• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 G
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• pp.2360-2362
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• 1998

This paper presents a new collison-free trajectory problem for SCARA robot manipulator. we use artificial potential field for collison detection and avoidance. The potential function is typically defined as the sum of attractive potential pulling the robot toward the goal configuration and a repulsive potential pushing the robot away from the obstacles. In here, end-effector of manipulator is represented as a particle in configuration space and moving obstacles is simply represented, too. we consider not fixed obstacle but moving obstacle in random. So, we propose new distance function of artificial potential field with moving obstacle for SCARA robot. At every sampling time, the artificial potential field is update and the force driving manipulator is derived from the gradient vector of artificial potential field. To real-time path planning, we apply very simple modeling to obstacle. Some simulation results show the effectiveness of the proposed approach.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제39권4호
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• pp.254-260
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• 2023

A sensor system has been developed that uses an ultrasonic sensor to detect the downhill slope on the side of a forest road and prevents a vehicle-type forest machine from rolling down a mountainside. A specular reflection of ultrasonic wave might cause severe issues in measuring distances to targets. By investigating the installation angle of the sensor to minimize the negative effects of specular reflection, the installation angle of lateral monitoring ultrasonic sensor could be determined based on the width of road shoulder. Obstacles such as small rocks or piece of log in a forest road may cause the forest machine to be overturned while the machine riding over due to excessive its posture change. It was determined that the laser sensor could be a part of a sensor system capable of specifying the location and size of small obstacles. Not only this sensor system including ultrasonic and laser sensors can issue a warning of dangerous sections to drivers in forest forwarders currently in use, but also it can be used as a driving safety sensor in autonomous forest machine or remote-control forest machine in the future.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권5호
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• pp.125-135
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• 2012

본 연구는 도로 위의 객체를 분류하고 그 위치를 추정하기 위해 카메라와 레이저스캐너를 이용한 이종센서 검지 시스템의 연구를 다루고 있다. 이러한 도로인프라에서의 검지시스템은 ADAS(Advanced Driver Assist System) 및 (반)자동제어 서비스 등의 새로운 C-ITS 서비스에서 요구되는 객체의 위치 정보를 검지할 수 있다. 본 연구에서는 국외 관련 사례를 살펴보고, 카메라와 레이저스캐너를 이용한 검지시스템의 가능성을 살펴보았다. 그 후 이종센서 처리 알고리즘을 제안하고, 실 도로환경에서 몇 가지 도로상황 시나리오를 설정하여 시험검증을 실시하였다. 그 결과 이종센서 검지시스템으로 차량, 보행자 및 기타 장애물에 대한 검지 및 위치 추정에 대하여 비교적 용이하게 이용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 경우 매우 이상적인 조건에서 실험이 실시되었으며, 조도, 날씨 등의 외부환경 조건의 변화에 따른 알고리즘의 평가가 필요하다. 이러한 연구는 향후 미래의 C-ITS 환경 하에서 객체 검지 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국도시철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.269-278
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• 2018

철도용 지장물검지장치는 2004년 고속철도와 함께 도입되어 산사태, 낙석 및 과선교로 부터의 낙하물과 같은 장애물에 의한 사고를 예방하고 있다. 다만 기존의 시스템은 검지선의 단선 여부에 대한 사항밖에 검지가 불가능 하여 산사태나 과선교 위로의 물체 낙하 등에 대한 검지에 제약이 있는 것이 사실이다. 이에 이번 연구에서는 OTDR, 광펜스 및 검지용 카메라로 구성되어 개선된 지장물검지시스템을 제안한다. 이 연구에서 제안하는 시스템은 단선 상태에 대한 검지 이외에도 광펜스에 대한 가압 및 특정지역에 대한 영상 검지가 가능하도록 구성된다. 개발 시스템의 핵심부인 광펜스 및 OTDR에 대한 프로토타입 시작품을 제작하고 기능시험을 실시하였으며, 개선된 검지 능력을 입증하기 위한 결과들을 획득하였다. 추후 연구에서는 현장함 설계 및 환경시험을 실시할 예정이며 이후 현장 시험을 진행할 예정이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1009-1018
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• 2003

In a park or street, we can see many people Jogging or walking with their dogs chasing their masters. In the previous study, an entertainment robot, CARTRI that imitates the dog's behavior was created. The robot's task was chasing a moving goal that was recognized as the master. The physical structure of the CARTRI robot was three-wheel type locomotion system. The sensor system which could detect the position of the master in the outdoor space, was consists of a signal transmitter which was held by the master and five ultrasonic receivers which were mounted on the robot. In the experiment, the robot could chase a human walking in outdoor space like a park. But it could not avoid obstacles and its behavior was only goal-chasing behavior because of the limit of the sensor system. In this study, an improved RF-ultrasonic sensor system which can detect both goal and obstacle is developed in order to enable the CARTRI robot to carry out various behavior. The sensor system has increased angle resolution by using eight ultrasonic receivers instead of five in the previous study. And it can detect obstacle by using reflective type ultrasonic sensors. The sensor system is designed so that detection of goal and obstacle could be conducted in one sampling period. The Performance of the developed sensor system is evaluated through experiments.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.203-207
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• 2003

