detection glasses. Electrooculogram (EOG) is the golden standard method of eye movement or blink measurement with Ag/AgCl electrodes. However, this method has several drawbacks such as skin irritation and dehydration of conductive gel. To resolve the shortcomings, we used a blink detection system based on a transparent capacitively coupled electrode, which is conductive indium tin oxide (ITO) films. The films make it possible to measure eye blink without direct skin contact and obstruction of field of view. We finally developed user-friendly blink based online speller with the blink detection system. To classify voluntary and non-voluntary blink, we used the double blink for command of the speller. The online speller experiment result with six healthy subjects shows that mean accuracy is 98.96% and letter per minute (LPM) is 4.73, which are better result by comparison with conventional P300 or auditory brain-computer interface (BCI) paradigm. The result of the experiment demonstrates the possibility of applying the proposed system as a communication method for the LIS patients.

• Journal of Platform Technology
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• 제9권3호
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• pp.70-77
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• 2021

기능성 게임은 사용자에게 재미와 함께 특정한 학습 목표를 달성하기 위한 훈련 또는 교육의 경험을 제공하는 것이다. 본 연구에서는 몰입형 메타버스 플랫폼에서 여러 훈련생과 감독자 들이 서로 실시간 동기화된 자신들의 아바타들 간 협업을 통해 화재 탈출 훈련을 제공하는 기능성 게임을 제안하고 구현하였다. 제작된 시스템 아키텍처는 착용형 동작 센서와 헤드 마운트 디스플레이로 구성되어 메타버스 사이버 공간에서 각 사용자의 의도된 행동을 사용자의 아바타의 동작과 동기화시킨다. 개인화된 착용형 시스템은 사이버 체험 기반의 화재 대피 훈련 시스템에 편리한 사용자 인터페이스와 몰입형 환경을 저렴한 구성 비용으로 제공할 수 있도록 한다. 본 연구의 기능성 게임은 건물의 화재 현장에 대해서만 구현되었으나 제안하는 플랫폼은 공공의 안전을 위한 다양한 재난 상황에 대해 구성을 확장할 수 있다. 본 시스템의 실험 결과를 통하여 제작된 시스템이 화재 탈출에 필요한 능력을 향상시키는 훈련 효과를 검증하였다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권6호
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• pp.37-44
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• 2023

인터스트리4.0의 주요 기술인 인간-로봇 협업은 작업자의 안전을 보장하기 위한 추가적인 조치들이 필요하다. 협동로봇과 작업자간 충돌을 회피하는 기존 방식은 주로 로봇에 부착된 센서와 카메라를 기반으로 총돌을 탐지한다. 이러한 방식은 로봇, 사람 물체를 지속적으로 추적하고 충돌회피를 위한 복잡한 알고리즘이 필요하며, 작업 환경 변화에 빠르게 대응하지 못하는 단점이 있다. 본 논문은 인간과 로봇이 협업하는 과정에서 작업자가 위험을 느낄 때의 감정을 인식하여 협동로봇과의 충돌을 방지할 수 있는 웹 기반 플랫폼을 개발하였다. 이를 위해 웨어러블 뇌파장치를 이용하여 감정 관련 뇌파를 수집하고 저장하는 웹 기반 애플리케이션을 개발하였으며, 중립/긍정/부정 감정의 특징을 추출하고 분류하는 딥러닝 모델을 제안하였다. 또한 분류된 감정에 따라 모터동작을 제어하는 사물인터넷 인터페이스 프로그램을 개발하였다. 구현된 시스템의 성능분석을 위해 공개 데이터세트와 실제 수집된 데이터 세트를 사용하여 제안한 딥러닝 모델의 성능을 분석하였다. 공개 데이터 세트의 경우 정확도는 96.8%이며, 실제 수집 데이터세트의 경우 정확도는 70.7%이다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.62-67
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• 2009

기존의 증강현실 기반 상호작용 기법은 상호작용 주체의 원활한 추적을 위해 마커 기반의 패들이나 데이터 글러브 등의 부가적인 입력장치에 의존하거나 제한적인 3차원 입력만을 허용하는 경우가 많았다. 본 논문에서는 대상 개체 주변 공간의 물리적 점유를 감지하여 사용자의 입력을 해석하는 비접촉식 수동형 공간 상호작용 기법을 제안한다. 제안된 방법은 깊이 카메라로 구성한 증강현실 환경에 가상의 공간 센서를 배치하여 사용자의 입력을 공간적으로 해석한다. 그 결과, 부가적인 입력장치의 착용이 필요하지 않으며, 입력 형태에 대한 제약을 최소화하고, 증강된 영상 내의 상호작용 객체 간에 정확한 거리감을 제시한다. 향후 이러한 기법은 미니어쳐 AR 시스템과 같은 동적 콘텐츠 전시 플랫폼의 인터페이스에 적용될 것으로 기대된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.57-62
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• 2006

최근 들어 IT 기술의 비약적인 발전과 더불어 사용자의 편의성을 극대화 시키는 웨어러블 컴퓨팅 기술이 주목을 받고 있다. 이러한 기술은 일반인 뿐만 아니라 장애인들에게 큰 도움이 될 것이고, 현재 관련된 연구들이 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 청각장애인을 위해 개발된 웨어러블 단말 인터페이스 기술을 소개하고자 한다. 웨어러블 단말장치는 소형 마이크로폰을 통해 입력된 주변의 소리로부터 미리 정해진 주요한 소리를 실시간 감지하여, 시각과 촉각 정보로 변환하여 소리의 종류 및 방향을 청각장애인에 알려주는 기능을 한다. 시각정보는 안경식 소형 디스플레이를 통해 상황에 맞는 그래픽아이콘을 보여주고 동시에 소형 진동자들이 부착된 햅틱 슈트를 통해 촉각 정보가 전달된다. 본 연구에서 개발한 웨어러블 단말장치를 통해 청각장애인이 일상생활에서 발생되는 여러 가지 위험상황 또는 긴급상황에 적절하게 대처할 수 있도록 도와주고자 한다.