• Current Optics and Photonics
• /
• 제5권3호
• /
• pp.298-305
• /
• 2021

Modern distance sensing methods employ various measurement principles, including triangulation, time-of-flight, confocal, interferometric and frequency comb. Among them, the triangulation method, with a laser light source and an image sensor, is widely used in low-cost applications. We developed an omnidirectional two-dimensional (2D) distance sensor based on the triangulation principle for indoor floor mapping applications. The sensor has a range of 150-1500 mm with a relative resolution better than 4% over the range and 1% at 1 meter distance. It rotationally scans a compact one-dimensional (1D) distance sensor, composed of a near infrared (NIR) laser diode, a folding mirror, an imaging lens, and an image detector. We designed the sensor layout and configuration to satisfy the required measurement range and resolution, selecting easily available components in a special effort to reduce cost. We built a prototype and tested it with seven representative indoor wall specimens (white wallpaper, gray wallpaper, black wallpaper, furniture wood, black leather, brown leather, and white plastic) in a typical indoor illuminated condition, 200 lux, on a floor under ceiling mounted fluorescent lamps. We confirmed the proposed sensor provided reliable distance reading of all the specimens over the required measurement range (150-1500 mm) with a measurement resolution of 4% overall and 1% at 1 meter, regardless of illumination conditions.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
• /
• pp.94.5-94
• /
• 2001

Unrestricted measurement method of three-dimensional walking distance utilizing body acceleration and terrestrial magnetism is discussed. The three-dimensional walking distance is derived by the integration of the three dimensional acceleration of foot during swing phase. Since the sensor system attached on the foot rotates during swing phase, the acceleration data measured on the foot include acceleration of gravity which causes inaccurate calculation of the velocity and the distance. Three gyros are used to compensate the rotation of the sensor system. Moreover, one geomagnetic sensor is employed to derive the heading direction of the subject Healthy volunteers performed ...

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.669-676
• /
• 2023

본 논문에서는 IR 레이저 센서 및 관성 센서를 이용한 골프 퍼팅 거리 측정을 위한 다목적 골프 퍼팅 거리 측정기를 설계, 제작하였다. 거리 측정기는 골프 퍼팅 거리 측정을 위해 실외 50m 측정 범위 내에서 거리 측정과 경사도 측정, 그리고 퍼팅에 영향을 미치는 온도 측정이 가능하도록 설계하였다. 또한, 실내 30m 측정범위 내에서 길이 및 수평도를 측정함으로써 실내 작업을 지원하며, 실내 온도 이상시 웹서버와의 연동을 통해 휴대폰 사용자에 경보를 제공함으로써 실내 또는 차량 화재로부터 안전이 확보될 수 있도록 하였다. 제안된 방법의 정확성과 스마트 폰과의 연동 성능을 평가하기 위해 하나의 시작품을 제작하고 웹서버를 구축하였으며, 반복적인 실험에서 허용 가능한 5%내의 오차율을 보임으로써 유용성을 확인할 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1995년도 추계학술대회 논문집 학회본부
• /
• pp.142-145
• /
• 1995

This paper is to develop a measurement system of the displacement distance using ultrasonic sensors. Two 400KHz ultrasonic sensors are used for realizing the measurement system, such as one sensor transmits the sine wave and the other sensor receives this wave. The displacement is measured by the phase difference between transmitting and receiving signals. A phase defecter transforms phase difference to voltage. Because the output voltage pattern has nonlinear characteristics, the relations of the voltage and the distance are learned by a neural network. As the results of teaming, the efficiency of measurement system is improved. This system can measure the displacement distance at the accuracy of 1 micrometer level.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제41권5호
• /
• pp.422-428
• /
• 2013

최근에 소형무인기(small UAV)에 대한 관심이 증대되고 있는데, 이는 소형무인기가 비용대비 효율적이고 사람의 접근이 어려운 재난 환경 등에 적합하기 때문이다. 이러한 소형무인기에서 거리측정을 통한 매핑(mapping)은 필수적인 기술이다. 기존의 무인시스템 연구에서 거리 측정 센서는 주로 레이저 센서와 스테레오 비전 센서를 많이 사용하였다. 레이저 센서는 정확도와 신뢰성이 우수하지만 대부분 고가의 장비이고 스테레오 비전 센서는 구현이 용이하지만 무게 측면에서 소형무인기에 탑재하여 사용하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 레이저 포인터와 단일 카메라를 사용하여 저가의 거리측정기를 구성하는 방안을 소개한다. 제안한 시스템을 이용하여 거리를 측정하고 이로부터 맵을 구성하는 실험을 수행하였고 실제 데이터와 비교 분석하여 시스템의 신뢰성을 검증하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제41권4호
• /
• pp.319-327
• /
• 2016

