• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.212-213
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• 2013

This paper proposes the algorithm of torque distribution in the electric wheel-chair using 2D joystick for drive safety. For the accurate driving performance, the specific and precise torque distribution is required in both wheels depending on signals of X-Y axis that is generated from 2D joystick. The signals of X-Y axis from joystick are transformed into the propulsion force and the torque reference. And the torque reference can be generated through the dynamic model of wheel-chair. The optimal dynamic characteristics of the electric powered wheelchair can be obtained, by adjusting the sensitivity coefficients of propulsion force and torque reference, In addition, the system takes smooth and stable control characteristics due to continuous torque output at all directions of joystick. The several simulations verify the usefulness of the proposed algorithm about torque distribution.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.33-39
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• 2013

거동이 불편한 노인 및 장애인의 이동을 위한 휠체어 사용 시, 사용하지 않는 상 하지의 근력 저하 등 운동 능력의 감소를 초래할 수 있다. 특히, 척수손상 및 뇌졸중 편마비와 같은 중증 장애인은 거동이 제한되어 운동이 부족하고 근력 유지가 어렵다. 본 논문에서는 이러한 중증 장애인의 특성을 고려하여 상 하지 운동 및 재활훈련이 가능한 지능형 휠체어 로봇 시스템을 설계하였다. 이 시스템은 전동 휠체어, 개인의 특성 파악을 위한 생체인식모듈, 그리고 상 하지 재활 로봇으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 개발된 로봇의 설계 및 구성에 대해 설명하고 운용 방법을 제시한다. 또한, 제안한 시스템의 추종 성능을 검증하기 위하여, 비장애인 피험자를 대상으로 재활 운동 수행시 생체 신호 변화에 따른 위험상황 분석과 휠체어 로봇이 이동하면서 상 하지 재활운동 기능에 대한 성능평가를 수행한 결과, 피험자의 재활 운동 수행 시 위험상황 분석에 대한 평균 정확도는 86.7%, 관절각도 최대 오차는 상지 2.5도, 하지 2.3도로 재활 운동 수행에 충분한 추종성능을 나타냈다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.127-132
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• 2020

본 연구에서는 장애인의 이동을 방해하는 도로 경사와 같은 물리적 장벽을 제거하는 데 필요한 정보를 제공하는 일련의 과정을 진행한다. 실험을 통해 고령층, 장애인이 안전하게 목적지로 이동하는데 필요한 IoT 기반 시스템 구현이 가능하도록 하는 정량화된 노면 평탄도 지수를 구현한다. 이를 위해 사전 연구로 자이로스코프를 이용한 노면 측정 장치를 고안하였다. 본 연구에서는 주행 중 노면의 거칠기, 평탄도를 확인하기 위해 자이로스코프로부터 X, Y변위, 가속도변위 세 가지 변수를 계측하였고 측정된 데이터의 연산과정을 통해 노면의 거칠기와 평탄도를 0 ~ 100으로 정량화하는 1차 가공 과정을 수행하였다. 이를 다시 4단계로 구분하여 지도에 표시하여 사용자에게 제공할 수 있는 알고리즘을 구현하였으며, 최종적으로 장애인 및 노인 전동휠체어 사용자가 기본 이동성을 확보할 수 있는 시스템을 구축하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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• pp.259-260
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• 2020

기존의 전동휠체어를 사용하는 약자 또는 중증 장애인 등 지체(肢體)가 불편한 사람들이 휠체어 사용 시 생기는 문제점을 해소할 목적으로 시작되었다. 이는 전동휠체어가 보행 기구임에도 자동차에 준하는 교통사고에 대해 무방비하게 노출되고, 중증 장애인에 대한 이동권 보장이 아직 미흡하여 생기는 문제이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제로 인한 불편함을 해소하고자 아이트래킹을 이용한 스마트 전동휠체어 기술을 적용하고자 한다. 루게릭병 등으로 인해 지체(肢體)의 움직임에 제한이 있는 사람들에게 보호자가 밀어주는 휠체어에 의존하는 것이 아닌 Eye-Tracker를 이용한 시선 추적(Eye-Tracking) 기술로 휠체어 동작이 가능하다. Web-Cam과 라즈베리 파이를 통해 얻은 전·후·좌·우의 영상정보를 디스플레이 화면에 송출한다. 그 후 Eye-Tracking 기술을 이용해 디스플레이 화면에 표시된 전·후·좌·우 이동에 관한 UI(User Interface)룰 사용자가 송출된 영상을 보면서 눈의 움직임만으로 선택해 휠체어의 방향을 제어한다. 또한 전동휠체어의 조작 실수로 다른 행인 또는 장애물과 충돌하는 문제점을 초음파 센서를 이용하여 일정 거리 내에 사물이나 사람이 있을 경우 디스플레이 화면에 경고표시 및 경고음, 각 초음파 센서 위치에 맞는 LED작동으로 사용자들에게 추돌 위험경고와 함께 장애물의 위치파악이 가능하도록 한다. 따라서 스마트 전동휠체어를 통하여 수동적인 움직임이 아닌 능동적이고, 초음파 센서로 인해 안전한 이동이 가능하게 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.908-910
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• 2004

