Journal of Platform Technology

ICT Platform Society (ICT플랫폼학회)
권호 표지

Upward, Downward Stair Detection Method by using Obliq ue Distance

사거리를 이용한 상향, 하향 계단 검출 방법

  • 구본근 (한국교통대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 이하은 (한국교통대학교 컴퓨터공학전공) ;
  • 권혁민 (한국교통대학교 AI 공학과) ;
  • 유지현 (한국교통대학교 컴퓨터공학전공) ;
  • 이다호 (한국교통대학교 소프트웨어공학전공) ;
  • 김태훈 (한국교통대학교 전기공학과)
  • Received : 2022.03.31
  • Accepted : 2022.05.23
  • Published : 2022.06.30
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Abstract

Moving assistant devices for people who are difficult to move are becoming electric-powered and automated. These moving assistant devices are not suitable for moving stairs at which the height between floor surfaces is different because these devices are designed and manufactured for flatland moving. An electric-powered and automated moving assistant device should change direction or stop when it approaches stairs in a movement direction. If the user or automatic control system does not change direction or stop in time, a moving assistant device can roll over or collide with stairs. In this paper, we propose a stairs detection method by using oblique distance measured by one sensor tilted to flatland. The method proposed in this paper can detect upward or downward stairs by using a difference between a predicted and measured oblique distance in considering a tilted angle of a sensor for measuring an oblique distance and installation height of the sensor on a moving object. Before the device enters a stairs region, if our proposed method provides information about detected stairs to a device's controller, the controller can do adequate action to avoid the accident.

이동의 불편을 겪는 사람을 위한 휠체어 등 이동 보조 장치들이 전동화, 자동화되고 있다. 이러한 이동 보조 장치는 평지 이동에 적합하도록 설계, 제작되어 있어 바닥 면의 높이가 다른 계단 구간의 이동에 적합하지 않다. 전동화, 자동화된 이동 보조 장치는 전방에 계단이 있는 경우 이동 방향을 변경하거나 정지해야 한다. 만약 사용자 또는 자동 제어 시스템이 적절한 시간 내 방향 전환 또는 정지하지 않으면 계단과 충돌 또는 구르는 등의 사고가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 한 개의 거리 측정 센서를 이용하여 바닥 면까지의 사거리를 측정하여 계단을 검출하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 사거리 측정을 위해 센서를 기울이는 각도와 센서가 이동 보조 장치 등의 이동체에 설치되는 높이 등의 매개변수를 고려하여 평지일 때 사거리의 예측 값과 측정값 사이의 차이를 이용하여 상향 계단 또는 하향 계단을 검출한다. 본 논문에서 제안한 방법으로 검출된 계단에 대한 정보가 정보를 전동화, 자동화된 이동 보조 장치의 제어기에 제공되면 제어기가 적절한 제어 동작을 수행할 수 있어 이동 보조 장치가 계단 구역 진입으로 인해 발생할 수 있는 사고를 방지할 수 있다.

Keywords

Acknowledgement

본 과제(결과물)은 2021년도 교육부의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 지자체-대학 협력기반 지역혁신 사업의 결과입니다.2021RIS-001(1345341783)

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