• 제목/요약/키워드: 거리센서

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LiDAR 센서기반 근접물체 탐지계측 알고리즘 (Algorithm on Detection and Measurement for Proximity Object based on the LiDAR Sensor)

  • 정종택;최조천
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.192-197
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    • 2020
  • 최근 운송수단의 안전운행 및 사고방지를 목표로 하는 자율운행 관련 기술이 적극적으로 연구되고 있다. 현재 자율운행에서 장애물 탐지를 위하여 레이다 및 카메라 기술이 사용되고 있으나, 근접한 물체의 탐지 및 이격거리의 정밀계측에는 LiDAR (light detection and ranging) 센서를 사용하는 방법이 가장 적합하다. LiDAR 센서는 레이저 펄스빔을 발사하고 물체로부터 반사되어 온 반사빔과의 시간차를 취득하여 이것으로 정밀한 거리를 계산하는 측정기로, 광을 이용하기 때문에 대기환경에서 물체의 인식률이 감소할 수 있는 단점이 있다. 본 논문은 LiDAR 센서의 raw 데이타에 대한 신뢰성 향상과 이를 기반으로 실시간 주변물체에 대한 탐지 및 이격거리 계측에서 오차를 개선하기 위하여 삼각함수에 의한 포인트 cloud를 추출하고, 선형회귀 모델을 이용하여 계측알고리즘을 구현하였으며, Python 라이브러리를 활용하여 물체탐지의 오차범위를 개선할 수 있음을 검증하였다.

USN과 회전 센서를 이용한 이동로봇의 위치인식과 인터넷을 통한 원격제어 시스템 개발 (Position Estimation of a Mobile Robot Based on USN and Encoder and Development of Tele-operation System using Internet)

  • 박종진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.55-61
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    • 2009
  • 본 논문은 유비쿼터스 센서 네트워크와 이동로봇에 내장된 회전 센서를 이용하여 실내에서의 이동로봇에 위치를 인식하고 이를 바탕으로 인터넷을 통한 원격제어 시스템 개발을 제안한다. 사용한 USN(Ubiquitous Sensor Network)은 ZigBee 기반으로 위치 인식 엔진을 탑재하고 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 신호를 사용하여 노드간의 거리를 측정한다. 본 논문에서는 노드 간의 정확한 거리 정보를 얻고 이를 바탕으로 위치를 추정하기 위해 실험 입 출력 데이터를 가지고 퍼지 모델을 구하였고 거리의 오차를 수정하였다. 또한, RSSI 값의 부정확으로 인한 위치 인식의 오류를 보정하기 위해 이동로봇에 내장된 회전 센서를 이용하여 이동로봇의 좌표를 구하고 이를 위치 좌표의 보정에 사용하여 위치 인식의 정확성을 개선하였다. 제안된 방법에 의한 위치 인식을 기반으로 인터넷을 통한 원격제어 시스템을 개발하였다. 제안된 방법이 USN에 의해 추정된 위치 정보만을 사용하는 경우보다 정확하게 이동로봇의 위치를 추정하고 인터넷을 통한 원격 주행이 가능함을 보였다.

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독립적인 센서쌍 배열에 기반한 음원 위치추정 기법 (Source Localization Based on Independent Doublet Array)

  • 최영두;이호진;윤경식;이균경
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권10호
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    • pp.164-170
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    • 2014
  • 본 논문에서는 독립적인 센서쌍 배열(Doublet Array)을 이용하여 근거리 단일 음원의 방위와 거리를 추정하는 기법을 제안한다. 일반적인 방위각 추정 기법의 경우 주로 선형 배열 (Uniform Linear Array) 혹은 환영 배열 (Uniform Ciucular Array) 등을 이용하나 배열 구조상 근거리 음원의 거리를 추정하기 위한 개구간(Aperture)을 확보하는데 제약이 있다. 최근 독립적인 센서쌍 배열을 이용하여 넓은 개구간으로 근거리 단일 음원의 방위와 거리를 추정하는 기법이 제안되었으나 센서쌍이 직선상에 위치하는 경우로 제한되어 있다. 본 논문에서는 이를 일반화 하여 다양한 배열 구조에서도 근거리 음원의 위치를 추정하고자 한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다.

비전과 IR 센서를 갖는 이동로봇의 퍼지 규칙을 이용한 자율 주행 (Navigation of an Autonomous Mobile Robot with Vision and IR Sensors Using Fuzzy Rules)

  • 허준영;강근택;이원창
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.901-906
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    • 2007
  • 미지의 환경에서 이동로봇이 자율 주행을 할 수 있기 위해서는 경로 설정 및 장애물 회피가 필수적인 요소이다. 이를 위해 본 논문에서는 비전과 IR 센서로부터 획득한 데이터와 퍼지규칙을 이용하는 자율 주행 알고리즘을 구현하고자 한다. 로봇과 장애물과의 거리가 멀리 떨어져 있는 경우는 비전에서 얻은 2차원 이미지를 메디안 필터링, 에지 추출, 모폴로지, 세선화 과정을 거쳐 임시 목표물을 설정한 다음, 거리 변화율 기법과 퍼지 규칙을 이용하여 경로 설정을 한다. 로봇과 장애물과의 거리가 근접할 경우는 IR 센서를 이용하여 경로 설정 및 근접 장애물 회피를 하도록 한다. 그리고 본 논문에서는 제안된 퍼지규칙을 이용한 데이터 융합 알고리즘이 이동로봇을 미지의 환경에서 보다 효율적으로 주행하게 할 수 있음을 실제 실험을 통해 보여주고자 한다.

