• 한국정밀공학회지
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• 제16권1호통권94호
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• pp.253-264
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• 1999

Most autonomous mobile robots view only things in front of them, and as a result, they may collide with objects moving from the side or behind. To overcome this problem. an Active Omni-directional Range Sensor System has been built that can obtain an omni-directional range data through the use of a laser conic plane and a conic mirror. Also, mobile robot has to know its current location and heading angle by itself as accurately as possible to successfully navigate in real environments. To achieve this capability, we propose a self-localization algorithm of a mobile robot using an active omni-directional range sensor in an unknown environment. The proposed algorithm estimates the current position and head angle of a mobile robot by a registration of the range data obtained at two positions, current and previous. To show the effectiveness of the proposed algorithm, a series of simulations was conducted and the results show that the proposed algorithm is very efficient, and can be utilized for self-localization of a mobile robot in an unknown environment.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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• pp.1597-1600
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• 1997

Most autonomous mobile robots view things only in front of them. As a result they may collide against objects moving from the side or behind. To overcome the problem we have built an Active Omni-directional Range Sensor that can obtain omni-directional depth data by a laser conic plane and a conic mirror. Also we proposed a self-localization algorithm of mobile robot in unknown environment by fusion of Odometer and Active Omn-directional Range Sensor.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.528-535
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• 2011

본 논문에서는 고주파 발진회로의 공진기가 안테나로 동작하는 2.4GHz 대역의 능동 안테나를 이용하여 이동체의 거리를 측정할 수 있는 소형 도플러 센서를 제안하였다. 이동체의 움직임에 비례하여 고주파 발진주파수의 편이를 발생시키며 이를 검출하는 회로를 통해 제안된 구조의 동작을 확인하였다. 설계 제작된 거리 감지 센서는 직경이 30mm, 높이 4.2mm 정도로 매우 작은 원형디스크 형태를 갖으며, 안테나는 2.35GHz에서 약 120도의 빔폭과 전방향 방사특성을 나타내었다. 센서의 감도 측정결과, 1m 떨어져 움직이고 있는 도체판에 대해 약 240mV의 도플러 신호 전압을 얻었고, 자유낙하 실험으로부터 지표위의 5m 지점에서부터 지표면까지 선형적인 전압크기의 증가를 보였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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• pp.824-827
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• 1996

Most autonomous mobile robots view things only in front of them. As a result, they may collide against objects moving from the side or behind. To overcome the problem we have built an Active Omni-directional Range Sensor that can obtain omnidirectional depth data by a laser conic plane and a conic mirror. In the navigation of the mobile robot, the proposed sensor system makes a laser conic plane by rotating the laser point source at high speed and achieves two dimensional depth map, in real time, once an image capture. The experimental results show that the proposed sensor system provides the best potential for navigation of the mobile robot in uncertain environment.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.437-445
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• 1999

Most autonomous mobile robots view only things in front of then, and as a result, they may collide with objects moving from the side or behind. To overcome this problem, an active omni-directional range sensor system has been built that can obtain an omni-directional depth map through the use of a laser conic plane and a conic mirror. In the navigation of the mobile robot, the proposed sensor system produces a laser conic plane by rotating the laser point source at high speed: this creates a two-dimensional depth map, in real time, once an image is captured. The results obtained from experiment show that the proposed sensor system is very efficient, and can be utilized for navigation of mobile robot in an unknown environment.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.49-56
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• 2011

본 논문에서는 고주파 발진회로의 공진기를 패치 안테나로 사용하는 능동발진 안테나를 2.4GHz 대역에서 제안하여 소형 무선도플러 센서로서 이동체의 거리나 속도 등을 측정할 수 있게 하였다. 이동체의 움직임은 고주파 발진 주파수의 천이를 발생시키며 이를 검출하는 회로를 통해 제안된 구조의 동작을 확인하였다. 설계 제작된 무선 도플러 센서는 직경이 30mm, 높이 4.2mm 정도로 매우 작은 원형디스크 형태를 갖으며, 안테나는 2.373GHz에서 약 130도의 빔폭과 전방향 방사특성을 나타내었다. 센서의 감도 측정결과, 1m 떨어져 움직이고 있는 도체판에 대해 최소 190mV의 도플러 신호 전압을 얻었고, 센서의 자유낙하 실험으로부터 지표상의 4.5m 지점에서 부터 지표면까지 전압크기가 선형적으로 증가하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권2호
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• pp.61-71
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• 2009

본 논문에서는 가정용 게임에 적용 가능한 저가이면서 컴팩트한 모션캡쳐 시스템을 목표로 하고 있다. 현재 영화나 게임에 이용되는 모션캡쳐 시스템은 장비가 크고 상당히 고가이기 때문에 간단한 가정용 게임에는 적용하기 어렵다. 요즘 흔히 사용되는 USB CCD카메라를 이용한 모션캡쳐 게임은 속도가 느리고 2차원 인식만 하는 단점을 가지고 있다. 하지만 최근 연구에서 저가이면서 속도가 빠른 PSD센서를 이용하여 3차원 측정이 가능한 시스템을 구현할 수 있게 되었다. 2차원 측정이 가능한 PSD센서를 이용한 3차원 모션캡쳐 시스템에는 2개 이상의 PSD를 사용하는 스테레오 비전 기반의 PSD 모션캡쳐 시스템과 빛의 세기와 거리와의 관계를 이용하여 하나의 PSD만으로도 3차원 측정이 가능한 광량보정 기반의 단일 PSD 모션캡쳐 시스템 등이 소개되었다. 하지만 현재 개발된 두 시스템을 가정용 게임에 적용하기에는 다음과 같은 문제가 있다. 두 개 이상의 PSD 센서를 사용해야 하기 때문에 고가이고 복잡하다. 광량보정 기반의 단일 PSD 모션캡쳐 시스템의 경우에는 측정된 마커의 광량을 이용하여 거리를 계산하기 하기 때문에 거리측정을 위해 전방향으로 균일한 광량을 가지는 마커를 만들어야 하므로 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결한 새로운 접근방법을 소개하고자 한다. 일정한 거리에 떨어져 있는 두 개의 마커가 광학적 특성만 동일하다면 두 마커 사이의 상대적 광량차이를 이용하여 3차원 측정을 할 수 있다는 것이다. 결과적으로 저가이며, 빠르고, 컴팩트하고, 광각이며, 게임에도 적용가능한 단일 PSD 모션 캡쳐 시스템을 개발했다. 이 개발된 시스템이 애니메이션이나 영화, 게임에도 사용되어질 것으로 기대한다.