Disabled people have benefited greatly from the developments in technology over the last twenty years. Systems have been developed and refined to help them overcome, or cope with, difficulties they experience as a result of their disabilities. As technology has become cheaper, more powerful and easier to use, disabled people have taken to using them to an ever increasing degree. In this paper, we propose novel hybrid mobility devices which use a combination of human power and electric power. This paper deals with the design of a direct-drive wheel Axial-flux permanent magnet motor. This type motor prove to be the best candidate for application in electric vehicles, as in comparison with conventional motors they allow design with higher compactness, lightness. A prototype vehicle for an application as a hybrid wheelchair is designed, built, and tested.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.857-866
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• 2020

'이동'이란 사람들이 매 순간 행동하고, 타인과 교류하며 특정 목적을 달성하는 '장소'의 확장 개념으로 이동에 불편함을 느끼는 사회적 교통약자에게 있어 이동보조수단인 휠체어는 신체적·정신적 삶의 질을 향상하는데 아주 큰 영향을 발휘한다. 이러한 휠체어는 수동식 휠체어와 전동식 휠체어로 구분되는데, 수동식 휠체어는 이용자의 팔과 손의 힘으로 앞으로 추진하게 된다. 하지만 전동식 휠체어는 배터리를 통해 모터에 전기에너지를 공급 해 주고, 모터의 회전에 의해 앞으로 추진하게 된다. 전동휠체어는 주로 실외활동을 중점으로 개발되고 있으나 최근에는 일상생활의 주 공간인 실내용 이동보조수단에 대한 개발 요구가 증가하게됨에 따라 실내용 전동휠체어 개발 또한 활발하게 이루어지고 있다. 실내용 이동보조수단의 경우 공간의 특성상 단거리를 반복 주행하므로 본 연구에서는 전동휠체어의 단거리 주행에 따른 리튬이온배터리의 주행특성을 확인하고, 연속주행의 리튬이온배터리 주행특성을 비교분석하였다. 단거리 주행의 경우 리튬이온배터리의 방전종지전압 도달 시 까지 5초 주행 1초 정지를 반복수행하였다. 리튬이온 배터리를 적용한 실내용 전동휠체어의 주행특성을 분석한 결과 실내 이동을 고려한 단거리 주행시험의 경우 연속주행보다 주행시간이 2.8% 짧아진 것을 확인하였다. 실내용 전동휠체어의 회전모터에 인가 된 전류의 경우 실내 이동을 고려한 단거리 주행이 연속주행 보다 15.4% 높게 나타난 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.415-424
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• 2019

최근 고령인구의 증가로 인해 실내 외에서 고령자들이 편리하게 생활할 수 있는 다양한 재활복지기기에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 거동이 불편한 노인 또는 장애인들 스스로가 좁은 실내에서 안전하고 편리하게 이동과 이승이 가능하도록 최소 회전반경과 문턱 극복을 포함하여 설계 제작하였다. 좌식문화가 발전한 실내 환경에서 골절질환, 노인질환 및 기타 무릎, 허리질환을 가진 사용자의 이승 편의성을 제공하고자 하였다. 먼저 실내에서 이 승강이 가능하도록 프레임에 기본적으로 링크, 시트, 암레스트, 커버, 모터, 감속기, 배터리, 충전기, 센서, 컨트롤러 기구물 등을 부착하였다. 사용자의 환경과 신체적 특징을 고려하여 제품 디자인과 구조물을 설계하였으며, 고령자 또는 장애인이 실내에서 일상생활을 지원할 수 있도록 IoT 기능을 추가하였다. 제작된 실내 이 승강 휠체어의 동작성능을 확인하기 위해 구동실험을 수행하였다. 연속 주행시간, 회전반경, 액추에이터 최대부하, 최대 승강 높이, 음압레벨, 운행 보조센서 센싱 최소거리, 서버 및 앱 프로그램 상호 연동과 기기호환성, 듀티 사이클 오차율 시험성능 테스트를 수행하였다. 시험결과, 제작된 휠체어는 각 항목의 성능시험 목표 값을 달성하였으며, 성공적으로 작동하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.419-427
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• 2020

