• 대한기계학회논문집A
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• 제35권11호
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• pp.1391-1398
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• 2011

본 논문은 장비의 동작분석기법을 이용하여 운전자가 핸들을 돌릴 때 팔의 관절 운동에 대한 생체역학적 해석을 수행하였다. 모형 운전석에서 운전자가 핸들을 돌릴 때 모션 캡쳐(motion capture) 시스템을 이용하여 팔의 3차원 운동궤적을 구하고, 이 결과를 이용하여 팔의 근-골격계 모델에 대한 역기구학 해석과 역동역학 해석을 수행함으로써 팔 관절의 변위와 관절 토크의 크기를 계산하였다. 각 관절의 회전 운동은 동시에 복합적으로 발생하며, 관절 운동의 크기의 관점에서 팔꿈치 관절의 회내-회외, 어깨 관절의 내전-외전, 굴곡-신전, 손목 관절의 굴곡-신전 등이 주요한 운동임을 확인할 수 있었다. 모형 운전석의 운전 자세, 핸들의 각도 및 좌석에 대한 상대적 위치와 관련된 설계변수에 대한 관절운동의 민감도 해석을 통하여 운전 자세와 핸들의 위치가 조향 동작에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.19-19
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• 2017

자율주행 트랙터를 위한 트랙터 조향제어는 일반적으로 전자모터를 이용한 EPS(Electric Power Steering) 시스템을 스티어링 휠에 연결하여 회전변위를 변경하고 그 결과 오비트롤(Orbitrol) 밸브의 토출유량을 바꾸고 호스로 연결된 조향실린더의 변위를 조절하여 최종적으로 전방 타이어의 방향각을 변경하면서 이루어진다. 이러한 조향방식은 시스템 구조상 조향실린더와 오비트롤 밸브가 상대적으로 멀리 떨어져 있으며, 밸브 특성상 약 ${\pm}5^{\circ}$의 오버랩이 포함되어 있다. 또한, EPS의 전자모터는 관성력, 마찰, 백래시 등의 영향을 가진다. 이와 같은 복합적인 영향은 조향 응답을 느리게 만들어 상대적으로 빠른 속도에서 주행에서 추종성능이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 자율주행 트랙터의 조향성능 개선 연구의 일환으로 조향 HILS 시뮬레이터를 설계제작하여 조향 성능의 요인을 실험적으로 구명하고자 하였으며 이를 바탕으로 조향 시스템의 설계개선 방안을 수립하고자 하였다. 시뮬레이터는 동양물산 80 마력급 TX803 트랙터에 사용되는 오픈센터방식의 오비트롤 유압회로 시스템을 기어펌프가 장착된 AC모터로 구동되게 구성하였으며, 유량은 모터의 주파수를 조절 회전속도를 조절 변경하였다. 추가적으로 EPS와 오비트롤 조합의 조향성능을 비교 및 개선하기 위해 비례제어밸브(PVG 32, Danfoss)를 추가 장착하였다. 실제 트랙터 조향 시 나타나는 마찰저항을 모사하기 위해 부하 실린더를 구성하였으며, 조향 실린더의 부하의 크기는 부하 실린더를 폐회로를 구성하고 유량비례제어밸브를 이용한 유로의 개구량 조절을 통해 부하의 크기를 약 4000 N 까지 증가시킬 수 있도록 하였다. EPS와 비례제어밸브를 제어하기 위해 CANoe 8.0 소프트웨어를 이용하여 CAN통신 기반 가상 조향ECU를 구성하였으며 오비트롤의 기본 성능을 확인하기 위해 조향휠에 따른 실린더 동특성 및 계단 추종성능을 비례제어밸브와 비교하였다. 오비트롤 밸브는 약 ${\pm}5^{\circ}$이상 동작 시 실린더 압력이 상승하기 시작하였으며, 이후 약 ${\pm}10^{\circ}$이상 동작 시 조향실린더가 동작하기 시작하였다. 계단 추종성능실험에서는 비례제어밸브가 약 2배 이상의 응답개선을 나타냈다. 자율주행 경로추종 성능을 향상시키기 위해서는 순간적인 출력밀도가 높은 비례제어밸브를 통해 응답개선이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.578-584
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• 2015

