• 제목/요약/키워드: Autonomous Mobility

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거리측정 센서 스캐닝과 퍼지 제어를 이용한 생체신호 모니터링 전동 휠체어 자율주행 시스템 (Bio-Signal Detection Monitoring System Using ZigBee and Wireless Network)

  • 김국세;양상기;;안성수;이준
    • 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.

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다기준 복합 가중치 결정 기반 혼재 교통류 최적화 평가지표 개발 (Development of Evaluation Indicators for Optimizing Mixed Traffic Flow Using Complexed Multi-Criteria Decision Approaches)

  • 박동혁;박누리;오동희;박준영
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.157-172
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    • 2024
  • 자율주행 기술은 상용화될 경우 교통 네트워크에 안전성, 이동성, 환경성을 개선할 잠재력을 지니고 있다. 그러나, 센서 기능의 저하와 원거리 검지의 한계는 자율주행 차량의 안전한 주행을 방해할 수 있으므로 인근 차량과 인프라에서 수집한 정보를 활용하여 보완하는 자율협력주행이 필수적이다. 또한, HDV, AV, CAV는 인지할 수 있는 정보의 범위가 각기 다르고 이에 따른 대응 프로토콜이 상이하기 때문에 자율주행 기술 과도기에 발생하는 혼재 교통류에서의 대응책이 필요하다. 자율주행 차량 보급률, 도로 구간별 특성 차이를 복합적으로 고려한 교통류 최적화 연구가 부족하다. 본 연구는 인프라 가이던스 유스케이스 및 자율주행차량 MPR별 안전성, 이동성, 환경성에 따른 가중치를 개발하는 것을 목적으로 한다. AHP 가중치를 개발하기 위해 MPR을 고려한 Hybrid AHP와 인프라 가이던스 구간 및 상황 별 AHP를 결합하고 통합 평가지표를 개발하였다. 분석결과, LOS A-B × MPR 10% × 분·합류부 및 엇갈림구간은 안전성 가중치(0.841)가 가장 높은 구간인 동시에 이동성 가중치(0.112)가 가장 낮은 구간이였으며, LOS A-B × MPR 50% × CAV 전용도로의 안전성 가중치(0.605)가 가장 낮은 구간인 동시에 이동성 가중치(0.335)가 가장 높은 구간으로 도출되었다. 본 연구의 결과를 기반으로 혼재 교통류를 최적화하기 위한 차량 별 통행 우선권을 부여하는데 활용할 수 있다.

사물인터넷 기반의 실내 자율주행 시스템 (Indoor autonomous driving system based on Internet of Things)

  • 이성현;곽아은;이승혜;김태국
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.69-75
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    • 2024
  • 본 논문은 터틀봇3 (TurtleBot3)를 기반으로 ROS(Robot Operating System) 환경에서 SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)과 Navigation 기법을 적용한 사물인터넷 기반의 실내 자율주행 시스템을 제안한다. 제안한 자율주행 시스템을 실내 자율주행 휠체어 및 로봇 등에 적용 가능하다. 본 연구에서는 실내 자율주행 휠체어에 적용하여 동작을 검증하였다. 제안한 자율주행 시스템은 2가지 기능을 제공한다. 첫째, 실내 환경 정보를 수집 및 저장하고, 이를 통해 휠체어가 장애물을 인식할 수 있도록 한다. 이를 통해 만들어진 Map을 이용한 Navigation을 수행하여 탑승자가 원하는 위치까지 휠체어의 자율주행을 통해 이동할 수 있다. 둘째, OpenCV를 이용한 이미지 인식을 통해 특정 로고를 추적하여 이동하는 기능을 제공한다. 이를 통해 기관 고유 로고가 그려진 유니폼을 착용한 안내원에게 안내 서비스를 받을 수 있도록 한다. 제안한 시스템은 기존의 휠체어보다 이동성, 안전성, 사용성을 향상해 탑승자에게 편리함을 제공할 것으로 기대한다.

