• 로봇학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.251-259
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• 2023

In the path traveling of differential-drive robots, the steering controller plays an important role in determining the path-following performance. When a robot with a pure-pursuit algorithm is used to continuously drive a right-angled driving path in an unstructured environment without turning in place, the robot cannot accurately follow the right-angled path and stops driving due to the ground and motor load caused by turning. In the case of pure-pursuit, only the current robot position and the steering angle to the current target path point are generated, and the steering component does not reflect the speed plan, which requires improvement for precise path following. In this study, we propose a driving algorithm for differentially driven robots that enables precise path following by planning the driving speed using the radius of curvature and fusing the planned speed with the steering angle of the existing pure-pursuit controller, similar to the Model Predict Control control that reflects speed planning. When speed planning is applied, the robot slows down before entering a right-angle path and returns to the input speed when leaving the right-angle path. The pure-pursuit controller then fuses the steering angle calculated at each path point with the accelerated and decelerated velocity to achieve more precise following of the orthogonal path.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.95-104
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• 2008

본 연구에서는 경부고속철도상의 대표적인 교량인 2경간 연속보 형태의 고속철도 교량에 대하여 동적거동을 해석하고 공진발생의 감소방안들을 제시하였다. 하중은 한국형 고속철도하중인 총길이 380.15 m의 TGV-K 열차(2P+18T)가 일정한 속도로 이동하는 것으로 하였다. 동적거동을 모사하는 지배방정식은 질량과 강성이 분포된 연속계에서 만들어진 편미분방정식을 이용하여 구하였으며 Duhamel 적분을 이용한 모달계수의 처리를 수반하는 모드중첩법을 이용하여 동적해석을 수행하였다. 열차의 주행속도에 관계없이 동적거동을 급격히 감소시킬 수 있는 지간장이 존재하였으며 지금까지 연구된 단순보 형태의 교량에서 분석된 결과와는 달랐다. 열차의 주행속도에 의존하여 동적응답이 급격히 증가되어 공진현상을 일으키는 경우에도 공진을 감소시킬 수 있는 여러 방안들을 제시하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.251-258
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• 2014

휠체어는 지체장애인이나 노약자의 대표적 보조이동수단으로 가장 많이 이용되고 있는 재활보조기구이다. 일반적으로 수동휠체어 이용자는 대부분 자립적 생활 및 직업적 재활이 가능함에도 불구하고 어려움을 격고 있다. 이것은 휠체어를 직접적인 이동수단으로 이용하게 됨으로 원거리 이동 시 휠체어 이송문제가 항상 수반되기 때문이다. 이에 휠체어이용자가 자립생활 및 직업재활이 가능하기 위해서는 휠체어 이송문제가 최우선적으로 해결되어야만 한다. 따라서 본 연구에서는 차량용 휠체어 이송시스템에 대한 국내외 출시제품과 특허기술을 조사하고 분석하여 새로운 시스템의 차량용 휠체어 이송을 위한 보조메커니즘을 제안하였다. 본 연구에서 제안된 차량용 휠체어 이송메커니즘은 기존의 휠체어 이용자 이동지원을 위한 차량용 휠체어 이송시스템의 단점을 해소하고 국내 장애인복지차량 구조에 부합되도록 하기위해 제안되었다. 본 제안된 메커니즘을 적용함으로써 차량 루프에 설치되는 수납공간이 일반적으로 활용되고 있는 레저수납공간과 차이가 없어지게 됨으로써 사용자의 호응도를 높여줄 수 있으며, 이렇게 작아진 수납공간은 주행 시 공기저항의 단점을 줄일 수 있게 될 것이다. 또한 현 국내복지차량의 구조에 부합하게 되어 소형세단에서부터 SUV차량까지 적용범위에 대한 제한이 없어지게 됨으로써 이용자에게는 선택에 대한 폭이 넓어지게 될 것이다.

