• 대한조선학회논문집
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• 제61권4호
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• pp.247-257
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• 2024

The present study suggests a data-driven multivariate identification method based on principal component analysis and shows an application to ship dynamics modeling in maneuver. A reduced order model of ship dynamics is built by linear combination of three principal components acquired from large angle zigzag maneuver test. For a given kinematic state with three variables, a proper span is found by least square method, therefore accompanying hydrodynamic force and moment is determined. Suggested dynamics model correctly estimates hydrodynamic force and moment, thus it showed good agreement in maneuver simulation with that of conventional ship dynamics model obtained by system identification of captive model tests.

• 대한인간공학회지
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• 제33권5호
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• pp.407-422
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• 2014

Objective: The purpose of the study is to develop quantitative usability evaluation criteria for senior-friendly autonomous transportation robot. Background: The Republic of Korea has become the most rapidly aging society, and is anticipated to enter the post-aged society in 2026. To raise the quality of life of a senior with limited mobility and to reduce the burden of caregivers, many high-tech assistive products with information technologies are developed nowadays. The senior-friendly autonomous transportation robot is one person robot vehicle to move a senior to the destination for hospitals, nursing homes or silver town complex. With built-in navigation system and environmental monitoring censors, it automatically seeks the path to the destination and avoids collision to obstacles and pedestrians on the way. Due to the early stage of the product, few usability studies in this field have been done, mostly on general service robots to assist seniors, power wheelchairs and delivery robots. ISO and KS standards for the service robots are focused on safety. Method: Based on the reference usability index, the early draft of the usability evaluation questionnaires was developed. After small group tests and interviews, the experts modified the initial draft to the Usability Evaluation Criteria for Senior-Friendly Autonomous Transportation Robot (UEC-SFATR). Result: UEC-SFATR consisted of 4 subscales - Safety, Controllability, Efficiency and Satisfaction. All of the 4 subscales of UEC-SFATR were passed the reliability criteria by 4 groups of seniors, divided by gender and familiarity of smart-devices. Conclusion: UEC-SFATR covers wider area of user experiences of the SFATR and is a good measurement tool to help both the users and developers of the robot. Application: This study provides guide to the future product development and product competitiveness evaluation by quantifying user experiences for the SFATR.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제23권4호
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• pp.54-66
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• 2024

최근 자율주행 차량을 지원하기 위한 다양한 신규 ITS 서비스들이 등장하고 있다. 인프라 가이던스 서비스도 자율차의 주행능력을 향상시킴으로서 비자율차 운전자와 조화를 이루는 교통흐름을 유도하기 위해 등장한 신규 ITS 서비스중 하나이다. 이와 같은 신규 ITS서비스를 도입하기 위한 검증절차로서 연구자는 시뮬레이션 및 테스트베드 검증 등을 수행하게 된다. 그러나 도로에서 발생할 수 있는 다양한 공간적, 상황적 범위를 모두 고려한 테스트 시나리오 수립에는 현실적 어려움이 발생한다. 본 연구에서는 자율주행 신기술로서 연구를 수행중인 인프라 가이던스 서비스를 중심으로 신규 ITS 서비스 검증을 위한 테스트 시나리오 설계방법에 대하여 제시하고자 한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제19권5호
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• pp.162-177
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• 2020

자율주행시스템에서 다양한 센서를 기반으로 한 외부환경 인지는 주행안전성과 직접적인 관계가 있다. 최근 머신러닝/심층 신경망 기술의 발전으로 심층 신경망 기반의 인지 모델이 사용됨에 따라, 인지 알고리즘의 올바른 학습과 이를 위한 양질의 학습데이터가 필수적으로 요구된다. 그러나 자율주행에 발생할 수 있는 모든 상황을 데이터를 수집하는 것은 현실적인 어려움이 많다. 해외와 국내의 교통 환경의 차이로 인지 모델의 성능이 저하되기도 하며, 센서가 정상동작을 못하는 악천우에 대한 데이터는 수집이 어려우며 질적인 부분을 보장하지 못한다. 때문에, 실제 도로가 아닌 시뮬레이터 내 가상 도로 환경을 구축하여 합성 데이터를 수집하는 접근법이 필요하다. 본 논문에서는 국내 실정에 맞게 국내 도로 상황을 모사한 시뮬레이터 환경 안에 날씨와 조도, 차량의 종류와 대수, 센서의 위치를 다양화하여 학습데이터를 수집하였고, 보다 더 좋은 성능을 위해 적대적 생성 모델을 활용하여 이미지의 도메인을 보다 실사에 가깝게 바꾸고 다양화 하였다. 그리고 위 데이터로 학습한 인지 모델을 실제 도로 환경에서 수집한 시험 데이터에 성능 평가를 진행하여, 실제 환경 데이터만으로 학습한 모델과 비슷한 성능을 내는 것을 보였다.

