대한전기학회:학술대회논문집 (Proceedings of the KIEE Conference) (Proceedings of the KIEE Conference)
대한전기학회 (The Korean Institute of Electrical Engineers)
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대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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Since the beginning of the 21st century, the emergence of innovative technologies made further advances in minimal access surgery possible. Robotic surgery and telepresence surgery effectively addressed the limitations of laparoscopic procedures, thus revolutionizing minimal access surgery. Surgical robots provide surgeons with to technologically advanced vision and hand skills. As a result, such systems are expected to revolutionize the field of surgery. In that time, much progress has been made in integrating robotic technologies with surgical instrumentation. However, robotic surgery will not only require special training, but it will also change the existing surgical training pattern and reshape the learning curve by offering new solutions, such as robotic surgical simulators and robotic telementoring. This article provides an introduction to medical robotic technologies, develops a possible classification, reviews the evolution of a surgical robot, and discusses future prospects for innovation. In the future, surgical robots should be smaller, less expensive, easier to operate, and should seamlessly integrate emerging technologies from a number of different fields. We believe that, in the near future as robotic technology continues to develop, almost all kinds of endoscopic surgery will be performed by this technology.
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이 논문은 두 개의 질량을 가진 미소 감쇄 시스템에 대해 외란 관측기 기반 추종 제어기의 강인성을 증가시키는 새로운 감쇄 주입법(damping injection)을 제시한다. '미소 감쇄'란 감쇄 계수가 다른 파라미터들과 비교해서 매우 작다는 것을 의미한다. 파라미터에 불확실성을 가진 미소 감쇄 시스템에 대한 외란 관측기의 적용은 전체 시스템을 불안정성하게 할 수 있다는 것을 관측할 수 있기에, 외란 관측기의 구조 중 공칭 (Nominal) 모델에 인위적으로 더 많은 감쇄를 추가함으로써 강인성을 강화시키는 방법을 제안한다. 또한 강인 제어 이론의 제로 익스클루젼(zero exclusion) 정리를 이용하여 감쇄 주입법의 안정성을 증명하고 시뮬레이션과 실험을 수행하였다.
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이산시간 모델로부터 시간응답 설계 명세를 만족시키도록 직접 디지털 제어기를 설계하는 새로운 방법을 제시한다 R-S-T형의 고정된 제어기 구조에서 폐루프 전달함수가 원하는 기준전달함수와 일치하도록 제어기 이득을 구한다. 시간 응답을 만족시키는 목표전달함수는 w-영역에서 CRA를 이용하여 선택되며 이 함수를 z-영역으로 변환시켜 얻는다. 예제를 통해 제시한 방법의 유용성을 보이고 극배치 방식과 비교한다.
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This paper presents to control speed of induction motors with uncertainties. We use an adaptive backstepping controller with fuzzy neural networks(FNNs) and model reference adaptive system(MRAS) at Indirect vector control method. The adaptive backstepping controller using FNNs can control speed of induction motors even we have a minimum of information. And this controller can be used to approximate most of uncertainties which are derived from unknown motor parameters, load torque such as disturbances. MRAS estimates to rotor resistance and also can find optimal flux to minimize power losses of Induction motor. Indirect vector PI current controller is used to keep rotor flux constant without measuring or estimating the rotor flux. Simulation and experiment results are verified the effectiveness of this proposed approach.
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본 논문에서는 Support Vector Machines(SVM)을 이용하여 불확실한 계통의 공칭계통에 있어서 상태들의 관계를 이끌어낸다. 우선 2차 계통의 예를 통해서 서로 다른 실근을 갖는 공칭계통에 대해서만 상태들의 관계를 일반적으로 이끌어낼 수 있음을 보이고 고차계통에 대해서는 SVM을 이용하여 그 관계를 표현한다. 공칭계통의 상태들의 관계는 슬아딩모드제어기(SMC)의 구성에 사용함으로써 SMC의 강인성을 다른 제어기법에 추가시키는 것을 가능하게 하였다.
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제어대상 시스템에 시간지연과 외란이 동시에 존재하는 경우, 스미스 예측기와 외란 관측기를 함께 사용하면 시간지연과 외란으로 인한 시스템의 성능저하를 완화할 수 있다. 또한 유동적인 시간지연에 대비하여 시간지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법으로 설계된 PID 제어기를 이용하면 시간지연에 대해 강인한 제어 시스템을 얻을 수 있다. 한편, 이전에 사용된 2차 시스템 모델링 기법의 적용범위가 한정되어 있어 이 방법은 적분 공정을 포함하는 시스템의 제어 문제에는 적용되지 못하였다. 본 논문에서는 적분공정을 포함하는 시스템에 적용될 수 있는 새로운 2차 시스템 모델링 기법의 PID 제어기를 통해 외란과 시간지연에 강인한 제어기 설계 기법을 제안한다. 모의실험을 통해 이전의 방법과 그 성능을 비교한다.
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로봇은 오도메터리 정보를 이용해 위치추정을 할 수 있다. 그러나 주행하는 동안 발생되는 슬립현상에 의해 오도메터러 정보만으로는 로봇의 정확한 위치추정을 할 수 없다. 정확한 위치추정을 위해서 관성센서를 이용하여 오도메터리 정보를 보정한 위치추정 방법이 있다. 실내 이동로봇에 적용하려면 관성센서는 소형이어야 하는데, 그에 따라 노이즈는 심해지고, 정확성도 낮아지는 문제가 있나. 그래서 현재까지는 이런 문제를 갖고 있는 관성센서를 실내 이동로봇의 위치추정의 정확성을 높이기 위해 비관성센서 또는 카메라 영상을 조합하는 연구들을 하고 있다. 그러나 이러한 연구들은 대부분 관성센서 성능 실험과 시뮬레이션에 결론을 내리고 있어 실제 실험에 따른 정확성을 확인할 수 없다. 또한 최근 영상 SIFT 알고리즘을 적용한 SLAM 연구에서도 나타나는 문제는 이동로봇의 위치추정의 부정확성이다. 따라서 본 논문은 SLAM에서 문제가 되는 위치추정의 부정확성을 최소화하기 위해 자이로와 가속도계를 이용하여 정학한 위치추정을 하고자 한다.
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과거에는 로봇이 노동 대체인력의 산업용으로 사용되어져 왔으나, 현재는 인간 친화형 고부가가치 서비스 지능형 로봇으로 로봇산업의 패러다임이 전환되고 있다. 지능형 로봇의 개발은 저출산 고령화의 부작용인 노동력 감소와 소외 약자에 대한 Care 서비스 수요증대에 크게 해석할 것이다. 이러한 지능형 로봇의 응용 및 활용방안으로 병원에서의 의료용 서비스 로봇시스템 개발이 급증하고 있다. 이러한 의료용 로봇은 수술시 의사를 보조해 절개위치 유도, 절단작업을 수행하는 수술용 로봇과 위장이나 대장 내부를 진단하는 내시경 로봇, 재활치료를 돕는 재활보조로봇 등이 개발되고 있으나, 병원 내에서 신속한 진단 및 진료를 위한 서비스 로봇은 국내에 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 의사가 현장에 없거나 바쁜 상황에서도 환자와 원격으로 진단 진료를 가능하게 함으로써 응급상황에 대한 긴급 조치나, 질 높은 서비스를 제공하는데 큰 도움을 주기 위한 원격 진료용 서비스 로봇을 개발하였다.
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본 논문은 네트워크를 통해서 이동로봇을 원격제어하기 위해 필요한 비전 시스템에서 HMD(Head Mounted Display)의 방향각 측정 알고리즘에 관한 연구이다. 우선 이 이동로봇 원격제어 시스템은 AP와 무선랜을 이용하여 독립 무선 네트워크를 구축하였고 이동로봇의 주변 환경을 레이저 센서와 스테레오 카메라를 이용하여 사용자에게 정보를 전송한다. 스테레오 카메라를 통해 전송된 영상 정보는 HMD를 통하여 볼 수 있다. 실시간으로 영상 카메라에 의해 측정 된 HMD의 회전 각도는 pen-tilt에 전송되어 HMD가 회전한 만큼 pen-tilt도 회전하여 이동로봇의 주변 환경 영상정보를 얻을 수 있는 알고리즘을 제안하였다.
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Localization and its applications are very important area of the mobile robot technology. Especially, accurate localization is needed when we move the mobile robot to the goal position. In indoor cases, Global Positioning System(GPS) is not suitable but Radio Frequency Identification(RFID) technology can provide position data to the robot. A proposed algorithm in this paper uses not only odometry data but also RFID data to improve estimation of true position of the robot with the particle filtering.
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로봇을 개발함에 있어 많이 겪는 어려움 중 하나는 열악한 시뮬레이션 환경 및 소프트웨어 개발이다. Microsoft사(社)의 MSRDS(Microsoft Robotics Developer Studio)는 3D시뮬레이션 환경과 로봇 구동을 위한 각종 표준화된 서비스들을 지원함으로써 이러한 문제점들을 해결할 수 있다. 본 논문에서는 원자력 발전소의 중 저준위 폐기물 저장창고 검사 로봇을 대상으로 MSRDS를 이용하여 3D 시뮬레이션 및 온라인 피드백 제어를 수행하였다. 로봇은 사륜으로 이루어져 있으며, 주행 환경 확인을 위한 카메라, 장애물 감시용 LRF(Laser Range Finer)센서, 주변 환경 감지를 위한 온도센서, 습도센서 및 MSRDS가 장착된 산업용 3D가 탑재되어 있다. MSRDS의 제어신호는 이벤트로 생성되어 3D 시뮬레이션 렌더링 시간과 동기화되며, Brick 서비스를 통해 전송된다. 피드백은 10ms 주기로 LRF 센서, Motor 엔코더 값을 받아 3D 시뮬레이션에 반영된다. 본 논문에서는 MSRDS의 시뮬레이션 및 실제 로봇과의 동기화 방식을 제시하며 구동 실험으로 검증하였다.
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디지털 영상에 대한 위/변조 방지 및 저작귁 보호를 위한 다양한 워터마킹 기법이 연구되어 왔다. 워터마킹 기법은 그 응용 대상에 따라 알고리즘이나 구현 방식이 크게 달라지게 되는데, 본 연구에서는 디지털 콘텐츠 대부분이 압축되어 전송, 저장되는 추세와, 최근 대부분의 멀티미디어 동영상 코덱 표준으로 채택이 되고 있는 H.264/AVC 인코더를 기반으로 한 워터마크 삽입을 실시간으로 수행하기 위한 기법을 제시한다.
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시청각기록물은 기존 문서기록물과 달리 생생한 현장감을 전달할 수 있고 사용자들의 관심을 끌 수 있는 장점이 있다. 그러나 전자시청 각기록물은 원본과 똑같은 품질의 사본들이 많이 만들어지게 되어 위변조가 쉽고 불법복제 및 배포가 가능하기 때문에 기록물관리에 주의를 기울여야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안들로서 DRM과 워터마킹기술이 주목을 받게 되었다. 본 논문에서는 시청각기록물 중에서 동영상 시청각 기록물에 적용 가능한 워터마킹 기술을 제안한다. 본 논문에서 제시한 워터마킹 기술은 원본영상신호의 복제신호를 추출하여 워터마크 정보를 삽입하는 방법을 취했다. 전자시청각 기록물 출처확인 및 무단배포에 따른 저작권 권리 추적을 위한 기술로서 다양한 실험을 통하여 가능성을 점검하였다. 원본 신호에서 추출된 신호를 이용하여 워터마크 정보를 삽입하기 때문에 화질훼손이 적고 압축알고리즘에 강인한 특성을 갖고 있다. 실험결과를 통해서 원본보존을 중요시하는 시청각기록물관리 분야에서 적용 가능성을 제시하였다.
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본 논문에서는 임베디드 환경을 위한 객체인식 시스템의 구조 및 실시간 처리를 위한 객체인식기의 하드웨어설계를 제안한다. 제안된 구조는 SIFT(Scale Invariant Feature Transform)를 이용하여 사물의 특징점을 추출하고, 비교하여 객체를 인식한다. SIFT는 영상의 크기 및 회전 등의 변화에 적응이 뛰어난 알고리즘이지만, 복잡한 연산이 반복되어 연산시간이 많은 특성상 임베디드 환경에서 실시간 처리가 어렵다. 따라서 해당 알고리즘을 하프웨어로 설계하여, 임베디드 사물인식 시스템에 적용한다. 사물인식의 빠른 처리와 인식영역의 구분을 위해 JSEG 영상분할 알고리즘을 활용하며, SIFT 특징점 추출 연산과 병렬 실행이 가능하도록 SIFT와 함께 하드웨어 구조로 설계한다.
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요즘 데이터의 양이 많아지고 마이크로프로세서의 속도가 빨라짐에 따라 광통신이 각광받고 있다. 광통신이란 전류신호를 광 신호로 변환하여 송신하고 광섬유를 통해 전달된 광신호가 포토다이오드를 통해 전류신호로 변환되어 수신하는 통신방법이다. TIA는 이런 광통신의 수신부의 첫 단에 오는 블록으로서 전류신호를 사용가능한 전압신호로 바꾸어주는 역할을 한다. 본 논문에서는 포토다이오드의 커패시턴스 성분을 효과적으로 차단하고 노이즈 특성을 향상시킬 수 있는 방법을 제안하고, 1.8V 0.18um CMOS공정을 사용하여 2.5Gbps TIA 블록을 설계하였다.
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본 논문은 MIMO(Multiple Input Multiple Output)- OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 V-BLAST (Vertical-Ball Laboratories Layered Space Time) 수신기에 대하여 성능을 비교하고 평가한다. 신호는 각각 송신 안테나에서 독립적으로 전송되며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식을 이용하여 변조 되고, 송 수신단에 각각 2개의 안테나와 각각 4개의 안테나를 사용한다. V-BLAST 수신기로 ZF(zero-Forcing), MMSE(Minimum Mean Squared Error), ZF-OSIC(Zero Forcing - Ordered Successive Interference Cancellation), MMSE-OSIC(Minimum Mean Squared Error - Ordered Successive Interference Cancellation)를 사용한다. 모의실험 결과에서 MMSE 방식이 ZF 방식 보다 좋은 BER(Bit Error Rate)을 보이고, ZF-OSIC 방식은 ZF 방식과 MMSE 방식 보다 더 좋은 BER을 가지는 것을 확인 할 수 있으며, MMSE-OSIC 방식은 사용된 방식 중 가장 좋은 성능을 보인다.
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본 논문에서는 다중경로가 무수히 많은 환경에서 다중안테나를 이용하여 고속의 데이터 전송률을 달성하기 위한 초광대역(UWB: Ultra-Wideband) 시스템의 성능 향상에 대해 연구한다. 다중 수신안테나가 제공하는 공간다이버시티와 RAKE 수신기가 제공하는 시간 다이버시티가 2PAM(Binary Pulse Amplitude Modulation) TH(Time Hopping) UWB 통신 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 시뮬레이션 결과를 통해 다중수신안테나의 수가 증가함에 따라 TH-UWB 시스템의 BER(Bit Error Rate) 성능이 크게 향상됨을 보인다. 또한 SRAKE(Selective RAKE)에 의해 선택되는 다중경로 성분의 수가 증가할수록 시스템의 성능이 더욱 향상 됨을 확인한다.
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In this paper, binary pulse-position modulation (2PPM) time-hoping (TH) ultra-wideband (UWB) system is applied to multiple input multiple output (MIMO) system using vertical bell lab layered space-time (V-BLAST) structure to achieve high-data-rate communications. This UWB-MIMO system and its receivers are analyzed, and its BER performances are evaluated. In the receiver, various MIMO detection algorithms such as zero-forcing (ZF), ZF-ordered successive interference cancellation (OSIC), minimum-mean-square-error (MMSE), MMSE-OSIC and maximum likelihood (ML) are comparatively studied.
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본 논문에서는 다중입력 다중출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 시스템에서 Maximum Likelihood (ML) 수신기와 같은 성능을 가지지만 복잡도가 낮은 Sphere Decoding (SD) 알고리즘에 대해 분석하고, 그 성능을 평가한다. 각각의 송신 안테나에서 채널로 전송되는 독립적인 신호는 QPSK 방식을 사용하여 변조되며, 채널은 산란이 활발하게 일어나는 레일리(Rayleigh) 평탄 페이딩 채널로 가정한다. 수신기에서 수신된 신호는 Fincke & Pohst SD 알고리즘에 의해 간 송신 안테나로부터의 독립적인 신호로 검파되며 그 성능이 ML수신기의 성능과 비교되었다. 추가적으로 복잡도를 줄이기 위해 개선된 형태인 Viterbo & Boutros SD 알고리즘을 이용하여 검파된 신호의 BER 성능과 부동 소수점 연산량 (Floating Point Operations: FLOPS)이 각각 비교 분석되었다.
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The low latency encoder for high data rate duo-binary turbo codes with tail biting trellises is considered. Encoder hardware architecture is proposed using inherent encoding property of duo-binary turbo codes. And we showed that half of execution time as well as the energy can be reduced with the proposed architecture.
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본 논문에서는 ECMA 표준에 기반한 multi-gigabit packet 수신기를 위한 프레임 검출 방안을 제안한다. ECMA 표준은 60 GHz 대역에서 multi-gigabit 전송률을 달성하기 위하여 버스트 (burst) 송수신 방식을 사용하며 프리앰볼 (preamble)과 데이터 (data)로 이루어진 프레임 (frame)을 통하여 데이터 송수신이 이루어진다. 본 논문에서는 ECMA 표준 중 DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying)와 DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) 그리고 OOK (On-Off Keying) 변조 방식을 지원하는 multi-gigabit 송수신 시스템을 위한 프레임 검출기를 설계하였다. 설계된 프레임 검출기는 동일한 구조 및 동작 방식을 통하여 고려한 모든 변조 방식들을 지원할 수 있을 뿐만 아니라 하드웨어 구현 복잡도가 낮은 장점을 지닌다.
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본 논문에서 설계한 온도센서는
$0.l8{\mu}m$ CMOS 공정으로$-55^{\circ}C{\sim}125^{\circ}C$ 의 온도 범위에서${\pm}0.1^{\circ}C$ 의 정확도를 갖는다. 이 센서는 parasitic PNP 트랜지스터로 온도 변화에 따른 전압을 추출하고 시그마-델타 변조기를 이용하여 디지털 온도 값을 얻기 위한 비트스트림을 생성한다. 또한, 이상적이지 않은 요소로 인해 발생할 수 있는 에러를$0.01^{\circ}C$ 레벨로 감소시키기 위해 DEM(Dynamic Element Matching)과 2차 시그마-델타 변조기를 이용하였고, Bandgap Reference 회로로 온도 변화에 상관없이 일정한 bias 전압을 생성한다. 설계된 온도센서의 면적은 PAD를 포함하여$0.98mm{\times}0.92mm$ 이고, 1.8V 단일 전원에서 동작한다. -
A differential capacitance deviation-to-time converter for interfacing position sensor is presented. It consists of triaxial position sensor, six comparators, six current mirrors, and control logic. The prototype differential capacitance deviation-to-time interval converter has been simulated using Chartered
$0.35-{\mu}m$ CMOS parameters. The simulation results show that the maximum conversion time of the converter is$350{\mu}s$ and the linearity error is less than${\pm}0.00l5%$ . -
본 연구에서는 비분산 적외선 방식을 이용한 일산화탄소, 이산화탄소 듀얼 센서 모듈을 실현한다. 비분산 적외건 방식은 가스분자가 특정 파장의 적외선을 흡수하는 특성을 이용하여 가스의 적외선 흡수도를 측정하여 농도로 환산하는 방식이다. 비분산 적외선 방식은 수명이 길고 정밀도가 높아 기존의 접촉식(화학식) 센서에 비해 우수한 특성을 가지고 있다. 중요한 기술은 NDIR의 핵심부분인 광 공동의 설계 기술과 센서의 성능을 최종 결정짓는 농도-온도 교정 기술이다. 현재까지 개발된 광공동 기술은
$CO_2$ 센서의 단일 센서 방식이었다. 본 연구에서는 이 기술을 접목한 일산화탄소까지 동시에 측정할 수 있는 광 공동기술과 교정기술을 연구개발하여 하나의 광 공동으로 이산화탄소와 일산화탄소를 동시에 측정 할 수 있는 고기능 센서를 실현하는 것이다. -
교감 신경계의 활성정도를 판별할 수 있는 지표로 피부저항(Galvanic skin resistance: GSR)이 있다. 교감신경이 흥분하면 땀이 분비되어 손가락의 피부저항이 감소하게 된다[1]. 전자기장에 민감한 사람(electromagnetic hypersensitivity: EHS)에게 전자기장을 노출시키면 전자기장을 잘 느끼지 못하는 일반인에 비해 교감신경이 많이 흥분하여 땀을 더 많이 분비할 것이라 생각하여 손가락 피부저항의 변화를 측정하여 전자기장에 민감한 사람과 일반인의 교감신경 활성정도의 차이를 알아보고자 하였다. 그러나 전자기장에 민감한지 민감하지 않은지를 판별하기 위한 인지 및 증상에 관한 설문에 의해서도 피부저항의 변화가 생길 수 있다. 따라서 본 연구에서 전자파에 민감한 사람과 일반인간의 언어자극에 의한 피부저항의 변화를 알아보고 전자기장 노출 실험에서 인지 설문이 전자기장 노출여부에 의한 피부저항의 변화에 영향을 주는지 주지 않는지를 알아보고자 한다. 피부저항 측정 결과 EHS와 일반인군 모두에게서 언어자극(인지 및 자각증상에 관한 설문)에 의해 피부저항이 감소되는 경향을 보였다.
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본 연구에서는 백서(SD rat)을 통하여 출혈량을 제어하여, 일정만 프로토클 내에서 통합 시스템으로 생리적 데이터를 획득하고, 출혈량에 따른 생리적 변화를 관찰하는데 목적이 있나 외상 환자의 사망 원인 중에서 높이 차지하고 있는 출혈성 쇼크의 효과석인 조기 피로 및 치료 효과 예후의 객관적 판정에 도움을 주고자, 컨트롤이 용이한 백서 11마리로부터 출혈성 쇼크와 상관관계가 높다고 알려진 자율 신경계의 생체 신호 변화 특성인 심전도, 혈압, 체온, 호흡 등의 계측 방법으로 측정하고 정량적으로 분석하였다. 그 결과 출혈전과 출혈중, 출혈후 각각의 생체 신호 변화를 살펴보았으며, 호흡수와 심박수, 심박변이도의 변화를 알 수 있었다.
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본 논문에서는 배경 분리(Background Subtraction) 기법 및 픽셀 농도를 기반으로 조명 환경의 변화에 강인한 도로상 불법 주정차차량을 검출하고, 추적할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 영상내 도로변을 관심영역으로 설정하고, 실시간으로 전후 영상을 비교하여 조명변화에 강인한 분별력을 가질 수 있는 적응 배경 모델을 생성한다. 제안 된 픽셀 농도의 수치를 기반으로 변화량이 작은 배경 영역을 제거하고, 상대적으로 큰 변화량을 가지는 차량 영역을 구별할 수 있다. 구별된 대상 차량 영역에 군집 추적 기법을 적용하여 겹쳐신 자동차들 간의 구별이 가능 하도록 하였다. 제안된 기법에 대한 실험은 불법 주정자 단속 카메라로부터 다양한 조명환경에 대한 고려가 가능한 시간대별 영상을 통해 검증하였다.
