• 한국항행학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.491-500
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• 2017

본 논문은 교통신호 제어시스템 구축에 적용 가능한 하트비트 기반의 저비용 이중화 시스템을 구현하였다. 교통신호 제어시스템의 고장은 교통 혼란과 교통사고를 야기할 수 있다. 그러므로 고장감내 기술을 도입하여, 교통관제의 안전성과 신뢰성을 확보해야 한다. 이를 위해 오픈소스 하드웨어를 사용하여 이중화 보드를 구성하고, Linux HA를 사용하여 하트비트 기반의 고장 검출 및 복구 소프트웨어를 개발하였다. 교통신호 제어시스템의 기능을 검증하고, 결함주입 시험을 수행하여 장애에 따른 고장복구 시간을 측정하였다. 시험결과 고장복구 시간은 평균9초 이내로 확인되어 신뢰성 목표시간을 만족하는 것을 확인 하였다. 본 연구 결과를 기반으로 항공, 우주, 원자력 등 고 신뢰성 시스템이 요구되는 분야에 응용 될 수 있을 것으로 예상된다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제28권1호
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• pp.53-58
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• 2003

This study was carried out to design, construct, and test a greenhouse monitoring system fur the environment and status of control devices in a greenhouse from a remote site using internet. The measuring items selected out of many environmental factors were temperature, humidity, solar radiation, CO$_2$, SOx, NOx concentration, EC, pH of nutrient solution, the state of control devices, and the image of greenhouse. The developed greenhouse monitoring system was composed of the network system and the measuring module. The network system consists of the three kinds of monitors named the Croup Monitor. the Client Monitor and the Server Monitor. The results of the study are summarized as follows. 1. The measuring module named the House Monitor. which is used to watch the state of the control device and the environment of the greenhouse, was developed to a embedded monitoring module using one chip microprocessor 2. For all measuring items. the House Monitor showed a satisfactory accuracy within the range of ${\pm}$0.3%FS. The House Monitors were connected to the Croup Monitor by communication method of RS-485 type and could operate under power and communication fault condition within 10 hours. The Croup Monitor was developed to receive and display measurement data received from the House Monitors and to control the greenhouse environmental devices. 3. The images of the plants inside greenhouse were captured by PC camera and sent to the Group Monitor. The greenhouse manager was able to monitor the growth state of plants inside greenhouse without visiting individual greenhouses. 4. Remote monitoring the greenhouse environment and status of control devices was implemented in a client/server environment. The client monitor of the greenhouse manager at a remote site or other greenhouse manager was able to monitor the greenhouse environment and the state of control devices from the Server Monitor using internet.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.329-336
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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 전등 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.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.208-215
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• 2009

본 논문에서는 DT-CMOS(Dynamic Threshold voltage CMOS) 스위칭 소자를 사용한 모바일 기기용 고 효율 전원 제어 장치(PMIC)를 제안하였다. 휴대기기에서 필요한 높은 출력 전압과 낮은 출력 전압을 제공하기 위하여, 부스트 변환기(Boost Converter)와 벅 변환기(Buck Converter)를 원칩(One-chip)으로 구현하였다. 그리고 높은 출력 전류에서 고 전력 효율을 얻기 위하여 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 사용하여 PMIC를 구현하였으며, 낮은 온 저항을 갖는 DT-CMOS를 설계하여 도통 손실을 감소시켰다. Voltage-mode PWM 제어 회로와 낮은 온 저항 스위칭 소자를 사용하여 구현한 부스트 변환기와 벅 변환기는 100mA 출력 전류에서 92.1%와 95%의 효율을 구현하였으며, 1mA이하의 대기모드에서도 높은 효율을 구현하기 위하여 LDO를 설계하였다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제7권4호
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• pp.313-320
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• 2019

Nowadays, as the availability of tiny, low-cost microcomputer increases at a high level, mobile robots are experiencing remarkable enhancements in hardware design, software performance, and connectivity advancements. In order to control Turtlebot 2, several algorithms have been developed using the Robot Operating System(ROS). However, ROS requires to be run on a high-cost computer which increases the hardware cost and the power consumption to the robot. Therefore, design an algorithm based on low-cost hardware is the most innovative way to reduce the unnecessary costs of the hardware, to increase the performance, and to decrease the power consumed by the computer on the robot. In this paper, we present a path-finding algorithm for TurtleBot 2 based on low-cost hardware. We implemented the algorithm using Raspberry pi, Windows 10 IoT core, and RPLIDAR A2. Firstly, we used Raspberry pi as the alternative to the computer employed to handle ROS and to control the robot. Raspberry pi has the advantages of reducing the hardware cost and the energy consumed by the computer on the robot. Secondly, using RPLIDAR A2 and Windows 10 IoT core which is running on Raspberry pi, we implemented the path-finding algorithm which allows TurtleBot 2 to navigate from the starting point to the destination using the map of the area. In addition, we used C# and Universal Windows Platform to implement the proposed algorithm.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.459-462
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• 2010

