• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
• /
• pp.1814-1819
• /
• 2004

The purpose of this research is to improve the reliability of automobile navigation system that utilizes the magnetic compass for localization. On account of its sensitiveness against the dynamic external interference of the magnetic field, the electronic compass itself is not accurate enough to be used for the localization compared to the gyro-compass. To overcome this shortcoming, in this research, a robust electronic compass is designed by using two magnetic compasses to cancel out the dynamic interferences efficiently. That is, a dual compass predictive calibration algorithm against irregular external interference of magnetic field is newly proposed and implemented in this paper. When the dynamic interference can be eliminated from the electronic compass, it becomes much accurate than the gyro-based system that suffers from the accumulative drift error. The reliability and performance of the designed system have been verified through the real driving experiments.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제11권1호
• /
• pp.27-33
• /
• 2005

The purpose of this research is to improve the reliability of automobile navigation system that utilizes the magnetic compass for localization. On account of its sensitiveness against the dynamic external interference of the magnetic field, the electronic compass itself is not accurate enough to be used for the localization compared to the gyro-compass. To overcome this shortcoming, in this research, a robust electronic compass is designed by using two magnetic compasses to cancel out the dynamic interences efficiently. That is, a dual compass predictive calibration algorithm against irregular external interference of magnetic field is newly proposed and implemented in this paper. When the dynamic interference can be eliminated from the electronic compass, it becomes much accurate than the gyro-based system that suffers from the accumulative drift error. The reliability and performance of the designed system have been verified through the real driving experiments.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.118-124
• /
• 2008

Recently fishing industry is interested in efficiency and automation to acquire the international competitive power of national fishing industry. As an automation device of fishing boat, there are electric compasses using GPS and terrestrial magnetic sensor. Electric compass can be minimum size, high effectiveness with keeping the characteristic of a magnetic compass. This can be used a heading angle sensor to construct auto-navigation system in a small size ship. This paper develop electronic compass system that has serial output signal in NMEA 0183 and demonstrates the possibility of the electronics compass in navigation system for a small sized ship.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제48권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2011

MR 센서에 의해 지구자기장의 세기를 측정하여 방위각을 결정하는 전자 Compass의 정밀도는 MR센서 및 OP-Amp.의 온도 Drift, DC Offset등 소자에 의한 오차, 측정주변 자성체에 의한 자기장의 왜곡, 및 Compass Tilt에 의한 오차 등의 영향을 받는다. 본 연구에서는 Set/Reset Pulse 방법에 의해 MR 센서 및 OP-Amp의 온도 Drift 및 DC Offset에 의한 오차를 해결하였고, 주변 자성체에 의한 자기장의 왜곡에 의한 오차를 Hard-Iron Calibration 루틴 수행에 의해 보상하였으며, Compass Tilt에 의한 오차를 Euler Rotational Equation에 의해 보상할 수 있는 3축 MR 센서 및 3축 Accelerometer를 기반으로 하는 전자 Compass 를 설계하였다. 특히 이와 샅이 설계한 전자 Compass를 가지고 3측 MR 센서의 서로 다른 Sensitivity와 OP-Amp.의 서로 다른 Gain등을 규준화하기 위한 Sensitivity Calibration 루틴 수행 시 Tilt의 발생으로 야기되는 오차를 정량적으로 분석하였으며, 이를 바탕으로 $1^{\circ}$정도(精度) Compass를 설계할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.245-251
• /
• 2005

선박의 자동조타기에는 반드시 방위정보가 필요하며, 방위정보를 제공하는 장비로는 자이로콤파스, 지자기 콤파스 및 GPS 콤파스가 있다. 자이로콤파스는 안정된 동작을 하지만 고가형이므로 주로 대형선박에서 사용되고 있으며, 중소형 선박에서는 저가형의 지자기콤파스 및 GPS 콤파스가 사용되고 있다. 본 연구에서는 지자기콤파스와 GPS 콤파스에서 각각의 단점을 보완하는 방식으로 안정된 방위정보를 제공하는 병행알고리즘의 전자콤파스를 구현하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.145-150
• /
• 2004

시각장애인의 시각보조를 위하여 공간 및 방향감각 보조시스템으로 초음파거리계 및 전자나침반을 개발하였다. 초음파거리계는 40 KHz 초음파의 반사를 이용하여 장애물까지 거리 정보를 거리에 비례하는 시간간격의 가청음 자극을 제공하며, 전자나침반은 자기저항브리지를 이용하여 지구자기장을 검출하고 자북 방향 정보를 이마주위의 진동모터를 통하여 촉각자극을 제공하도록 설계하였다. 초음파저리계의 측정범위는 0.065-3.26미터이며 전자나침반의 방향 분해능은 22.5도이다. 그리고 초음파거리계와 전자나침반을 통합한 일체형 시각보조시스템을 구현하였으며 이때 거리정보는 두부에서 진동모터의 위치로 전달하도록 하였다. 본 연구의 목표는 시각장애인의 공간 및 방향감각을 위한 실용적인 보조시스템을 구현하는 것이며, 본 보조시스템을 반복 사용함에 따라 시각장애인의 공간 및 방향감각 기능이 향상될 것으로 추측된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
• /
• pp.124-127
• /
• 2000

