• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.181-190
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• 2007

This paper presents a collision avoidance system for intelligent ship. Unlike collision avoidance system of other unmanned vehicles, the collision avoidance system for intelligent ship aims at not only deriving a reasonable and safe path to the goal but also keeping COLRECs(International Regulations for Preventing Collisions at Sea). The heuristic search based on the BK-products is adopted to achieve the general purpose of collision avoidance system; deriving a reasonable and safe path. The rule of action to avoid collision is adopted for the other necessary and sufficient condition; keeping the COLREGs. The verification of proposed collision avoidance system is performed with scenarios that represent encounter situations classified in the COLREGs, then it is compared with $A^{\ast}$ search method in view of optimality and safety. The analysis of simulation result revels that the proposed collision avoidance system is practical and effective candidate for real-time collision avoidance system of intelligent ship.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.50 no.11
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• pp.763-770
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• 2022

In an environment where multiple drones are operated, collisions can occur when path points overlap, and collision avoidance in preparation for this is essential. When multiple drones perform multiple tasks, it is not appropriate to use a method to generate a collision-avoiding path in the path planning phase because the path of the drone is complex and there are too many collision prediction points. In this paper, we generate a path through a commonly used path generation algorithm and propose a collision avoidance method using speed profile optimization from that path segment. The safe distance between drones was considered at the expected point of collision between paths of drones, and it was designed to assign a speed profile to the path segment. The optimization problem was defined by setting the distance between drones as variables in the flight time equation. We constructed the constraints through linearize and convexification, and compared the computation time of SQP and convex optimization method in multiple drone operating environments. Finally, we confirmed whether the results of performing convex optimization in the 20 drone operating environments were suitable for the multiple drone operating system proposed in this study.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2014.10a
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• pp.125-127
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• 2014

본 논문은 선박의 일대다 충돌상황에서 국제해상충돌예방규칙(COLREGs, International Regulations for Preventing Collisions at Sea, 1972)을 만족하도록 피항경로를 생성하는 충돌회피 알리고즘의 개발과 적용에 관해 기술한다. 본 연구에서 제안하는 알고리즘은 조우선박의 상대 방위각, 충돌위험정도 및 상호시계와 제한시계의 시계상태에 따라 피항동작을 분류하고, 규칙기반형태의 전문가시스템인 CLIPS(C Language Integrated Production System)를 이용하여 국제해상충돌예방규칙에 따른 피항행동공간을 생성한다. 검증을 위하여 Izuma problems의 3가지 충돌상황을 가정한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 다양한 충돌상황에 대하여 안전한 충돌회피경로가 생성됨을 확인 할 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.07a
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• pp.1833-1834
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• 2008

본 논문에서는 다수의 AGV를 운용하는 물류자동화창고에서 최단경로가 배정된 AGV의 주행도중 발생하는 충돌 및 교착 상태를 예측하고 이를 회피하는 알고리즘을 개발하고자 한다. 충돌 및 교착 상태는 최단 경로와 경로 점유시간을 비교함으로써 예측하고 이를 경로 선입에 따른 우선권 및 지연시간에 따른 우선권에 따라 회피할 AGV를 선정함으로써 충돌 회피에 따른 AGV의 총 운행시간을 최소화한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2000.11a
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• pp.278-280
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• 2000

본 논문에서는 경로계획 알고리즘으로 사용한 거리변환 경로곡선상에 중간경유점을 설정한후 이를 최적화시켜 각 이동로봇의 주행경로를 최적화 하였고, 로봇간의 우선 순위를 설정하여 원활한 충돌회피가 이루어지도록 하였으며, 각 로봇은 충돌회피 후에도 중간 경유점 까지 최단거리로의 주행이 이루어지도록 하였다. 또한 기존에 제시된 방법에 외길 입구에 경고 지점을 지정함으로써 외길에서의 상호충돌을 방지하는 효과를 주었다. 이로써 로봇간의 우선 순위의 설정으로 인하여 생기는 시간 지연을 해소시키는 효과를 가져올 수 있었다. 로봇간의 우선순위를 설정함에 있어서 또다른 변수를 추가시킴으로 로봇이외의 움직이는 장애물에 대해서도 고려하도록 하였다. 위와 같이, 본 논문에서는 여러대의 이동로봇을 고정된, 움직이는 장애물이 있는 환경하에서 장애물 회피시마다 최단경로로 주행하여 주어진 목표점까지 이동시키는 경로계획에 관하여 연구하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.10
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• pp.996-1002
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• 2008

