• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제6권4호
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• pp.405-411
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• 2020

In this paper, we designed the COS MEMS system for sensing the falling detection and explosive noise of fuse link in COS (Cut Out Switch) installing on the power distribution. This system analyzed the failure characteristics and an instantaneous breakdown of power distribution. Therefore, our system strengths the industrial competence and guaranties the stable power supply. In this paper, we applied BLE (Bluetooth Low Energy) technology which is suitable protocol for low data rate, low power consumption and low-cost sensor applications. We experimented with LSM6DSOX which is system-in-module featuring 3 axis digital accelerometer and gyroscope boosting in high-performance mode and enabling always-on low-power features for an optimal motion for the COS fuse holder. Also, we used the MP34DT05-A for gathering an ultra-compact, low power, omnidirectional, digital MEMS microphone built with a capacitive sensing element and an IC interface. The proposed COS MEMS system is developed based on nRF52 SoC (System on Chip), and contained a 3-axis digital accelerometer, a digital microphone, and a SD card. In this paper of experiment steps, we analyzed the performance of COS MEMS system with gathering the accelerometer raw data and the PDM (Pulse Data Modulation) data of MEMS microphone for broadcasting the failure of COS status.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권6호
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• pp.417-423
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• 2022

The present study proposed a new interface system for capsule endoscopy by using head mounted display (HMD) device, which can control the orientation of the capsule endoscope with electromagnetic actuator (EMA) system. The orientation information of the HMD user was detected by the gyroscope sensor built into the device and then calculated to as an angle increment using Unity Engine compiler. The measured angle changes from the HMD were converted to the current values of the corresponding coils to be changed in the EMA system. Two experiments were designed to measure the accuracy and the intuitiveness of the HMD interface system. In the angle accuracy measurement, the capsule endoscope driven by HMD interface system showed the averaged errors of 0.68 degrees horizontally and 1.001 degrees vertically for given test angles. In the intuitiveness measurement, HMD interface system showed 1.33 times faster manipulation speed rather than the joystick interface system. In this respect, the HMD interface system for capsule endoscopy was expected to improve the overall diagnostic environment while maintaining comfort of patients and clinicians.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.275-282
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• 2024

본 논문은 반려동물의 비만율이 증가하는 현대사회에서 애완동물의 비만 관리를 위해 사료 배식과 운동량 측정 등의 기능을 수행하는 앱 기반 급식기와 활동량 측정 웨어러블 목걸이를 제안한다. 웨어러블 목걸이는 애완동물의 활동량을 측정하고 하루 평균 활동량에 따라 적절한 사료량을 제안한다. 급식기는 예상치 못한 상황에서도 비만 관리가 가능하게 하루 적정 사료량을 앱을 통하여 제공할 수 있는 앱 기반 애완동물 급식 시스템을 연구하였다.

• 센서학회지
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• 제8권1호
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• pp.53-62
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• 1999

MEMS(Microelectromechanical System) 기술분야에서 폭넓게 사용하고 있는 폴리실리콘 박막을 이용하여 폴리실리콘 미소 공진 구조체를 제작하였다. 폴리실리콘 증착은 저압기상화학증착 장비를 사용하여 대칭적 두께로 박막을 적층하였고 폴리실리콘의 응력과 응력구배를 최소화시키기 위한 적층, 도핑 방법 및 열처리에 따른 특성을 분석하였다. 이를 위하여 브리지 빔과 캔티레바 테스트 패턴을 제작하여 기계적 응력 특성을 측정하였으며, 아울러 공정 조건별 개별 시료에 대한 물성을 XRD, SIMS등으로 분석하였다. 공진 구조체는 대칭적 증착 구조를 가지며, 최종적으로 $6.5{\mu}m$의 두께로 적층되었다. 제작된 평면형 공진 구조체의 진동특성은 직류 15V, 교류 0.05V의 구동전압, 1000mtorr 압력에서 공진 진폭이 $5{\mu}m$ Q값이 1270임을 보였으며, 개발된 마이크로 폴리실리콘 공진체는 마이크로 자이로 및 가속도 센서에 응용될 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.200-205
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• 2017

