대한전기학회:학술대회논문집 (Proceedings of the KIEE Conference) (Proceedings of the KIEE Conference)
대한전기학회 (The Korean Institute of Electrical Engineers)
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대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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이 논문에서는 다중입출력 선형 시스템에 대한 외란 관측기설계 방법을 제안하고자 한다. 제안된 방법을 특이 섭동(Singular Perturbation) 이론을 사용하여 해석하며, 그 결과 Q 필터의 상수가 매우 작다면 외란 제거와 시스템 불확실성에 대한 보상을 통하여 실제 시스템을 공칭 시스템으로 근사화 시켜주는 것을 볼 수 있다.
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이 논문에서는 구동기 용량제한을 갖는 선형시스템에 대한 저이득 추종 제어기 설계 문제를 다룬다. 주어진 시스템에 대한 추종 기준입력은 크기와 변화율에 제한을 갖는 시간에 따라 변화하는 일반적인 입력을 고려하며 제어기 설계 과정은 추종성능을 향상시키기 위한 2단계의 시스템 등가변환으로 구성된다. 먼저 제1단계에서는 잘 알려진 SVD(Singular Value Decomposition)의 원리를 활용하여 추종출력과 관련된 상태를 효율적으로 분리한 후 추종에러를 상태방정식 내에 포함하는 제2단계의 시스템 변환을 통하여 추종성능의 향상을 꾀한다. 제안된 추종 제어기의 설계 조건은 모두 LMI 형태로 표현 가능하며 잘 알려진 수치예제를 통하여 제안된 설계 기법의 효용성을 예시한다.
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In this paper, a delay-dependent stability criterion for time-delayed linear parameter varying (LPV) systems is considered. Stability criterion has been developed on the basis of including x(t-h) and x(t) and introducing free variables to eliminate model dynamics. Since the resultant criterion is formed parameterized linear matrix inequalities (PLMIs), we propose a relaxation technique that allows to find an LMI formulation. Examples demonstrate the efficiency of the criterion over the existing results.
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This paper presents a numerical solution of first order controller design. The complete set of first order controllers that stabilizes for a LTI plant solely determined from the knowledge of the frequency response and the number of unstable poles of the plant. An illustrative example is given to describe the design procedure and exhibit graphical displays of the feasible regions of the design parameters.
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본 논문에서는 선형 비최소위상(NMP, Nonminimum Phase) 시스템에서 특정 조건을 만족하는 복소수 NMP 영점을 가진 시스템에서 언더슈트가 발생함을 보이고자 한다. 먼저 중복 실수 NMP 영점을 갖는 시스템에서의 언더슈트의 크기를 추정한다. 이를 바탕으로 복소수 NMP 영점을 가진 시스템을 중복 실수 NMP 영점을 갖는 시스템과 나머지 시스템의 합으로 보고 언더슈트가 발생하는 복소수 NMP 영점의 범위를 구한다. 최종적으로 복소수 NMP 영점의 복소수 항이 특정 제시되는 값보다 작을 때 언더슈트가 발생함을 보인다.
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In this paper, an adaptive passivity based excitation and governor control scheme is proposed to enhance the transient stability of a single machine infinite bus power system with parametric uncertainties. We employ a state model where the frequency, the difference between active and mechanical power, and the difference between the squared terminal voltage and its reference are regarded as state variables. Using this state model, the proposed controller is obtained in two steps; firstly, a simple direct adaptive passivation controller is designed for the power system with parametric uncertainties; then a linear PI controller is applied to guarantee the stability of the closed loop system.
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본 논문은 파라미터 변동에 잘 적응하며 강인한 영구자석 동기전동기의 위치센서 없는 센서리스 제어를 위해 개선된 슬라이딩 모드 관측기에 고정자 저항 추정기능을 추가한 새로운 슬라이딩 모드 적응 관측기를 제안한다. 제안된 관측기는 개선된 슬라이딩 모드 관측기를 사용함으로써 기존의 슬라이딩 모드 관측기에서 채터링(Chattering) 문제 해결을 위해 저역통과필터(Low-pass filter)의 사용 및 추가적인 회전자의 위치보상은 Sigmoid 함수를 스위칭 함수로 사용하므로 제거 할 수가 있다. 또한 고정자 저항 추정기능을 추가하여 센서리스 운행 중 환경적 요인으로 인한 고정자 저항값의 변동이나 초기에 고정자 저항값을 잘못 알고 있더라도 빠른 적응을 통해서 추정오차를 절감시켜 전동기의 속도추정 성능을 향상시킬수 있다. 또한 기존의 적응 슬라이딩 모드 관측기에서의 적분연산을 줄임으로써 제어시스템의 성능을 개선시켰다 제안된 관측기의 안정성은 Lyapunov 후보 함수를 이용하여 관측기의 이득을 설정함으로써 검증하였으며 관측기의 성능은 시뮬레이션을 통한 실험을 통하여 그 타당성을 입증하였다.
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PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) current control is a most inner loop of electromechanical driving systems and it plays a foundation role in the hierarchy's control loop of several mechanical machine systems. In this paper, a simple RMRAC control scheme for the PMSM is proposed in the synchronous frame. In the synchronous current model, the input signal is composed of as a calculated voltage by adaptive laws and system disturbances. The gains of feed-forward and feed-back controller are estimated by the proposed e-modification methods respectively, where the disturbances are assumed as filtered current tracking errors. After the estimation of the disturbances from the tracking errors, the corresponding voltage is fed forward to control input to compensate for the disturbances. The proposed method is robust to high frequency disturbances and has a fast dynamic response to time varying reference current trajectory. It also shows a good real-time performance duo to it's simplicity of control structure. Through the simulations considering several cases of external disturbances and experimental results, efficiency of the proposed method is verified
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This paper presents an application of LQR(Linear Quadratic Regulator) for experimental control moment gyroscope. To be specific, mathematical model is first derived based on the quaternion and Lagrange's equation, state feedback controller using LQR scheme is designed, and to show the stability of the scheme, experimental results are given.
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기존의 공정자동화 설비에서는 센서를 통하여 계측된 데이터들이 4-20mA의 아날로그 신호를 통하여 제어기와 컴퓨터들로 전송되었다. 이러한 아날로그 신호 전송 방식에서는 제어 시스템의 구조가 복잡해지고 설치에 많은 비용과 노력이 투입될 수밖에 없다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여 기술 선진국에서는 필드 장비들 간에 고속의 직렬 통신을 통하여 제어 및 자동화 관련 디지털 데이터의 전송을 실시간으로 지원하는 필드버스 통신망을 개발하였으며, 1990년대 이후 공장 자동화, 공정 제어 및 발전 설비 등 각종 산업 설비에 필드버스를 매우 활발히 도입하고 있다. Foundation Fieldbus 모듈은 공정제어 시스템예서 사용되는 센서, 제어기, PLC, 밸브, 구동기, 스위치 등의 모든 필드 장비에 바로 탑재되어 Foundation Fieldbus의 통신 기능을 제공하는 통신 부품으로 첨단의 공정자동화 시스템을 구축하기 위하여 반드시 확보되어야 할 핵심기술이다. 본 연구를 통해 제작된 Foundation Fieldbus 모듈은 기존의 센서제품을 FF기반의 지능형 센서로 바로 전환할 수 있는 핵심부품이다.
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This paper presents the hardware design of a 32bit floating point based processor. The processor can perform nonlinear functions such as sinusoidal functions, exponential functions, and other nonlinear functions. Using the Taylor series and the Newton - Raphson method, nonlinear functions are approximated. The processor is actually embedded on an FPGA chip and tested. The numerical accuracy of the functions is compared with those computed by the MATLAB.
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This paper deals with generating multi-ped mobile robot's optimal path and its simulation. The multi-ped robot has six-legs which make it possible to move actively by attached driving wheel at the end of legs. The simulation environment is created similarly to the indoor environment as simple obstacles and walls. Also simulator can reconstruct an simulation environment. In this paper, the suggested simulator can generate the optimal path from starting point to destination by applying the A* algorithm and Bug2 algorithm. Then it is possible to check algorithms as 3D screen and we can simulate under the generated path.
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자율이동로봇을 위한 새로운 경로 계획 방법을 제안한다. 실시간으로 장애물을 피하고, 목표 지점까지의 최단 경로를 생성하여 유용성을 극대화시키기 위하여 방법을 다룬다. 본 논문에서는 효율적인 경로 계획방법으로 초기 경로를 생성하고, 생성된 경로를 개선하는 방법을 제안한다. 초기 경로는 그래프 기반 방법인 골격선 그래프와 탐색방법으로 딕스트라(Dijkstra) 알고리즘을 사용한다. 초기 경로에 대해 동적 프로그래밍 알고리즘을 이용하여 최단거리에 가깝게 경로를 개선한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 방법의 성능을 검증한다.
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작업자가 작업장에서 전도 등으로 인한 산업 재해를 입지 않도록 하기 위해서는 작업장에서의 전도 상황을 판단하여야 하며, 이러한 전도 상황을 측정할 때 자동화된 전도 측정 장치는 작업장에서의 효율성을 확보하는 동시에, 전도를 측정하는 사람이 측정 과정예서 일어날 수 있는 불상사 등을 예방하여 산업재해를 미연에 방지해서 이를 통한 산업 현장의 안정성 확보를 통한 부대 비용 발생을 방지할 수 있게 된다. 이러한 자동화된 전도 측정을 위한 방편으로써 전도 측정용 로봇의 개발하였다.
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본 논문은 기존에 사람의 인력이나 열화상 카메라에 의존하고 있는 배전선 기자재 점검을 사람대신 로봇이 점검 작업을 하고 기존의 열화상 카메라만 사용하는 점검 방법에 CCD 카메라를 추가로 사용하여 열화상 이미지와 실영상을 같이 획득하도록 하여 배전선 점검 작업의 안전성 확보와 고장진단의 결과 값들의 객관성 있고 정확한 데이터를 획득을 할 수 있도록 하였다. 그리고 로봇이 가공지선을 자율주행하면서 발생하는 포스트 간 이동, 가공지선 회피, 가공지선 다 분기와 같은 문제가 발생하게 되는데 이러한 문제점들은 센서 융합 방법을 사용하여 로봇이 가공지선을 원활하게 자율주행을 할 수 있도록 하였다. 그리고 배전선 기자재들의 자연적 현상 때문에 발생하는 기자재의 부식과 열화로 변하게 되는 기자재들의 온도를 열화상 카메라로 분석하여 배전선 기자재들의 불량 기준 온도를 초과하게 되면 열화상 이미지와 CCD 카메라의 실영상 이미지가 자동으로 캡쳐 되고 저장 될 수 있게 하였다. 이러한 모든 동작들은 로봇이 자율주행을 하면서 이루어진다.
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URC(Uniform Resource Identifier) 로봇은 기존의 로봇 자체에서 처리하던 기능을 네트워크를 통하여 외부로 분산시켜 외부의 센싱기능과 프로세싱 기능을 활용하여 효율적으로 구동하기 위한 것이다. 즉 많은 파워가 요구되는 센싱 기능이나 프로세싱 기능을 외부에 있는 서버를 활용하여 서비스를 제공함으로써 간단한 로봇으로도 고도의 서비를 제공이 가능토록하여 가격 경쟁력을 갖도록 하기 위함이다. 본 논문에서는 URC 로봇을 원격에서 모니터링 및 제어가 가능하도록 웹 서비스 기술을 임베디드 시스템 환경에 맞게 최적화하였다. 서비스는 인터넷 기반의 SOAP 프로토콜을 통하여 교환되는 XML 기반 메시지를 통하여 다른 응용 에이전트들과 직접적인 상호작용을 지원함으로서 이기종간 호환 및 표준 플랫폼을 지원할 수 있다. 본 논문에서는 URC 시범서비스 참가 로봇인 네토로(한울로보틱스)에 본 연구결과를 적용하여 기능 및 안정성을 검증하였다.
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산업현장에서 사용되는 타워크레인의 전도 상황을 측정하기 위한 시스템은 현재 풍속계에 의존하고 있는데, 풍속계의 경우 타워크레인의 기울어짐을 정략적으로 측정할 수 없는 센서이기 때문에 정확한 상황 판단이 어렵고, 운전자나 관리자의 판단이 필요한 문제를 갖는다. 그래서 보다 정확한 정도를 측정하기 위해 타워크레인의 지브(jib) 휘어짐과 타워축의 휘어짐을 측정하여 정량적인 위험 상황을 경보 할 수 있는 전도 측정 장치가 필요하기 때문에 타워크레인의 좌/우 및 상/하 기울어짐에 대한 정량적인 측정이 가능한 기울기 센서를 이용한 센서 시스템을 구축하고, 타워크레인의 동작 위험성을 알리기 위한 경보 기법을 구축 했다.
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노약자 활동상황 감시에서 활동정보와 위치정보는 매우 중요하다. 본 논문에서는 3축 가속도센서와 ZigBee 통신을 이용하여 노약자 활동상황 감시를 위한 시스템을 개발하였다. 가속도센서로부터 활동량을 측정하고 운동량을 계산하기 위한 걸음 검출을 하며, ZigBee 통신을 이용하여 감시시스템으로 전송하여 실시간으로 노약자의 활동상황을 모니터링 할 수 있다. 추가로 부착위치에 강인한 걸음 검출 알고리즘을 제안하였으며, 실제 실험을 통해 가속도센서를 가슴에 부착할 경우 99.83%의 정확도로 걸음을 검출할 수 있음을 확인하였다. 또한 ZigBee 통신의 수신신호세기를 이용하여 노약자가 있는 방을 구별할 수 있었다.
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GPS를 사용할 경우 반송파 위상 측정치를 이용한 정밀한 위치 측정이 가능하다. 그러나 GPS만을 사용할 경우, 미지정수 결정 성공률이 낮으며, 도심과 같은 곳에서 신호를 수신하지 못하는 경우가 발생한다. 이 문제는 의사위성을 추가하여 해결할 수 있다. 본 논문에서는 GPS에 의사위성을 추가하여 미지정수의 결정 성공률이 향상되고 가용성을 향상시킬 수 있으며 정확도가 향상됨을 보였다.
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본 논문에서는 운동시간과 칼로리 소모량, 운동시신체운동정도를 3축가속도 센서를 이용하여 측정하는 건강밴드를 설계 하였다. 건강관리를 위해 하는 운동은 많은 양의 운동을 하는 것 보다 규칙성 건강을 관리를 해야 한다. 주거환경의 변화가 친환경적으로 되는 지금 체육시설을 이용하지 않고 쉽게 집 주변에서 운동을 원하는 사람이 많아지고 있기 때문에 건강밴드를 설계하여 보다 쉽게 규칙성 있게 도와주는 운동 보조 시스템을 설계 하여 각 운동별로 센서의 데이터를 측정하였다. 데이터론 측정한 결과 걷기, 조깅, 줄넘기의 3축가속도 센서의 측정간은 걷기에서는 X축의 센서의 변화량이 다른 축의 변화보다 변화량이 많이 심하였고 조깅의 경우 X, Y, Z축의 변화량이 전체적으로 걷기보다 변화가 많았다. 줄넘기에서는 걷기, 조깅과는 다르게 신체의 움직임이 상하로 많이 있는 운동이기 때문에 Y, Z축의 변화량이 X축의 변화량 보다 많이 측정되었다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구의 결과는 운동별 신체의 사용량 측정에 이용이 가능하다.
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우리 일상생활과 밀접한 CDMA 휴대폰의 사용인구가 급증하면서 최근 전 세계적으로 휴대폰 전자파의 유해성에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 GSM 및 기타 다른 통신방식을 대상으로 한 기존의 연구와 달리 CDMA 휴대폰을 사용할 때 방출되는 전자파가 인체의 심혈관계에 미치는 영향을 조사하였다. 청소년 집단(21명, 연령
$15.9{\pm}2.3$ 세)과 성인집단(21명, 연령$25.9{\pm}5.6$ 세) 자원자를 대상으로 CDMA 휴대폰 사용 중의 말초 혈류량, 심박수 외에 혈압의 변화를 비 침습적으로 측정하였다. 청소년과 성인 간, 그리고 각 집단 내에서 휴대폰 전자파 노출에 따른 말초 혈류량, 맥박수 및 혈압의 변화를 통계적으로 분석한 결과, 청소년과 성인 모두 말초 혈류량, 맥박수 및 철압에 있어서 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론적으로 CDMA 휴대폰 전자파 노출은 인체의 심혈관계에 직접적인 영향을 미치지 않는다고 사료된다. -
Heart diseases are critical and should be detected as soon as possible. A stethoscope is a simple device to find cardiac disorder but requires keen experiences in heart sounds. We evaluate a cardiac disorder classifier by using heart sounds recorded by a digital wireless stethoscope developed in this work. The classifier uses hidden Markov models with circular state transition to model the heart sounds. We train the classifier using two kinds of data: One recorded by using our stethoscope and the other sampled from a clean heart sound database. In classification experiments using 165 sound clips, the classifier shows the classification accuracy of 82% in classifying 6 cardiac disorder categories.
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We present a fast reconstruction technique for elliptic objects, which can be applied to real-time computer tomography (CT) for simple geometric objects. It will be also shown that only 3 projections are needed to reconstruct an ellipse. A piecewise quadratic model is also proposed for more efficient Kalman filter based support estimation, which is used for the fast reconstruction technique. The performance of the piecewise quadratic model is compared with that of the existing piecewise linear model. Simulation results for the fast reconstruction are also presented.
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In this paper, a cosine-modulated filter bank with a modified synthesis part is proposed for arbitrary scaling of images, whereby down/up-sampling kernels based on a compactly supported sampling function (CSSF) are utilized. Also, an optimized adaptive interpolation technique is incorporated into the filter bank structure to compensate for quality degradation arising in scaled images. Finally, simulation results verify that high quality images with arbitrary sizes can be obtained by applying the proposed approach.
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본 논문에서는 베이시안 초해상도 영상처리시 저해상도 영상들을 고해상도 격자에 맞게 정합해서 업샘플링(upsampling)을 하는 새로운 방식에 대해 제안한다. 제안하는 업샘플링 방식은 각 장을 따로 보간하는 방식과 달리 여러 저해상도 영상의 고주파 정보가 고해상도 영상 격자의 모든 위치에 적절히 영향을 미칠 수 있도록 여러 장의 저해상도 영상의 고주파 정보를 함께 사용하여 보간한다. 보간하는 방법은 B-스플라인 (B-Spline) 기반 비정규 리샘플링(non-uniform resampling)을 기반으로 초해상도 영상처리에 맞도록 적용한다. 실험결과를 통해 일반적으로 적용되는 0-삽입(zero-padding) 업샘플링 방식과 쌍일차 보간법(bilinear interpolation) 등을 적용할 때의 효과를 살펴보고, 제안하는 방식이 일반적인 방식을 사용하는 것에 비해 정량적, 정성적으로 고해상도 정보를 더 정확히 생성해내는 것을 확인한다.
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본 논문에서는 멀티프로세서 기반의 고속 영상처리 알고리즘 개발방법에 대해 소개한다. 영상획득 방식의 발전과 더불어 고해상도 영상의 획득이 가능해지고 영상이 컬러화가 되면서 많은 영상처리 응용분야에서 알고리즘 고속화를 필요로 하고 있다. 이러한 수요를 만족시키기 위해서는 최근에 출시되고 있는 멀티프로세서를 최대한 활용할 수 있는 알고리즘 개발이 최우선이다. 본 논문에서는 OpenMP, MIL(Matrox Image Library), OpenCV, IPP(Integrated Performance Primitives), SSE (Streaming SIMD (Single Instruction Multiple Data) Extensions)등 병렬처리와 고속 영상처리 라이브러리를 이용한 알고리즘 개발방법에 대해 소개하고, 각 개발방법에 따른 알고리즘 성능을 분석 및 평가하였다. 실험결과로부터 SSE와 IPP, MIL(Thread)을 이용하여 Mean, Dilation, Erosion, Open, Closing, Sobel등 알고리즘을 구현하여
$4057{\times}4048$ 크기의 영상에 적용하였을 때$7{\sim}35msec$ 의 좋은 성능을 나타내어 기타 방식보다 우수함을 알 수 있었다. -
본 논문에서는 SSE(Streaming Sigle instruction multiple data Extensions)명령어를 이용한 고속 Sobel edge detection 알고리즘을 제안한다. SSE를 지원하는 CPU는 128bit의 SSE 레지스터를 보유하고 있으며 이에 속한 데이터는 한 번에 병렬적으로 처리 될 수 있다. 실험은 Sobel 연산에 대하여 순차처리 코딩, 이미지 처리 라이브러리인 OpenCV, MIL 8.0, IPP 5.2를 이용한 코딩, shift 알고리즘을 사용한 SSE 코딩, 제안하는 방법을 이용한 SSE 프로그램 코팅에 대해 각각의 수행 시간을 측정하고 이를 비교하였다. 실험결과 제안하는 방법은 순차코팅에 비해 약 12배, OpenCV에 비해 13배, MIL에 비해 2배 정도 빨랐으며, IPP에 대해선 약간 빠른 성능 향상을 보였다. 또한 일반적인 shift를 이용한 방법보다 제안하는 방법은 대략 1.5배 정도의 성능 향상이 있었다. 이를 통해 제안하는 방법은 라이브러리를 구입하는 비용을 들이지 않으며 추가적 하드웨어의 구입 없이도 PC에서 빠른 Sobel 연산을 수행 할 수 있음을 보였다.