본 연구에서 자동화된 기립 및 복귀 시스템이 적용된 직립주행이 가능한 이동로봇용 구동 플랫폼이 개발되었다. 종래 대부분의 이동로봇은 정역학적으로 안정된 평면형의 4륜 혹은 3륜 구동형으로 구성되어 있는데, 이러한 형태의 이동로봇은 방향 전환을 위해서 독립구동형 혹은 조향형 차륜을 갖추고 있다. 이동로봇이 매우 협소한 지형에서 직각으로 굽은 통로를 주행할 때, 이동로봇은 전후진을 반복하는 등 복잡한 조향동작을 필요로 하거나, 극단적인 경우, 물리적인 조향이 불가능한 경우에 처하게 된다. 직립주행이 가능한 이동로봇은 점유면적이 작은 직립된 상태로 몸체의 형상을 변형시켜 해당 지형을 원활하게 통과할 수 있다. 본 연구에서 기립(복귀)동작, 확인동작, 평형제어 순으로 각 단계가 수동으로 조작되었던 기립제어 단계가 몸체의 기울기 각도 검출로 자동화되어, 단일 자동제어로 조작되는 차륜형 역진자 시스템이 제안되었다.

• 전자공학회논문지T
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• 제36T권1호
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• pp.58-63
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• 1999

본 연구에서는 VFF와 신경망을 이용한 자율 주행 로봇의 조향 알고리즘을 제안한다. 제안된 신경망 조향 시스템은 센서시스템, 가중치 제어를 위한 역전파 학습 제어기, 실시간 동작을 위한 모션 제어 시스템으로 구성된다. 시뮬레이션 결과는 제안된 조향 시스템이 어떤 환경하에서도 강인하게 운영 될 수 있음을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.880-885
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• 2010

본 논문에서는 다이폴과 루프 안테나가 결합된 빔 조향(steering) 재구성(reconfigurable) 안테나를 제시하였다. 본 안테나는 다이폴(dipole)과 루프(loop) 두 안테나가 결합하였을 때, 특정 비율에서 빔 방사 방향이 서로 상쇄되거나 보상되는 특성을 이용한 빔 조향 안테나이다. 본 안테나는 구조적으로 비교적 간단한 평판형 안테나이며, 안테나 상에 두 개의 스위치를 이용하여 안테나의 xy-평면상에서 서로 다른 세 개의 빔 방향을 갖도록 설계되었다. 본 논문에서는 우선 스위치를 이용한 빔 조향의 가능성을 확인하기 위하여 2개의 가상의 스위치(line 연결)를 이용하였으며, 두 개의 스위치 on/off 상태에 따라, 최대 빔 방향은 xy-평면상에서 $0^{\circ}$, ${\pm}50^{\circ}$, 3개의 빔 조향이 가능하다. 동작 주파수는 VSWR 2:1 기준으로2.50~2.56 GHz이다. 빔 조향 시 2.48~1.96 dBi의 최대 이득(peak gain)을 가지며, 세 가지 빔은 전체 $125^{\circ}$ 정도의 넓은 빔 커버리지를 갖는다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.754-760
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• 2011

본 논문에서는 직물형 회로 기판상에 설계된 U-슬롯을 갖는 빔 조향(beam steering) 마이크로스트립 패치(microstrip patch) 안테나를 제안하였다. 본 안테나는 직물형 회로 기판 및 의복상에 제작하는 것을 목적으로 설계되었으며, 동작 주파수 6.0 GHz에서 빔 조향이 가능하도록 설계되었다. 빔 조향을 위해 U-슬롯과 간접적 급전(in-direct feed) 방식이 적용되었으며, 안테나 패치 부분과 간접 급전부 사이에 두 개의 가상 스위치(line connection)을 이용하였다. 두 개의 가상 스위치 조합($S_0$, $S_1$, $S_2$)에 따라, 최대 빔 방사 방향은 yz-평면상에서 ${\theta}=0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $331^{\circ}$, 세 방향으로의 빔 조향이 가능하다. 전체 반전력 빔 폭(HPBW)에 의한 빔 커버리지는 약 $115^{\circ}$이고, 빔 조향시 6.11~6.69 dBi의 최대 이득(peak gain)을 갖는다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 학술대회 논문집 전문대학교육위원
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• pp.114-119
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• 2002

