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Filed Programmable Logic Control and Test Pattern Generation for IoT Multiple Object switch Control
김응주,정지학,Kim, Eung-Ju,Jung, Ji-Hak The Korea Internet of Things Society 2020 한국사물인터넷학회 논문지 Vol.6 No.1
사물인터넷 환경에서 다중 객체의 스위치 제어는 고전압을 구동하기 위해 레벨 시프터가 있는 여러 솔리드 스테이트 구조로써 낮은 ON 저항과 양방향 릴레이 MOS 스위치를 통합했으며 외부 직렬 논리 제어에 의해 독립적으로 제어되어야 한다. 이 장치는 의료용 초음파 이미지 시스템, 잉크젯 프린터 제어 등의 IoT 기기뿐만 아니라, 켈빈 4 단자 측정을 사용한 PCB 개방 / 단락 및 누출 테스트 시스템과 같은 저전압 제어 신호에 의한 고전압 스위칭 제어가 필요한 응용 제품에 사용하도록 설계되었다. 이 논문에서는 FPGA (Field Programmable Gate Array) 테스트 패턴 생성을 사용한 아날로그 스위치 제어 블록의 구현 및 검증에 대하여 고찰하였다. 각 블록은 Verilog 하드웨어 설명 언어를 사용하여 구현된 후 Modelsim에 의해 시뮬레이션 되고 FPGA 보드에서 프로토타입화 되어 적용되었다. 제안된 아키텍처는 IoT 환경에서 여러개의 개체들을 동시에 제어하여야 하는 분야에 적용할 수 있으며 유사 형태의 IC를 테스트하기 위해 제안된 패턴 생성 방법을 적용할 수 있다. Multi-Channel Switch ICs for IoT have integrated several solid state structure low ON-resistance bi-directional relay MOS switches with level shifter to drive high voltage and they should be independently controlled by external serialized logic control. These devices are designed for using in applications requiring high-voltage switching control by low-voltage control signals, such as medical ultra-sound imaging, ink-jet printer control, bare board open/short and leakage test system using Kelvin 4-terminal measurement method. This paper describes implementation of analog switch control block and its verification using Field programmable Gate Array (FPGA) test pattern generation. Each block has been implemented using Verilog hardware description language then simulated by Modelsim and prototyped in a FPGA board. Compare to conventional IC, The proposed architecture can be applied to fields where multiple entities need to be controlled simultaneously in the IoT environment and the proposed pattern generation method can be applied to test similar types of ICs.
김응주(Eung Ju Kim),서홍석(Hong Seog Seo),임성윤(Sung Yoon Lim),김미나(Mina Kim),나진오(Jin Oh Na),최철웅(Cheol Ung Choi),김진원(Jin Won Kim),임홍의(Hong Euy Lim),나승운(Seung-Woon Rha),박창규(Chang Gyu Park),오동주(Dong Joo Oh) 대한임상노인의학회 2009 대한임상노인의학회지 Vol.10 No.4
연구배경: 대동맥의 탄성은 관상동맥질환 환자에서 비정상인 것으로 알려져 있으나, 대동맥 탄성도의 지표들 중 하나인 대동맥 팽창성이 관상동맥질환과 독립적으로 연관되어 있는 지는 확실치 않다. 방법: 관상동맥 조영술을 받은 일련의 373명 중 급성관동맥 증후군, 과거 심근경색, 중등도 이상의 의미 있는 판막질환, 좌심실 구혈율 40% 미만, 심방세동, 관상동맥 성형술이나 관상동맥 우회술의 병력이 있는 사람들을 제외한 총 305명(관상동맥질환 환자군 107명, 대조군 198명)을 관찰하였다. 심장초음파를 이용하여 대동맥 판막으로부터 3 cm 원위부의 상행대동맥 직경을 측정한 후 2×(대동맥 내경의 변화)/(확장기 대동맥 내경×맥압) 공식으로 대동맥 팽창성(cm²×dyn⁻¹×10⁻⁶)을 구하였다. 결과: 수축기, 확장기 혈압과 맥박수는 양 군간 차이가 없었으나 대동맥 팽창성은 환자군이 유의하게 대조군 보다 낮았다(1.15±0.30 vs. 3.00±0.25, P<0.001). 다변량분석에서 대동맥 팽창성은 나이, 성, 고혈압, 당뇨병, 고지혈증과 흡연을 보정하고도 관상동맥질환과 유의한 상관성(P<0.001)을 보였다. 더욱이 대동맥 팽창성은 1∼3혈관질환으로 표현한 관상동맥질환의 심한 정도와 반비례하는 양상이었다(P<0.001). 결론: 대동맥 팽창성은 관상동맥질환의 독립적 위험 표지자이며 관상동맥질환의 심한 정도와 상관있는 것으로 생각된다. Background: Elastic properties of aorta have been known to be abnormal in patients with coronary artery disease (CAD). However, aortic distensibility (AD), one of the elasticity indexes, has not been ascertained whether it is independently associated with CAD. Methods: We prospectively enrolled 305 subjects (107 patients with CAD and 198 patients without it) among 373 consecutive patients undergoing coronary angiography for the assessment of suspected CAD. Patients with acute coronary syndrome, previous myocardial infarction, valvular heart disease more than mild, left ventricular ejection fraction <40%, atrial fibrillation, and history of coronary intervention or surgery were excluded. Aortic diameters were measured at a level 3 cm above the aortic valve using echocardiography. AD (cm²×dyn⁻¹×10⁻⁶) was calculated from the aortic diameters and brachial artery pressure using the formula: 2×(change in aortic diameter)/(diastolic aortic diameter ×pulse pressure). Results: Systolic, diastolic blood pressure and pulse rate were similar in both CAD and control subjects. AD was significantly lower in patients with CAD than controls (1.15±0.30 vs. 3.00±0.25, P<0.001). In multivariate analysis, AD remained significantly associated with CAD (P<0.001) after adjustment for age, gender, hypertension, diabetes, hyperlipidemia and smoking. Moreover, AD showed significant inverse relationship with the severity of CAD, expressed as one-, two-, and three-vessel disease (P<0.001). Conclusion: Our findings suggest that impaired AD is an independent risk marker for CAD, as well as significantly associated with the severity of CAD.
