• 제목/요약/키워드: a accelerometer

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선박 복원 성능 평가를 위한 실시간 데이터 수집 및 DTW 적용에 대한 연구 (A Study for Real-time Data Collection and Application of DTW for Evaluation Ship Stability)

  • 우정훈;석호준;심승;조준래;조득재;백종화;정재룡
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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    • pp.206-207
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    • 2023
  • 지능형 해상교통정보서비스는 해상교통 안전을 위한 서비스들을 제공하고 있지만, 선박들의 제원과 적재량 차이로 인해 선박 복원력 이상 판단 방법은 일반화하지 못하였다. 이번 연구에서는 선박 복원성 계산을 위한 경사계 및 GPS 데이터의 수집, 가공 방법을 정립하였다. 또한 실 해역의 기상요인을 반영하지 못하는 근사적 GM 계산에서 벗어나, 각기 선박 특성 및 외력을 반영할 수 있는 데이터 과학 알고리즘을 통해 선박 운항 상태를 실시간 판별할 수 있는 모델을 연구하였다.

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편경의 진동모드 분석 (Vibrational Modes of Pyeongeong)

  • 유준희
    • 한국음향학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.121-128
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    • 2006
  • 편경은 기역자형 경석 16개로 이루어진 국악기로 1과 1/3 옥타브의 음역을 가지며, 아악에서 표준 악기의 역할을 한다. 편경의 진동모드를 분석하기 위하여 현재 국립국악원에서 연주에 사용되고 있는 편경과 세종대왕기념관에서 소장 중인 편경 유물의 음향 스펙트럼을 분석하였다. 또한 황종과 청협종에 해당하는 경석의 진동모드형태를 가속도계, TV 홀로그램 및 충격망치를 이용하여 분석하였다. 국립국악원 편경의 16개 경석에서 나타난 기명진동수는 경의 두께에 따라 증가하며, 삼분손익법에 따른 음률에 충실하게 조율되었다고 할 수 있다. 세종대왕기념관 편경의 16개 경석에 적혀있는 제작연도를 나타내는 간지는 서로 다르며, 12율려에 맞게 조율되었다고 하기 어렵다. 세종대왕기념관에 소장된 편경의 진동수는 국립국악원 편경과 최소가지차이 (just noticeable difference) 이상의 차이를 나타냈다. 진동모드형태는 경석의 두께와 무관하게 일정하다.

u-헬스케어 시스템에서 멀티 생체신호 측정 무선 단말기 설계 및 구현 (Design and Implementation of Mobiel Terminal with Multi Bio-signal Measurement for u-Healthcare System)

  • 장문석;엄수홍;김평수;이응혁
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.27-34
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    • 2013
  • 기존의 u-헬스케어 시스템의 생체 신호 측정 단말기는 단말기에서 하나의 생체 신호를 측정하여 평가하는 것이 대부분이고, 복합된 기능의 단말기이더라도 사용자의 선택에 의해서 생체 신호를 측정하도록 되어 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고, u-헬스케어 시스템에 적용하기 위한 멀티 생체신호 측정 무선 단말기를 구현하였다. 구현된 단말기는 4개의 적외선 센서를 사용하여 맥박수를 측정하고, 2개의 전극을 이용하여 피부전도도를 측정하고, 3축 가속도 센서를 사용하여 운동량을 측정하였다. 뿐만 아니라, 생체신호 데이터를 무선으로 전송하기 위해 지그비를 이용하여 PC 또는 휴대단말기로 전송할 수 있는 통신 패킷 프레임을 제안한다. 무선 단말기를 구현하여 실제 테스트한 결과 맥박 수는 2회 이내의 오차 범위를 가지고, 운동량은 약 85.6%, 84.7%의 신뢰도를 보였으며, 피부전도도는 사용자의 신체 상태에 따라 변화함을 알 수 있었다.

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지능형 발목 근력 보조 로봇의 개발 (Development of an Intelligent Ankle Assistive Robot)

  • 정우철;김창순;박진용;현정근;김정엽
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.538-546
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    • 2015
  • This paper describes an intelligent ankle assistive robot which provides assistive power to reduce ankle torque based on an analysis of ankle motion and muscle patterns during walking on level and sloped floors. The developed robot can assist ankle muscle power by driving an electric geared motor at the exact timing through the use of an accelerometer that detects gait phase and period, and a potentiometer to measure floor slope angle. A simple muscle assistive link mechanism is proposed to convert the motor torque into the foot assistive force. In particular, this mechanism doesn't restrain the wearer's ankle joint; hence, there is no danger of injury if the motor malfunctions. During walking, the link mechanism pushes down the top of the foot to assist the ankle torque, and it can also lift the foot by inversely driving the linkage, so this robot is useful for foot drop patients. The developed robot and control algorithm are experimentally verified through walking experiments and EMG (Electromyography) measurements.

