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유전자 알고리즘을 이용한 적응적 포인팅 및 보정 알고리즘

An Adaptive Pointing and Correction Algorithm Using the Genetic Algorithm

  • 조정재 (전남대학교 전자컴퓨터공학과) ;
  • 김영철 (전남대학교 전자컴퓨터공학과)
  • 투고 : 2012.08.31
  • 심사 : 2012.11.13
  • 발행 : 2013.01.31

초록

본 논문에서는 블루투스 통신 기반에서 최적의 성능을 위한 포인팅 및 보정 알고리즘을 제안한다. 가속도 센서는 각속도 센서보다 데이터 변화량이 더 민감하기 때문에 데이터 출력 값의 오류를 야기하는 주된 원인이 된다. 따라서 가속도 센서로부터의 각 축에 대한 데이터 값에 칼만 필터를 적용함으로써 노이즈를 최소화하였으며, 추가적으로 x, y 변화량에 칼만 필터를 적용함으로써 손 떨림에 대한 보정 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 가속도와 각속도 센서 데이터를 Quaternion 사상 처리를 통해 데이터 추출을 적용한다. 추출된 데이터 값에 중력 가속도를 이용한 기울임 보정 알고리즘을 적용함으로써 기울임 보정 효과를 얻을 수 있다. 또한 장치의 급격한 움직임에 의한 센서 데이터의 부정확성을 해결하기 위하여 유전자 알고리즘을 적용한 사용자에 따라 달리 초기 해집단을 생성하는 적응적 포인팅 및 보정 알고리즘을 구현한다.

In this paper, we propose the pointing and correction algorithm for optimized performance based on Bluetooth communication. The error from the accelerometer sensor's output must be carefully managed as the accelerometer sensor is more sensitive to data change compared to that of the gyroscope sensor. Thus, we minimize the noise by applying the Kalman filter to data for each axis from the accelerometer. In addition, we can also obtain effect compensating the hand tremor by applying the Kalman filter to the data variation for x and y. In this study, we extract data through the Quaternion mapping process on data from the accelerometer and gyroscope. In turn, we can obtain a tilt compensation by applying a compensation algorithm with acceleration of the gravity of the extracted data. Moreover, in order to correct the inaccuracy on smart sensor due to the rapid movement of a device, we propose a adaptive pointing and correction algorithm using the genetic approach to generate the initial population depending on the user.

키워드

참고문헌

  1. 송재연, 스마트 TV와 모바일 기기, 그 패러다임의 변화와 스마트 미디어의 발전, KT경제경영연구소, 2011.
  2. J.J. Jo, J.S. Jang, Y.C. Kim, and K.T. Chung, "Implementation of the Pointing & Correction Algorithm Based on Bluetooth Communication," International Conference on SMA 2012, ISSN 2287-4348, pp. 89-92, 2012.
  3. Anthony Kim and M.F. Golnaraghi, "Initial Calibration of an Inertial Measurement Unit using an Optical Position Tracking System," IEEE Position Location and Navigation Symposium, pp. 96-101, 2004.
  4. M. Srinivas and L.M. Patnaik, "Adaptive Probabilities of Crossover and Mutation in Genetic Algorithms," IEEE Transactions on Systems, Vol. 24, No. 4, pp. 656-667, 1994.
  5. 김정래, 정인범, "무선센서 기반 다차원 사용자 움직임 탐지 시스템," 한국해양정보통신학회 논문지, 제3권, 제15호, pp. 700-712, 2011. https://doi.org/10.6109/jkiice.2011.15.3.700
  6. 장덕성, "사원수를 활용한 회전변환의 구현과 효과," 산업기술연구소 논문보고집, 제1권, 제31호, pp. 351-357, 2008.
  7. Kuipers J.B, Quaternions & Rotation Sequences, Coral Press, Department of Mathematics, Calvin College, Grand Rapids, MI 49546, USA, Princeton, 2000.
  8. Talat Ozyagcilar, "Implemeting a Tilt-Compensated Compass using Accelerometer and Magnetometer Sensors," Freescale Semiconductor AN4248, pp. 1-21, 2012.
  9. Greg Welch and Gary Bishop, An Introduction to the Kalman Filter, UNC-Chapel Hill, TR 95-041, 2006.
  10. 손봉기, 이건명, "유전알고리즘 기반의 멀티에이전트 시스템 조정 협동 기법," 퍼지 및 지능시스템학회 논문지, 제2권, 제14호, pp. 156-163, 2004. https://doi.org/10.5391/JKIIS.2004.14.2.156
  11. T. Yalcinoz, H, Altun, and M. Uzam, "Economic Dispatch Solution using A Genetic Algorithm Based on Arithmetic Crossover," IEEE Porto Power Tech Conference 10th-13th, pp. 1-4, 2001.
  12. Jim Smith and T.C. Fogarty, "Self Adaptation of Mutation Rates in a Steady State Genetic Algorithm," IEEE Evolutionary Computation, pp. 318-323, 1996.
  13. 임양미, "전역 임계치 벡터의 유전적 진화에 기반한 적응형 배경차분화," 멀티미디어학회논문지, 제12권, 제10호, pp. 1418-1426, 2009.
  14. Human Interface Device(HID) Profile Ver1.0 Draft B, Bluetooth SIG, 2003.
  15. 하일곤, 모바일 UI의 진화 : Beyound Touch, LG경제연구원, 2011.

피인용 문헌

  1. Study on Elimination of EMI in ELF-Band for EPS-Based Smart TV Control vol.18, pp.3, 2015, https://doi.org/10.9717/kmms.2015.18.3.401