항법시스템 신뢰성 향상을 위한 연합형 칼만필터 기반 이중 고장검출 알고리즘
김응주(Eung Ju Kim),김승택(Seong Taek Kim),김용훈(Yong Hun Kim),최민준(Min Jun Choi),Do Hoang Viet,송진우(Jin Woo Song) 제어로봇시스템학회 2020 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.26 No.2
In this paper, we propose the dual fault detection (dual FD) algorithm for the enhancement of the navigation system reliability. The dual FD algorithm, which contributes to fast and accurate fault detection results, is constructed by fusing the measurement-based FD algorithm and system-based FD algorithm. The measurement-based algorithm uses the parity space concept and the system-based algorithm employs the federated Kalman filter. To fuse the measurement-based FD algorithm and the system-based FD algorithm, the weighting factors for each FD algorithm are added. In the measurement-based algorithm, the weighting factor related to the failure rate of each sensor is added to the parity vector. In the system-based algorithm, the weighting factor tat limits the covariance weighting is added to enhance the fault detection time. Moreover, the modified threshold for the chi-square test used in the measurement-based FD is employed in the decision-making stage to reduce the fault detection time delay without sacrificing the accuracy of fault detection. The proposed algorithm was verified using simulations for various fault types. The simulation result demonstrated that the proposed dual FD algorithm is as fast as teh measurement-based FD algorithm and as as accurate as the system-based FD algorithm.
레버암 효과와 고장 감지 및 배제 성능을 고려한 여분의 3축 MEMS IMU의 평면 배치 기법
김응주(Eung Ju Kim),김용훈(Yong Hun Kim),최민준(Min Jun Choi),송진우(Jin Woo Song) 대한전기학회 2018 전기학회논문지 Vol.67 No.12
The configuration of redundant inertial sensors are very important when considering navigation performance and fault detection and isolation (FDI) performance. By constructing a redundant sensor system using multiple inertial sensors, it is possible to improve the navigation performance and fault detection and isolation performance, which are highly related to the sensor configuration and allocation. In order to deploy multiple MEMS inertial measurement units effectively, a configuration and allocation methods considering navigation performance, fault detection and isolation performance, and lever arm effect in one plane are presented, and the performance is analyzed through simulation in this research. From the results, it is confirmed that the proposed configuration and allocation method can improve navigation, FDI, and lever arm effect rejection performances more effectively by more than 70%.
김정국,정석훈,권철기,함광근,김응주,박희남,김영훈,허웅,Kim, Jung-Guk,Jung, Seok-Hoon,Kwon, Chul-Ki,Ham, Kwang-Geun,Kim, Eung-Ju,Park, Hee-Nam,Kim, Young-Hoon,Heo, Woong 대한의용생체공학회 2004 의공학회지 Vol.25 No.2
본 연구에서는 심장 돌연사(sudden cardiac death, SCD)의 주된 원인인 심실세동(ventricular fibrillation)을 기존의 monophasic 제세동기와는 달리 낮은 에너지에서 효율적으로 제거할 수 있는 biphasic 자동형 제세동기를 개발하였다. 개발한 제세동기는 고전압 충 $.$ 방전부와 신호 처리부의 하드웨어와 세동검출 알고리즘과 시스템 제어 알고리즘의 소프트웨어로 구성하였고, 160번의 연속적인 충 $.$ 방전 테스트를 통하여 안정성을 확인하였으며, ECC simulator에서 발생되는 6종의 총 30가지 세동신호에 실시간 세동점출 알고리즘을 적용하여 검출능력을 평가하였다 또한 그 시스템의 임상적 효용성과 안전성을 검증하기 위하여 5마리의 돼지를 대상으로 시스템의 적절한 세동 검출 및 세동 제거 능력을 실험하였고 그 후 시스템의 효용성을 향상시키기 위한 연구로 동일한 에너지를 다른 전압 레벨에서 방전시켜 이에 따른 제세동 효율을 조사하였다. In this paper, an automatic external biphasic defibrillator that removes ventricular fibrillation efficiently with a low discharging energy has been developed. The system is composed of software including a fibrillation detection algorithm and a system control algorithm, and hardware including a high voltage charging/discharging part and a signal processing part. The stability of the developed system has been confirmed through continuous charging/discharging test of 160 times and the detection capability of the real-time fibrillation detection algorithm has been estimated by applying a total of 30 various fibrillation signals. In order to verify the clinical efficiency and safety, the system has been applied to five pigs before and after fibrillation inductions. Also, we have investigated the system efficiency in removing fibrillation by applying two different discharging waveforms, which have the same energy but different voltage levels.