• 대한교통학회지
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• 제23권5호
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• pp.147-155
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• 2005

총연장 3,000km를 바로 눈앞에 두고 있는 우리나라 고속도로는 과거와는 달리 출발/도착지간에 여러 개의 경로가 존재하는 다중경로시대를 맞이하게 되었다. 이에 효과적인 교통량분산을 위한 통행시간정보는 그 어느 때보다도 중요해지고 있다. 본 연구는 고속도로 통행료수납시스템(TCS)으로부터 수집되는 통행시간 자료(즉, TCS 통행시간자료)를 이용해서 고속도로 톨게이트간 경로 통행시간을 산출하는 방법에 관한 것이다. TCS통행시간 자료는 고속도로를 통행한 모든 차량이 경험한 통행시간의 전수자료로서 정확도나 활용도가 매우 높을 뿐만 아니라, 별도의 설비투자가 필요치 않다는 장점을 가지고 있다. 그러나 이는 톨게이트간 출발시각과 도착시각만을 가지고 있어 해당 출발/도착지간에 2개 이상의 경로가 존재하는 경우 어느 경로를 통행한 시간인지 알 수 가 없으며, 더욱이 본선 주행시간외에 휴게소 체류시간, 램프 통행시간 통행요금 정산을 위한 대기시간 등이 포함되어 있어 올바른 경로통행시간 산출이 어렵다는 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 고속도로 톨게이트간 경로통행시간을 산출할 수 있을 뿐만 아니라 각 톨게이트와 센터간 자료통신량을 대폭 줄여줄 수 있는 전진반복 전후방탐색법(PIFAB)을 개발하여 그 이론적인 구조와 실제 적용결과를 살펴보도록 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권7호
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• pp.655-663
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• 2017

ICT 기술의 발달로 로봇의 실내 활용이 증가하고 있다. 현재 이용되거나 향후 이용 범위가 증가할 수 있는 운반, 청소, 안내 로봇 등의 연구가 고도화 될 것이다. 실내 공간에서 이동 로봇 활용을 원활히 하기 위해 자기 위치 인식 문제는 가장 먼저 해결되어야 하는 중요한 연구이다. 추가적으로 이동 로봇의 위치가 인위적으로 이동되거나 예기치 못한 충돌로 인해 기존의 경로에서 이탈하였을 경우 등에서도 이동 로봇이 이런 상황을 인지하고 판단하여 목적지로 정확히 이동할 수 있는 강인한 시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 이동 로봇의 자기 위치 관련 여러 문제들을 해결하고자 실내에 설치되어 있는 다수의 CCTV 등 외부 영상 및 이를 절대 공간 좌표 변환한 정보와 더불어 이동 로봇의 엔코더 정보 등을 융합하여 강인한 위치 인식 시스템을 구현하였다. 추가로 이동 로봇 시스템에 경로 주행 알고리즘인 벡터 필드 히스토그램 기법을 적용하였고 실제 실험 수행 후 연구 결과를 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제7권6호
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• pp.12-20
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• 2008

최근에 가속화된 무선 통신 기술의 발달은 교통 분야에도 새로운 가능성을 제시하고 있다. 무선 통신 기술의 하나인 애드혹 네트워크(ad hoc network)는 서비스를 제공하는 시설(Infrastructure) 없이도 노드간 통신을 통하여 데이터를 교환 할 수 있는 기술이다. 특히, 차량에 의한 애드혹 네트워크를 가리키는 Vehicular ad hoc networks (VANETs)는 주행중 차량간 통신을 가능하게 하여, 차량들 스스로 자기가 경험한 교통정보를 공유하는 분산형 교통 정보 시스템을 구성할 수 있다. 본 연구에서는 VANET을 기반으로 하는 교통 정보 시스템에서 차량간 통신에 의하여 전달되는 교통정보의 전달범위를 측정하였다. 정보의 전달 범위를 측정하기 위하여 미시적 모형의 교통 시뮬레이터인 Paramics와 네트워크 시뮬레이터인 QualNet을 통합한 컴퓨터 모의실험 환경을 구축하여, 실제 도로망과 교통수요를 바탕으로 실험을 실시하였다. 결과에 의하면, 제한속도가 97km/hr(60mile/hr)인 고속도로에서 시장점유율이 10%인 경우, 5km 전방의 교통 정보를 얻는데 비혼잡시(10veh/ln.km) 약 3분, 혼잡시(40veh/ln.km) 43초 소요되었다. 즉, 비혼잡시 대부분의 교통 정보는 반대 방향으로 진행중인 차량에 의하여 전달되고, 혼잡시에는 같은 방향으로 진행하는 차량에 의한 전달 기회가 많아진다는 사실을 보여준다. 특히, 비혼잡시 낮은 시장점유율(3%)에서도 교통 정보는 효율적으로 전달되고 있었다. 본 연구에서 소개된 VANETs은 발전 가능성이 높은 기술로, 정보를 신속하게 전달할 수 있는 장점과 함께 차량과 인프라간의 통신을 위한 시설의 설치시 밀도를 결정하는데 중요한 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.639-645
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• 2018