이동 ad hoc 네트워크의 이동성을 지원하기 위한 향상된 라우팅 프로토콜 (An Enhanced Routing Protocol for Support Mobility in Mobile Ad hoc Networks)

  • 김관웅;김대익
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권6호
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    • pp.131-138
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    • 2008
  • 이동 ad hoc 네트워크는 기지국 또는 중앙 관리국 없이 주어진 영역 내에서 다중 노드들 사이에 무선 데이터 통신이 이루어지는 자체적인 네트워크이다. 노드의 이동성과 제한된 배터리 수명에 의해 네트워크 토폴로지는 자주 바뀌게 된다. 따라서 경로 탐색 절차에 있어서 가장 신뢰성 있는 경로를 선택하는 것은 ad hoc 네트워크의 성능을 향상시키기 위해 중요하다. 본 논문에서는 수신 신호 세기의 변화를 측정함으로써 AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector routing)에 기반을 둔 향상된 라우팅 프로토콜을 제안한다. 라우팅을 결정하기 위해 노드 이동성과 경로의 흡으로 이루어진 새로운 측정 함수가 사용된다. 또한 데이터 전송 중 노드의 움직임에 의한 경로의 단절을 방지하기 위해 LRC (Local Route Change)라는 새로운 라우트 관리 기법을 소개한다. 노드의 움직임을 감지하면, 경로가 단절되기 전에 라우팅 에이전트는 다음 홉 노드를 이웃노드로 변경한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 라우팅 기법의 성능이 기존의 AODY 방식보다 우수함을 보인다.

다중 홉 Ad-hoc 네트워크에서 노드이동성을 고려한 라우팅 프로토콜에 관한 연구 (An Enhanced Routing Protocol for Supporting Node Mobility in Multi-hop Ad-hoc Networks)

  • 김관웅;김변곤;김용갑
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.1665-1671
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    • 2007
  • 무선 Ad-hoc 네트워크는 기지국이나 중앙 집중관리가 없는 영역에서 다수의 노드들 간에 무선데이터 통신 연결이 자율적으로 설정되는 네트워크이다. Ad-hoc 네트워크는 노드의 이동과 전원의 제약 때문에 네트워크 위상(network topology)이 자주 변화할 수 있다. 라우팅 경로를 찾는 과정에서 가장 신뢰성이 있는 경로를 선택하는 것은 Ad-hoc 네트워크 성능을 향상시키기 위해서 아주 중요하다. 본 연구에서, 우리는 수신신호 세기의 변이를 감시해서 AODV 기반의 강화된 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 노드의 이동성과 경로의 흡수로 구성된 새로운 매트릭 함수는 라우팅 경로 결정에 이용된다. NS-2를 이용한 폭넓은 실험에서, 제안된 라우팅 기법의 성능은 AODV 프로토콜에 비하여 향상되었다.

스마트 모빌리티 서비스를 위한 비용추정 (A Study on Cost Estimation for Smart Mobility Service)

  • 천서형;김동연;안재현;박규홍
    • 디지털융복합연구
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    • 제19권11호
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    • pp.301-313
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    • 2021
  • 자동차 산업은 차량 소유에서 공유로, 그리고 제조에서 서비스로의 패러다임 전환을 맞이하고 있다. 그러나 스마트 모빌리티 서비스의 경제적 가치가 항상 사용자에게 긍정적이라고 단정하기는 어렵다. 차량 소유 또는 공유와 관련된 비용은 서비스 혜택의 관점뿐만 아니라 잠재적인 사용자의 관점에서도 추정하기가 매우 어렵다. 따라서 본 연구는 비용 측면에 초점을 맞춰 전동화, 첨단 운전 보조 시스템(ADAS), 그리고 승차 공유 서비스 참여라는 세 가지 주요 요소를 기반으로 비용 추정 모델을 개발한다. 모델 분석 결과 단순 비용의 관점에서는 전동화, 승차 공유 참여 등 비용 혜택을 받는 경우 결과적으로 낮은 비용이 추정되었고, 추가로 민감도 분석을 통한 다양한 요인에 대한 분석을 시행하였다. 본 연구의 결과는 스마트 모빌리티 서비스 시장에서 잠재적 사용자와 제조업체를 위한 비용 예측 및 전략에 대한 유용한 통찰력을 제공할 수 있다.