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This paper proposes the modified image contrast enhancement technique for small-sized display of mobile handset. Sample images are user interface images, in which scaled up wVGA(
$800{\times}480$ ) from qVGA($320{\times}240$ ) that we can see easily in mobile handset. The display size of mobile handset is relatively small, so the goal of this paper is to simplify image contrast enhancement algorithm based on conventional HE (Histogram Equalization) algorithm and improve computational effectiveness to minimize power consumption in real hardware IC. In this paper, we adopt HE technique, which is classical and widely used for image contrast enhancement. At first, the input frame image is partitioned to temporal sub-frames and then analyzes gray level histogram of each sub-frame. In case that the analyzed histogram of some sub-frames deviates so much from reference level (it means that the sub-frame image components consist of too bright ones or dark ones), apply DHE(Dynamic Histogram Equalization) algorithm. In the other case, apply classical Histogram Linearization (or Global HE) algorithm. Also we compare the HE technique with gamma LUT (Look-Up Table) method, which is known as the simplest technique to enhance image contrast. -
지상라이다는 고정도의 3차원 영상을 제공하고 레이저 빔을 현장이나 대상물에 발사하여 짧은 시간에 수백만점의 3차원좌표를 기록할 수 있는 최신 측량장비로서 다양한 응용분야에서 두각을 나타내고 있다. 본 연구에서는 지상라이다를 이용한 건축물의 3자윈 자동 윤곽선 추출을 다룬다. 지상라이다는 건축물의 3차원 윤곽선을 신속하게 추출할 수 있지만 지상기반 시스템이므로 여러 가지 장애물 때문에 건국물의 하단부에서는 추출이 쉽지 않다. 기존 항공라이다를 이용한 알고리즘에서는 사진의 색상차나 모폴로지 특성에 의존하여 범위를 제한하고, 이를 기반으로 윤곽선을 추출하였다. 하지만 지상라이다의 경우 항공라이다에 비해 분해능이 월등히 높다. 또한, 지상라이다는 지상에서 측정하기 때문에 항공라이다에서 어려운 건축물의 측면이나 정면도 윤곽선 추출이 가능하기 때문에 본 논문에서는 사진을 이용하지 않고 전처리를 하지 않은 데이터를 직접 이용하여 건물의 정면 윤곽선을 추출하는 것을 제안한다. 건물의 크기와 데이터 수 즉, 라이다로 측정한 포인트 수를 고려한 효율적인 Decimation방법을 제안하고 또한, Decimation된 데이터이서 지역적으로 제일 큰 값과 작은 값을 찾아낸다. 그 중 많이 벗어난 점을 편차를 이용하여 제거한다. 이렇게 찾아낸 건축물의 외곽점들을 이어 만든 윤곽선을 최종적으로 보간하여 좀 더 현실과 가까운 윤곽선 추출 방법을 제안한다.
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본 논문은 텍스처된 3차원 점군데이터를 효율적으로 모델링하는 방법을 제안한다. 지상라이다로부터 획득한 3차원 점군데이터는 많은 노이즈를 가지고 있으며 이로 인해 자동적인 모델링이 어렵다. 3차원 모델링에 있어서 메쉬를 생성해야 3차원 랜더링이 가능하지만 3차원 메쉬 생성은 노이즈에 취약하기 때문에 디자이너들이 수작업으로 노이즈를 제거해야만 한다. 하지만 노이즈 자제가 지상 라이다로부터 들어온 데이터이기 때문에 자동적인 노이즈 제거가 어렵다. 본 논문에서는 텍스처된 지상 라이다 데이터로부터 칼라 영상의 정보를 이용한 윤곽선 정보 검출 방법을 제안한다. 대부분의 건물과 같은 구조물에서 최 외곽은 같은 색의 정보를 가지고 있다. 최 외곽 칼라의 정보를 이용하여 칼라 정보의 변화를 제한하고, 유사 칼라 정보를 가지고 있는 픽셀만 얻어냄으로써 최외각 정보를 얻어낸다. 칼라 이미지를 이용만 필터링 된 점군데이터는 xy, xz, yz 각각의 평면에서 윤곽선 데이터를 가지며 이는 구조물에 대한 모델링의 속도를 빠르게 해준다.
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본 논문은 오디오 압축시 하모닉의 특성을 적용함으로써 신호의 압축률을 향상시킬 수 있도록 하는 내용을 기술하고 있다. 하모닉 코딩은 오디오 신호가 가지는 특징인 복합음(Complex tone)의 특성을 이용하는 것으로, 주파수 공간에서 정수배의 주파수가 존재하며, 정면파의 특성상 시간적으로 인접 신호들간의 유사성이 매우 높은 특징을 이용하여 압축효율을 향상시키는 방법이다. 하지만 실질적인 오디오 신호의 경우, 악기들의 harmonic stretch, 전달과정에서 발생하는 신호의 왜곡, 외부 잡음등의 특성으로 인하여 수집된 오디오 신호를 분석하는 과정에서 부정확한 하모닉의 판단이 이루어질 가능성이 높으며, 이는 압축과정에서 심각한 음질의 열화를 가져오게 된다. 따라서 본 논문에서는 프레림간의 변화 추이의 판단을 통하여 하모닉의 변화를 예측하고, 예측 오류에 대한 보상값을 전달함으로써 오디오 신호의 안정적인 압축/복원이 가능하도록 하는 신호처리 방법에 대한 내용을 기술하고있다.
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The appearance inspection of various electronic products and parts has been executed by the eyesight of human. But inspection by eyesight cannot bring about uniform inspection result. Because the appearance inspection result by eyesight of human is changed by condition of physical and spirit of the checker. So machine vision inspection system is currently used to many appearance inspection fields instead of the checker. However the inspection result of machine vision is changed by the illumination of workplace. Therefore we proposed histogram specification in this paper for machine vision inspection accuracy. As a result of histogram specification algorithm, we could increase the exactness of visual inspection and prevent system error from physical and spirit condition of human. More specifically, average inspection error rate was 7.5[%] in existing inspection method but we could see 0.6[%] error rate after applying the algorithm which is presented in this paper.
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u-Healthcare는 유비쿼터스와 원격의료 기술을 활용한 건강관리 서비스를 말한다. 목표는 삶의 질 향상 추에 있다. 경제수준이 향상되면서 삶의 질에 대한 중요성이 대두되고 있으며, 만성질환자 및 인성 질환의 예방 및 효율적 관리는 개인 및 사회적으로도 중요한 의의를 가진다고 할 수 있다. u-Healthcare 서비스를 제공하기 위해서는 언제 어디서나 이용사의 건강상태를 진단할 수 있는 생체계측기술이 필요하기 때문에 u-Healthcare 측정 모듈의 개발은 매우 중요하다. 본 논문에서는 개발한 모바일 연동 다기능 u-Healthcare 측정 모듈을 이응하여 심전도, 체지발, 호흡수, 체온 및 운동량 측정 등의 신호를 측정하였다. 측정된 신호를 Bluetooth 기반의 transceiver를 통해 u-Healthcare Center로 전송하며, Diagnostic Monitor를 통해 신호를 분석하여 건강상태를 모니터링 할 수 있는 검증모니터를 구현하였다.
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Laser has been applied in various diagnostic and therapeutic medical fields. For last few decades, medical low-level laser devices have been introduced in market, but they have limitations which cannot convey enough energy to deep layer of tissues for diagnostic or therapeutic purposes. To address the issue, there have been many studies of using physical and chemical methods; it is one of ways to apply negative or positive pressure to tissue. However, it is hard to apply desired pressure on tissues continuously when practical laser devices arc used. In this study, we introduce a low-level laser probe which allows maintain pressure on skin tissue. Consequently, we are confident that the pressure probe for low-level laser treatment should be a useful tool in order to deliver sufficient energy for practical uses.
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Digital photographic analysis is currently considered as a routine procedure in clinic because periodic follow-up examinations can provide meaningful information for diagnosis. However, it is impractical to separately evaluate all suspicious lesions with conventional digital photographic systems, which have inconsistent characteristics of the environmental conditions. To address the issue, it is necessary for total diagnostic evaluation in clinic to integrate conventional systems. Previously, a multimodal digital photographic imaging system, which provides a conventional color image, parallel and cross polarization color images and a fluorescent color image, was developed for objective evaluation of facial skin lesions. Based on our previous study, we introduce a commercial product, "DermaVision-PRO," for routine use in clinical application in dermatology. We characterize the system and describe the image analysis methods for objective evaluation of skin lesions. In order to demonstrate the validity of the system in dermatology, sample images were obtained from subjects with various skin disorders, and image analysis methods were applied for objective evaluation of those lesions.
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본 연구는 두피에서 발생하는 EEG(electroencephalog ram)신호를 측정한 후 두뇌활동과 관련된 지표 중 집중도를 추출하여 집중도의 크기에 따라 하드웨어를 제어하는 집중도 무선전송 시스템을 구연하고자 하였다. 뇌파신호를 측정하여 집중도를 추출하기 위해 두피의 좌, 우 두 채널을 사용하였으며 Biopac의 MP-100과 EEG100C을 이용하여 뇌파신호 계측, 증폭 및 필터링을 하였다. 계측된 EEG 신호로부터 특정 주파수 대역 및 스펙트럼을 분석하기 위해서 LabVIEW 8.5를 이용하여 FFT(Fast Fourier Transformation) 처리를 하였다. 이를 통해
${\alpha}$ 파,${\beta}$ 파,${\theta}$ 파,${\delta}$ 파 주파수영역으로 분류한 후 집중도 추출 알고리즘을 적용하여 집중도 지표를 추출하였고 추출된 집중도 신호를 무선전송하여 BCI(Brain Computer Interface) 기술에 응용하고자 레고 자동차에 적응하여 보았다. -
보완대제의학의 한분야인 Color Therapy에 대한 과학적 진단을 위해, 색(color)이 인체에 미치는 영향을 정량화 하기위한 선행 기초연구로서 자연광에 포함된 가시광선의 파장이 인체에 미치는 영향을 계측하고 분석하기 위한 시스템의 설계에 대하여 연구하였다. 인체를 구성하는 세포는 세포하나하나가 살아있는 생명체로서 주변환경에 대하여 반응을 하고, 그 반응으로부터 생체신호가 발생하며, 발생된 생계신호는 인체의 다양한 구성기관에 전달되고, 전달받은 기관은 그 신호에 반응한다[4][5]. 따라서 가시광선 영역의 색이 인체에 미치는 영 향분석은 보완대체의학 발전에 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구를 통해 설계한 "Color therapy 진단 System"은 가시광선 중에서 특정 파장대의 빛을 발생시켜 방사하며, 방사된 빛을 조사받은 사람의 신체가 반응하는 신체 상태를 한방적인 진단요소인 "맥", "기혈전류변화"[1][2], "체온변화"등을 계측하고 이를 정량화하는 연구를 수행하였다. 본 연구의 결과는 그 동안 시회저변에서 이루어지고 있던 보완대체의학 분야의 의료행위에 대한 과학화, 정량화를 위해 필요한 중요한 시발점으로 사료된다.
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기존 열자 승차감은, 주행중인 철도차량에서 승객이 느끼는 진동에 대하여 쾌적함의 정도라고 정의할 수 있으며, 기존 열차 승차감 기준으로는 ISO규격, Wz 평가법, UIC규격, KS규격 등이 있다. 기존의 열차 승차감 기준은 진동, 속도, 노이즈 등 기계적 요소만을 고려하므로, 승객이 느끼는 쾌적함을 평가하기에 한계가 있으며, 특히 곡선부 승차감을 평가하지 못하는 문제점이 잇으므로, 틸팅열차의 승차감을 평가하는데 어려움이 있다. 생체 신호를 기반으로 한 열차 승차감은, 기계적 요소들이 승객에게 미치는 영향이 심박, 혈압, 체온 등의 변화로 나타나므로, 이러한 생체 파라미터를 이용하여 열차 승차감을 평가하는 것이다. 특히 틸팅열차의 곡선부운행에 따른 틸팅 정도에 따라 발생하는 승차감의 변화를 측정하는데 적합하다.
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본 논문에서는 MR(Magneto-rheological)댐퍼의 특성을 파악하고 모델링하기 위해 실험 장치를 설계 및 제작을 하였다. 그리고 MR댐퍼의 특성 중 전항복(pre-yieid) 영역에서의 속도가 증가하거나 및 감소할 때의 감쇠력의 차이를 보이는 이력현상을 모델링하기 위해 개선된 Bouc-Wen 모델을 이용하였다. 다양한 실험을 통해 Bouc-Wen 모델의 변수들을 이용하여 구하였다.
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The experimental results of exposing IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) samples to gamma radiation source show shifting of threshold voltages in the MOSFET and degradation of carrier mobility and current gains. At low total dose rate, the shift of threshold voltage is the major contribution of current increases, but for more than some total dose, the current is increased because of the current gain degradation occurred in the vertical PNP at the output of the IGBTs. In the paper, the collector current characteristics as a function of gate emitter voltage (VGE) curves are tested and analyzed with the model considering the radiation damage on the devices for gate bias and different dose. In addition, the model parameters between simulations and experiments are found and studied.
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This paper is a report of designing for high efficient LED lights driver. The main purpose of driver designing is meet the requirement the high efficient energy regulation for light of Korea. To meet the regulation the high efficient, the circuit adapted wide range resonant power supply and current regulate circuit to adjust LED current. This product archived excellent performance as well as reliable operation.
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본 논문은 다양한 이종망간 유무선 네트워크 간의 효율적인 이동성 지원을 위해 필수적으로 요구되는 정보들의 위치정보를 검색하고 이를 통해 빠른 핸드오버를 수행할 수 있도록 하는 기술을 제안한다. 핸드오버에 필요한 정비의 위치검색을 위해 본 논문에서는 DHCP 기술을 확장하여 새로운 기술을 고안하였고 실제 동작을 확인하기 위해 리눅스 기반의 시스템을 통해 구현하였다.
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An LMI-based method for robust
$L_2-L_{\infty}$ filter design is proposed for poly topic uncertain time-delay systems. By using the Projection Lemma and a suitable linearizing transformation, a strict LMI condition for$L_2-L_{\infty}$ filter design is obtained, which does not involve any iterations for design-parameter search, any couplings between the Lyapunov and system matrices, nor any system-dependent filter parameterization. Therefore, the proposed condition enables one to easily adopt, with help of efficient numerical solvers, a parameter-dependent Lyapunov function approach for reducing conservatism, and to design both robust and parameter-dependent filters for uncertain and parameter-dependent time-delay systems, respectively. -
본 논문에서는 극배치(pole placement) 제어 시스템의 상태들에 의해서 훈련된 신경 회로망(Neural Network)을 기반으로 새로운 슬라이딩 평면의 설계 기법을 제안한다 훈련된 데이더를 가진 신경 회로망은 배치 제어의 성능을 가지며 새로운 슬라이딩 평면을 설계하는데 사용되어 진다. 그 결과 시스템의 파라미터 불확실성이 존재하더라도 제안된 슬라이딩 평면으로서 슬라이딩 모드 제어의 강인성이 신경회로망을 통한 극배치제어의 성능에 추가되는 것이 가능하다.
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본 논문에서는 연산 최적화 알고리듬 중 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리듬을 NVIDIA사(社)에서 제공한 CUDA(Compute Unified Device Architecture)를 이용하여 새롭게 구현하였다. CUDA는 CPU가 아닌 GPU(Graphic Processing Unit)의 다양한 병렬 처리 능력을 사용해 복잡한 컴퓨팅 문제를 해결하는 소프트웨어 개발을 가능케 하는 기술이다. 이 기술을 연산 최적화 알고리듬 중 PSO에 적용함으로써 알고리듬의 수행 속도를 개선하였다. CUDA를 적용한 PSO 알고리듬의 검증을 위해 언어 기반으로 프로그래밍하고 다양한 Test Function을 통해 시뮬레이션 하였다. 그리고 기존의 PSO 알고리듬과 비교 분석하였다. 또한 알고리듬의 성능 향상으로 여러 가지 최적화 분야에 적용 할 수 있음을 보인다.
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본 논문에서는 불확실성을 가지는 비선형 시스템에 대한 강인 유한 시간 안정화 문제를 고려한다. 제안된 설계기법은 역진기법과 추가된 다이나믹스를 이용한 다이나믹 지수 보정법에 기반을 두고 있으면, 이는 전체 시스템의 유한시간 안정화와 제어기의 유한함을 보장한다.
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In this paper, the problem of stabilization for nonlinear systems with state constraints is addressed. The designed Lyapunov function guarantees that system states remain within constraints for all time and the control law constructed using backstepping renders the origin exponentially stable in the safe region.
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로봇 시스템의 신경망 포화 및 퍼지 데드존 보상기를 제안한다. 퍼지논리 함수의 분류특성과 신경회로망의 함수 근사화 능력은 포화와 데드존에 의해 유발되는 오자를 제거하기 위한 보상기 설계를 가능케 한다. 포화 및 데드존 보상이 적응적이고 추적오차와 파라미터 추정 치가 유계가 되는 신경망 가중치와 퍼지논리 파라미터 동조알리리듬과 안정도 증명을 제시한다. 신경망 포화 및 퍼지 데드존 보상기를 모의실험으로 포화 및 데드존의 해로운 영향을 줄이는 효과를 보여 준다.
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ECG 기반의 부정맥 자동 분류에 관한 연구는 지난 수십 년간 다양한 방법으로 연구되어 왔다. 많은 연구들이 부정맥을 구별해 낼 수 있는 특징 벡터를 찾아내기 위해 연구하였으나, 피험자의 ECG 특징이 각기 다르기 때문에 부정맥으로 인한 차이와 개인 간 차이를 구별하기 어려웠다. 생체데이터는 그 특성상 서로 다른 특징을 갖고 있으며, 다양한 특징을 가진 사람들에게 적용하기 위한 범용성과 부정맥 검출의 정확성 사이에 교환적 관계를 갖게 된다. 특히 ECG 데이터의 경우 사람 식별 데이터로 사용하고자 하는 연구가 있을 정도로 개인 간 편차가 분명하다. wavelet 분석방법은 다양한 mother wavelet을 사용할 수 있다는 점을 큰 장점으로 가지고 있으며, wavelet parameterization 기법을 사용하여 임의의 직교 wavelet basis를 발생시킬 수 있다. 본 논문은 wavelet parameterization을 사용하여 개인 간의 ECG 파형의 차이를 상쇄시키고, 부정맥의 차이만을 부각시킴으로써 ECG 기반의 부정맥 자동 분류 성능을 높이고자 하는데 목적이 있다.
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본 논문은 Impedance plethysmography를 이용하여 당뇨병 및 동맥경화의 비침습적이고 고통없는 조기 진단을 위한 시스템 구성의 초기 단계로, 하지 동맥의 기계적 특징인 혈량 변화를 비침습적으로 측정하였다. 혈량과 혈압의 변화는 각각 Impedance plethysmograph와 mercury spbygmomanometer를 이용하여 측정되는데 탄성도는 혈량 변화값을 맥압(수축기압)의 변화량으로 나누어 계산한다. 이 논문에서는 하지 동맥의 탄성도를 비침습적으로 측정하기 위한 전초 단계로서 하지 동맥에서의 임피던스 변화만을 측정하였다. 회로는 50kHz Wien bridge 발진 회로, demodulation, 50kHz band past filter, 0.1Hz high pass filter, 20Hz low pass filter와 증폭기로 구성하였고, 생체 신호 획득 및 처리 과정을 거쳐 임피던스 변화량을 관찰하였다.
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이 논문에서는 백서를 이용한 출혈성 쇼크 실험에서 수집되는 혈압 데이터 분석을 위한 프로그램을 개발하였다. 일반적인 혈압 데이터는 기존 프로그램을 이용하여 분석이 가능하지만 출혈성 쇼크 실험 중에 획득되는 혈압 데이터의 경우 일반적인 경우와 다른 모양의 파형이 나타나는 경우가 있으며 파형의 크기 변동이 크다. 이런 문제들로 인해 기존 프로그램으로 분석하는데 어려움이 있어 출혈성 쇼크 실험에 적합한 프로그램을 개발하였다. 본 논문에서 개발한 프로그램을 이용하여 혈압 파형을 분석한 결과 기존 프로그램에서 잘못 분석된 이완기 혈압을 정상적으로 분석 할 수 있었다. 또한 전체 구간 데이터를 분석하면서, 혈압 파형 크기의 급격한 변화로 인해 잘못된 수축기와 이완기 혈압이 출력되던 문제점을 해결 할 수 있었다. 이렇게 분석된 데이터를 이용하여 추후에 다양한 방법의 혈압분석이 가능할 것으로 사료된다.
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난청은 가장 흔한 선천성 장애이다. 이 질병의 발생 빈도는 신생아 1000명 출생 당
$1{\sim}3$ 명 정도로 상당히 높다. 이러한 청력 장애가 조기에 발견된다면 수술적인 치료 등으로 예방할 수 있으나 그렇지 못할 경우 언어와 학습장애를 초래하게 된다. 이런 관점을 근거로 신생아를 대상으로 한 선천성 난청의 선별검사는 큰 의미를 가지며 난청환자의 조기발견을 위한 노력이 필수적이라 할 수 있다. 기존의 수동 청력검사 시스템은 신생아 청력 평가시 검사자의 주관성에 의존하게 되므로, 청성뇌간 반응의 뇌파분석이 잘못될 가능성이 커진다. 따라서 본 연구에서는 청력 역치를 자동으로 판독하여 결과를 나오도록 개발하고자 하였으며, 또한 기존 제품들과는 차별화하여 휴대용으로 개발하여 차폐실이 아닌 일반 병실에서도 검사가 가능하도록 함에 따라 유소아의 청각 장애를 극복시키는데 기여하고자 하였다. -
한의학 진단의 중요 요소인 맥진을 자동화한 맥진기에서뿐만 아니라 비관혈적 심혈관 기능 평가를 위해서 요골동맥 맥파 측정이 널리 활용되고 있다. 요골동맥 맥파는 피험자의 생리적, 병리적 원인을 통제하더라도 가압력이 변함에 따라 형태가 달라지며, 어느 시점 맥파를 피험자의 상태를 대표하는 맥파로 해야 할지에 대한 명확한 기준이 없어 맥압이 최대가 되는 시점의 맥파를 사용하고 있다. 그러나, 맥파가 측정되는 가압력 범위뿐만 아니라 맥압이 최대가 되는 시점이 피험자마다 다르기 때문에 정확한 대표 맥파를 획득하기 위해서는 보다 가압력 단계를 늘려야 하며, 결과적으로 측정시간이 보다 길어지게 될 것이다. 본 논문에서는 최소한의 가압단계로도 보다 정확히 대표 맥파를 획득할 수 있는 방법을 개발할 수 있도록, 정밀 제어가 가능한 가압 로봇 축, 가압에 의해 눌리는 피부이동 거리 측정을 위한 레이저 센서, 가압에 따른 피부 반발력과 맥파를 측정할 수 있는 압력 센서로 구성된 테스트 지그를 개발하였다. 이를 통해 모터 이동 스텝 수에 따른 피부 이동 거리 특성, 피부 이동 거리에 따른 맥파 변화 특성 등을 관찰할 수 있었으며, 향후 효과적인 대표 맥파 획득 방법을 개발할 수 있을 것으로 기대한다.
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한의학에서 손목의 맥파를 손으로 짚어 보고 파형의 변화로써 병변의 원인을 파악하는 것은 기본적인 진단 방법이다. 진단을 위해 요골동맥의 촌, 관, 척 세 부위의 맥파를 수지를 통해 일정 가압을 하며 맥의 깊이, 강약, 빠르기 등을 촉진을 통해 맥상을 분석한다. 본 연구에서는 촌, 관, 척 부위를 동시 측정하기 위해 각 부위에 5개의 압력센서 어레이가 적용된 15채널 맥진기를 구성하였다. 또한 요골 동맥 부위에 적정 가압을 유지하기 위해 공기 커프를 이용한 공압 가압 방식을 적용하였다. 본 가압 방식을 통해 요골 동맥 부위에 연속적이며 정밀 가압제어가 가능하였다.
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In the case of unauthorized individuals, systems and entities or process threatening the instrumentation and control systems of nuclear facilities using the intrinsic vulnerabilities of digital based technologies, those systems may lose their own required functions. The loss of required functions of the critical systems of nuclear facilities may seriously affect the safety of nuclear facilities. Consequently, digital instrumentation and control systems, which perform functions important to safety, should be designed and operated to respond to cyber threats capitalizing on the vulnerabilities of digital based technologies. To make it possible, the developers and licensees of nuclear facilities should perform appropriate cyber security program throughout the whole life cycle of digital instrumentation and control systems. Under the goal of securing the safety of nuclear facilities, this paper presents the KINS' regulatory position on cyber security program to remove the cyber threats that exploit the vulnerabilities of digital instrumentation and control systems and to mitigate the effect of such threats. Presented regulatory position includes establishing the cyber security policy and plan, analyzing and classifying the cyber threats and cyber security assessment of digital instrumentation and control systems.
