• 재활복지공학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.21-27
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• 2013

수동 휠체어의 추진은 추진 동작의 낮은 효율로 인하여 사용자의 상지 관절에 고통과 부상까지 유발할 수 있다. 이에 따라 수동 휠체어 추진 중에 발생하는 상지 관절의 운동역학적 해석이 필요하다. 본 연구에서는 수동 휠체어 추진 중 상지 관절에 작용하는 토크를 구할 수 있는 2차원 역동역학 모델을 개발하였다. 개발한 모델은 시상면에서 상완, 하완, 손에 해당하는 3개의 체절로 상지를 구성하였고 몸통으로부터 3개의 체절을 회전조인트로 연결한 개방연쇄구조를 갖는다. 역동역학 해는 뉴턴-오일러 방법으로 구하였고 요구되는 입력자료는 실험을 통하여 획득하였다. 수동 휠체어 추진에 필요한 상지 거동의 운동학적 자료는 3차원 동작분석 시스템에서 추출하였고 역동역학 모델의 외력에 해당하는 운동역학적 자료는 브레이크식 다이나모미터에서 추출하였다. 역동역학 모델을 이용한 해석을 통하여 수동 휠체어 추진에 따른 상지 관절의 회전각과 관절 토크를 구하였다. 개발된 모델은 상지 관절에 관한 생체역학적 해석 도구이며 적은 노력으로 3차원 역동역학 모델로 확장하는 토대가 된다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권2호
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• pp.798-804
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• 2016

This paper proposes a new operation and control strategy for Power-Assisted Wheelchairs (PAW) using one brushless DC (BLDC) motor. The conventional electrical wheelchairs are too heavy and large for one person to move because they have two electric motor wheels. On the other hand, the proposed PAW system has a small volume and is easy to move due to the presence of a single wheel motor. Unlike the conventional electric wheelchairs, this structure for a PAW does not have a control joystick to reduce its weight and volume. To control the wheelchair without a joystick, a special control system and algorithm are needed for proper operation of the wheelchair. In the proposed PAW system uses only one sensor to detect the acceleration and direction of PAW's movement. By using this sensor, speed control can be achieved. With a speed control system, there are three kinds of operations that can be done on the speed of a PAW: the increment of PAW speed by summing external force, the decrement of PAW speed by subtracting external force, and emergency breaking by evaluating the time duration of external force. The validity of the proposed algorithm is verified through experimental results.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제29권5호
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• pp.560-570
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• 2005

In this paper, we discuss the tracking system for a wheelchair which can follow the path of a human target such as a nurse in hospital. The problem of human tracking is that it requires recognition of feature as well as the tracking of human positions. For this purpose the use of a high cost visual sensor such as laser finder or streo camera makes the tracking a high cost additional expense. This paper proposes the tracking system uses a low cost infrared range-finder and CCD camera, The Infrared range-finder and CCD camera can create a target candidate through each target recognition algorithm. and this information is fused in order to reduce the uncertainties of a target decision and correct the positional error of the human. The effectiveness of the proposed system is verified through experiments.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권8호
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• pp.1585-1592
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• 2018

휠체어에 대한 균형을 맞추지 못하는 체중 배분으로 인해 기존의 휠체어 시스템은 휠체어가 언덕으로 올라갈 때 뒤집히거나 떨어질 위험에 직면합니다. 이 논문에서는 휠체어를 타는 동안보다 안전하기 위해 통합 된 자이로 센서와 틸트 센서를 사용하여 균형을 제어하는 실시간 새 솔루션을 제안했습니다. 휠체어의 전형적인 특성은 발을 움직이는 데 어려움을 겪는 특수 사용자를위한 것이기 때문에 휠체어 시스템의 균형을 유지하는 것이 중요하고 도움이되었습니다. 우리의 방법에서는 경사 센서의 정보를 이용하여 시트 각을 계산한다. 그러나 휠체어가 움직이는 관성의 법칙으로 인해 틸트 센서의 출력 값에 편차가 있습니다. 따라서 자이로 센서의 출력 인 가속도를 이용하여 각도 값을 최적화해야합니다. Gyro 센서와 Tilt 센서의 조합을 사용하여 이점을 얻었습니다. 또한 전체 시스템의 소비 문제도 해결했습니다. ZigBee 센서 모듈을 사용하여 다양한 실험을 통해 밸런싱 시스템의 전력 소비가 크게 줄어 들었습니다.

• 센서학회지
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• 제13권1호
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• pp.20-26
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• 2004

For the disabled persons who can't use their limbs, motorized wheelchair that is activated by voice recognition module employing speaker independent method, was implemented. The wireless voice transfer device was designed and employed for the user convenience. And the wheelchair was designed to operate using voice and keypad by selection of the user because they can manipulate it using keypad if necessary. The speaker independent method was used as the voice recognition module in order that anyone can manipulate the wheelchair in case of assistance. Using the implemented wheelchair, performance and motion of the system was examined and it has over than 97% of voice recognition rate and proper movements.