고 감지 전압을 이용한 개인 정보기기용 고정도 정전용량형 단결성 실리콘 가속도계 (A High Resolution Capacitive Single-Silicon Microaccelerometer using High Amplitude Sense Voltage for Application to Personal Information System)

  • 한기호;조영호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C
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    • pp.53-58
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    • 2001
  • This paper presents a high resolution capacitive microaccelerometer for applications to personal information systems. We reduce the mechanical noise level of the microaccelerometer by increasing the proof-mass based on deep RIE process. We reduce the electrical noise level by increasing the amplitude of an AC sense voltage. The high sense voltage is obtained by DC-to-DC voltage multiplier. In order to solve the nonlinearity problem caused by the high sense voltage, we modify the conventional comb electrode of straight finger type into that of branched finger type, resulting in self force-balancing effects for enhanced detection linearity. The proposed branched finger capacitive microaccelerometer was fabricated by the deep RIE process of an SOI wafer. The fabricated microaccelerometer reduces the electrical noise at the level of $2.4{\mu}g/\sqrt{Hz}$ for the sense voltage of l6.5V, which is 10.1 times smaller than the electrical noise level of $24.3{\mu}g/\sqrt{Hz}$ at 0.9V. For the sense voltage higher than 2V, the electrical noise level of the microaccelerometer became smaller than the constant mechanical noise level of $11{\mu}g/\sqrt{Hz}$. Total noise level, including the electrical noise and the mechanical noise, has been measured as $9{\mu}g/\sqrt{Hz}$ for the sense voltage of 16.5V, which is 3.2 times smaller than the total noise of $28.6{\mu}g/\sqrt{Hz}$ for the sense voltage of 0.9V. The self force-balancing effect results in the increased stiffness of 1.98 N/m at the sense voltage of 17.8V, compared to the stiffness of 1.35 N/m at 0V, thereby generating the additional stiffness at the rate of $0.002N/m/V^{2}$.

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모바일 사용자를 위한 3 차원 가속도기반 제스처 인터페이스 (Gesture interface with 3D accelerometer for mobile users)

  • 최봉환;홍진혁;조성배
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.378-383
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    • 2009
  • 최근 많은 시스템이 사용자에 착용되어 사용자의 의도를 추론하고, 그에 맞는 서비스를 제공한다. 항상 사용자가 지니게 되는 모바일 기기에 장착될 센서에 의해 진행되는 이러한 흐름에서 가속도 센서는 이미 선두적인 역할을 하고 있다. 가속도 센서는 각종 움직임 정보를 수집하며, 제스처 기반의 사용자 인터페이스의 개발에 매우 유용하다. 보통 제스처 등의 시계열 패턴을 인식하기 위해서 많은 연산이 필요하며 연산능력이 상대적으로 부족한 모바일 환경에서는 보다 효율적인 기법이 요구된다. 본 논문은 저수준과 고수준으로 이루어진 모션 라이브러리기반 2 단계 인식기를 제안한다. DTW 를 기반으로 동작하는 3 차원 가속도 기반 저수준 인식기와 언어적으로 기술된 정보를 기반으로 하여 복합적인 동작에 대한 인식기로 구성된 모션 라이브러리를 구성하여 모바일 환경에 적합하도록 하였다.

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WSN 기반 노변 초음파 센서를 이용한 차량인식에 대한 모델링 및 분석 (Modeling and Analysis of Vehicle Detection Using Roadside Ultrasonic Sensors in Wireless Sensor Networks)

  • 조영태;정인범
    • 정보과학회 논문지
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    • 제41권10호
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    • pp.745-761
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    • 2014
  • 기존 교통정보 수집시스템의 낮은 확장성과 높은 비용 등의 문제를 해결하기 위해 WSN 기반의 교통정보 수집 시스템이 최근 많이 연구되고 있다. WSN 기반 시스템은 기존 시스템에 비해 높은 확장성과 낮은 유지보수 비용을 가지는 장점이 있다. 최근에는 자기장센서, 가속도센서, 음향센서 등 다양한 센서를 이용하여 WSN 기반 교통정보수집 시스템 연구가 진행되고 있다. 하지만, 초음파센서를 이용한 WSN 기반 시스템은 아직 연구가 부족한 실정이다. WSN 기반 시스템은 배터리 동작, 낮은 컴퓨팅 파워와 같은 고유 특징으로 인해 에너지절약과 알고리즘의 경량화가 필요하다. 본 논문에서는 상세 모델링과 분석을 통해 도로환경에 따른 초음파 센서의 이상적인 에너지절약 방법을 제시한다. 또한 초음파 데이터를 이용한 차량인식 알고리즘의 경량화를 위한 방법을 제시한다. 제안된 방법은 초소형 마이크로프로세서에 실제 구현되었으며 성능평가를 통해 높은 차량인식 정확성을 보임을 확인하였다.