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A robot needs a human detection algorithm for interaction with a human. This paper proposes a method that finds people using a SVM (support vector machine) classifier and a stereo camera. Feature vectors of SVM are extracted by HoG (histogram of gradient) within images. After training extracted vectors from the clustered images, the SVM algorithm creates a classifier for human detection. Each candidate for a human in the image is generated by clustering of depth information from a stereo camera and the candidate is evaluated by the classifier. When compared with the existing method of creating candidates for a human, clustering reduces computational time. The experimental results demonstrate that the proposed approach can be executed in real time.
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본 논문에서는 실내의 고정된 단일 칼라 카메라에서 획득된 비디오 스트림으로부터 사람의 행동을 인식하기 위한 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 사람의 시공간적 상태 변화와 사람의 시선 방향을 이용하여 규칙기반으로 행동을 인식한다. 사람의 의미 있는 상태변화를 이벤트로, 이벤트의 시퀀스 즉, 사람의 행동을 시나리오로 정의하였다. 따라서 입력비디오 스트림에서 사람의 상태변화로 이벤트를 검출하고, 검출된 이벤트의 시퀀스로 사람의 행동을 인식한다. 사람의 시선은 얼굴과 머리 영역의 색정보를 이용한 시선 방향 추정 방법으로 찾아지며, 사람의 상태 변화는 사람의 위치와 키 등을 이용하여 검출된다. 본 시스템은 실내 환경에서 획득한 비디오에서 실험하였으며, 실험결과 시선 방향에 의해 서로 다른 행동을 구분하여 인식할 수 있었다.
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실내 환경에서 사람의 행동을 인식하는 시스템을 만들 때 사람의 의도를 파악하는 것은 중요한 정보가 될 수 있다. 사람의 시선방향은 의도를 파악하는데 있어서 깊은 관계가 있다. 본 논문에서는 실내 환경에서 사람의 시선 방향을 모델에 기반하여 추정하는 방법을 제안하였다. 머리 모델은 얼굴 영역과 머리카락 영역을 포함하는 두 개의 겹쳐진 타원으로 표현되고, 각 타원의 파라미터는 시선 방향을 추정하는 정보로 사용된다. 시선 방향은 SVM(Support Vector Machine) 알고리즘을 사용하여 8방향중 하나로 추정된다. 이미지에서 얼굴영역과 머리영역은 색상 정보에 의해 검출된다. 사무실 환경에서 시선방향을 다양하게 변화시켜 실험을 하였고, 이를 통해 성능 평가를 수행하였다.
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이 논문에서는 제어 가능한 선형시스템에 대한 다이나믹 터미널 슬라이딩 모드 제어기를 설계하고자 한다. 제안된 터미널 슬라이딩 모드구조와 제어기는 추가된 다이나믹스의 스캐일링을 통해 설계되며, 추가된 다이나믹스는 모든 상태변수들이 원점에 도달한 후에야 원점에 도달하므로 특이점을 가지지 않게 된다. 그리고 전체시스템의 유한시간 안정화는 유한시간 안정에 관한 리아프노프 함수를 이용하여 증명할 수 있다.
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본 논문에서는 Personal Computer(K)와 CompacRIO(CRIO)를 이용하여 주파수 응답 분석 및 식별 시스템을 구현하는데 중점을 두고 있다. 설계된 시스템을 이용하여 선형 전자회로를 대상으로 주파수 응답 실험을 실시하여 주파수 분석에 의한 모델을 추정함으로써 설계된 시스템의 정확성을 검증하였다.
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Self servo track writing(SSTW)은 servo track writer(STW)를 이용하지 않고 hard disk drive의 내부 VCM을 이용하여 servo track을 기록하는 방식이다. SSTW는 이전 servo track을 상대적인 reference로 하여 기록하게 되므로 초기에 발생된 error와 외부의 disturbance의 영향으로 error는 급속하게 증가된다. 이것을 radial error propagation 이라 한다. 본 논문에서는 radial error propagation을 억제하기 위한 correction signal을 설계하고 servo writing 과정에서 발생하는 disturbance의 영향을 제거하기 위하여 disturbance observer(DOB)를 add-on type으로 구성하여 tracking 제어기를 설계하였다. 또한 DOB를 적용한 경우와 유사한 gain margin, phase margin과 sensitivity function을 갖는 제어기를 설계하여 그 성능을 비교하였다. 제안된 방식은 radial error propagation을 억제 하였을 뿐만 아니라 disturbance의 최소화하여 쓰여진 track의 DC track spacing과 AC track Squeeze가 개선된 것을 모의실험을 통하여 검증하였다.
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This paper presents a numerical solution of PID controller design. The complete set of PID controllers stabilizing an LTI plant that solely determined from the knowledge of the frequency response and the number of unstable poles of the plant. An illustrative example is given to describe implementation of the design algorithm and exhibit graphical displays of the feasible regions of the design parameters.
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A swing-up control strategy is suggested for a rotary inverted pendulum with restricted rotation range. In order to take the rotation range limitation into account, a new Lyapunov function used for energy-based control is proposed a control strategy is derived from the Lyapunov function. Futhermore, optimization-base parameter estimation is adopted to get an exact mathematical model for the pendulum. Simulation results show that the proposed control strategy swings up the rotary inverted pendulum efficiently.
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하이브리드 자동차용 리듐 배터리의 수명을 예측하기 위한 듀얼 슬라이딩 모드 관측기를 설계하는 방법에 대해서 논의한다. 단순화된 R-C 모델을 사용하여 리듐 배터리를 전기적으로 모델링하고, 듀얼 슬라이딩 모드 관측기를 설계하는 방법에 대해서 순차적으로 서술한다. 제안된 시스템의 구조는 단순하고 구현이 쉬운 장점이 있으며, 외란에 대해서 강인하다는 특징도 가지고 있다. Lyapunov 조건에 의한 관측기의 수렴성이 증명되고 시스템의 성능은 UDDS(Urban dynamometer driving schedule) 시험에 의해서 입증되었다. 제안된 시스템은 실제 주행 상황에서도 짧은 계산시간과 뛰어난 추적 성능을 보여주었다.
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본 연구에서는 반도체 플라즈마 장비 감시를 위한 CUSUM 제어 차트 설계기법에 관해 연구하였다. CUSUM 제어 차트에 관여하는 설계변수의 다양한 조합에 대하여 플라즈마 장비의 감시 성능을 평가하였다. 평가를 위해 RF 정합망 감시시스템을 이용하여 플라즈마 임피이던스 정합에 관여하는 정합변수에 대한 실시간 데이터를 수집하였으며, 여기에는 임피이던스와 상위치에 대한 전기적 정보, 그리고 반사전력에 대한 정보가 포함된다. 평가결과, 설계변수의 조합에 대하여 감시 성능이 크게 달랐지만, 각 센서 정보의 감시 성능을 증진시키는 설계변수의 조합이 있었음을 확인하였으며, 이는 각 종 다양한 센서정보 별 CUSUM 제어 차트의 설계가 필요함을 의미한다. 연구에서는 Raw 데이터 대비 성능 분석을 위해 CUSUM 제어 차트의 설계 변수를 변수인 d와
$\Theta$ 값의 변화를 주어 다수의 (0,$\Theta$ )의 조합에 따른 감시 성능을 평가하였으며, 평가에 이용된 데이터는 소스전력이 750 W, 압력이 15 mTorr,$O_2$ 유량이 50 sccm일 때 수집 하였다. -
The world-wide various nations is doing the development competition of marine resources for solving supply and non balance of the resources in compliance with depleting the land resources. Currently for exploring marine resources, After confirming the location of the resources by controlling search equipment and sensor module in research vessel, the method which collects sample of searched resources and analyzes the quality and a contents of the resources in research vessel is been applying. This search method is structure which analyzes an ingredient in ship and decides the quality of the resources. And real-time processing for an effective resources search is been demanding. Therefore in this paper, we have developed a resources identification algorithm that can display the type feature of resources by real-time 3D Graphic.
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최근들어 유비쿼터스 환경에서 인간 친화적 인터페이스를 갖는 서비스 로봇에 대한 연구가 매우 활발하다. 인간과 자연스러운 상호작용을 위하여, 화자를 바라보고, 깨끗한 음성신호를 얻는 과정에서 음원의 위치 측정은 필연적이다. 본 논문은 마이크로폰에 도달되는 동일 신호의 도착시간지연(Time Delay of Arrival: TDOA) 특성 행렬을 정의하고, 이를 이용하여, 음원의 위치 측정 시스템을 구현한다. 휴머노이드 로봇에 구현된 실제 시스템을 통하여 방향 검지 및 높이 구분이 잘 이루어짐을 확인한다.
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This paper presents the sensitivity analysis of the leasst qsuares velocity estimation of an omnidirectional mobile robot using a regular polygonal array of optical mice. First, the velocity kinematics from a mobile robot to an array of optical mice is derived as an overdetermined linear system. Then, for a given set of optical mouse readings, the least squares velocity estimation of a mobile robot is obtained as the simple average. Finally, the sensitivity analysis of the proposed least squares velocity estimation to imprecise installation is made.
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In this paper, we propose a novel defects inspection algorithm for TFT-LCD panels. We first compensate the distorted image caused by the camera distortion and the uneven illumination environment using the least squares method and the bezier surface. We find a starting point of each pattern. The reference frame, made by subtract method using several clean patterns, is compared to each pattern to find defects. The simulation example shows that our algorithm not only inspects the defects well, but also is robust to the 1-pixel error.
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본 논문은 TFT-LCD 영상에서 결함을 자동검색하여 결함이 있는 LCD 영상의 경우 결함이 있는 LCD 패턴을 정확하게 추출해 내는 방법을 제안하였다. TFT-LCD 영상에서 결함이 있는 LCD 패턴 검색은 세단계로 이루어진다. 1단계는 먼저 입력영상에서 LCD 패턴영상의 특징을 이용하여 각 LCD 패턴의 기준점을 찾는다. 2단계는 1단계에서 찾은 여러 기준점 중에서 필터링과정을 통하여 정확한 한 개의 기준점을 최종 선택한다. 마지막으로 3단계에서는 최종적으로 선택된 기준점을 이용하여 결함정의(결함중심 및 결함사이즈)를 이용하여 결함이 포함되어 있는 LCD 패턴을 추출한다. 제안된 결함패턴 추출 알고리즘의 정확성은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 효용성을 증명하였다.
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본 논문에서는 반도체 패키징 기술의 일종인 TCP와 COF의 패턴 결함을 검출하는 영상 처리 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 우선, TCP와 COF의 양품 패턴을 기준 영상으로 취득한다. 라인 스캐너에서 취득된 실시간 영상을 그레이로 변환한 후, 평균화 필터를 적용하고 임계값을 이용해서 검사하고자 하는 필름 영상의 이진화를 수행한다. 이진화 된 기준 영상과 검사하고자 하는 필름 영상을 이용해서 차영상을 구한 후에 라벨링을 하여 필름의 불량을 검출하게 된다. 제안된 패턴 매칭 방법이 TCP와 COF의 다양한 불량 항목 중에서 10여 가지의 불량 패턴을 대상으로 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.
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This paper presents the vision-based camber and optimal cutting line detection algorithm for hot-rolling process. It is important to measure the camber of head and tail part of strips because many problems are caused by the camber in the hot-rolling process. The hot-rolling process has time constraints. The camber detection algorithm of head and tail parts requires fast and less complex for satisfying time constraints. The proposed algorithm consists of two parts: measurement of the camber in the head and tail part of strips and decision part of the optimal cutting line of hot-rolled strip. First, we obtain the camber value of the strip from the difference between the real center line and the center line of head, tail part. Second, the head and tail part of strips isn't suitable for strips connections. Therefore, the cutting process is needed in the hot-rolling process. The optimal cutting line is determined by the head and tail images obtained from cameras. The algorithm is applied into the vision system with two area cameras, Matrox image processing board and host PC for verification.
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본 논문에서는 산업전반에 걸쳐 널리 사용되는 유도전동기의 고장상태를 검출하기 위해 DFT(Discreet Fourier Transform)와 LDA에 기반을 둔 진단 알고리즘을 제안하고자 한다. 실험에 의해 측정된 전류값을 DFT에 의해 시간공간에서 주파수 공간으로 변환한 후에 LDA기법을 이용하여 특징벡터를 산출한 후 거리 유사도에 의해 진단이 수행된다. 제안된 방법의 타당성을 보이기 위해 여섯 가지의 고장을 대상으로 다양한 조건하에서 실험한 결과 기존 방법에 비교하여 우수한 결과를 나타냈다.
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본 논문에서는 인간 두뇌와 같이 패턴을 인식할 수 있는 능력을 가진 신경 회로망 모델을 구현하고, 이를 바탕으로 시중의 저렴한 화상 카메라를 이용하여 미 달러화를 인식할 수 있는 시스템을 개발하였다. 제안된 시스템은 저화질 영상에서 캡쳐된 이미지를 이진영상처리 과정을 거치게 함으로써 패턴인식의 정확성 향상을 가져올 수 있었으며, 인공지능의 대표적 알고리즘인 신경회로망을 이용하여 종류별 미 달러화의 세부적인 차이를 감지하고 화폐를 정확하게 인식할 수 있도록 하였다. 각 화폐로부터 추출해 낸 특징을 신경회로망을 통해 학습시키고, 이를 통해 미 달러화의 패턴인식 능력을 실험을 통해 확인해본 결과 90%에 가까운 높은 성공률로 정확하게 인식함을 확인할 수 있었다.
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위폐 판별을 위한 홀로그램 광학 검사 시스템을 제안한다. 이 시스템은 홀로그램의 표준패턴을 생성을 CGH(Computer Generated Hologram)방법에 근거한 주파수 변환을 적용하고, 조명각도에 따라 홀로그램 이미지를 정확하게 획득하여 특성에 적합한 홀로그램 표준패턴을 생성하게 된다. 생성한 표준패턴과 실제 영상과의 패턴매칭을 위해 패턴매칭알고리즘을 적용하여 위폐를 판별하는 검사시스템이다.
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특수 분장을 이용하여 매우 정교하게 제작된 가면을 쓴 얼굴 위변조의 경우 일반적인 밝기 영상으로는 검출이 용이하지 않다. 최근의 획기적인 특수 분장 기술 발전을 고려할 때 성공적인 얼굴 인식시스템 개발을 위해 가면을 쓴 얼굴 위변조 검출 연구는 매우 중요하다. 본 연구에서는 물질의 재질에 따른 반사율의 차이를 기반으로 가면을 착용하는 얼굴 위변조를 검출하는 방법을 제안한다. 우선 알비도(albedo)에 착안하여 여러 파장대의 조명에 대해 실험하였다. 실제 얼굴 인식 시스템의 적용 환경을 고려할 때 알비도를 단순히 빛의 반사량으로 간략화 할 수 있음을 보였고, 실험결과 850nm 적외선 조명이 적합하다는 결론을 얻었다.
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본 논문에서는 얼굴, 지문 등의 생체특징을 안전하게 은닉하고 효과적으로 은닉정보를 추출할 수 있는 웨이블렛 기반 워터마킹 기법을 제안한다. 제안된 방법은 웨이블렛을 이용하여 워터마크 삽입위치를 결정하고 웨이블렛 변환된 영상과 배경영상간의 차와 삽입위치 주변의 영상에 분산값을 이용해 퍼지 함수를 이용하여 적응적 가중치 값을 결정한다. 은닉된 워터마크 데이터는 워터마크가 삽입된 영상에 웨이블렛 변환을 적용하여 효과적으로 생체특징을 추출한다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 워터마크 데이터인 생체특징의 은닉 전과 후의 특성분석과 워터마크 알고리즘이 생체 인식시스템에 미치는 영향을 평가하였다. 실험한 결과 제안된 방법은 효과적으로 생체정보를 은닉하고 생체인식률의 저하 없이 효과적으로 생체정보를 보호할 수 있음을 확인 할 수 있었다.
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인터넷과 통신기술의 급격한 발전으로 인한 디지털 컨텐츠의 저자 동의 없는 복사 배포의 증가는 저작권 침해 및 불법 복제 및 배포, 위조 등의 문제를 발생시켰다. 이러한 저작권 문제를 해결하기 위한 사후적 방법으로 디지털 워터마크 기술이 개발되었다. 본 논문은 이산 웨이블릿 변환의 트리플린 특징을 이용한 바코드 이미지 워터마크 알고리즘을 제안하였다. 바코드 이미지 워터마크에 일정한 패턴을 이용하여 여러 공격에 강인성을 갖게 하였다. 또한 워터마크 추출시 상관도를 구하지 않아도 시각적으로 워터마크의 삽입 여부를 확인 할 수 있으며, 낮은 상관도에서도 워터마크를 시각적으로 확인 할 수 있는 장점을 갖는다.
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지문인식은 생체인식에서 가장 오래되고 널리 사용된 방법이다. 지문인식이 널리 사용됨에도 불구하고, 지문의 특징점들에 대한 통계 이론이 없다. 지문 특징점들의 통계를 연구하기 전에 믿을 수 있는 특징점들을 추출하는 것이다. 그러나, 지문 이미지들은 피부와 누르는 정도의 조건에 따라서 퇴화되고, 변질된다. 따라서 지문이미지의 품질 향상은 특징추출전에 선행되어야 한다. 본 연구에서는 지문 이미지의 품질 향상을 위해 가보필터를 사용할 것이고, 가보 필터를 사용하기 위한 여러 가지 방법들에 대해서 알아 볼 것이다.
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Radial Basis Function Network (RBFN)을 이용하여 플라즈마 전위의 예측 모델을 개발하였다. RBFN의 예측성능은 Genetic Algorithm (GA)를 이용하여 최적화 하였다. 체계적인 모델링을 위해 통계적인 실험계획법이 적용되었으며, 실험은 반구형 유도 결합형 플라즈마 장비를 이용하여 수행이 되었다.
$Cl_2$ 플라즈마에서의 데이터 측정에는 Langmuir probe가 이용되었다. 최적화된 GA-RBFN 모델을 일반 RBFN 모델과 비교하였으며, 15%정도 모델의 예측성능을 향상시켰다. -
플라즈마 공정은 집적회로 제작을 위한 미세 박막의 증착과 패턴닝에 핵심적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마공정감시와 제어에 응용될 수 있는 모델을 제안한다. 본 모델은 광방사분광기 (Optical emission spectroscopy-OES)정보와 역전파 신경망을 이용해서 개발하였다. 제안된 기법은 Oxide 식각공정에서 수집한 데이터에 적용하였으며, 체계적인 모델링을 위해 공정데이터는 통계적 실험계획법을 적용하여 수집되었다. Raw OES 정보대신, Actinometric OES 정보를 이용하였으며, 신경망의 예측성능은 유전자 알고리즘을 이용해서 증진시켰다. OES의 차수를 줄이기 위해 주인자 분석 (Principal Component Analysis-PCA)을 세 종류의 분산(100, 99, 98%)에 대해서 적용하였다. 최적화한 모델의 예측에러는 323
$\AA/min$ 이었다. 이전에 PCA를 적용하고 은닉층 뉴런의 함수로 최적화한 모델의 예측에러는 570$\AA/min$ 이었으며, 개발된 모델은 이에 비해 43% 증진된 예측 성능을 보이고 있다. -
This paper presents the desired position control of the mobile inverted pendulum system(MIP). The MIP is required to track the circular trajectory in the xy plane through the kinematic Jacobian relationship between the xy plane and the joint space. The reference compensation technique of the radial basis function(RBF) network is used as a neural network control method. The back-propagation teaming algorithm of the RBF network is derived and embedded on a DSP board. Experimental studies of tracking the circular trajectory are conducted.
