• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권5호
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• pp.1158-1168
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• 2020

The distance vector-hop wireless sensor node location method is one of typical range-free location methods. In distance vector-hop location method, if a wireless node A can directly communicate with wireless sensor network nodes B and C at its communication range, the hop count from wireless sensor nodes A to B is considered to be the same as that form wireless sensor nodes A to C. However, the real distance between wireless sensor nodes A and B may be dissimilar to that between wireless sensor nodes A and C. Therefore, there may be a discrepancy between the real distance and the estimated hop count distance, and this will affect wireless sensor node location error of distance vector-hop method. To overcome this problem, it proposes a wireless sensor network node location method by modifying the method of distance estimation in the distance vector-hop method. Firstly, we set three different communication powers for each node. Different hop counts correspond to different communication powers; and so this makes the corresponding relationship between the real distance and hop count more accurate, and also reduces the distance error between the real and estimated distance in wireless sensor network. Secondly, distance difference between the estimated distance between wireless sensor network anchor nodes and their corresponding real distance is computed. The average value of distance errors that is computed in the second step is used to modify the estimated distance from the wireless sensor network anchor node to the unknown sensor node. The improved node location method has smaller node location error than the distance vector-hop algorithm and other improved location methods, which is proved by simulations.

• 한국음향학회지
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• 제23권4호
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• pp.324-324
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• 2004

음상정위를 제어하는 한 방법으로 음원으로부터 모의하고자 하는 두 귀까지의 머리전달함수 (HRTF)를 모의하는 방법이 유효하다. 그러나, 이 방법을 이용한 경우, 모의계를 설계할 때의 수음점과 청취시의 수음점이 완전하게 일치하는 경우에는 정밀한 모의가 가능하나, 청취시에 머리가 이동한 경우에는 모의정도가 크게 저하하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 외이도의 입구뿐만 아니라 그 근방의 복수개의 점의 음압을 제어하는 것에 의해 머리가 다소 이동하더라도 제어가 가능하도록 한 모의계의 구성 방법을 제안한다. 본 논문에서는 이 방법을 이용해 머리전달함수를 모의한 경우에 대하여 물리적인 모의정도와 청감상의 음상정위의 정확도에 대하여 종래의 방법과 비교하여 실험했다. 그 결과 복수개의 점에 있어서의 온압을 제어하는 것에 의해 청취위치가 6 cm 정도까지 이동한 경우에도 수평면상에서 방향의 지각 오차를 종래의 방법보다 적게 할 수 있다는 것을 인간을 대상으로 한 청취실험을 통해 증명했다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제4권2호
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• pp.204-216
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• 2006

Latest advances in hardware technology and state of the art of mobile robot and artificial intelligence research can be employed to develop autonomous and distributed monitoring systems. And mobile service robot requires the perception of its present position to coexist with humans and support humans effectively in populated environments. To realize these abilities, robot needs to keep track of relevant changes in the environment. This paper proposes a localization of mobile robot using the images by distributed intelligent networked devices (DINDs) in intelligent space (ISpace) is used in order to achieve these goals. This scheme combines data from the observed position using dead-reckoning sensors and the estimated position using images of moving object, such as those of a walking human, used to determine the moving location of a mobile robot. The moving object is assumed to be a point-object and projected onto an image plane to form a geometrical constraint equation that provides position data of the object based on the kinematics of the intelligent space. Using the a priori known path of a moving object and a perspective camera model, the geometric constraint equations that represent the relation between image frame coordinates of a moving object and the estimated position of the robot are derived. The proposed method utilizes the error between the observed and estimated image coordinates to localize the mobile robot, and the Kalman filtering scheme is used to estimate the location of moving robot. The proposed approach is applied for a mobile robot in ISpace to show the reduction of uncertainty in the determining of the location of the mobile robot. Its performance is verified by computer simulation and experiment.

