전위계차 센서를 이용한 원격센싱을 위한 ELF 대역 EMI 제거 및 PLN 응용 연구 = Study on EMI Elimination and PLN Application in ELF Band for Romote Sensing with Electric Potentiometer

국문 초록 (Abstract)

분 논문에서는 전위계 센서를 이용한 비접촉식 동작인식거리를 확장하기 위해 1K Hz 이하의 극저주파 EMI를 제거하는 기법과 제스처 동작 시작점 추출을 위한 PLN(Power Line Noice)을 이용하는 기법을 제시한다. 스마트기기 상에 장착된 전위계차 센서 주변에서 발생하는 극저주파대역의 전기장의 세기를 측정하여 효율적인 센서의 배치를 통해 EMI를 제거하는 동시에 60Hz 대역의 PLN 잡음은 오히려 동작 시작점 검출을 위하여 이용하는 기법을 제안한다. 이 후, 접지를 통해 스마트 기기 및 센서의 회로에서 발생하는 전원선 잡음을 제거하고, 스마트 TV와 센서의 사이를 차폐시킴으로써 스마트 기기에서 발생하는 전기적 잡음을 제거한다. 마지막으로 필터기법을 이용하여 남아있는 미세 잡음을 제거한다. 전위계차 센서를 스마트기기의 비접촉식 원격제어에 활용하기 위한 극저주파대역 EMI의 효과적인 제거 기법 및 성능을 분석하였으며, 또한 전위계차 센서의 비접촉식 응용에 난제중 하나인 동작시작점 검출을 위한 효과적인 방법을 제시하여 제스처 인식거리를 실제 응용가능한 3m 이상으로 확장할 수 있음을 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we propose the methods not only to eliminate ELF(Extremely Low Frequency) EMI(Electro-Magnetic Interference) noice for extending recognition distance, but also to utilize the the PLN for detecting starting instance of a hand gesture using electric potential sensor. First, we measure strength of electric field generated in the smart devices such as TV and phone, and minimize EMI through efficient arrangement of the sensors. Meanwhile, we utilize the 60 Hz PLN to extract the starting point of hand gesture. Thereafter, we eliminate the PLN generated in the smart device and circuit of sensors. And then, we shield the sensors from an electric noise generated from devices. Finally, through analyzing the frequency components according to the gesture of target, we use the low pass filter and the Kalman filter for elimination of remaining electric noise. We analyze and evaluate the proposed ELF-band EMI eliminating method for non-contact remote sensing of the EPS(Electric Potential Sensor). Combined with a detecting technique of gesture starting point, the recognition distance for gestures has been proven to be extended to more than 3m, which is critical for real application.

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