본 논문에서는 자율 이동 로봇의 장애물에 대한 실시간 충돌 회피 동작의 문제에 대하여, 로봇이 장애물과 충돌하지 않는 안정적인 회피 동작과 유연한 궤적 생성, 그리고 효과적인 최적의 조향 동작을 계획할 수 있게 하기 위하여 레이저 스케닝 센서를 이용한 지역 장애물 회피 방법을 제안한다. 레이저 센서를 이용한 로봇의 안전한 방향 탐색은 자율 이동 로봇이 검출할 수 있는 최대의 검출 영역에서부터 로봇의 중심점을 향해 순차적으로 임계치를 줄여가는 동안 나타나는 무충돌 안전 구간과 충돌 구간을 정의함으로서 구성된다. 제안한 안전 방향 구간 탐색에 의한 로봇의 장애물 회피 동작의 성능 실험은 최적 방향의 탐색 성능을 평가하며, 실제의 이동 로봇을 이용하여 실험한 결과에 대하여 고찰하고 결론을 내린다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.167-173
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• 2009

본 논문에서는 단일 급전 능동 소자와 4개의 기생 소자로 구성된 5.8 GHz ISM 대역에서 동작하는 전자적인 빔 조향 배열 안테나를 제안하였다. 빔 조향은 고가의 위상 변위기를 이용하지 않고, 기생 소자의 부하에 연결된 가변 리액턴스 제어 회로의 리액턴스를 제어하여 얻을 수 있다. 제안한 안테나는 빔 조향 각도에 따라 ISM 대역 내에서 -10 dB 이하의 반사 손실을 가지면서도 E-평면과 H-평면으로 각각 ${\pm}30^{\circ}$의 빔 스캔을 실현하였다. 스캔 범위에서 이득은 E-평면에서 $6.18{\sim}7.53\;dBi$, H-평면에서 $7.022{\sim}7.779\;dBi$를 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.44-45
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• 2013

본 논문은 3상 PMSM 동작 중 한 개의 상이 고장이 났을 경우, 2상을 통하여 고장허용 동작을 하는데 있어서 발생하는 토크 리플 저감 방법에 대하여 연구를 하였다. 기존의 방법들이 기본파 주파수로 회전하는 동기좌표계상에서 전향 보상 방식으로 교류 성분의 전류를 제어함으로써 토크 리플을 보상하는 데에 반해 제안한 방법은 기본파 주파수의 2배수로 회전하는 동기좌표계상에서 직류 성분의 전류로 토크 리플을 보상하기 때문에, 저속 운전뿐만 아니라 고속 운전시에도 그 보상 특성이 매우 우수하다. 제안한 방법은 자동차용 전동식 조향 시스템에 적용하여 그 유효성을 실험적으로 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1137-1144
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• 2012

본 논문에서는 펨토셀에서 기기 간의 상호 간섭을 해결하기 위해 2.6 GHz Wimax 밴드용 switched parasitic array(SPA) 안테나를 설계하였다. 설계한 SPA 안테나는 방사체(radiator)로 동작하는 단일 급전 ${\lambda}/4$ 모노폴 안테나가 중앙에 있고, 스위칭에 따라 반사체(reflector)와 유도체(director)로 동작하는 4개의 기생소자가 이를 둘러싸고 있으며, 이들 기생소자는 개방된 모노폴이 각각 둘러싸고 있다. 본 논문에서는 기존의 PIN 다이오드가 아닌 RF FET 스위치를 사용하여 빔 조향을 함으로써 간단한 구조의 저가, 저전력 안테나를 설계하였으며, 스위치의 특성에 따른 SPA 안테나의 성능을 분석하였다. 제작한 안테나의 크기는 반지름 65 mm, 높이 35 mm이고, 2.6 GHz에서 전후방비가 15 dB 이상이며, 스위칭에 따라서 8방향으로 빔 조향이 가능하다.