• 한국음향학회지
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• 제36권5호
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• pp.345-352
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• 2017

본 논문에서는 잔향과 잡음이 존재하는 실제 환경을 모델링하여 두 개의 마이크로폰을 이용한 음원 위치추정의 정확성을 향상시키는 방법을 제안하였다. 입력신호에 VAD(Voice Activity Detection)를 적용하여 묵음 구간을 제외한 음성 구간만을 사용하였고, 샘플링 주파수의 제한으로 인한 측정 범위를 벗어나는 프레임은 업샘플링(up-sampling)을 통해 지연시간을 다시 추정하였다. 여기서 계산된 도착 지연 시간은 Time-table을 참조해 주변 후보위치의 지연 값들과의 비교로 최대 파워 값을 갖는 지연 시간을 선택하여 음원 위치의 정확도를 높였다. 또한 프레임간의 상관성을 이용하여 연속된 음성 프레임의 경우 큰 추정 차가 발생하는 곳을 찾아 주변 프레임의 평균값으로 대체함으로써 음원의 위치 추정 성능을 향상시켰다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권4호
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• pp.397-413
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• 2017

Precast concrete (PC) members are currently being employed for general construction or partial replacement to reduce construction period. As assembly work in PC construction requires connecting PC members accurately, measuring the 6-DOF (degree of freedom) relative displacement is essential. Multiple planar markers and camera-based displacement measurement systems can monitor the 6-DOF relative displacement of PC members. Conventional methods, such as direct linear transformation (DLT) for homography estimation, which are applied to calculate the 6-DOF relative displacement between the camera and marker, have several major problems. One of the problems is that when the marker is partially hidden, the DLT method cannot be applied to calculate the 6-DOF relative displacement. In addition, when the images of markers are blurred, error increases with the DLT method which is employed for its estimation. To solve these problems, a hybrid method, which combines the advantages of the DLT and MCL (Monte Carlo localization) methods, is proposed. The method evaluates the 6-DOF relative displacement more accurately compared to when either the DLT or MCL is used alone. Each subsystem captures an image of a marker and extracts its subpixel coordinates, and then the data are transferred to a main system via a wireless communication network. In the main system, the data from each subsystem are used for 3D visualization. Thereafter, the real-time movements of the PC members are displayed on a tablet PC. To prove the feasibility, the hybrid method is compared with the DLT method and MCL in real experiments.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.114-120
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• 2013

최근 무선통신기반 내비게이션 시스템이 건물이나 선박과 같은 구조물의 내부에 적용되고 있다. 이러한 시스템이 안정된 방위각 정보를 얻는다면 이를 통하여 사용자의 진행 방향을 효과적으로 안내 할 수 있고 그에 따른 안내 성능을 향상시킬 수 있다. 기존의 방법은 지자기 및 가속도 센서(이하 방위각센서)를 이용하여 방위각 정보를 획득하므로 이는 자계의 영향에 민감하여 주위환경에 따라 불안정한 오차 범위를 가진다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 무선통신기반 이동노드의 변위와 회전각을 이용하여 새로운 상대방위각 추정 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 회전팔을 이용한 실험을 수행하였으며 그 결과 부가적인 센서를 이용하지 않고 상대방위각을 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제16권6호
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• pp.76-84
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• 1997

원전내 금속파편들을 조기에 탐지하기 위한 금속파편 감시계통(LPMS : Loose Parts Monitoring System)은 원전의 안전성 및 신뢰도 확보를 위하여 중요한 부분으로서, 대부분의 국내 원전들에서 설치 운영중이거나 운영예정이다. 하지만 이들 LPMS들은 외국에서 개발된 것들로서 고가이며 기술이전이 이루어지지 않아 기술종속의 우려와 함께 효과적인 금속파편 진단에 많은 어려움을 지닌다. 따라서 본 논문의 주된 목적은 고해상도를 가지며 분석방법이 간단한 효율적인 금속파편 위치평가를 위한 알고리즘을 제안, 실현하므로써, 빈전문적인 운전자도 컴퓨터를 사용한 간단한 조작을 통하여 정확하고 신속한 금속파편 진단을 수행할 수 있도록 하는 것이다. 본 논문에서 제안한 수정된 원교차법을 이용하여 작성된 금속파편 위치평가 프로그램을 이용하여 실제 원전상황을 고려한 모의실험을 실시한 결과, 제안된 평가기법이 약 3.4% 정도 오차를 가지는 우수한 위치평가를 수행함을 알 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.1-5
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• 2012