본 논문은 자율주행 자동차 및 자율주행이 가능한 이동체를 대상으로 광범위하게 적용 가능한 지능형 의사결정 모델을 개발하기 위한 연구이다. 개발된 모듈은 다양한 주행환경에 적용하기 위하여 독립적인 모듈 구성형태를 갖추고 이를 유기적으로 운영하기 위한 플랫폼을 기반으로 각 모듈을 Deep Learning 기법을 이용한 강화학습을 통해 이동체의 차선변경 의사 결정 및 안전 확보에 관하여 연구하였다. 운행 중인 자율주행 이동체는 주행상태의 변경을 위하여 기능별로 속도결정 모델과 차선변경 의사결정이 반드시 선행되어야 이동체의 다음 행동이 이루어 질 수 있는 특징을 갖고 있다. 또한, 일반 도로상에 주행 중인 이동체들이 모두 자율주행 기능을 갖춘 상태라면 특정 이동체의 돌발적인 변화 및 주변 환경의 변화가 발생하면 그에 따른 각각의 이동체들 사이에 발생할 수 있는 연쇄반응 요소는 고려되기 어려운 특징을 갖고 있다. 이런 부분을 함께 고려하여 자율주행 플랫폼에 적용하고 이를 위한 개별 이동체의 차선변경 의사결정 시스템 연구와 모듈형 학습 방법을 이용하여 시스템 복잡도를 줄이고 학습시간의 단축과 향후 모델의 교체를 할 수 있는 의사결정 모델을 연구하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제38권4호
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• pp.295-305
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• 2013

Purpose: Recent research showed that total mixed ration (TMR) feeding for pigs improved the productivity and reduced feed cost and manure odor. An automatic TMR feeding system was developed for this study because the conventional feeder cannot deliver the TMR containing roughage. Methods: Conventional feeding systems and physical properties of TMR were surveyed, and performance tests of the conventional feeder were conducted to develop a TMR feeder. Based on the TMR feeder was developed and installed, driving, measuring weight, radio frequency identification (RFID) reading, and discharging test for feeding were conducted to ensure the performance. Results: Moisture content, density, and angle of repose of the TMR 1 (mixture of 30% cut IRG silage and 70% concentrates) were 31.6%, 387 $kg/m^3$, and $51^{\circ}$, respectively. Moisture content, density, and angle of repose of the TMR 2 (mixture of 45% concentrates, 30% cut IRG silage and by-products, 10% bean curd refuse, 10% others, and 5% fermenter) were 22.2%, 544 $kg/m^3$, and $50^{\circ}$, respectively. The coefficient of variation (C.V.) of conventional concentrate feeding were 1.9~4.1%, and C.V. of TMR containing 1~3% cut IRG roughage feeding by conventional feeder were 9~42%. The conventional disc type feeder was not suitable for TMR feeding because the supply unit was clogged. The C.V. of TMR 1 was 0.6~7.9% when 0.5~10 kg of the TMR supplied, and it was suitable for feeding grow-finish pigs and sows. On the contrary, the C.V. with TMR 2 was 28% when 0.5 kg of the TMR supplied, and it was not suitable for feeding sows. Conclusions: The TMR feeder developed in this study was suitable for feeding grow-finish pigs because the feeder performed stably with over 5.0 kg feed. However, the feeder showed a lack of accuracy for feeding sows because the amount of each feed was more than 0.5 kg per a feeding. Therefore, the improvement of outlet structure for accurate feeding is needed for sow feeding.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제6권3호
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• pp.221-227
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• 2005

