• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5534-5540
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• 2015

철도 신호제어시스템에서 열차의 위치 및 점유 유무를 검지하기 위하여 궤도회로 이외에 axle counter적용 사례가 증가하고 있는 추세이다. 이에 본 연구에서는 열차검지 및 차축계수의 신뢰성을 높이기 위해 axle counter의 센서 방식을 지자기 센서 방식과 근접센서 방식을 비교하였으며, 그에 따른 차이점과 결과를 제시하였다. 또한, 정확한 차축검지를 위한 센서부의 취부조건 등을 고려한 설치에 대해 현장 경험을 기반으로 적용된 결과를 제시한다. 본 연구에서는 차축검지의 신뢰성 향상을 위해 센서의 위상차를 판단할 수 있도록 설계 변경한 결과 차축검지 기능뿐만 아니라 다양한 기능까지(열차의 방향검지, 열차속도검지 등) 수행할 수 있는 확장성을 확보하였다. 또한 열차의 종별, 무게 등의 특성에 종속되지 않았으며, 자체적으로 제작한 차축검지를 위한 모의차축 이송장치와 Test Bed를 구축하여 Lab. 테스트를 수행한 결과 350km/h의 속도에서도 차축 검지의 누락이 발생하지 않았음을 확인하였다. 이를 통해 열차의 검지뿐만 아니라 통과하는 열차의 속도와 편성 수, 선로전환기 통과 시 철사쇄정 조건 그리고 건널목 장치에도 적용할 수 있는 기반을 마련하였으며, 향후 철도 신호제어 시스템 전반에 확대 적용하게 되면 열차안전운행에 많은 기여를 할 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권6호
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• pp.575-580
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• 2013

IMU(Inertial Measurement Unit)는 선박, 잠수함, 항공기 및 군용장비 응용분야에서 적용되어 자세 측정 영역에 주로 사용되고 있지만, 이런 IMU는 고가의 장비이기 때문에 특수 분야에서만 한정적으로 이용되어 왔다. 그러나 MEMS AHRS(MEMS : Micro Electro Mechanical System, AHRS : Attitude and Heading Reference System)의 현 기술 상황은 지능형 MEMS AHRS가 채택된 응용분야에서 가격이 높은 IMU를 대체 할 수 있는 수준에 이르고 있다. 본 논문에서는 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서를 사용한 AHRS를 이용하여 선박의 주요 운동 요소인 횡동요, 종동요, 선수동요 값을 측정할 수 있는 무선 선체 운동 측정 시스템을 개발하였다. 또한 AHRS 센서가 발생시키는 오차인 순간 가속도, 지자기의 영향 및 진동에 대응하기 위하여 칼만 필터링 기능이 탑재된 센서를 적용함으로서 최적의 성능을 실현하고자 하였다. 본 연구에서 구현한 AHRS 센서를 이용한 무선 선체 운동 측정 시스템을 이용하여 실선 실험을 실행하였으며, 선박의 제한적인 설치 상황에서도 편리하게 적용할 수 있을 것으로 보여진다. 향후 이 시스템이 선박에서 INS(Integrated Navigation System) 및 VDR(Voyage Data Recorder)과 같은 선박 장비와 호환되어 활용될 경우 항해 안전과 해양사고 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.364-370
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• 2002

본 논문에서 일반 지폐 계수기에 권종구분 기능과 복수장 검출기능 그리고 위조지폐판별기 능을 부가시킨 지폐계수기를 구현하였다 권종구분에는 센서 신호처리기술, 위조지폐 판별에는 센서응용기술 및 정보처리 기술을 사용하였고, 고속계수에는 정밀기구설계 기술과 마이크로프로센서 응용기술을 사용하였다. 소프트웨어는 RTOS를 기반으로 한 C 언어를 사용하여 효과적인 제어 알고리즘과 실시간으로 신호를 처리함으로 써 디버깅 및 추가 하드웨어와의 접목이 어려운 점을 개선하였다. 센서 디바이스로는 하드웨어 비용절감과 처리속도를 감안하여 포토다이오드와 포토다이오드 응용제품, 그리고 자기저항센서를 사용하였다. 마이크로 콘트롤러는 Intel I8051 코어를 사용한 필립스사의 PCF 80C552-24를 사용하였다. 실험 결과 컬러복사 및 컬러 프린트로 만든 위폐가 잘 구분되는 것을 확인하였으며, 계수 중 이권종이 있을 경우 구분해 냄으로써 다른 지폐가 섞여 계수 되는 것을 방지 할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.548-549
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• 2015