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본 논문에서는 전형적인 비선형 회귀문제를 다루기 위해 슈뢰딩거 방정식에 의해 표현되는 Hilbert공간에서 수행되는 Quantum 클러스터링과 Mountain 함수를 이용하여, 수치적인 입출력데이터로부터 TSK 형태의 자동적인 퍼지 if-then 규칙의 생성방법을 제안한다. 여기서 슈뢰딩거 방정식은 분석적으로 확률함수로부터 유도되어질 수 있는 포텐셜 함수를 포함한다. 이 포텐셜의 최소점들은 데이터의 특성을 포함하는 클러스터 중심들과 관련되어진다. 그러나 이들 클러스터 중심들은 데이터의 수와 같으므로 퍼지 규칙을 생성하기 어려울 뿐만 아니라 수렴속도가 느린 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서, 본 논문에서는 밀도 척도에 기초한 클러스터 중심의 근사적인 추정에 대해 간단하면서 효과적인 Mountain 함수를 이용하여 효과적인 클러스터 중심을 얻음과 동시에 적응 뉴로-퍼지 네트워크의 자동적인 퍼지 규칙을 생성하도록 한다. 자동차 MPG 예측문제에 대한 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 기존 문헌에서 제시한 예측성능보다 더 좋은 특성을 보임을 알 수 있었다.
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This paper describes a simple and high-performance LDO regulator designed using a
$0.18{\mu}m$ CMOS process. It is designed to provide a regulated voltage for on-chip small loads instead of for off-chip heavy loads. Since the load capacitance is very small in this applications, the frequency compensation can be easily achieved without a buffer. The designed LDO drives a load current up to 15mA and dissipates only 12uA quiescent current. The line regulation is and the load regulation is for a 9mA load step. The PSRR at 10kHz is 54dB. -
무선 인터넷과 개인 휴대 단말기의 보급을 통해 집이나 사무실이 아닌 외부에서도, 무선 인터넷이 가능한 지역이라면 언제든지 TV나 영화, 드라마, 음악 등의 멀티미디어를 스트리ald 서비스로 즐길 수 있게 되었다. 그러나 개인 휴대 단말기를 통해 무선 인터넷으로 멀티미디어 스트리밍 서비스를 받는 것은 작은 화면, 무선 인터넷의 낮은 수신감도, 낮은 음질 등의 문제점을 갖고 있으며 집이나 사무실에 위치하는 사용자들에게 PC나 TV에 연결된 단말기를 통해 더 높은 수준의 서비스를 제공하는 것이 필요하다. 본 논문은 사용자 중심의 서비스 이동성 구현을 위해, 사용자의 이동에 따라 개인 휴대 단말기에서 홈 미디어 단말기로의 서비스 이동을 제안하고 있다.
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This paper presents a 900MHz fractional-N frequency synthesizer for radio frequency identification (RFID) reader using
$0.18{\mu}m$ standard CMOS process. The IC meets the EPC Class-1 Generation-2 and ISO-18000 Type-C standards. To minimize VCO pulling, the 900MHz VCO is generated by a 1.8GHz VCO followed by a frequency divider. The settling time of the synthesizer is less than$20{\mu}m$ . The frequency synthesizer achieves the phase noise of -105.6dBc/Hz at 200kHz offset. The frequency synthesizer occupies an area of$1.8{\times}0.99mm^2$ , and dissipates 8mA from a low supply voltage of 1.8V. -
This paper presents the design of a power amplifier for full-band UWB application systems using a CMOS 0..18um technology. A wideband RLC filter and a multilevel RLC matching scheme are utilized to achieve the wideband input/output matching. Both the cascade and cascode stage are used to increase the gain and to achieve gain flatness. Simulation results show that the designed amplifier provides a power gain greater than 10 dB throughout the UWB full-band(3.1-10.6GHz) and an input P1dB of -1.2dBm at 6.9GHz. It consumes 35.8mW from a 1.8V supply.
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Since the digital TV signal band is very wide (
$54{\sim}806MHz$ ), the VCO used in the frequency synthesizer must also have a wide frequency tuning range. Multiple LC VCOs have been used to cover such wide frequency band. However, the chip area increases due to the increased number of integrated inductors. In this paper, a scheme is proposed to cover the full band using only one VCO. The RF VCO block designed using a 0.18um CMOS process consists of a wideband LC VCO, five divide-by-2 circuits and several buffers. The simulation results show that the designed circuit has a phase noise at 10kHz better than -87dBc/Hz throughout the signal band and consumes 10mA from a 1.8V supply. -
In this paper, a 10Gbps Clock and Data Recovery circuit is designed in
$0.18{\mu}m$ CMOS Technology. The circuit incorporates a multiphase LC oscillator, a quarter-rate Bang-Bang phase detector, a Charge Pump and a second order loop filter. The simulation results show that the designed circuit has a peak-to-peak clock jitter of 4.1ps and a peak-to-peak recovered data jitter of 8ps while consuming about 44mW from a 1.8V supply. -
본 논문에서는 RFID 인식기술을 이용한 소지품 추적 시스템을 설계하였고 실험 환경은 가로 1.19m, 세로 0.9m의 아파트 모형을 제작하였다. 하드웨어 구성은 트랜스포더, 리더, 안테나이며, 사용 주파수는 13.56MHz대역이다. 안테나 간의 간섭은 실딩으로 처리 하여 태그 인식률을 높이고 상호 간섭은 최소화 시켰다. 소지품 정보의 처리는 XML 데이터로 표현하였고 데이터베이스에 저장한다. 설정된 약 5개의 설정한 시나리오의 약
$20{\sim}30$ 여개의 소지품에 대해 유용성을 테스트하였으며 개인 일정정보와 연결되면 높은 응용성 및 효용성을 기대할 수 있다. -
BACnet (Building Automation and Control Networks) 은 빌딩 자동화와 컨트롤 시스템 전용의 표준 데이터 커뮤니케이션 시스템이다. BACnet은 현재 데이터링크 레이어의 전송 미디어로 5개의 유선 프로토콜을 제공하고 있다. 최근 건물 통신망에 무선 기술에 대한 수요 및 필요성이 높아지고 있다. Zigbee 는 IEEE 802.15.4를 기반으로 한 저 전력 무선 통신의 표준 프로토콜로써 유비쿼터스 센서 네트워크의 특징을 포함하고 있다. 본 연구에서는 BACnet의 데이터 링크 레이어의 확장된 무선 옵션으로 Zigbee를 포함하는 기술에 대해 연구하고 이를 기술한 실제 모델을 개발한다.
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본 논문에서는 산업용 무선 제어네트워크의 네트워크 이용률과 가용 무선 I/O 노드 수를 동시에 증대시길 수 있는 동적 GTS할당 기법을 제안하였다. 모의실험을 통해, 제안된 동적 GTS할당 기법이 가용 노드수와 네트워크 이용률의 향상시킴을 살펴 볼 수 있다.
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본 논문에서는 산업용 유무선 공유 네트워크의 게이트웨이를 통한 망 구성에서 발생하는 시간 동기화 문제에 대해 분석했다. 이를 통해 적용 가능한 실시간 동기화 알고리즘을 제안했다. 또한 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 기존의 동기화 알고리즘과 비교하고, 모의실험을 통해 각각의 장단점을 분석하고, 그 효용성을 검증하였다.
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본 연구에서는 건설현장에서 빈번히 발생하는 안전사고를 줄이기 위해 근로자의 안전모 턱끈 착용을 도와주고 안전관리 감독자가 쉽게 확인 및 관리할 수 있는 전자식 안전모 착용 확인 시스템을 개발하였다. 안전모 착용을 확인하기 위해 마그네틱 근접 센서를 안전모 턱끈에 장착하여 안전모 착용 여부를 검출할 수 있게 하였다. 그리고 무선 센서 네트워크를 구성하기 위해 424.700MHz 주파수를 사용하는 무선 모듈을 개발하여 안전모의형에 장착하여 센서 노드(Sensor Node)를 구성하였으며, 메쉬 토폴로지(Mesh Topology)를 적용하였다. 그리고 중앙 관리실에서 근로자의 상황 인지를 위한 안전모 확인 모니터링 시스템을 개발하였다. 본 시스템으로 인하여 근로자의 안전을 도모하고, 안전 사고에서 근로자의 부상 및 인명 손실을 최소화할 수 있으며, 건설용 엘리베이터 안전 상황 인지, 타워크레인 안전 문제등의 시스템으로 활용이 가능할 것이다.
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최근 자가 구성이 가능한 모바일 애드 혹 네트워크상에서 통신을 지원하기 위하여 DSR, AODV등 많은 On Demand 라우팅 프로토콜들이 제안되었다. 이들 라우팅 프로토콜들은 경로탐색과정에서 Route Request(RREQ) 패킷을 브로드캐스트하여 목적 노드로부터 Route Reply(RREP) 패킷을 받음으로써 라우팅 경로를 설정한다. 이때 경로탐색의 지연을 최소로 줄이고자 과거 경로탐색 정보 및 라우팅 정보를 경로캐쉬에 저장하여, 중간노드에서 RREP를 대신 보낼 수 있다. 이러한 캐쉬 기법은 간단하면서 매우 효율적인 방법이지만, 캐쉬 정보가 잘못된 경우 불필요한 지연을 일으킨다. 더욱이 캐쉬 정보를 이용할 경우, 특정 노드에게 보내는 데이터가 집중되는 문제가 발생하여 혼잡의 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 혼잡을 해결하고자 캐쉬 정보를 동적으로 관리하여, 혼잡의 원인이 되는 RREP를 억제하고자 한다. 이를 위하여 혼잡 임계값 및 파라미터를 정의한다. 마지막으로 실험을 통하여 네트워크 트래픽이 많을 경우 제안된 기법을 적용했을 때, 더 우수한 성능을 가짐을 보인다.
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This paper presents a real-time scheduler for nuclear safety system. According to constraints and requirements of nuclear safety system, scheduler design analysis is done and algorithms are developed for implementation. Using DSP based hardware, a real-time scheduler is realized. Consequently, this paper shows the performance of periodical software through the monitoring program.
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최근 개발된 비선형 자동조종 제어기를 사용하면 비행 환경에 무관하게 BTT 미사일의 입출력 동특성이 일정한 선형 시스템의 형대로 표현될 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 특성을 바탕으로 BTT 미사일이 목표물의 취약 지점을 정밀하게 요격할 수 있도록 자동조종장치 동역학의 시간 지연 효과를 고려하여 표적 충돌각을 최소화하는 최적 종말 유도 법칙을 설계하였다. 제안된 최적 종말 유도 법칙은 극좌표 변환을 사용하지 않기 때문에 가제어성을 보장하며, 가속도 편향값을 사용하지 않기 때문에 기존의 유도 법칙에 비하여 미사일의 기동성을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.
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Image plane상에서의 목표의 크기, 시선각 (Line-of-Sight angle) 및 관측자의 상태 정보 등을 이용하여 목표의 상태를 추정한다. 표적 모델을 Linear Time Varying(LTV) system처럼 다룰 수 있음을 밝히고, 이를 이용하여 가관측성(observability)이 성립하는 조건을 구하고 Kalman filter를 이용하여 비선형 추정기를 설계한다. 그리고 등가속도 표적 추정, 미사일의 정지 표적 공격 등의 모의실험에 적용해 본다.
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본 논문에서는 초정밀 위치 결정 시스템에서 보다 정확한 제어를 위한 새로운 제어기를 설계한다. 외란을 고려한 시스템의 경우, 환경이 달라질 때마다 측정 노이즈를 정확하게 알아내기란 쉽지 않다. 따라서 측정 장치의 정확성을 나타낼 수 있도록 칼만 필터추정기와 퍼지 이론을 이용하여 정확한 측정 오차값을 구한다. 이때, 파라미터 불확실성과 의란에 강인한 제어를 위해 슬라이딩 모드 제어기와 LQ 최적 제어기가 적용된다. 최종적으로, 제안된 제어기와 시간 최적 제어기의 성능비교를 통하여 보다 강인하고 안정된 성능개선을 증명한다.
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초정밀 위치 제어 시스템에서 미지의 상태변수를 관측하는 경우, 파라미터의 불확실성은 관측기 설계에 많은 어려움을 주게 된다. 슬라이딩 모드 관측기는 불확실성과 외란이 존재하는 시스템의 상태변수를 관측가능하게 하며 강인한 성능을 보여준다. 본 논문에서는 불확실성이 존재하는 시스템의 관측기를 설계하고 최적제어를 통하여 정밀 스테이지의 위치를 제어하며, 시뮬레이션을 통해 개선된 성능을 입증한다.
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In the semiconductor manufacturing industry, the heterodyne laser interferometer plays as an ultra-precise measurement system. However, the heterodyne laser interferometer has some unwanted environmental error which is caused from refraction in the air. This is an obstacle to improve the measurement accuracy in nanometer scale. In this paper we propose a compensation algorithm based on Data Fusion method which reduces the environmental error in the heterodyne laser interferometer. Through some experiments, we demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm in measurement accuracy.
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디지털기술의 발전으로 원자력발전소의 기기제어시스템은 Single-loop Control과 하드와이어드된 배선을 이용한 제어방식에서 Multi-loop Control과 통신망을 이용한 제어방식으로 변화되고 있다. 이에 따라 기기제어시스템의 단일고장발생시 플랜트 위험도가 증가하게 됨으로 플랜트 위험도 감소를 위한 연구가 필요하다. 위험도 감소를 위한 방안에는 기기제어시스템을 구성하는 기기의 신뢰도를 향상시키는 방법과 제어루프에 작동기기를 적절하게 배치하여 단일고장발생시 플랜트 위험도를 감소시키는 방법이 있다. 본 논문에서는 플랜트 위험도 감소 방안 중 작동기기 할당 방안에 대해 기술하였다.
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It is possible to make a practical application for many services by using Home Networking. It's brings much improve the quality of our life. Remote control communication should be made by Home Network but present networks are generally using wireless Internet. But, this method don't use exist home and not install wireless internet. Because It need to many devices. Therefore, in this paper we implement gas valve remote control system using RPM(Radio Packet Modem). We can easily installing systems and operating. This system provide different solution for Home networking.
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In this paper, a fault diagnosis and control integrated system (FDCIS) was developed to control the thermoelectric (TE) power in the SP-100 space reactor. The objectives of the proposed model predictive control were to minimize both the difference between the predicted TE power and the desired power, and the variation of control drum angle that adjusts the control reactivity. Also, the objectives were subject to maximum and minimum control drum angle and maximum drum angle variation speed. A genetic algorithm was used to optimize the model predictive controller. The model predictive controller was integrated with a fault detection and diagnostics algorithm so that the controller can work properly even under input and output measurement faults. With the presence of faults, the control law was reconfigured using online estimates of the measurements. Simulation results of the proposed controller showed that the TE generator power level controlled by the proposed controller could track the target power level effectively even under measurement faults, satisfying all control constraints.
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과거에는 하나의 제어시스템을 구축하기 위해서는 여러 개의 주변소자를 접목시켜서 구현해 왔다. 하지만 근래에 들어서 소형화, 간략화를 통해 계속해서 원 칩 마이크로프로세서의 사용이 늘고 있으며, 통신방식으로는 가장 주목 받고 있는 통신 방식은 이더넷 통신이다. 이더넷은 하나 하나의 시스템이 거미줄처럼 연결되어 결론적으론 하나의 커다란 묶음으로 묶여있는 시스템이다. 때문에 세계 그 어느 장소든지 이더넷에 연결된 시스템은 지구 반대편의 시스템과도 연결이 가능하다. 이더넷을 통해 연결된 시스템은 최대 100Mbps의 빠른 속도로 복수 객체의 동시제어가 가능한 이유등으로 가장 많이 사용되는 추세이다. 본 논문에서는 DSP를 이용하여 3상 AC모터의 속도 제어시스템을 구성하고 이더넷을 통하여 원격제어 및 각 변수의 변화하는 값을 원격 모니터링 하고자 한다.
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정유 공정에 사용되는 탱크 종류에는 여러 가지가 존재하는데, 랭크마다 각기 다른 물질을 저장한다. 이런 특징 때문에 기존 관계형 데이터베이스를 이용한다면 저장 공간의 문제점이 발생하므로 객체지향 데이터베이스를 이용한다. 관계형 데이터베이스와의 가장 큰 차이점은 우선, 객체지향 데이터베이스이므로 OOP 개념을 데이터베이스에서 이용 가능하다. 그러한 특징으로 인하여 상속, 재 사용성, Class에 메소등 작성을 이용하여 ATOM(Advanced Tank Operation Management) 데이터베이스를 설계한다. 본 논문에서는 ATOM을 설계하고, 공정 Operator를 구축하므로서 효율적인 석유화학 공장의 탱크 운용 시스템을 구현하고자 한다.
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국내 산업현장에서 공장시스템들을 효율적이고 유기적으로 연결시키기 위해서 산업네트워크인 산업용 프로토콜을 활용한다. 그중에서도 국내 굴지의 석유화학 공정에서는 Modbus Protocol을 사용하고 있다. 하지만 이에 대한 연구가 국내에서는 매우 열악하여 제대로 된 정보를 찾기 힘들다. 이에 국내 산업환경에서 활용하는 모드버스 프로토콜을 개선하여 이를 현장에 적용하는 연구를 하게되었다. 이전 연구에서는 모드버스 프로토콜 개선을 위해서 캐쉬 기법을 적용하여 탱크 데이터 처리 시간을 단축시키는 결과를 도출하였으며 이를 이용하여 석유화학 공정 탱크의 교체시기를 판별하였다. 이번에는 모드버스 캐쉬 기법을 이용하여 탱크사용 예측과 하드닝 기법을 적용한 탱크 테이터예측 알고리즘을 설계하고 이를 시뮬레이션 결과를 소개하고자 한다.
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In this paper, a robust adaptive backstepping controller will be proposed for the speed control of permanent magnet synchronous motors in using electrical vehicles. Stator resistance, damping coefficient, load torque are considered as uncertainties and noise generated at applying load torque to motor is also considered. It shows that the backstepping algorithm can be used to solve the problems of nonlinear system very well and robust controller can be designed without the variation of adaptive law. Simulation results are provided to demonstrate the effectiveness of the Proposed controller.
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병렬형 마일드 HEV(Hybrid Electric Vehicles)는 동력변환과정이 적어 구동계 전체의 효율이 직렬형에 비해 우수하고 다양한 구조를 가질 수 있으며 기존차량에 적용하기 쉽다는 장점이 있으나 구조 및 제어가 복잡하다. 따라서 병렬형 마일드 HEV의 성능을 예측하고 적절한 제어기를 설계하기 위해서는 구성요소의 종류 및 규격과 제어전략에 따른 HEV의 성능을 해석할 수 있는 체계적인 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 Simulink 소프트웨어를 이용한 모듈화 모델링에 의하여 병렬형 HEV의 구성요소를 모델링하고 이로부터 병렬형 HEV의 성능해석 및 운전제어전략의 특성을 비교할 수 있도록 한다.
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웹 서버에서 로그파일은 웹 서버에 대한 접속정보를 저장한다. 이 정보를 분석하면 웹 서비스를 하는데 있어서 서비스의 질을 높이는데 좋은 참고자료가 될 뿐 아니라 웹 서버에 이상이 생겼을 경우 발생한 오류를 조기에 발견하는 데에도 사용되는 중요한 자료이다. 현재 이러한 로그파일은 텍스트 파일로 저장이 되어있으며 오랜 시간이 지나 그 웹 페이지가 삭제되었을 경우 로그파일에 기록된 그 시각의 웹 페이지를 찾아보기가 어렵다. 본 연구에서는 로그파일에 기록된 그 시각의 웹 페이지의 이미지를 저장하는 방법으로 이러한 단점을 보안하고 오랜 시간이 지난 후에도 그 웹 페이지를 볼 수 있는 방법을 제안한다. 이 아이디어가 구현되어 실현되면 또한 Digital Forensic으로써 범죄 수사에도 많은 도움이 될 뿐만 아니라 휴대전화로 풀 인터넷 브라우징이 가능한 풀브라우저에도 적용될 수 있다.
