전동차의 안전성 확보를 위해서 차량 내 각종 기기의 상태를 모니터 하여 정보를 수집하는 기기가 필요하다. 수집된 정보는 저장장치에 보존되고 필요한 시기에 자유롭게 이용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 전동차의 상태 점검과 차량 간 통신이 가능한 임베디드 시스템 보드를 설계 및 구현하였다. 임베디드 시스템 보드는 독립적으로 동작하며 중앙에서 고속의 데이터 통신 방식을 이용하여 각 임베디드 시스템 보드로부터의 정보를 수집하여 전체적인 전동차의 운행을 관리할 수 있다. 또한 각 임베디드 시스템 보드의 측정 정확도를 향상시켜 보다 정확한 판단이 가능하다.
본 논문에서는 기존의 ICE 기능을 갖춘 사용이 간편하고, 쉽게 이동이 가능한 저가격 범용 8비 트 마이크로프로세서의 실시간 에뮬레이터를 설계, 제작하고자 한다. ICE의 기능을 구현하기 위해서2개 의 보드 즉 에뮬레이션 보드와 콘트롤 보드를 사용하는 구조로 고안하였다. 에뮬레이션 보드에는 CPU 8085를 사용하고, 콘트롤 보드에는 표적시스템의 CPU와 같은 CPU를 사용하였다. 이러한 구조는 표적 CPU가 바뀔 때 콘트롤 보드만 교환하면 된다는 점에서 실용적이다. 에뮬레이션 보드는 범용 8비트 마 이크로프로세서에 대해서, 콘트롤 보드는 표적 CPU가 Z-80인 시스템에 대해서 제작하였다. 또한, 에뮬 레이터의 기능에 의해, 표적 CPU 자체의 기능이 상실됨을 회복시켰다.
본 논문에서는 전화가입자에게 보다 향상된 여러 가지 음성 서비스를 제공하기 위한 음성 처리 시스템을 구현하였다. 음성 신호처리만을 수행하는 전용 보드를 개발하고 하나의 마스터 보드가 여러 장의 DSP(Digital Signal Processing) 보드를 제어하여 음성의 저장과 재생기능을 수행하는 시스템을 다중 보드 구성에 적합한 방식인 VME버스를 사용하여 하드웨어를 구성하였다. 마스터 보드로서는 CPU30 보드를 사용하였고 DSP 보드로는 음성 입출력을 위한 전용 하드웨어인 SPM(Signal Processing Module) 보드를 제작하여 시스템 성능 평가를 하였다.
MSIS(Modular Scalable Inverter System)에서 모터 구동 시 발생하는 고주파 성분의 순환 전류는 구동 시스템의 효율 및 신뢰성을 저하시키기 때문에, 이를 저감하기 위한 PWM(Pulse Width Modulation) 동기화 기법의 구현이 필수적으로 요구 된다. 본 논문은 MSIS에서 PWM 동기화 기법을 적용하기 위한 모터 구동 인버터용 제어보드의 설계에 관한 것이다. 제어보드 간 PWM 동기화 기법을 적용하기 위해 DSP(Digital Signal Processor)의 EPWMSYNC를 활용하였다. EPWMSYNC은 서로 다른 DSP간 PWM의 위상을 동기화하는 기능으로 DSP의 EPWMSYNCO과 EPWMSYNCI를 사용한다. 설계한 제어보드는 EPWMSYNC 신호를 광케이블을 통해 다른 제어보드로 연결할 수 있도록 설계하여, 제어보드 간의 절연과 잡음의 영향을 최소화했다. 본 논문에서 설계한 제어보드의 EPWMSYNC를 시험하였으며, 600W급 IPMSM(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)을 부하로 사용하는 시스템에서 설계된 제어보드의 유효성을 검증하였다.
본 논문에서는 메인 제어 보드에 연결되는 디바이스 모듈 보드들을 자동하는 인식하는 새로운 자동화 시스템을 설계 및 구현하였다. 본 논문의 시스템은 메인보드와 디바이스 모듈 보드로 나누어 설계하였으며, 메인보드에는 모듈보드와 연결할 수 있도록 슬롯 구조에 의해 설계되었다. 제안된 슬롯구조는 장착이 편리하고 기능의 추가 및 확장이 가능하도록 하였다. 또한 장치 보드들을 자동으로 인식함으로 통해 새로운 기존의 시스템을 업그레이드하거나 새로운 디바이스의 추가하는 등의 기능변경이 용이하도록 시스템을 설계 및 개발하였다. 본 논문에서 제안 된 시스템은 K10S1 PLC를 가지고 실험 및 검증하였다. 실험 분석 결과 제품의 기능향상에 드는 간 및 비용의 단축 효과가 나타났다.
