• 전자공학회논문지CI
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• 제48권2호
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• pp.127-137
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• 2011

본 논문에서는 3축 가속도 센서를 이용하여 사람이 보행 시 발생하는 센서 데이터를 획득하여 실시간 걸음 수 검출과 활동량으로 변환 가능한 웨어러블 디바이스를 개발하였다. 피험자 59명을 대상으로 트레드밀에서 호흡가스대사분석기(K4B2), Actical 그리고 본 연구에서 개발된 디바이스를 착용 후 36분 동안 테스트 프로토콜에 따라 느리게 걷기, 걷기, 빠르게 걷기, 천천히 뛰기, 뛰기, 빠르게 뛰기 등의 다양한 걸음 속력에서 테스트를 진행하였다. 3축 가속도 센서의 X, Y, Z축 출력 값을 하나의 대표 값으로 처리하는 신호벡터크기(Signal Vector Magnitude :SVM)를 사용하였다. 또한 정확한 걸음 수를 검출하기 위해 휴리스틱 알고리즘(Heuristic Algorithm :HA)을 제안하고 적응적인 임계값 알고리즘(Adaptive Threshold Algorithm :ATA), 적응적인 잠금 구간 알고리즘(Adaptive Locking Period Algorithm :ALPA)을 제안한다. 그리고 인체 활동량 측정을 위하여 가속도 센서 출력 데이터와 피험자 정보를 이용하여 에너지소비량(Energy Expenditure :EE)을 추정하는 회귀식을 도출하였다. 실험결과 제안하는 알고리즘의 걸음 수 인식률은 97.34%를 보였으며 활동량 변환 알고리즘도 Actical의 성능보다 1.61% 향상 되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1300-1305
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• 2012

본 연구에서는 정확한 운동량 측정을 위하여 가속도 센서, MCU, 그리고 블루투스를 이용한 운동량 측정 시스템을 제안한다. 이러한 시스템은 실시간 무선으로 이동거리 정보를 정확하게 측정할 수 있다. 제작한 운동량 측정 시스템을 이용하여 다양한 모의실험을 하였고, 그 결과를 분석하였다. 분석한 결과를 기성품과 신뢰성 및 정확도에 측면에서 비교를 하였다. 본 연구에서 제안하는 시스템은 13% 정도의 이동거리 오차를 가지는 기성품에 비해 8%이하의 우수한 오차를 보였다. 이러한 시스템은 소형화되어 기성품에 적용되리라 기대한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제2권1호
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• pp.49-54
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• 2013

스마트폰 가속도 센서를 이용한 사용자 행위 인식은 동일한 행위를 수행하더라도 사용자마다 가속도 데이터 패턴이 서로 달라지는 사용자 의존성 문제를 가지고 있다. 그뿐만 아니라 스마트폰은 사용자의 어느 주머니나 손에도 놓일 수 있기 때문에 위치 의존성 문제도 지니고 있다. 본 논문에서는 특정 사용자나 특정 폰 위치에 대한 의존성이 적은 효과적인 행위 인식 방법을 제안한다. 제안한 방법을 기초로 안드로이드 스마트폰에서 동작하는 실시간 행위 인식 시스템을 구현하였다. 서로 다른 사용자와 서로 다른 폰 위치로부터 수집한 총 6642개의 샘플들을 이용한 실험을 통해, 본 논문에서 제안한 행위 인식 시스템의 성능을 분석하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제13권8호
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• pp.112-119
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• 1996

Among the various type of accelerometer, the servo rebalancing type accelermoter can be suitable for Inertial Navigation System, because of its high sensitivity and good response in low frequency. In this paper, we proposed a new technology to control inductive tuype accelerometer utilizing digital PWM method. The new developed digital PWM control has special design scheme for transmitting measurement value to outer device in its servo ollp. So it has no quantized error of transforming outputs of sensors to digital domain. The quantized error may make serious problem in INS system, because outputs of sensor are integrated once or twice by digital computer and it happens every sensor reading times. Therefore, in order to get the accurate information such as displacement, it is necessary to measure accurately the input current. In addition, Digital Signal Processing needs digital data transmission, digital PWM method is adaptive for this purpose. We realized a practical circuit for digital PWM control, analyzed the stability of the circuit, and designed the controller etc. In this study, we solved many practical problem for this application, and got out good results.

• 한국안전학회지
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• 제39권2호
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• pp.65-74
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• 2024

We analyzed the relationship between the normal measurement of the seismic accelerometer (SA) and the error rate of the output voltage linear ratio to propose an evaluation method to determine whether the SA in use is measuring normally. Utilizing a test bed, the regular operation of SA in use was evaluated using acceleration data measured through impact tests since there are no regulations regarding performance testing of SA in use. For the used SA, the error rate of the output voltage linear ratio, which is a major performance criterion, was evaluated. We analyzed common characteristics of the SA that satisfied the impact test and the performance criteria of the output voltage linear ratio error rate. The results indicated that we must consider the decreasing trend and convergence of the error rate as the measurement angle increases, ensuring that the average value of the output voltage linear ratio error rate is within 1%.