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본 논문에서는 통합 샤시 제어 시스템에 대한 EILS을 구성하고 통한제어기의 특성을 네트워크 환경에서 검토한다. 조향 시스템의 성능 개선을 위한 통합 제어시스템을 구현하기 위하여, 개별 샤시 제어 시스템으로서 AFS 제어 알고리즘과 ITD 제어 알고리즘을 구현한 후, AFS와 ITD의 동작 시점 및 동작 모드를 결정하는 상위 제어 알고리즘을 설계한다. 구현된 제어기는 4개의 마이크로 컨트롤러와 CAN 네트워크를 이용하여 구성된다. 각각의 마이크로 컨트롤러는 7자유도 차량 모델, AFS 제어 알고리즘, ITD 제어 알고리즘 및 통합제어기로 구성된다 구현된 통합제어 기를 이용하여 개별시스템의 성능과 통합제어 시스템의 성능을 비교 분석한다.
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컴퓨터의 발전은 철도 산업에 큰 영향을 끼치고 있다. 특히 기계식이나 수동식 신호 장치들이 마이크로프로세서를 탑재하면서 전자식, 자동식으로 변경되면서 철도 신호 시스템에 큰 변화를 가져왔다. 이로 인해 안전성은 더 높아지고 수송력 또한 증가하게 되었다. 이런 변화에 핵심적인 역할을 하는 것이 바로 열차집중제어장치이다 열차집중제어장치는 기본적인 역할은 운행되는 열차들의 운전정보를 획득하고 이 정보들을 이용하여 효율적으로 차량을 운행하게 제어하는 것이다. 하지만, 다양한 철도 차량들이 생겨나고 신호 시스템이 발전하게 되면서 열차집중제어장치도 더 다양한 기능과 처리 능력을 가지도록 설계되어져야 한다. 특히, 현재 큰 관심을 받고 있는 무인운전, 무선을 이용한 철도 시스템에서는 열차집중제어장치의 역할이 매우 중요한 부분이 되고 있다. 본 논문에서는 이런 상황을 고려하여 실시간으로 정보를 처리하고, 차량을 안전하게 제어하며, 모든 상황들을 정보화할 수 있는 열차집중제어장치에 대한 설계를 하고자 한다.
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This paper presents design of meter for estimation Committed Information Rate(CIR) in Differentiated Services(DiffServ) networks. The DiffServ is a target model rather than a specification that contains detailed information about the required implementation. DiffServ provides a moderate level of quality differentiation without strict guarantees[1]. A DiffServ router consists of different components including classifier, meter, marker, dropper, shaper and scheduler. In this paper, we use the benefits of the fuzzy logic controller to design a fuzzy based traffic conditioner for DiffServ[2]. Simulations show that the approach is efficient and promising.
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Nano manipulator is used to manufacture Carbon NanoTube(CNT) tips. Using nano manipulator operator attaches a CNT at the end of Atomic Force Microscopy(AFM) tip, which requires a master mechanic and long manufacture time. Nano manipulator is installed inside Scanning Electron Microscopy (SEM) chamber to observe the operation. This paper presents a control of horizontal axis of nano manipulator via processing SEM image. Edges of AFM tip and CNT are first detected, the position information so obtained is fed to control horizontal axis of nano manipulator. To be specific, visual servoing loop was realized to control the axis more precisely.
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This paper deals with the development of power control system(PCS) for nuclear power plants. The PCS provides the control motive power to operate the CEDMs(Control Element Drive Mechanism) for reactivity control inside the reactor vessel. The CEDM is raise and lower the CEAs( Control Element Assemblies) inside the reactor core. The CEAs are constructed with the Boron-10 isotope which has a high microscopic cross section of absorption for thermal neutrons. This characteristic causes the addition of negative reactivity when a CEA is inserted and positive reactivity when it is withdrawn from the reactor core.
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본 논문에서는 주파수 응달특성의 해석을 통하여 제어기를 설계하는 방법을 제안하였다. 모델의 오차가 없다는 가정 하에 완벽 제어가 가능한 IMC-PID 구조를 사용 한으로 하나의 변수인 제어 조절 인자만으로 제어기를 설계하였다. 이 변수를 선정하는 방법으로는 위상여유와 이득여유를 고려한 방법을 수학적으로 유도하였다. 이는 설계자가 이미 알고 있는 일반적인 유도 식을 이용함으로 설계를 보다 쉽게 할 수 있다. 이를 통하여 원하는 설계사양을 만족 시키도록 하는 IMC-PID제어기의 설계 변수 값들을 수학적으로 제시하고, 그 유용성을 사례 연구와 분석을 통해 검토하였다.
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이 논문에서는 자동차 공기청정기의 성능을 테스트하기 위한 자동화 시험 장치를 설계 및 구현하였다. 기존의 수동시험장치의 경우 정확한 유량 조절이 불가능하여 성능시험평가결과에 오차가 크고 시험과정이 불편하였다. 본 논문에서는 신뢰성 높고, 자동제어가 가능한 시스템을 설계하기 위하여 유량센서, 압력센서, 온도 센서, 습도 센서들의 데이터를 데이터 수집 장치를 통해 수집하고, 컴퓨터 기반의 제어 및 계측 프로그램인 LabVIEW를 이용하여 제어 및 모니터링 프로그램을 제작하였다. 그래픽 기반의 LabVIEW를 이용함으로써, 사용자에게 편리한 인터페이스를 제공하고, 기존의 수동 시스템보다 정확한 성능테스트 데이터를 제공함으로써, 에어필터의 품질향상이 되도록 하기 위한 성능 테스트 장치를 제작한다.
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본 논문은 건물 외면의 유리창 청소로봇에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 청소 시스템을 갖춘 로봇을 사람이 닦기 힘들거나 위험한 고층건물이나 아파트 둥의 실외 유리창에 흡착시켜 청소로봇을 이용하여 실외 유리창을 자동으로 닦을 수 있게 하는 건물 외면의 유리창 청소로봇에 관한 것이다. 진공펌프를 사용하여 유리창에 안정적으로 흡착할 수 있도록 하였고, 블루투스를 이용하여 무선 조종이 가능하도록 하여 사용자가 원거리에서 로봇의 청소를 제어할 수 있도록 하였다.
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This paper proposed a model algorithm control (MAC) method for trajectory tracking control of the differentially steeredwheeled mobile robots (WMRs) subject to nonholonomic constraint. The dynamic model of the wheeled mobile robot is presented and used as the model to be controlled. The performance of the proposed control algorithm is verified via computer simulations in which the WMR is controlled to track several different reference paths. It is shown that the control strategy is feasible.
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This paper presents a model predictive controller for tracking control of the wheeled mobile robots (WMRs) subject to nonholonomic constraint. The input-output feedback-linearization method and the mode transformation are used. The performance of the proposed control algorithm is verified via computer simulation. It is shown that the control strategy is feasible.
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본 논문에서는 안전등급 PLC(Programable Logic Controller) LD/FBD(Ladder/Function Block Diagram) 프로그램을 C-코드로 변환하는 C-코드 발생기의 시험에 관해서 다룬다. 개발된 C-코드 발생기는 로직 분석, 오류 검출, C-코드 생성 등 각 부분 별로 시험 항목을 설정하고 검증하는 방법에 대해서 서술한다. 또한 C-언어로 작성된 사용자 정의 함수/함수 블록에 관한 시험 항목을 기술한다.
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This paper presents the new algebraic iterative algorithm of the bilinear system analysis using triangular orthogonal functions(TR) and the Picard's method. TR representation does not need any integration to evaluate the coefficients, thereby reducing a lot of computational burden. the proposed algorithm is more accuracy than BPF's. it is verified through simulation.
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The COMS(Communication, Ocean & Meteorological Satellite) is the geostationary satellite which will be performing three main objectives such as meteorological service, ocean monitoring and Ka-band satellite communications. This paper reports on the hardware architecture of the system electrical ground support equipment(EGSE) for the COMS satellite. EGSE is used to check out satellite during the development prior to lunch. The EGSE represented in this paper consist of two parts. First, I will deal with the OCOE(Overall Check Out Equipment) system which controls and operates the all EGSE system. In second part, we will introduce the SCOE(Specific Check Out Equipment) systems which can test the specific subsystems of the COMS satellite.
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In heterodyne laser interferometer, we use a phase difference between two beams to calculate target's length. However, there exist an nonlinearity error when measuring length in nanoscale. It is caused from frequency-mixed problem of two polarized beams, called cross talks. This fact limits the usefulness of an laser interferometer. To compensate the error, we propose a WLS(weighted least square) algorithm, which will reduce nonlinearity error and make a better optimization in heterodyne laser interferometer.
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최근에 각광받는 영상표시 장치인 LCD와 PDP는 Progressive 방식으로 영상을 표시하며 화질 또한 SD에서 HD로 바뀌었다. 따라서 대용량의 데이터를 빠른 시간에 FPD 패널로 전송해야 하며 이를 위해 LVDS 전송 방법을 사용한다. 대부분의 화질 테스트 장비들은 빠른 데이터 전송을 위해 내부에 저장되어 있는 특정 패턴들만 LVDS 신호로 바꾸어 패널로 전송하게 되며 저장되어 있는 영상을 움직이는 것도 제한적이다. 하지만 LCD 패널의 응답속도, PDP 패널의 DFC등을 테스트 하기 위해서는 다양한 패턴이 필요하며 영상의 움직임 또한 자유롭게 조절할 수 있어야 한다. 따라서 본 논문에서는 다양한 패턴을 다운로드받아서 표시할 수 있는 테스트 장비를 설계하고 USB를 통해 테스트 장치 컨트롤 및 이미지 다운로드를 할 수 있는 프로그램을 설계하여 고정세 FPD의 화질을 테스트 할 수 있는 시스템을 구현하고자 한다.
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본 논문에서는 AC-PDP내에서 고화질의 영상을 표현하고자한다. PDP구동방법중의 하나인 ADS방식을 보면 Reset, Address, Sustain의 세부분으로 나뉜다. 이 같은 ADS구동에 있어서 각 구간마다 제안된 시간을 이용한다. Reset구간에서는 각각의 Call을 균일하게 하고, Address구간에서는 Call의 On/off를 결정한다. Sustain구간 선택된 셀을 나타낸다. 이 같은 ADS방식에서 Addressing방법에서 Line-by-Line Scanning을 방법을 이용한다. 라인을 순차적으로 스캔함으로써 시간이 일정해진다. 라인의 순서를 홀수라인과 짝수라인으로 구분하여 각각의 라인에서 생기는 준비기간 동안 시간을 중복으로 사용함으로서 어드레싱시간을 감소시킬 수 있다 이를 구현하기 위해서 interlaced Line-by-Line Scanning을 이용한다.
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본 논문은 HVAC(heating, ventilating, and air conditioning) 시스템에 대해 Particle Swarm Optimization(PSO) 알고리즘을 이용하여 최적화된 Multi-Fuzzy 제어기 설계를 제안한다. HVAC 시스템의 효율과 안정도에 결정적인 영향을 미치는 과열도와 저압(증발기의 압력)을 제어하기 위해, 3대의 Expansion Valve 와 1대의 Compressor 에서 동시에 제어하는 Multi-Fuzzy 제어기를 설계한다. 그리고 최적화 알고리즘 중 하나인 사회적인 행동양식을 기반한 PSO 알고리즘을 이용하여 설계된 Multi-Fuzzy 제어기를 최적화한다. 시뮬레이션의 결과 비교를 통해, 대표적인 최적화 알고리즘인 유전자 알고리즘을 사용한 최적화된 제어기와 제안한 PSO 알고리즘을 이용한 최적화된 제어기의 성능을 평가한다.
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수위계 표준시험장치 초기 구축시 수직 20 m를 오르내리는 리프트에 있어서 수직 상승시 리프트가 상시 수평을 유지하는 기능이 없었기 때문에 보정값이 커지는 요인으로 작용하였다. 따라서 장치의 개선을 통하여 수평을 유지할수 있도록 스테핑모터를 이용하여 시스템을 보완하였으며, 기존의 수평제어를 하지 않았던 데이터와 스테핑모터를 이용하여 제어된 데이터를 비교하여 상호간의 성능 분석 및 수평 데이터가 보정값에 미치는 영향을 분석하고자 한다.
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댐 및 저수지 운영시 가장 중요한 센서 중의 하나인 수위계는 댐의 수문조작에 있어 직접적으로 연관되기 때문에 수위계의 특성이 잘 관리될 필요가 있다. 따라서 수위 측정에 널리 사용되고 있는 부자식, 초음파식, 그리고 레이다식 수위계에 대한 특성시험이 가능하도록 수위계 표준 시험장치를 개발하였고, 이를 이용하여 레이다식 수위계와 초음파식 수위계에 대하여 수위에 따른 특성시험을 실시하여 각 수위계에 대한 특성을 상호 비교 분석하고자 한다.
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In this paper we introduce a compensation of nonlinearity Heterodyne laser interferometer. The Laser Interferometer is used for length measurement in various industries. However, it has nonlinearity error caused by the imperfect optical equipment. This acts as an obstacle in the measurement improvement. We propose an adaptive error compensation using least mean square(LMS) to improve precision.
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This paper presents a robust controller in order to handle the guide rail vibrations of Bridge Inspection System. While a Bridge Inspection Robot moves on guide rails with vibration by weight occurs. Therefore, Guide rail as structure like cantilever beam appears vibration by weight of Bridge Inspection Robot. The Z axis of Bridge Inspection Robot operates with Scissors structure. Bridge Inspection Robot is used 'PID Controller based on Sliding Mode control' for position control with Z axis. At the result of, this paper is applied to simulation about position control regarding vibration to occur with Z axis.
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This paper is for a Real-time Active Control System to operate a boiler. By sensing of flame we wanted to get status of a furnace as many as possible, like load, efficiency, and/or amount of pollutant. These data can be used to make optimal running point by controlling the ratio of air and fuel. So the last object is to make a closed actual control loop from optical head to valve controllers. The first job was to design and to develop a optical data acquisition system. including optical sensor module. And we gathered flame data in variable situations for taking the trend of flame against burning environment. Currently we are developing a general system model, designing some control strategy and testing this active control system.
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UPnP Bridge supporting diverse network interface has to meet standard requirements in order to be connected with legacy devices. It is able to provide or bridge a service description and device description according to a specification because IEEE1394 and USB have this standard requirements. But it is difficult to know whether it RS232C supports only serial communication and packet transfer. It need a document for the standard definition of communication protocol on UPnP device having such interface. By doing so, this document can understand device and packet type. This paper defines MFD(Message Field Description) and makes UPnP message converter. So it will be base to standardize supporting variable legacy device.
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This paper deals with the design of control cabinet based on safety PLC for Control Rod Control System(CRCS). The CRCS controls the operation of the CRDMs(Control Rod Drive Mechanisms). The CRDM moves the control rods which regulate the reactor power. vertically in the reactor core. The Control Cabinet in CRCS makes and conveys control signals to the power cabinet which provides power to the CRDM. We designed the Control Cabinet, based on POSAFE-Q, safety PLC. The application programs working in PLC can be programmed by pSET(POSAFE-Q Software Engineering Tool), Identified Development Environment.
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This paper addresses the adaptive controller for efficiency optimization of induction motors. The paper describes an adaptive controller based on-line efficiency optimization control of a drive that uses a direct vector controlled induction motors. To improve the efficiency of the induction motors, it is important to find the optimal flux reference that minimize power loss. The proposed optimal flux reference is derived using a power loss function that is constructed with stator resistance losses, rotor resistance losses and core losses. The proposed sliding mode flux observer generates estimates the unmeasured rotor fluxes. An optimal efficiency controller has goal of maximizing the efficiency for a given speed and load torque. A simulation shows the effectiveness of the proposed technique.
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본 논문에서는 무인화 ATV 엔진 액츄에이터의 시스템 특수성을 고려한 PID 제어기의 설계를 통하여 종방향 구동을 담당하는 DC 모터의 위치제어 성능을 향상시켰다. DC 모터의 문턱 전압과 마찰력으로 인한 데드존(Dead zone)을 고려하였으며, DC 모터에 연결된 액츄에이터 와이어에 의한 복원력에 대한 영향을 최소화 시켰다. 또한 DC모터의 위치를 판별하는 엔코더의 분해능을 감안하여 제어기 설계에 반영하였고, 실험을 통하여 성능을 검증하였다.
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Repetitive systems stand for a kind of systems that perform a simple task on a fixed pattern repetitively and are widely spread in industrial fields. Hence, those systems have been of much interests by many researchers, especially in the field of iterative learning control (ILC). In this paper, we propose a finite-horizon tracking control scheme for linear time-varying repetitive systems with uncertain initial conditions. The scheme is derived both analytically and numerically for state-feedback systems and only numerically for output-feedback systems. Then, it is extended to stable systems with input constraints. All numerical schemes are developed in the forms of linear matrix inequalities. A distinguished feature of the proposed scheme from the existing iterative learning control is that the scheme guarantees the tracking performance exactly even under uncertain initial conditions. The simulation results demonstrate the good performance of the proposed scheme.
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In this paper, slip wear phenomenon of train was studied by traction force of acceleration and braking force of deceleration. First, the slip wear phenomenon on train operation mode was analyzed when powering, coasting and braking each and then rail wear was analyzed from the slip wear data. Especially, the data proved correlation between slip wear and deceleration rather than acceleration. Second, If velocity of a train is constant, even though the velocity is high, ATO logging data and measurement data proved that the rail wear is not serious. It will help for efficient braking force operation providing fundamental data to braking step control.
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Maximum power consumption was up to 6,228kW in the summer of 2007 due to steady development of industry as well as increased demand of individual. Twenty fossil-Fired Thermal Power Plant for 500MW were underconstructed at present. KEPRI(Korea Electric Power Research Institute) manage 'Development of Advanced Fossil-Fired Thermal Power Generation System' project to construct high efficient power plant of 1000MW capacity for preparing increased demand of power. Design of control logic and data sampling were explained and high efficient control logic was simulated in detail in 'The Development of Next Generation Power Plant Instrument and Control System'(sub-project of 'Development of Advanced Fossil-Fired Thermal Power Generation System' project).
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항공기, 차량, 유도탄 둥과 같은 동적인 플랫폼에서 표적을 추적하기 위해서 시선을 안정화하는 외부의 추적 루프와 내부의 안정화 루프(또는 속도 루프)가 있고, 또한 표적을 추적하기 전 표적을 지향하고 포착하기 위해 김발을 동체에 대해 일정한 각도로 유지하기 위한 위치 루프도가지고 있다. 일반적으로 안정화 루프는 각속도를 측정하기 위한 검출기로 자이로를 사용하고, 위치 루프는 김발각을 제어하기 위한 위치 검출기를 사용한다. 그러나 안정화 루프에 사용되는 자이로는 루프 성능을 최적으로 하기 위해서 고성능/고가의 자이로가 사용되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 위치 루프에 사용되는 위치 센서인 리졸버를 사용하여 고성능/고가의 자이로 센서 없이 안정화 루프를 설계하였고, 리졸버를 사용하여 설계된 안정화 루프가 동적인 플랫폼에 사용될 수 있는지 시뮬레이션 결과와 실험 결과를 통해 분석하였다.