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본 논문에서는 LCD 구동 모들 PCB의 기능 검사를 위한 자동 검사시스템인 EVT(Emulated Vision Tester)를 제안하고 구현하였다. 기존의 대표적인 자동검사 방법으로는 전기적 검사나 영상기반 검사방식이 있으나 전기적 검사만으로는 Timing이 주요한 변수가 되는 LED 장비에서는 검출할 수 없는 구동불량이 존재하며 영상기반 검사는 영상획득에 일관성이 결여되거나 Gray Scale의 구분이 불명확하며 검출결과의 재현성이 떨어진다. EVT 시스템은 Pattern Generator에서 인가된 입력 패턴 신호라 구동모듈을 통한 후 출력되는 디지털 신호를 직접 비교하여 패턴을 검사하고 아날로그 신호 (전압, 저항, 파형)의 이상 여부도 신속 정확하게 검사할 수 있는 H/W적인 방법이다. 높은 검출 신뢰도와 빠른 처리 속도 뿐만 아니라 간결한 시스템 구성으로 원가절감 실현 등 많은 장점을 가진다.
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이종망 핸드오버시 동종망 핸드오버를 저해하지 않고 시행하는 방안을 제안하였다. 해당 방법은 동종망의 인접기지국을 이용한 임계조건만을 적용하는 것으로 불필요한 핸드오버가 발생하는 경우를 제한하여 저전력 구동 기반으로 동작하기 적합하며 핸드오버 정책 등에서 적용할 수 있도록 기준 성능을 조건으로 이용하는 핸드오버를 제공할 수 있다. 해당방법의 적용으로 무선망의 경계지역을 구분하는 핸드오버 제공이 가능하고 잦은 핸드오버 발생을 억제하는 신뢰성 있는 서비스 품질을 기대할 수 있다.
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In this paper, we describe a UHF-band CMOS fractional-N frequency synthesizer using a ring - type VCO. It has been designed using
$0.18{\m}m$ CMOS technology. First, The newly designed charge-pump circuit includes an OTA for matching between the upper current and the lower current In addition, a ring - type VCO is also used for small chip sire. The simulation results show that the designed circuit has a phase noise of -109.53dBc/Hz at 1MHz offset and consumes 19.4mA from a 1.8V supply. The lock time is less than 30usec and the chip size is$0.45mm{\times}0.5mm$ . -
Since the digital TV signal band is very wide (
$54{\sim}806MHz$ ), the VCO used in the frequency synthesizer must also have a wide frequency tuning range. Multiple LC VCOs have been used to cover such wide frequency band. However, the chip area increases due to the increased number of integrated inductors. A general method for achieving both reduced VCO gain(Kvco) and wide frequency band is to use the switched-capacitor bank LC VCO. In this paper, a scheme is proposed to cover the full band using only one VCO. The RF VCO block designed using a 0.18um CMOS process consists of a wideband LC VCO with reduced variation of VCO gain and frequency steps. Buffers, divide-by-2 circuits and control logics the simulation results show that the designed circuit has a phase noise at 100kHz better than -106dBc/Hz throughout the signal band and consumes$9.5{\sim}13mA$ from a 1.8V supply. -
본 논문에서는 Windows Embedded CE의 스트림 인터페이스 드라이버(Stream Interlace Driver)를 개발하는 새로운 방법을 제안하고자 한다. Windows Embedded CE 디바이스가 부팅되면서 스트림 인터페이스 드라이버는 디바이스 매니저에 의해 메모리로 로프(Load)되고 디바이스가 꺼질 때 메모리로부터 언로드(Unload)된다. 디바인스 드라이버를 변경하여 다시 적용한 후 결과를 확인하고자 할 때 OS 바이너리 이미지를 새로 생성한 후 이미지를 다시 다운로드 하거나 드라이버를 플랫폼 빌더에서 등록한 후 해당 디바이스를 재 부팅하고 Kernel Interlace Layer(KITL)를 사용하여 그 결과를 확인할 수 있다. OS 바이너리를 새로 만드는 경우 이미지 생성과 다운로드 시간이 많이 소요되고, KITL를 사용하는 경우 매번 부팅 하는 과정을 반복해야 하기 때문에 시간이 더 소요된다. 본 논문에서는 데스크탑에서 Remote API를 이용하고 Stream Device Driver를 디바이스에 전달한 후 그것을 Remote API를 사용하여 로드하고 언로드하는 구조를 제안한다.
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건축물 내에서 가스사용량, 가스압력 및 밸브상태 등을 점검 할 수 있는 안전기능을 갖춘 유비쿼터스 기반 지능형 가스미터를 개발하고, 이를 유선 RS-485와 무선 ZigBee(2.4GHz) 통신모듈을 탑재한 시스템 및 망을 구성하여 원격지에서 양방향으로 유비쿼터스 통신방식을 이용하여 원격검침, 가스누출검지, 지진감지에 의한 내부밸브 차단 및 개방과 위험통보등의 기능을 수행할 수 있게 하였다. 개발시제품과 데이터를 바탕으로 시스템운용 통신 토폴로지, 구현방법, 실험결과를 소개하고, 이 시스템의 보급을 통하여 가스사고 예방에 힘쓰고자 한다.
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본 논문은 스케줄링 기반 Ad-hoc Network에서의 Relay Network Protocol에 관한 것으로, Koinonia V2.0의 MAC Layer Protocol을 기반으로 Relay Network Protocol을 설계하였다. Ad-hoc Network 기반의 Relay Network Protocol은 단일 주파수 채널을 이용한 Relay Network Protocol과 듀얼 주파수 채널을 이용한 Relay Network Protocol이 있다. 전자는 하나의 모뎀 칩을 사용하여 시스템이 단순하고 전력소모가 적은 반면, 데이터 전송 속도가 낮아지고, 후자는 데이터 전송 속도에서 손해를 보지 않는 반면, 시스템이 복잡하고 전력소모가 많은 단점이 있다. 본 연구를 통해 Ad-hoc Network 기반의 Relay Network Protocol 구현에 대한 방법론을 제시할 수 있었다.
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노인들이 주거하는 실버타운에는 노인들의 건강 관리가 가장 중요하다. 이러한 노인들은 갑작스럽게 생체 신호의 변화나 건강 상태가 나빠질 수 있다. 대부분의 실버타운은 의료시설 외의 다른 장소에서 노인들의 건강 상태를 확인할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 실버타운에서 노인들의 생체 정보 및 응급상황을 언제, 어디서나 모니터링 할 수 있는 USN(Ubiquitous Sensor Network)시스템을 설계 및 구현한 연구를 소개한다. 또한, 실버타운 환경을 고려한 라우팅 알고리즘을 소개한다.
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본 연구에서는 자동차 사고나 뇌졸중 등에 의해 경추 이하의 마비나 손, 발 등의 움직임은 자유롭지 않은 사람들의 컴퓨터 사용을 돕고자 손이나 발을 이용하지 않고 머리의 움직임과 눈의 깜박임만으로 컴퓨터 마우스 제어가 가능한 장치를 제안하였다. 마우스의 좌우, 상하 이동은 자이로센서를 이용하여 머리의 움직임으로 유발하고, 클릭과 더블 클릭은 광 센서를 시야를 방해하지 않는 위치에 장착하여 감지할 수 있도록 하였다. 제안한 장치의 클릭과 더블 클릭의 인식율은 사용자가 몇 번의 학습으로 높일 수 있었고, 반응속도는 기존 마우스의 이동 속도와 비교해 볼 때 큰 차이는 없었다. 마지막으로 종합적인 평가를 위해 마우스 이동과 클릭을 동시에 수행하였을 경우에는 정확도가
$80{\sim}90%$ 정도로 기존 마우스보다는 낮았다. -
본 논문은 협업 필터링(Collaborative Filtering)기반의 추천시스템에 필요한 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 사용자의 선호도를 Implicit Feedback을 통해 예측하는 Implicit Rating과 사용자 선호도와 컨텐츠의 정보를 바탕으로 사용자의 프로파일을 형성하는 Tag 기반의 사용자 프로파일과 P2P망 내에서 자신과 유사한 사용자 그룹을 형성하는 알고리즘으로 구성되어 있다. 제안한 알고리즘을 적용하여 Web Text 기반의 CF기반의 개인화 추천시스템을 구현하였으며 구현된 프로그램을 실제 사용자에게 배포하여 Feasibility를 검증하였다.
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This paper is concerned with the stabilization problem of Markovian jump nonlinear systems with time-delay via Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy control approach. The T-S fuzzy models are employed to represent nonlinear systems with Markovian jump parameters and time-delay. The purpose of this paper is to design a mode-independent fuzzy controller such that the closed-loop Markovian jump fuzzy system is stochastically stable. Based on a stochstic Lyapunov function, stabilization sufficient conditions using a mode-independent fuzzy controller are derived for the Markovian jump fuzzy system in terms of Linear Matrix Inequalities (LMIs). Finally, a simulation example is presented to illustrate the effectiveness of the proposed method.
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퍼지 RBFNN의 설계에 있어 가장 중요한 과정인 Radial Basis Function의 결정은 퍼지 RBFNN의 모델링 성능을 좌우한다. 기존에는 FCM을 이용하여 Radial Basis Function의 초기 위치를 결정하고 오류 역전파 알고리즘과 같은 최적화 알고리즘을 이용하여 최적의 Radial Basis Function을 결정하였다. 근래에는 Conditional FCM을 이용하여 출력공간에 정의된 정보입자의 정보를 이용하여 입력공간상에서 Radial Basis Function의 위치를 결정하여 퍼지 RBFNN의 성능을 개선시키고자 하는 연구 수행되어졌다. 그러나 출력공간상에서 얻은 정보입자를 입력공간상으로 정보 손실없이 전달할 수 없어서 기대한 만큼의 성능 개선을 이룰 수 없었다. 이를 개선하기 위해 출력 공간예서 정의된 정보 입자를 정보 손실없이 입력 공간에 투영하기 위하여 퍼지 kNN기법을 도입하여 새로운 퍼지 RBFNN 설계 방법을 제안한다.
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본 논문에서는 Subtractive clustering 알고리즘을 이용한 Fuzzy Radial Basis Function Neural Network (FRBFNN)의 규칙 수를 자동적으로 생성하는 방법을 제시한다. FRBFNN은 멤버쉽 함수로써 기존 RBFNN에서 가우시안이나 타원형 형태의 특정 RBF를 사용하는 구조와 달리 Fuzzy C-Means clustering 알고리즘에서 사용하는 거리에 기한 멤버쉽 함수를 사용하여 전반부의 공간 분할 및 활성화 레벨을 결정하는 구조이다. 본 논문에서는 데이터의 밀집도에 기반을 두어 클러스터링을 하는 Subtractive clustering 알고리즘을 사용하여 퍼지 규칙의 수와 같은 의미를 갖는 분할할 입력공간의 수와 분할된 입력공간의 중심값을 동정하며, Least Square Estimator (LSE) 알고리즘을 사용하여 후반부 다항식의 계수를 추정 한다.
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본 논문에서는 fuzzy granular computing 방법 중의 하나인 context-based FCM을 이용하여 granular-based radial basis function neural network에 대한 기본적인 개면과 그들의 포괄적인 설계 구조에 대해서 자세히 기술한다. 제안된 모델에 기본이 되는 설계 도구는 context-based fuzzy c-means (C-FCM)로 알려진 fuzzy clustering에 초점이 맞춰져 있으며, 이는 주어진 데이터의 특징에 맞게 공간을 분할함으로써 효율적으로 모델을 구축할 수가 있다. 제안된 모델의 설계 공정은 1) Context fuzzy set에 대한 정의와 설계, 2) Context-based fuzzy clustering에 대한 모델의 적용과 이에 따른 모델 구축의 효율성, 3) 입력과 출력공간에서의 연결된 information granule에 대한 parameter(다항식의 계수들)에 대한 최적화와 같은 단계로 구성되어 있다. Information granule에 대한 parameter들은 성능지수를 최소화하기 위해 Least square method에 의해서 보정된다. 본 논문에서는 모델을 설계함에 있어서 체계적인 설계 알고리즘을 포괄적으로 설명하고 있으며 더 나아가 제안된 모델의 성능을 다른 표준적인 모델들과 대조함으로써 제안된 모델의 우수성을 나타내고자 한다.
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In this paper proposed the solar tracking system to use a fuzzy based on PC in order to increase an output of the PV array. The solar tracking system operated two DC motors driving by signal of photo sensor. The control of dual axes is not an easy task due to nonlinear dynamics and unavailability of the parameters. The fuzzy control made a nonlinear dynamics to well perform and had a robust and highly efficient characteristic about a parameter variable as well as a nonlinear characteristic. In this paper designed a fuzzy controller for improving output of PV array and evaluated comparison with efficient of conventional PI controller. The data which were obtained by experiment were able to show a validity of the proposed controller.
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This paper is proposed a high performance speed control of the Synchronous Reluctance Motor through the FNN(Fuzzy Neural-Network) based SV-PWM(Space Vector PWM). SV-PWM is controlled using FNN control. SV-PWM can be maximum used maximum dc link voltage and is excellent control method due to characteristic to reducing harmonic more than others. The hybrid combination of fuzzy control and neural network will produce a powerful representation flexibility and numerical processing capability. Simulation results are presented to show the validity of the proposed algorithm.
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본 논문에서는 TYPE-2 퍼지 추론 기반의 RBF 뉴럴 네트워크(TYPE-2 Radial Basis Function Neural Network, T2RBFNN)를 설계하고 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 이용하여 모델의 파라미터를 동정한다. 제안된 모델의 은닉층은 TYPE-2 가우시안 활성 함수로 구성되며, 출력층은 Interval set 형태의 연결가중치를 갖는다. 여기에서 규칙 전반부 활성함수의 중심 선택은 C-means 클러스터링 알고리즘을 이용하고, 규칙 후반부 Interval set 형태의 연결가중치 결정에는 경사 하강법(Gradient descent method)을 이용한 오류 역전파 알고리즘을 사용하여 학습한다. 또한, 최적의 모델을 설계하기 위한 학습율 및 활성함수의 활성화 영역 결정에는 입자 군집 최적화(PSO; Particle Swarm Optimization) 알고리즘으로 동조한다. 마지막으로, 제안된 모델의 평가를 위하여 모의 데이터 집합(Synthetic dadaset)을 적용하고 근사화 및 일반화 능력에 대하여 토의한다.
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본 논문에서는 Interval Type-2 TSK 퍼지 논리 시스템을 설계하고 기존의 Type-1 TSK 퍼지 논리 시스템과 비교 분석한다. Type-1 TSK 퍼지 논리 시스템과 Interval Type-2 TSK 퍼지 논리 시스템을 비교하기 위해 노이즈에 영향을 받은 목적 데이터를 사용한다. 유전자 알고리즘을 사용하여 전반부의 중심값의 학습률과 후반부 계수값의 학습률을 결정한다.
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Type-2 퍼지 집합은 Type-1 퍼지 집합에서는 다루기 어려운 언어적인 불확실성을 더욱 효과적으로 다룰 수 있다. TSK 퍼지 로직 시스템(TSK Fuzzy Logic Systems; TSK FLS)은 후반부를 1차 및 2차 함수식으로 나타내며 Mamdani 모델과 함께 가장 널리 사용되는 모델이다. 본 연구의 Interval Type-2 TSK FLS은 전반부에서 Type-2 퍼지 집합을 이용하고 후반부는 계수가 Type-1 퍼지집합인 1차식을 사용한다. 또한 전반부는 가우시안 형태의 Type-2 멤버쉽 함수를 사용하며, 오류역전파 학습알고리즘을 사용하여 파라미터들을 최적화 한다. 또한 학습에 앞서 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 사용하여 최적 학습률을 찾아 모델의 학습능력을 보다 효율적으로 한다. 본 논문에서는 Type-1과 Type-2 FLS의 성능을 가스로 공정 데이터를 적용하여 두 모델의 성능을 비교하고 노이즈를 추가한 데이터를 이용하여 노이즈에 대한 성능도 비교 분석한다.
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지능형교통시스템 (Intelligent Transportation System: ITS) 은 도로 및 교통관리, 교통정보제공, 대중교통 및 화물차량의 운영 등 교통의 전 분야에 걸쳐 정보통신 기술, 센서 및 제어 기술을 접목함으로써 교통의 효율화와 물류비용의 절감을 목표로 하고 있다. 특히, 최근에는 전자 및 통신 기술 등 첨단기술을 활용하여 현행 교통체계를 첨단화하기 위한 노력이 빠르게 진행되고 있으며, ITS는 최근 위치정보의 폭넓은 보급과 유 무선통신기술의 발전에 따라 위치정보서비스, 텔레매틱스 서비스 등과의 결합을 통해 새로운 비즈니스 모델들을 탄생시키고 있다. 또한 기존에 중점적으로 추진되어 왔던 도로 및 차량 영역뿐만 아니라 ITS 아키텍처를 구성하는 다양한 하위 시스템들간의 통신 및 정보체계 표준화와 관계된 기술, 시스템, 서비스 등의 시장이 형성되기 시작하고 있다. 이중에서도 최근에는 이동통신기술의 발전과 복합단말의 발전을 통해 통합된 기능을 갖는 이동전화, PDA, 스마트단말 등의 개인단말 뿐만 아니라 도로와 차량내의 통신을 위한 차량탑재형 단말 등의 보급으로 단거리 무선통신기술과 스마트차드 기술을 이용한 자동요금징수시스템, 위치정보기술을 이용한 위치기반서비스, GPS를 이용하여 실시간 교통정보 서비스가 가능한 텔레매틱스 서비스 등은 본격적으로 시장을 형성해 나가고 있다. 이는 기존의 ITS 분야가 ETCS(Electric Toll Collection System), AVHS(Advanced Vehicle & Highway System), CVO(Commercial Vehicle Operation)등 교통 인프라에 초점을 맞추고 있었으나 그동안의 수익모델 부재 등으로 인해 사업자들의 적극적인 투자가 이루어지지 않아 ITS 시장 활성화에 어려움이 있어 왔다는 점을 고려해 볼 때 최근 위치정보를 이용한 사용자 서비스를 통해 민간 기업의 투자 참여와 일반 사용자들의 ITS 에 대한 관심이 매우 높아지고 있다는 점은 ITS 시장의 확대에 있어 매우 긍정적인 요인될 것으로 예상되고 있다. 본 논문에서는 이러한 ITS의 세계적인 개발 및 투자 추세, 국내의 추진 동향을 통해 살펴보고 이에 따른 국내 적용에 대한 시사점을 살펴보았다.
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기존의 유선 연결을 이용한 Hometheater System은 점차 다채널로 발전하는Sound Format의 지원에 따라 복잡한 Speaker 연결 구조를 가지게 되어 오히려 사용자의 불편함을 만들고 이에 따라 일부 Speaker만을 사용하거나, 전면에 모든 Speaker를 배치하여 사용함에 따라 다채널 Speaker의 이점을 활용하지 못하고 있다. 이에 따라 점차 Wireless 기반의 다채널 Speaker에 대한 요구가 증가하고 있는데 현재 Wireless 기반의 각 Speaker Unit에 Data를 전송하는 과정에서 전송 delay가 발생하고 이 문제로 인해 Wireless Speaker의 보급에 빠르게 이루어지지 못하고 있는 상태에다. 이에 따라 본 논문에서는 무선랜을 이용한 무선 홈씨어터 시스템 구현에서 문제가 되는 전송Delay에 대해 보정 알고리즘을 통한 개선 방법을 제안한다.
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이동 물체 탐지(Object Detection) 기법은 대부분의 감시 시스템에서 가장 초기 단계로서, 이후에 물체 추적(Object Tracking) 및 물체 식별(Object Classification) 등의 지능 알고리듬에 입력으로 사용된다. 따라서 물체의 윤곽의 변화 없이 최대한 정교하게 이동 물체 영역 맵을 생성하는 것이 물체 탐지의 가장 중요한 요소가 된다. 카메라가 고정되어 있는 경우에는 현재 들어오는 영상에 대한 확률적 배경 모델을 생성할 수 있지만, 팬틸트 카메라와 같이 영상의 좌표가 변하는 환경에서는 배경 모델도 계속 변하기 때문에 기존의 배경 모델을 그대로 사용할 수 없다. 본 논문에서는 팬틸트 카메라와 같이 동적인 카메라에서 이동 물체 탐지를 위해, 국소 특징점(Local Feature)를 통해 카메라의 움직임을 판단하여 연속되는 영상간의 변환 행렬(Transformation Matrix)를 구하고 하고, 확률적 배경 모델링을 통한 이동 물체 탐지 기법을 제안한다. 자제 촬영한 이동 카메라 실험영상을 통해서 이 알고리듬이 동적 배경에서도 매우 강인하게 동작하는 것을 검증하였다.
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LCD 디바이스는 그 동작원리와 전기-광학적 특성에 의해 CRT와는 다른 감마곡선 특성을 갖고 있다. 대부분의 LCD디스플레이 디바이스들의 감마곡선은 CRT와는 달리 일관성을 갖지 않을 뿐 더러 흑백계조입력을 기준으로 하는 감마보정을 위해 RED, GREEN, BLUE 입력값을 세부적으로 조정할 때 각 계조입력에 대한 상관색온도가 일정한 값을 갖지 않아 LCD의 특성에 대한 모델링과 보정에 어려움이 있다. 또한, 애플사의 맥머신 그리고 실리콘 그래픽스사의 시스템과 같이 소정의 감마값을 전제로 해당 시스템의 내부참조테이블(internal look-up table)이 설계되어 각기 다른 시스템감마를 가지는 장치들에 의해 인코딩되어진 영상출력신호의 경우, 동일한 시스템을 갖추거나 시스템감마에 대한 역감마특성을 가진 디스플레이장치가 아닌 환경에서는 원본영상에 대한 왜곡은 더욱 커질 수 있다. 특히, 낮은 흑백계조입력에서의 색온도의 경우, 파장에 따라 서로 다른 감쇄성능을 가진 일반적인 컬러필터의 특성에 의한 누설광(light leakage)에 의해 결정되며, 이로 인해 색온도가 특정한 객을 띄는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 LCD디스플레이의 감마곡선을 여러 가지 시스템감마에 대응할 수 있는 감마곡선예 일치시키고, 계조선형성을 동시에 개선하기 위하여 입력 디지털값과 삼자극치간 관계를 나타내는 여러 가지 컬러모델링 방법 중에서 PLCC(Piecewise Linear Interpolation assuming Constant Chromaticity coordinates)모델을 적용하고, 목표로 하는 감마곡선과 색온도를 만족하기 위한 새로운 입력값을 구한 후 이를 컬러참조테이블(color look-up table)예 적용하는 방법과 저계조에서의 색온도를 목표색온도에 근접시키는 방법을 제안한다.
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기존 영상감시 시스템의 물체 탐지 알고리즘은 주로 배경 모델링 기법을 기반으로 하고 있다. 이 기법은 차영상 기법보다는 성능이 뛰어나기는 하지만 여전히 정지 카메라에서만 활용이 가능하고, 주변 환경에 따라 알고리즘 상의 많은 임계값을 현재 상황에 맞춰 일일이 조절해 주어야 한다는 한계점이 있다. 따라서 이 논문에서는 배경모델링 기법을 사용하지 않고 입력되는 영상의 Color 정보를 이용하여 영상 내에 있는 여러 대상을 직접 판단하여 관심 있는 물체를 탐지하는 방법을 제안하고자 한다. 제안된 알고리즘은 먼저 현재의 영상을 하나의 물체로 추정되는 영역이 하나의 영역으로 구분되어지게 간단하게 분할해낸다 그리고 나누어진 영역마다 대표 Color 값을 계산하여 미리 학습된 데이터를 기준으로 Support Vector Domain Description (SVDD) 알고리즘을 사용하여 구별해내고 그 결과를 바탕으로 영역이 무엇인지를 판별해낸다. 이 방법은 정지되어 있는 카메라뿐만 아니라 움직이는 카메라 상에서도 사용되어질 수 있으며 알고리즘 상에서 사용되는 임계값의 종류가 적기 때문에 많은 상황에서 일반적으로 쓰일 수 있다.
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ERP(Enterprise Resource Planning) 및 그룹웨어 등의 전자적인 메일, 결재, 문서 관리 수단의 발달에도 불구하고 금융 및 산업계의 프린팅 수요는 매년 급증하고 있다[1]. 특히 근래의 프린터는 스캐닝, 복사, 프린팅 보안 시스템 등의 다양한 기능들이 융복합화 하면서 사무실에서의 문서 수요와 관리를 책임지는 시스템으로 진화하였다[2]. 다양한 문서 포맷에 대한 프린터의 직접 지원도 ubiquitous의 시나리오에 필수적인 아이템이 되어 가고 있다[2]. 이에 본 논문에서는 인터넷 공간에서 가장 널리 쓰이는 문서 포맷의 하나인 Adobe사 PDF(Portable Document Format) 문서 포맷을 중심으로 프린터에서 직접 문서 해독 및 이미지 처리와 렌더링을 수행하는 S/W 시스템에 대해 그 아키텍쳐와 구현 예를 보이고자 한다. 아울러 임베디드 시스템에서 direct printing S/W의 고려 사항에 대해 논하고자 한다.
