• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.716-722
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• 2016

Coordinate estimation is an essential function for autonomous navigation of a mobile robot. The optical mouse sensor is convenient and cost-effective for the coordinate estimation problem. It is possible to overcome the position estimation error caused by the slip and the model mismatch of robot's motion equation using the optical mouse sensor. One of the simple methods for the position estimation using the optical mouse sensor is integration of the velocity data from the sensor with time. However, the unavoidable noise in the sensor data may deteriorate the position estimation in case of the simple integration method. In general, a mobile robot has ready-to-use motion information from the encoder sensors of driving motors. By combining the velocity data from the optical mouse sensor and the motion information of a mobile robot, it is possible to improve the coordinate estimation performance. In this paper, a coordinate estimation algorithm for an autonomous mobile robot is presented based on the well-known Kalman filter that is useful to combine the different types of sensors. Computer simulation results show the performance of the proposed localization algorithm for several types of trajectories in comparison with the simple integration method.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1095-1096
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• 2010

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.861-867
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• 2006

This paper presents the robust mobile robot localization method exploiting redundant motion information acquired from three optical mice that are installed at the bottom of a mobile robot in a regular triangular form. First, we briefly introduce a low-cost optical motion sensor, HDNS-2000, and a commercial device driver development tools, WinDriver, to be used in this research. Second, we explain the basic principle of the mobile robot localization using the motion information from three optical mice, and propose the least squares based localization algorithm which is robust to the noisy measurement and partial malfunctioning of optical mice. Third, we describe the development of the experimental optical odometer using three PC optical mice and the user-friendly graphic monitoring program. Fourth, simulations and experiments are performed to demonstrate the validity of the proposed localization method and the operation of the developed optical odometer. Finally, along with the conclusion, we suggest some future work including the installation parameter calibration, the optical mouse remodelling, and the high-performance motion sensor adoption.

• 센서학회지
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• 제6권5호
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• pp.356-361
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• 1997

광섬유 소산파 센서(fiber-optic evanescent wave sensor)를 제작하였다. 클래드층을 제거한 광섬유 코아 표면에 anti-mouse immunoglobulin G(IgG)를 결합시키고, 형광이 표지된 mouse IgG와의 반응을 직접적인 방법과 경쟁적인 방법을 통하여 측정하였다. 직접적인 방법과 경쟁적인 방법 모두 $1{\mu}g/m{\ell}$이하의 mouse IgG를 측정할 수 있는 감도를 얻을 수 있었다. Anti-mouse IgG는 단순 흡착 방법에 의하여 광섬유 코아 표면의 93.9%에 고정되었고 비특이적 결합반응을 제거하기 위하여 실시한 소혈청 알부민(bovine serum albumin : BSA)을 이용한 표면 코팅 효과는 없었다. Mouse IgG에 결합된 fluorescein의 비율이 높을수록 형광 발생량이 많았으나 관계는 직선적이지 않았다. 본 연구에서 제작된 광섬유 소산파 센서는 $1{\mu}g/m{\ell}$ 이하의 항원 항체 반응을 소산파 여기에 의한 형광량으로 측정할 수 있어 면역센서로의 응용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.701-706
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• 2009

본 연구에서는 자동차 사고나 뇌졸중 등에 의해 경추 이하의 마비나 손, 발 등의 움직임은 자유롭지 않은 사람들의 컴퓨터 사용을 돕고자 손이나 발을 이용하지 않고 머리의 움직임과 눈의 깜박임만으로 컴퓨터 마우스 제어가 가능한 장치를 제안하였다. 마우스의 좌우, 상하 이동은 자이로 센서를 이용하여 머리의 움직임으로 유발하고, 클릭과 더블 클릭은 광 센서를 시야를 방해하지 않는 위치에 장착하여 감지할 수 있도록 하였다. 머리의 움직임에 의한 마우스 이동은 절대 좌표계와 상대 좌표계를 이용하는 두 가지 방법으로 실험하였다. 제안한 장치의 클릭과 더블 클릭의 인식율은 평균 86%에 편차는 5%정도다, 반응속도는 기존 마우스의 이동 속도와 비교해 볼 때 큰 차이는 없었다. 마지막으로 종합적인 평가를 위해 마우스 이동과 클릭을 동시에 수행하였을 경우에는 정확도가 80%에 편차는 4%정도로 기존 마우스보다는 낮았다. 특히 상대 좌표계를 이용하는 경우 절대 좌표를 이용하는 경우보다 좌표의 누적 에러로 인한 reset 빈도를 줄일 수 있었고, 정밀한 마우스 포인터 조작에 편리하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.743-748
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• 2007

Recently, various types of camera mouse are developed using the image processing. The camera mouse showed limited performance compared to the traditional optical mouse in terms of the response time and the usability. These problems are caused by the mismatch between the size of the monitor and that of the active pixel area of the CMOS Image Sensor. To overcome these limitations, we designed a new input device that uses the face recognition as well as the speech recognition simultaneously. In the proposed system, the area of the monitor is partitioned into 'n' zones. The face recognition is performed using the web-camera, so that the mouse pointer follows the movement of the face of the user in a particular zone. The user can switch the zone by speaking the name of the zone. The multimodal mouse is analyzed using the Keystroke Level Model and the initial experiments was performed to evaluate the feasibility and the performance of the proposed system.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권4호
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• pp.70-76
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• 2009

