가속도계의 신호는 운동체의 가속도와 다르며, 운동체의 자세가 변화하는 경우 가속도계 단독으로 센서가속도를 계측할 수 없다. 본 논문에서는 3 축 가속도계와 3 축 자이로스코프로 구성...
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2015
Korean
KCI등재,SCOPUS,ESCI
학술저널
179-185(7쪽)
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가속도계의 신호는 운동체의 가속도와 다르며, 운동체의 자세가 변화하는 경우 가속도계 단독으로 센서가속도를 계측할 수 없다. 본 논문에서는 3 축 가속도계와 3 축 자이로스코프로 구성...
가속도계의 신호는 운동체의 가속도와 다르며, 운동체의 자세가 변화하는 경우 가속도계 단독으로 센서가속도를 계측할 수 없다. 본 논문에서는 3 축 가속도계와 3 축 자이로스코프로 구성된 6 축 관성센서 신호를 바탕으로 운동체의 자세가 지속적으로 변화하는 가운데 가속도를 정확히 추정할 수 있는 칼만필터를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 센서의 자세뿐 아니라 센서가속도가 상태벡터의 일부로 설정되어 있는 새로운 구조의 칼만필터로써, 센서 가속도를 명시적으로 정확히 구할 수 있다. 제안된 필터는 다양한 조건하에서 광학모션캡쳐시스템을 이용하여 그 정확성이 검증되었는데, 최신 Xsens MTw 센서와 동등수준의 성능이었다. 제안된 알고리즘은 6 축 관성센서를 바탕으로 운동체의 가속도 추정이 필요한 다양한 모션센서 응용분야에 적용될 수 있다.
다국어 초록 (Multilingual Abstract)
Although an accelerometer is a sensor that measures acceleration, it cannot be used by itself to measure the acceleration when the orientation of the sensor changes. This paper introduces a Kalman filter for the estimation of a sensor acceleration bas...
Although an accelerometer is a sensor that measures acceleration, it cannot be used by itself to measure the acceleration when the orientation of the sensor changes. This paper introduces a Kalman filter for the estimation of a sensor acceleration based on a six-axis inertial sensor (i.e., a three-axis accelerometer and three-axis gyroscope). The novelty of the proposed Kalman filter lies in the fact that its state vector includes not only the tilt angle variable but also the sensor acceleration. Thus, the filter can explicitly estimate the latter with a high accuracy. The accuracy of acceleration estimates were validated experimentally under three different dynamic conditions, using an optical motion capture system. It could be concluded that the performance of the proposed Kalman filter was comparable to that of the state-of-the-art estimation algorithm employed by the Xsens MTw. The proposed algorithm may be more suitable than inertial/magnetic sensor-based algorithms for various applications adopting six-axis inertial sensors.
목차 (Table of Contents)
참고문헌 (Reference)
1 "Xsens MTw User's Manual"
2 Sabatini, A. M., "Quaternion-Based Extended Kalman Filter for Determining Orientation by Inertial and Magnetic Sensing" 53 (53): 1346-1356, 2006
3 Yubin Lu, "Performance evaluation of high g accelerometers" 대한기계학회 27 (27): 3357-3362, 2013
4 Suh, Y. S., "Orientation Estimation Using a Quaternion-Based Indirect Kalman Filter with Adaptive Estimation of External Acceleration" 59 (59): 3296-3305, 2010
5 Lee, J. K., "Minimum-Order Kalman Filter with Vector Selector for Accurate Estimation of Human Body Orientation" 25 (25): 1196-1201, 2009
6 Luinge, H. J., "Measuring Orientation of Human Body Segments Using Miniature Gyroscopes and Accelerometers" 43 (43): 273-282, 2005
7 배공명, "High-shock silicon accelerometer with suspended piezoresistive sensing bridges" 대한기계학회 28 (28): 1449-1454, 2014
8 Song, C.-M., "Golf Swing Diagnosis Equipment Based on MEMS Inertial Sensors" 1761-1766, 2008
9 Lee, J. K., "Estimation of Attitude and External Acceleration Using Inertial Sensor Measurement During Various Dynamic Conditions" 61 (61): 2262-2273, 2012
10 Jeong Hyun Moon, "Estimability Measures and Their Application to GPS/INS" 대한기계학회 22 (22): 905-913, 2008
1 "Xsens MTw User's Manual"
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5 Lee, J. K., "Minimum-Order Kalman Filter with Vector Selector for Accurate Estimation of Human Body Orientation" 25 (25): 1196-1201, 2009
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8 Song, C.-M., "Golf Swing Diagnosis Equipment Based on MEMS Inertial Sensors" 1761-1766, 2008
9 Lee, J. K., "Estimation of Attitude and External Acceleration Using Inertial Sensor Measurement During Various Dynamic Conditions" 61 (61): 2262-2273, 2012
10 Jeong Hyun Moon, "Estimability Measures and Their Application to GPS/INS" 대한기계학회 22 (22): 905-913, 2008
11 Roetenberg, D., "Compensation of Magnetic Disturbances Improves Inertial and Magnetic Sensing of Human Body Segment Orientation" 13 (13): 395-405, 2005
12 Welch, G., "An Introduction to the Kalman Filter" Dept. Comput. Sci., Univ. North Carolina Chapel Hill 1995
13 Bong-Su Cho, "A dead reckoning localization system for mobile robots using inertial sensors and wheel revolution encoding" 대한기계학회 25 (25): 2907-2917, 2011
마이크로미터 크기 실리카 입자로 강화된 에폭시 복합재료의 열팽창계수 측정 및 평가
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함수구배재료에서 임의의 방향을 따라 비정상적으로 전파하는 모드 Ⅲ 균열해석
학술지 이력
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2023 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | |
2001-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | |
1998-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) |
학술지 인용정보
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
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2016 | 0.27 | 0.27 | 0.25 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.24 | 0.23 | 0.506 | 0.06 |