The detection of position and speed in BLDC motors without using position sensors has meant many efforts for the last decades. The aim of this paper is to develop a sensorless technique for detecting the position and speed of BLDC motors, and to overcome the drawbacks of position sensor-based methods by improving the performance of traditional approaches oriented to motor phase voltage sensing. The position and speed information is obtained by computing the derivative of the terminal phase voltages regarding to a virtual neutral point. For starting-up the motor and implementing the algorithms of the detection technique, a FPGA board with a real-time processor is used. Also, a versatile hardware has been developed for driving BLDC motors through pulse width modulation (PWM) signals. Delta and wye winding motors have been considered for evaluating the performance of the designed hardware and software, and tests with and without load are performed. Experimental results for validating the detection technique were attained in the range 5-1500 rpm and 5-150 rpm under no-load and full-load conditions, respectively. Specifically, speed and position square errors lower than 3 rpm and between 10º-30º were obtained without load. In addition, the speed and position errors after full-load tests were around 1 rpm and between 10º-15º, respectively. These results provide the evidence that the developed technique allows to detect the position and speed of BLDC motors with low accuracy errors at starting-up and over a wide speed range, and reduce the influence of noise in position sensing, which suggest that it can be satisfactorily used as a reliable alternative to position sensors in precision applications.
비상위치송수신장치(ELT)는 항공기 추락 시 조난 신호를 송출하는 장비이다. 유용한 장비이지만 항공기 추락과 경착륙에 대한 오판으로 인하여 잘못된 조난신호를 송출하기도 한다. 이러한 문제점은 현재 사용되고 있는 기계식 G-스위치의 부정확성에 그 원인이 있다. ELT의 성능 개선을 위하여 기계식 G-스위치를 MEMS 가속도계로 대체한 ELT 시스템을 개발하였다. ELT 시스템은 가속도 정보 수집/분석 시스템과 추락 판단 프로그램, 추락 상황에서 위치 정보를 제공하기 위한 GPS 수신 시스템으로 구성되어 있다. 또한, ELT 시스템을 검증하기 위한 자유 낙하 실험대를 제작하였다. 자유 낙하 실험대는 추락과 경착륙에 해당하는 충격 가속도와 충격 유지 시간을 모사할 수 있도록 설계하였다. 자유 낙하 실험대를 이용하여 개발한 ELT 시스템이 정확히 작동함을 확인하였다.
차량에서 수집된 차량 운행 데이터는 차량에서 발생한 영상 데이터 및 센싱 데이터가 그대로 기록된 것이기 때문에 외부에서 차량에서 일어나는 일을 분석하여 판단할 수 있는 객관적인 데이터로 이용할 수 있다. 본 논문에서는 차량의 움직임 및 운전자의 조작 상태를 감지하고 분석하여 실제 도로 상황에서 차량 충돌 사고가 발생했을 때, 차량의 움직임, 운전자의 각종 조작상태, 충돌 펄스 및 충돌과 관련된 신호들을 감지하고 저장하여 분석하는 사고 상황감지 시스템을 설계 및 구현하였다. 제안한 시스템에서는 충돌 직전 운전자의 반응, 차량의 조작 상태 및 물리적인 움직임에 대한 정보를 제공한다. 이렇게 수집하여 분석한 차량 운행 데이터는 충돌 사고가 발생했을 때, 사고 원인을 규명하고 공정한 사고처리에 이용할 수 있으며, 운전자의 운전 습관을 파악하여 잘못된 운전 습관의 교정 및 유류비 절감 등의 효과를 얻을 수 있다.