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Moving object detection is a fundamental technique in visual surveillance. Robust technique to enhance performance of moving object detection is required for several bad conditions in real external circumtance. In case of sudden illumination change in outdoor condition, many objects are determined as moving object though they are not really moving, but just their illumination changes. This makes the detection result untrustworthy. In this paper, robust moving object detection to sudden illumination change using gaussian mixture background model and new texture information using background from the weighted sum of recent images is proposed.
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고품질, 고기능 오디오에 대한 대중적인 수요가 증대되고 있는데, 이는 첫째로 레코딩 기술의 발달, 둘째로 저장매체와 발달과 코딩기술의 발달에 의한 오디오 저장 데이터 량의 증가, 또한 디지털 출력회로에 의해 가능해진 저렴한 고음질 오디오 출력장치에 그 원인이 있다고 할 수 있다. 더구나, 발달된 디지털 신호처리 기술로 각종 필터의 구현, 음장제어, 3차원 사운드 효과 등이 가능해져서 시장에서의 수요를 견인하는 새로운 오디오 장치의 개발이 필요한 상황이다. 이러한 요구에 부응하여 디지털 음원들을 입력받아 임의의 필터링을 실행하고, 출력 유닛의 공간적, 음향적 특성을 상위제어기로부터 입력받아 전 신호경로 상에 디지털 신호처리 하여 출력신호를 생성하는 장치가 요구된다. 이는 단순히 청취만 가능했던 기존의 수동적이고 일방적인 오디오 서비스와 달리 청취자가 자신의 취향에 따라 음악을 들을 수 있는 능동적인 오디오 서비스가 가능해졌다.
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최근 네트워크 및 무선통신기술과 멀티미디어 서비스기술의 발달로 다양한 모바일용 멀티미디어 재생기가 널리 보급되고 있다. 특히 이러한 단말은 소형으로 휴대하기 편리하고 언제 어디서나 다양한 영상 및 음향을 편리하게 제공할 수 있다. 본 논문에서는 모바일용 멀티미디어 재생기를 효율적으로 설계하고 구현하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 모바일용 멀티미디어 재생기의 하드웨어는 다양한 형태의 멀티미디어 데이터에 대한 처리와 이를 실제로 비디오, 오디오, 데이터 신호로 변환하며 사용자에게 전달하는 역할을 수행한다. 또한, 모바일용 멀티미디어 재생기의 소프트웨어인 통합 미디어 재생기는 확장성을 갖는 구조와 플랫폼 독립성을 지향하도록 설계되었으며, 다양한 형태로 입력되는 멀티미디어의 복호 및 디스플레이를 관리하는 역할을 수행한다.
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탑뷰 기반 주자 지원 시스템 (Top-View Based Parking Assistance System)은 차량의 전자장치 기술과 영상 기반 제어 기술을 융합하여 운전자들의 판단 및 조작 실수로 인한 경제적 손실이나 운전자들의 주차에 대한 중압감을 해소한다. 본 논문에서는 이를 구현하기 위하여 차량의 전, 후 좌, 우 네 위치에 카메라를 장착하였고 각 카메라의 높이 초점 거리, 렌즈의 종류와 지면에 대한 각 등을 공식화하여 영강-지면 좌표 모델을 개발하였다. 이를 바탕으로 추출된 영상을 확대, 축소, 회전, 조합 등의 영상처리를 이용하여 차량의 위에서 내려다보는 것과 같은 영상을 생성하는 알고리즘을 제안하고 VC++을 이용하여 소프트웨어 어플리케이션으로 개발하였다.
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본 논문에서는 효율성 높은 차선 인식 및 장애물 검출을 위한 알고리즘을 제안한다. 입력된 영상을 배경영상과 도로 영상으로 나눈 후 도로영역에서 Hough 변환을 이용하여 차선을 검출 하도록 한다. 또한 자동차의 그림자와 같은 특징 정보를 활용하여 주행 중인 차량을 검출한다. 영상의 잡음을 최소화하기 위한 알고리즘을 적용하여 파선 인식률을 높일 수 있는 방법을 연구한다.
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다양한 방송 통신 인프라 확대와 이동형 미디어 단말의 급속한 증가를 통하여 멀티미디어 컨텐츠가 대중화 되었고, 유비쿼터스 시대로의 급속한 전환은 방송 통신 미디어 서비스 산업의 컨버전스화를 가속시키고 있다. 최근 방송 통신 네트워크를 연계하는 홈 네트워크의 보급과 방송 통신미디어를 통합하는 미디어 정보기기의 확산으로 가정 내외에서 방송과 통신 미디어 산업의 경계가 무너지고 있기 때문에 향후 미디어 서비스 산업의 발전은 사용자 입장에서 다양한 미디어 기기를 통해서 언제 어디서라도 원하는 미디어 컨텐츠를 서비스 받을 수 있는 컨텐츠 접의 용이성이 확보되어야 한다. 하지만, 지금까지의 미디어 서비스는 방송 컨텐츠, 인터넷 미디어 컨텐츠 그리고 정보기기용 컨텐츠 통의 미디어들이 서로 다른 미디어 포맷, 전송 그리고 서비스 방식 측면에서 상호 호환성을 확보하지 못하고 있다. 따라서, 방송 통신 미디어 컨텐츠의 호환성, 미디어 컨텐츠의 접근 용이성, 미디인 컨텐츠 분배의 적응성 및 안전성 등을 제공할 수 있는 미디어 서비스 기술의 개발이 절실히 요구되고 있다. 이에, 본 논문에서는 다양한 환경에서의 멀티미디어 서비스에 대한 정보를 메타데이터를 이용하여 데이터베이스화하고, SOAP을 이용한 멀티미디어 서비스 정보의 등록, 리스트 검색 및 상세 정보 검색이 가능한 멀티미디어 서비스 레지스트리를 설계하고 구현하였다.
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본 논문은 큰 구조물의 3파인 영상 재구성을 위해서 획득한 2차원 영상에서 특징점을 찾아 선으로 조합한 후 선 길이 정보를 추출하는 방법을 제안한다. 거대한 구조물의 외곽선 길이 정보 추출을 위해서는 광각 카메라에 의한 영상을 획득한다. 영상에서의 외곽선들은 모델의 기울어진 정보와 형태, 모델의 크기 등을 결정하게 되는데 광각카메라 사용에 의하여 배럴왜곡, 원근투영왜곡 등이 발생한다. 외곽선 정보 추출의 순서는 먼저모델의 2차원영상을 획득하고 이로부터 왜곡이 보정된 그레이영상을 획득한다. 이 그레이영상에서 잡음을 제거하고 특징점을 찾기 위하여 SUSAN 알고리즘을 사용한다. SUSAN알고리즘 기법은 적은 계산량과 잡음에 매우 강한 장점이 있어서 영상에서의 특징점을 얻기 위한 효과적인 기법이다. 특징점을 3차원 벡터공간에서 맵핑시킨 후 X, Y, Z 좌표축으로 점과 선으로 나타내고 시작점과 끝점의 좌표를 이용하여 벡터 길이를 얻는다. 이러한 벡터 데이터와 3차원 영상 재구성을 위한 라이브러리인 OpenGL을 사용하여 3차원 공간에 거대한 구조물들을 재구성하는 소프트웨어를 개발하였다.
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본 논문에서는 효율적인 2-D FIR 노치필터 디자인 방법을 제안한다. 주파수대역에서 bandstop 필터 형태를 보이는 Zolotarev 다항식을 Chebyshev 다항식으로 확장 적용한 1-D dc 노치필터의 설계 방법, 주파수 이동, 그리고 임펄스 응답의 2-D 선형 컴볼루션을 이용하여 효율적인 2-D FIR 노치 필터설계 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여, 설계된 2-D 노치필터 특성을 검증한다.
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논문에서는 비전센서로 전방도로영상을 획득하여 차선인식과 정을 거쳐 자율주행에 필요한 도로정보를 추출하고 사고를 방지할 수 있게 경보음을 발생하는 기법을 제시한다. 비전을 통해 입력되는 정보중 직선도로나 곡선도로의 외곽에 해당하는 백색 선만을 인식하는 알고리즘이 필요하다. 이러한 알고리즘을 수행하기 위해서는 많은 계산량이 필요로 하기 때문에 실시간의 자율주행 시스템에의 적용은 제약이 수반된다. 본 논문은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 세선화 영역 및 차선이탈경보시스템(LDWS) 알고리즘을 제시한다.
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본 논문은 멀티채널 오디오 신호를 두 채널의 다운믹스신호와 서브밴드별로 추출된 부가 정보로 표현하는 파라메트릭 멀티채널 압축 방식에 관한 연구이다. 기존의 파라메트릭 멀티채널 방식에서 사용하는 부가 정보로는 ICLD, ICC, OPD, IPD 등이 있다. 본 논문에서는 부가 정보로서 phase관련 파라미터를 사용하지 않고, 채널간의 level difference에 상응하는 파라미터와 새로 제안한 diffuseness 계수를 사용하여 우수한 압축 성능을 보이는 파라메트릭 멀티채널 코딩 방식을 제안하고, 그 성능을 기존 방법과 비교하고자한다.
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이 논문은 차선의 경계가 있는 도로에서 촬영된 흑백영상에서 차선에 관한 정보를 찾아 검출하는 알고리즘을 제안한다. 영강을 블록 단위로 나누고 직선회귀모형(Linear Regression Analysis)을 사용하여 기울기와 y절편(intercept)을 구한다. 검출된 에지의 위치정보를 블록을 이용하여 다음 프레임에 보내고, 다음 프레임에서 에지의 위지정보와 y절편, 기울기를 이용해 계속 추적해 가는 방법을 통하여 검출의 정확도를 높이고자 하였다.
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The most popular speech feature used in speech recognition today is the Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCC) algorithm, which could reflect the perception characteristics of the human ear more accurately than other parameters. This paper adopts MFCC and its first order difference, which could reflect the dynamic character of speech signal, as synthetical parametric representation. Furthermore, we quote Dynamic Time Warping (DTW) algorithm to search match paths in the pattern recognition process. We use the software "GoldWave" to record English digitals in the lab environments and the simulation results indicate the algorithm has higher recognition accuracy than others using LPCC, etc. as character parameters in the experiment for Digital Isolated Word Recognition (DIWR) system.
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In this paper, we propose a face hallucination method based on example-learning. The traditional approach based on example-learning requires alignment of face images. In the proposed method, facial images are segmented into patches and the weights are computed to represent input low resolution facial images into weighted sum of low resolution example images. High resolution facial images are hallucinated by combining the weight vectors with the corresponding high resolution patches in the training set. Experimental results show that the proposed method produces more reliable results of face hallucination than the ones by the traditional approach based on example-learning.
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본 논문에서는 검사 및 측정용 비젼 시스템에서 카메라와 평면거울을 이용하여 영상을 촬영할 패 발생하는 왜곡의 보정 방법을 제안한다. 빛이 거울과 카메라 사이를 통과할 때 거울 위치의 틀어짐으로 인하여 직진성을 보장받기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 왜곡 영상에 대한 모델을 구하고 이를 해결하는 방법을 제시한다. 거울의 위치의 틀어짐은 영상 촬영시 일그러진 사각형 형태로 왜곡이 나타난다. 이 특성을 이용하여 사각형 형태의 실험 대상체를 생성하여 이를 촬영하고 왜곡의 정도를 측정하여 평면거울의 보상값을 구한다. 이 방법으로 평면거울의 자세를 보정하여 왜곡되지 않은 영상을 얻을 수 있다.
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광섬유를 이용한 광스위치 연결작업에 있어서 페룰(Ferrule)면의 가공정도는 광커넥터 작업의 성패를 자우하는 매우 중요한 요소이다. 종래의 방법에서는 페룰면을 육안 검사나 현미경을 통한 확대 검사등의 방법을 사용하였고 자동화 검사의 경우도 절대적인 평탄도나 진원도를 나타내는 절대적인 값을 제시하고 있지 못한 단점이 있다. 이를 보완하기 위하여 카메라 입력단에 사각형의 기하 구조를 설치하고 이를 기준으로 영상을 전면에서 본 영상으로 변환하여 페룰면의 가공정도를 나타내주는 변수를 추출하는 새로운 방법을 제안하였다. 또한 실제 구현을 통하여 알고리즘의 강인성을 증명하였다.
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The materials are measured and analyzed by the UTM combined with a contact type extensometer so as to analyze the characteristics such as strain-stress curve. However, the JIG and Fixture utilized in the UTM according to the standard [ASTM] can not only scratch the specimens but also have a serious distort on test result by the weight of the ZIG itself. In this paper we propose a moncular vision based visual extensometer [VE] securing the measuring accuracy using a new cross correlation in detecting the two feature points previously marked on the specimen from two successive images, and verify the usefulness of this VE through a real experiment on the UTM.
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본 논문에서는 GPU를 이용한 고속 보간법 개발방법에 대해 제안한다. GPU는 흔히 그래픽 연산에 사용되지만 최근에는 GPGPH가 각광을 받고 있다. 특히 NVIDIA에서 발표한 CUDA를 이용하면 GPU를 쉽게 접근하여 프로세싱 할 수 있어 많은 분야에서 GPU를 활용하고 있다. 본 논문에서는 실제 CUDA를 이용하여 여러 가지 보간법에 대한 알고리즘을 구현하여 CUDA의 성능을 확인하였다. CPU에서 구현한 알고리즘과 CUDA를 이용한 알고리즘을 비교했을 때 메모리 할당 및 전송부분을 제외한 수순 프로세싱 시간을 보면 CPU에서 훨씬 좋은 성능을 나타내었고, 메모리 할당 및 전송을 고려했을 때 작은 사이즈 영상에서는 오히려 역효과가 나타났고, 대용량 영상에서는 좋은 성능을 나타냄을 확인하였다.
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본 논문은 21GHz 대역의 위성방송 서비스의 품질을 보장하기 위하여 스케일러블 위성 방송 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 비디오 스트림을 기본 계층과 향상 계층의 두 계층으로 분할하여 Ku 대역과 Ka 대역으로 각각 나누어 전송한다. 이에 스케일러블 위성방송 시스템은 강우로 인하여 Ka 대역의 채널을 사용할 수 없을 때에도 기본 계층의 스트림을 사용하여 기본적인 품질을 유지할 수 있다. 본 논문에서는 H.264/SVC를 적용하여 스케일러블 위성방송 시스템을 구현하였고, 이의 동작을 검증하기 위하여 Bartlett-Lewis Pulse 모델을 사용하여 강우 감쇠를 시뮬레이션 하였다.
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DVD/BD 및 HDTV의 보급으로 인해 다수의 오디오 컨텐츠들이 멀티채널(5.1채널 이상) 형식으로 제작되고 있다. 오디오 정보를 담고 있는 물리적인 채널의 수가 증가하면, 이에 따라 정보량도 선형적으로 증가하게 된다. 선형적으로 증가된 정보를 기존의 오디오 코덱을 이용해 큰 압축할 경우, 압축에 필요한 비트레이트의 선형적인 증가를 피할 수 없다. 최근 채널 수 증가로 야기되는 비트레이트의 증가를 최소화하고 효율적으로 멀티채널 오디오 신호를 압축할 수 있는 방법으로 MPEG surround와 같은 파라메트릭 멀티채널 오디오 코딩 방식이 제안되었다. 파라메트릭 멀티채널 오디오 코딩 방식의 경우, 멀티채널 오디오 신호를 채널 수가 감소된 다운믹스 신호와 다운믹스 신호로부터 다시 멀티채널 오디오 업믹스 하는데 필요한 파라미터로 표현하는 방식이다. 따라서 다운믹스 방식 및 업믹스에 필요한 파라미터에 따라 업믹스된 멀티채널 오디오 신호의 품질이 달라진다. 본 논문에서는 MPEG surround에서 사용하고 있는 기존의 ITU-R 다운믹스 방식의 문제점을 실제 멀티채널 오디오 신호의 사례를 통해 제시하고 이 문제점을 해결하기 위한 새로운 다운믹스 방식과 파라미터를 제안하고자 한다.
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본 논문에서는 제한적인 자원이 할당된 모바일 환경에서 블록기반의 압축방식을 사용하여 영상을 복원할 때에 나타나는 블록화 연상을 제거하기 위해 효율적인 실시간 후처리 기법을 제안한다. 제안하는 후처리 기법은 영상에 존재하는 블록화 현상으로 인해 나타나는 다양한 인공물에 대해 디블록킹 필터링와 방향성 필터링를 적용하여 효율적으로 블록화 현상을 제거한다. 후처리 과정 중 영상에 존재하는 고유의 고주파 성분과 인공물로 인한 고주파 성분을 구분하여, 필더링 과정으로 고유의 고주파 성분이 함께 제거되지 않도록 보호해준다. 다양한 영상을 통해 본 논문에서 제안한 후처리 기법과 기존에 알려진 후처리 기법들을 비교하는 실험을 하였고, 도출된 실험 결과를 객관적인 지표로 제시하여 제안하는 기법의 우수함을 입증하였다.
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본 논문에서는 추적하고자 하는 관심객체를 일정한 크기의 블록으로 나누어 각 블록이 독립적으로 추적을 수행한다. 나누어진 각 블록들은 NCC(Normalized Cross Correlation)를 사용하여 통계적인 특성을 고려하여 움직임을 추정한다. 추정된 블록들의 움직임 벡터 중 평한 벡터보다 일정 값 이상 큰 블록은 관심객체 움직임 벡터 추정 시 제외시킴으로써 잘못된 추정으로 인한 에러를 줄인다. 선택된 블록들의 추정 에러값에 따라 추정값이 높은 블록의 움직임 벡터는 높은 가중치를 적용하고 추정값이 낮은 블록의 움직임 벡터는 낮은 가중치를 적용하여 추적 신뢰도를 높였다. 실험결과, 제안된 알고리즘은 강건한 실시간 추적이 가능함을 보여준다.
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본 논문의 목표는 개인용 리치미디어 플레이어에 대한 연구이다. 개인용 리치미디어 플레이어는 아날로그 지상파, 케이블 방송, DVD VCR등과 같은 미디어로부터 아날로그 컨텐츠를 받아 H.264 Encoder를 상용하여 디지털화하여 유무선 인터넷을 통해 개인에게 직접 재전송 해 주는 플랫폼이다. 전 세계적으로 아날로그 방송을 디지털 방송으로 전환하고 있으나, 아날로그 방송을 시청하는 사람들은 상당히 많다. 대부분의 시청자들은 집에서 TV를 통해 프로그램을 시청하고 있다. 광대역 인터넷이 일반화 되면서 많은 사람들이 인터넷상에서 UCC나 VOD서비스 같은 멀티미디어 서비스를 이용하고있다. 하지만, 이러한 서비스들은 실시간으로 방송되는 프로그램을 서비스해주지는 못하고있다. 본 논문에서 개발한 개인형 리치미디어 플레이어는 실시간 방송 프로그램을 H.264로 인코딩하여 시청자가 인터넷에 접속할 수 있는 곳이면 어디든지 인터넷상으로 방송 프로그램은 즐길 수 있다. 본 논문에서 개발한 플랫폼은 ARM CORE와 H.264 Encoder를 사용하여 실시간으로 방송 컨텐츠를 인코딩하여 RTP, RTSP Protocol을 이용하여 유무선으로 전송하게 된다. 운영체제는 uClinux 26이고 Streaming Server는 실시간으로 네트워크 상황을 인지하여 다이나믹하게 전송 레이트를 조절함으로써 QoS를 구현하고 있다.
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로봇산업과 정밀기계산업을 포함한 많은 산입현장에서 서보모터를 이용한 기기 및 응용제품들이 다양하게 활용되고 있다. 이때 현장의 특성에 맞는 제어 시스템의 개발을 위해서나 사용 현장에서의 모터 동작 모니터링을 위해 제어가 편리한 사용자 친화적인 모니터링 시스템을 활용 한다면 업무 효율을 향상 시킬 수 잇다. 본 논문에서 개발한 DC모터 제어 및 모니터링 시스템은 임베디드 시스템을 기반으로 설계되었다. 이 시스템은 Intel PXA255 CPU를 장착하고 리눅스를 OS로 사용하였으며, 블루투스를 이용한 무선통신으로 모터 드라이버와 모니터링 및 제어에 필요한 데이터를 주고 받는다. 또한, 사용자 친화적인 GUI(Graphical User Interface)로 구성되어 조작 및 관리가 편리하다. 임베디드 기기의 특성상 시스템의 규모가 작고 무선 통신이 가능한 블루투스를 사용하였기 때문에 휴대성과 이동성이 뛰어나다는 장점이 있다. 이는 업무 효율의 향상을 기대할 수 있게 한다.
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본 논문에서는 임베디드 리눅스와 uCOS-2 간 소스코드 변환에 대한 연구를 위해 API 정변환/역변환기(API 변환기)를 이용하여 두 RTOS 간 소스코드 변환을 실험한다. API 변환기는 임베디드 소프트웨어의 개발을 돕기 위해 개발된 프로그램으로서, 정변환과 역변환 기능을 이용하여 이종 RTOS 간 소스코드를 자동으로 상호 변환한다. 정변환이란 중간형태의 C-코드인 CIC 파일에서 특정 RTOS를 위한 C-코드로 변환하는 것을 의미한다. 반대로 역변환은 특정 RTOS를 위한 C-코드로부터 CIC 파일로 변환하는 것을 가리킨다. 본 논문의 실험에서는 임베디드 리눅스와 uCOS-2의 동기화 소스코드 예제를 API 변환기를 이용하여 상호 변환해본다. 그리고 변환된 소스코드의 정상동작 여부를 확인하기 위해 각각의 타깃보드 위에 소스코드를 포팅한다.
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기존 상용의 스펙트럼 분석기를 이용한 EMI 분석장비들은 고정도의 측정결과를 내고 있으나 1차 검교정기관에서 주로 사용되고 있다. EMI가 환경문제의 일환으로 간주되면서 전자제품을 생산하는 업체의 생산라인마다 EMI분석 장치의 보급은 오실로 스코프와 같이 보편적인 장비로 사용해야하는 시점에 와 있다. 본 논문에서는 WIN CE를 이용한 EMI분석용 범용 Embedded System Platform의 개발은 물론 이를 산업용 제어기로의 적용할수 있는 임베디드 시스템에 관한 것이다. 특히 본 연구에서는 WIN CE기반의 임베디드 시스템 플레폼과 ATMEGA128을 Sub Mode로 하는 범용 제어 모듈의 소프트웨어 및 하드웨어 구조를 제안한다.
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In this paper, a steering feel simulator is designed and implemented using a steering wheel with a rotation angle sensor, torque sensor, and an ac motor for the generation of the required torque. The controller in the simulator consists of a 16-bit micro-controller, a D/A converter and A/D converters. The main objective of the controller is to perform torque control where the reference torque is calculated from the torque map for both the vehicle velocity and the wheel sensor cutout. It is shown via the experimentation using the proposed simulator that the simulator output performance can be easily understood for the variation of vehicle parameters or controller parameters.
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FPD(Fiat Panel Display) 반송 장치의 특성상 주기적인 Maintenance가 어려우며 단 하나의 Unit의 고장 발생으로도 치명적인 Loss를 유발함으로 사후 대응이 아닌 사전진단을 통한 예방 모듈을 개발하고자함.
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In this paper, we present performance comparison of two methods to localize multiple robots. One is extended Kalman filter and the other is constraint propagation technique. Extended Kalman filter is conventional probabilistic method which gives the sub-optimal estimation rather than guarantee any boundary for true position of robot. In case of constraint propagation, it can give a boundary containing true robot position value. Especially, we deal with cooperative localization problem in outdoor environment for multiple robots equipped with GPS, gyro meter, wheel encoder. In simulation results, we present strength and weakness for localization methods based on extend Kalman filter and constraint propagation technique.