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본 논문은 차세대 원전 신고리 #3, 4호기 NSSS(Nuclear Steam Supply System) 제어계통의 검증시스템을 개발하기 위한 설계개념에 관한 것이다. 차세대 원전 신고리 #3, 4호기는 KHNP(Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd.)가 개발한 APR1400(Advanced Power Reactor 1400 [MWe])을 적용하는 최초의 원자력 발전소이다. APR1400은 3세대 원자력발전소로 인정받고 있으며, APR1400 원자력발전소의 안전한 운영을 위하여 I&C(Instrumentation and Control)시스템이 디지털 표준 플랫폼으로 설계되었다[2]. 특히, 차세대 원전 신고리 #3, 4호기의 비안전계통(제어 감시 및 경보계통)은 WEC (Westinghouse Electric Company)의 DCS(Distributed Control System) 상용 단일 플랫폼으로 구성될 예정이다. 우리는 신고리 #3, 4호기의 제어계통 중에서 NSSS(Nuclear Steam Supply System) 제어계통의 검증시스템을 개발하기 위하여 Stimulated Simulator의 방법론을 적용하여 "Simulator"라는 설계 개념을 정립하였다. 현재 원자력발전소 NSSS 제어계통의 DCS Stimulator 개발을 위하여 차세대 원전 신고리 #3, 4호기에 시설될 WEC의 DCS와 Simulation 서버 그리고 I/O 설비를 구축 중에 있으며, 원자력발전소 현장 기기 모델링 소프트웨어와 I/O 설비간의 인터페이스를 위한 동신 소프트웨어도 개발하고 있다.
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At present, there are unnecessary electrical consumes and a lot of fuel-losses by the vaporized gas due to the rising of fuel temperature because the fuel pump of the fuel supply system rotates regularly regardless to the driving condition. In this paper, we designed the multi-step controller for controlling fuel pump to supply fuel according to RPM of each moment by measuring the real time RPM of the engine at ECU of the vehicle. Also, it can judge the existence or nonexistence of disorder by measuring the pressure of the fuel supply line, in case of abnormal state, it can supply the fuel intelligently by changing the mode to self-compensation mode.
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본 논문은 AGV를 사용하는 물류자동화 공장에서 운송 시간을 단축하기 위해 최단 다 경로 알고리즘을 제안한다. 최단 다 경로 알고리즘은 A* 알고리즘을 보완한 것으로써 경로 분기점에서 최단 거리 선택을 위한 휴리스틱 함수(
$\hat{h}$ (n))보다 작은 모든 간을 선택하여 저장하고 이를 재 탐색함으로써 다수의 경로를 생성한다. 생성된 경로를 본 논문에서 제안하는 소요시간 산출 방법을 이용하여 예상 소요 시간을 산출함으로써 최단시간에 목적지에 도달 가능한 최적 경로를 선택할 수 있음을 증명한다. -
This paper proposes a new algorithm for path planning and obstacles avoidance using the ant colony optimization algorithm. The proposed algorithm is a new hybrid algorithm that composes of the ant colony algorithm method and the Maklink graph method. At first, we produce the path of a mobile robot a the static environment. And then we find midpoints of each path using the Maklink graph. Finally the ant colony optimization algorithm is adopted to get a shortest path. In this paper, we prove the performance of the proposed algorithm is better than that of the Dijkstra algorithm through simulation.
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현대 로봇 분야의 개발에 있어 지능형 서비스 로봇은 모듈 기반으로 구성될 수 있다. 여기서 모듈이란 로봇의 특정 태스크들 수행하기 위해 만들어진 자동화 하드웨어 단위를 의미한다. 이러한 모듈 기반의 로봇시스템 내부는 네트워크의 이종성에 따라 다양한 네트워크들을 통해 연결될 수 있기 때문에 다중 모듈간 안정적이고 효율적인 통신을 하기 위해서는 상호운영을 위한 기술이 뒷받침 되어야 한다. 이를 위해 본 논문은 모듈기반의 로봇을 위한 통신용 미들웨어를 제안한다. 제안된 미들웨어는 네트워크 인터페이스 계층과 네트워크 적응 계층으로 나누어진다. 네트워크 인터페이스 계층은 각 이종 인터페이스들을 논리적인 채널로 추상화하는 기능을 갖는다. 반면, 네트워크 적응 계층은 모듈간의 통신을 위한 메시지 형식을 정의하고 주소할당 및 이종 네트워크를 고려한 라우팅 기능들을 갖는다. 결국, 제안된 미들웨어는 두 계층을 통해 상위 로봇 어플리케이션 개발자들에게 네트워크의 투명성을 보장할 수 있으며 모듈 기반의 로봇내에서 모듈간의 안정적이고 효율적인 통신을 지원한다.
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This paper presents a new methodology to improve movement database for a humanoid robot. The database is initially full of human motions so that the kinetics characteristics of human movement are immanent in it. then, the database is updated to the pseudo-optimal motions for the humanoid robot to perform more natural motions, which contain the kinetics characteristics of robot. for this, we use the evolutionary algorithm. the methodology consists of two processes : (1) the offline imitation learning of human movement and (2) the online generation of natural motion. The offline process improve the initial human motion database using the evolutionary algorithm and inverse dynamics-based optimization. The optimization procedure generate new motions using the movement primitive database, minimizing the joint torque. This learning process produces a new database that can endow the humanoid robot with natural motions, which requires minimal torques. In online process, using the linear combination of the motion primitive in this updated database, the humanoid robot can generate the natural motions in real time. The proposed framework gives a systematic methodology for a humanoid robot to learn natural motions from human motions considering dynamics of the robot. The experiment of catching a ball thrown by a man is performed to show the feasibility of the proposed framework.
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One of the important factors of the autonomous mobile robot is to build a map for surround environment and estimate its localization. This paper suggests a sensor fusion method of laser range finder and monocular vision sensor for the simultaneous localization and map building. The robot observes the comer points in the environment as features using the laser range finder, and extracts the SIFT algorithm with the monocular vision sensor. We verify the improved localization performance of the mobile robot from the experiment.
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신경망이나 퍼지 시스템을 사용한 이족 보행 궤적 생성에 대한 연구는 있으나 로봇의 중심점이 변경되는 상황에 대한 보행 궤적 생성은 부족한 실정이다. 본 논문에서는 이족 보행 로봇의 보행에 대해 정의하고, 이를 기반으로 물체 운반시의 유전자 알고리즘을 통한 보행 궤적 생성을 제안하였다. 유전자 알고리즘은 최적화 문제에 있어서 기존의 다른 알고리즘보다 전역적이고 강인한 최적화 방법을 제시하면서도 간단한 구조로서 동작하는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 연구를 통해 구해진 로봇의 보행궤적을 모태로 부분 사상 교배, 순서교배, 주기교배의 교배 연산자를 순차적으로 이용하여 물체 운반시의 보행 궤적을 구하고 이를 검증하였다.
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본 논문은 네트워크을 통한 원격제어 시스템을 구축하는 연구로써 무선 랜과 AP를 이용하여 독립 무선 네트워크를 구축하고, 이동로봇의 주변 환경에 대한 레이저 센서정보와 영상정의를 전송한다. 그리고 스테레오 카메라와 Head Mounted Display를 사용하여 원격지에서 입체감 있는 영상을 보며 조작을 할 수 있게 하였으며, Head Motion Tracking를 이용해 이동로봇의 카메라를 별도의 조작 없이 컨트롤 가능하도록 방법을 제안하였다.
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For the efficient and accurate development of a biped humanoid robot, systematic humanoid development platform is a necessary component in building the development environment. The simulator is a significant tool to develop a biped humanoid robot. In this paper, we first present a method for constructing a humanoid simulator that can be easily applied to an actual humanoid. Easy transplantation into an actual humanoid increases the efficiency of simulator and the development speed. Systematic structure, closely modeling and prediction of an actual humanoid is a significant part of the simulator to set a goal. Using the simulator, we can predict the motion of an actual humanoid. The functions and the effectiveness of the developed simulator were evaluated through simulated motions and walks.
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인간형 로봇(Humanoid)은 인간과 유사한 구조를 갖고 있는 로봇으로, 이족 보행이 가능하고 양 손이 자유롭기 때문에 인간 생활 환경에 적용이 가능하다. 인간형 로봇은 이족 보행 로봇의 형태를 지니며 보통 20 자유도(DOF : Degree of freedom) 이상의 높은 자유도와 직렬형 링크 구조로 인해 로봇의 안정도를 해석하고 움직임을 제어하기가 어렵다. 이러한 이유로 이족 보행 로봇 동작의 안정도를 증가시키기 위해 로봇의 최적화된 동작 패턴 생성과 자세 제어 등이 연구 되고 있다. 본 논문에서는 범용 근사자의 특징을 갖는 신경망을 이용하여 이족 보행 로봇의 동작 패턴 생성 방법에 대하여 제안하였다. 실제로 계획된 동작을 토대로 6가지의 동작 패턴을 생성하였으며 컴퓨터 모의실험과 상용 이족 보행 로봇을 이용하여 생성된 동작 패턴의 안정도를 확인해보고 제안된 방법에 타당성을 검증하였다.
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This paper is to develop the path-tracking of free-ranging AGV(Autonomous Guided Vehicle). Encorders are used to trace the location of the AGV. A gyroscope is used to complement encorders that have the error accumulation problem by increasing the distance covered. A sensor fusion technique is applied to correct the error. The path of the AGV is controlled by kinematics and PID which is obtained the data from the sensor fusion. Experimental results are presented to verify the efficiency of proposed method.
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지능형 로봇에서 환경인식과 이러한 환경에 따른 행동 결정능력은 로봇이 필수적으로 갖추어야 할 기능이다. 본 논문은 이족로봇 플랫폼에서 비전기반 환경인식과 이를 통한 안정적인 보행 제어시스템을 제안한다. 비전기반 환경인식 시스템은 움직임 모델을 이용한 로봇 자체 움직임 보정 모듈, Adaboost를 이용한 장애물 영역 추출, PCA를 이용한 장애물 특징 추출, Hierarchical SVM을 이용한 장애물 인식 모듈로 구성되어 있으며, 이러한 환경 인식 시스템으로부터 보행 제어 시스템은 상황에 맞는 안정적이 보행 궤적을 생성한다. 보행 제어 시스템은 neural network을 이용하여 보행 궤적 생성 모듈과 보행 오차를 보정하기 위한 fuzzy 제어기 모듈로 구성되어 있다. 본 시스템을 제작한 로봇에 적용한 결과 보다 안정적인 보행을 할 수 있었다.
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In this paper we analyze whether recent Radio Frequence Identification technology can be used to improve the localization of mobile robot in their environment. This system make use of power control because Tag with Reader distance measurement. We are accurately the low at former time than the environment. A distance measurement is rather correct. This system used 900MHz Frequencies.
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We propose a path planning method to decrease a inspection lead time of line scan camera in SMT(surface mount technology) in-line system. The inspection window area of printed circuit board should be minimized to consider the FOV(field of view) of line scan camera so that line scan inspector is going to find a optimal solution of path planning. We propose one of the hierarchical clustrering algorithm for a given board. Comparative simulation results are presented to verify the usefulness of proposed method.
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본 논문은 표면실장기판을 위한 자동 광학 검사 시스템에서 사용되는 알고리즘을 종류 별로 비교 분석한다. 비교된 부품 검사 알고리즘은 공간영역에서의 템플릿 매칭 방법을 사용한다. 각 방법에는 장단점이 있으며 주된 비교항목은 검사 속도와 검사 정확도에 대한 비교 분석을 한다. 비교 및 분석을 통해 부품검사 알고리즘의 속도 및 정확도 향상의 방향을 제시한다. 실험 결과를 제시하여 비교된 알고리즘의 성능을 검증한다.
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센서네트워크를 이용한 광대역 환경에서의 시스템 모니터링 기술에 대한 연구가 많이 이뤄지고 있으며, 능동형 센서네트워크를 구성하기 위한 무인 차량에 관한 연구 또한 진행되고 있다. 본 논문에서는 능동형 센서네트워크를 구성하기 위해 레이저 스캐너가 장치된 무인 ATV를 이용하여 ATV 스스로 장애물을 판별함과 동시에 새로운 경로를 생성하여 회피하는 알고리즘을 제안하고자 한다.
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This paper proposes a object avoidance algorithm that enables a mobile robot with laser scanner. Object detecting system has a function to detect object in front of the mobile robot by using a laser scanner. The proposed method based on probability distribution and finds local-paths to avoid collisions. Simulation results show the feasibility of the proposed method.
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인터넷 전화가 보편화되면서 인터넷 전화를 이용한 많은 응용 기술이 발전하고 있다. 본 논문에서는 인터넷 전화를 이용하여 로봇을 제어하는 시스템을 소개하고자 한다. VoIP(Voice over Internet Protocol)를 이용하여 가정의 모든 가전기기를 제어한다. 특히 로봇이 전화를 받을 수 있으며, 기존의 텍스트 기반 제어 방식을 음성 기반으로 제어함으로써 시스템의 사전 학습이 없이도 쉽게 사용이 가능하다는 장점이 있다. 이 시스템은 두 종류의 로봇에 적용되어 실험하였으며, 대회에 출전하여 수상을 함으로써 객관적인 평가를 마쳤다.
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본 논문은 의사표현이 어려운 전신마비환자의 뇌파(EEG)를 이용하여 긍정과 부정을 표현할 수 있는 방법에 대해서 소개한다. 더 나아가 인간의 감정에 따라 긍정과 부정을 민감하게 반응하는 뇌 영역을 분석하였다. 해당영역의 뇌파(EEG)변화를 측정하기 위해 컴퓨터 시스템과 접목시키는 목적도 포함하고 있다. 이를 위해서 미약한 뇌파를 증폭 시키는 전치 증폭기를 구현하였고 인공산물과 뇌파 주파수영역만을 통과시키는 아날로그 전자회로를 구현하였다. 또한 인간의 두뇌피질로부터 측정된 신호는 컴퓨터 시스템에 전송된다. 수신된 신호를 실시간 Fast Fourier Transform(FFT) 신호처리과정을 거쳐 뇌파의 주파수 영역을 분류하게 된다. 이때 분류된 뇌파를 바탕으로 인간의 긍정과 부정을 표현할 수 있는 방법을 제시한다.
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This paper deals with design of a cube-style modular robot. The modular robot can change its own form according to the working environment. Therefore it is suitable to work in the search and rescue area with the shape of snake, legged robot and humanoid robot. Each of modular unit has to install its own controller on the body and driving mechanism in order to give it mobility autonomously. And also they should attach and detach each other with docking mechanism and algorithm. Using this mechanism, they can make union, separation, recombination. The other important point is that some information of each cell should be exchanged to reconfigure their shape and to make some docking of the modular cell. In this paper we suggested a design concept of our modular robot focused on the docking mechanism of the robot.
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전력산업에 당초 도입 예정되었던 도매경쟁시장을 운영지원하기 위하여 전력거래소는 지난 2002년 도매경쟁 전력시장 운영시스템(Two Way Bidding Pool Market Operation System; TWBP MOS, 이하 전력시장운영시스템)을 구축하였다. 그러나 이후 배전분할 잠정 중단정책에 따라 구축 완료된 시스템은 실 업무에 적용해보지도 못한 채 폐기될 수도 있는 상황이 발생하였다. 하지만 전력거래소는 배전분할 잠정 중단에 따른 발전 경쟁시장(CBP; Cost-Based Pool) 장기화에 대비, 운영상의 효율성을 개선하고 기 개발된 전력시장운영시스템을 활용하여 급전체계를 개선하는데 성공하였다. 실시간 급전 운영을 위해 기존 EMS에 전력시장운영시스템을 연계하여 전력시장운영시스템의 5분 단위 수요 예측량을 기반으로 송전망 제약과 예비력 요구량 등을 고려한 발전기별 경제부하 배분량 및 예비력 배분량을 결정하고, 추가적으로 EMS에서 수요예측 오차 및 주파수 보정량을 실시간으로 계산하여 발전기별로 배분하도록 함으로써, 1일 전 시행하던 급전계획을 취득 자료를 기반으로 5분 단위로 실시간 계산할 수 있도록 급전 개선하였다. 이를 통해 실시간으로 에너지와 예비력을 동시에 최적화함으로써 전력시장 및 전력계통 운영을 한층 선진화 할 수 있는 계기를 마련하였으며 또한 저비용 발전기 사용을 극대화함으로 발전비용의 절감에도 기여하는 효과를 가져왔다. 이러한 긍정적인 효과에도 불구하고, 전력시장윤영 시스템은 구축된 모든 설비 및 프로그램을 당초 목적에 맞게 활용하지 못한다는 이유 등으로 시스템의 최적화 및 성능 개선에 대한 투자가 망설여지는 현실이다. 특히 온라인 실시간 시스템과 별도로 전력시장운영을 모의 할 수 있는 시뮬레이터가 구축되지 않아 시장의 흐름을 사전 예측하거나 시스템 오류 등을 재현하여 재발 대책 등을 마련하기가 매우 어려운 실정이다. 이에 본 논문에서는 그동안 쌓아온 전력거래소의 전력시장운영시스템 운영관리에 대한 다양한 경험을 바탕으로 구축비용을 획기적으로 절감할 수 있는 전력시장운영시스템 시뮬레이터의 구축방안을 제시하고자 한다.
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In general, PID controller is widely used for speed control of motor. PID control method is easy and simple to set the control gains without model parameters. However, the precise and robust control of the motors needs complex and difficult control method. In this paper, we present a simple and robust speed controller for disturbances of a motor. The numerical simulation shows that the proposed control considering disturbances can improve the speed tracking performance more than PI control.
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The sensor networking technique as the radio network which does not have the base infrastructure network. The sensor nodes oneself automatic compose the network and simultaneously accomplish two roles of the router and data source. The sensor network is kind of Ad-hoc network is a possibility of seeing from point. sensor networking technique is restricted that limit of the memory and the battery back with the resources of the node. The sensor nodes overcomes the restriction of the resources it is in the process of researching the multi-hop routing technique which the sensor network divided cluster routing techniques which are researched. this paper proposed using beamforming antenna which has the directivity of the electric wave. the beamforming antenna from the Ad-hoc network using technique. the proposal is that raises the efficient of data trans mission from the sensor network and extends the lift time of the sensor network.
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GIS(Geographic Information System)를 이용한 응용기술은 철도 선로구축물의 유지보수 분야에서 많이 사용하고 있다. 하지만 실제 철도차량 운행시에 이상 징후가 발생하는 위치를 정확히 파악한다면 유지보수 업무에 도움이 될 것이다. 본 논문에서는 고속열차의 원격모니터링을 위해 철도기본지리정보와 같은 GIS를 활용하는 방법을 소개한다. 철도기본지리정보 GIS에 현재 열차의 주행위치를 현시하고 별도의 그래프를 통해 주행속도, 가속도 등을 현시할 수 있는 기능에 대해 소개한다.
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21세기는 한국 철도의 르네상스시대라고 부르고 있다. 이는 자동차와 비행기 등 다른 교통수단에 의해 낙후되어있던 철도가 다시 안전하면서도 정확한 운송시간 등으로 그 경쟁력을 확보해가고 있으며 때를 같이하여 고속철도의 개통을 앞두고 있기 때문이다. 이러한 철도의 경쟁력을 강화하는데 크게 기여한 부분 중 하나가 신호 보안장치 즉 열차제어장치의 발전에 있다고 하겠다. 하지만 열차를 제어하기 위해선 실시간격으로 열차의 절대 위치를 알아야만 하는 문제점이 있다. 이를 비교적 쉽게 극복할 수 있는 방법 중 하나가 인공위성을 이용한 통신기술을 이용하는 것이다. 이는 이미 다른 분야에서는 상용화되어 서비스가 이루어지고 있는 GPS(Global Positioning System)이다. 본 논문에서는 열차의 절대 위치를 GPS(Global position system)를 이용하여 구해 보고자 한다. 이를 위해 GPS 신호 추적을 확장형 칼만 필터를 적용하여 열차의 속도 변화에 대한 GPS 신호 추적 루프를 예측 제어함으로써 보다 정확하고 빠른 GPS 위치 정보를 도출하였다.
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사람들은 자신의 일정을 관리할 필요가 있으며, 이를 자동으로 관리할 수 있도록 Smart Adapted Service (SAS)를 제안한다. 사람들은 자신의 일정을 웹서버에 메모하며, 제안하는 시스템에서 일정을 관리한다. SAS는 저장된 일정을 미리 알려주며, 일정을 수행하는데 필요한 정보를 인터넷에서 검색하여 능동적으로 제공해준다. 이는 웹서비스 엔진을 통해 가능하다. 또한 구입하고자 하는 물건이나 먹고 싶은 음식을 기록하면 주변상점의 정보를 검색하여 사용자에게 맞춤 정보를 제공해준다. 이는 유비쿼터스 환경이라는 가정 하에 실시간 자동 AP 로밍 시스템을 이용한다. 또한 SAS는 사용자가 선호하는 데이터를 기억하고 추천해주기도 한다. 개개인의 감정 및 피로도를 기반으로 건강을 체크해주기도 한다. 이러한 기능을 하는 시스템을 구현하고 가능함을 확인했다.