본 논문에서는 모바일 앱을 이용한 스노보드 경기의 채점 시스템 개발을 소개한다. 이 시스템은 오프라인 형식으로 진행하는 기존 채점시스템의 문제점을 극복하기 위하여 심판용 모바일 앱과 전광판 출력을 위한 관리 시스템으로 구성된다. 심판들의 채점상황은 모바일 앱을 통하여 실시간으로 원격 데이터베이스에 적재되고 관리시스템에서 자동 합산 및 점수화되어 전광판으로 해당 점수가 출력되게 된다. 이를 통하여 신속하고 정확한 채점 관리를 수행할 수 있으며 모바일 환경이 지원되는 대부분의 스노보드 경기장에서 활용될 수 있다. 본 연구결과는 국내 다양한 스노보드 경기에 적용하여 동계 스포츠분야의 열악한 정보화 환경을 개선할 수 있음을 보였다.
근본적으로 방대한 양의 실시간 연산을 요구하는 영상 신호처리, 소나, 레이다와 같은 시스템에서는 시스템의 성능을 최대화하기 위해 병렬 신호처리 시스템의 사용이 불가피하다. 본 논문은 방대한 양의 데이터를 실시간으로 처리할수 있는 병렬 신호처리보드를 설계 및 구현하였다. 이 보드는 DSP칩간의 통신과 보드간의 통신이 가능하며, DSP칩이 마스터가 되어 EMIF(External Memory Interface Port)포트를 통해 다른 DSP칩의 지역메모리를 액세스 할수 있다. 또한 외부의 호스트 프로세서가 보드 내의 DSP칩에 프로그램을 다운로딩 할수 있다. 보드간의 통신은 PCI 버스를 통하여 이루어지며, DSP칩간의 통신과 DSP칩과 그의 지역메모리와의 통신은 지역버스를 통해 직접적으로 이루어진다. 보드에서 가장 핵심인 DSP-to-PCI제어기는 하드웨어 언어인 VHDL로 설계하였으며, 시뮬레이션 환경은 Synopsys & ALTERA MaxplusⅡ를 사용하여 검증하였으며, 최종적으로 CPLD(Complex Programable Logic Device)칩을 사용하여 구현하였다.
교통 분야에서도 역시 영상을 이용한 시스템의 개발이 주요 이슈가 되고 있다. 이는 영상을 이용한 시스템의 경우 설치비용이 기존 시스템들에 비해 엄청나게 저렴하다는 것과 설치하는 기간 중에도 교통의 흐름을 거의 방해하지 않고 설치가 가능하다는 장점을 가지고 있기 때문이다. 본 연구에서는 임베디드 시스템 환경에서 영상 검지기 시스템의 구현을 제안하였다. 전체 시스템은 호스트 컨트롤러 보드부분과 영상처리 보드 부분으로 나뉜다. 호스트 컨트롤러 보드 부분은 전체 시스템의 제어와 외부와의 인터페이스, 그리고 OSD(On Screen Display) 부분을 담당하게 된다. 영상처리 보드 부분은 알고리즘의 적용, 마우스 신호의 베어를 담당하고 있다 그리고 안정적인 호스트 컨트롤러의 보드의 운영을 위해 uC/OS-II 를 호스트 컨트롤러 보드에 포팅하였다.
본 연구에서는 앞에서 개발된 온도 제어 시스템을 더욱 소형 경량화하기 위해 서 일반 마이크로 컴퓨터 대신에 원보드 마이컴(one-board micom)을 사용하였다. 원보드 마이컴은 프로그램을 기계어로 작성해야하는 어려움이 있으나 가격이 저렴하고 주변장치가 필요없으며, 크기가 작아 제어시스템을 소형경량화 시킬수 있는 장점이 있다.
영화나 애니메이션의 초기 제작 단계에서 스토리보드는 줄거리를 시각적으로 설명하기 위해 사용된다. 스토리 보드는 스토리의 텍스트 뿐 아니라 사람과 사물의 배치, 카메라 위치 등의 설정을 위해 그림이나 사진을 사용되기도 한다. 본 논문에서는 스토리보드 제작을 용이하게 그리고 직관적이 되도록 하기 위하여 증강현실 기반의 스토리보드 시스템을 제안한다. 본 시스템을 사용하면 경험이 없는 사용자라도 미리 만들어진 3차원 모델을 사용하여 사용자 자신의 실제 환경에서 모델들을 배치하고 애니메이션을 실행시킬 뿐 아니라 카메라의 위치와 방향까지도 제어할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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