본 논문은 근육의 기능을 조절하는 신경말단에 전기적인 자극을 가하여 신경의 반응 정도를 측정하는 플랫폼 구현에 관한 연구로써, 전기 자극에 대한 신경반응이 가해지는 전류량, 가해지는 전류지속시간, 전극위치에 따른 반응을 측정하였다. 신격자극의 전극 위치는 표면말달 운동신경이면 어느 신경이든지 가능하고, 신격자극 양식에는 단순연축자극(Single Twitch Stimulation), 사연속자극(Train-of-four, TOF), 두 집단 발사자극(Double Burst Stimulation, DBS)이 있다. 임베디드 시스템기반으로 가기위한 저전력 MCU를 선정하고, 기본적인 신경자극반응 측정 센서의 민감도를 알아보기 위해 센서 인터페이스를 구성하여 반응정도를 측정해야 한다. 그리고 측정된 Data의 정확도를 높이기 위해 고성능의 AD Convertor 선정하여 플랫폼을 구현하였다. 또한 본 논문의 플랫폼은 의료기기용으로 개발되었기 때문에 시스템 이용자의 안전을 고려하여 전원회로 구성 시 전원 Isolation를 고려하여 설계하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1066-1070
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• 2003

Recently technologies have created new principle and theory but the PID control system remains its popularity as the PID controller contains simple structure, including maintenance and parameter adjustment being so simple. Thus, this paper proposes auto tune PID by fuzzy logic controller based on FPGA which to achieve real time and small size circuit board. The digital PID controller design to consist of analog to digital converter which use chip TDA8763AM/3 (10 bit high-speed low power ADC), digital to analog converter which use two chip DAC08 (8 bit digital to analog converters) and fuzzy logic tune digital PID processor embedded on chip FPGA XC2S50-5tq-144. The digital PID processor was designed by fundamental PID equation which architectures including multiplier, adder, subtracter and some other logic gate. The fuzzy logic tune digital PID was designed by look up table (LUT) method which data storage into ROM refer from trial and error process. The digital PID processor verified behavior by the application program ModelSimXE. The result of simulation when input is units step and vary controller gain ($K_p$, $K_i$ and $K_d$) are similarity with theory of PID and maximum execution time is 150 ns/action at frequency are 30 MHz. The fuzzy logic tune digital PID controller based on FPGA was verified by control model of level control system which can control level into model are correctly and rapidly. Finally, this design use small size circuit board and very faster than computer and microcontroller.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권3호
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• pp.257-262
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• 2018

Vibrational problems in the domestic Small Horizontal Axis Wind Turbines (SHAWT) are due to flap wise vibrations caused by varying wind velocities acting perpendicular to its blade surface. It has been reported that monitoring the structural health of the turbine blades requires special attention as they are key elements of a wind power generation, and account for 15-20% of the total turbine cost. If this vibration problem is taken care, the SHAWT can be made as commercial success. In this work, Shape Memory Alloy (SMA) wires made of Nitinol (Ni-Ti) alloys are embedded into the Glass Fibre Reinforced Polymer (GFRP) wind turbine blade in order to reduce the flapwise vibrations. Experimental study of Nitinol (Ni-Ti) wire characteristics has been done and relationship between different parameters like current, displacement, time and temperature has been established. When the wind turbine blades are subjected to varying wind velocity, flapwise vibration occurs which has to be controlled continuously, otherwise the blade will be damaged due to the resonance. Therefore, in order to control these flapwise vibrations actively, a non-linear current controller unit was developed and fabricated, which provides actuation force required for active vibration control in smart blade. Experimental analysis was performed on conventional GFRP and smart blade, depicted a 20% increase in natural frequency and 20% reduction in amplitude of vibration. With addition of active vibration control unit, the smart blade showed 61% reduction in amplitude of vibration.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제5권5호
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• pp.209-220
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• 2016

최근 스마트폰, 태블릿과 같은 기기의 사용량이 증가하면서, 이에 탑재되는 소프트웨어는 더욱 복잡해지고 규모가 커지고 있다. 배터리의 전력으로 구동되는 모바일 기기들은 전력 공급의 한계로 인해 운용시간을 증가시키는 것이 중요한 이슈이다. 최근에는 소프트웨어 동작이 하드웨어 구동을 통해 전력 소모를 일으킨다는 점에서, 효율적인 동작 패턴을 갖는 소프트웨어 개발에 대한 연구들이 진행되고 있다. 그러나 모바일 기기에 탑재되는 소프트웨어는 그 개발 주기가 짧은 경우가 많아 최적화와 전력 소모량을 반영하기 어려운 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 소모전력 절감을 위한 코드 리팩토링 기법을 제안하여, 소프트웨어 개발 및 유지보수에서 보다 용이하게 저전력 요구사항을 충족시키고자 한다. 이를 위해 전력 소모량을 감소시킬 수 있는 코드 패턴에 대하여 Energy Bad Smell을 식별하고, 이를 제거하기 위한 새로운 코드 리팩토링 기법을 제안하며, 실험을 통해 그 효용성을 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.147-153
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• 2016

최근 IETF(Internet Engineering Task Force) CoRE(Constrained RESTful Environment) 워킹그룹에서 IoT 프로토콜로 CoAP(Constrained Application Protocol)을 표준으로 채택하고 있다. CoAP 프로토콜은 작은 용량의 메모리와 저전력 등 제한된 환경에서 IoT 임베디드 노드 간의 통신을 지원하고 있다. 본 논문에서는 모바일 환경에서 CoAP 프로토콜을 이용하여 IoT 임베디드 노드와 이동 단말을 연결성을 지원하기 위해 RD(Resourse Directory) 기반의 등록 서비스를 설계하고 구현한다. 이동 단말과 IoT 노드 사이에 RD를 두고, 이를 통해 이동 단말은 IoT 노드를 검색하고 상황 정보를 습득할 수 있다. 이때 이동 단말은 CoAP 클라이언트를 갖고 있으며, IoT 임베디드 노드는 CoAP 서버를 갖고 있어 이동 환경에서 제한된 IoT 노드들을 연결하여 편리하게 상황 정보를 습득하고 사물을 제어할 수 있다.