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현재 우리나라에는 최첨단의 정보통신 서비스를 제공을 목적으로 ubiquitous city(u-City)가 건설 중에 있다. 이들 도시에서 ITS(Intelligent Transportation Systems)는 도시거주민들에게 적절한 교통정보를 제공하는 동시에 최적으로 도시교통을 제어하는 방안이다. ITS의 한 부분으로서 교통흐름에 적합한 교통신호제어가 필요하며 이를 위해 많은 교통정보를 실시간으로 수집하여야 한다. 이러한 교통정보의 수집은 도시운영을 위하여 최첨단 정보통신 서비스가 제공되는 u-City에서는 어렵지 않을 것이다. 이러한 미래지향적인u-City의 ITS 교통제어에 적합한 새로운 시스템에 대하여 이 논문에서는 연구하였다.
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This paper presents the Traffic information system that based on an embedded WinCE board which has GPS and HSDPA. This system is able to overcome the limit of area using the Internet service which other systems can't provide. When the embedded board receives data about the geometric and vehicle speed information, it transmits to the server via HSDPA/the Internet. The server receives and processes it for the path services. And also we present the path guidance algorithm which is based on the speed information. These algorithm responses to the dynamical traffic condition through updating traffic information. Especially, we suggest a Traffic Status Variable in each branch which represents each road's traffic status. This Traffic Status Variable contains speed, road grade; we separate the road three groups as speed limitation; and past speed data - for example, week day rush hour of each road. In addition, the data of cross about left-turn or right-turn can update. Those elements is consisted Traffic Status Variable.
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본 워터마크를 삽입 할 수 있는 임베디드 시스템을 구현 하였다. 워터마크 삽입을 위해 DWT와 Data Matrix가 사용되었다. DWT(Discrete Wavelet Transform)는 주파수 공간에서 워터마크를 삽입하기 위해 사용되었고, Data Matrix는 워터마크로 사용되었다. 데이터 매트릭스는 미국의 Data Matrix사가 만든 이차원 바코드로 오류검출 및 복원 알고리즘을 가지고 있어 작은 에러는 복원이 가능하다. 시스템으로는 PDA를 사용하였고, 틀로는 EVC를 사용하였다. 삽입 알고리즘은 다음과 같다. DWT를 한 경우 4개의 서브밴드로 나누어지며, 그 중 cV(horizontal detail)와 cH(vertical detail)를 선택하여 4*4블록 단위로 나눈다. 나누어진 블록과 대응하는 워터마크의 픽셀 값에 의해 계수에 일정 값(가중치)을 더하거나 때주어 워터마크를 삽입한다. 추출 알고리즘은 역으로 이루어진다. 성능평가는 PDA에서 워터마크 삽입 알고리즘을 통하여 워터마크를 삽입, 추출된 영상을 가지고 Matlap을 이용하여 평가하였다.
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본 논문은 홈 네트워크 시스템에서 사용자의 편의를 고려한 홈 서버 구현 방안에 대해 제안한다. 홈 서버는 리눅스 기반의 임베디드 보드 또는 PC를 사용할 수 있고 시스템은 인터넷 망을 기반으로 하고 있으며 클라이언트, 서버, 시뮬레이터로 구성되어 있다. 사용자는 웹 브라우저를 내장한 모든 기기에서 서버에 접속할 수 있다. 클라이언트 프로그램은 모든 종류의 CPU와 OS를 지원하기 위하여 자바 애플릿을 사용하였다. 사용자는 별도의 프로그램 설치 없이 원격에서 서버의 웹 페이지를 통해 접속하고 각종 기기들을 제어할 수 있으며 손쉽게 데이터를 공유할 수 있다. 서버는 리눅스 기반으로 웹 서비스를 할 수 있도록 서버가 구축되어있고 클라이언트 프로그램과 동일한 이유로 자바언어를 사용하여 서버 프로그램을 작성하였다. PC 대신 사용할 수 있는 임베디드 리눅스 보드는 내장형 시스템을 구성하는데 유용하며 홈 네트워크 시스템뿐만 아니라 각종 분야 등에도 널리 이용되어 질 수 있다. 임베디드 보드는 많은 자원을 필요로 하지 않는 국한된 목적의 시스템에 적용하기에 적합하며 널리 사용되고 있다. 시스템 구성을 위해 임베디드 보드에 리눅스를 포팅하고, 웹서버를 사용 가능하게 만들어 준 후, 자바 프로그램을 실행하기 위한 JVM(Java Virtual Machine)과 서블릿 및 JSP등의 자바 코드를 이해할 수 있는 엔진을 포팅하였다. 이로써 웹 서버로서의 역할과 홈 네트워킹 서버로서의 역할을 동시에 수행하게 된다. 시뮬레이션 프로그램은 자바 어플리케이션 프로그램을 사용하였고 데이터의 정상적인 전달여부와 기기들의 상태를 모니터링 할 수 있다.
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본 논문에서는 IDLE 전송만을 수행하거나 버스접근빈도가 낮은 디폴트 마스터(Default Master)를 버스에 대한 접근빈도가 가장 높은 마스터로 재정의 하고, 버스접근빈도가 가장 높은 마스터를 찾기 위한 블록을 제작하여 추가하였다. 이 블록을 이용하여 버스에 대한 접근빈도와 데이터의 특성에 따라 디폴트 마스터를 재설정 해줄 수 있다 이로써 버스에 대한 접시간을 줄이고, 다중버스구조에서 단일버스구조와 동일한 전송이 가능하게 하여, 기존의 디폴트 마스터를 사용한 버스 구조에서 보다 효율적인 전송이 가능하다.
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In this paper we present performance and implementation comparisons of high performance two dimensional forward and inverse Discrete Cosine Transform (2D-DCT/IDCT) algorithm and low power algorithm for
$8{\times}8$ 20 DCT and quantization based on partial sum and its corresponding hardware architecture for FPGA in MPEG-4. The architecture used in both low power 20 DCT and 2D IDCT is based on the conventional row-column decomposition method. The use of Fast algorithm and distributed arithmetic(DA) technique to implement the DCT/IDCT reduces the hardware complexity. The design was made using Mentor Graphics Tools for design entry and implementation. Mentor Graphics ModelSim SE6.1f was used for Verilog HDL entry, behavioral Simulation and Synthesis. The 2D DCT/IDCT consumes only 50% of the Operating Power. -
현재 유선 네트워크나 무선 네트워크사이에서도 제조사 혹은 서비스 공급자가 제공하는 가전기기에 탑재되는 통신모듈의 표준화된 통신 방식이 정해져 있지 않아서 이기종간의 기기들 사이의 원활한 통신연결이 이루어지고 있지 않고 있으며 댁내에서는 다양한 유무선 네트워크 환경이 혼재하는 경향을 보이고 있다. 본 논문에서는 이기종 무선통신환경을 고려한 디지털 가전기기나 정보가전기기들간의 상호 인터페이스와 실행환경을 구성하기 위해 적응형 미들웨어를 구현하였다. 적응형 미들웨어는 다양한 플랫폼을 가진 디지털 가전기기나 정보가전기기에 탑재 되어지며 이기종 무선 센서 네트워크 환경과 전력선 통신을 사용하여 글로벌 네트워크 환경으로의 연결을 가능하게 하는 유선 네트워크 환경을 기반으로 한다.
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본 논문의 목표는 지상파, 케이블 방송을 유무선 인터넷을 통해 개인에게 직접 재전송 해 주는 플랫폼을 개발하는 것이다. 최근의 IPTV가 방송과 통신분야에서 주목을 받고 있으나 아직 활성화 되지 않은 상태이고, 시청자들은 기존 지상파, 케이블 방송을 인터넷을 통해 시청하기를 원하고 있다. 본 논문에서는 이와 같은 요구를 충족시키고자 개인형 방송 유무선 전송 솔루션을 위한 플랫폼을 개발했다. 플랫폼은 MTPS CORE와 MPEG-4 Encoder를 사용하여 실시간으로 방송 컨텐츠를 인코딩하여 RTP, RTSP Protocol을 이용하여 유무선으로 전송하게 된다. 운영체제는 Linux 2.6이고 Streaming Server는 실시간으로 네트워크 상황을 인지하여 다이나믹하게 전송 레이트를 조절함으로써 QoS를 구현하고 있다.
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본 논문에서는 저전력 임베디드 시스템을 위한 효율적인 다중 NAND 플래쉬 파일 시스템을 제안한다. 기존에 제안되었던 하드디스크를 비롯한 저장 장치들과는 달리 NAND 플래쉬 메모리는 특정 블록에 쓰기 연산을 하기 전에 해당 블록은 이미 소거된 상태이어야 한다. 또한 이러한 소거의 횟수는 각 블록마다 제한적이다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 소거 횟수 평준화 기법이 많이 사용되고 있고 관련하여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 소거 횟수에 임계치를 설정하여 연산하는 방법을 제안한다. 또한 기존에는 단일 플래쉬 메모리만을 고려하고 있으나 본 논문에서는 다중 플래쉬 메모리 구조를 고려한다.
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스테이트 차트에서 (Unified Modeling Language: UML) 상태 기반의 이벤트를 처리하는 실행 상태를 기술하고, 구현과 임베디드 시스템에 적용하는 방안에 대하여 논의하며 퀀텀 플랫폼(quantum platform)을 이용하는데 구성요소인 퀀텀프레임워크 컴포넌트에 대한 부분을 Windows Host 환경에 적용하는 방법에 대해 연구하고 성능평가를 하였다.
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Recently fishing industry is interested in efficient and automated fishing implementations to reach the level of the international leading technology. One of the important device used in fishing boat is an automated electric compass that harnesses the GPS and terrestrial magnetic sensor. The electric compass is desired to be minimized in size while keeping a high effectiveness in the characteristic of a magnetic compass. This device also can be used as a heading angle sensor to construct auto-navigation system in a small size of ships. However, there exists measurement errors induced from the slope of terrestrial magnetic sensor caused by the motion of boat. In this paper, a method has been proposed removing the measurement error arising from the slope of terrestrial magnetic sensor when the ship is in motion. We have designed a sensor with two DOF(degree of freedom) and a weight to maintain the horizontality of the sensor. Through this research, the hardware has been designed and also a test has been performed. The test shows a promissory result.
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본 논문은 하이브리드 저장 장치를 위한 효율적인 병렬 저장 시스템 구조와 데이터 및 파일 관리 기술 개발을 목표로 한다. 기존의 플래시 메모리 기반의 기존의 데이터 저장 구조들을 분석하고, 병렬형 하이브리드 데이터 저장 시스템 구조와 비교 분석한다. 또한, 하이브리드 하드디스크의 데이터 저장 및 입출력 연산 수행을 효과적으로 지원할 수 있도록 플래시 메모리의 고유한 특성을 활용한 상황인지 데이터 및 파일 관리 기법을 제안한다.
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This paper proposes obstacle detection and classification algorithm using a single laser scanner. The proposed algorithm searches the object singular points using a differential equation, and finds obstacle singular points shows a boundary of obstacle. And the proposed algorithm can classify object even if several obstacles overlapped. Simulation results show the feasibility of proposed algorithm using a single laser scanner, not using several laser scanners.
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IEEE 802.15.4a의 UWB(ultra-wide band) 방식에서 PHY(physical layer) 시스템에 사용되는 FEC(forward error correction)는 RS(Reed-Solomon) 조직적(systematic) 블록 부호와 1/2의 부호율을 가진 조직적 길쌈 부호의 연접 형태로 이루어져 있다.[1] UWB 신호를 이용한 시스템은 연속적이지 않은 임펄스(impulse) 기반의 신호를 사용하기 때문에 정밀도 면에서 뛰어난 장점을 가진다. 본 논문에서는 IEEE P802.15.4a 표준에 명시되어 있는 FEC를 구현하여 AWG(adaptive white gaussian noise) 채널에서의 SNR(signal to noise ratio)에 따른 BER(bit error rate)을 구함으로써 성능을 분석하였다. 실험에서의 정확한 결과를 얻기 위해 15.4a의 UWB에서의 변조 방식에 따라 신호를 변조한 후 잡음을 삽입하여 결과를 도출하였다.
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배터리 기반 시스템(휴대폰, PDA, 노트북)에서 현재 배터리에 대한 정확한 잔량 표시는 중요하다. 사용자입장에서 언제 배터리를 충전시켜야 하는지 알아야 하기 때문이다. 그런데 지금까지의 배터리 잔량 측정 장치를 보게 되면, 배터리의 전압만을 측정[1]하여 잔량을 표시하는 방식으로서 여기에는 여러 가지 문제점이 있다. 가장 중요한 문제점으로는 순간적인 배터리 전압강하에 따른 실 시간적이고 정확한 보상체계가 갖춰져 있지 않다는 점이다. 물론 하드웨어적으로 Schmitt Trigger라는 회로[2]를 구성하여 이를 방지해 놓고 있기는 하지만 Hysteresis margin[3]을 벗어난 값에 대해서는 보상을 해주지 않는다. 이런 보상은 보통 소프트웨어적으로 각 이밴트별 룩업 테이블을 만들어서 compensation하고 있기는 하지만, 수많은 이벤트에 대한 보상 값들과 예상치 못한 동작상의 오류를 막을 수는 없다. 따라서 이에 대한 근본적인 대안으로서 본 논문에서는 load current를 측정하여 그에 따른 전압강하를 계산하고 실시간적으로 배터리 전압에 보상을 해줌으로서 보다 정확한 배터리 잔량 표시를 구현하고자 한다.
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In recent, portable information and communication terminals such as a notebook computer, an electronic pocketbook, a hand personal computer(PC) have been regards as the leading role in the coming next generation portable multimedia terminals which have hi-directional wireless data communication capability and can receive information and communication services such as electronic mail, database searching, and electronic shopping at anytime and anyplace. Therefore, in this paper, the circuit is simulated by 0.35um memory process used Current Limit for Boost DC-DC converter. Supply voltage
$2.5V{\sim}3.3V$ , output voltage 5V, Clock Frequency 1MHz, output current 200mA and line regulation decreased 12.46%. -
In this study, to minimize the above effect Zinc Oxide(ZnO) thin films on Si(100) substrate were deposited by RF magnetron sputter with changing sputtering conditions such as Ar/
$O_2$ gas ratios, RF power, substrate temperature, chamber prsssure and target-substrate distance. To analyze a crystallographic properties of the films,${\Theta}/2{\Theta}$ mode X-ray diffraction, rocking curve and Alpha-step were performed. SAW filters were fabricated to evaluate the feasibility of ZnO thin film as a piezoelectrical materials and the processes of ZnO SAW filters using etch and lift-off were compared. -
Recently the application area of wireless LAN has been increased, rapidly. The application area was limited in indoor, but as the data throughput and performance of wireless LAN becomes better the application is to extend to the Internet connection and wireless bridge in outdoor. In this paper, the data throughput of wireless LAN in mobile environment is measured, and the usability of wireless LAN for Train, Telematics, and LBS is confirmed.
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Currently, most of Passenger Service System is supported to VOD in Korea. This current PSS has not internet access, real time broadcasting system and entertainment. The system did not come up to the expectation of consumer. This paper presents an application of new Passenger Service System for developing multimedia as well as wireless communication technology on internet, satellite broadcasting.
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The one of the necessary technologies to live in the ubiquitous society that we can exchange some informations whenever it is and wherever we are, is the technology of context-awareness. The technology of context-awareness can be used various fields-medical science, national defense, national security and etc. and the technology can affect our society by and large. The technology of context-awareness is also applicable to many fields in the urban transit. In this paper, we describe the present condition of the technology of context-awareness and the examples of practical application of it and suggest some plans that are applicable to build an intelligent surveillance system for urban transit. We can connect the operating officer who is in the nearest to the place where the some events happened within the urban transit service area through the intelligent surveillance system for urban transit and we can eel a foothold in perceiving automatically various events within urban transit service area. So, the technology of context-awareness is the basic technology to realize an intelligent surveillance for urban transit, for the security of passengers and the protection of facilities in urban transit.
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유비쿼터스 환경에서의 상황인식 서비스는 의료, 쇼핑, 교육, 소방, 문화 등 우리 사회 전 분야에 걸쳐 응용되고 있으며, 각 분야에 영향을 미치고 있다. 상황인식 서비스는 사용자의 상황정보를 정확하게 파악하여 신속한 서비스를 제공하는데 목적이 있다. 따라서 본 논문에서는 사용자의 상황정보를 바탕으로 보다 효율적이고 정확한 서비스를 제공하고자 지능적인 추론방법인 사례기반추론방법을 제안한다. 사례기반추론은 과거의 경험이나 상황을 사례 데이터베이스로 구축하여 어떠한 상황이나 문제가 발생하면 기존의 사례 데이터베이스에서 가장 유사한 사례들과 비교 분석하여 현재에 처한 상황과 가장 유사한 상황을 검색하여 그에 따른 사용자가 원하는 정보를 제공한다. 즉 사용자의 상황정보를 바탕으로 검색된 유사한 사례들에 대한 유사도를 측정, 구함으로써 유사도가 높은 사례일수록 현재의 상황과 가장 유사한 상황으로 인식하여 그에 따른 해결책을 제시하여 사용자로 하여금 원하는 서비스를 제공받고자한다.
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소자 수율을 향상시키기 위해서는 웨이퍼 전체에 걸쳐 플라즈마 공정특성이 균일하게 분포되어야 한다. 본 연구에서는 Actinomeric 광 반사분광기 (Otical Emission Spectroscopy) 정보를 이용하여 식각률 비균일도에 대한 모델을 개발하였다. 제안된 기법은 Oxide 식각공정에서 수집한 데이터에 적용하였으며, 체계적인 모델링을 위해 공정데이터는 통계적 실험계획 법을 적용하여 수집되었다. 신경망의 예측성능은 유전자 알고리즘을 이용해서 증진시켰다. OES의 차수를 줄이기 위해 주인자 분석을 세 종류의 분산(100, 99, 98%)에 대해서 적용하였다. 개발된 모델은 발표된 이전의 모델에 비해 17% 증진된 예측성능을 보였다.
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본 논문에서는 FCM 기반 퍼지 뉴럴네트워크 구조를 제안하고 진화 알고리즘을 이용한 FCM 기반 퍼지 뉴럴네트워크의 구조와 파라미터의 최적화 방법을 제시한다. 클러스터링 알고리즘은 퍼지 뉴럴 네트워크에서 멤버쉽함수의 중심점과 반경 등을 결정하는 학습에 일반적으로 사용된다. 제안된 FCM 기반 뉴럴 네트워크에서 멤버쉽함수는 가우시안, 삼각형 타입등의 정해진 형태를 사용하지 않고 데이터들 사이의 거리에 관계된 계산을 수행하는 FCM에 의해 결정된다. 후반부는 상수형, 선형, 2차식 등의 다양한 다항식 구조로 표현될 수 있으며 다항식의 계수는 LSE를 이용하여 결정한다. FCM 기반 퍼지 뉴럴 네트워크는 퍼지규칙의 수, 입력변수의 선택, 후반부 다항식의 차수, FCM의 퍼지화 계수의 결정은 성능에 많은 차이가 있으며 이러한 구조와 파라미터의 최적화가 요구된다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 FCM 기반 퍼지뉴럴네트워크의 구조에 관련된 입력변수의 수, 퍼지규칙의 수 그리고 후반부 다항식의 차수와 파라미터에 관련된 퍼지화 계수를 최적화 한다. 제안된 방법은 비선형 시스템의 모델링에 적용하여 성능을 분석하였다.
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In this paper, we present a new method for classifying object using LVQ (Learning Vector Quantization) with flexible output layer. The proposed LVQ is a supervised learning method that dynamically generates output neurons and initializes automatically the weight vectors from training patterns. If the classes of the nearest output neuron is different from the class of the training pattern, a new output neuron is created and the given training pattern is used to initialize the weight vector of the created neuron. The proposed method is significantly different from the previous competitive learning algorithms in the point that the output neurons are dynamically generated during the learning process.