로터리 컴프레서 진동원 검출을 위한 인텐시티 기법 (Vibration Intensity Method to Detect Vibration Source of Rotary Compressor)

  • 김희철;이동연;이화조;심재술
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.3398-3405
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    • 2011
  • 본 논문에서는 공조용 로타리 컴프레서에서 발생하는 진동을 줄이기 위하여 진동 인텐시티를 이용하는 방법을 다룬다. 일반적으로 진동 인텐시티는 진동의 흐름을 통해서 소음원을 그래픽적으로 보여주기 위한 좋은 도구이다. 진동 인텐시티의 유용성을 보이기 위하여, 동일한 평면 위에서 동일한 방향(z 방향)을 향하도록 위치한 세밀하게 설계된 단축 3개의 가속도계를 이용하여 정상적인 컴프레서와 문제가 있는 컴프레서에 대해 진동 인텐시티를 측정하였다. 본 논문에서 컴프레서의 표면에서 진동원 위치를 찾을 수 있었고, 문제가 되는 3kHz ~ 6.3kHz의 주된 소음원은 컴프레서의 Bottom 부분에서 발생하는 것으로 밝혀졌고, 베인 슬롯의 열 변형에 의한 소음임을 알 수 있다.

상보필터를 이용한 줄넘기 회전운동 검출 (Detection of Rotations in Jump Rope using Complementary Filter)

  • 유병현;허경용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.8-16
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    • 2017
  • 줄넘기와 같은 반복적인 운동들의 횟수를 측정하는 방법은 다양하다. 그 중 대표적으로 가속도 센서의 가속도 값 또는 자이로스코프 센서의 각속도 값을 이용하여 파형과 데이터의 특징을 추출하고 선택한 후 선택한 특징을 알고리즘에 적용하여 측정하는 방법이 있다. 하지만 고정되지 않고 유동적인 운동들은 다양한 변수가 존재한다. 이러한 경우의 수를 하나의 센서만으로 찾기 쉽지 않으며, 잡음과 진동에 취약한 가속도계와 드리프트 현상이 발생하는 각속도의 문제점으로 인하여 정확한 줄넘기 개수를 세는데 다소 정확도가 떨어지는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 기존의 방식인 단일 센서만의 값으로 회전운동을 검출하는 방법의 문제점을 개선하기 위해 가속도와 각속도의 데이터값에 상보 필터를 적용하고, 가속도와 각속도 값이 상호보완 하여 서로의 문제점을 최소화하여 보다 정확한 개수를 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 센서 값의 특징만을 보고 판단하는 방법과 비교하여 정확하게 줄넘기 개수를 측정하는 것을 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

보행 시 Wedged 인솔과 보행진행 각이 슬관절 외측 밀림(Lateral Thrust)에 미치는 영향 (The Influence of Wedged Insole and Foot Progression Angle on Lateral Thrust of Knee During Walking)

  • 정도영;김문환;권오윤
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.27-34
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    • 2004
  • The purpose of this study was to identify the influence of wedged insole and foot progression angle (FPG) on lateral thrust of knee in healthy subjects. Fifteen healthy male subjects were recruited from Suncheon First College, in Suncheon. The subjects randomly walked at the comfortable velocity under five conditions: bare footed, medio-lateral $10^{\circ}$ wedged insoles, toe-in and toe-out gait. The lateral thrust was measured by a accelerometer with telemeter during walking. Data was collected while each subject walked for about 10 gait cycle on a flat, level walkway at their normal speed. The middle three gait cycle were used for averaged peak value of lateral acceleration. The three averaged peak value of lateral acceleration were collected under each condition at heel strike. The results showed that averaged peak value of lateral acceleration increased significantly in medial wedged insole and toe-in gait and decreased significantly in lateral wedged insole and toe-out gait as compared with bare footed (p<.05). These results suggest that wedged insole as well as walking strategy, such as foot progression angle, may prevent progression of degenerative knee osteoarthritis.

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