본 연구의 목적은 STEAM 교육의 중요성이 부각되고 있는 최근의 동향을 감안하여, 스마트 기기의 센서를 활용한 과학탐구 활동 및 STEAM 교육 자료를 개발하는 데 있다. IT와 지리정보, 운동, 예술요소가 결합한 융합체제인 GPS 드로잉 어플을 이용해 지도에 그림을 그려봄으로써 단순한 스마트폰 어플 설치가 아닌 스마트 기기의 GPS기능을 활용해서, 중학교 과정에서 접할 수 없는 지리 단원의 이해와 실제 지도 제작에 도움을 주고, IT기기를 활용하여 시너지 효과를 얻고자 한다. STEAM 수업자료 개발을 통해 학생들로 하여금 과학, 기술, 공학, 미술 및 수학의 흥미와 창의성을 신장할 수 있는 창의적 수업자료 및 수업모형을 개발하여 나아갈 방향을 분명히 제시하고자 하였다.
졸업 조건 만족을 위한 졸업 작품 제작과 제작된 작품의 공학 논문 체계로 서술해야 하는 졸업 논문 제출 규정에 따라 전공단위에서 이루어진 절차의 개요를 제시하고, 개선에 필요한 사항을 제안한다. 설계 내용은 재난 지역의 인원이나 물체를 탐지하기 위한 소형 무인기 구성에 관한 것이다. 적외선 센서와 GPS를 소형 무인기인 드론에 탑재하고, 블루투스 통신을 이용하여 드론을 조종한다. 조종되는 드론이 구조 대상물을 탐지하고, 드론에 탑재된 GPS를 이용하여 실시간으로 탐지한 대상물의 위치를 수신하는 대상물 탐지용 드론을 설계하고 제작한다. 실험결과로 3~4 m 범위의 구조 대상물 탐지가 가능했고, 위치값을 실시간으로 전송하는 것을 확인했으며, RF 통신을 이용하여 통신 거리를 증가시킬 계획이다.
In this paper, we proposed indoor positioning system with improved accuracy. The proposed indoor location measurement system is based pedestrian location measurement method that use the embedded sensor of smartphone. So, we do not need wireless external resources, such as GPS or WiFi signals. The conventional methods measure indoor location by generating a movement route of pedestrian by step and direction recognition. In this paper, to correct the direction sensor error, we use the common feature of the normal indoor floor map that the indoor path is lattice-structured. And we quantize moving directions depending on the direction of indoor path. In addition, we propose moving direction measuring method using geomagnetic sensor and gyro sensor to improve the accuracy. Also, the proposed step detection method uses angle and accelerometer sensors. The proposed step detection method is not affected by the posture of the smartphone. Direction errors caused by direction sensor error is corrected due to proposed moving direction measuring method. The proposed location error correction method corrects location error caused by step detection error without the need for external wireless signal resources.
In case that limited resources can be mobilized, non-structural countermeasures such as 'monitoring using Information and Communication Technology might be one of solutions to mitigate disaster risks. Having established the monitoring system, operational and maintenance costs to maximize the effectiveness might trouble the authority concerned or duty attendant who is in charge. In this respect, "Guerrilla Sensor" would be very cost effective because of the inherent mobility characteristic. The sensor device with the IRIS camera and GPS (Global Positioning System) equipped, is basically battery-operated and communicates with WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). It has a strong advantage of capabilities for 'Disaster Response' with immediate and prompt action on the spot, making the best use of IoT (Internet of Things), especially with the mobile web. This paper will explain how the sensor system works in real-time GIS (Geographic Information System) pinpointing the exact location of the abnormal movement/ground displacement and notifying the registered users via SMS (Short Message Service). Real time monitoring with early warning and evaluation of current situations with LBS (Location Based Service), live image and data information can help to reduce the disaster impact. Installation of Guerrilla sensor for a real site application at Gimcheon, South Korea is also reported.
Recently fishing industry is interested in efficient and automated fishing implementations to reach the level of the international leading technology. One of the important device used in fishing boat is an automated electric compass that harnesses the GPS and terrestrial magnetic sensor. The electric compass is desired to be minimized in size while keeping a high effectiveness in the characteristic of a magnetic compass. This device also can be used as a heading angle sensor to construct auto-navigation system in a small size of ships. However, there exists measurement errors induced from the slope of terrestrial magnetic sensor caused by the motion of boat. In this paper, a method has been proposed removing the measurement error arising from the slope of terrestrial magnetic sensor when the ship is in motion. We have designed a sensor with two DOF(degree of freedom) and a weight to maintain the horizontality of the sensor. Through this research, the hardware has been designed and also a test has been performed. The test shows a promissory result.