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주차 지원 디스플레이를 위하여 차량 적소에 설치된 카메라는 일반적으로 넓은 시야 확보를 위하여 광각 렌즈를 사용하며 이에 따라 입력되는 영상은 Barrel 왜곡되어 디스플레이 되므로 예상궤적을 바로 오버레이 하여 디스플레이하면 운전자의 판독이 용이하지 못하게 된다. 본 논문에서는 운전자의 주차 지원을 위한 차량폭 연장선 및 차량의 예상 궤적을 왜곡된 영상 입력에 일치하도록 왜곡시키기 위하여 인공 신경망 기술을 이용한 새로운 왜곡 방법을 제안한다. 제안하는 방법을 이용하여 왜곡시킨 차량폭 연장선 및 차량의 예상 궤적을 Barrel 왜곡된 영상 입력과 오버레이 하여 운전자에게 신뢰성이 있으며 판독이 용이한 디스플레이를 제공한다.
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본 논문에서는 경계선 추적에 널리 사용되고 있는 체인코드를 개선하여 윤곽선 추적 시 시간과 메모리 효율을 개선하였다. 일반적으로 정형화된 물체는 윤곽선의 동선이 대부분 이전 검색동선과 같은 방향으로 움직인다. 기존의 8방향 체인코드에는 같은 동선에 있는 경계선이라도 픽셀하나당 한번 씩 검사를 한다. 개선된 체인코드는 확인된 경계영역에서 상하좌우, 대각선 방향으로 한 픽셀씩 더 확인하여 기존 체인코드보다 시간과 메모리 효율을 개선할 수 있다.
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본 논문은 칼라 필터 배열(color filter array : CFA) 영상에서 채널 간 상관관계를 이용한 새로운 에지 방향 컬러 보간 방법을 제시하였다. 고정 채널 간 컬러 차 가정에 따라 휘도와 색차간의 차가 큰 경우 에지 영역이라 판단한다. 에지 방향 판별을 정확히 하기 위해 수평, 수직 방향으로 컬러 차 영상을 구하고, 구한 영상에서 변화량을 계산하여 에지 방향 판별 기준으로 사용한다. 에지 판별 기준을 사용하여, 에지 방향에 따라 컬러 보간을 수행한다. 평탄 영역은 이웃 화소와의 유사성에 따라 가중치를 다르게 줘서, 이웃 화소의 가중치 합으로 구한다 실험 결과는 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘 보다 우수함을 보여준다.
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본 논문에서는 대역 제한된 색도 신호에 의해 발생하는 컬러번짐 현상을 TV 수신단이나 MPEG 디코더에서 효과적으로 개선하는 방법을 제시한다. 제안하는 컬러 번짐 개선 알고리즘은 비디오 신호에 포함된 색도 신호의 천이를 개선하기 위하여, 색도 신호의 일정 윈도우 영역에 존재하는 주변 화소들의 국부 최대값 및 국부 최소값을 바탕으로 얻어낸 계단 신호를 사용한다. 대역 제한된 색도 신호에서 이웃에 존재하는 화소들간의 색도 차를 계산하여 에지 특성을 분석하고 계산된 색도 차를 바탕으로 입력 신호와 계단신호와의 공간 적응적 가중치를 결정한다. 실험 결과에서는 제안하는 컬러 번짐 개선 알고리즘이 컬러 번짐 효과를 효과적으로 제거하여 선명하면서도 자연스러운 영상을 얻어내는 것을 확인할 수 있다.
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이 논문에서는 디지털 영상 기기의 발전과 함께 화질의 선명도와 해상도가 향상되면서 더 많은 영상 정보를 한 화면에 담고자 하는 시도로서 파노라마 영상 합성기법을 차량 주차시 운전자의 널은 영상확보를 위해 구현하였다. CCD 카메라 장비를 이용하여 촬영 기술상의 제한 또는 요구 없이 획득되는 영상 시퀀스로부터 영상을 분석하고 합성한다는 전제하에 이루어졌으며, 카메라 움직임의 모델링, 변환식에 의한 합성 영상의 재구성, 후처리 문제 등 시스템 전반을 다루었다.
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영상에서 경계선 추적은 영상내에 존재하는 특정 물체가 배경과 구분되어지는 외각선을 검출하기 위해 사용되어지는 알고리즘이다. 이렇게 해서 얻어진 외각선의 데이터는 물체를 분석하는데 사용되어 질 수 있다. 본 논문에서는 물체의 외각선 데이터를 획득하기 위해 사용되어지는 경계선 추적 알고리즘중 검색윈도우의 중심점 이동 횟수를 개선한 이동벡터 윈도우 알고리즘과 간단한 경계 추적자(SBF:Simple Boundary Follower)알고리즘을 부분적으로 적용하여 검색윈도우의 중심점 이동횟수 및 검색픽셀의 수를 줄이기 위한 방법을 제안한다. 제안한 경계선 추적 방법은 직선보다는 곡선이 많이 포함되어 있는 물체의 경계선을 추적하는데 보다 효과적임을 실험을 통하여 확인 할 수 있었다.
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움직임을 예측하는 방법은 동영상 압축에서 중요한 부분 중 하나이다. 동영상은 움직임이 빠르거나 혹은 느린 것으로 나누어 볼 수 있고 이에 마라 움직임을 예측하는 방법을 달리 할 수 있다. 이 논문에서는 동영상의 움직임 벡터의 분포를 예상해보고 그에 따른 영역 대하여 다른 탐색 패턴을 적용하여 움직임 벡터를 예측하는 방법을 제안하였다.
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비트율 제어는 제한된 대역폭 내에서 더 좋은 화질을 제공하기 위해 필요로하는 비디오 부호화의 구성요소이다. 본 논문에서는 저 전송률 환경에서의 모델기반 율제어 기법의 개선 방안에 대하여 연구하였다. H.263 TMN8과 MPEG-4 VMl6은 비트율-왜곡 분석관점에서 접근한 모델기반 비트율 제어 알고리즘으로 양자화가 수행될 데이터의 특성 분포를 단일 모델로 정의하여 해석한다. 이는 실제적인 데이터 분포 특성을 지나치게 간략화하기 때문에 부호화 효율을 떨어뜨리는 원인이 될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 SAD값을 이용해 의미 있는 영역을 구하고, 이전 프레임의 양자화 변수들을 반영하여 양자화 변수를 결정하는 방법을 제안한다.
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본 논문에서는 4 m 길이의 핵연료 집합체를 지지하는 스페이서 그리드 외관의 이상 상태를 자동으로 검출하기 위한 영상처리 알고리즘에 대해 기술한다. 원자로 가동 중에는 중성자 조사와 고온 고압 냉각수의 열 유동에 의한 물리적 작용으로 정방 격자구조로 되어 있는 연료봉이 늘어나거나 휘어져 연료봉 틈새 간격이 좁아지고 냉각수의 원활한 유동이 방해를 받게 됨에 따라 연료봉을 지지하는 스페이서 그리드의 변형이 초래될 수 있다. 스페이서 그리드 간격의 변화를 자동으로 추출하는 영상처리 알고리즘을 개발하여 스페이서 그리드의 이상 상태를 자동으로 인식할 수 있게 하였다. 실험 영상으로는 스웨덴 Ahlberg 사의 4면 검사장치에 의해 수행된 경수로형 핵연료 집합체의 검사 동영상을 이용하였다.
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컴퓨터 비전을 이용한 이진 영상 데이터 처리는 사용자가 원하는 객체를 배경과 분리하여 추출하는 데에 유용하며 객체 위치 검출에는 테두리 검출(edge detection), 센트로이드 검출 (centroid detection) 등 다양한 기법들이 사용되어 왔다. 연속해서 움직이는 객체의 위치를 테두리 검출 기법을 이용하여 추종 시, 조명과 환경 잡음에 민감한 영상 데이터의 특성상 객체의 테두리 부분은 매 프레임마다 조금씩 차이가 있어 위치를 검출하는 데에 오차가 발생하기 쉽다. 그러나 센트로이드 기법으로 구할 경우 많은 픽셀의 무게중심을 구하는 것이므로 그 오차를 줄여 빠르고 정확한 위치 검출에 유용하다. 본 논문에서는 LabVIEW를 이용하여 진자운동 하는 물체의 센트로이드 점을 구하여 실시간 위치 검출을 구현한다.
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FPA (Focal Plane Arrary)를 이용한 적외선 영상 획득 시스템에서 발생하는 주요 잡음 중 하나는 영상에 존재하는 공간적 고정 패턴 잡음(SFPN, Spatial Fixed Pattern Noise)이다. 이것이 발생하는 주된 요인은 배열을 이루고 있는 각 검출기들과, FPA 출력단에 있는 증폭기의 입출력 응답이 균일하지 않고, 시간이 흐름에 따라 그 응답특성이 변화하기 때문이다. 이 문제를 극복하기 위하여 일반적으로 교정기반 불균일 보정 방법(CBNUC, Calibration Based Nonuniformity Correction)과 장면기반 불균일 보정방법(SBNUC, Scene Based Nonuniformity Correction)이 사용된다. 본 논문은 CBNUC를 사용하는 시스템의 FPA 출력단 회로에 구성된 복수의 증폭기에 존재하는 이득의 차이 및 잡음에 의한 불균일을 보정하기 위한 보간 기법을 제안한다. 실험을 통하여 제안한 기법이 CBNUC 기반 적외선 영상 시스템에서 발생하는 규칙적인 패턴의 SFPN을 효율적으로 제거하는 것을 확인하였다. 또한, 제안한 기법은 CBNUC 기반 적외선 영상 시스템에서 주기적으로 수행해야하는 단일점보정 (OPC, One Point Correction)의 수행횟수를 줄이고, 연산량도 적어 실시간 시스템 구현이 가능하다.
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본 연구에서는 영상의 잡음 제거에 우수한 평균화 필터 알고리즘을 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 명령어를 이용하여 고속화하였다. 먼저 순차 알고리즘의 속도 향상을 위한 최적화를 수행하고, SIMD에 적합 하도록 변환 하여 4 또는 16 개의 데이터를 동시에 연산이 가능하도록 하였다. 또한 나누기 연산을 줄이기 위하여 8비트의 데이터 타입과 함께 룩업 테이블(Lookup Table)을 이용하였다. 각각의 데이터 타입에 적합하게 알고리즘을 변환하여 비교하였고 실험을 통하여 기존의 순차 처리방식에 비해 평균적으로 2.5배 이상의 속도 향상을 보았다.
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In this paper, active control of noise in a HVAC duct is considered. Most adaptive control filters have used FIR structures based on filtered-x LMS algorithms. But, the IIR structures are more desirable for the active control of duct noise in order to remove the poles introduced by the acoustic feedback and presented an algorithm to adjust the coefficients of an IIR filter using the recursive least mean square (RLMS) algorithm. A smoothed LMS algorithm is proposed to improve a convergent speed of filter parameters when the noise is wide band and power of input is time varying. And computer simulations have performed to show the effectiveness of the proposed algorithm.
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Although previous speech analysis programs usually provide speech analysis and phoneme labeling functionalities, they require much time in manual labeling and support only English alphabets. To solve these problems, we develop a new Windows-based program with an improved phoneme and tone labeling method as well as the conventional speech analysis functionalities. The developed program has the unique feature in semi-automatic phoneme and tone labeling based on hidden Markov models.
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본 논문에서는 우리의 일상생활에 많이 이용되고 있는 무선채널의 시변특성 및 확률론적 모델에 대해 고찰한다. 채널의 일반적인 시간영역 및 주파수 영역에서의 선형시변 특성의 물리적인 의미를 고찰하고 마지막으로 확률론적인 채널 특성을 나타내는 상관함수의 의미를 고찰한다.
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본 논문에서는 상용 무선통신에서 시변 채널 특성을 고려한 신호 부공간 특성 변화의 구체적인 시뮬레이션 방법의 예와 이 시뮬레이션 시나리오 및 결과의 타당성을 검토하기 위한 비교 분석 모델로서 다중 접속 통신에서 수신단의 안테나에 센서 어레이를 이용한 경우에서의 수신 신호 모델의 예를 제시한다.
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본 논문은 H.264 MB Layer 비트율 제어를 위한 적응적인 MAD 예측 방법을 제안한다. 첫째, 공간 인접 MB 들 간의 유사도를 기반으로 공간예측 MAD를 구하고 둘째, 프레임의 픽셀 평균값의 차이로 장면 전환을 검출한다. 셋째, 공간예측 MAD와 시간예측 MAD에 MB의 예측 움직임 벡터를 이용한 가중치를 주어 적응적으로 MAD를 예측한다. 실험 결과를 통해 제안한 MAD 예측 방법이 JM11.0의 방법보다 더욱 우수한 예측 성능을 보임을 살펴본다.
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본 연구에 따른 영상 신호의 처리 방법은, 하나의 화면을 중요도에 따라 복수의 영역들로 분할하는 단계 그리고 분할된 화면들 각각에 대응하는 영상 신호를 서로 다른 프레임을 (Frame-rate)로 디코딩하는 단계를 포함한다. 상술한 영상 신호의 처리 방법에 따라 시야에서 민감한 화면만을 인코딩한 최대 화질로 재생하고 덜 민감한 화면 영역은 상대적으로 낮은 화질로 재생하여 이득을 제공할 수 있다.
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The goal of this paper is accuracy improvement of appearance inspection by using image separation average value matching method. The appearance inspection of various electronic products and parts has been executed by the eyesight of human. But inspection by eyesight can't bring about uniform inspection result. Because the appearance inspection result by eyesight of human is changed by condition of physical and spirit of the checker. So machine vision inspection system is currently used to many appearance inspection fields instead of the checker. However the inspection result of machine vision is changed by the illumination of workplace. Therefore we have used a average value matching in this paper for improvement of vision inspection accuracy and could increase inspection accuracy of vision system. In other words, we made an effort for elevation of vision inspection accuracy by making the identical image separation average value of reference image and input image. Also this system has been developed only using PC, CCD Camera and Visual C++ for universal workplace.
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얼굴인식은 카메라로부터 영상을 취득하여, 이미 등록되어 있는 영상 중에 가장 높은 유사성을 보이는 영상을 취득 영상의 대상자로 판단하는 것이다. 정확한 판단을 위해서 일반적으로 얼굴인식에 사용되는 영상은 취득 당시 영상의 정보를 모두 가지고 있는 영상, 즉 압축되지 않은 영상을 사용한다. 하지만 대용량 데이터 얼굴인식 시스템에서는 저장 공간의 이유로 영상에 압축을 해야 하는 상황이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 영상압축이 얼굴인식에 미치는 영향에 대해서 고찰한다. 영상압축을 위해 사용되는 압축 형식은 JPEG, JPEG2K, SPIHT 이다. 동일은 형식의 얼굴인식의 알고리즘이라도 취득된 얼굴영상의 형식에 따라 인식률에 차이가 발생한다. 얼굴의 조명(illumination), 표정(expression), 자세(pose)는 인식률에 영향을 미치는 대표적인 요인이다. 따라서 얼굴인식이 압축에 미치는 영향을 설명하기 위해 영상별로 조명조건이 차이가 나는 데이터를 사용하여 실험하였다.
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오래 전 부터 영상처리와 컴퓨터 비전은 많은 분야에 응용되고 발전 되어 왔다. 그러한 기술 중에 최근 각광 받고 있는 그래프 짓(Graph cut) 알고리즘은 에너지함수를 최소화 하는 가장 강력한 최적화 기법중 하나이다. 그리고 일반적으로 Sobel, Prewitt, Roberts, Canny 에지(edge) 검출기 등은 영상처리에서 영상상의 에지를 검출하기 위해 이미 널리 사용되고 발전되어 온 기술이다. 물체에서의 윤곽만 검출하기 위해서는 우리가 원하지 않는 영상 위의 에지도 검출되기 때문에 예지 검출기만으로는 물체의 윤곽만을 검출하는 것은 불가능하다. 우리는 물체의 윤곽만 검출하기를 원하기 때문에 그래프 컷과 에지 검출기의 알고리즘을 결합하면 이러한 문제를 해결 할 수 있다는 것을 제안한다. 이 논문에서는 그래프 컷 알고리즘과 에지 검출기에 관해 간략하게 기술하고 그 결과를 보일 것이다.
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본 논문에서는 다항식 기반 Radial Basis Function(RBF)신경회로망(Polynomial based Radial Basis Function Neural Networks)을 설계하고 이를 2-클래스 패턴 분류 문제에 응용하여 그 성능을 분석한다. 제안된 다항식기반 RBF 신경회로망은 입력층, 은닉층, 출력 층으로 이루어진다. 입력층은 입력 벡터의 값들을 은닉 층으로 전달하는 기능을 수행하고 은닉층은 Fuzzy c-means 클러스터링을 통하여 뉴런의 출력 값으로 내보낸다. 은닉층과 출력층사이의 연결가중치는 상수, 선형식 또는 이차식으로 이루어지며 경사 하강법에 의해 학습된다. Networks의 최종 출력은 연결가중치와 은닉층 출력의 곱에 의해 퍼지추론의 결과로서 얻어진다. 제안된 다항식기반 RBF 신경회로망은 각기 다른 4종류의 2-클래스 분류 문제에 적용 및 평가되어 분류기로써의 성능을 분석한다.
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전력설비에 대한 부분방전 패턴인식은 결함의 차이에 따라 다양한 패턴의 차이를 보이고 있으며, 신경회로망을 비롯한 다양한 패턴인식 기법들이 적용되고 있다. 본 논문에서는 이의 일환으로 퍼지 집합 기반 퍼지뉴럴네트워크를 설계하여 초고압 XLPE 케이블 절연접속함의 모의 결합에 대해 부분방전 신호를 패턴인식하고자 한다. 부분방전 신호는 보이드 방전, 코로나 방전, 노이즈의 3개 클래스로 분류하게 되며, PRPDA 방법을 통해 556개의 입력 벡터와 3개의 출력 벡터를 가지며 총 120개의 패턴수를 가진다.
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물체 식별은 감시 시스템에서 중요한 역할을 수행한다. 특히 사람/차 식별은 해당 사물의 존재 유무를 파악하기 위해 다양한 어플리케이션에서 사용된다. 우리는 외곽선 정보를 이용하여 빠르게 물체 식별을 할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 감시 영상에서 움직이는 물체를 찾은 후, 외곽선 정보를 추출하여 미리 저장해 둔 사물의 모델과 비교하여 가장 가까운 거리값(유사도)을 찾는 방식이다. 2차원의 영상 처리에는 기본적으로 많은 연산량이 필요하지만, 주변 픽셀 정보를 최대한 유지할 수 있는 할버트 패스(Hilbert Path)를 사용하여 1차원의 배열로 변환한 후 비교하기 때문에 기존 알고리즘보다 빠르게 두 모델간의 유사도를 측정할 수 있다. 제안된 알고리즘은 사람/차 식별에 매우 강인한 성능을 보여주었으며, 기존 템플릿 매칭 기법보다 연산량의 감소로 실시간 감시 시스템에서 사용할 수 있을 것으로 기대된다.
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우리는 동영상에서 낮은 연산량으로 강인하게 움직이는 물체를 탐지하는 방법을 제안한다. 동영상에서 움직이는 물체를 탐지하기 위한 많은 방법들이 제안되었는데, 각각의 방법은 접근 방법에 따라 탐지 성능과 처리속도에 trade-off가 존재한다. 최근 폭넓게 사용되고 있는 가우시안 혼합모델을 이용한 배경모델생성 법의 경우 탐지성능은 우수하나 연산량이 많고, 차영상(Temporal difference)을 이용한 방법은 연산량은 적으나 노이즈에 민감하게 반응한다. 또한 알고리즘 특성상 탐지된 물체에 Hole과 Ghost가 발생하는 문제가 있다. 우리는 이러한 단점들을 극복하기 위해 이 두 가지 알고리즘을 효율적으로 결합하여 움직이는 물체를 탐지하였다. 실험은 사람, 차, 오토바이와 같이 실외환경에서 흔히 움직이는 물체로 탐지되는 요소들이 다양한 환경에서 실시하였으며, 실험한 결과 배경영역에서 발생하는 노이즈는 효과적으로 제거하면서 움직이는 물체를 탐지하였다.