본 연구에서는 일상생활에서 지속적으로 사용자의 맥박, 심전도, 활동량을 체크하고 이를 데이터베이스화 하여 원격지에서 모니터링 할 수 있도록 하는 손목형 단말기를 개발하였다. 이를 위해 맥파 측정을 위한 압력센서, 심전도 측정을 위한 기기 부착형 전극, 활동량 검출을 위한 3축 가속도센서를 이용하였다. 검출된 정보들에 대한 신호처리 과정을 거쳐서 사용자의 건강상태를 파악할 수 있는 정량적인 정보를 제공하는 알고리즘을 수립하고 펌웨어 프로그램을 적용하였다. 개발된 기기는 사용자가 손목에 착용하여 간단히 자신의 건강상태를 체크하고 블루투스 통신을 이용해 전송할 수 있는 개인용 단말기로서, 위급상황에 대한 신속하고 정확한 조치를 가능하게 함으로써 u-헬스케어 환경에 필요한 휴대형 기기로 활용될 수 있을 것이다.
본 연구는 1/f fluctuation의 ${\alpha}$기울기 따라 구성된 사운드를 들었을 때 감정 스트레스 업무에 종사하고 있는 피험자들의 심박 변화를 확인하고자 하였다. 기존의 연구에서는 주로 사용자의 심리상태 안정시키는 효과 또는 생리적 안정성에 1/f fluctuation의 ${\alpha}$기울기가 관계가 있는 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 1/f fluctuation 수준을 총 3가지 나누어 제작한 사운드를 독립변수로 사용하였다. 독립변수는 감정노동 종사자에게 제시하여 그에 따른 심장반응을 측정하였다. 종속변수는 네 가지로 BPM(Beat Per Minute), VLF(Very Low Frequency), SDNN(Standard Deviation of NN intervals), 그리고 HF(High Frequency) 파워(Power)값을 확인하였다. 분석결과 기울기가 3인 1/fluctuation 사운드는 각성효과를 보였다. 기울기 1, 2인 사운드는 이완효과가 있는 것을 통계적으로 검증하였다. 이러한 1/f fluctuation 사운드의 특성을 활용해 감정 노동자들의 스트레스를 완화시키기 위한 서비스에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.
플라스틱 광섬유섬광체(PSF)를 여러 가닥의 다발로 묶은 방사선센서를 제작하여 $^137Cs$ 감마선원에 적용하여 가닥수에 따른 방사선 계측 특성을 분석하였다. 이를 통하여 센서부위와 전송용 광섬유간의 집광을 용이하게 하는 끝이 가늘어지는 광섬유(Tapered fiber)의 필요성을 발견하였다. Tapered 광섬유의 성능을 예측하기 위하여 polystyrene을 기반으로 미량의 dPOPOP와 PPO 또는 dPBD를 첨가한 Tapered 플라스틱 섬광체를 제작하였으며, $^137Cs$ 선원 1 1.5, 3, 5 ${\mu}Ci$에 적용하여 출력파고 및 방사능과 총계수치 사이의 비례관계를 분석하였다. 본 연구를 통하여 플라스틱 광섬유섬광체를 Tapered 형태로 제작하는 경우 ${\mu}Ci$ 수준의 감마선 장에서 방사선 계측기로 개발될 수 있음을 확인하였다.
태양은 그 원천에서부터 무제한의 에너지를 가지고 있을 뿐만 아니라, 짧은 파장으로 아무런 제약도 받지 않는다는 잇점을 가지고 있다. 이러한 잇점으로 우리는 광범위한 태양 에너지의 응용을 기대할 수 있었다. 본 연구은 태양 에너지를 올바르게 추적하여 그 효과를 나타내여 보려고 시도해 보았다. 이 실험은 感光器의 각도를 변화시켜 빛을 추적하여 보았는데 이것은 2개의 포토 트랜지스터에 의해서 얻어진 빛을 증폭시켜 TTL게이트를 통해 일정 레벨 이상만 감지된 빛을 INTEL 8080CPU의 入力데이터로 이용하였다. 또한 이 장치는 8080CPU의 제어 펄스를 모우터 구동회로에 전송하고 感光器는 이것을 기본 데이터로 대치하도록 하였다. DC 보우터는 업/다운 카운터가 필요없는 잇점을 가지고 있으며 스테핑모우터와는 회로 구성면에서 차이가 있다. 이 실험장치는 感光器, A/D콘버어터, 입력 인터페이스, INTEL 8080CPU, 출력 인터페이스, 모우터 구동회로로 구성되어 있다. 이 실험으로 수광 오차각이 1.2밖에 되지 않았지만 올바르게 빛을 수광할 수 있었다.
