• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1725-1730
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• 2017

가속도 센서와 자이로스코프 센서는 반복운동 검출을 위해 사용하는 대표적인 센서로써 다양한 운동 성분을 분석하는데 활용되어 왔다. 하지만 이 두 센서는 잡음 민감성과 오차가 누적되는 문제점을 가지고 있다. 이와 같은 하드웨어적인 문제점을 극복하기 위해, 두 센서를 함께 사용하려는 시도가 있어왔고, 상보필터는 가속도 센서와 자이로스코프 센서의 단점은 최소화하고 장점을 극대화함으로써 두 센서가 가지는 문제점을 완화시키는 성공적인 결과를 보여주었다. 이 논문에서는 상보필터에 신경망을 도입함으로써 상보필터로 처리할 수 없는 여러 변수를 사전에 학습을 통하여 생성한 망을 이용해서 처리하는 개선된 방법을 소개한다. 신경망은 다양한 경우의 수를 미리 학습하여 예측하지 못한 환경 혹은 상황에도 정확한 측정이 가능한 알고리듬이다. 제안한 방법은 반복운동을 처음, 중간, 끝 세 개의 영역으로 분류하여 신경망을 적용한다. 그 결과 영역별 인식률은 96.35%, 98.77%, 96.92%이고 이를 바탕으로 측정한 정확도는 97.18%임을 실험을 통해 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권9호
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• pp.811-819
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• 2014

상황 인식은 유비쿼터스컴퓨팅 환경에 대한 진화를 변화시켰고 무선 센서네트워크 기술은 많은 응용기기에 대한 새로운 방법을 제시하였다. 특히, 행동 인식은 사람의 응용서비스를 제공하는데 있어 특정 사용자의 상황을 인식하는 핵심 요소로 의학, 취미, 군사 분야에서 폭넓은 응용분야를 갖고 있고 사용반경의 확대에서도 효율과 정확도를 높이는 방법에 크게 기여한다. 스마트폰 센서로부터 나오는 데이터로부터 프레임이 512인셈플 데이터를 얻어, 프레임간50%의 오버랩을 갖도록 하고 Machine Learning Algorithm 인 WEKA Experimenter (University of Waikato, Version 3.6.10)을 써서 데이더로부터 시간영역 특징값을 추출함으로써 행동 인식에 대한 99.33%의 정확도를 얻을 수 있었다. 또한, WEKA Experimenter의 사용기법인 C4.5 Decision Tree과 다른 방법인 BN, NB, SMO or Logistic Regression간의 비교실험을 하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권4호
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• pp.33-39
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• 2011

이족로봇은 높은 자유도로 인하여 기구적인 불안정성을 내포하고 있기 때문에 보행 시 자세 안정성의 확보가 중요하다. 일반적으로 평지에서는 안정적인 정적 보행이 가능하지만 평지가 아닌 비평탄 지형에서는 보행의 안정성이 현저하게 떨어진다. 본 논문에서는 비평탄 지형에서 이족로봇의 자세 안정화를 포함한 강인한 보행 방법을 제안하였다. 이족로봇의 중앙에 장착된 자이로 센서와 가속도 센서 값을 기반으로 보행 순간마다 센서 값을 감지하여 로봇 몸체의 기울어진 각도를 인식하여 보행 자세를 안정화하는 강인 보행 알고리즘을 설계하였다. 비평탄 지형 보행은 로봇의 기울어진 각도를 인식하여 그 상황에 맞게 관절 각도를 변화시켜 이족로봇 상체의 각도가 평지보행에서와 같도록 하체관절의 각도를 보정하여 보행에서의 안정성을 높였다. 제안된 보행알고리즘은 실제 제작된 이족로봇을 사용하여 비평탄 지형에서 실험하여 제안된 보행 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제45권4호
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• pp.33-41
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• 2008