본 연구에서는 자동차 사고나 뇌졸중 둥에 의해 경추 이하의 마비나 손, 발 등의 움직임이 자유롭지 못한 사람들의 컴퓨터 사용을 돕고자 손이나 발을 이용하지 않고 머리의 움직임과 눈의 깜박임만으로 컴퓨터 마우스 제어가 가능한 장치를 제안하였다. 마우스의 위치는 각속도 센서를 이용하여 머리의 움직임으로 추정하고, 눈 깜빡임에 의한 클릭과 더블 클릭은 광센서의 시야를 방해하지 않는 위치에 장착하여 커 클위치와 이벤트를 검출하였다. 제안한 마우스의 공간 이동 능력과 이벤트 검출을 비교한 실험에서는 좌우, 상하 이동은 기존 마우스와 비교하여 속도 면에서는 큰 차이는 없었으나, 정확도가 조금 떨어지는 이유로 인하여 정확한 위치로 이동시키는데 소요시간이 3$\sim$4배 정도 더 필요하였다. 데드 존을 갖는 비선형 상대 좌표계 방식을 이용하여 주기적으로 적분 에러를 제거해야 하는 문제를 해결하였고, 이동 거리와 속도를 함께 고려하여 직관적인 마우스 포인터 제어가 가능하도록 하였다. 주변광의 영향을 최소화하도록 광원 제어 회로를 설계하여 외부 광원의 변화에도 마우스 이벤트 검출이 영향을 받지 않았다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.639-646
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• 2016

본 연구에서는 특수한 상황(미끄러짐 발생 및 회전관성이 부하로 작용하는 경우)에서의 회전 엔코더 기반 측정방법의 단점을 극복하기 위하여 광 변위센서(ADNS-9500)를 사용한 비접촉식 변위 측정방법을 제안하였다. 정확한 변위 측정을 위해 데이터 수집 보드와 랩뷰를 활용하여 실험적으로 광 변위센서의 성능을 분석하였으며, 반복실험을 통해 실험조건(측정방향, 속도, 가속도, 높이, 표면 재질)에 따른 광 변위센서의 성능특성을 파악하였다. 성능실험 결과, 광 변위센서를 사용하여 정확하게 평면운동을 측정하기 위해서는 광 변위센서와 지면(대상 물체의 표면)과의 높이를 2.4 mm-3.2 mm로 일정하게 유지시켜야 하며, 각각의 축 방향, 속도, 표면 재질을 고려하여 민감도를 수정하여 변위 계산식에 적용해야 하는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권12호
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• pp.1217-1222
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• 2012

능동 유동 제어의 되먹임 신호 및 벽면 전단 응력 측정 등을 위해 벽면 유동 센서가 사용되고 있다. 본 연구에서는 광학 마우스에 사용되는 미세 영상 장치를 이용하여 벽면 근처에서 2차원 및 3차원 유체 속도를 측정할 수 있는 센서를 개발하였다. 미세 영상 장치에서 나오는 영상 신호 획득 시스템을 구축하고 획득한 영상에 입자화상속도기법과 초점이탈 영상기법을 적용하여 측정 영역에서의 산란 입자의 위치를 측정하였다. 모사 유동 실험을 통해, 개발된 벽면 유동 센서의 공간 해상도 및 측정 정확도를 검증하였고 기존 미세 영상 장치의 quadrature 신호 결과와 비교하여 입자화상속도기법을 적용할 경우, 측정 정확도 및 측정 범위가 확대되는 것을 확인하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.19-24
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• 2012

본 논문에서는 상업용 아임센서터치 전자칠판(Interactive Whiteboard System, IWB)을 소개한다. 이 시스템은 손가락이나 펜을 이용하여 접촉식 상호작용이 가능한 화이트보드 스크린을 통해 개인용 컴퓨터를 운용할 수 있도록 도와주는 인터페이스(Interface)이다. 제안된 인터페이스는 윈도우즈 운영체제와 상호작용하며, 온도와 조명의 변화에 적응적으로 동작한다. 제안된 시스템은 카메라에서 입력된 수광부(Optical Receptive Field)의 영상을 참조영상과 비교하여 차이를 계산하고, 그 차이를 이용하여 터치스크린의 좌표값을 계산한다. 계산된 좌표값을 기반으로 윈도우즈 마우스 이벤트를 생성하여 윈도우즈시스템으로 전달한다. 우리는 참조영상을 갱신하기 위해 두 개의 스레드(Thread)을 이용한 임계영역을 구현하고, 차이계산의 신뢰성을 위해 적응적 임계값을 이용한 참조영상의 갱신을 구현한다. 제안된 터치스크린 인터페이스를 장착한 전자칠판 시스템은 향후 국내외 시장의 성장률이 높아 전도유망한 상품이며, 시장성이 밝을 것으로 기대한다.