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서비스 로봇은 인간과 상호 교감을 하기 때문에 감성기반 인터렉션을 가지고 있어야 한다. 그리고 로봇이 인지하는 상황과 환경이 같을지라도 감정 기반 행동 결정 모델의 출력이 달라질수 있도록 한다. 이는 설계하고자 하는 감정 기반 행동 결정 모델의 특성을 변화함으써 해결하고자 하며, 감정 모델의 특성은 성격을 의미한다. 따라서 사람과 같이 성격을 달리함으로써 로봇이 감정을 느끼고 이에 따른 반응을 행동으로 옮길 때, 성격을 반영한 결과를 보이게 된다. 본 논문에서 제안하는 감정 엔진 모델은 reaction dynamics와 internal dynamics, emotional dynamics, behavior dynamics, 성격 등의 다섯 가지 요소로 구성되어 있다. 모든 dynamics는 성격에 영향을 받아 결과를 출력한다. 실험을 위하여 시뮬레이터를 구현하여 성능을 검증하고, 실제 로봇에 적용하기 위하여 3D 캐릭터기반의 헤드 로봇 시스템을 사용하였다.
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로봇과 상호 작용하기 위한 수단으로 손동작 인식 시스템이 많이 사용되고 있으며, 본 논문에서는 손에 부가적인 장치를 장착하지 않은 상태에서 영상 처리를 이용하여 손동작을 인식하는 시스템을 구현하였다. 먼저 로봇은 영상 입력 장치로써 웹캠을 사용하고, 손 영상을 스킨 컬러를 바탕으로 영상 처리를 하여 추출해내고, 그 이미지를 분석하여 그 모양이 가위인지 바위인지 보인지 인식한다. 가위 바위 보 게임을 위하여 로봇이 손동작을 표현할 수 있도록 손가락이 네 개인 손을 설계 및 구현하였다. 이때, 기존의 와이어 방식이 아닌 제어를 이용한 손가락을 설계하였고, 각각의 손가락이 독립적으로 제어될 수 있기 때문에 가위 바위 보의 손동작을 표현할 수 있다. 그리고 음성 인식을 이용하여 사람과 동시에 가위 바위 보 중 하나를 결정한 후 표현하기 때문에 가위 바위 보 게임이 가능하다. 뿐만 아니라 로봇이 승패도 알 수 있다.
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최근 음성인식률이 영어를 기준으로 97% 이상 높아짐에 따라 음성 인식을 사용한 여러서비스들이 등장하고 있다. 지능 로봇도 예외가 아니어서 많은 서비스 로봇, 지능형 로봇에 음성 인식 기술이 적용되고 있다. 본 논문에서는 수많은 음성 인식 기술 중에서 로봇 시스템에 맞는 시스템을 선택하고, 이를 효율적으로 운용할 수 있는 방법을 제시한다. 또한 직접 지능형 서비스 로봇을 만들면서 음성 인식이 로봇에서 얼마나 중요한 위치를 차지하고 있는지를 확인하였으며 단순한 단어, 문장을 인식하는 것에 그치는 것이 아니라 향후 대화를 통해 사람과 로봇의 커뮤니케이션이 가능한 시스템을 제시한다.
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A real-time path planning of mobile robots is a broad topic, covering a large spectrum of different technologies and applications. Briefly a path planning is designated moving technique from current pose to desired pose. It is remarkably easy to handle for human, not for robot. It is difficult that a robot recognizes surround to get a current pose and to avoid an obstacles. In this paper covers kinematics, path planning for efficient movements of a mobile robot. Kinematics of mobile robot which is suggested in this paper is exploited to create reliable and suitable motions. In addition, Gradient method is a algorithm which can guarantee for real-time path planning.
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A real-time face tracking is a broad topic, covering a large spectrum of technologies and applications. Briefly face tracking is a kind of tracing technique which follows human face in any directions. It needs some algorithms such as human face detection and motion controller to track face. Moreover, both processing time and calculation time are the most important factors that influence to drive tracking system. In this paper, two algorithms are used to find human face: earn-shift algorithm and face detection algorithm using OpenCV. Fuzzy controller is utilized to move pan-tilt camera system which can move four directions along to x-y axis.
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BLDC 모터는 DC모터에 비하여 부피대 출력이 크고 고장이 거의 없기 때문에 로봇과 같은 다수의 모터가 사용되는 분야에 사용이 급증하고 있다. 또한 다수의 모터를 효율적으로 제어하기 위하여 통신 기능을 갖춘 모터 제어가 필수적으로 요구되어지고 있었다. 본 연구에서는 CAN20B 통신으로 제어가 가능하도록 모터제어기와 통신 인터페이스 제어보드를 구성하고 PC에서 USB포트를 이용하여 제어가능 하도록 통신 프로그램을 개발하여 전체적인 시스템을 구성하였다. BLDC모터 제어기는 TMS320F2801을 이용하여 최소의 크기로 고성능 제어기를 구성하였으며 전류 제어와 속도제어가 가능하도록 하였다. 통신 인터페이스는 CNA통신 기능이 내장된 마이크로프로세서를 이용하여 PC와 여러 대의 모터제어기 사이에 연결되어진다. PC프로그램은 모터드라이버의 모든 파라미터를 설정, 변경할 수 있으며 지령 값과 실제 값을 시각적으로 확인할 수 있도록 그래픽 화면을 제공하도록 하였다. 이러한 연구 결과는 휴머노이드 로봇, 서비스 로봇 등과 같이 소형의 모터제어기가 필요하고 최소의 배선으로 효율적인 제어가 필요한 분야에 적용될 수 있다.
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2008년 현재 우리나라는 10%의 인구가 60세 이상인 이른바 고령사회에 접어들었다. 노인 인구의 증가로 인해 노인이 여가생활 또는 일반생활을 보조하기 위한 보행 보조기에 대한 관심이 증가되고 있다. 대부분 동력이 없는 보행보조기를 사용하고 있으며 이러한 기구는 경사로 공간 또는 힘이 약한 노인들에게 취약성을 가지고 있다. 이에 동력형 보행보조로봇에 관심이 증가하고 있다. 동력형 보행보조로봇 역시 경사로에 있어서 편리성과 안전성을 높이기 위한 연구가 필요한 실정이다. 이에 본 논문에서는 보행보조로봇이 경사로에 진입 하였을 경우 기울어진 경사로의 정도를 인식하여 모터를 제어 한다. TILT 센서를 이용하여 기울이짐 정도를 측정 하였고, 또한 로봇의 전류 실시간으로 체크하여 로봇의 안전성을 향상 하였다. 제어 시스템 구성은 사용자의 보행의지를 파악하기위해 FSR 센서를 부착하여 조향장치로 사용하였으며, 경사로를 인식하기 위해 Liquid 타입의 TILT 센서를 사용하였으며, 모션 제어를 위해 DSP를 사용하였다. 본 제어 시스템을 보조보행로봇에 적용하였을 때, 보행보조로봇이 오르막 경사로에 진입시 기존보다 힘을 적게 사용하여 경사로를 진행하였으며, 경사로에서 브레이크 작동속도가 향상 되었다. 또한 내리막 경사로에서는 모터의 힘을 적게 사용하고 중력의 힘을 사용하여 이를 통해 전류의 소비량을 개선 하였다.
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로봇의 현재 위지 추적은 무인 로봇 자동 항법시스템의 중요 기술로 센서 데이터로부터 로봇의 위치를 결정하고 환경맵을 구성하는 것이다. 기존 방법으로는 초음파, 레이저 등의 거리 측정 센서를 이용해 로봇의 전역 위치를 찾는 방법과 스테레오 비전을 통한 방법이 개발되었다. 거리 측정 센서만으로 로봇위치 추적 알고리즘은 계산량이 감소하고 비용이 적게 들지만 센서오차율 및 환경장애에 따른 오류가 크다. 이에 반해 스테레오 비전 시스템은 3차원 공간영역을 정확히 측정할 수 있지만 계산량이 많아 고사양의 시스템을 요구하고 알고리즘 구현에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 단일 카메라 영상과 PSD(position sensitive device) 센서를 사용하여 로봇의 현재 위치를 추적하고 환경맵을 구성하여 자율이동이 가능한 시스템을 제안한다.
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GA(Genetic Algorithm)는 NP-Complete 도메인이나 NP-Hard 도메인 내의 문제들에 대해서 최적의 해를 찾기 위해서 많이 사용되어 지는 진화 컴퓨팅 방법 중 하나이다. 모바일 로봇 기술 중 경로계획은 NP-Complete 도메인 영역의 문제 중 하나로 이를 해결하기 위해서 Dijkstra 등의 그래프 이론을 이용한 연구가 많이 연구되었고 최근에는 GA등 진화 컴퓨팅 기법을 이용하여 최적의 경로를 찾는 연구가 많이 수행되고 있다. 그러나 모바일 로봇이 처리해야 될 공간 정보 크기가 증가함에 따라 기존 GA의 개체의 크기가 증가되어 게산 복잡도가 높아져 시간 지연등의 문제가 발생할 수 있다. 이는 모바일 로봇의 잠재적 오류로 발생될 수 있다. 공간 정보에는 동적이 장애물들이 예측 불허하게 나타 날 수 있는데 이것은 전역 경로 계획을 수립할 때 또한 반영되어야 된다. 본 논문에서는 k-means 클러스터링 기법을 이용하여 장애물 밀집도 및 거리 정보를 기반으로 공간정보를 k개의 군집 공간으로 재분류하여 이를 기반으로 N*M개의 그리드 개체 집단을 생성하여 최적 경로계획을 수립하는 GA를 제시한다.
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본 논문에서는 고층건물의 철골 구조물의 자동화된 볼트 체결을 위해 볼팅로봇에 장착된 카메라에 의한 영상정보를 처리하여 볼트 구멍을 인식하고 제어시스템에게 볼트 구멍의 위치를 알려주는 시스템을 제안한다. 볼팅로봇 전면에 설치된 광각 카메라를 이용하여 목표물까지 이동하고 로봇의 팔에 장착된 소형 카메라로 볼트 구멍을 인식하는 알고리즘을 제안하고 실제 볼팅로봇에 적용하여 그 성능을 평가하였으며 이는 볼팅로봇의 성능향상에 기여할 것이다.
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본 논문은 원자력 발전소내의 기기들 중 원자로 내부 기기의 초음파 비파괴 검사를 위한 로봇의 위치 제어를 위한 방법을 설명하였다. 기존에는 레일과 같은 보조 시설물을 설치하여 검사를 하는 것이 일반적이었다. 본 논문에서는 이러한 보조 시설물 없이 카메라 영상에 의한 위치제어에 관하여 기술하였다. 여러 가지 방법 중에 정합 필터를 이용하여 로봇의 현재위치를 추정하는 방법을 사용하였다. 본 논문에서 제안된 방법을 실험한 결과 로롯의 제어를 위한 샘플링 타임은 100msec 정도로 일반석인 로봇의 제어 주기로 사용하기에는 다소 길었다. 이를 해결하기 위하여 정합필터를 병렬 계산을 이용하여 계산하도록 하고 이를 병렬언어로 널리 사용되고 있는 MPI(Message Passing Interface) 언어로 구현하였다. 다수의 컴퓨터와 이더넷을 이용할 수 있으며 최근 일반화되고 있는 멀티코어 CPU도 응용이 가능하였다.
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본 논문에서는 P3-DX 모바일 로봇과 영상처리 시스템을 이용하여 비주얼 서보잉 시스템을 개발하였다. P2Arm 다이나믹을 이용해서 비주얼 서보잉을 위한 로봇 팔 제어를 연구하였고, 로봇을 제어하는 데 있어 보다 효율성과 정확성을 높이기 위해 Kalman 필터 알고리즘을 제안하였다. 비주얼 서보잉에 필수적인 영상정보를 얻기 위해 5자유도 P2Arm에 CCD카메라를 부착하였으며 그 영상정보를 바탕으로 P2Arm을 비롯하여 전체 로봇의 구동을 제어하는 시스템을 개발하였다. 본 논문에서는 P3-DX의 전체적인 구조와 P2Arm의 기구학적인 해석을 논하였고 물체 인식을 위한 영상처리 과정 및 제어알고리즘을 기술하였다. 또한 몇 가지 실험을 통해 본 시스템의 효율성을 검증하였다.
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지능 로봇은 표현 가능한 사물, 공간을 모델링하기 위해 주변 환경을 인지하고, 자신이 수행할 수 있는 행동을 결합하여 임무를 수행하게 된다. 이를 위해 온톨로지를 사용하여 사물, 공간, 상황 및 행동을 표현하고 특정 임무 수행을 위한 자바 기반 Rule을 통해 다양한 추론 방법을 제공하는 로봇 지식 체계를 사용하였다. 사용된 로봇 지식 체계는 생성되는 인스턴스가 자료의 클래스와 속성 값이 일관성 있고 다른 자료와 모순되지 않음을 보장해 준다. 이러한 로봇 지식 체계를 효율적으로 사용하기 위해서는 완전한 온톨로지 인스턴스의 생성이 밑받침 되어야 한다. 하지만 실제 환경에서 로봇이 Vision Sensor를 통해 사물을 인식할 때 False Positive False Negative와 같은 인식 오류를 발생시키는 문제점이 있다. 이를 보완 하기 위해 본 논문에서는 물체와 물체간의 Spatial Relation, Temporal Relation과 각 물체마다의 인식률 및 속성을 고려하여 물체 인식 오류에서도 안정적으로 인스턴스 관리를 가능하게 하는 Rule 기반의 일식오류 검출 필터를 제안한다.
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네트워크 기반의 씬 클라이언트 로봇은 내장된 리소스가 부족하지만 네트워크를 통해 이를 극복하려는 로봇이다. 씬 클라이언트 로봇에는 부족한 내장 리소스를 네트워크를 통해 효과적으로 운영하기 위한 디바이스 맵 프로토콜과 로봇 제어 및 개발 플랫폼으로써 로보이드 스튜디오가 제안되어 있다. 현재 로보이드 스튜디오는 공개 소프트웨어 방식으로 다양한 로봇을 지원하지만, 아직은 실제 지원되는 로봇의 종류가 부족하다. 따라서 새로운 로봇에 대한 이식 지원 방법과 다양한 이식 환경 속에서 문제점을 찾아 해결해야 한다. 우리는 첫 번째로 씬 클라이언트 로봇보다는 내장 리소스가 풍부하며, 광범위한 사용자층을 갖고 있는 LEGO NXT를 선택하여 로보이드 스튜디오 운영 및 개발 환경의 이식 절차를 제안하고, 로보이드 스튜디오 프레임워크가 제공하는 네트워크 기반 로봇 제어 기술의 성능을 검증한다.
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본 논문에서는 GPS, Bleutooth 모듈을 사용하여 이동로봇의 군집이동에 관한 연구를 다루었다. 로봇 통신 모델로는 특정한 수신자가 정보를 받을 것을 기대하지 않고 통신가능 범위 안으로 들어왔을 때 상대방에게 정보를 보내는 방법인 사인보드 모델을 선택하였다. 군집간 제어를 위한 총 3대의 실외 이동을 로봇제작과 로봇의 좌표인식, 방향을 찾기 위해 GPS수신 모들과 Bluetooth 송 수신기를 사용하였다. 실험에 쓰인 모든 이동용 로봇에 GPS수신기와 Bluetooth 송 수신기를 장착하였고, GPS수신기로부터 받은 Master-이동로봇의 위치좌표를 Bluetroth 통신 영역 내에 있는 모든 이동로봇에게 송신을 한다. 각 Slave-이동로봇을 Master-이동로봇으로부터 받은 위치 좌표로 로봇간의 거리와 방향을 계산하며 이를 토대로 군집 로봇의 이동 알고리즘을 구현하였다. 본 논문에서는 군집간 제어를 위해 군집 로봇 시스템을 제작하였으며 상대적인 위치, 거리 유지, 진행방향을 계산한다. Master-이동로봇과 Slave-이동로봇 간의 1:N 실시간 통신과 일정거리를 유지함으로써 군집간 제어를 하였다.
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자율이동로봇의 기구학 및 동력학 모델을 통해 로봇의 특성을 고려하여 목표점까지 이동시간이 최소화 되는 경로 생성 방법을 제안한다. 본 논문에서는 초기 전역 경로를 골격선 그래프와 딕스트라알고리즘으로 설정하고, 로봇 기구학 및 동력학 제악조건을 고려하여 동적 프로그래밍으로 경로를 개선한다. 개선된 경로는 자율이동로봇이 이동하는데 걸리는 시간을 단축한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법의 성능을 검증한다.
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본 논문은 GPS를 이용한 무인 비행체의 자율비행에 관한 연구를 다루었다. 비행체의 종류는 크게 고정익기와 회전익기로 나뉘는데 본 연구에서는 회전익기의 형태를 가진 Quarter Vehicle을 사용하였다. Quarter Vehicle은 4개의 프로펠러에 의한 양력과 회전 반발력으로 비행을 한다. 이때의 양력은 수평면에 대해 수직으로 추력을 발생시키므로 다른 비행체보다 불안정하며 이를 안정하게 제어하기 위해 관성 센서를 적용하여 균형을 유지한다. 본 연구에서는 UAV의 자세와 균형을 안정적으로 유지하기 위해 관성센서를 적용하였으며 GPS를 활용하여 독립적인 자율비행이 가능하도록 하였다. 정확한 위치정보를 제공하는 GPS는 3개 이상의 위성으로부터 시간 및 위치 정보를 받아 좌표를 계산하고 비행체의 위치, 속도 및 방향을 결정하여 자율 비행이 가능하도록 한다. 또한 초형 지자기센서를 비행체에 적용하여 GPS의 방향 정보를 보완하도록 하였다. 본 논문에서는 무인 비행체의 자율비행의 기초가 되는 위치좌표 계산을 위한 GPS의 적용 방법과 비행경로계획 알고리즘을 제시 한다.
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본 논문에서는 유진 로봇에서 제공되는 로봇 모션 command를 이용하여 플래시 툴의 타임라인을 기반으로 동작 가능한 안내용 로봇 콘텐츠의 제작방법을 제시한다. 유진 로봇에서 제공되는 로봇 command에서 안내용 콘텐츠의 필요한 명령어를 추출 하고 명령어 템플릿을 제작 한다. 플래시를 이용하여 콘텐츠 제작을 하고, 플래시의 타임라인에 유진 로봇에서 제공되는 command를 삽입한다. 시뮬레이터를 통하여 테스트하여 검증 한 뒤, 로봇에 직접 다운로드 하여 콘텐츠를 실행한다.
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본 논문은 지능형 로봇의 소프트웨어 컴포넌트의 개발을 위한 시뮬레이션 시스템을 위한 개발 환경을 구현하고자 한다. 개발 환경 설계는 지능형 로봇 시스템에 적합한 컨포넌트를 전문지식 없이도 쉽고 편리하게 작성하고 작성된 컴포넌트의 서비스를 빠르고 쉽게 검증 할 수 있도록 설계하였다.
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본 논문에서는 통섭적 교육활동의 도구서로 로봇의 가치에 중점을 두고 교실 수업에서 로봇을 활용하는 방안을 다룬다. 통섭적 교육활동은 학생들이 여려 교과 주제의 관계 안에서 직관적으로 원리와 필요성을 받아들이고 이해하는 기회를 제공하며, 특정 교과 영역에 관심이 편향된 학생들에게는 부속한 영역을 자연스럽게 보완하는 활동을 유도하여 균형을 회복시킬 수 있다. 본 논문에서는 몇 가지 교육활동 예시를 통해 정규 수업에서 교육용 로봇의 새로운 활용방안을 제안한다.
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광학입자 계수기는 실내환경, 대기오염 및 콜린룸 등 입자크기분포 측정장비로 가장 많이 사용된다. 광학입자 계수기에 샘플링된 업자는 관측체적 내로 1개씩 통과 하며 산란된 빚은 집광장치에 의해 광검출기로 전달한다. 이때 산란광의 양에 비례하여 전압 (전류)의 세기로 변환하여 전기적 선호로서 나타나는 Pulse의 높이는 Calibration Data에 따라 업자의 크기로 변환하고 Pulse의 개수는 입자의 개수로 표시된다. 입자의 크기와 개수등 이용하여 부피로 환산 한 후 부유하는 입자의 평균 밀드를 이용하여 질량으로 환산시킨다. 이렇게 측정된 미세먼지 농도는 ZigBee 통신을 사용하여 구축한 시스템을 통해서 중앙부에서 실시간으로 먼지 농도를 알 수 있다. 특히 멀티흡 기능을 이용하여 건물 구조가 복잡하거나 층간의 통신, 꺾인 부분이나 사무실 안과 밖과 같은 무선 통신이 원할 하지 못하는 경우를 극복하여 미세먼지의 농도 값을 측정 할 수도 있다.
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한의학의 주요 방법 중 하나인 맥진은 한의사가 환자의 손목 부위를 손가락으로 진맥하여 환자의 맥동을 감지하는 행위이다. 하지만 이러한 맥진은 주관적이고 형이학적 이어서 맥진의 발전을 위해서는 맥진의 객관화와 정량화가 요구된다. 본 연구는 기존의 와이어 본딩(wire bonding)을 이용한 맥진 센서의 단점인 내성을 극복하기 위하여 FDB(Face Down Bonding) 방식을 이용하였으며,
$3{\times}3$ 멀티 어레이 센서간의 crosstalk를 극복하고자 센서들을 격리시킬 수 있는 댐(dam)을 형성하였다. 또한, 댐을 감싸고 상단 및 하단에 들기를 형성하는 패드를 이용하여 피부에 접촉하도록 제작하였다. 센서의 특성을 평가하기 위하여 각 센서 출력 단자의 저항 값을 측정하였으며 센서 스펙에서 제공하는 값과 동일함을 확인하였고, 실제 요골동맥 부위에서 맥파를 측정하여 전형적인 요골동맥 맥과 파형이 측정됨을 확인하였다. -
The Payload Interface Unit (PIU) provides the interface between payload equipment (GOCI, MODCS and Ka Band P/L) and the SCU. The PIU is a MIL-STD-1553-Bus Remote Terminal (RT). The MPIU distributes commands to, acquires telemetry from and takes part in the thermal control of the payload equipment. When in ON mode, the PIU is completely observable and can be used for payload control. When in OFF mode, the PIU is non active except the thermal control electronics.
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Many kinds of electrodes have been developed in various forms and shapes for measurement of bio potential signal. Textile electrode has benefit of collect long tenn data monitoring because of it is non-consciousness, convenient and do not occur skin irritation. However, It is very difficult to acquire available data due to high impedance of electrode and unstable skin-electrode contact which generate motion artifact. Also snap button which usually used as mediator between textile and measurement device cause change of electrical characteristics. In this paper, we inflated textile electrode to stabilize contact and add conductive silver paste between textile and snap button to improve conductance. To compare the performance of two methods, flat or inflated and add conductive paste or not, four types of electrodes are tested on each impedance and SNR by ECG measurement. In result, the first type electrode which flat and non-conductive paste showed the worst performance and the last type electrode which is inflated shape and contain conductive paste show the best performance.
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To prevent an insulator failure, a new inspection system is presented for 154kV insulator strings. The inspection system detects fault insulators by measuring resistance and voltage of each insulators in the 154kV insulator string. The inspection instrument obtains autonomously insulation resistance and assigned voltage along the insulator string. The insulator inspection instrument is manipulated by two operators. In addition, a set of mechanism is applied to prevent the system from being reset under live-line condition. We confirmed its effectiveness through experiments.
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송전선로에 절연물로 사용되는 애자는 설치 이후 장시간 사용에 따라 고전압 스트레스, 기계적 스트레스, 열 및 환경 스트레스 등으로 열화가 진행되기 때문에 안정적인 전력설비 운영을 위하여 활건 애자 비파괴 열화 상태 점검이 필요하다. 본 연구에서는 비파괴 상태 진단 감시 기술인 주파수 응답 함수 측정을 통한 고유 진동수 분석을 통하여 현재 활선 애자로 사용되고 있는 NGK210, KRI210, NGK300 및 KRI300 4가지 종류 애자의 동특성 실험을 수행하였으며, 이를 통하여 애자의 결함이 발생하였을 때 고유진동수 변화를 분석하였다.
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본 논문은 시각 장애인들의 보행 시 앞을 볼 수 없는 점을 바탕으로 시각을 음성으로 대체하여 장애 물체가 발생하였을 경우 안전을 위하여 위험 요소를 사전에 경보하여 알려주도록 구현하였다. 시각 장애인들이 보행 시 장애 물체가 나타났을 경우 이를 입체 변위 센서인 초음파 센서로 장애물의 위치를 측정하고 측정된 거리 데이터를 근거리 무선통신인 블루투스를 동하여 송 수신하여 사용자인 시각 장애인에게 소형 스피커를 통하여 음성으로 알려주고 경고함으로써 위험 요소를 사전에 대처할 수 있도록 설계를 하였다. 초음파 입체 변위 센서를 이용하여 측정된 거리를 실시간 자동 거리 측정이 가능하도록 시스템을 구현하고 이 데이터를 근거리 무선 통신으로 송 수신하며 수신 모듈이 데이터를 음성으로 전환하여 실시간 자동 경보 시스템을 구축함으로써 보행 장애 위험물 감지가 보다 효율적으로 이루어지고 디지털화되게 시스템을 개선하였다.