광통신 네트워크 유지보수에 사용되는 광섬유 선로 감시 장치인 OTDR 방식으로 구성된 광섬유 센서장치를 이용하여 광섬유 외곽 경비 시스템을 제작하고 특성을 평가하였다. OTDR 하나로 400m의 광 펜스를 감지하기 위하여 중심파장은 1310nm이며, 출력전력이 +15dBm인 펄스 레이저를 사용하였다. MPU 보드에 고속의 32비트 프로세서인 S3C2440을 탑재하여 알고리즘 처리에 따른 성능 향상을 도모하였다. 제작결과 최대 오차는 최대거리인 10km 구간 시험에서 0.84m이었고, 모든 구간에서 합격기준인 ${\pm}1m$를 만족하였다. 광 펜스 이상 감지 후 경보시간은 3초 이내로 확인하였다. 1차 침입 후에 2차 침입이 발생했을 경우 이를 효과적으로 감시하기 위한 2차 침입감지와 다중점 측정을 위하여 광스위치를 OTDR안에 내장시켰다. 광스위치를 이용하여 효과적으로 2차 침입감지와 다중점 측정이 가능함을 보였다.
논문에서 제안하고자 하는 하이브리드 화상통화 헬스케어 시스템은 여유로운 사용자보다는 일반 서민 계층과 취약 계층을 위한 서비스로 사용자가 자원봉사자 또는 보호자와의 커뮤니케이션이 되도록 하기 위한 시스템으로 거동이 불편하거나 바쁜 직장인의 부모님 등 사각지대에 놓인 사람들에게 필요한 말벗나누미를 통해 소외계층이 발생하는 부분을 줄여주는데 기술 개발을 목적으로 한다. 본 논문에서 제시하고자 하는 화상통화와 온도/습도/맥박 센서를 이용한 하이브리드 건강관리시스템은 센서와 소프트웨어 연동 및 통제, 데이터베이스를 이용해 말벗나누미 서비스를 위한 P2P 연결 정보를 저장하고, 건강 체크 데이터는 로컬에 저장할 수 있다. 무선 네트워크 환경에서 하이브리드 헬스케어 시스템은 독거노인들이 기본적 욕구인 대화를 이끌어 낼 수 있도록 하기 위한 시스템으로 사용자에게 편리한 UI 설계 및 소프트웨어를 개발하고, 노령화 시대에 따른 고령인구의 증가와 행복지수 증가에 따른 케어 시스템의 소비 증대를 위한 목적으로 한다.
The feasibility study must be conducted for construction of complex for generation of electric power such as items to get permission and grid connection etc. including wind resource to construct a complex for wind power generation. Since wind power can be used by converting only around 20~40% of energy coming in that kinetic energy of wind passes through blades and driving device into electric energy, when constructing a complex, the survey of wind resource takes up the most important part. Data logger used to measure this wind energy are expressed by calculating generally electromotive that is created from a sensor, variable-type, pulse-type signal to be proper for the actual value, and most data loggers have a type without considering geographical features. Besides, in the case of Met mast that is installed to survey the wind resource, since it is installed lower than the hub height of a wind power generator due to permission matters and the economic factors, the height of wind speed by utilizing Deacon equation is compensated to revise this. In this study, a device measuring wind speed was made by using algorithm that is possible to compensate the height of wind speed according to regional features and by applying Deacon equation, and the function of data storage through SD card or RS232 communication was added as well. Besides it's possible to check data more easily with a type of graph by using LCD touch screen for the convenience of users.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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