텔레매틱스 시스템의 기능 중 현실적으로 상품성 있는 기능으로 "차량 원격 진단 기능", "운전 패턴 분석 기능"이 있으며 이를 구현하기 위한 기술로는 차량 신호 인터페이스 기술, 자가 진단 인터페이스 기술, 가속도/자이로 센서 인터페이스 기술, PS 신호 처리 기술, 운전 패턴 분석 기술, 무선통신(CDMA) 처리 기술 등이 사용된다. 이러한 기술을 기반으로 본 논문에서는 차량 주행 중에 자각의 EMS(Engine Management System), TMS(Transmission Management System), ABS/TCS, A/BAG 능에서 진단된 차량의 이상 유무를 실시간으로 분석하고, 운전자 주행 패턴 및 차량 관리에 대한 사항을 점검하여 무선통신(CDMA)을 통해 정보센터로 전송하여 이를 DB화함으로써 효율적 차량 관리 및 운전자 관리가 가능하다. 본 연구는 이러한 차량 원격진단 및 운전 패턴 분석기능을 구현하는 H/W와 S/W를 설계 및 제작하고 실차 시험을 통해 이를 검증한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권2호
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• pp.197-216
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• 2016

The increased speed of a train causes increased loads that act on the track substructures. To ensure the safety of the track substructures, proper maintenance and repair are necessary based on an accurate characterization of strength and stiffness. The objective of this study is to develop and apply a cone penetrometer incorporated with the dynamic cone penetration method (CPD) for investigating track substructures. The CPD consists of an outer rod for dynamic penetration in the ballast layer and an inner rod with load cells for static penetration in the subgrade. Additionally, an energy-monitoring module composed of strain gauges and an accelerometer is connected to the head of the outer rod to measure the dynamic responses during the dynamic penetration. Moreover, eight strain gauges are installed in the load cells for static penetration to measure the cone tip resistance and the friction resistance during static penetration. To investigate the applicability of the developed CPD, laboratory and field tests are performed. The results of the CPD tests, i.e., profiles of the corrected dynamic cone penetration index (CDI), profiles of the cone tip and friction resistances, and the friction ratio are obtained at high resolution. Moreover, the maximum shear modulus of the subgrade is estimated using the relationships between the static penetration resistances and the maximum shear modulus obtained from the laboratory tests. This study suggests that the CPD test may be a useful method for the characterization of track substructures.

• 한국가스학회지
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• 제4권3호
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• pp.19-25
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• 2000

지진 발생 시 일어날 수 있는 대규모 가스 폭발과 같은 2차 재앙을 미연에 방지하기 위해 천연가스 공급관리소에 설치하는 지진 감지 및 전송 시스템을 개발하였다. 천연가스 공급관리소에서 지진 감지 시스템을 효율적으로 설치하고 운용하기 위하여, 공급관리소의 지반 노이즈패턴 분석을 통하여 지반의 운동을 좀더 정밀히 계측할 수 있는 센서 설치 위치와 설치 방법을 제안하였다. 지진 발생 시 가스 차단 여부를 신속히 판단하기 위해 PGA(Peak Ground Acceleration)와 지진파가 가지는 에너지와 밀접한 연관성을 가지는 Sl(Spectrum Intensity)를 실시간으로 계산하는 알고리즘을 개발하였고 이를 지진 감지 시스템 내에 실현하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.1161-1170
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• 2016

본 논문에서는 스마트폰에서 손가락으로 서명하는 동적서명에서 위조서명에 강건한 검증 방법을 제안한다. 본 논문에서는 위조서명을 효과적으로 구분할 수 있도록 재생산 신경망의 일종인 1 class Auto-Encoder 모델을 사용한다. 핑거서명에서는 지원되지 않는 펜 압력 등 기존의 특징 정보 대신 대부분의 스마트폰에서 지원하는 가속도센서를 추가로 활용하여 서명이 이루어지고 있는 동안 스마트폰의 동적인 움직임의 특징정보를 추출한다. 서명 데이터는 리샘플링을 통해 길이를 맞추고, 일정한 크기로 정규화하여 사용한다. 제안 방법의 성능을 평가하기 위해 테스트셋을 구축하여 단일세션검증, 시간차 검증, 위조서명 검증의 3가지 실험을 실시하였다. 실험결과 위조서명 구분에 있어서 제안방법은 기존 방법보다 EER이 최대 6.9% 더 낮았다. 또한, 서명의 모양과 속도만 사용한 기존의 방식보다 가속도센서를 추가한 방식이 1.5% 나은 성능을 보였고, 최고 3.5%의 에러율을 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.1901-1906
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• 2010

