• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1022-1027
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• 2003

The Motion controllers provide the sophisticated performance and enhanced capabilities we can see in the movements of robotic systems. Several types of motion controllers are available, some based on the kind of overall control system in use. PLC (Programmable Logic Controller)-based motion controllers still predominate. The many peoples use MCU (Micro Controller Unit)-based board level motion controllers and will continue to in the near-term future. These motion controllers control a variety motor system like robotic systems. Generally, They consist of large and complex circuits. PLC-based motion controller consists of high performance PLC, development tool, and application specific software. It can be cause to generate several problems that are large size and space, much cabling, and additional high coasts. MCU-based motion controller consists of memories like ROM and RAM, I/O interface ports, and decoder in order to operate MCU. Additionally, it needs DPRAM to communicate with host PC, counter to get position information of motor by using encoder signal, additional circuits to control servo, and application specific software to generate a various velocity profiles. It can be causes to generate several problems that are overall system complexity, large size and space, much cabling, large power consumption and additional high costs. Also, it needs much times to calculate velocity profile because of generating by software method and don't generate various velocity profiles like arbitrary velocity profile. Therefore, It is hard to generate expected various velocity profiles. And further, to embed real-time OS (Operating System) is considered for more reliable motion control. In this paper, the structure of chip-based precision motion controller is proposed to solve above-mentioned problems of control systems. This proposed motion controller is designed with a FPGA (Field Programmable Gate Arrays) by using the VHDL (Very high speed integrated circuit Hardware Description Language) and Handel-C that is program language for deign hardware. This motion controller consists of Velocity Profile Generator (VPG) part to generate expected various velocity profiles, PCI Interface part to communicate with host PC, Feedback Counter part to get position information by using encoder signal, Clock Generator to generate expected various clock signal, Controller part to control position of motor with generated velocity profile and position information, and Data Converter part to convert and transmit compatible data to D/A converter.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권5호
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• pp.658-665
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• 2014

The neural stimulators have been employed to the visual prostheses system based on the functional electrical stimulation (FES). Due to the size limitation of the implantable device, the smaller area of the unit current driver pixel is highly desired for higher resolution current stimulation system. This paper presents a 16-channel compact current-mode neural stimulator IC with digital to analog converter (DAC) sharing scheme for artificial retinal prostheses. The individual pixel circuits in the stimulator IC share a single 6 bit DAC using the sample-and-hold scheme. The DAC sharing scheme enables the simultaneous stimulation on multiple active pixels with a single DAC while maintaining small size and low power. The layout size of the stimulator circuit with the DAC sharing scheme is reduced to be 51.98 %, compared to the conventional scheme. The stimulator IC is designed using standard $0.18{\mu}m$ 1P6M process. The chip size except the I/O cells is $437{\mu}m{\times}501{\mu}m$.

• 전자공학회논문지SC
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• 제37권6호
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• pp.35-41
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• 2000

본 논문에서는 전형적인 파이프라인 CMOS A/D 변환기(ADC)의 신호 처리 속도와 해상도를 향상시키기 위해 병합 캐패시터 스위칭(merged-capacitor switching MCS)기법을 제안한다. 제안하는 MCS 기법은 기존의 ADC에 사용되는 multiplying digital-to-analog converter(MDAC)의 캐패시터 수를 50%로 줄임으로써, 부하 캐패시터의 감소로 인해 샘플링 속도를 크게 향상시킬 수 있다. 또한, MCS 기법에서 줄어든 캐패시터 수에 해당하는 크기만큼 각 캐패시터 크기를 2배 증가시킬 경우, 전력 소모 및 샘플링 속도의 감소없이 캐패시터 부정합을 최소화하며, 전체 ADC의 해상도 향상이 가능하다. 제안하는 MCS 기법을 적용한 ADC에 기존의 궤환 캐패시터 스위칭(commutated feedback-capacitor switching : CFCS) 기법을 일부 적용할 경우, 12 비트 이상의 더 높은 해상도를 얻을 수 있고, 응용의 다양화를 고려할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.8-13
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• 2006

본 논문에서는 모바일 단말기의 키 버튼을 누르면 발생되는 DTMF 신호를 이용하여 자동 도어락 시스템을 제안하고 구현한다. 모바일 단말기의 DTMF신호처리를 위하여 이 시스템은 송신기 모듈과 수신기 모듈로 구성된다. 이어폰 잭으로 연결된 모바일 단말기의 DTMF신호들은DTMF수신기의 입력단자로 들어가서 4비트 형식을 갖는 부호변환기에 의해 이진신호로 부호화된다. 부호화된 출력신호들은 ASK 송신기 모듈로 전송되고 RF신호로 변조되어 자유공간으로 전파된다. 자유공간을 통하여 전달된 RF신호들은 수신기모듈인 ASK복조기에 의해 복조되고 MCU로 보내진다. MCU에 의해서 처리된 출력신호들은 이미 프로세서 내에 기록된 비밀번호와 비교되고 파워릴레이로 전달된다. 만약 비교된 결과 값이 일치하면 자동 도어락 시스템은 도어를 열게 되고 그 반대의 경우에는 도어를 닫은 상태를 유지한다. 본 논문에서 구현된 자동 도어락 시스템은 무선 환경에서 잘 동작한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제7권2호
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• pp.18-29
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• 1983