This paper presents the development of a real-time algorithm for collision detection, collision avoidance and guidance to way-point. Three-dimensional point-mass aircraft models are used. For collision detection, time of closest point of approach(CPA) and distance at CPA are compared to threshold values. For collision avoidance, optimal acceleration input which maximizes the terminal relative distance is calculated based on optimal control theory. For guidance to way-point, proportional navigation guidance, the well-known method, is used. Two scenarios of encounter situation are illustrated to validate performance of proposed algorithm.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.13 no.2
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• pp.32-38
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• 1999

An autonomous mobile vehicle for transport system must plan optimal path in work envimnrent without human supervision and obstacle collision. This is to reach a destination without getting lost. In this paper, a genetic algorithm for globaI and local path planning and collision avoidance is proposed. The genetic algorithm searches for a path in the entire and continuous free space and unifies global path planning and local path planning. The sinmulation shows the proposed method is an efficient and effective method when compared with the traditional collision avoidance algorithms.rithms.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2010.07a
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• pp.51-54
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• 2010

본 논문에서는 포텐셜 필드 방법과 퍼지로직 시스템을 이용하여 멀티 모바일 로봇의 충돌회피를 위한 경로계획을 연구한다. 잘 알려진 포텐셜 필드 방법은 멀티 모바일 로봇 시스템에 있어서 각각의 로봇에 대한 전역경로를 계획하기 위해 사용되었으며, 퍼지로직 시스템은 각 로봇에 근접하는 혹은 진행하는 로봇의 경로를 가로막는 장애물과의 충돌을 피하고 안전하게 목적지에 도달하기 위한 지역경로를 계획하기 위해 이용되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.10a
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• pp.167-170
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• 2013

The objective of this paper is to describe the result of development of collision avoidance supporting system, based on the electronic chart display and information system(ECDIS). In real ship operations, collision accidents happen frequently due to human errors such as the lax vigilance, misinterpretation of international regulations for preventing collisions at sea (COLREGs). We developed a system which will help to avoid these kind of accidents. This system can automatically recognize the risk of collisions, generate the safe alternative routes that comply with COLREGs, and then deliver the results into auto pilot. A virtual simulation assuming progressive collision situations revealed the usefulness of this system.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.05a
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• pp.47-50
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• 2002

산업이 발달함에 따라 대량의 화물을 빠르게 운반할 수 있는 해상운송수단의 수요가 증가하게 되고 이로 인하여 해상 선박 간 충돌사고가 빈번히 발생하게 되었다 선박 충돌은 주로 조선하는 사람들의 관습, 습관의 차이, 부주의, 판단오류 등의 이유로 발생한다. 연구자들은 선박 충돌을 방지하기 위하여 조선에 관련된 많은 부분을 지능화한 지능형 충돌회피시스템 개발에 노력을 기울이고 있다. 선박을 비롯한 자율운동체의 충돌방지 기법은 비행체, 수중운동체, 자율로봇 등 영역 특성을 달리하는 다양한 분야에서 연구되어오고 있다 기존 연구들의 충돌방지는 주로 장애물의 공간적 특성에 기반하고 있다. 이에 개체의 움직임을 예측하여 시간적 요소를 가미하면 더욱 향상된 충돌방지가 가능하다. 특히, 선박은 느린 운동 특성과 조선법, 규격화된 통신수단의 발달로 인하여 상대편 선박의 이동 예측이 용이하므로 이를 적용하여 보다 향상된 충돌방지가 가능하다. 본 연구에서는 기존의 충돌회피기법의 과정에 예측을 추가한 예측기반 충돌회피모형을 제안하고 선박운항환경을 모의실험에 의하여 해당 모형 적용시 충돌회피 경로 산출의 안전성이 크게 개선됨을 보인다.