• Title/Summary/Keyword: Distance Measuring Sensor

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LiDAR 센서기반 근접물체 탐지계측 알고리즘 (Algorithm on Detection and Measurement for Proximity Object based on the LiDAR Sensor)

  • 정종택;최조천
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.192-197
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    • 2020
  • 최근 운송수단의 안전운행 및 사고방지를 목표로 하는 자율운행 관련 기술이 적극적으로 연구되고 있다. 현재 자율운행에서 장애물 탐지를 위하여 레이다 및 카메라 기술이 사용되고 있으나, 근접한 물체의 탐지 및 이격거리의 정밀계측에는 LiDAR (light detection and ranging) 센서를 사용하는 방법이 가장 적합하다. LiDAR 센서는 레이저 펄스빔을 발사하고 물체로부터 반사되어 온 반사빔과의 시간차를 취득하여 이것으로 정밀한 거리를 계산하는 측정기로, 광을 이용하기 때문에 대기환경에서 물체의 인식률이 감소할 수 있는 단점이 있다. 본 논문은 LiDAR 센서의 raw 데이타에 대한 신뢰성 향상과 이를 기반으로 실시간 주변물체에 대한 탐지 및 이격거리 계측에서 오차를 개선하기 위하여 삼각함수에 의한 포인트 cloud를 추출하고, 선형회귀 모델을 이용하여 계측알고리즘을 구현하였으며, Python 라이브러리를 활용하여 물체탐지의 오차범위를 개선할 수 있음을 검증하였다.

Development of Safety Sensor for Vehicle-Type Forest Machine in Forest Road

  • Ki-Duck Kim;Hyun-Seung Lee;Gyun-Hyung Kim;Boem-Soo Shin
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제39권4호
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    • pp.254-260
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    • 2023
  • A sensor system has been developed that uses an ultrasonic sensor to detect the downhill slope on the side of a forest road and prevents a vehicle-type forest machine from rolling down a mountainside. A specular reflection of ultrasonic wave might cause severe issues in measuring distances to targets. By investigating the installation angle of the sensor to minimize the negative effects of specular reflection, the installation angle of lateral monitoring ultrasonic sensor could be determined based on the width of road shoulder. Obstacles such as small rocks or piece of log in a forest road may cause the forest machine to be overturned while the machine riding over due to excessive its posture change. It was determined that the laser sensor could be a part of a sensor system capable of specifying the location and size of small obstacles. Not only this sensor system including ultrasonic and laser sensors can issue a warning of dangerous sections to drivers in forest forwarders currently in use, but also it can be used as a driving safety sensor in autonomous forest machine or remote-control forest machine in the future.

고감도 보급형 방사선 측정센서 모듈 개발 (Development of High-Sensitivity and Entry-Level Radiation Measuring Sensor Module)

  • 오승진;이주현;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.510-514
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    • 2022
  • 본 논문에서는 고감도 보급형 방사선 측정센서 모듈 개발을 제안한다. 제안하는 측정센서 모듈은 섬광체+광증배소자(SiPM) 센서 최적화 구조설계, 센서 드라이버용 증폭과 필터 및 제어회로 설계, 근거리 통신을 포함한 제어회로 설계, 센서 기구설계 및 제작, 시제품에 적용되는 GUI 개발 등으로 구성된다. 섬광체+광증배소자(SiPM) 센서 최적화 구조 설계는 센서 구조 설계를 위한 섬광체와 광증배소자(SiPM)의 특성을 확인하여 설계한다. 센서 드라이버용 증폭과 필터 및 제어회로 설계는 SiPM을 이용하여 섬광체로 방사선에 의해 발생하는 미세 섬광신호를 처리하도록 설계한다. 근거리 통신을 포함한 제어회로 설계는 근거리 무선통신 기능을 지원하기 위한 MCU 설계 및 유선 통신 지원을 통해 데이터 전송이 가능하도록 설계를 수행한다. 센서 기구설계 및 제작은 플라스틱 섬광체에서 발생한 미세 섬광 신호를 광증배소자(SiPM)에 전달하기 위해 플라스틱 섬광체 외부에 반사지(미러링)를 감싸 발생한 섬광이 반사되어 효율을 높이도록 설계한다. 시제품에 적용되는 GUI 개발은 각 화면에 따라 상단에 날짜와 시간을 표현하며, 측정단위 및 시간, 초, 알람 레벨, 통신상태, 배터리 용량 등이 표현되도록 한다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는 방사선량 측정 범위가 30𝜇Sv/h ~ 10mSv/h로 측정되어서, 현재 국내외에서 상용으로 판매되는 제품들 중에서 최고수준 범위와 같은 결과가 산출되었다. 또한, ±7.4%의 측정 불확도가 측정되어서 국제 표준인 ±15% 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다