Due to the inherent nature of the low flying UAV, obstacle detection is a fundamental requirement in the flight path to avoid the collision from obstacles as well as manned aircraft. In this paper, a preliminary sensor requirements of an obstacle detection system for UAV in low-altitude flight are analyzed, and the automated obstacle detection sensor system is proposed assessing both passive and active sensors such as EO camera, IR, Laser radar, microwave and millimeter radar. In addition, TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System) are reviewed for the collision avoidance of the manned aircraft system. It is suggested that small-sized radar sensor is the best candidate for the smart UAV because an active radar can provide the real-time informations on range and range rate in the all-weather environment. However, an important constraints on small UAV should be resolved in terms of accommodation of the mass, volume, and power allocated in the payload of the UAV system design requirements.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.43-62
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• 2017

Mobile pulse scanning Light Detection And Ranging (LIDAR) are essential components of intelligent vehicles capable of autonomous travel. Obstacle detection functions of autonomous vehicles require very low failure rates. With the increasing number of autonomous vehicles equipped with scanning LIDARs to detect and avoid obstacles and navigate safely through the environment, the probability of mutual interference becomes an important issue. The reception of foreign laser pulses can lead to problems such as ghost targets or a reduced signal-to-noise ratio. This paper will show the probability that any two scanning LIDARs will interfere mutually by considering spatial and temporal overlaps. We have conducted four experiments to investigate the occurrence of the mutual interference between scanning LIDARs. These four experimental results introduced the effects of mutual interference and indicated that the interference has spatial and temporal locality. It is hard to ignore consecutive mutual interference on the same line or the same angle because it is possible the real object not noise or error. It may make serious faults because the obstacle detection functions of autonomous vehicle rely on heavily the scanning LIDAR.

• 한국게임학회 논문지
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• 제20권3호
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• pp.45-54
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• 2020

현재 수기로 진행하는 오프라인 바둑 대국의 기보 입력 자동화를 위해서, 대국 현장에서 직접 사용할 전용 임베디드 보드를 이용한 시스템이 필요하다. 본 논문은 임베디드 보드의 영상처리 환경에서 조명에 강건한 처리를 위하여 물체의 형태 정보와 색상 정보를 통합하여 사용하며, 물체 추출을 위해서는 연결 성분 분석, 에지 정보, 색상 정보를 결합해서 사용하고, 영상 처리 각 단계에서 바둑판의 고유 정보를 이용하여 연산단계를 줄였다. 결과적으로 임베디드 환경에서 연산을 최소화하여 실제 실시간 대국 환경에서도 신뢰성 높은 기보를 자동으로 저장할 수 있도록 구현하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.63-71
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• 2021

드론 자율비행 기술 중 장애물 회피는 드론이나 주변 환경의 손상을 방지하고 위험을 예방할 수 있도록 하는 매우 중요한 기술이다. LiDAR 센서 기반 장애물 회피방식은 비교적 높은 정확도를 보여 최근 연구에서 많이 활용되고 있지만, 단가가 높고 시각 정보에 대한 처리 능력이 제한적인 단점이 있다. 따라서 본 논문은 단가가 상대적으로 저렴하고 시각 정보를 이용한 확장성이 높은 카메라 기반 PPO(Proximal Policy Optimization) 강화학습을 이용한 드론의 장애물 회피 알고리즘을 제안한다. 3차원 공간상의 학습환경에서 드론, 장애물, 목표지점 등을 무작위로 위치시키고, 가상 카메라를 이용하여 전면에 설치된 스테레오 카메라를 통해 스테레오 영상정보를 얻은 다음 YOLOv4Tiny 객체검출을 수행한다. 그리고 난 후 스테레오 카메라의 삼각측량법을 통해 드론과 검출된 객체간의 거리를 측정한다. 이 거리를 기반으로 장애물 유무를 판단하고, 만약 장애물이면 패널티를 책정하고 목표지점이면 보상을 부여한다. 본 방법을 실험한 결과 카메라 기반 장애물 회피 알고리즘은 LiDAR 기반 장애물 회피 알고리즘과 비교하여 충분히 비슷한 수준의 높은 정확도와 평균 목표지점 도달시간을 보여 활용 가능성이 높음을 알 수 있었다.

• Spatial Information Research
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• 제22권1호
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• pp.75-84
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• 2014

송전선은 항공사고를 야기하는 대표적인 장애물로써 인지되며, 비행 중 충돌회피를 위해 송전선의 실시간 탐지는 아주 중요하다. 최근 들어 이러한 비행장애물 회피를 위해 기상조건에 영향을 덜 받으며 주야에 관계없이 데이터 획득이 가능한 라이다의 활용이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 라이다 데이터를 이용하여 비행장애물 회피를 위해 송전선을 고속으로 탐지하는 방법을 개발하였다. 제안된 방법은 먼저 지표면에서 반사된 점을 필터링 과정을 통해 제거하여 비지면점을 추출하고, 이중에서 분산 행렬의 고유값 비율을 이용하여 선형적으로 분포하는 점들을 추출하고, 마지막으로 송전탑(기둥)이나 굴뚝같이 수직방향으로 선형적으로 분포하는 점들이나 길이가 작은 선형점들을 제거한다. 구현된 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 송전선이 포함된 영역에서 취득된 실측 및 시뮬레이션 데이터에 적용하였다. 탐지성능은 약 80%정도로 분석되었고, 처리시간은 평균 0.2초가 소요되었다. 향후 제시된 방법을 다양한 시험환경에 대해 실험을 수행하여 개선한다면, 비행장애물 회피용 시스템에 효과적으로 활용될 것을 판단된다.