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본 논문에서는 가정용 비디오 게임에 사용 가능한 고속의 저가형 모션캡쳐, 시스템에 사용되는 전 방향 특성을 갖는 IR 능동 마커의 개발을 목표로 하고 있다. 현재 영화나 게임에서 모션캡쳐를 응용한 시스템 및 컨텐츠들이 많이 선보기고 있으며, 인기를 모으고 있는 추세이다. 이러한 흐름에 맞추어 우리는 이미 저가이면서 속도가 빠른 PSD(Position Sensitive Detector) 센서를 이용만 스테레오 비젼 기반의 PSD 모션캡쳐 시스템(Stereo vision based PSD motion capture system)과 광량 보정 기반의 단일 PSD 모션캡쳐 시스템(Intensity Calibration based single PSD motion capture system) 그리고 일정간격의 두 능동마커 기반의 단안 PSD 모션캡쳐 시스템(Two active markers at fixed distance based single PSD motion capture system)등을 소개한 바 있다. 본 논문에서 제안하는 전방향 특성을 갖는 IR 능동 마커는 일정간격의 두 능동마커 기반의 단안 PSD 모션캡쳐 시스템에 적용하여 보다 정밀한 3차원 좌표 측정을 할 수 있도록 한다. 이를 위해 본 논문에서는 동일 특성을 갖는 마커를 제작하고 평가하여 일정간격의 두 능동마커 기반의 단안 PSD 모션캡쳐 시스템에 적합한 마커의 제작 방법을 제안하였다.
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현재 가정이나 산업용으로 사용하는 가스 화기나 보일러 등에서 가스 누출에 의한 화재사고나 폭발사고가 빈번하게 발생하고 있다. 가스 누출에 의한 사고는 오랜 시간 가스 누출 후 점화원에 의한 폭발이나 화재사고가 대다수를 차지한다. 일반적으로 천연가스를 사용하는 경우 상단부에 가스누출검지기를 설치하고 있다. 하지만 이러한 설치 위치는 대략적인 가스의 특성을 고려한 것이다. 본 연구에서는 가스 누출이 발생할 수 있는 누출위치를 가정의 가스레인지 화구와 밸브 연결부로 선정하고, 전산유체역학(CFD)을 이용하여 가스누출검지기의 시간에 따른 응답특성을 파악하여, 빠른 가스 검지를 위해 가스누출검지기 설치 위치를 최적화하였다. 본 연구의 결과를 기초로 가정이나 건물의 가스누출검지기출 설치할 경우, 가스가 누출되었을 때 신속한 검지를 통하여 위험을 알림으로서 가스폭발이나 사고를 미연에 방지할 수 있을 것이다.
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본 논문은 전력선이나 무선기지국 처에서 방축된 전자파를 인터넷, 휴대폰 등 통신수단을 이용하여 원격지에서 실시간으로 측정, 감시할 수 있도록 고안된 전자파 인체노출 원격측정 시스템에 대하여 기술한다. 본 시스템은 측정 자동화 및 무인차 개념이 도입되었으며, 국제규격에서 권고한 측정프로토콜에 따라 측정수행이 되므로 전자파인체노출기준의 적합성 여부론 판단하는 표준측정 시스템으로도 활용될 수 있다.
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수면의 인간의 생활 중에서 가장 흔히 볼 수 있는 행동형태의 하나로, 인간은 일생의 1/3 가량을 수면시간을 보낸다. 적절한 수면은 인간의 신체적, 심리적 건강을 유지하고 활기차고 밝은 사회생활을 하는데 큰 도움을 준다. 한편, 생활 방식의 변화에 따른 과도한 스트레와 외부환경적인 원인 등으로 인해 수면장애를 호소하는 인구가 늘어나고 있다. 이에 본 연구에서는 압력센서와 온도센서를 이용하여 저비용 고효율적인 수면형태 감지시스템을 설계 하였다. 제안된 시스템을 침대에 설치하여 수면중 수면자의 머리, 허리, 발에서 나오는 데이터측정을 통해 유용성을 검토하였다. 또한 측정된 데이터를 bluetooth를 이용해 전송함으로써 실시간으로 수면형태의 모니터링 할 수 있는 기본적인 시스템을 구축하였다.
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이중 이진 (double binary) 터보 디코더는 오류 정정 코드 중 하나로써, 높은 오류 정정 성능으로 인해 IEEE 802.16 표준 (WiMAX)에서 사용되고 있다. Maximum
${\alpha}$ posteriori probability (MAP) 디코딩 블록은 이중 이진 터보 디코더의 가장 핵심적인 블록으로, 본 논문은 이를 구현하기 위한 알고리즘 중 하나인 improved Max-Log-MAP 알고리즘에 대한 효율적인 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 하드웨어 구조는 기존의 하드웨어 구조와 비교하였을 때, 오류 정정 성능은 동일만 반면, 구떤 복잡도는 감소한다. 0.13um 공정에서 입력 비트폭을 8비트로 가정하고 시뮬레이션 한 결과, 속도와 칩 면적, 그리고 소비전력 측면에서 각각 8.92%, 1845%, 그리고 29.93%의 향상을 보인다. 제안하는 구조를 WIMAX 설계에 적용하여 성능 개선을 이끌어낼 수 있다. -
대용량의 이동 고속통신 환경 하 에서 다중경로 페이딩에 의한 성능열화 영향을 효과적으로 줄이고, 용량을 극대화하기 위해 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 와 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술들이 차세대 이동통신시스템으로 최근에 각광을 받고 있다. 그러나 cellular 시스템에서는 Co-Channel Interference의 영향을 피할 수도 없으며, 그 영향 또한 그 무엇보다도 크다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 MIMO OFDM 시스템의 Co-Channel Interference 의 영향을 줄이고 성능 향상을 위해 Interference Cancelling 기법을 응용한 STBC-OFDM 시스템의 성능을 MATLAB simulation을 통해 기술하였다.
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서버와 클라이언트 기능을 모두 수행하면서 피어들끼리 직접 데이터를 주고받는 P2P 환경에서는 정보의 다양성으로 인하여 원하는 정보를 한 흡 이내에서 찾을 확률이 매우 낮다. 따라서 정보 검색을 위한 플러딩을 수행하게 되는데 플러딩 방법은 모든 피어가 네트워크에 참여하기 때문에 많은 부하가 생기고 네트워크 성능을 저하시킨다. 이러한 문제점은 차량 네트워크에서도 그대로 나타나게 된다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 JXTA의 랑데부 피어 컨셉을 이용하여 정보 검색을 수행하도록 하였다. 랑데부 피어를 사용한 세 가지의 시나리오와 플러딩 방식을 사용하는 한 가지 시나리오를 시뮬레이션 한 결과 랑데부 피어를 사용하는 방식이 네트워크에 부하를 덜 주면서 효율적인 정보검색을 한다는 것을 확인하였다. 또한 차량 네트워크에서 이동성을 지원하기 위하여 기존의 클러스터링에 VMBC알고리즘을 이용한 그룹 리더(랑데부 피어)선정 방법을 제안하였다. 제안한 그룹 리더 선정 방법을 토대로 시뮬레이션 한 결과 이동성이 존재 할 경우에도 플러딩 방식보다 효율적으로 정보 검색이 이루어지는 것을 확인할 수 있었다.
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본 논문에서는 ZigBee (IEEE 802.15.4b Low-Rate Wireless Personal Area Network; LR-WPAN) 915MHz 대역 수신기에 주파수 옵셋에 따른 성능을 알아보고 수신기 Correlator에 Multiple delay differential filter를 적용하여 주파수 옵셋의 영향을 최소화하는 방법을 제시한다. AWGN 환경에서 주파수 옵셋의 영향이 최대와 최소(ZigBee frequency tolerance)
${\pm}80ppm$ ,$0{\sim}73200Hz$ )일 때의 환경에서 시뮬레이션을 통해 제안한 수신기의 성능을 검증한다. -
OFDM 송수신 시스템에서 채널성능을 개선하기 위해 CDD(Cyclic Delay Diversity) 기술을 적용하면, Frequency Interlea ving의 영향으로 인해 burst error가 randomize되어, convolutional code/Viterbi decoding FEC의 BER 성능개선 효과를 배가 할 수 있다. 그러나 차세대 통신시스템에 적극 활용되는 Turbo FEC는 자체 interleaving 구조를 가지고 있으므로, CDD기술과의 결합으로 인한 영향을 증명하기 위하여, 본 논문에서는 Turbo FEE를 사용하는 OFDM CDD시스템을 MATLAB을 이용한 computer simulation을 통해서 BER 성능을 비교분석 하였다.
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본 논문에서는 이기종 무선 망 환경에서 사용자가 특정 hot spot 지역을 출입 시 효율적인 이동성 지원을 위해 IEEE802.21(MIH) 기술과 RFID 시스템을 적용한 핸드오버 절차와 기법에 대해 제안한다. 기존의 방법들은 주로 수신된 신호 세기(Received Signal Strength Indication)을 측정하여 신호 감도에 따라 핸드오버할 시점을 결성한다. 하지만 이런 방법들은 갑작스런 신호세기 감소나 불안정한 신호 지역에서 현재 사용 중인 세션이 완전히 끊겨버릴 수 있는 문제점이 있다. 제안한 기법은 사용자가 핸드오버가 절대적으로 필요한 장소에서 출입 시 마다 자동적으로 핸드오버가 일어나게 하여 불필요한 전력 소모를 줄일 누도 있고, 응용의 세션이 갑작스럽게 끊어지는 현상을 방지할 수 있어서 보다 더 안정된 서비스를 제공할 수 있는 장점이 있다. 또한 접속 망 선택 시 사업자의 정책을 반영 한 망 기반의 핸드오버를 제공한다.
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자원의 고갈과 각종 환경규제 및 정부의 전력거래 방침 등으로 인해 점점 발전소에서는 전력 계통에 대한 신뢰도 및 전기품질을 유지하기가 어려워지고있다. 발전소의 부하대별 주요 운전 설계값은 효율과 바로 직결되는 사항으로 각 부하별로 온도와 압력 등 운전설계값을 최적의 상태로 유지하는 것은 발전소 수명과 발전효율, 전력거래 등에 있어 중요한 요소들이다. 전력시장에 진입하는 발전소는 전력계통의 갑작스런 불안성 상황이나 전력거래소 요청시 경사변동폭, 출력변통율, 무효전력 출력, 자동발전제어, 주파수조절량 확보 등을 수행할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 고급공정제어기를 이용하여 운전설계계값을 효과적으로 제어 하면서 기존의 제어로직보다 전력계통상에서 요구되는 발전기 출력을 최대한 신속히 제어하는 과정을 기술하였다. 우선 보일러 마스터와 터빈 마스터, 급수 마스터로 구성된 제어로직을 설계한 뒤 이들 마스터에 대한 발전기 출력, 주증기 압력, 기수분리기 출구온도 각각의 영향을 모델링 기법을 이용하여 적합한 모델을 구했다. 각각의 모델을 고급공정제어기에 적용하고 발전기 출력제어에 대한 기존의 발전소 응답보다 좀 더 효율적이고 실제적용이 가능한 결과를 얻을 수 있도록 튜닝을 시행했으며 그 과정과 결과를 기술했다.
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To maintain reliable and stable power grid the Power Dispatch Center consists of two sections, primary and backup centers. It is necessary that the Backup Dispatch Center stay away from the primary center in case of emergency like terror and natural disaster. The Backup Dispatch Center operates transmission lines outside of Seoul metropolitan area and could perform main center's role when primary center lose control Without building a duplex Power IT system, it would be doubtful to operate both centers efficiently. This paper deals with primary and backup Power IT systems which run two Dispatch Centers and focuses on expectation effects of its duplex system and transferring the Backup system.
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한의학 관점의 진맥위치는 요골동맥상의 촌/관/척 세부위로 나누어진다. 거의 말초에 해당하는 근접한 부위를 세 부분으로 나누어 진맥하여 병을 진단하는데 촌/관/척 위치에 대한 해부학적 혈류역학적 근거는 부족한 상황이다. 본 논문에서는 초음파(VOLUSION730 PRO, GE Medical 미국)를 이용하여 맥진 위치의 혈관굵기, 혈관깊이 그리고 혈류 속도를 측정하고 분석해 봄으로써 맥진 위치의 구조석 차이를 이해해 보고자 한다. 또한 Body Mass Index(BMI)에 따라 혈관의 특성이 달라지는지 파악하고 한의맥진과의 상관관계를 분석해 보았다. 심혈관 질환이 없는 남자 피험자를 각각 BMI 정상인 그룹, 저체중 그룹, 과체중 그룹으로 나누어 5명씩 측정하였다. 좌, 우 손목의 맥진위치(촌, 곽, 척)에서 혈관깊이, 혈관굵기, 혈류속도를 측정하였으며 맥진기(3-D Mac, 대요메디, 한국)를 이용하여 맥파를 측정하였다. 그 결과, 비만도에 따라 혈관의 특징이 다르게 나타남을 알 수 있었으며 한의 맥의 종류 중 부맥과 치맥에 특징이 비만도와 관련 있음을 알 수 있었나 이는 피험자의 혈관 특성과 BMI 정보가 진단에 중요한 지표이며 자동 맥진 알고리즘 개발 시 반드시 고려해야 하는 사항임을 알 수 있다.
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인터넷의 급속한 발달로 정보화 사회에서 생활하고 있는 우리는 금융 서비스 등 다양한 웹 서비스를 제공받고 있다. 이와 같이 컴퓨터와 인터넷, 정보기술의 발전은 사용자에게 편리함을 가져다 주었다. 그러나 사이버 범죄라는 역기능을 가지게 되었다. 이블 위하여 이전 논문에서 우리는 이미지 로그파일을 제안하였다. 이미지 로그 파일이란 디지털 증거자료로써 디지털 포랜식으로 사용될 수 있도록 보안상 취약한 기존의 텍스트 파일 형태의 로그 파일을 보완하여 웹 페이지를 이미지로 저장한 파일이다. 본 논문에서는 이러한 이미지 로그 파일이 디지털 증거 자료 뿐만 아니라 웹 페이지의 무결성 문제가 발생하였을 경우 웹 페이지를 복구하기 위한 백업용으로써 사용될 수 있는 이미지 로그 파일에 대하여 기술하여 보고자 한다.
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본 논문에서는 차세대원자로인 APR1400(Advanced Power Reactor 1400)의 출력제어방법으로 모델예측제어 알고리즘을 적용하고, 일일부하추종 운전을 하였을 때 최적의 제어기 구현을 위해 제어 로직의 주요 변수인 예측구간, 제어구간, 모델 차수의 변화에 따른 제어 성능을 평가하였다. 성능 평가는 원자로 출력제어 성능 검증시 사용하는 방법으로 제어대상인 차세대 원자로(APR1400)를 3차원 노심해석 전산코드인 MASTER(Multipurpose Analyzer for Static and Transient Effects of Reactor)로 시뮬레이션하여 제어 성능을 평가하였다.
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최근의 웹 환경은 사용자의 적극적인 참여를 촉진시킴으로써 웹상에 대량의 데이터를 축적시키고, 무분별하계 넘쳐나는 데이터 속에서 사용자에게 선별된 정보를 제공하고자 하는 개인화 서비스를 발현하도록 하였다. 또한 개인 미디어 형태의 콘텐츠를 기반으로 한 사용자 중심의 서비스들의 증가와 더불어 사용자 개인 콘텐츠의 보호에 대한 요구도 증가되었다. 이에 본 논문에서는 사용자 개인 콘텐츠 보호에 개인화 기술을 적용한 개인화 서비스 시스템 선계를 제안한다. 웹 사이트 서버 시스템은 사용자 프로파일(User Profile)을 기반으로 규칙 기반 개인화 기술을 적용하여 사용자가 보호를 원하는 사용자 개인 콘텐츠를 예측, 소스 페이지를 암호화해 준다.
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새로운 유비쿼터스 컴퓨터 환경 하에서 다양한 응용 서비스들은 사용자들의 편의성과 정보의 접근성을 향상시키고 있다. 그러나 정보의 고도화에 따른 역기능이 사회적 문제로 지적되고 있다. 특히 개방형 환경에서의 인가되지 않는 제 3자에 의한 공격은 사용자의 프라이버시 문제뿐만 아니라, 국가적 문제로 대두되고 있다. 따라서 안전한 유비쿼터스 컴퓨팅환경에서의 사회 경제활동을 위한 정보보호의 연구가 활발히 진행되고 있으며 이 중 전자서명은 개인의 프라이버시 보호뿐만 아니라 사회 경제활동의 근간을 제공할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 안전한 유비쿼터스 환경 구현을 위한 전자서명 핑거프린팅 기법을 제안한다. 제안된 방식은 기존의 전자서명 방식의 제한성을 보완하여 이를 웹 페이지에 적용하고 HTML로 표현된 문서에 대한 안정성 향상을 제공할 수 있다.
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본 연구에서는 웹 서비스의 종류가 급격히 증가하게 됨에 따라 유사 패턴의 사용자들을 위해 웹 링크 서비스를 일부 추천해주는 시스템에 대해 설계 및 구현하였다. 본 연구를 통해 유사 패턴의 웹 서비스 이용자들의 그룹을 정의 하는데 네이브 베이지안 알고리즘을 적응하고 그에 따른 새로운 사용자에 대한 그룹정의도 함께 한다. 유사 패턴의 그룹의 사용자들에게 적합한 링크들을 추천해준다. 기존의 추천 시스템에서 제공하는 추천 아이템을 제정의 하는 것이 아니라 기존의 웹 서비스 페이지에서 유사 패턴의 그룹에게만 일부의 링크들만 활성화 하여 제공한다. 이는 웹 서비스의 일부 링크 서비스들만을 활성화 하여 추천 해줌으로써 웹 서비스의 모바일 디바이스등에 제공시 웹 페이지의 소스를 경감하여 좀 더 수월하게 서비스 할 수 있다. 또한 사용자들도 추천 받은 링크만을 접근하게 됨에 따라 접근하지 않는 다른 서비스에 대한 링크 소스가 빠진 웹 페이지만 제공 받을 수 있다.
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근래 무선통신기술의 발전으로 휴대폰 등, 무선기기의 사용이 급증하고 있으며, 주택가 인근에는 많은 무선기지국들이 시설되어 있다. 이러한 무선기기의 무선시설물은 목적한 바의 신호 송출을 위하여 전자파를 방출하고 있다. 본 논문에서는 무선기지국 안테나 근처에 서 있는 사람이 전자파에 노출될 때를 가정하여 2-ray 전파모델을 적용하려 참조규격의 전기장 강도 및 전력밀도를 산출하는 새로운 평가방법을 제시하고, 본 방법을 적용하여 일례의 전자파인체노출기준의 적합성을 평가한 결과를 분석, 고찰한다.
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The real time modeling of dynamic system on adaptive control system is very important for flying control system(FCS). Using traditional method, it is required much calculation load for integral/differential at control system. Therefore, It is very important theme of study in these days to find algorithms for integration/differential at FCS. These algorithms for integral/differential influence strongly stability/reliability to control flying object. In this paper, we present optimal predictive sampling time for reduce calculation load at FCS and optimal predictive time on general cost function by applying adaptive control method.
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발전소의 제어 시스템은 제어 기간이 길어짐에 따라 제어 기기의 운전 특성이 변화하므로 최초 설계 및 운전때의 성능과는 다른 제어 특성을 나타낸다. 따라서 주기적으로 제어 성능을 평가하고 평가 결과에 따라서 제어 기기의 성능 개선 작업과 제어 시스템의 제어기 상수 최적화 등의 작업을 통하여 제어 성능을 최적으로 유지하여 제어 목적을 달성하도록 하여야한다. 제어성능 평가기법은 제어 목표 값에 대한 추종성을 평가하는 Set Print Analysis 방법을 주로 사용한다. 평가 지표는 Integral Absolute Error(IAE)와 같은 Error Integral 값과 Minimum Variance방법이 실용적으로 사용된다. 본 논문에서는 Non-Minimum Phase 특성으로 인하여 초기 운전 모드에서 정상 운전 모듈로의 원활한 전환이 어려운 수위 제어 시스템에서 제어 전환을 위한 최적 제어기 상수를 구하기 위하여 CPA 방법을 적용하였다. 일반적으로 제어성 평가는 설정치 변화에 대한 추종성을 평가하지만 본 논문에서는 제어 전환 시의 제어성 평가를 통하여 최적의 제어 전환 상수를 구하고자 하였다. 적용 결과, CPA기법은 설정시 추종성뿐만 아니라 제어 과도에서의 제어 전환 변수의 주종성에 적용하여 제어 전환을 최적화하는데도 유용함을 확인하였다.
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In order to probe such mineral resources, AUVs (Autonomous Underwater Vehicles) have been used instead of ROVs (Remotely-Operated Vehicles) that are not suitable to probe submarine resources distributed over a wide area. However, the power consumption of AUVs needs to be reduced as they are operated by batteries. In controlling the power of underwater vehicles, the efficiency of batteries and their capacity have been heightened. This study aimed at developing a power control system suitable to the prober for submarine mineral resources. As a result, power was reduced as compared to the non-control system and the prober could explore the seabed longer than usual.
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본 논문은 전기출력이 1400 MWe급으로 개발된 첨단 원자력 발전소인 APR1400(신형겨수로 1400) 제어계통에 적용되는 디지털시스템의 설계 및 성능 검증을 위해 개발 중인 디지털제어계통 검증시스템에 관한 것이다. APR1400 디지털제어계통은 발전소 출력 제어 및 안전운전과 관련 된 중요 기능들을 수행하며, 기존 원자력발전소와 달리 단일 디지털 Platform을 적용하고, Multi-Loop 개념과 네트워크을 적용하여 Controller와 케이블 수량을 줄인 특징을 가지고 있다. 이와 같을 설계는 지금가지 원자력발전소에는 적용된 적이 없기 때문에 사용자 측면에서는 디지털 제어 계통 설계 및 성능 관점에서의 검증을 위한 시스템이 요구되었다. 현재는 APR1400 시뮬레이터(발전소 모델링을 통한 모의시스템)를 이용한 검증시스템을 1차적으로 구축한 상태에 있으며, 시스템 전체 시험을 진행 중에 있다. 특히, 이번에 개발 중인 검증시스템은 구성이 간단하고 사용이 편리한 장점을 지니고 있을 뿐만 아니라 다양한 고장상황을 재현해 봄으로써 디지털제어계통의 성능을 확인해 볼 수 있는 특징을 보유하고 있다. 본 검증시스템의 활용방안으로는 첫째, 계통설계의 구현 가능성 관점에서의 확인시험을 수행하는 방안, 둘째, 발전소 시운전 착수 전 시운전요원 교육에 활용하는 방안, 셋째, 발전소 설계 변경 필요 시 설계 변경에 따른 영향 파악, 넷째, 디지털제어계통 유지보수 기술 습득 등에 효과적으로 활용 할 수 있을 것으로 본다. AFR1400 디지털제어계통은 현재 건설 중인 신고리 3,4호기 원자력발전소에 적용될 예정이며, 향후에는 해외 원자력 수출을 위한 기반기술로 활용될 수 있을 것으로 확신한다.
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플랜트의 정보를 알지 못 하는 경우 시험신호로 포화함수와 시간지연 요소를 이용하여 플랜트의 정보를 찾아내고 찾아낸 정보를 PI 제어기를 설계하는 방법을 제시하였다. 시간 지연요소를 이용함으로서 PI 제어기의 I 요소로부터 발생되는 위상 감소로 인해 발생되는 불안정성이 발생하지 않도록 플랜트의 Nyquist 그림에서 3/4 분면에 있는 한 점의 정보를 찾아내는 것이 가능하였다. 제안된 된 방법은 포화함수의 이용으로 정확성이 높고 한 개의 포화함수만을 이용하여 구조가 간단하다. 또한 모의시험을 통해 제안된 방법의 타당성을 보였다.