레이저 센서를 이용한 신발 내측 측정장치 개발 (Development of an Internal Measurement System for the Footwear using Laser Sensor)

  • 이지용;김민주;이승수;박재덕;전언찬
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.281-284
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    • 2004
  • This paper presents studies on the development of an internal measurement system for the footwear using laser sensor. The measurement system gains to the height of the profile at internal footwear. It accomplishes the 3-axises control which uses ball screws, L-M guides and stepping motors. It is used a laser sensor at the measurement of the distance, and Labview is used for the control and the measurement. We can get the profile through reverse engineering for the LAST. The data of profile is fixed a heigh of the LAST. Then, we try to verify as compare the profile with one which is collected by Internal measurement system..

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3축 가속도 센서를 이용한 위치 검출 알고리즘 (Position Detection Algorithms Using 3-Axial Accelerometer Sensor)

  • 김남진;조영희;최이권
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.65-72
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    • 2011
  • In this paper, we consist of three dimensional acceleration sensor as a small-sized sensor module to acquire base technologies that need to estimate exhibition audience' moving distance. and that we developed algorism and device that can calculate acceleration in gravity direction with attaching it to people's body part without regard to three dimensional direction. By making use of the sensor module, we have to process the data that let it quantitatively process possible to measure people's walk and movement by computer system. We normalized sensor output data in the process of change from sensor module to acquisition of data, rectangular coordinates and single scalar acceleration value in gravity direction. Printed out sensor data attaching sensor module to people's body part is used for motion pattern detection after normalization, Motion sensor devised mode change algorism because it print data of other pattern according to attached position of body. For algorism design, we collected data occurring during walking about subject and we also defined occurring problem domain after analyzing the data. We settle defined problem domain and that we simulated the walking number measuring instrument with highly efficient in restricted environment.

광섬유 센서를 이용한 실시간 온도 감시 시스템 (Real Time Temperature Monitoring System Using Optic Fiber Sensor)

  • 이창근;김영수;구명모;김봉기
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.209-216
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    • 2010
  • 본 광 분포 온도 측정 시스템은 광섬유 자체를 온도 측정용 센서로 이용하는 시스템으로, 한 가닥의 광섬유만을 포설하여 포설된 주변 전체 온도를 수 천 점으로 측정이 가능한 시스템이다. 분포 측정의 경우 측정 점의 수를 많이 할 경우 측정점당 비용을 기존 센서의 비용 수준으로 절감 할 수 있으며 동시에 한 두 가닥의 광섬유로 전체 센서를 연결 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 일반적으로 통신용으로 사용하는 광케이블 자체를 센서 (optical sensor cable)로 활용하여 최소한 매 1m 간격으로 센서 기능을 할 수 있는 특성을 이용함으로써 각 센서와 수많은 연결선들을 줄이고 시스템은 컴퓨터를 이용하여 데이터저장, 제어나 보관 등 데이터 관리가 용이하며, 실시간 온도 변화에 따른 온도 이력정보를 이용한 실시간 온도 모니터링 시스템을 구축한다.

정밀 공작기계 안내면의 평행도 측정 (Parallelism Measurement for Guide Rails of Precision Machine Tools)