본 연구에서는 청취자가 3차원 공간에서 자유로이 움직일 수 있는 음장 재생 시스템을 개발하였다. 시스템은 방음실($4.7m(W){\times}2.8m(D){\times}3.0m(H)$)에 설치하였으며 개인용 컴퓨터, 음의 제시장치 그리고 3차원 초음파 센서로 구성하였다. 본 시스템에서는 실내 전체를 감지하는 3차원 초음파 센서로부터 청취자의 위치 정보 및 자세각 정보를 얻어, 컴퓨터에서 나오는 음신호에 머리전달함수(HRTFs)를 삽입하여 음의 제시 장치로부터 출력하도록 설정하였다. 실험에 사용한 머리전달함수는 청취자의 머리 정변에서 1.5m 떨어진 지점에서 각각 측정하였다. 그리고 시스템의 성능을 평가하기 위해 가상 음원의 위치를 랜덤으로 변화시키고, 청취자에게는 자유로운 이동을 허락한 상태에서 음원의 위치를 찾는 실험을 수행하였다. 그 결과, 3차원 공간에 있어서 제시된 음원의 위치에서 청취자가 추정한 위치까지의 거리 오차는 약 30cm 이내로 나타났다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권2호
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• pp.155-164
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• 2013

종래 측위 기법들의 큰 추정 오차, 고비용, 제한된 서비스 범위 등의 문제점들을 극복하기 위해, 가시광 통신과 애드혹 무선 네트워크 인프라를 사용하여 정확하고 편리한 두 가지 하이브리드 측위 설계 기법들을 제안한다. 한가지 방법은 저속의 광 센싱, 좁은 범위의 가시광 수신, 장거리 측위 등의 서비스를 위한 비캐리어 가시광 통신기반의 하이브리드 측위 기법이며, 또 다른 방식은 고속 광 센싱, 넓은 범위의 가시광 수신, 중거리 측위 등의 서비스를 위한 4 MHz 캐리어를 사용하는 가시광 통신 기반의 하이브리드 측위 기법이다. 이 논문에서는 장애물이 있는 실내 환경에서 목표물과 관측자사이 7731.4cm 장거리와 2368cm 중거리 범위일 때, 각각 두 가지 기법으로 하이브리드 측위 시스템들이 구현되어 측위가 수행되고, 제안 시스템이 검증과 분석된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.25-34
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• 2011

본 논문에서는 골프 퍼팅 훈련 시스템인 X-Putt를 제안한다. X-Putt는 3차원 공간상의 퍼터의 위치와 각도를 실시간으로 추적함으로써 퍼팅 스트로크를 분석한다. 이를 위하여, X-Putt는 기존의 측위 시스템이 가지는 측정오차를 개선하여 보다 정밀한 초음파 기반의 실시간 위치 측정 시스템을 적용한다. 성능 평가 결과에 의하면,X-Putt는 3차원 공간상에서 퍼터의 위치를 ${\pm}0.9cm$ 측정 오차 범위 내에서 정밀하게 측정하였다. 또한 페이스 각도는 ${\pm}1.5^{\circ}$의 오차 범위를 보여준다. 추가적으로, 사용자가X-Putt를 이용하여 손쉽게 퍼팅훈련을 하고, 피드백결과를 확인할 수 있도록 직관적인 인터페이스의 사용자 응용 프로그램을 구현하였다.