• 한국운동역학회지
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• 제18권2호
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• pp.59-64
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• 2008

본 연구는 3축 가속도 센서를 허리에 부착하여 실시간으로 스포츠 동작분류를 할 수 있는 모니터 링에 관한 연구를 실시하였다. 이 모니터링 시스템은 스포츠 동작의 기본이라고 할 수 있는 걷기, 달리기, 자세변화 동지 정지상태의 동작들과 추가적으로 사이클링 동작을 분류할 수 있도록 하였다. 또한 운동 시에 발생할 수 있는 낙상을 감지하여 위급상황에 대한 정보도 나타나게 하였다. 가속도센서모듈은 인체에 부착된 형태로 스포츠 활동을 모니터링하기 위하여 소형으로 설계되었으며 활동에 방해가 되지 않게 허리에 부착되었다. 측정된 데이터는 RF통신을 통해 PC로 전송되며 알고리즘을 통해 실시간으로 동작분류를 시행하게 된다. 개발된 알고리즘을 검증하기 위한 실험으로 5명의 피험자를 대상으로 서로 다른 속도의 걷기, 달리기, 사이클링 동작을 각각 100초간 실시하였으며 낙상과 자세변화 동작(앉았다 일어서기, 누웠다 일어서기, 서있다 앉기, 누웠다 앉기, 서있다 눕기, 앉았다 눕기)은 각각 20회씩 실행하였다. 그 결과 동작분류 정확도는 95.4%를 나타내었다. 이번 연구에서 스포츠 모니터링을 통하여 정확한 자신의 운동 정보를 알려주고 운동 시에 발생하는 낙상에 대한 위급상황을 알려줌으로써 스포츠 활동에 도움을 주고자 하였으며, 추가적인 연구로 각각의 스포츠 활동에 대한 정확한 에너지 소비 추정 알고리즘을 개발 중에 있다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.905-912
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• 2008

Notion sickness is well known to be caused by long time exposure to the very low frequency motion in the multiple axes of human body Since the vestibular system for the perception of low frequency motion is located in the head, accurate measurement of 6 degree of freedom head motion is of great importance. In this study, the measurement system consisting of a safety helmet and 9 translational accelerometers was constructed for the estimation of 3 translational and 3 rotational motions of human head. Since estimation errors of 3 rotational components can be significantly magnified even by small offset of the sensitivity axis from the geometric center of an accelerometer, accurate measurement of sensitivity axis must be preceded. The method for accurate estimation of the offset was proposed, and the effect of offset on the estimation of angular acceleration was investigated.

• 전기학회논문지
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• 제59권6호
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• pp.1150-1158
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• 2010

In this paper, a new reliable portable activity monitoring device implemented with the buddhist-style bowing activity and walking step detection algorithm, is presented. In order to monitor the bowing and walking activities, miniaturized 3-axis accelerometer sensor with the sensitivity of 800 mV/g was used. After initial signal conditioning, vector magnitude of accelerometer signals was calculated. Syntactic peak detection method was used in order to feature points. All signal processing algorithms were implemented in ultra-low power microcontroller MSP430 with double precision floating point arithmetic. For evaluation, 19 young man($24.22\pm5.22$ yrs) and woman($22.28\pm2.72$ yrs) were involved. The accuracy of the proposed algorithms were 98.91 %($\pm0.011$) for walking step detection and 98.25 %($\pm0.023$) for buddhist-style bowing activity. Comparing to the commercialized pedometer accuracy, 87.1 %($\pm0.058$), the proposed walking step detection algorithms show more reliable accuracy.

• 한국공간구조학회:학술대회논문집
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• 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.179-183
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• 2008

콘크리트에서의 손상 검증법은 비파괴 시험법을 주로 이용한다. 이러한 비파괴시험법은 다양한 센서를 이용하지만, 대부분의 손상을 검사하는 방법은 육안으로 확인한다. 비파괴 시험법에서 가속도계를 이용하여 철근 콘크리트 부재 내부의 불규칙한 균열 손상을 측정하기에는 철근의 방향성과 경계조건으로 어려움이 많다. 본 연구에서는 3축 가속도센서를 이용하고 탄성파를 가진하여, 콘크리트 부재 내부에 철근의 배치방향에 따른 영향 검토와 강도가 저하된 부재의 손상을 검토하기 위한 기초적 연구이다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.83-90
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• 2007

철근 콘크리트 구조물에서 발생하는 진동 가진원과 영향에 대하여 많은 연구가 진행 중에 있다. 이러한 진동 가진원은 주로 거주자가 보행할 때 발생하는 하중이며, 발생한 가진원은 철근 콘크리트 판을 통하여 다른 거주자에게 전달된다. 이러한 전달원은 탄성파의 형태로 전달되는데 판의 표면으로 전달되는 표면파(Ram Wave)와 판의 내부로 전달되는 체적파(Prima Wave, Secondary Wave)의 형태로 전달된다 현재 이러한 파를 분석하는 연구는 압전소자(PZT)센서를 주로 사용하고 있으나, 콘크리트 부재에서 3축 형데로 전달되는 탄성파를 분석하기에는 여러 가지 어려운 부분이 많다. 따라서 이를 해결하기 위해 마이크로 가속도센서(Micro Accelerometer)를 이용하여 이동하중으로 발생하는 가진원에 대하여 평가하였다.