차세대 이동통신 및 스마트 모빌리티에 대한 위성항법시스템 최신 활용 동향 (Utilization Trend of Global Satellite Navigation Systems for Next Generation Mobile Communications and Smart Mobility)

  • 전슬비;조태호;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1057-1066
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    • 2023
  • 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System : GNSS)은 4차 산업혁명의 핵심 기술 중 하나로, 정확한 위치정보가 필요한 차세대 이동통신과 스마트 모빌리티 분야에서 그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 고성능/고정밀 위성항법시스템 기술의 발달로 보다 정확한 위치정보 획득이 가능해짐에 따라 사용자들에게 고품질의 서비스를 제공할 수 있는 다양한 위치기반 제품 및 시스템들이 연구/개발 되고 있다. 본 논문은 차세대 이동통신 및 스마트 모빌리티 분야에 위성항법시스템 기술이 활용된 최신 연구 동향과 사례에 대해 조사한 결과를 제시하고, 그 결과를 분석한다.

5G-NR-V2X 시스템 개요 및 통신 성능 분석방법론 (Overview of 5G-NR-V2X System and Analysis Methodology of Communication Performance)

  • 이지민;장성현;윤상훈;임기택;신대교;장수현;장준혁;안병만
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.310-320
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    • 2024
  • 본 논문에서는 5G-NR-V2X 시스템과 그 통신 성능 분석 방법론에 관해 설명한다. 자율 주행 서비스(레벨 4 이상)를 개발하고 성능을 검증할 수 있는 시스템을 제시하며, OBU 및 RSU를 사용한 실제 도로 시험 환경에서 5G-NR-V2X 통신을 통해 성능을 검증한다. 이 시스템은 초고속(150Mbps 이상), 초저지연(3ms 이하), 높은 신뢰성(99.99% 이상)을 만족시키며, 악의적인 조건에서도 통신 견고성을 유지한다. 본 논문에서 제안하는 5G-NR-V2X 시스템 및 성능 분석 방법은 초고속, 초저지연, 고신뢰의 V2X 통신 기술 개발에 기여할 것으로 기대된다. 또한, 제안된 성능 분석 기법을 통해 검증된 서비스는 도로, 교통, 물류 및 상업 산업에서 기술 경쟁력을 강화할 것으로 예상된다.

Development of the Medical Support Service Robot Using Ergonomic Design

  • Cho, Young-Chul;Jang, Jae-Ho;Park, Tong-Jin;Han, Chang-Soo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.2660-2664
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    • 2003
  • In this study, the concept of autonomous mobility is applied to a medical service robot. The aim of the development of the service robot is for the elderly assisting walking rehabilitation. This study aims that the service robot design parameter is proposed in ergonomic view. The walking assistant path pattern is derived from analyzing the elderly gait analysis. A lever is installed in the AMR in order to measure the pulling force and the leading force of the elderly. A lever mechanism is applied for walking assistant service of the AMR. This lever is designed for measuring the leading force of the elderly. The elderly adjusts the velocity of the robot by applying force to the lever. The action scope and the service mechanism of the robot are developed for considering and analyzing the elderly action patterns. The ergonomic design parameters, that is, dimensions, action scope and working space are determined based on the elderly moving scope. The gait information is acquired by measuring the guide lever force by load cells and working pattern by the electromyography signal.

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선박 동역학의 데이터 기반 모델링을 위한 조종 시나리오 개발 (Development of Maneuvering Scenario for Data-Driven Modeling of Ship Dynamics)

  • 김동환;김민창;이승범;서정화
    • 대한조선학회논문집
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    • 제61권4호
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    • pp.226-235
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    • 2024
  • A method for quantifying the adaptability of ship maneuver scenarios for data-driven modeling of ship dynamics is developed based on the principal component analysis. A random maneuver scenario is suggested as a reference for ship dynamics, which can obtain the converged principal components of ship dynamics features by the Monte Carlo simulation. Principal components of conventional maneuver scenarios defined by the International Maritime Organization (IMO) are compared to that of the random maneuver. A conventional ship dynamics model for a container carrier vessel for four degrees of freedom dynamics is introduced to simulate the random and IMO maneuver scenarios. It is confirmed that the IMO tests follow the tendency of random maneuver scenario in terms of execution time and adaptability.