효율적(效率的)인 농업기계(農業機械)의 실내(室內) 및 실외실험(室外實驗)을 위(爲)하여 Microcomputer에 의(依)한 Data 측정(測定)을 위(爲)해 A/D 변환기(變煥器)를 Interface 시키고, 이를 기록보관(記錄保管)하기 위해 Computer memory인 2716용(用) EPROM programmer와 Microprinter를 interface시켰고, 실험(實驗) 후(後)Data를 다시 HP computer로 전송(傳送)하기 위(爲)한 RS232C 장치(裝置) 등(等)의 Hardware를 구성(構成)하고, 이들의 작동(作動)을 위(爲)한 Microprogram을 개발(開發)하여 Data acquisition system으로 활용(活用)할 수 있는 방안(方案)을 연구(硏究)한 본(本) 연구(硏究)의 주요(主要) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 사용(使用) channel수(數), 측정시간(測定時間) 간격(間隔) 및 측정(測定) data수(數)를 자유(自由)로 조정할 수 있는 측정용(測定用) microprogram을 개발(開發)하였으며 최소(最小) 측정시간(測定時間) 간격(間隔)은 $58.8{\mu}s$이었다. 2. A/D 변환기(變煥器)의 Calibration을 위(爲)해 Function generator에서 삼각파(三角波), 구형파(矩形波), sin파등(波等)을 발생(發生)시켜 Oscillograph에서 확인(確認)하고 이를 계측(計測)하여 보관(保管)한 후(後) HP Computer에 전송(傳送)하여 plotting한 결과(結果) 정확(正確)한 파형(波形)을 얻을 수 있었다. 3. Data 기록(紀錄)을 위(爲)한 EPROM programmer는 잘 동작(動作)하였으며 기록(紀錄) 및 원래(原來)의 Data와 비교(比較)하는 데 총 소요시간(所要時間)은 75초 정도였고, 취급이 용이(容易)할 뿐 아니라 지워서 재사용(再使用)할 수 있어 경제적(經濟的)이었다. 4. Data의 기록(記錄)을 위(爲)한 Microprinter는 그 2kB Decimal로 변환(變換)시켜 Print하는 시간(時間)이 15분(分) 정도이었으며 계측(計測)과 동시(同時)에 기록(記錄)시키는 완속측정용(緩速測定用)으로 적당하였다. 5. 본(本) system과 HP3000 컴퓨터 간(間)의 Data 전송(傳送) 장치(裝置)를 사용(使用)하면 2k byte의 Data를 HP3000 computer로 전송(傳送)하는데 1~2분(分)정도 소요(所要)되었고, 작동(作動)은 만족스러웠다. 6. 사용(使用) 전원(電源)은 DC/DC 변환기(變煥器)를 사용(使用)하여 입력전원(入力電源)이 7~25V로 단일화(單一化)하였으며, 그 상용전류(常用電流)는 1.8A정도로 tractor의 battery를 사용(使用)할 경우도 시동시(始動時)에 전압강하(電壓降下)에 의(依)한 컴퓨터의 오동작(誤動作)이 일어나지 않았으며 야외실험(野外實驗)에서의 적응성(適應性)이 우수하였다. 이상(以上)의 결과(結果)를 종합할 때 본(本) system은 실내(室內) 및 실외(室外) 실험(實驗)을 위(爲)한 Data auquistition system으로 활용(活用)할 수 있으며 경제적면(經濟的面)이나 정말 고속 측정(側定) 면(面)에서 우수한 성능(性能)을 갖춘 것으로 인정(認定)된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권3호
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• pp.159-164
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• 2016

본 연구는 해상풍력발전기에 추가적인 통신전용선로를 확보하지 않고도 자체 전력선을 이용하여 나셀의 상태를 감시할 수 있는 시스템을 구현하는 것을 목표로 한다. MW 급 해상풍력발전기의 내부 전력선을 훼손하지 않고도 통신선로를 확보하기 위하여 유도성 결합기 기반 비접촉식 무배선 통신시스템을 제안하고 성능시험 결과를 보고한다. 페라이트 복합물질을 이용하여 최대 500 A의 고 전류에도 동작할 수 있는 전력선 통신용 유도성 결합기를 개발하였으며 제주도 풍력단지에서 실증시험을 진행하였다. iperf를 이용한 통신성능시험에서 풍력발전기 나셀부와 하단 기저부의 전력변환기간 100 m 길이의 전력선으로 최소 15 Mbps 이상의 통신 속도를 안정적으로 확보할 수 있음을 보였다. 이를 바탕으로 1 주일간의 연속적인 통신상태 시험을 수행하였으며 평균 20 Mbps의 데이터 전송률을 확인하였다. 시험기간 동안 단한번의 통신 불량도 발생하지 않았다. 다음으로 나셀 내부 온도 분포와 변화를 측정하기 위하여 적외선 카메라를 설치하였다. 카메라에서 획득한 실시간 열화상 이미지가 오류 없이 성공적으로 전송됨을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.1-8
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• 2018