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이 논문은 실내에서 로봇의 주행 시 생기는 오차를 수정하는 것이다. 실내에 있는 장애물(문턱)을 넘을 경우 슬립에 의하여 주행거리와 실제거리의 오차가 생기고 또한 헤드 앵글 값이 변화함에 따라서 차후 엄청난 주행 오차를 발생시키게 된다. 그에 따라 PSD 센서를 이용하여 장애물을 감지하고 감지 후 장애물을 넘을 수 있도록 모터를 제어한다. 또한 PSD를 이용하여 장애물의 크기를 계산한 후 로봇이 장애물을 넘는 동안에 엔코더 값을 받아 들여서 장애물을 넘는 동안에 로봇이 실제 이동한 거리를 측정한다. 그리고 장애물을 넘은 후에 PSD로 계산한 장애물의 크기 값과 엔코더에서 받아들인 값을 비교하여 거리오차를 수정한다. 또한 전자컴퍼스를 이용하여 장애물을 넘기 전에 로봇의 헤드 앵글 값을 구하고, 장애물을 넘은 후에 로봇의 헤드 앵글 값을 구하여 두 개의 값을 비교한다. 두 개의 값의 차이를 측정하여 수정함으로써 헤드 앵글을 오차를 수정할 수 있다.
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본 논문에서는 궤적이 슬라이딩 평면 밖에 있는 경우에 대해서도 LQ 성능을 보장하는 최적 슬라이딩 모드 제어기 설계 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법에서는 슬라이딩 평면상에 있을 경우뿐만 아니라 슬라이딩 평면 밖에서도 LQ 성능을 보장하기 위해 최적 슬라이딩 평면을 이용하며 제어기에 슬라이딩 변수에 선형적으로 의존하는 항을 추가한다. 또한 제어기의 강인성을 위해 본 논문에서 제안된 새로운 외란 추정기법을 제어기와 결합한다. 마지막으로 컴퓨터 모의 실험을 통해 본 논문에서 제안한 제어기 설계 방법의 효율성을 검증하고자 한다.
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본 논문은 유선 타블렛에서 공진 회로가 적용된 펜의 위치를 알 수 있는 좌표측정 방법을 소개한다. 현재 연구하고 있는 유선 타블렛은 공진회로가 적용된 펜과 루프코일에 라인안테나가 적용된 패드를 사용한다. 공진회로가 적응된 펜을 패드 위에 놓게 되면, 전자기 유도 현상에 의해 발생된 전류를 측정하여 현재 펜의 위치를 알 수 있다. 루프코일에 라인안테나를 설치하면 이를 Differential coil이라고 부르는데 루프 안테나와 라인 안테나 사이에 흐리는 전류를 알 수 있다. 이때 라인안테나를 기준으로 펜의 위치에 따라서 전류량도 변화하며, 또한 라인 안테나를 기준으로 왼쪽과 오른쪽의 전류의 극성이 다르다. 루프회로에 라인안테나를 겹쳐 놓은 형태인 타블렛의 패드는 라인안테나를 순차적으로 변경해 가면서 공진 회로가 적용된 펜에 의해 전자기 유도 현상에 의해 발생된 전류를 측정하게 되며, 이 측정된 값들을 비교하여 좌표를 알아낼 수 있다. 하지만 그 전류의 변화는 아주 적어 직접적인 신호로는 좌표를 알아낼 수 없다. 그래서 우리는 차등증폭을 이용하여 신호를 증폭시켜 신호를 변형한다. 이 변형된 신호를 이용하여 각 라인안테나에서 측정된 전류세기로 좌표를 알아낸다. 이런 연구에서는 전자기 유도현상에 의해 발생된 전류의 세기를 이용해 실제 윈도우 프로그램에서 펜의 위치를 알 수 있는 방법을 찾고, 구현된 모습을 보여준다.
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모터의 정밀한 제어를 위해서 홀센서와 모터의 회전자 위치를 검출해내는 엔코더의 사용이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 BLAC모터의 회전자 위치검출 방법으로 자석과 디지털 신호처리 칩을 이용하여 엔코더와 홀센선의 기능을 구현하였다. 이러한 방법의 장점은 기구적인 구조가 단순하여 저가로 구현할 수 있다는 것이다. 단순 2극 자석이 칩의 중심점을 축으로 회전하면 칩 중심 부위의 통합적 홀소자가 칩 표면 자기장을 전압으로 변환한다. 이 신호를 받아 DSP의 아날로그/디지털 변환 기능을 이용하여 절대각도 위치 정보를 검출해내어 기존의 엔코더 성능을 대치하는 연구과정을 본 논문에서 보였다.
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본 논문에서는 비선형 시스템인 척추동물의 Inferior Olive 뉴론을 대상으로 center manifold와 normal form 해를 통하여 bifurcation해석을 한다. IO 모델에 고정점이 있음을 보이고, 3차 항까지 근사를 하며 행렬 기저벡터를 통하여 해를 구하는 과정을 제시한다.
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본 논문에서는 비행기 모델을 대상으로 invariance and immersion방법을 적용하여 비선형 제어기를 설계한다. 이 방법을 사용하면 추정오차에 대한 추정식 형태로 off-the-manifold 좌표축을 정의하고, dynamics를 구하고, 이로부터 파라미터 적응규칙을 유도한다. 제어기는 이와 관련된 파라미터로부터 선형 화하지 않고 직접 설정하며, 마지막으로 리아프노프 함수를 통하여 알고리즘의 안정성을 증명한다.
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The CCTV systems is the most extensively used for a burglar proof, a crime prevention and a Prevention forest fires etc. The CCTV systems which is used in present is a PAN/TILT form. We want to control of CCTV systems motion by Up/Down, Left/Right, Zoom In/Out, Focus, TELE. We design a 8051 microcontroller board and a Key Controller and a Relay Controller. We conformed its feasibility through the simulation.
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본 논문에서는 이동 로봇의 경로 추종을 위해서, 비선형 모델 예측 슬라이딩 모드 제어(nonlinear model predictive strung mode control) 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법에서는 미래의 슬라이딩 평면을 예측하고, 이에 따른 최적화된 제어기를 유도함으로써 슬라이딩 모드 제어기 단독으로 사용하는 제언 시스템에 비해 성능을 향상시킬 수 있다. 마지막으로 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 제어기의 성능을 검증하고자한다.
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The Bimodal tram is developed in KRRI (Korea Railroad Research Institute). This vehicle will be used in the public transportation system. The Bimodal tram has the advantages of both bus and train. Bus system has the advantages of flexibility of the routes delivering passengers to the destination and easy accessibility. Train is to meet the scheduled arrival and massive public transportations. The vehicle is the rubber tired tram and is all wheel steered single articulation. The vehicle can be automatically operated by navigation control system (NCS). For the automatic driving, the vehicle lanes will be marked with permanent magnets that are buried in the road. The control algorithm developed for navigation control has to be verified before being applied in the vehicle. In this purpose, we design the simulator for controller test of the bimodal tram.
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전 차륜 조향 굴절차량의 자동안내제어를 위한 기준경로와의 편차 되먹임 방식은 곡선경로에서 발생하는 정상상태 오차를 줄이기 어렵다. 본 논문은 이 차량의 자동안내제어의 성능향상을 위한 전향보상기 설계에 대해 기술한다.
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산업현장의 이더넷 통신망의 적용은 CSMA/CD 매체접근 방식에서 발생 가능한 충돌회피 알고리듬의 비결정론적인 특성으로 인해 많은 논란이 있었지만, 전이중(full duplex) 방식의 스위치(switch)의 도입으로 충돌이 회피됨으로써 이러한 논의는 이제 거의 불식된 것 같다. 따라서 과거와 같이 공유 전송망에서 고려되던 최대 통신부하는 이제 각 단위 통신망의 최대 대역폭의 능력으로 직접적인 유추가 가능하게 되었다. 이에 과거의 매체공유방식의 분산제어시스템에서 사용되던 통신망의 전송부하 시험을 대체할 용이한 통신부하 시험 모델을 제안하고자 한다.
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이 논문은 크로스아암이 부상제어기에 미치는 영향을 분석한다. 레일에 일정한 간격으로 설치된 크로스아암은 부상제어기에 외란으로 작용한다. 부상제어기 제어대역 근처에 있는 외란으로 부상공극제어에 악영향을 미친다. 그 영향을 분석하여 제어기를 재설계하거나 크로스아암 간격을 조절하는 조치를 취해야 한다. 우선 부상제어 기를 제안하고 크로스아암외란을 입력으로 부상공극 출력 전달함수를 구해서 보드선도를 그려 그 영향을 분석한다.
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이 논문은 자기부상열차 속력에 따른 부상제어기 성능을 분석한다. 현재 실용화 사업은 시속 110km/h 속력으로 부상공극 8 mm 기준으로 상하 3 mm 이하 변화를 목표로 개발 중에 있다. 부상제어기의 안정성에 영향을 미치는 외란으로는 가이드웨어 처짐, 크로스아암에 의한 레일 처짐, 레일 불균일, 레일 연결부 단차 등이 있다. 이러한 외란이 복합적으로 작용하지만, 설계 단계에서 각각의 영향을 단순화하여 독립적으로 그 영향을 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 차량속력에 따른 가이드웨어 처짐이 부상제어기에 미치는 영향을 분석한다. 하나의 전자석과 유연레일을 모델링하고 상태궤환을 갖는 제어기를 제안하여 속력에 따른 부상공극 변화를 관찰한다. 모의시험 결과 12 mm 레일의 휘어짐 상황에서 속력에 따라 부상 공극 변화가 커지지만, 실용화 사업의 목표를 달성함을 알 수 있었다.
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A new AC-PDP driving method was proposed to reduce the address period. The overlapped scan method can reduce the address period. However, this method has a narrow address voltage margin compared with conventional scan method in this paper, Slope overlapped scan method is presented. The proposed new overlapped scan method allows wider address voltage margin than conventional overlapped scan method.
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This paper proposes a method for dynamic output-feedback controller design for stochastic time-delay systems. Based on recent results on time-delay systems control, a tractable and delay-dependent design condition is proposed, which provides a dynamic output-feedback controller to render the closed-loop stochastic time-delay systems to be asymptotically stable in the mean-square sense. The feasibility problem of the proposed condition is recast into a cone complementarity problem. An algorithm adopting cone complementarity linearization is presented to solve the resulting problem.
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This paper proposed a robust controller in order to handle the boom vibration of inspection robot. While a inspection robot moves on boom with vibration by weight occurs. Therefore, Boom as structure like cantilever beam appears vibration by weight of inspection robot. The Z axis of inspection robot operates with Sliding structure. inspection robot is used "Fuzzy Controller" for position control with Z axis. The developed robot system is composed of the specially designed car for inspection robot. The proposed Fuzzy Controllers are used to track position reference signal of Z axis. A Experiment verify that the proposed Fuzzy Controller design method can achieve favorable control performance with regard to external disturbance.
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There are many new technologies for EMU to secure the facilities' safety/validity and maintenance/economical efficiency and technologic competitiveness. For example, now the EMU is using the blending brake technology with electric brake and pneumatic brake and carrying the various performances such as jerk limitation, variable load and blending brake to stop the motor car safely and efficiently. The blending brake takes important parts in braking the cars and It is used in many fields of urban transit. There were many limitations to carry the performances and certificate whether the performances are acceptable in the system or not, because at that time they didn't take the whole prelieminarly inspection. Now we start applying such new methods, taking the whole inspection prior to the installation by analyzing systems requirements and introducing various system engineering design tools. In this paper, we suggest how to reduce the errors by prelieminarly inspection for the brake facilities using the tools and inspect the needs to analyze the brake facilities' performances.
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항공기, 차량, 고속의 비행체 등과 같은 동적인 플랫폼에서 표적을 추적하기 위한 영상 추적 시스템은 시선을 안정화하는 외부의 추적루프와 내부의 안정화 루프를 포함하는 구조로 되어 있다. 2축 김발을 사용하는 영상 추적 시스템의 추적루프는 크게 영상 추적기, 추적 제어기, 안정화 루프 등으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 영상 추적 시스템의 추적 제어기를 설계하여 성능을 분석하고, 또한 설계된 제어기를 적용하여 영상 추적기의 시간지연에 의한 추적 루프 특성을 분석하였다. 마지막으로 설계된 추적 제어기를 영상 추적 시스템 시뮬레이터에 적용하여 고기동 고속의 비행체 환경에서 추적 루프 성능을 분석하였다.
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본 논문에서는 한일공동VLBI상관기(KJJVC)의 핵심구성인 VLBI상관서브시스템(VCS)의 개발과 그 시제품의 기본적인 성능시험에 대해 고찰하고자 한다. VCS는 16관측국의 총 120기선과 관측국당 8Gbps의 입력 데이터처리 그리고 총 8192채널의 상관결과를 출력할 수 있는 성능을 가지고 있다. VCS는 FX 형식으로 데이터 입력보드(RDC), 푸리에 변환보드(FTB) 그리고 상관처리보드(CAB)로 구성되며, 푸리에 변환보드와 상관처리보드에서 중요한 기능들이 수행된다. 그리고 VCS는 8Gbps의 입력데이터를 처리하기 위해 데이터 직렬화 방법을 채택하고 최대 지연추적을 위해 인공위성 VLBI를 위한 VSOP2의 관측데이터도 처리할 수 있도록 설계되었다. VCS는 2007년 8월부터 개발이 진행되었으며, 현재 시제품이 완성되어 기본적인 성능시험을 수행하였다. 본 논문에서는 VCS 시제품의 성능시험결과에 대해 간략히 기술한다.
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심실조기수축(PVC: Premature Ventricular Contraction)은 성인에게서 가장 흔하게 발생되는 심장 부정맥 증상 중의 하나이다. 심실조기수축 부정맥이 자주 발현되는 사람의 경우 관상 동맥질환, 고혈압 등의 심혈관계 질환이 진행되고 있을 가능성이 많고, 심실빈맥이나 심실세동으로 전이되는 경우 심정지 등을 유발하여 사망에 이르기 때문에 지속적으로 관찰이 필요한 증상이다. 따라서 본 연구에서는 R-R 간격 정보를 이용하여 심실조기수축 부정맥 증상을 실시간으로 검출할 수 있는 신호처리 알고리즘을 구현하고자 하였다.
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심실 빈맥은 심실에서 비정상적인 전기자극 발생으로 인하여 심박수가 분당
$100{\sim}120$ 회를 초과하는 부정맥 증상을 일컫는다. 심실 빈맥이 발생하는 경우 심박출량이 감소하고, 폐에는 미처 나가지 못한 피가 고이는 경우도 발생하여 심부전증이 나타나거나 심실 세동으로 발전하여 사망에 이를 수 있는, 매우 위험한 부정맥 중의 하나이므로 심실 빈맥 검출은 매우 중요한 사안이다. 따라서 본 연구에서는 R-R 간격 정보를 이용하여 심실 빈맥 부정맥 신호를 실시간으로 검출할 수 있는 신호처리 알고리즘을 구현하고자 하였다. -
본 연구에서는 가속도 센서를 이용하여 보행패턴을 검출하고 가속도 센서의 출력 값을 무선으로 PC에 실시간으로 전달할 수 있는 휴대용 모듈을 개발하였다. PC에서는 휴대장치로부터 전송되는 데이터를 수집하여 운동패턴을 화면에 실시간으로 출력할 수 있게 하였다. 휴대 장치의 전력 소모를 최대한 줄이기 위해 무선 전송 부분은 zigbee 통신을 사용하였다. 착용자의 걸음걸이 패턴을 분석하기 위해 2축 가속도 센서를 사용하였으며 기본적인 보행수는 임계치를 사용하는 moving average 알고리즘을 이용하여 마이크로 콘트롤러에서 처리하였다.
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본 연구에서는 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 측정하기 위해 2.4GHz 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 심폐활동에 의한 흉부 표면의 움직임에 의해 반사되는 레이더의 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 측정한다. 도플러 레이더 센서의 출력은 베이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 오프셋 조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 분리된 생체신호는 기존의 생체신호와 상관성을 확인하기 위해 기준신호로 호흡과 심전도를 동시에 측정하여 그 결과를 비교 및 분석하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.
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본 논문은 U-Health 장치 인터페이싱을 위하여 표면 근전도를 이용한 손동작 특징들의 모델링 알고리즘에 대하여 제안하였다. 지금까지 연구에서는 표면 근전도를 측정하기 위하여 전완의 여러 부위에서 신호를 측정하였지만 휴대용 U-Health 장치들의 특성상 센서를 부착 할 수 있는 공간이 한정 되어있기 때문에 한 채널당 손동작의 인식률이 높아야하고 착용하기 편한 위치예서 신호를 측정해야 한다. 따라서 본 논문에서는 손목 근처의 수지신근(finger extensor)과 소지신근(extensor digiti minimi) 사이에 생체신호 센서를 부착하는 것을 제안했으며, 적은 수의 센서에서도 손동작에 따른 충분한 근전도 패턴을 구분해 내기 위하여 3차원 공간상에서 시간과 스케일 정보를 분석할 수 있는 다해상도 웨이블릿을 이용하였다. 정밀한 근전도 분석을 위하여 모 웨이블릿을 신경 신호의 활동전위(action potential)와 가장 유사한 형태를 가지고 있는 Daubechies 4 (db4)로 선택하였고, 이렇게 웨이블릿 분석을 통하여 1차원 신호를 16레벨로 나누어 각 신호에 대하여 에너지를 200 ms 간격으로 평가함으로서 7가지 손동작 인식을 위한 패턴 모델을 구하였다.
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본 연구는 수면 중 무구속적 방식으로 에어 베개에 부착한 PPG 센서에서 호흡 및 심박을 검출하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 사용된 반사형 PPG 센서는 광원이 피부로 투과되어 혈관의 이완 및 수축 정도를 측정할 수 있다. 반사형 PPG 센서로부터 하드웨어 모듈을 통과한 생체 신호는 AD 변환되어 PC로 전송된다 PPG에서 검출된 분당 심박 수는 전송된 신호의 밸리점간의 시간 간격을 이용하여 추출하며 호흡 신호는 밸리점의 크기를 연결하여 추출하였다. 검출된 호흡 신호와 기준 호흡 신호간의 상관성을 확인하기 위해 기준신호로 호흡과 심박을 동시에 측정하여 그 결과를 분석하였다. PPG 센서로부터 획득한 심박 및 호흡 신호는 기준신호들과 높은 상관성을 가지며 호흡시 발생하는 움직임과 호흡 속도에 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.
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초음파는 의학적 진단 및 치료의 목적으로 널리 사용되어 왔다. 일반적으로, 초음파 조사의 생물학적 무해성은 많은 연구를 통하여 보고되었으나, 최근 초음파 집속을 통한 강력 초음파의 사용에 대한 열적 안전성 평가가 중요한 요소로 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 강력 집속 초음파의 전달 에너지와 열적 분포를 측정하여 안전성 평가에 활용 가능한 초음파 열분포 팬텀을 제안하였다. 온도 분포 측정용 팬텀은 초음파 조직유사 팬텀 재료인 한천을 이용하였으며, 음향학적 특성의 유사성을 평가하였다. 온도 효과를 측정하기 위하여
$3{\times}3$ 의 형태로 온도 센서를 팬텀 내부에 배열하여 초음파 조사에 따른 온도 분포를 측정하였고 온도 측정을 위한 시스템을 개발하여, 초음파 가열 실험을 수행하였다. 본 연구에서 제안된 초음파 온도 분포 측정용 팬텀의 유용성을 확인하였으며, 온도 분포용 팬텀을 통한 강력 집속 초음파 장비의 열적 성능 평가에 적용 될 수 있을 것으로 사료되었다. -
300 MHz가 넘는 초고자장 MRI에서는 송신 또는 수신 RF Magnetic Field 의 불균일도가 심해져서 이를 개선하기 위한 많은 방법들이 제안되고 있다. 그 중 가장 대표적인 방법은
$4{\sim}32$ 채널의 Transmit Array의 각 채널에 인가되는 전압과 위상을 변화시켜 RF Magnetic Field의 불균일도를 개선하는 방법이다. 본 논문에서는 Transmit Array 내부에서 머리위치의 변화에 따라 RF Magnetic Field ($B_1$ Field) 의 불균일도가 많이 변화하며 이에 따라 RF 송신용 전압과 위상의 Pattern을 새로 최적화 해야 함을 확인하였다. 또한 RF field Mapping을 하기 위해서 Composite RF Sequence를 사용한 Rapid Sequence의 사용과 채널 전압과 위상을 최적화하기 위해서 일반적인 Iterative 방식보다 간편하고 빠른 Target Method를 제안하였다. Driving 패턴의 최적화는 Complex 행렬식을 사용했으며 RF Magnetic Field ($B_1$ Field) 분포는 FDTD 방식으로 계산하였다. -
본 고에서는 체내 심실신호를 농하여 신경학적 분석 및 다형성의 측면에서 심실세동이 일어나는 것을 예측하는 분석 알고리즘을 설계하였다. 신경학적 측면에서는 시계열 신호의 Peak to Peak Interval을 예측법과 0.15Hz를 기준으로 HRV 신호의 AR Burg 모델링을 통하여 고주파성과 저주파성을 나누어 교감신경과 부교감신경의 활동성 통한 신경학적 예측법을 제시하였으며 또한 체내 심실신호의 비선형적 특성을 고려한 Fractal Dimension을 생성시킴으로서 주기성의 특성과 다형성 통한 예측법을 제시하였다. 체내 심전도를 기반으로 Simulation 하였으며 각 분석별 조합을 통하여 최적의 예측 구조를 찾고자 하였다. 의학적 의미가 있는 민감도와 특이도를 판별하였으며 예측을 위한 수행시간을 실험하였다. 이를 통하여 자율신경 활성도와 다형성 판별을 조합한 방법이 심실세동 예측을 위한 민감도의 측면에서 가장 우수함을 나타내었고 시뮬레이션을 위만 시뮬레이터(Simulator) UI(User Interface)를 제시하였다.
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무선통신 기술과 모바일 장비의 발전에 따라 의사는 언제, 어디서나 환자의 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있게 되었다. 이 연구에서는 원격지 PC에서 인코딩한 환자의 비디오 영상을 무선통신으로 전송한다.[1] 이때, 모바일 장비(PDA)는 PC에서 보낸 비디오 영상을 전송 받고, 디코딩하여 화면에 출력한다. 이번 논문에서 개발한 시스템은 후자에 기술된 모바일 실시간 비디오 모니터링 시스템이다. 개발에 사용된 비디오 코덱은 MPEG-4 계열의 오픈소스 코덱인 Xvid이다. 데스탑 PC용 Xvid 오픈소스를 모바일 디바이스에서 사용할 수 있도록 컨버전하여 사용하였다. 무선 통신망은 WiBro를 사용하여 고화질 비디오를 전송받을 수 있는 대역폭을 확보였다. 이 논문 목적은 의사가 PC앞에 앉아 있지 않아도 이동간에 환자의 현재 상태를 실시간으로 확인할 수 있음으로서 의사의 작업효율을 증진시키는데 있다.
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본 논문에서는 WiBro 및 이종망간의 이동성을 지원하는 Convergence 단말용 플랫폼을 제안한다. MIPv6과 MIH(802.21) 모듈 그리고 Unified network controller 모듈이 결합된 구조의 플랫폼으로 Ipv6 기반 이종망 사이에서의 이동성을 제공할 수 있다. 제안된 플랫폼 모듈은 향후 WiBro, WCDMA, HSDPA 등과 같은 차세대 무선 인터넷 서비스 환경에서 Communication, Data, Media 등 무선 Convergence 서비스를 제공할 수 있다.