Aim of this study is to investigate an aerodynamic effect of a drag-reducing device on a heavy-duty truck. The vehicle experiences two different kinds of aerodynamic forces such as drag and uplifting force (or downward force) as it is traveling straight forward at constant speed. The drag force on a vehicle may cause an increase of the rate of fuel consumption and driving instability. The rolling resistance of the vehicle may be increased as result of the negative uplifting or downward force on the vehicle. A device named roof-fairing system has been applied to examine the reduction of aerodynamic drag force on a heavy-duty truck. As for a engineering design information, the drag-reducing system should be studied theoretically and experimentally for the best efficiency of the device. Four different types of roof-fairing model were considered in this study to investigate the aerodynamic effect on a model truck. The drag and downward force generated by vehicle has been obtained from numerical calculation conducted in this study. The forces produced on four fairing models considered in this study has been compared each other to evaluate the best fairing model in terms of aerodynamic performance. The result shows that the roof-fairing mounted truck has bigger negative uplifting or downward force than that of non-mounted truck in all speed ranges, and drag force on roof-fairing mounted truck has smaller than that of non-mounted truck. The drag coefficient $(C_D)$ of the roof-fairing mounted truck (Model-3) is reduced up to $41.3\%$ than that of non-mounted trucks (Model-1). A downward force generated by a roof-fairing mounted on a truck is linearly proportional to the rolling resistance force. Therefore, the negative lifting force on a heavy-duty truck is another important factor in aerodynamic design parameter and should be considered in the design of a drag-reducing device of a tractor-trailer. According to the numerical result obtained from present study, the drag force produced by the model-3 has the smallest of all in all speed ranges and has reasonable downward force. The smaller drag force on model-3 with 2/3h in height may results of smallest thickness of boundary layer generated on the topside of the container and the lowest intensity of turbulent kinetic energy occurs at the rear side of the container.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권4호
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• pp.36-43
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• 2011

차량의 고속주행 중 발생하는 전방추돌사고는 치사율이 높으며 연쇄추돌사고를 야기한다. 대부분의 전방추돌사고는 안전거리 미확보와 운전자의 늦은 인지반응에 따라 충분한 제동거리를 확보하지 못하여 발생되고 사고 후 운전자누적 인지반응시간은 연쇄 추돌을 일으키는 원인이 된다. 이를 극복하기 위한 전방차량추돌경고 시스템은 전방차량과 자차의 안전거리를 유지시키고 운전자의 인지반응속도를 빠르게 하여 전방차량추돌을 예방한다. 하지만 전방차량 긴급 상황 발생으로 인한 급정지 시 전방차량과 자차의 거리 정보에만 의존하는 이 시스템은 운전자 인지반응시간의 누적으로 인해 연쇄추돌을 일으킬 수 있다. 본 논문에서는 가장 극한의 주행환경에서 일반 차량과 전방차량추돌경고 시스템 차량의 전방추돌 및 연쇄추돌에 대한 문제점을 분석하고 현재 주행 안전 시스템에서 중요한 이슈로 부각 되고 있는 차량 간 통신을 기반으로 하는 전방차량추돌경고 시스템 차량을 설명하고 그 효과를 비교 분석한다. 차량 간 통신을 기반으로 하는 전방차량추돌경고 시스템은 기존의 전방차량추돌경고 시스템과 같이 운전자의 인지반응시간을 감소 시 킬 뿐만 아니라 후방 차량들에게 동시에 긴급 사항을 방송함으로써 운전자 누적 인지반응시간을 제거하여 운전자가 긴급 상황에 사전 대처하여 연쇄 추돌의 위험성을 감소시킨다. 효과 분석 결과 일반 차량은 뒤따르는 전 차량이 연쇄 추돌의 위험성을 가지고 있으며 전방차량추돌경고 시스템 차량은 12대중 3~4대가 연쇄추돌의 위험성을 가지고 있다. 하지만 차량 간 통신 기반의 전방차량추돌경고 시스템을 장차한 차량은 연쇄추돌의 가능성이 거의 없는 것으로 확인된다.