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얼굴인식에서 조명에 의한 얼굴영상의 왜곡은 인식률에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 다양한 조명환경에서도 인식률의 변화가 거의 없는 방법을 제안하였다. 얼굴인식에 사용하는 영상의 전처리 방법으로 대부분 히스토그램 이퀄라이제이션(Histogram Equalization) 과정을 거친다. 그러나 이 방법은 영상 전체에 적용되는 것이기 때문에 어두운 영역에 숨어있는 얼굴특징을 부각시키는 데에 한계가 있다. 따라서 얼굴영상이 가지고 있는 성질에 따라 임계값을 정하고 이를 기준으로 밝은 부분과 어두운 부분을 분할한다. 여기에 얼굴의 특징들이 더욱 선명해지도록 화질을 향상시켰다. 이 전처리 과정을 거쳐 PCA를 사용하여 얼굴인식을 수행한 결과 평균 99.6%라는 높은 인식률을 얻을 수 있었다.
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Mean Shift 알고리즘은 매우 빠르며 실시간 추적이 가능하다는 장점을 지니지만 추적의 정확도와 관련하여 scale의 변화와 관련된 적응문제, model의 변화에 대한 적응 문제 등 여러 문제점을 지닌다. 따라서 시스템의 안전성을 보장하기 위해서는 추적 실패를 검출할 수 있는 별도의 검출 방법이 필요하다. 본 연구는 별도의 추가적인 연산 없이 Bhattacharyya coefficient의 변화를 추정하여 물체 추적 실패를 검출하는 방법을 제안한다. 또한 이를 실제 추적 시스템에 구현하여 실험하여 그 성능을 확인하였다.
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This study describes a method of a human sensibility evaluation using photoplethysmogram(PPG) signal and a biofeedback algorithm to enhance the sensibility For this objective, the heart rate variability(HRV) is extracted from the PPG signal and using the HRV and its FFT the human sensibility is evaluated. The biofeedback algorithm is designed with motion image player interacting with the results of sensibility evaluation. The sensibility evaluation test showed feasibility of the designed method.
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우리가 일상 생환에서 사용하고 있는 전자레인지는 마이크로파를 방출하는 마그네트론이 동작을 하기 위해 예열이 되어야하기 때문에 전력이 항상 공급되고 있다. 따라서 항상 전자기장이 형성되어 있으나 이에 대해서 잘 알지 못한다. 또한 동작 시에 방출되는 마이크로파의 세기가 얼마나 되는지에 대해서도 잘 알지 못한다. 본 논문에서는 100대의 전자레인지에서 0cm, 30cm, 50cm, 100cm 떨어진 거리에서 전원이 On 되었을 때와 Off 되었을 때 자기장을 측정하였으며, 마이크로파는 전자레인지의 동작중 전자레인지에 밀착해서 측정하였다. 이번 조사를 통해 전자레인지에서 측정된 전자기장 및 마이크로파 세기는 모두 ICNIRP 및 정보통신부 인체보호기준 권고안 기준치 이하였고, 마이크로파의 세기는 FDA 규제값 이하였음을 알았다. 측정된 값들은 모두 매우 미약하였다. 그러나 전자기장에 장시간 노출될 경우 인체에 어떠한 영향을 미치는지는 아직 정확히 규명되지 않았기 때문에 전자레인지를 평소의 동선과 멀리 떨어진 곳에 위치시키고 만약의 마이크로파 노출에 대비해 전자레인지가 동작할 때에는 일정거리를 유지하는 것이 좋다.
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In this paper, we have proposed a new method to extract the fetal ECG from a pregnant woman's abdominal signal using least square acceleration (LSA) filter and adaptive impulse correlation (AIC) filter. To evaluate the performance, the proposed method and other fetal ECG extraction techniques were processed using the real ECG data and then the results were compared. According to comparative results, the proposed method is powerful and successful for extracting the fetal ECG. It was able to separate perfectly even though the fetal beats overlap with the QRS wave of the maternal beats and to extract fetal ECG using any single-channel abdominal signal measured from pregnant woman's abdominal surface. Also, it could be implemented easily by fast computation time and simple structure. It is sure that our method could be useful for portable fetal monitoring system.
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In this paper, we propose a simple and relative electrode contact monitoring method. By exploiting the power line interference, which is regarded as one of the worst noise sources for bio-potential measurement, the relative difference in electrode impedance can be measured without a current or voltage source. Substantial benefits, including no extra circuit components, no degradation of the body potential driving circuit, and no electrical safety problem, can be achieved using this method. Furthermore, this method can be applied to multi-channel isolated bio-potential measurement systems and home health care devices under a steady measuring environment.
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The scalp is skin tissue for skull-protection and roots for hair growth. Therefore continuous monitoring of scalp condition is essential for hair management. However, the equipments for existent are inconvenient to use because of focus tremor and external factors(Hair Gel, Wax, accessories and so on). Furthermore there is a problem to use an expensive optical devices like CCD (Charge Coupled Device) camera or lens of 200 - 1000 magnification. It causes a difficulty of using those equipment. We design the special electrode(length 5.65mm, diameter 0.8mm of needle shape) and the impedance system(1kHz, 78uA). Tn this paper, we can measure scalp impedance with our system. Moreover, we find the possibility of classifying scalp condition with measured impedance values. For the classification of scalp condition, we used ARAMO-TS as an imaging system. In conclusion, the problem of existent devices could be improved using these method. It also has a benefit of continuous monitoring of scalp condition.
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본 연구는 체내 이식형 Pacemaker를 연구하면서 심장 질환을 Therapy 해 주는 방법에 대해 저전력 및 성능향상에 중점을 두고 연구 및 실험을 하였다. 우선적으로 심장의 심박동을 연산량이 적은 Peak_detection에서 체크하여 전력소모를 줄이고 나오는 각 심실 및 심방의 Interval을 Disease_episode 에서 받는다. 여기서 5가지 심실 및 심방에 관한 질환들 (VF : Ventricular Fibrillation, VT : Ventricular Tachycardia, FVT : Fast Ventricular Tachycardia, FAT_AF : Fast Atrial Tachycardia/Atrial Fibrillation, AT_AF : Atrial Tachycardia AT_AF : Atrial Fibrillation)을 판별한 후 각 병증에 맞는 Therapy 값을 출력하게 하였다. 그 외에 남아있는 병증에 대해서도 Therapy가 저전력 및 성능향상 되도록 설계하였다. 기존에 적용되어 있는 Detection 기법에서는 각각의 병증에 대해서 각 Detection이 있어 VF와 VT 사이에 있는 FVT와 같은 병증을 치료할 때 FVT 같은 경우에는 VF와 VT사이에 있는 질병이기 때문에 FVT_VF 및 FVT_VT와 같이 각각의 Detection을 두어 전력 소모가 있었다. 심장에서는 여러 질병이 한번에 나을 수 없다는 것에 착안하여 (심박동 Interval에 의해 질병이 판단되므로) 다른 병증이지만 같은 진단 기준을 쓰는 Detection을 통합함으로써 하나의 모듈로 구성하여 Gate수를 줄이고 저전력을 구현하였다. 또한 병증을 판별하는 진단 기준 모듈 중 Onset_Criterion 재설계하여 좀더 성능 향상에 중점을 두었다.
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Electroglottography (EGG) is a technique used to register laryngeal behavior indirectly by a measuring the change in electrical impedance across the throat during speaking. However, EGG waveform is affected by laryngeal muscles which fluctuate the vocal cords, and which result in baseline wander. It is required to reduce baseline wander in EGG waveform, because EGG waveform is used for input signal of nonlinear speech synthesizer in next chapter. In vocal cords, the abduction-adduction of glottis is mainly controlled by the posterior cricoarytenoid (abductor) and interarytenoid (adductor) muscles respectively. Empirical Mode Decomposition method was adopted in cancellation of EGG waveform baseline wandering, and showd better performance than that of high pass filter with 500 order.
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본 논문에서는 압력 온도 센서를 이용하여 수면자의 수면상태를 인식하고 이를 감지할 수 있는 수면상태 감지 시스템을 제안하였다. 기존의 수면상태를 측정하는 방법에 있어 문제점으로 들 수 있는 고가의 장비, 측정의 불편 등을 해소하기 위해 사용이 간단한 Straingage 타입의 압력센서와 프로브 타입의 온도센서를 이용하여 저비용의 효율적인 시스템을 구현 하였고, 수면 매트에 실세 적용하여 그 유효성을 평가하였다. 제안된 시스템은 압력 온도센서를 이용해 수면 매트부, 센싱데이터를 감지 수집하여 수신된 데이터를 증폭하는 수면상태 감지정보 시스템부로 구성되었다. 시스템 구축을 위해 먼저, 수면 매트부는 비접촉 방식의 압력 온도 센서를 사용하였고, 수면상태 감지정보 시스템부는 미세한 변화를 보이는 데이터를 차등 증폭기 원리를 이용하여 증폭하였다. 센서가 수면자에 의해 변환할 때 발생되는 아날로그 신호를 검출 증폭한 후 감지하는 시스템이다. 본 연구에서 세안한 수면상태 감지 시스템을 이용하여 개인생환 습관인 수면시간을 실시간으로 감지하고 데이터화하여 수면자의 수면 상태를 파악하여 건강한 수면을 위한 방법을 권고할 수 있다. 향후 감지된 데이터를 이용해 실시간으로 가족들의 수면상태를 알릴 수 있는 헬스케어 모바일 응용 서비스로도 활용이 기대된다.
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고령사회에 접어들면서 연속적으로 심전도를 관찰할 필요가 있는 만성 심장 질환 환자의 수가 증가함에 따라, 이동형 심전도 측정 모듈을 활용하여 심전도를 분석하는 진단 시스템의 필요성이 크게 증가하고 있다. 이에 따라서 본 연구에서는 무구속 패치형 심전도 측정 모듈을 이용하여 심전도를 획득하고, 획득한 심전도를 무선으로 전송받아 Matched Filter를 이용하여 잡음을 제거하고 R-peak 검출을 수행하여 심장활동을 모니터링하고자 하였다.
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This paper describes the design of a l0-bit 100 KSample/S CMOS A/D Converter for biomedical applications such as pulse oximetry, body weight scale, ECG etc. We adopted an asynchronous architecture in the 10-b DAC design and hence reduces the number of switches by 11 and resistors by 64 compared with the conventional l0-b DAC. We also reduced the power consumption compare with the conventional architecture by 0.4mW. Output offset cancellation technique is applied to the design of comparator. The total power consumption of designed circuit is 190uW at the supply voltage of 1.8V with the 0.18um general CMOS technology.
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In this paper, we describe a chip design technique for instrumentation amplifier using a nested-chopping technique. Conventional chopping technique uses a pair of chopper, but nested chopping technique uses two pairs of chopper to reduce residual offset and 1/f noise. The inner chopper pair removes the 1/f noise, while the outer chopper pair reduces the residual offset. Our instrumentation amplifier using a nested chopping technique has residual offset under 100 nV. We also implement very low frequency filter. Since this filter needs very large RC time constant, we use a technique named 'diode connected PMOS' to increase R with small die area. The total power consumption is 3.1 mW at the supply voltage of 3.3V with the 0.35um general CMOS technology. The die area of implemented chip was
$530um{\times}300um$ . -
Wireless Sensor Networking is state of the art technology that has a wide range of potential applications. Sensor network generally consists of a large number of distributed nodes that organize themselves into a multi-hop wireless network. Each node has one or more sensors, embedded processors and low-power radios, and is normally battery operated because of small size. In this paper wireless sensor networking technology applies to the environment monitoring system in the underground. This system can monitor a pollution level of the underground in realtime for keeping up a comfortable environment.
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유비쿼터스 환경에 대한 관심이 높아지고 기반 기술의 발전으로 이전에는 가능하지 않았던 환경에서 스마트 디바이스를 통한 새로운 서비스가 이루어지고 있다. 스마트 홈이나 환경 감시 등의 다양한 서비스와 더 나은 디바이스가 개발되는 환경에서, 사용자에게 효율적인 접근과 통합 된 제어 환경을 제공할 필요성이 요구되고 있다. 장소와 시간에 상관없이 다양한 서비스에 접근하여 제어하기 위한 환경을 제공하기 위해 지그비 네트워크와 기존의 웹 기반 서비스를 이용하며 다양한 프로토콜을 사용하는 서비스와 디바이스를 지원하는 시스템을 설계하고 구성한다.
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This paper is intended to trace and management of a medical specimen and its report in a hospital. To avoid missing and decaying specimen and to establish of order in the circulation of specimen, at the moment sampling, RFID tags for each are on examiner. And then, specimen is monitored easily, quickly and, correctly. We developed implementation LIS system has better CQI (Continuos Quality Improvement) using RFID and XML, ADO.net, ASP.net, C# 2.0. RFID technology replaces to an existing the bar-code system. Also for more convenience, we used a PDA-RFID module. The LIS system consists of main sorrel, SQL 2005, event display and analysis web page developed using asp.net 2.0 and sharing specimen data information using XML technology.
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무선 센서 네트워크는 많은 수의 노드들로 구성되어 있고 각각의 노드들은 네트워크 일정 범위 안에 가깝게 또는 멀리 배열되어져 있다. 각각의 노드들의 수명은 전체 센서 네트워크의 수명에 중요하게 작용한다. 이러한 노드들은 네트워크 토플로지에서 배터리를 사용되고 이 배터리는 현실상 충전과 교체가 거의 불가능하므로 우리는 배터리의 에너지를 최대한 효율적으로 사용해야 한다. 효율적인 에너지 사용은 전체 센서 네트워크의 수명을 늘려주고 임무를 완수하게 해 준다. 이 논문에서는 지리 정보를 바탕으로 이루어진 센서 네트워크에서의 노드들의 효율적인 에너지 소비를 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 지리 정보를 바탕으로 한 알고리즘 중 GAF(Geographic Aladaptive Fidelity) 알고리즘을 기반으로 보다 더 에너지를 효율적으로 소비하는 Improved GAF를 제안한다. GAF 알고리즘은 한 좌표(gird)당 자기 위치를 알고 있는 한 노드들이 라우팅을 유지하면서 필요 혀는 노드들은 sleeping mode로 전환하여 동등하게 에너지 소비하여 에너지를 보전한다. Improved GAF는 한 좌표당 하나의 센서노드가 아닌 두 개 이하의 센서 노드가 작동하여 기존의 GAF 알고리즘보다 최대 50%까지 에너지 낭비를 막을 수 있다. 따라서 각각의 노드들의 효율적인 에너지 소비로 인하여 전체 센서 네트워크의 수명도 늘어난다. 또한 모바일 싱크가 이동을 하였을 때, 전체 네트워크 라우팅 프로토콜이 아닌 지역적인 라우팅 프로토콜만 재구성하여 에너지 효율적인 데이터 수집 기법을 제안한다.
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RFID (Radio Frequency IDentification) 시스템에서 수동 태그의 낮은 전송 파워 때문에 리더는 태그와의 통신시 많은 에러를 경험하게 된다. 이것은 리더가 태그의 정보를 빠르고 정확하게 인식하는 것을 어렵게 만든다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 에러에 강한 알고리즘을 개발하고 적용할 필요가 있다. 리더가 태그의 정보를 인식하기 위해 사용하는 대표적인 프로토콜에는 ALOHA 기반의 DFSA (Dynamic Framed-Slotted ALOHA) 프로토콜과 트리 기반의 이진트리 프로토콜이 있다. 기존의 두 프로토콜 중 DFSA는 에러가 없을 때 이진트리 보다 성능이 우수하나, 에러가 존재할 때, 이진트리 보다 약 35% 정도 에러의 영향을 많이 받는 성질을 보인다. 본 논문에서는 에러가 있는 환경과 없는 환경에서의 DFSA와 이진트리 프로토콜의 성능을 분석하고, 시뮬레이션을 이용하여 이 논문에서의 성능 분석 방법이 타당함을 증명한다. 그리고 에러가 많은 환경에서는, 빠른 RFID 태그 인식을 위해 DFSA 프로토콜보다 이진트리 프로토콜을 사용할 것을 제안한다.
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본 논문에서는 전력선 통신 모뎀에 필수적으로 사용하고 있는 AC 커플러의 대기모드 상태에서의 저전력 AC 커플러 개발에 관한 것으로, 전력선 통신(PLC : Power Line Communication) 모뎀은 디지털 가전기기를 위한 지능형 홈 네트워크 구축은 물론 원격검침 등의 각종 자동화 시스템에 활발하게 적용됨에 따라 저전력 대기모드 지원의 필요성이 요구되고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위해서 본 논문에서는 전력선 통신 모뎀에 필수적으로 사용하고 있는 AC 커플러의 대기모드 상태에서의 저전력 AC 커플러를 위해 1차측 AC 커플러를 송신측과 수신측으로 분리하여 설계하였다. 또한 수신 커플링 회로의 경우 현재 이용되고 있는 커플링 회로의 차단주파수를 10kHz에서 전력선 모뎀의 캐리어주파수에 영향을 미치지 않는 70kHz 고역 통과필터로 설계한다. 본 논문에서는 다양한 Simulation 및 실험을 통하여 제안된 AC 커플러가 기존 전력선 통신 모뎀과 동일한 성능을 유지하면서, 대기시 소모되는 소비전력을 크게 감소시켜, 기존 전력선 모뎀에 제안된 AC 커플러로 대치할 수 있음을 실험을 통해 규명하고 입증하였다.
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The most of important thing when we design a Wireless Sensor Network is resources. You have to consider energy efficient operation When you design Wireless Sensor Network. Because Sensor devices have a limited resources. In this paper, we proposed energy efficiency localization technique in Wireless Sensor Network. We used Cell ID technique for location search. This method can reduce power consumption and the network life time will be extension.
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The various sensor nodes operating in Ubiquitous Sensor Network environment require the tiny Operating System different from the existing pc-type operating system because of their characteristics. Also Sensor Network operating system needs to support the rapid event handling which sensor node must implement. In this paper, we overcome the drawbacks of the existing sensor network operating system and propose the new kernel which is designed to assist developer to construct event-central operating system entirely. We also evaluate the performance of the super tiny sensor network operating system based on proposed kernel, comparing with that of the existing sensor network operating system.
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지그비 메쉬 네트워크(ZigBee Mesh Network)에서는 Mobile IP와 다르게 이동하는 노드의 주소가 바뀔 수 있다. 만약 부모의 전송 범위를 벗어나서 다른 부모 노드의 전송 범위 안에 들어가게 되면 그 새로운 부모로부터 새로운 어드레스를 할당 받게 된다. 그렇기 때문에 핸드오버로 인한 경로 재탐색이 이루어지게 되어 끊김이 발생하고, 이로 인한 데이터 손실이 발생할 수 있는 문제점이 있다. 그러므로 이 논문에서는 지그비 메쉬 네트위크에서 발생하는 핸드오버를 향상시킴으로써 데이터 전송의 신뢰성을 높이는 방안에서 대해 연구하였다.
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The most Important thing in Sensor Network Design is a Energy Efficiency. Limited sources of Sensor Mote tan occur merging of Protocol. In this paper, we proposed Cross Layer Protocol for Energy Efficienty. The proposed protocol can increase the network life time using multi hop transmission. sensor network should use multi hop communication and small radius because radio in wireless communication is the most spendable thing in sensor network.
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일반적으로 저가 장비를 이용한 수신 신호 강도(RSSI)의 측정은 전파의 특성상 다소 부정확한 정보를 제공하고, 이는 최소평균제곱오차(MMSE)를 이용한 위치 추정 방법에 있어 큰 오차 요인으로 작용한다. 따라서 이 논문에서는 수신 신호 강도를 이용한 기존의 위치 추정 방법을 개선하기 위해 센서 네트워크상의 유효 노드선정 알고리즘을 제시한다. 그리고 개선된 방법을 이용하여 센서 네트워크 기반의 실내 위치 추정 시스템을 구현 한다. 끝으로, 개선된 방법의 성능 검증을 위한 실험 결과를 제시 한다.
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확률적(stochastic) RFID 충돌방지 알고리즘은 둘 이상의 태그가 리더기의 인식범위 내에 있을 경우 태그들이 동시에 리더기의 질의에 응답함으로서 발생하는 충돌을 확률적으로 감소시켜, 정확하고 빠르게 다수의 태그를 인식하기 위한 알고리즘이다. 본 논문에서는 확률적 충돌방지 알고리즘 중 하나인 dynamic framed ALOHA를 기반으로 새로운 태그 수 추정 방법을 이용한 RFID 충돌 방지 알고리즘을 제안하였다.