The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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2D Indoor Map Building Scheme Using Ultrasonic Module

초음파 센서 모듈을 활용한 2D 실내 지도 작성 기법

  • Ahn, Deock-hyeon (Kwangwoon University Department of Electronic Engineering) ;
  • Kim, Nam-moon (Kwangwoon University Department of Electronic Engineering) ;
  • Park, Ji-hye (Kwangwoon University Department of Electronic Engineering) ;
  • Kim, Young-ok (Kwangwoon University Department of Electronic Engineering)
  • Received : 2016.04.29
  • Accepted : 2016.08.02
  • Published : 2016.08.31
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Abstract

In this paper, we proposed ultrasonic radar module and fixed module for the 2D indoor map building and from each of the modules, we can see the possibilities, limitations and considerations. And finally show the result of building actual 2D indoor map from the modules. Recently there are lots of works for the building indoor map by spotlight on the simultaneous localization and mapping (SLAM). And the LiDAR, ultrasonic, camera sensors are usually used for this work. Especially the LiDAR sensor have a higher resolution and wider detection range more than the ultrasonic sensor, but also there are limitation in the size of module, higher cost, much more throughput of processing data, and weaker to use in various indoor environment noises. So from these reasons, in this paper we could verify that proposed modules and schemes have a enough performance to build the 2D indoor map instead of using LiDAR and camera sensor with minimum number of ultrasonic sensors and less throughput of processing data.

본 논문에서는 초음파 센서를 활용한 2D 실내 지도 작성을 위하여 회전형 모듈과 고정형 모듈을 개발하여 각 모듈의 가능성과 한계점을 확인하였으며, 초음파 센서를 활용하여 실내 지도 작성 시에 고려하여야 할 센서 특성 실험과 2D 실내 지도 작성 결과를 기술한다. 최근 실내 공간에서의 simultaneous localization and mapping(SLAM) 기술이 많은 주목을 받으면서 이와 더불어 실내 공간을 인식하여 지도정보로 만들기 위한 기술연구 또한 활발히 진행되고 있고, 이를 위한 기술로써 LiDAR, 초음파, 카메라 등이 많이 사용 되고 있다. 가장 좋은 성능을 지닌 LiDAR 기술의 경우 초음파에 비해 높은 해상력과 넓은 탐지범위를 가지고 있지만 모듈 크기의 한계, 높은 비용, 많은 연산량 그리고 비교적 다양한 매질에 따른 노이즈에 약한 특성이 있다. 이에 따라 본 논문에서는 초음파 센서를 활용하여, 레이저 센서의 취약점을 보완함과 동시에 비교적 적은 연산량을 가지며 최소한의 초음파 센서를 사용한 2D 실내 지도 작성 기법을 제안하며 실험을 통하여 이를 검증하였다.

Keywords

References

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