• 자동차안전학회지
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• 제10권4호
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• pp.54-59
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• 2018

While the advanced trffic environment systems are developed recently, the traffic systems for transportation vulnerable are still under development and their social life are limited as well. In order to the secure their mobility rights, it had been required to set up the particular system for the traffic welfare. One of the significant items is the express bus operation for wheelchair users. Thus, the research of development and operation for express buses with wheelchair users was funded by the Korean government. Before the express bus development for wheelchair users based on the current bus model, this study set up the evaluation method for the bus rollover characteristics to ensure occupant safety using the finite element method. The partial bus model was developed corresponding to the full bus model response under rollover event and the evaluation method based on two model (full bus model and partial bus model) responses is planned to apply the model development of express bus modification for wheelchair users.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.89.4-89
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• 2001

We propose an electric wheelchair that is suitable for the upper-limbs disabled with sufficient operability and low expenses. Features of this wheelchair, 1) By instating a simple mechanical module, existing electric wheelchairs can be readily converted to a special version for the upper-limbs disabled. 2) The electric wheelchair can be freely operated by motion of a head. 3) A vision system to assure safety operation by the disabled is introduced.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.109-115
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• 2013

본 논문에서는 전동휠체어용 압력분포 측정시스템을 개발하고, 실제 휠체어 사용자들을 대상으로 동작분석과 연계한 압력분포 변화실험을 통해 유의성을 검증하고자 하였다. 측정시스템은 휠체어 이동방향에 따른 압력분포 변화 측정을 위해 64ch의 시트쿠션 FSR 센서신호 및 좌 우 각 30ch의 팔걸이 FSR 센서신호를 2ch의 좌 우 바퀴형 엔코더 신호와 동시에 12bit, 10Hz의 샘플링 속도로 획득할 수 있도록 개발하였으며, 이 신호들을 USB 인터페이스를 통해 휠체어 뒤쪽에 장착 가능한 노트북PC로 전송 후 실시간으로 화면표시, 저장, 재생을 수행할 수 있는 실시간 신호처리 소프트웨어를 개발하였다. 개발된 측정시스템을 사용한 압력분포 변화 실험은 실제 휠체어 사용자 10인을 대상으로 적외선 마커 기반의 동작분석실에서 3D 동작분석과 연계하여 실시하였다. 실험결과, 휠체어 진행 중 회전구간에서 몸이 회전의 바깥 방향으로 기울어지는 것을 확인할 수 있었으며 실험결과 및 실험 후 인터뷰를 통해 전동휠체어 설계 시 시트의 형태에 대한 개선요구사항을 획득할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
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• pp.10-13
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• 2002

본 연구에서는 다기능 휠체어 시스템을 개발하기 위해 제어부를 16bit의 마이크로 프로세서인 80C196KC 사용하였고, 조이스틱을 통해서 된 시스템을 제어하는 것을 구현하였다. 전체시스템은 제작된 전동 휠체어 기본 Plant를 사용하였으며, 모터에서 Encoder로 입력받아 MCU를 통해서 휠체어 회전수를 이용하여 제어시켰다. 휠체어 모터의 제어 방법은 PWM(Pulse Width Mudulation)을 이용하였으면, 여기에 H-브릿지 회로를 구성하였다. 조이스틱을 사람의 손으로 제어하는데 있어서 조이스틱 위치 변화에 따른 전동휠체어에 부착된 DC모터 동작을 퍼지 제어 알고리즘을 사랑하였으며, DC모터의 속력과 방향을 제어하고 아울러 위치 정보까지도 제어할 누 있게끔 하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.91-100
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• 2009

본 논문에서는 시선 인식을 이용하여 사용자의 명령을 전달받고, 거리 센서들에 의해 감지된 거리 정보를 통해 주행 중에 장애물을 회피할 수 있는 지능형 휠체어 시스템을 제안한다. 사용자의 명령은 적외선 필터가 장착된 카메라를 통해 검출된 눈의 동공 중심과 반사점을 이용하여 시선에 의해 인식되고, 이는 사용자 인터페이스를 통해 휠체어를 조종한다. 이때 10개의 초음파 센서를 이용하여 장애물을 감지하고, 목표지점까지 장애물과의 충돌을 피하도록 도와준다. 제안된 지능형 휠체어 시스템은 시선 인식기, 자율 주행 모듈, 센서 제어 보드, 모터제어 보드로 구성된다. 시선 인식기는 사용자의 명령을 인식하고, 이를 모터 제어보드를 통해 휠체어를 조종한다. 그 후에 초음파 센서들에 의해 감지된 장애물 정보는 센서 제어 보드로 전달되고, 센서 제어 보드는 이 정보를 자율 주행 모듈로 전달한다. 자율 주행 모듈은 장애물을 감지하고 이를 피하기 위해 모터 제어 보드로 명령을 전달한다. 모터제어보드는 자율 주행 모듈에서 받은 명령어를 지능형 휠체어에 전달하고 지능형 휠체어는 이 명령에 따라 움직인다. 실험에서 제안된 시스템은 사용자의 편의와 안전을 위해 효과적으로 시선을 인식하고 장애물 회피할 수 있음을 보인다.