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본 논문에서는 UHF 대역 RFID 의 국제표준인 ISO/IEC 18000-6C 표준을 만족하는 태그 칩을 위한 저전력 고성능 아날로그 회로를 설계하였다. 설계된 아날로그 회로는 성능 테스트를 위해 메모리 블록을 포함하고 있으며, 태그의 인식률과 경제성을 위해 저 전력 및 칩 면적의 최소화에 중점을 두고 설계하였다. 설계된 UHF 대역 RFID 태그용 아날로그 회로는 0.24Vpeak의 RF 입력으로 동작이 가능하며, 칩 면적은
$552.5{\mu}m{\times}338.8{\mu}m$ , UHF 대역 RFID 태그 칩에 적합한 작은 면적을 갖는다. -
모바일 폰에서 IrDA를 통하여 개인정보 (전화번호부, 동영상, 사진등) 송수신시 IrMC, IrOBEX 그리고 HDLC 프로토콜 기반위의 IrLAP등의 프로토콜 스택을 사용하고 있다. Primary, secondary 두 mobile phone 간에 IrLAP layer의 payload data 송수신시 이용되는 3가지 physical layer schemes 중 전송속도 1l5.2kbps data rate의 제안된 표준인 Asynchronous(Async) frame 방식을 이용한다. [1] 현재의 모바일 폰에서는 Async frame scheme을 구현하기 위한 인터페이스 방식 중 UART 인터페이스를 이용하여 구현하고 있다. 현 모바일 폰에 이미 구현 되어 있는 기존 UART의 FIFO 제어 방법과 Interrupt service routine의 제어 알고리즘을 개선하여 기존 제어 방식과 비교하고 향상된 성능의 결과는 Throughput로 도출한다. 현 모바일 폰에서 사용자가 개인 정보 data등을 저장할 수 메모리 공간이 점점 늘어나고 있는 추세이다. Camera의 해상도 현 5Mega pixel까시 지원되고 동영상 파일 등도 근거리 무선통신인 IrDA로 송수신할 수 있으므로 본 성능비교 file의 size는 100Mega 이상도 비교할 수 있도록 하였다.
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기존 칩들 사이에 사용되는 인터페이스는 많은 선을 사용하여 EMI문제를 발생시키고 PCB에 많은 중간을 차지한다. 이를 해결하기 위하여 개발된 UniPro는 적은 선으로 빠른 통신속도를 지원하며 저전력 통신을 위하여 D-PHY와 함께 사용된다. 본 논문에서는 MIPI 규격의 UniPro를 설계하였다. 설계된 UniPro는 4개의 데이터 레인과 1개의 클럭 레인으로 구성하여 디바이스 사이의 데이터 및 제어신호를 전송 가능하다. 또한 낮은 전력소모를 위하여 전원 관리 장치를 추가하였으며 수신한 데이터의 에러검출이 가능하도록 설계하여 신뢰도를 높였다. 설계된 인터페이스는 5,160 Gate크기이며 속도는 98MHz이다.
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모바일 단말이 이종네트워크 환경에서 멀티미디어 데이터를 스트리밍 수신받으며 이동할 때, 특성이 다른 링크로 옮겨감에 따라 스트림의 전송률이 링크의 적정 대역폭을 초과하여 정상적인 전송이 되지 않거나 링크의 적정 대역폭을 미달하여 효율적인 전송이 되지 않을 수 있다. 본 논문에서는 SIP Mobility상황에서의 링크특성 정보 저달 방법을 고안하고, 전달받은 링크특성 정보를 통한 전송 조절 방법을 제안한다. 실제 RTP패킷 전송 실험을 통하여 스트리밍 전송 성능이 개선됨을 보인다.
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최근 정보통신 기술들이 빠르게 발전하고 있다. 다양한 통신 기술들 중에서도 업무의 효율을 높이고자 회사 및 가정, 학교 등에서 자주 사용되고 있는 영상채팅시스템을 구현해보고자 한다. 쿼타임 코덱 중 가장 보편적인 코덱으로 인코딩이 쉽고 저사양의 CPU만으로도 실시간 스트리밍이 가능한 H.263 코덱을 사용하여 영상채팅시스템을 Visual C++로 구현을 하였다. 전송로의 지연을 줄이기 위하여 영상, 음성, 텍스트 등을 압축하고 복원하는 데 걸리는 시간을 최소화기 위하여 데이터의 전송대역폭을 적절히 조절하는 알고리듬을 제안하여 전송지연을 최소화하였다. 또한 P2P 방식을 사용하여 다양한 영상 환경에 대하여 영상 및 텍스트 데이터의 안정성과 화질이 우수함을 보였으며, 실시간 가스안전관리 상담에 이용하여 업무의 효율을 높이고자 한다.
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Motion capture system that is used in movies and games today requires large equipments and expensive that it is still not common as a reasonable family game. Therefore, this research project focused on solving these problems mentioned above and move on to develop a new type of approach and by using reasonable family use USB camera and augmented reality to develop a bodily sensation motion capture system which can be used in making a video game. In order to develop this, I used a pair of Marker which can be placed on both hands and one USB camera and the image that was extracted in real time goes through the AR toolkit and ed the 3D coordinates of data and developed a motion capture system.
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인터넷의 급속한 발달은 새로운 형태의 응용시스템 뿐만 아니라, 다양한 산업분야에 영향을 미치고 있다. 멀티미디어 환경의 사용자들은 새로운 정보에 대한 욕구와 차별화된 서비스를 요구함에 따라 새로운 인터넷 기반으로 변화를 촉진시키고 있다. 특히, 멀티미디어 데이터는 사운드와 이미지, 영상이 결합된 매체이므로 데이터의 크기가 크며, 전체적인 네트워크의 오버 헤드를 발생시키는 요인이 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 네트워크에서 발생할 수 있는 멀티미디어 데이터에 대한 오버헤드를 최소화하기 위해 여러 대의 시스템을 병렬포트로 제어하여 이를 분산 환경에 적용시키고자 한다. 이에 제안방식에서는 병렬시스템에서의 동기화 문제뿐만 아니라, 기존 네트워크 시스템의 오버헤드 효율적인 네트워크 및 데이터 관리 방식을 제공한다.
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본 논문은
$0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 2.5Gb/s CMOS CDR을 설계하였다. CML type의 논리게이트를 이용하여 보다 높은 주파수의 대역의 데이터를 복원하기 위한 위상비교기(PD)와 PD의 up과 down신호를 지연없이 루프필터(LF)에 공급하기 위한 전하점프(CP) 그리고 외부 스위치를 통해 VCO이득을 조절할 수 있는 링 타입의 VCO로 구성되었다. 또한 VCO의 부담을 줄이기 위하여 half-rate 클럭 테크닉을 사용하였다. Cadence tool을 사용하여 모의실험 및 layout을 하였다. VCO이득은 100MHz/V이고, 클릭 jitter는 rising일 때 27ps, falling일 때 32ps로 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 테스트칩 제작은 매그나침$0.18{\um}$ CMOS 공정을 이용하였다. 칩 사이즈는 PAD를 포함하여$850um{\times}750um$ 이다. -
EPLA 패킷 스케줄링 알고리즘은 IEEE 802.22 WRAN 시스템의 실시간 트래픽 전송 지원을 위한 패킷 스케줄링 알고리즘으로 참고문헌[4]으로 제안되었다. 패킷 기반 무선 전송 시스템에서 실시간 트래픽의 경우 짧은 데이터 유효 시간을 가지며, 만약 데이터 유효 시간이 초과할 경우 실시간 트래픽 데이터로써의 가치를 상실하기 때문에 시스템에서는 해당패킷을 전송하지 않고 제거해 버린다. 그러므로 실시간 트래픽의 중요한 서비스 품질(QoS) 인자인 요구된 패킷 손실율을 보장하기 위해서는 실시간 트래픽의 데이터 유효 시간을 고려하여 자원을 할당하여야 한다. 기존의 패킷 스케쥴링 알고리즘들은 많은 경우 큐의 맨 앞에 위치한 패킷의 지연 시간을 고려하지만 EPLA는 패킷이 저장되는 큐 내의 다음 프레임에서 제거 될 것으로 예상되는패킷의 손실양을 고려하여 자인을 할당함으로 기존의 실시간 패킷 스케줄링 알고리즘에 비해 훨씬 좋은 성능을 보인다. 하지만 EPLA는 예상되는 패킷 손실양을 계간하기 위해서 모든 사용자의 큐에 저장된 패킷들을 확인해야하므로 높은 복잡도를 가지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 각 사용자로부터 피드백 받은 부채널의 상태 정보를 기반으로 사용자 큐를 확인하여 횟수를 제한함으로써 패킷 손실을 성능의 손실 없이 복잡도를 줄이는 간단한 방법을 제안하고, 실시간 트래픽인 음성 트래픽과 비디오 트래픽에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 이를 확인한다.
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A scalable satellite broadcasting system is designed to guarantee quality of multimedia service cooperatively utilizing both Ku Band and Ka band. In the system, video streams are separated into a base layer and an enhancement layer, and are transmitted over the two channels, Ku Band and Ka band, respectively. A basic quality of service using the base layer stream can be provided even when the enhancement layer stream over Ka band channel is unavailable by rain attenuation. A rain fall model is simulated using Barlett-Lewis Pulse model and is used in the operation test of the implemented sacalable satellite broadcasting system.
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현재 가동 중인 원자적발전소 계측제어설비의 전원공급기를 살펴보면 인버터 또는 별도의 교류를 입력전원으로 사용한다. 직류 전원공급기들은 설비의 중요도예 따라 이중화로 구성된 설비도 있고 그렇지 않은 기기나 설비도 있다. 이중화로 구성된 전원공급기라 해도 교류 입력전원이 동일하다면 교류 입력이 상실될 때 이중화로 구성된 직류전원도 상실되어 관련계통의 가동이 정지된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 각기 다른 교류입력전원으로 동작되는 이중화전원공급기로 구성되는 것이 가장 바람직하다. 본 연구개발의 목적은 두 종의 설비에 소요되는 3종의 직류전원 공급기를 원자력 안정성등급으로 국산화하는 연구이다. 기존 제품들은 3종 모두 리니어 방식의 제품이지만, 방사선감시 계통 현장제어기의 5V로직 전원공급기와 공정제어계통 전원공급자는 전력변환효율이 높고 소형, 정량화가 가능한 SMPS(Switched Mode Power Supply) 방식으로 개발하였다. 방사선감시계통 현장제어기의 PCA(Printed Circuit Assembly) 저전압공급기는 다양한 종류의 출력전압과 저 전류형이므로 안정성 면에서 동일한 형식의 리니어 방식으로 개발하였으며 3종류 모두 출력용량을 20% 이상 향상시켰다. 또한, 논문을 통해 SMPS 방식의 전원공급기의 핵심 부품인 Control Module을 Hybrid IC형으로 자체 설계하여 성능이 우수한 제품을 지속적으로 생산할 수 있는 기틀을 마련하고자 한다.
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소수력 발전설비(1000kw 3대)가 연결되어 있는 22.9kV 선로상에서 순간적인 지락사고가 발생한 경우에 계통 보호계전기는 설비보호차원에서 지락과전류 보호요소에 대해 재폐로시간을 고려하지 않고 0.5초이내에 트림이 되도록 설정되어 있어 대부분의 선로고장에 대해서 민감하게 동작하고 있다. 2차례의 트립원인을 분석한 결과 순간적인 계통전압의 상승이 관찰되어 재기동하여 병입한 후 동일상황이 발생하는 강매에서 역률설정치를 낮추어 계통전압과 평형을 맞춤으로 해서 트립을 방지할 수 있었으며, 소수력의 자동전압조정기 Fault에 의한 정지원인 분석한 결과이다.
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This paper describes a low voltage, low-power CMOS buck DC/DC converter, which has a simple common-gate current sensing circuit. It consumes low power because it includes less transistors than other converters which use operational amplifiers for current sensing. The designed DC-DC converter is fabricated in a 0.18um CMOS technology. A maximum efficiency of 88% has been obtained with the proposed circuit. It has
$2V{\sim}3.7V$ input voltage range,$1V{\sim}2.5V$ output voltage range and maximum output current of 1000mA. -
This paper presents an LED lighting which can control its color temperature. It consists of a power factor correction (PFC) circuit, an LED driver, and an LED color control circuit. The proposed system can adjusts the light intensity to obtain a desired color with independently changeable illuminance. The power factor of the PFC circuit is 98%. The LED driver has 90% efficiency at 300mA output current. The output power of the experimented LED lighting is 150 W. The achieved color temperature range was from 3000K to 7500K, and the illumination one was from 500 lux to 1500 lux.
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본 논문에서는 각각의 스위치 시비율(Duty ratio)의 변화를 이용한 기존의 풀-브릿지 방식과 두 쌍의 스위치 신호 위상 변화를 이용한 위상천이 풀-브리지(Phase-shift Full-bridge) 방식의 차이점을 서술하였다. 위상천이 컨버터의 안정성을 연구하기 위하여, 출력 전류의 맥동(ripple)을 작게 하는 배전류(Current Doubler) 정류회로와 효율을 높이기 위한 동기 정류기(Synchronous Rectifier)를 포함한 평균화 된 스위치 모델을 제안한다. 이 모델을 이용하여 PSPICE 시뮬레이션을 통해 안정성을 고찰하였으며 1.2kW급 170-14V DC-DC 컨버터의 시작품을 제작 후 시뮬레이션 결과와 시작품 결과를 비교하였다. 시뮬레이션의 경우 위상여유는
$58^{\circ}$ 시작품의 위상여유는$68^{\circ}$ 로 나타났으며 교차주파수는 12kHz로 동일하게 나오는 것을 확인하였다. 따라서 제안한 시뮬레이션 모델을 이용하여 실제 회로의 안정성을 예측할 수 있으며 이를 실제 회로 제작에 활용 할 수 있다. -
본 논문은 MOSFET을 스위칭 소자로 사용한 350W급 2MHz 병렬공진 DC-AC 컨버터를 제안한다. 제안된 DC-AC 컨버터는 스위치의 전압스트레스 크기가 입력전압과 동일한 값으로 주어져 기존의 절연형 컨버터들 중에서 가장 낮은 전압 스트레스 값을 가지고 입력전압의 크기와 출력전력의 크기를 고려하여 풀-브리지 컨버터 토폴로지를 채택하였다. MOSFET 게이트 구동펄스는 50% 시비율이며, 구동트랜스포머를 사용하여 DC-AC 컨버터의 플로팅 스위치를 구동하였다. DC-AC 컨버터의 입력 전압은 50V, 부하저항은
$500{\Omega}$ 의 무유도 저항을 이용했다. 출력전압과 출력전류의 실효치는 각각 430V, 800mA 이고 효율은 82.5%에 도달하였다. -
Proposed buck converter includes load current sensing circuit to compensate load regulation. Because error amp has finite gain, there is load regulation in SMPS. In this paper we use variable current source that is added to positive input of comparator and current of current source is changed by sensed load current. The simulation result shows that proposed buck converter has improved load regulation than conventional buck convertor.
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Recently, navigation system is widely accepted for many car users for its versatile facilities. In Korea, many navigation system include DMB (digial multimedia broadcasting) which is mobile TV broadcasting system standard in Korea. However, there is little works on the navigation systems for the European market where the DVB-T can be used for the multimedia broadcasting. Thus, in this work the navigation system with DVB-T is developed and tested for European market resulting increased profits for the navigation manufacturers.
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본 논문에서는 하루에 수백만 명이 이용하는 지하철 역사내의 환경 관리를 유비쿼터스(Ubiquitous) 기술을 적용하여 실질적이고 효과적으로 실행하는 방안을 제안하고자 한다. 지하철 역사는 지하라는 특수한 환경이기 때문에 외부의 신선한 공기를 유입하여 역사내의 공기질을 쾌적하게 유지해야할 필요가 있다. 또한 실내 공기질을 오염시키는 환경가스나 미세먼지 등의 오염도에 대해서도 지속적으로 감시하여야 한다. 이를 위해 설치가 간편하고 소형의 측정 장치를 지하역사내의 주요 지점에 설치하여 오염물질을 측정하고 그 결과 데이터를 모으는 집중기(Collector)를 운영하여 최종적으로 측정 데이터를 중앙 서버까지 전송할 수 있다면 지하철 관리자에 의한 지하역사내의 오염물질을 효과적으로 관리 감독하는 종합적인 지하철 환경 관리시스템의 운영이 가능할 것으로 판단된다.
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최근 유비쿼터스 기술이 급속도로 발전함에 따라 많은 application들이 다양한 환경에서 통신서비스를 요구하고 있다. 이를 지원하기 위하여 많은 무선 센서 네트워킹 기술들이 제안되었지만 제한된 대역쪽과 높은 에러율로 인하여 이동성을 지원하기에는 부족하였다. 특히, 경로를 획득하기 위한 Route Request (RREQ)의 잦은 브로드캐스트 과정은 오히려 혼잡 및 에너지 소모를 야기시키며 네트워크 성능을 저하시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 언제, 어디서나 다양한 토폴로지 환경에서 자가 구성이 가능하며, 이동성을 지원하는 Tree기반의 Self-Routing 기법을 제안한다. 기존의 센서 네트워크내 멀티홉 라우팅 프로토콜과는 달리, 라우터 혹은 싱크노드의 비컨 프레임내 Association 정보만을 이용하여 새로운 라우팅 테이블을 형성함으로써 컨트롤 패킷의 오버 헤드를 크게 줄일 수 있다. 성능 평가를 위하여 실제 모바일 로봇을 이용한 실험과 시뮬레이션을 동시에 하였으며, 기존의 기법보다 향상된 성능을 가짐을 보인다.
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최근 홈 네트워킹 기술과 연동된 가전제어 및 서비스에 대한니즈가 증대�� 있어 다양한 디지털 가전기기가 개발되고 있다. 특히 국내외적으로 많은 홈 네트워크 관련 제품들이 생산되고 있으며 이는 궁극적으로 이기종 네트워크 환경에서 유무선 통신의 구된 없이 다양한 기기를 네트워크에 접속할 수 있는 서비스를 제공한다. 기존 중 저속 전력선 모뎀의 경우 홈 네트워크에서 전력선으로 들어오는 신호를 수신하기 위해 전력소모가 가장 많은 Main Processor에서는 항상 Wake-On 상태를 유지하고 있다. 하지만 중 저속 전력선 모뎀의 송수신을 관장하는 Main Processor를 보게 되면 크게 통신 프로토콜을 관장하는 Main CPU와 실제 전력선 신호 송수신을 관장하는 PLC Core로 나뉠 수 있다. 홈네트워크상에 전력선으로 들어오는 신호를 수신하기 위해서는 PLC Core는 항상 Wake-On 상태를 유지해야 하지만 Main CPU의 경우는 전력소모를 최소화하기 위해 Idle 상태를 유지하더라도 Host Controller와의 Stand-by & Wake On 신호와 인터럽트 발생기능을 이용하게 되면 전력선 통신에 문제가 없이 대기모드를 지원하는 저전력 전력선 통신 모뎀 개발이 가능하다. 이에 본 연구에서는 저전력 대기모드를 지원하는 전력선 통신 모뎀 개발에 관한 연구를 하고자 한다.
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유비쿼터스 컴퓨팅의 실현을 위해 센서 네트워크 기반의 다양한 위치인식 연구가 수행되었다. 특히 근거리 위치 인식 분야에서는 RSSI를 이용한 위치 인식에 관한 연구가 활발하였으나 RSSI는 통신 환경에 민감하여 균일한 위치 정보 결과를 획득하기 어려우며, RSSI 값을 기반으로 삼각측량 등의 위치 계산을 소프트웨어적으로 처리하기 때문에 응답 속도가 늦다는 단점이 있다. 따라서 최근 Chipcon에서는 CC243x 시리즈에 위치 계산 엔진(Location Engine)을 탑재하여 응답 속도에 대한 종전의 단점을 보완하였으나 여전히 위치 값이 고르지 못한 부분은 개선되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 통신 환경으로 인한 위치 정보의 불균등함을 개선하고자 선형 윈도우 알고리즘을 제안한다. 선형 윈도우는 위치 정보에 대한 스무팅을 수행하며, 이를 통해 응답 속도의 저하를 최소화시키면서 위치 변화를 고르게 한다.
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원자력 발전소 격납구조(containment) 내에 설치되는 센서, 구동기(actuator) 및 설비는 원전의 안전운전과 함께 방사능 누출사고와 같은 중대사고(severe accident)를 예방하기 위한 것이다. 격납구조 내부는 Category I 등급으로 분류되며, 격납구조 내부에 설치되는 센서, 구동기, 기기 및 통신망은 IEEE Std. 323-1974에서 정의하는 극한환경(harsh environment) 요건에서 생존할 수 있는 내환경성이 요구된다. 이러한 엄격한 내환경성 요건으로 인해 일반 산업의 IT 기반 센서통신망이 원전 격납건물 내부에는 적용되지 않고 있다. 최근에 이르러 독일을 중심으로 신규로 건설 중이거나 계획 중인 원전에서는 일반 산업의 IT 기반 센서 통신망 적용이 검토되고 있다. 본 논문에서는 IT 기반의 첨단 센서 통신망 기술을 격납구조내부와 같은 극한 환경에 적용하기 위한 방안을 제시하고자 한다. 정상운전중의 원전 격납 건물 내부의 환경(온도, 감마선, 습도) 특성과 중대 사고를 가정한 DBA (설계 기준사고) 요건에서의 환경 특성을 조사하였다. 또한 설계기준사고에서 정의한 감마선 조사 환경에서 통신 시스템의 생존성을 실험하였다. 이를 토대로 격납구조내부의 원전 극한 환경 통신망의 개선방안을 제시하고자 한다.
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기존의 지그비 기반의 유비쿼터스 센서 네트워크 기술을 적용한 각종 모니터링 어플리케이션들은 노드 수가 증가함에 따라 라우팅 오버헤드 및 종단간의 지연 등 네트워크 성능에 부정적인 영향을 주는 네트워크 효율성에 대한 문제점을 많이 보이고 있다. 본 논문에서 이런 문제점을 해결하기 위해 지그비 기술을 이용하여 멀티흡을 지원하는 트리 라우팅 알고리듬을 적용한 유비쿼터스 지하철역 공기질 모니터링을 위한 무선 통합 공기질 측정 센서노드를 설계하고 실제 지하철역 현장에서 성능평가를 수행하였다. 본 연구결과는 지하 환경에서 신뢰성있는 센서 네트워크를 구축하고 차후 광대역 통합 네트워크망과 연동을 통해 다양한 서비스 사업의 기반이 될 것으로 판단된다.
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무선 통신 기술의 발달로 최근 무선 device 들로 이루어진 ad-hoc network이 주요 issue가 되고 있으며, ad-hoc network에서의 성능이 중요한 관심사가 되고 있다. 그러나 유선망에 최적화되도록 설계된 TCP 는 무선망이 가지는 링크의 불안정함으로 인한 손실을 네트워크 혼잡에 의한 손실로 인식하여 혼잡 제어 메커니즘이 수행함으로써 전송률을 줄이게 되므로 전체적으로 네크웍의 성능이 저하되는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 무선망에서 TCP 성능을 향상시키기 위한 새로운 congestion algorithm을 제안하고 그 성능을 평가하였다. 성능 확인 결과 기존 TCP-vegas에 비해 더 나은 성능을 보임을 알 수 있다.
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본 논문은 무선 센서 네트워크 플랫폼을 이용한 어플리케이션 개발 과정에서 비규칙적인 센싱 데이터의 획득 후 빠른 시간 내에 이를 전송하기 위한 효율적인 방법에 대한 고찰에서 시작되었다. 개발과정에서 진동 센서를 채택하여 이원화된 메시지 전송 프로세스를 구현하였다. 즉, 진동센서의 불규칙 센싱 완료 인터럽트 발생에 따른 메시지 전송 프로세스와 타이머에 의한 주기적인 진동 센싱 및 메시지 전송 프로세스로 동작할 수 있는 방법을 구현하였다. 따라서 본 논문에서는 인터럽트 기반의 센싱 데이터 전송방법과 주기적인 센싱 데이터 전송방법에 대한 비교 분석을 통해 반응속도 측면에서 인터럽트 기반의 센싱 데이터 전송 방법이 더욱 효율적인 데이터 전송 프로세스임을 보여주고자 한다.
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본 논문은 다중 센서를 채택한 무선 센서 노드의 효율적인 데이터 메시지 전송 방법에 대한 고찰에서 시작되었다. 이를 위해 TinyOS-1.x 기반의 SurgeTelos 어플리케이션을 기반으로 하여 다중 센서를 전송하는 어플리케이션을 구현하였다. 구현 과정에서, TinyOS에서 제공하는 SurgeTelos는 한 개의 센서 값 전송을 지원하도록 설계 되었는데, 이는 본 연구에서 수행하고자 하는 다중 센서값의 전송 어플리케이션에는 부적합하여, 다중 센서의 효율적인 전송을 위해 Timer 인터럽트에 의한 주기적 데이터 전송 방법을 적용한 신규 어플리케이션을 개발하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 다중 센서값의 전송을 위한 Periodic 데이터 전송 방법의 효용성에 대해서 살펴보고, 추후 확장 가능한 센서의 수에 대해 알아 보고자 한다.