무인 잠수정은 자율 무인잠수정(이하 'AUV' 또는 '자율무인잠수정'을 혼용)과 원격조정잠수정(이하 'ROV'로 지칭)으로 분류를 할 수 있다. ROV는 테더 게이블로 인한 작업 범위의 한계와 운동성능 효율이 떨어지는 단점을 지니고 있어, 테더 케이블이 필요 없는 AUV에 대한 필요성이 증대되고 있다. 추측 항법 시스템인 관성 항법 시스템(inertial navigation system, 이하 'INS'로 지칭)은 외부 도움없이 관성측정 장치(inertial measurement unit, 이하 'IMU'로 지칭)를 활용하여 구성된 시스템을 말한다. IMU는 자이로 스코프(gyroscope), 가속도계(accelerometer), 지자기(magnetic)센서로 구성된 측정 장치로 3개의 센서를 사용하여 상호 보정을 통한 기동 체의 위치, 속도 및 자세 정보를 제공한다. 복합항법시스템은 추측항법시스템이 가지는 누적오차와 측위 항법시스템이 가지는 외부환경에 대한 단점을 상호 보완하는 방법으로 연구가 진행 중이다. 하지만 심해서 또는 해양의 특성에 따라 측위 시스템이 사용되지 못하기 때문에 추측 항법시스템의 다양한 관성 센서를 활용한 상로 보완과 신호처리 방법을 통한 연구 개발이 진행 중이다. 다양한 센서 정보를 통합하는 목적으로 칼만 필터와 같은 최적 필터기법이 보편적으로 사용되고 있다. 칼만 필터는 확률 선형 시스템에 대하여 공정잡음 및 측정 잡음이 가우시안 확률 분포를 따를 때 최적의 추정자가 된다. 또한 가우시안 조건을 만족하지 않는 경우에도 선형 추정자 중에 추정 오차의 분산이 가장 작은 추정자이다. 칼만 필터가 최상의 성능을 발휘 하려면 공정잡음과 측정 잡음의 실제 값을 정확히 알아내는 것이 중요하다. 잡음 수준에 대한 정보가 부정확 할 경우 칼만 필터는 발산 할 수 있기 때문에 시스템에서 잡음 수준의 공산은 칼만 필터의 최적 이득을 결정하는 중요한 요소로 추정치에 큰 영향을 준다. 따라서 칼만 필터를 추측항법시스템에 적용 시킬 경우 실제 모텔의 잡음 공분산을 정확히 추정할 수 있는 기법이 요구된다. 추측항법시스템은 다양한 센서를 활용하기 때문에 움직이는 기동 표적에 적용시 잡음공분상이 변하기 때문에 항법시스템이 저하 될 수 있다. 본 연구에서는 다양한 센서를 융합하여 해양 생체 로봇의 정밀 자세 제어가 가능한 시스템을 제안하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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• pp.525-528
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• 2018

최근 드론을 이용한 산업이 급부상하면서 드론 사용률이 증가하고 있다. 하지만 이에 따라 드론으로 인한 사고도 증가하고 있는데 그 중 기계고장을 제외한 가장 큰 원인은 사용자 부주의에 의해 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있으나 대부분의 연구는 부가적인 장치를 통해 발생하는 센싱데이터를 이용하여 해결하는 방식이다. 이러한 방식은 비용적인 측면과 궁극적으로 사용자의 부주의에서 발생하는 문제를 해결하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 컨트롤러와 드론에 내장되어 있은 지자기 센서를 이용하여 사용자 시점 중심적인 드론 컨트롤 시스템을 통해 이 문제를 해결한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.114-120
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• 2013

최근 무선통신기반 내비게이션 시스템이 건물이나 선박과 같은 구조물의 내부에 적용되고 있다. 이러한 시스템이 안정된 방위각 정보를 얻는다면 이를 통하여 사용자의 진행 방향을 효과적으로 안내 할 수 있고 그에 따른 안내 성능을 향상시킬 수 있다. 기존의 방법은 지자기 및 가속도 센서(이하 방위각센서)를 이용하여 방위각 정보를 획득하므로 이는 자계의 영향에 민감하여 주위환경에 따라 불안정한 오차 범위를 가진다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 무선통신기반 이동노드의 변위와 회전각을 이용하여 새로운 상대방위각 추정 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 회전팔을 이용한 실험을 수행하였으며 그 결과 부가적인 센서를 이용하지 않고 상대방위각을 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.2730-2736
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• 2010