• Journal of Platform Technology
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• 제11권3호
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• pp.24-31
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• 2023

최근, 도시 교통체계 운항으로 수직이착륙이 가능한 UAM(Urban Air Mobility, UAM)의 관심이 고조되고 있다. 따라서 첨단 기술이 적용된 친환경 미래형 교통수단으로 다양한 스타트업 기업에서 관련 기술들을 개발하고 있다. 하지만, UAM의 운항에서 안전성을 높일 수 있는 방안들에 관한 연구들은 아직 미미한 편이다. 특히, 자율주행이 탑재된 UAM이 도심에서의 착륙을 시도하는 과정에서 발생되는 위험에 대한 안전성을 향상시킬 수 있는 노력이 더욱 절실하다. 이에, 본 연구에서는, 도심에서 자율주행 UAM이 착륙을 시도 할 때, 방해가 되는 위험영역을 회피하여 안전하게 착륙할 수 있도록 하는 방안을 제안한다. 이를 위하여, 먼저, UAM의 센서에 의해 관측되는 위험물들의 위도 및 경도 좌표값을 산출하고, 이를 바탕으로, 3차원 영상에서 왜곡이 고려된 평면 영상의 좌표를 위도와 경도로 변환한 후 산출된 위도와 경도를 이용하여 미리 학습된 특징 서술자와HOG(Histogram of Oriented Gradients, HOG) 특징 서술자와의 비교하여 위험영역을 추출하는 방안을 제안한다. 위험영역을 완벽히 추출할 수는 없었지만 대체적으로 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다. 이에, 제안된 연구 방법이 자율주행 기술이 탑재된 UAM의 이착륙장 선정에 따른 막대한 비용을 줄이고, 도심과 같은 복잡한 환경에서 착륙을 시도할 때 위험성을 감소시키고 안전성을 높이기 위한 기초적인 방안에 기여할 것으로 사료된다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.17-20
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• 2008

A clustering scheme for ad hoc networks is aimed at managing a number of mobile devices by utilizing hierarchical structure of the networks. In order to construct and maintain an effective hierarchical structure in ad hoc networks where mobile devices may move at high mobility, the following requirements must be satisfied. The role of each mobile device for the hierarchical structure is adaptive to dynamic change of the topology of the ad hoc networks. The role of each mobile device should thus change autonomously based on the local information. The overhead for management of the hierarchical structure is small. The number of mobile devices in each cluster should thus be almost equivalent. This paper proposes an adaptive multihop clustering scheme for highly mobile ad hoc networks. The results obtained by extensive simulation experiments show that the proposed scheme does not depend on mobility and node degree of mobile devices in the ad hoc network, which satisfy the above requirements.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제12권3호
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• pp.323-332
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• 2023

Today, services using Positioning, Navigation, and Timing (PNT) technology are provided in various fields, such as smartphone Location-Based Service (LBS) and autonomous driving. Generally, outdoor positioning techniques depend on the Global Navigation Satellite System (GNSS), and the need for positioning techniques that guarantee positioning accuracy, availability, and continuity is emerging with advances in service. In particular, continuity is not guaranteed in urban canyons where it is challenging to secure visible satellites with standalone GNSS, and even if more than four satellites are visible, the positioning accuracy and stability are reduced due to multipath channels. Research using Low Earth Orbit (LEO) satellites is already underway to overcome these limitations. In this study, we conducted a trend analysis of LEO-PNT research, an LEO satellite-based navigation and augmentation system. Through comparison with GNSS, the differentiation of LEO-PNT was confirmed, and the system design and receiver processing were analyzed according to LEO-PNT classification. Lastly, the current status of LEO-PNT development by country and institution was confirmed.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.526-528
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• 2022

실외 자율주행 청소 로봇을 위한 인공지능기반 자율주행 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 ROS(Robot Operationg System) 기반으로 이루어졌으며, 3D 라이다와, 초음파 센서를 활용하여 주변의 장애물을 감지하고 GPS와 영상을 활용하여 로봇의 위치 인식을 하여 자율 주행을 진행하였다. 자율주행 실험결과 영상과 RTK-GPS를 사용하여 정해진 경로를 ±20cm이내의 오차를 가지고 추종하면서 청소를 진행하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.331-339
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• 2008

본 논문은 전동 휠체어 시스템에서 반 자율주행 및 안전 주행, 장애물 회피를 위한 퍼지 신경망 제어 주행 시스템을 제안, 디자인 및 임베디드 리눅스 시스템을 통해 구현하고 검증한다. 자율주행 장애물 검출 알고리즘을 위해 거리측정 센서를 통해 장애물의 크기를 파악하고 회피할 수 있는 폭과 각도, 거리 및 속도를 계산하여 계획된 경로대로 이동할 수 있는 알고리즘을 구현한다. 또한 거리측정 센서를 최소화하기 위해 휠체어 앞쪽에 2개의 스텝모터를 통해 거리측정 센서를 좌우로 움직이면서 패닝 스캔을 한다. 퍼지 신경망 제어 주행 시스템은 센서 스캐닝을 통한 맵 데이터를 분석하고 주행 알고리즘에 따른 자율 주행 경로를 설정한다. 정해진 자율 주행 경로는 퍼지 신경망 제어 주행시스템을 통해 전동 휠체어 컨트롤 주행을 제어 운용한다. 그리고 보호자를 위한 전동 휠체어 보호자 트래킹 알고리즘을 구현한다. 본 시스템은 장애인 및 움직임이 불편한 노인을 위한 반 자동 전동휠체어 시스템을 구축하여 안전하게 사용자가 운용할 수 있게 한다. 그리고 휴대용 생체 신호 측정센서를 부착하여 실시간 몸이 불편한 장애인의 생체신호를 모니터링 하여 이상 시 알람 경보를 보호자 및 관계자에게 전달한다.