도심지환경에서 정확한 차량 위치를 추정하기 위해서는 종방향 속도가 필요하다. 이러한 종방향 속도는 노면경사, 즉 차량의 피치각(Pitch) 산출을 통해서 가능하다. 하지만 단일 센서와 알고리즘을 이용한 피치각 추정에는 정확한 값을 기대할 수 없다. 본 논문에서는 정확한 피치각 추정을 위해 AKF(Adaptive Kalman Filter)와 CF(Complementary Filter)로 구성된 ACF(Adaptive Complementary Filter)를 이용하여 IMU(Inertial Measurement Unit)의 프로세스 노이즈와 측정에러를 주행환경에 맞게 조절하고, 이에 GPS(Global Positioning System)와 OBD(Onboard Equipment) 데이터를 융합한다. 그리고 노면 경사 모델에 따른 필터에 시스템 모델 최적화를 위해 IMMKF(Interactive Multiple Model Kalman Filter)를 사용하여 주행환경에 적합한 최종 피치각을 추정한다.
본 논문에서는 가시선 데이터링크용 추적안테나 시스템에 적용하기 위한 방위각 보정 알고리즘에 대해 연구한다. 이동하는 물체와 가시선 통신링크를 유지하기 위해서는 추적안테나 시스템이 필수적이다. 방위각과 고각계산을 위해서는 이동체와 안테나시스템의 GPS값을 이용하는데, 이때 두 좌표계의 동일성을 유지하기 위해서 초기에 지자기센서나 beacon등을 이용하여 보정을 하게 된다. 하지만 지형적으로 지자기교란이 생기기 쉬운 장소에서는 정확한 보정이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 초기에 RF신호의 수신세기추적을 통해서 신호의 발생 위치를 검출하고 검출된 위치까지의 방위각 보정 값을 계산하여 통신링크개설 후 수신된 GPS값에 보정 값을 적용함으로서 주변의 영향을 최소화하면서 쉽고 빠르게 보정할 수 있다.
대형 누수와 같은 상수도 사고가 발생했을 경우 신속한 대응조치를 위해서는 현장 관리자가 문제가 발생한 관로의 제수변을 찾아 제어해야 한다. 그러나 현재 상수도 시스템으로는 해당 제수변을 찾는 것이 쉽지 않고, 찾았다하더라도 관련 정보를 바로 알 수 없어 신속하게 대응하지 못하는 문제를 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 GPS와 증강현실 기술을 사용하여 제수변 위치를 찾는 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템은 자이로, 가속도계, 자기 센서를 포함한 안도로이드 장치의 센서를 활용하여 원격 데이터베이스 서버의 위치 데이터와 장치의 현재 GSP 위치가 일치하는 밸브를 찾는다. 또한 증강현실 기술을 사용하여 캡처한 실제 장면에 그래픽 패턴과 추가 정보들을 오버레이하여 나타내었다. 본 연구의 시스템 구현으로 제수변의 체계적인 관리가 가능하므로 사고 발생 시 신속한 대응으로 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.
A vehicle fuel economy is very important issue in view of fuel cost and environmental regulation. It has been improved according to the performance improvement of the vehicle engine, power train and many components. It was evaluated at given mode (LA-4, FTP-75, etc) on an engine dynamometer or computer simulation program. In this paper, the fuel economy improvement cruise control algorithms as controling a vehicle velocity by road load calculated and predicted in a real expressway with gradient was studied. Firstly, the altitude and distance data which was measured with GPS sensor was already installed in the ECU of a vehicle. Then the vehicle equipped with GPS receiver is driven the same expressway. The ECU calculates the gradient angle and the in-/decreasing velocity using the gradient angle by comparing the current received distance and altitude data from GPS with the saved data ahead of the vehicle. Therefore the ECU can calculate and predict the vehicle velocity considering tolerance velocity of next position with running. Then the ECU controls the vehicle velocity to meet this predicted velocity in all section. Three cruise control algorithms with the different velocity profiles for the improvement of fuel economy are proposed and compared with the computer simulation results that the vehicle runs on Youngdong expressway. The proposed CVELCONT2 and CVELCONT3 algorithms were improved 3.7% and 4.8% of fuel economy compared with CONSTVEL which is steady cruising algorithm. These two algorithms are recommended as the Eco-cruise drive methodologies in this paper.
This paper presents LiDAR static obstacle map based vehicle position correction algorithm for urban autonomous driving. Real Time Kinematic (RTK) GPS is commonly used in highway automated vehicle systems. For urban automated vehicle systems, RTK GPS have some trouble in shaded area. Therefore, this paper represents a method to estimate the position of the host vehicle using AVM camera, front camera, LiDAR and low-cost GPS based on Extended Kalman Filter (EKF). Static obstacle map (STOM) is constructed only with static object based on Bayesian rule. To run the algorithm, HD map and Static obstacle reference map (STORM) must be prepared in advance. STORM is constructed by accumulating and voxelizing the static obstacle map (STOM). The algorithm consists of three main process. The first process is to acquire sensor data from low-cost GPS, AVM camera, front camera, and LiDAR. Second, low-cost GPS data is used to define initial point. Third, AVM camera, front camera, LiDAR point cloud matching to HD map and STORM is conducted using Normal Distribution Transformation (NDT) method. Third, position of the host vehicle position is corrected based on the Extended Kalman Filter (EKF).The proposed algorithm is implemented in the Linux Robot Operating System (ROS) environment and showed better performance than only lane-detection algorithm. It is expected to be more robust and accurate than raw lidar point cloud matching algorithm in autonomous driving.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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