Purpose: Automated guidance systems (AGSs) for mobile farm machinery have several advantages over manual operation in the crop production industry. Many researchers and companies have tried to develop such a system. However, it is not easy to evaluate the performance of an AGS because there is no established device used to evaluate it that complies with the ISO 12188 standard. The objective of this study was to develop a tracking sensor system using five laser distance measurement sensors. Methods: One sensor-for long-range distance measurement-was used to measure travel distance and velocity. The other four sensors-for mid-range distance measurement-were used to measure lateral deviation. Stationary, manual driving, and A-B line tests were conducted, and the results were compared with the real-time kinematic differential global positioning system (RTK-DGPS) signal used by the AGS. Results: For the stationary test, the average error of the tracking sensor system was 1.99 mm, and the average error of the RTK-DGPS was 15.19 mm. For the two types of driving tests, the data trends were similar. A comparison of the changes in lateral deviation showed that the data stability of the developed tracking system was better. Conclusions: Although the tracking system was not capable of measuring long travel distances under strong sunlight illumination because of the long-range sensor's limitations, this dilemma could be overcome using a higher-performance sensor.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.1300-1305
• /
• 2012

본 연구에서는 정확한 운동량 측정을 위하여 가속도 센서, MCU, 그리고 블루투스를 이용한 운동량 측정 시스템을 제안한다. 이러한 시스템은 실시간 무선으로 이동거리 정보를 정확하게 측정할 수 있다. 제작한 운동량 측정 시스템을 이용하여 다양한 모의실험을 하였고, 그 결과를 분석하였다. 분석한 결과를 기성품과 신뢰성 및 정확도에 측면에서 비교를 하였다. 본 연구에서 제안하는 시스템은 13% 정도의 이동거리 오차를 가지는 기성품에 비해 8%이하의 우수한 오차를 보였다. 이러한 시스템은 소형화되어 기성품에 적용되리라 기대한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
• /
• 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
• /
• pp.271-274
• /
• 1998

Ultrasonic sensors are becoming indispensable components in every sector of automation equipments due to many advantages. But the main purposes of the noncontact sensing device are rather narrowly confined within object detection and distance measurement. To widen the realm of the applications to object recognition, ultrasonic sensors need to improve the recognition resolution to a certain amount. To resolve the problem of spatial resolution restriction, an increased number of the sensors in the forms of a linear array or 2-dimensional array of the sensor has been used. Also better resolution has been obtained by shifting the array in several steps using mechanical actuators. For an object recognition using ultrasonic sensors, measurements of distance, shift, oblique angle in certain ranges should be obtained. But a little attention has been paid to the measurement of angles. In this paper we propose a practical method for an object angular value detection in addition to distance measurement in ultrasonic sensor array system with little additional hardware burden. Using the established measurement look-up table for the variations of distance, shift, angle and transmitter voltages for each sensor characteristics, a set of different return echo signals for adjacent receivers are processed to provide enhanced angular value reading for an object.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.679-684
• /
• 2019

CAFFE 모델을 이용하여 클래스의 특정 종의 수량 측정하는 방법과 스테레오 비전을 이용하여 물체의 길이와 너비를 측정하는 방법을 제안한다. 물체의 너비를 구하는 방법은 좌측 센서와 우측 센서의 대상의 좌표 값을 비교하여 센서부터 물체까지의 거리를 계산한다. 그 후 거리와 영상 속의 대상의 길이를 구해 물체의 실제 길이의 근사 값을 계산한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
• /
• pp.283-285
• /
• 2012

본 연구에서는 정확한 운동량 측정을 위하여 가속도 센서, MCU, 그리고 블루투스를 이용하여 운동량 측정 시스템을 모듈화하여 실시간 무선으로 이동거리 정보를 알아내는 간편한 운동량 측정 시스템을 제작하여 모의실험 및 분석하였다. 그 결과를 기성품과 신뢰성 및 정확도를 비교해 보았다. 결과를 토대로 소형 및 운동화 실장이 가능한 운동량 측정시스템을 제작하고자 하였다.