본 논문에서는 기존 선행연구에서 설계된 시작품을 보완하여 1차적으로 완성된 시제품에 대하여 고령 여성들이 직접 사용성 평가를 수행함으로써 불편한 사항이나 안전과 직결되는 문제점을 찾아보고 개선이 필요한 사항을 도출하고자 하였다. 본 사용성 평가에서는 일상생활에서의 동작 및 신체적 활동을 수행할 수 있는 65세 이상의 고령자 여성 10명을 피실험자로 선정하였다. 고령 여성이 이승과 주행의 일생상활 시나리오를 기반으로 이승, 승강, 주행, 도착으로 사용성 평가항목들을 정의하고, 사용성 평가 실험환경을 구축하였다. 실험방법은 대상 제품을 사용하는 일상생활 시나리오에서 고령 여성과 기기 간의 주요 사용 접점 분석을 통해 주관적 만족도 설문평가, 동영상 촬영 자료를 활용한 관찰평가 등으로 수행하였으며, 프로토콜은 5단계로 나눠 진행하였다. 측정된 데이터는 최대값과 최소값을 제외하여 평균값과 표준편차를 구하여 그 결과들을 분석하였다. 사용성 평가결과, 승강부문의 개선사항으로는 승강 제어 패널과 주행 제어 패널을 분리해야 하며, 토글 등의 아래/위 방향으로 움직이는 버튼을 통해 직관성 향상이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 주행부문에서는 앞바퀴 메커니즘 또는 주행 제어 알고리즘 개선과 UI 개선, 급정지 시스템 개선이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 이승부문에서는 시트 좌면부의 크기 향상을 통해 안전성 확보와 힘을 지지할 수 있는 구조물 추가가 필요하다는 것을 알 수 있었다. 사용성 평가에서 나타난 불편사항과 개선사항을 토대로 한층 더 보완된 연구개발 제품이 출시된다면 거동이 불편한 고령 여성들이 타인의 도움 없이 스스로 실내에서 간단한 일상생활을 할 수 있으므로 사용자의 삶의 질은 한층 더 높아질 것이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(3)
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• pp.83-86
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• 2002

This paper intends to provide convenience to the disabled, losing the use of their limbs, through voice recognition technology. The voice recognition part of this system recognizes voice by DTW (Dynamic Time Warping) Which is most Widely used in Speaker dependent system. Specially, S/N rate was improved through Wiener filter in the pre-treatment phase while considering real environmental conditions; the result values of 12th order feature pattern per frame are extracted by DTW algorithm using LPC and Cepsturm in feature extraction process. Furthermore, miniaturization is pursued using TMS320C32, 71's the floating-point DSP, for the hardware part. Currently, 90% of hardware porting has been completed, but we can confirm that the recognition rate was 96% as a result of performing the DTW algorithm in PC.

• 교육시설 논문지
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• 제27권5호
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• pp.24-31
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• 2020

This study proposed an effective improvement direction for the education and welfare supporting facilities and equipment sectors to guarantee the right of disabled students to study in university. To derive high-demand items, the value engineering quality model technique was conducted on the students who majoring in architecture and the disabled students. The high-demand items for the education and welfare supporting facilities and equipment was detailed by interviews with the disabled students. Especially, anti-skid floor material, spacious access space for electric wheelchair, efficient operation system for elevator and cafeteria waiting time are strongly demanded for the disabled students. Based on this research, universities can make efficient investments and improvements in the education and welfare supporting facilities and equipment sectors for disabled students.