현대의 스포츠는 과학이 접목된 스포츠 과학으로 발전하고 있으며 기록 향상을 위한 각종 분석 시뮬레이션 시스템들도 많이 개발되고 있고, 실제 경기 기록 향상에 상당한 도움을 주고 있다. 이에 다양한 스포츠 종목중 하나인 골프는 동호인과 일반인들에게 대중화 되면서 본인의 운동자세를 교정하고자 하는 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구에 따라 골프스윙 자세를 분석하고 교정 받을 수 있는 시스템들이 많이 개발되고 있다. 골프스윙 정확도 분석시스템은 육안으로 볼 수 없는 순간의 동작들을 분석하여 이해하기 쉽도록 지도하는 것으로 시각적 효과로 인한 즉각적인 피드백을 통해 골프스윙동작을 개선할 수 있으며, 피드백을 주기 위한 정보는 프로 골퍼와 골프스윙 동영상 등에서 수집한 골프스윙 동작에 대한 지식을 활용하여 신뢰도를 향상시켰다. 또한 자신의 골프스윙 동영상을 육안으로 확인하고 분석할 수 있는 기능을 제공함으로써 다양한 골프 스윙 분류 방법을 기반으로 각 구간에 대한 분석이 가능하다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.323-330
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• 2019

최근 인터넷의 발달로 사진이나 동영상과 같은 멀티미디어의 소비가 빠르게 증가함에 따라 메타데이터의 중요성이 부각되고 있다. 기존에 존재하고 있는 메타데이터의 경우 포맷에 맞는 GPS값이나 초점거리와 같은 한정된 정보만을 저장한다. 하지만 모바일 기기나 멀티미디어 취득 장치의 발달로 기기에 다양한 센서를 사용할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 멀티미디어 취득 시의 기존의 메타데이터 포맷의 정보 뿐 만 아니라 기기의 자이로스코프, 가속도 센서와 같은 다양한 센서의 정보와 같은 기존 포맷 이외의 메타데이터를 함께 저장할 수 있는 방법에 대해서 설명한다. 제안한 방법을 이용하여 동영상 촬영 시 이동하는 촬영위치 정보를 제공하는 응용프로그램을 제시하였다. 동영상 촬영위치 정보는 이미지 정합, 효과적 이미지 분류 등 다양한 응용을 가능하게 할 것으로 예상된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제32권1호
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• pp.1-7
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• 2023

In modal analysis, the mode shape reflects the vibration characteristics of the structure, and thus it is widely performed for finite element model updating and structural health monitoring. Generally, the acceleration-based mode shape is suitable to express the characteristics of structures for the translational vibration; however, it is difficult to represent the rotational mode at boundary conditions. A tilt sensor and gyroscope capable of measuring rotational mode are used to analyze the overall behavior of the structure, but extracting its mode shape is the major challenge under the small vibration always. Herein, we conducted a feasibility study on a multi-mode shape estimating approach utilizing a single physical quantity signal. The basic concept of the proposed method is to receive multi-metric dynamic responses from two sensors and obtain mode shapes through bridge loading test with relatively large deformation. In addition, the linear transformation matrix for estimating two mode shapes is derived, and the mode shape based on the gyro sensor data is obtained by acceleration response using ambient vibration. Because the structure's behavior with respect to translational and rotational mode can be confirmed, the proposed method can obtain the total response of the structure considering boundary conditions. To verify the feasibility of the proposed method, we pre-measured dynamic data acquired from five accelerometers and five gyro sensors in a lab-scale test considering bridge structures, and obtained a linear transformation matrix for estimating the multi-mode shapes. In addition, the mode shapes for two physical quantities could be extracted by using only the acceleration data. Finally, the mode shapes estimated by the proposed method were compared with the mode shapes obtained from the two sensors. This study confirmed the applicability of the multi-mode shape estimation approach for accurate damage assessment using multi-dimensional mode shapes of bridge structures, and can be used to evaluate the behavior of structures under ambient vibration.