걸음걸이 패턴 분류는 많은 응용분야가 있을 뿐만 아니라 매우 중요한 연구 분야이다. 따라서 본 연구에서는 허리에 부착된 가속도 모듈로부터 획득된 신호를 이용하여 천천히 걷기(slow walking, S.W), 일반 걷기(normal walking, N.W), 빠르게 걷기(fast walking, F.W) 등의 보행 패턴을 분류하고자한다. 11명의 성인으로부터 블루트스 모듈을 이용하여 100Hz로 샘플링된 3축 가속도 신호를 획득하였다. 획득된 데이터는 웨이브렛 변환을 이용하여 분석하였다. 걸음걸이 패턴은 두가지의 파라미터들을 이용하여 분석되어지는데, 하나는 운동에 해당하는 웨이브렛 계수의 에너지(power)와 전 후방향의 전체 에너지사이의 비율(RPA)이고, 다른 파라미터는 전 후 방향과 상 하 수직 방향 사이에서 웨이브렛 계수의 제곱근 평균 비율(RAV)이다. 천천히 걷기는 다른 걷기와 비교했을 때 작은 RPA값을 가지게 되어 분류가 용이하며, 천천히 걷기는 RAV를 이용하여 일반 걷기와 구별되어 질 수 있었다. 따라서 본연구는 건강한 성인에게서 3축 가속도 신호를 획득한 후 웨이브렛 파라미터를 이용하여 걷기 패턴을 잘 구별할 수 있는 연구임을 확인 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.336-342
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• 2015

넘어짐은 노인이나 산업현장에서 일하는 사람들에게 심각한 부상을 일으키는 원인이 되기 때문에 센서를 사용하여 넘어짐을 판단하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 들어 스마트폰의 보급이 일반화 되면서 스마트 폰에 내장된 센서를 사용하여 넘어짐을 판단하는 방법이 연구되고 있다. 가속도 센서에서 추출된 가속도벡터의 변화량을 분석하면 넘어짐은 어렵지 않게 판단할 수 있지만, 넘어지는 방향을 판단하기 위해서는 가속도벡터의 크기의 변화나 방향으로의 변화로 판단하기 어렵다. 일반적으로 가속도 벡터의 방향은 물체의 움직임의 방향을 의미하지 않기 때문이다. 한편, 속도 벡터는 물체가 움직이는 방향의 접선방향으로 나타나는 성질을 사용하여 넘어지는 방향을 판단하는 방법을 제안하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권10호
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• pp.785-791
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• 2011

본 논문에서는 소형 선박용 관성측정장치(Inertial Measurement Unit, IMU) 개발에 적합한 MEMS(Micro-Electro Mechanical System) 기반의 관성 센서 평가와 선정에 관하여 기술했다. 먼저, 오일러 공식에 기초한 관성 센서의 오차 모델과 잡음 모델을 정의하고, 앨런 분산(Allan Variance) 기법과 몬테카르로(Monte Carlo) 시뮬레이션 기법을 도입하여 관성 센서를 평가하였다. ADIS16405, SAR10Z, SAR100Grade100, LIS344ALH, ADXL103 등 다섯 가지 관성 센서에 대한 평가결과, ADIS16405의 자이로와 가속도계를 조합한 경우 오차가 가장 작게 나타났는데, 600 초 경과시 속도 오차의 표준편차가 약 160 m/s, 위치 오차의 표준편차가 약 35 km로 나타났다. 평가를 통해 ADIS16405 관성 센서가 IMU 구축에 최적임을 알았고, 이러한 오차 감소 방법에 대해서 참고문헌을 조사하여 검토하였다.