  • 황주호;박천홍;;김승우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.792-795
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    • 2005
  • The guide-ways of precision machine tools are one of important element of machine tools. It has usually a pair of surfaces for constraint of one direction with bearing. In the case of precision machine tools, non-contact bearing such as hydrostatic bearing and aerostatic bearing is adopted usually. In this case, profiles of rails has effect on straightness and the clearance of bearing has effect on stiffness of guide way, which changes to higher if clearance changes to smaller. The clearance is varied along moving table according to relative distance of pair of rails. The relative distance of pair of rail can be divided by three properties. First and second properties are straightness of each pair of rail and bearing pad. And, third is parallelism about pair of rails and pairs of bearing pad. There are several methods for measuring straightness of each surface such as reversal method, sequential two point method, and way straightness. These straightness measuring methods are always acquiring deviation of profile from eliminating linear fitted inclined line and don't have the information of parallelism. Therefore, to get the small clearance for high stiffness, the straightness of rail and bearing pad and parallelism about pair of rails and pair of bearing pads are measured for correction such as regrinding, reassembling and lapping. In this research, new and easy method for measuring parallelism of pair of rails is suggested. Two displacement probe and sensor stage, which is carry on the displacement sensor, are needed. The simulation and experiment was accomplished about pair of horizontal guide way to confirm the measurement of parallelism. And, the third probe is added to measure the straightness of each rails by sequential two point method. From the estimation of combined these two methods, it is confirmed that the profiles of a pairs of rails can be measured.

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모바일 폰을 이용한 스마트 E-캘리퍼스 구현 (An Implementation of Smart E-Calipers for Mobile Phones)

  • 윤한경
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.331-337
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    • 2020
  • 스마트폰의 고성능 카메라를 사용하여 버니어 캘리퍼스를 대체할 앱의 개발을 목표로 연구를 진행하고 있다. 앱은 제안된 템플릿이 부착된 측정 대상을 촬영한다. 촬영된 영상에서 템플릿을 참조하여 측정 대상에서 사용자가 지정한 지점 간의 거리를 측정한다. 앱의 정밀도는 시중에서 판매되고 있는 버니어 캘리퍼스의 오차 범위를 유지하도록 한다. 시장에 보급된 스마트폰의 카메라는 12M 픽셀이며, 그 이미지 셀의 크기는 1.4㎛이므로 이론적으로 버니어 캘리퍼스보다 더 정밀한 측정이 가능하다. 기존에 제안한 알고리즘에서는 촬영된 소스 영상의 템플릿 형태로부터 기준 거리를 추출하였지만, 제안하는 알고리즘은 알고 있는 템플릿의 기하학적 속성을 이용하여 영상을 보정한 후 거리를 구함으로써 향상된 정밀한 길이를 구할 수 있다.

수동 센서의 오차 최소화를 이용한 실시간 DSC 자동초점 시스템 설계 (A Design of Real-time Automatic Focusing System for Digital Still Camera Using the Passive Sensor Error Minimization)

  • 김근섭;김덕영;김성환
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권5호
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    • pp.203-211
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    • 2002
  • In this paper, the implementation of a new AF(Automatic Focusing) system for a digital still camera is introduced. The proposed system operates in real-time while adjusting focus after the measurement of distance to an object using a passive sensor, which is different from a typical method. In audition, measurement errors were minimized by using the data acquired empirically, and the optimal measuring time was obtained using EV(Exposure Value) which is calculated from CCD luminance signal. Moreover, this system adopted an auxiliary light source for focusing in absolute dark conditions, which is very hard for CCD image Processing. Since this is an open-loop system adjusting focus immediately after the distance measurement, it guarantees real-time operation. The performance of this new AF system was verified by comparing the focusing value curve obtained from AF experiment with the one from the measurement by MF(Manual-Focusing). In both case, edge detector was used for various objects and backgrounds.

유속 센서의 실리콘 브리지 주위의 유동 및 열전달 수치해석에 관한 연구 (Theoretical study of flow and heat transfer around silicon bridge in a flow sensor)

  • 황호영;김호영;정진택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권4호
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    • pp.1376-1384
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    • 1996
  • Measuring the velocity of fluid flow, semiconductor flow sensors are widely used in the various fields of engineering and science such as the semiconductor manufacturing processes and electronic control engines for automobiles. In the near future, this type of sensors will replace present hot wire type sensors or other type flow sensor due to its low price, easy handling and small size. To develop the advanced semiconductor flow sensor, it is necessary to obtain characteristics of the flow and the heat transfer around the sensor in advance. In the present study, the theoretical analysis including mathematical modeling and numerical calculation to predict the characteristics of heat transfer and flow field around the sensor was carried out. The main parameters for optimum design of the flow sensor are the free stream velocity, the heat generation rate of silicon arm and the distance between arms. Effects of these parameters on flow and heat transfer around the sensor and the temperature difference between arms are examined.