• 한국측량학회지
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• 제36권5호
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• pp.395-401
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• 2018

Recently, most of mobile devices are equipped with GNSS (Global Navigation Satellite System). When the GNSS signal is available, it is easy to obtain position information. However, GNSS is not suitable solution for indoor localization, since the signals are normally not reachable inside buildings. A wide varieties of technology have been developed as a solution for indoor localization such as Wi-Fi, beacons, and inertial sensor. With the increased sensor combinations in mobile devices, mobile devices also became feasible to provide a solution, which based on PDR (Pedestrian Dead Reckoning) method. In this study, we utilized the combination of three sensors equipped in mobile devices including accelerometer, digital compass, and gyroscope and applied three representative PDR methods. The proposed methods are done in three stages; step detection, step length estimation, and heading determination and the final indoor localization result was evaluated with terrestrial LiDAR (Light Detection And Ranging) data obtained in the same test site. By using terrestrial LiDAR data as reference ground truth for PDR in two differently designed experiments, the inaccuracy of PDR methods that could not be found by existing evaluation method could be revealed. The firstexperiment included extreme direction change and combined with similar pace size. Second experiment included smooth direction change and irregular step length. In using existing evaluation method which only checks traveled distance, The results of two experiments showed the mean percentage error of traveled distance estimation resulted from three different algorithms ranging from 0.028 % to 2.825% in the first experiment and 0.035% to 2.282% in second experiment, which makes it to be seen accurately estimated. However, by using the evaluation method utilizing terrestrial LiDAR data, the performance of PDR methods emerged to be inaccurate. In the firstexperiment, the RMSEs (Root Mean Square Errors) of x direction and y direction were 0.48 m and 0.41 m with combination of the best available algorithm. However, the RMSEs of x direction and y direction were 1.29 m and 3.13 m in the second experiment. The new evaluation result reveals that the PDR methods were not effective enough to find out exact pedestrian position information opposed to the result from existing evaluation method.

• 재활복지공학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.137-144
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• 2015

본 논문은 하지의 움직임을 측정하고 분석할 수 있는 관성센서 기반 보행분석 시스템에 관한 것이다. 본 시스템 구현을 위해 자이로스코프, 가속도계 및 지자계 신호를 이용한 자세 방위 측정장치 모듈을 일체형으로 개발하였으며, 다수의 모듈을 환자의 분절에 부착하여 공간상에서 각 분절의 방위각을 제공할 수 있도록 하였다. 또한 재활과 관련된 많은 응용에 있어 중요한 생체역학 측정값인 신체 분절간의 관절각을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 개발한 자세 방위 측정장치 모듈의 성능을 평가하기 위하여 3차원 공간상의 변위 및 방위를 밀리미터 해상도로 제공할 수 있는 Vicon을 참조 측정 시스템으로 이용하였으며, yaw와 pitch에서 1.08, 1.72도의 평균 제곱근 오차를 얻을 수 있었다. 보행 분석 시스템의 성능 검증을 위하여 7개의 AHRS 모듈을 하지에 부착하고 고관절, 무릎, 발목에 대한 관절각을 계산하여, Vicon과의 비교 실험을 수행하였다. 실험 결과 본 연구에서 개발한 시스템은 뇌졸중 후 회복단계 동안 사지 및 보행 동작을 실시간으로 분석, 제공함으로서 재활의 효과, 난이도 조절 및 피드백 요소를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권7호
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• pp.609-618
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• 2015

CNUSAIL-1은 태양돛을 탑재한 3U 크기의 큐브위성이다. 저궤도에서 태양돛을 전개하고, 이에 따른 자세와 궤도에 대한 영향을 확인하는 임무를 수행한다. 본 논문에서는 CNUSAIL-1을 위한 자세결정 알고리즘의 구현 가능성을 제시하였다. 위성의 기준센서는 태양센서, 3축 지자기센서를 이용하며, 관성센서는 MEMS 자이로센서를 사용한다. 큐브위성용 센서는 상대적으로 저가이며, 성능 및 잡음특성이 좋지 않은 단점이 있다. 따라서 자세결정 알고리즘으로 노이즈 특성을 고려할 수 있는 확장칼만필터를 적용하였다. 또한 자세결정의 결정론적 방법인 QUEST 알고리즘과 비교하여 그 타당성을 검증하였다.