This paper describes the algorithm for more fast tracking by compensation of the staring angle of antenna to receive the satellite signal changed by the mobile vehicle direction. The staring angle is compensated by signal processing from the electronic compass which is called VECTOR2X, and a left-right tracking method. Especially, when mobile vehicle is turning with high speed, it is observed a result which has more fast tracking time by using angle tracking technique compensated by electronic compass than one by only left right tracking method.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
• /
• pp.168-172
• /
• 2005

선박의 방위정보를 제공하는 장비로 자이로콤파스, 마그네틱콤파스, GPS콤파스가 있으며 자동조타기에는 필수적인 요소이다. 지자기센서는 철로 제작된 선박의 구조물 등과 같은 자성물질과 파도에 의한 방위오차 변동이 심하게 나타나며 지자기 센서가 검출하는 자극은 진북 또는 남극과 일치하지 않으므로 검출되는 방위값은 필연적으로 오차를 수반할 수밖에 없다. 본 논문에서는 이와 같은 방위 정보의 변화에 영향을 주는 요인에 대한 방위정보의 요란에 대하여 최소변화 방위를 검색하기 위해 칼만 필터링 기법을 활용하여 각각의 단점을 보완하는 방식으로 지자기센서와 GPS수신기를 이용하여 병행알고리즘의 전자콤파스를 구현하였다.

• 한국측량학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.65-72
• /
• 2010

본 연구에서는 MMS인 경우 고성능의 중급 IMU가 사용되고 보행자 항법시스템에서는 MEMS형의 저급 IMU가 사용된다고 가정한 후 GPS 신호가 단절되었을 경우 IMU에 의해 생성되는 위치 및 자세 오차를 시뮬레이션을 통하여 계산하였다. 또한 GPS 신호 단절 시에 고도계, 전자나침반 및 2가지 센서를 동시에 이용하는 MultiSensor를 이용하여 중급 및 저급 IMU를 보정하였을 경우의 정확도 향상 효과를 분석하였다. 실험 결과 중급 IMU의 경우 MMS에서 요구되는 3차원 위치오차 정확도가 5m라고 가정할 경우 GPS 단절 시간이 30초가 넘으면 요구 정확도를 만족하지 못하였다. 하지만 GPS 단절 구간에서 고도계 전자나침반 그리고 MultiSensor를 이용하여 IMU 보정을 수행할 경우 약 60초까지 요구정확도를 만족하였다. 또한 고도계 및 전자나침반을 동시에 사용할 경우 고도계에 의한 영향이 더욱 큰 것으로 판단된다 MEMS IMU와 같은 저급 IMU가 사용되는 보행자 항법 시스템의 요구 위치 정확도가 약 20m라고 가정할 경우 4초 이후에는 요구 정확도를 만족하지 못하였으며 자세 오차도 매우 급증하였다. 하지만 GPS 신호 단절시 보조센서를 이용하여 저급 IMU 보정을 수행하였을 경우 약 15초까지 요구 정확도를 만족할수 있을 것으로 시뮬레이션 결과 예측되었으며 또한 중급 IMU 실험과는 반대로 보행자 항법과 같은 속도가 느린 시스템에서 고도계 및 전자나침반 2가지 센서를 동시에 사용할 경우 전자나침반에 의한 영향이 더욱 큰 것으로 나타났다. 본 연구는 GPS 신호 단절이 발생할 수 있는 지역에 대하여 MMS 또는 보행자 항법시스템을 운용할 경우 요구 정확도에 따른 보조센서 통합을 이용하여 정확도를 높이는 자료로써 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제13권9호
• /
• pp.861-867
• /
• 2007

A spreader pose control system using dual-electric compasses has been implemented by measuring the skew angle of the spreader with dual-electric compasses. In the conventional spreader pose measurement, CCD cameras, laser sensors or tilt sensors are mostly used. However those sensors are not only sensitive to the weather and disturbances but also expensive to build the system. To overcome the shortcomings, an inexpensive and efficient system to control the spreader pose has been implemented using the dual-magnetic compasses. Since the spreader iron-structures are noise sources to the magnetic compass, it is not considered to use the magnetic compass to measure the orientation of the spreader. An algorithm to eliminate the interferences of metal structures to the dual compasses has been developed in this paper. The 10:1 reduction model of a spreader control system is implemented and the control performance is demonstrated to show the effectiveness of the dual-magnetic compasses proposed in this research.