• Journal of KIISE
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• v.41 no.10
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• pp.745-761
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• 2014

To address the problems of existing traffic information acquisition systems such as high cost and low scalability, wireless sensor networks (WSN)-based traffic information acquisition systems have been studied. WSN-based systems have many benefits including high scalability and low maintenance cost. Recently, various sensors are studied for traffic surveillance based on WSN, such as magnetic, acoustic, and accelerometer sensors. However, ultrasonic sensor based systems have not been studied. There are many issues for WSN-based systems, such as battery driven operation and low computing power. Thus, power saving methods and specific algorithms with low complexity are necessary. In this paper, we introduce optimal methodologies for power saving of ultrasonic sensors based on the modeling and analysis in detail. Moreover, a new vehicle detection algorithm for low complexity using ultrasonic data is presented. The proposed methodologies are implemented in a tiny microprocessor. The evaluation results show that our algorithm has high detection accuracy.

• KIISE Transactions on Computing Practices
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• v.23 no.3
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• pp.148-155
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• 2017

In this paper, we develop a new system to estimate the step count for a smartphone user. The system analyzes data obtained from the accelerometer, magnetic sensor, and gyroscope of an android smartphone to extract pattern information of human steps. We conduct an experiment and evaluation to confirm that the proposed system successfully estimates the number of steps with 96% accuracy when hand-held and 95.5% accuracy when in-pocket. In addition, we found that detection errors were caused by human motions such as touching the screen, shaking the device up and down, sitting up and sitting down, and waving the phone around.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.36 no.5A
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• pp.464-472
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• 2011

As wireless sensor networks are applied to various applications such as environment monitoring and disaster sensing system, there are increased needs for wireless communication in underground environment. Since the previous wireless communication technology using electromagnetic wave is not appropriate for the underground environment, a new alternative is required. Recently a magnetic field communication technology has been proposed and standardized as a domestic KS standard. In this paper, we analyze the media access control protocol of the KS standard by an analysis and a simulation study.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.28 no.1
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• pp.49-54
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• 2023

The Global Positioning System (GPS) was developed for military purposes and developed as it is today by opening civilian signals (GPS L1 frequency C/A signals). The current satellite orbits the earth about twice a day to measure the position, and receives more than 3 satellite signals (initially, 4 to calculate even the time error). The three-dimensional position of the ground receiver is determined using the data from the radio wave departure time to the radio wave Time of Arrival(TOA) of the received satellite signal through trilateration. In the case of navigation using GPS in recent years, a location error of 5 to 10 m usually occurs, and quite a lot of areas, such as apartments, indoors, tunnels, factory areas, and mountainous areas, exist as blind spots or neutralized areas outside the error range of GPS. Therefore, in order to acquire one's own location information in an area where GPS satellite signal reception is impossible, another method should be proposed. In this study, IMU(Inertial Measurement Unit) combined with an acceleration and gyro sensor and a geomagnetic sensor were used to design a system to enable location recognition even in terrain where GPS signal reception is impossible. A method to track the current position by calculating the instantaneous velocity value using a 9-DOF IMU and a geomagnetic sensor was studied, and its feasibility was verified through production and experimentation.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.2 no.3
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• pp.194-199
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• 1996

평면 배열형 소나 센서에서는 트랜스듀서 상호간의 간섭효과들이 음을 방사하는 각각의 트랜스듀서 및 평면 배열의 빔패턴에 영향을 주게된다. 따라서 음향 방사출력의 계산은 소나용 트랜스듀서의 성능및 효율을 평가하는데 필수적이다. 음향 방사출력을 예측하기 위하여 무한 강성 배플에 고정된 수개의 트랜스듀서를 이론해석의 대상으로 설정하였다. 각 트랜스듀서는 자기방사 임피던스 및 상호방사 임피던스로 구성되어 있으며 이것의 총 방사 임피던스 및 음향반사 출력의 추출은 등가 전기회로 모델을 이용하였다. 이론및 수치해석의 결과에 근거하여 음향방사 출력은 각 트랜스듀서 상호간의 간섭의 양에 의존함을 보였으며 상호간섭에 의한 음향출력 손실은 25.05%에서 최고 51.52%정도임을 확인하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TE
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• v.42 no.4
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• pp.33-40
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• 2005

This paper represents the stable path recognition by the ultrasonic sensor which gathers navigation environments and the monocular image sensor which generates the self localization information of mobile robot. The proposed ultrasonic sensor and vision camera system recognizes the target and extracts parameters for generating the world map and self localization. Therefore, this paper has developed an indoor mobile robot and has stably demonstrated in a corridor environment.

• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.36 no.4
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• pp.291-297
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• 2009

This paper introduces an electronic travel aid, named SmartWand, which detects obstacles using a ultrasonic sensor. In addition to obstacle detection, the SmartWand senses color information of objects and the environmental brightness. It is designed to be attached to a ordinary white cane in order to detect the obstacles at head-hight which cannot be covered by the cane. We have improved the first version of the SmartWand based on a user evaluation. The second version is much lighter and smaller than the previous one. It has been enhanced by two new functions. The SmartWand eliminates impact errors due to tapping the ground using a moving average filtering algorithm and restricts the detection range to the path in the moving direction using an acceleration sensor. We have tested these functions in various environments to determine the parameters for these functions.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.6 no.1
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• pp.89-98
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• 2002

Optical current sensor and optical voltage sensor modules were designed and fabricated to improve measurement error and insulation in automatic power distributor By using Faraday effect, optical current sensor with an $\alpha$-iron core was designed and fabricated to minimize current induction of the other phase and was optimized to maintain linearity. Optical voltage sensor was fabricated owing to the pockets effect and adopted spatial electric field type because of small room in an automatic power distributor. To connect a distributor with an external terminal for signal processing, optical multi connector was designed, fabricated and tested for coupling loss and gas leakage. The linearity of optical current sensor for applied current maintains variation of smaller than 2.5% for applied current range from 20A to 700A. The linearity of optical voltage sensor was smaller than 1% for appling voltage from 6.6kV to 19.8kV. Since the measured characteristics are good, these devices can be considered as being applicable in practice.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.97-97
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• 2012

반도체 및 디스플레이 공정등에서 고진공 및 급 배기 환경을 제공하기 위하여 사용되는 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하고, 베어링에서의 오염을 없앨 수 있는 비접촉 방식인 자기부상 방식이 주로 적용된다. 자기베어링 시스템은 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어는 회전하게 되는 블레이드 로터 및 자기베어링 로터, 모터 로터 등이 포함된 축과 고정되어 있는 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 등의 펌프 하우징 부분, 또한 이를 제어하기 위한 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 소프트웨어라 할 수 있는 제어시스템에 있어서 자기 베어링이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등의 기능을 갖도록 적용된다. 따라서 이러한 복합분자펌프의 성능은 이러한 시스템을 구성하는 개별 요소의 성능과 이를 통합한 제어시스템의 성능이 결정한다고 할 수 있다. 본 논문에서는 현재 개발중인 2,500 l/s급의 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 시작품에 대하여 고속회전의 안정성에 대한 연구를 수행한 내용을 보고하고 있다. 디지털 제어시스템을 적용한 시작품의 최대 26,000 rpm까지의 고속회전시의 회전 응답 및 진동 특성을 측정 분석하였으며, 로터의 고유진동수 및 진동 모우드를 분석하였다. 또한 연속 작동시의 발열특성과 각 부분의 온도와 회전 안정성과의 관계를 평가하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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• pp.20-20
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• 2010

반도체 공정 등에서 10-6~10-8 Torr의 고진공 환경을 제공하기 위하여 사용되는 고진공 터보분자펌프 (Turbomolecular Pump, TMP)는 다층의 회전깃을 갖는 로터를 회전시켜 분자를 배출시키는 방식을 사용하는 진공펌프이다. 또한 최근에는 디스플레이 및 반도체 공정에서 높은 진공도뿐만 아니라, 높은 배기속도를 요구하는 추세에 따라, 터보 펌프와 드래그 펌프부분을 동시에 가지고 있어 상대적으로 작동 진공도 영역이 넓은 복합 분자펌프(Compound Turbomolecular Pump, CMP)의 활용도가 넓어지고 있다. 이러한 분자펌프가 장시간의 고속회전에 적합하도록 비접촉 방식인 자기부상 방식의 적용이 최근 거의 표준화되어 있다. 자기베어링 시스템은 전자기력을 이용하여 자성체인 회전축을 부상지지 함으로써 비접촉 고속 회전이 가능하여 윤활이 용이하지 않은 진공 환경 등 가혹한 환경에 적합하며, 터보분자펌프는 자기베어링이 가장 널리 사용되고 있는 분야이기도 하다. 자기베어링 시스템의 설계는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나누어질 수 있는데, 하드웨어의 경우 전체 로터 시스템의 특성을 고려하여 설계되어야 하며, 주로 자기베어링 코어와 코일, 변위센서 및 전력 증폭 시스템 등의 기전적인 요소들이 이루어져 있다. 하드웨어 설계와 함께 제어시스템의 설계도 매우 중요하며, 이는 자기베어링 시스템이 불안정한 특성을 갖는 개루프계를 갖고 있으므로 안정화를 위한 능동제어 시스템이 필수적이며 진동제어 등 여러 가지 기능이 요구되기 때문이다. 본 논문에서는 이러한 자기부상형 고진공 복합분자펌프의 제어를 위한 선형제어시스템의 구성을 실제 시스템의 적용을 통하여 설명하였다. 각 제어기는 DSP 를 이용한 디지털 제어시스템으로 구성되었으며, 2, 500 l/s 급의 복합 분자펌프 시작품에 적용하여 10,000 rpm까지의 기본성능시험을 수행하였다.