이기종 필드 센서 네트워크의 효율적인 통신 환경을 위한 거리벡터 라우팅 프로토콜 기반 CAN 라우팅 프로토콜에 관한 연구 (A Study of CAN Routing Protocol for Efficient Communication Environment Based on Distance Vector Routing Protocol in Heterogeneous Field Sensor Network)

  • 한경헌;한승조
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.1820-1826
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    • 2013
  • 산업현장에서 가장 많이 사용하고 있는 이기종 필드 센서 네트워크의 경우 센서간 통신은 CAN 통신 방식을 기반으로 버스형 구조로 설계되어 있다. 이러한 네트워크는 버스형 구조 특성상 거리 벡터 라우팅 프로토콜을 지원하고 있으며, 또한 이기종 네트워크를 지원할 경우 별도의 라우팅 테이블을 두어 변환하는 방식을 지원한다. 하지만 이러한 네트워크는 확장의 제한 및 늦은 전송처리속도 문제로 인해 네트워크 효율성 저하에 원인이 되고 있다. 그래서 본 논문에서는 네트워크의 확장성 및 높은 전송 처리속도를 보장하기 위한 새로운 CAN 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 라우팅 프로토콜은 RIPv2 기반으로 설계되었으며, 거리 벡터 라우팅 프로토콜의 단점을 보안하기 위해 우선순위 부여 및 부가 기능을 부여할 수 있는 구간을 두는 방식을 지원하도록 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 방식의 효율성 증가를 검증하기 위해 CAN 통신 기반으로 이기종 필드 센서 네트워크를 구축하여 데이터 전송률을 측정하였다.

스마트 신발을 활용한 보행분석 시스템 활용 가치에 대한 논의 (Discussion on the Value of Using Gait Analysis System Using Smart Shoes)

  • 박태성;신명준;이은이
    • 융합정보논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.128-133
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    • 2019
  • 본 연구는 정상인에게 스마트 신발을 착용 시킨 후, 6분 보행검사와 일어나 걸어가기 검사를 실시하여 연구자가 측정한 데이터와 스마트 신발 센서 데이터가 동일 및 유사한지 확인 하고자 하였다. 정상 성인 남성 10명으로 진행을 하였으며 스마트 신발을 착용 한 후 6분 보행검사와 일어나 걸어가기 검사를 실시하여 데이터를 분석 하였다. 본 실험의 결과를 보았을 때 현재 센서의 정확도는 높은 편으로 보여 진다. 6분 보행검사의 거리에 차이가 나타난 것은 실제 30m 트랙에서 계산하지 않는 반환점도 거리를 측정하기 때문에 차이가 나타난 것으로 보인다. 이러한 관점에서 보았을 때 스마트 신발이 좀 더 정확한 거리를 측정 하였다고 볼 수가 있으며 추후 스마트 센서를 통한 다양한 검사가 가능 할 것으로 보여 진다.

안전성 강화를 위한 ESP32-CAM을 활용한 시각장애인용 스마트지팡이에 대한 연구 (Study on a Smart Cane for the Visually Impaired utilizing ESP32-CAM for Enhanced Safety)

  • 홍두현;임종환;유준선;백승협;김재욱
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1379-1386
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    • 2023
  • 본 논문에서는 시각장애인을 위한 스마트 지팡이의 설계와 개발에 대해 다루고 있다. 스마트 지팡이는 초음파 거리 센서, 피에조부조, 조도 센서, LED선, 블루투스 모듈, 카메라 모듈, 스위치, 배터리 등의 센서와 모듈을 내장하고 있으며, 사용자가 지팡이를 사용하는 동안 주변 환경을 카메라로 실시간 스트리밍할 수 있고 보호자에게 공유할 수 있다. 스마트 지팡이는 초음파 거리 센서를 사용하여 앞에 있는 장애물의 거리를 측정하여 사용자에게 경고음을 울려줍니다. 블루투스 모듈과 스마트폰 앱을 이용하여 보호자에게 자신의 위치를 알려준다. 이러한 스마트 지팡이는 시각장애인이 일상생활에서 자신의 이동을 보다 안전하게 할 수 있도록 돕는데 큰 도움이 될 수 있다.

송.수신 분리형 초음파 거리 측정기 개발 (A Development of Ultrasonic Based Distance Meter Through Detachment of Receiving and Transmitting Capacitive Ultrasonic Transducer)

  • 김정훈;정정화
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권3호
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    • pp.41-50
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    • 2006
  • 본 논문에서는 30cm 이하의 단거리의 물체를 인식하기 어려운 초음파 센서의 특성을 개선하기 위하여 2개의 커패시터 초음파 트랜스듀서를 사용하여 송신과 수신을 분리함으로써 단거리 측정과 무선에 의한 원거리 정밀 측정이 가능한 시스템을 제안한다. 이 시스템은 무선으로 송수신 하도록 설계되었으며 무선으로 연결된 송신, 수신의 동기를 일치시켜야 한다. 트리거 펄스는 10Hz이며, 이 주파수는 무선 모듈에서 데이터를 전송하기에 매우 낮은 주파수이므로 캐리어 신호와 트리거 신호를 합성 및 분리하는 방법을 제안한다. 개발한 시스템은 범용 마이크로프로세서인 8051을 이용하여 구현하였으며, 그 유용성을 입증하기 위한 실험 결과 송신 센서와 수신 센서를 마주보게 배치하여 송신 초음파가 수신 초음파 센서로 직접 보낼 때 센서간의 거리가 0mm부터 측정이 가능하며 송신 센서에서 초음파가 송신되고 물체에 반사한 후 수신 센서로 수신되었을 때 7cm부터 물체를 감지하였다.