본 논문은 주행거리 연장형 전기자동차에서 발전량을 결정하는 차량 제어기와 이를 수행하는 엔진 제어기 간 토크 명령을 전달하기 위한 새로운 통신방법을 설명한 것이다. 일반적으로 자동차는 CAN 통신방식을 사용하지만, 이 경우 기존 엔진 제어기의 하드웨어 및 소프프웨어를 수정해야만 한다. 이러한 이유로 중소 자동차 개조업체는 발전용 엔진이 탑재된 주행거리 연장형 전기자동차에 대한 개발 및 개조 작업 시 CAN통신방식의 적용이 쉽지 않다. 따라서 본 연구과정에서는 기존의 양산용 엔진 제어기를 주행거리 연장형 전기자동차에 적용하기 위한 핀-핀 통신방안를 제시하였다. 핀-핀 통신방안은 기존 양산용 엔진 제어기내에 탑재된 운전자요구토크 제어 맵을 엔진의 목표속도와 목표토크에 따른 가상 엑셀 열림량으로 변환하는 과정과 이를 기존 양산 엔진제어기가 인식 할 수 있도록 해당 엑셀페달 전압신호로 변환하는 과정으로 구성된다. 가상 엑셀 열림량은 오프라인 환경에서 역 변환 과정을 통하여 차량 최상위제어기에 제어 맵 형태로 탑재되고, 엔진 발전요구량과 엔진 최적 운전점 알고리즘을 통하여 결정된다. 이렇게 결정된 가상엑셀 열림량은 DA신호 변환기를 통하여 기존 엔진제어기가 인식할 수 있는 전압신호로 최종적으로 변환된다. 엔진토크 전달을 위한 이러한 알고리즘과 신호변환 회로는 차량제어기(VCU)에 탑재되어 엔진목표토크에 따른 가상엑셀페달 열림량 변환과정과 신호변환기를 이용한 가상 엑셀페달 전압신호에 대한 통신시험을 실시하여 이러한 통신방식의 실현 가능성을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.1380-1393
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• 2010

본 논문에서는 T/R(Transmit/Receive) 모듈을 이용한 항공기용 평면형 능동 전자주사식 위상 배열(AESA) 레이더 프로토 타입을 설계, 제작 및 시험하였다. LIG넥스원은 항공기용 레이더 개발에 필요한 핵심 기술 확보를 목적으로 AESA 레이더 프로토 타입을 개발하였다. 본 프로토 타입은 복사 소자 배열, 다수의 T/R 모듈, RF 급전기, 전원 분배, 빔 조향기, 아날로그/디지털 변환기(ADC)를 가지는 소형화된 수신기 및 액냉식 냉각과 지지 구조체로 구성되어 있다. 안테나 장치는 590 mm 직경에, 536개의 능동 소자를 배열할 수 있는 크기를 가진다. 각 T/R 모듈들은 삼각 배열을 적용하여 $14.7\;mm{\times}19.5\;mm$ 간격으로 배치하였다. 송신 최대 듀티 운용시 2,310 W의 전력이 입력되며, 발열은 1,554 W를 발산하게 된다. AESA 레이더 프로토 타입은 근접 전계 챔버에서 시험하였고, 그 결과 정확하고 유연한 제어에 의한 빔 조향과 빔 형성을 제공하는 빔 패턴을 확인할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제33권2호
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• pp.168-177
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• 2019

KRISO (Korea Research Institute of Ship & Ocean Engineering) started a project to develop the core algorithms for autonomous intervention using an underwater robot in 2017. This paper introduces the development of the robot platform for the core algorithms, which is an ROV (Remotely Operated Vehicle) type with one 7-function manipulator. Before the detailed design of the robot platform, the 7E-MINI arm of the ECA Group was selected as the manipulator. It is an electrical type, with a weight of 51 kg in air (30 kg in water) and a full reach of 1.4 m. To design a platform with a small size and light weight to fit in a water tank, the medium-size manipulator was placed on the center of platform, and the structural analysis of the body frame was conducted by ABAQUS. The robot had an IMU (Inertial Measurement Unit), a DVL (Doppler Velocity Log), and a depth sensor for measuring the underwater position and attitude. To control the robot motion, eight thrusters were installed, four for vertical and the rest for horizontal motion. The operation system was composed of an on-board control station and operation S/W. The former included devices such as a 300 VDC power supplier, Fiber-Optic (F/O) to Ethernet communication converter, and main control PC. The latter was developed using an ROS (Robot Operation System) based on Linux. The basic performance of the manufactured robot platform was verified through a water tank test, where the robot was manually operated using a joystick, and the robot motion and attitude variation that resulted from the manipulator movement were closely observed.