최근 차량에는 내 외부로 다양한 네트워크가 도입되고 있으며, 이는 각 네트워크의 장치 제어나 정보 조회 서비스를 제공하는 하나의 HMI(Human Machine Interface)로 통합되고 있다. GPS 기반의 차량 측위 서비스를 제공하는 기존의 차량 네비게이션 시스템 또한 이러한 통합 네트워크에 기본 사양으로 포함되고 있다. GPS는 위성 신호를 이용하여 위치 정보를 제공하는 가장 보편적인 장치로 이용되고 있지만, 터널 빌딩 숲 등의 지역에서 위성 신호를 수신 받지 못해 위치 정보 제공이 불가능한 문제점을 가진다. 이에 본 논문은 통합된 차량 네비게이션 환경의 차량 내부 CAN 네트워크와 차량 외부의 Wi-Fi 네트워크의 센싱 데이터를 이용하여 GPS가 작동하지 않는 곳에서 차량의 위치를 측정하는 기법에 대해 제안하고, 구현한다. 제안한 기법은 구성된 맵 DB와 맵 매칭하여 구현함으로써 원활하게 동작함을 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.508-512
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• 2014

본 논문에서는 RF시스템을 이용하여 도로 가로등의 자기제어와 수동제어에 대한 알고리즘과 제어시스템을 제안하였다. 자기제어 알고리즘에는 그룹제어와 개별제어가 있다. 그룹제어의 경우, 도로 가로등에 설치된 시스템의 물체감지센서를 통해 차량이 감지되면 RF신호를 송신하여 그룹별로 도로 가로등이 점등되며, 개별제어의 경우 도로의 갓길에 주차된 차량이나 사람을 도로 가로등이 인식하면 개별적으로 점등된다. 또한, 관리자가 RF신호와 각종센서를 통해 도로 가로등의 상태와 주변 환경도 점검 할 수 있는 수동제어 알고리즘도 있다. 따라서, 제안된 시스템을 통해 무의미하게 소모되는 에너지를 절감할 수 있으며, 도로 가로등의 유지 관리에 있어서도 편의성을 제공한다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.43-47
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• 1985

본 논문에서는 SF-4 flint glass를 이용한 fiber-optic 전류센서의 가능성을 처음으로 제시하였고 이를 실현하기 위하여 Jones matr항에 의한 이론적 분석과 실험을 하였다. 전류측정센서의 감도를 결정하는 SF-4 flint glass의 verdet 상수는 측정결과 0.0606[min/G·㎝]로 현재 연구 보고된 전류센서용 파라데이 회전자인 FR-5, SF-6 flint glass 및 YIC보다 비교적 작은 간으로 나타났다. 그리고 이론모델을 토대로 전류측정 시스템을 구성하여 100∼600(A)의 상용전류 및 100∼500(C)의 자계를 변화 시킴에 따라 검출기 출력을 측정한 결과 선형적으로 나타났다. 이는 이론적 결과와도 일치함 이 분석 되므로써 본 논문에서는 SF-4 flint 멍ass가 전류센서로서의 응용 가능성을 제시 하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.164-170
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• 2010

브러시리스(brushless) DC 전동기는 회전자의 위치에 따라 3상 중 2상에 전류를 흐르게 하는 방식으로 구동되며 회전자의 위치를 검출하기 위해서는 홀센서나 엔코더등과 같은 자기식 또는 광학식 위치 검출 센서가 사용되는데 이러한 센서들은 고온이나 저온에서 원치 않는 동작을 유발할 수 있고 전동기의 가격과 부피를 증가시키는 단점이 있다. 최근에는 전동기의 가격과 부피적 측면 그리고 강건성을 고려하여 센서리스(Sensorless) 전동기 구동에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 전동기를 Unipolar PWM 방법으로 고속으로 회전시킬 경우 발생되는 노이즈에 의해 Zero Crossing Point 관측이 어려워 정확한 제어가 용이하지 않은 문제점을 개선하여 드라이버의 수명을 증대시키면서 고속에서도 노이즈를 최소화 할 수 있는 새로운 스위칭 방법을 제안한다.