• 로봇학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.1-10
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• 2014

In recent years, the research of 3D mapping technique in urban environments obtained by mobile robots equipped with multiple sensors for recognizing the robot's surroundings is being studied actively. However, the map generated by simple integration of multiple sensors data only gives spatial information to robots. To get a semantic knowledge to help an autonomous mobile robot from the map, the robot has to convert low-level map representations to higher-level ones containing semantic knowledge of a scene. Given a 3D point cloud of an urban scene, this research proposes a method to recognize the objects effectively using 3D graph model for autonomous mobile robots. The proposed method is decomposed into three steps: sequential range data acquisition, normal vector estimation and incremental graph-based segmentation. This method guarantees the both real-time performance and accuracy of recognizing the objects in real urban environments. Also, it can provide plentiful data for classifying the objects. To evaluate a performance of proposed method, computation time and recognition rate of objects are analyzed. Experimental results show that the proposed method has efficiently in understanding the semantic knowledge of an urban environment.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.213-218
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• 2019

본 논문에서는 이동 로봇이 호텔과 같은 실내에서 길 안내 및 짐을 운반해줄 수 있는 자율주행이 가능한 안내 시스템을 연구하였다. 일반적인 자율 주행 안내시스템에 사용되는 이동 로봇의 경우 정확도 향상을 위해 시스템에 다량의 센서가 추가되어 비용의 문제가 발생된다. 따라서 센서의 수를 줄이며 정확도와 인식률을 높이기 위해 비용이 비싸지 않은 소형 MCU중 하나인 라즈베리 파이 3를 이용하여 자율 주행 안내 시스템을 구현하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.423-423
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• 2000

This paper proposes an effective algorithm for following a wall by an autonomous mobile robot with sonar sensors and infrared sensors in an indoor environment. The proposed method uses deadreckoning to estimate the current position and orientation of a mobile robot. Sonar sensor data are used to estimate shape and position of wall using proposed algorithm. Infrared sensor data are used as assistant when sonar sensor data is uncertain. Simulation results using mobile robot show that the proposed algorithm is proper for the following wall.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제51권9호
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• pp.402-412
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• 2002

The navigation algorithms enable autonomous mobile robots to reach given target points without collision against obstacles. To achieve safe navigations in unknown environments, this paper presents an effective navigation algorithm for the autonomous mobile robots with ultrasonic sensors. The proposed navigation algorithm consists of an obstacle-avoidance behavior, a target-reaching behavior and a fuzzy-based decision maker. In the obstacle-avoidance behavior and the target-reaching behavior, artificial immune networks are used to select a proper steering angle, make the autonomous mobile robot avoid obstacles and approach a given target point. The fuzzy-based decision maker combines the steering angles from the target-reaching behavior and the obstacle-avoidance behavior in order to steer the autonomous mobile robot appropriately. Simulational and experimental results show that the proposed navigation algorithm is very effective in unknown environments.

• 센서학회지
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• 제10권5호
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• pp.329-336
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• 2001

This paper describes the steering control and geomagnetism cancellation for an autonomous vehicle using an MR sensor. The magneto-resistive (MR) sensor obtains the vector summation of the magnetic fields from embedded magnets and the Earth. The vehicle is controlled by the magnetic fields from embedded magnets. So, geomagnetism is the disturbance in the steering control system. In this paper, we propose a new method of the sensor arrangement in order to remove the geomagnetism and vehicle body interference. The proposed method uses two MR sensors located in a level plane and the steering controller has been developed. The controller has three input variables ($dB_x$, $dB_y$, $dB_z$) using the measured magnetic field difference, and an output variable (the steering angle). A simulation program was developed to acquire the data to teach the neural network, in order to test the ability of a neural network to learn the steering control process. Also, the computer simulation of the vehicle (including vehicle dynamics and steering) was used to verify the steering performance of the vehicle controller using the neural network. From the simulation and field test, good result was obtained and we confirmed the robustness of the neural network controller in a real autonomous vehicle.

• Journal of Platform Technology
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• 제8권4호
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• pp.11-19
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• 2020

자율주행 환경은 실시간으로 상황이 급변하기 때문에 동적 객체인식 알고리즘이 반드시 필요하다. 또한, 자율주행자동차에 내장된 센서와 제어모듈이 증가하면서 중앙제어장치의 부하가 급격히 증가하고 있다. 중앙제어장치의 부하를 줄이기 위해서 단일 센서에서 출력되는 데이터의 최적화가 필요하다. 본 연구는 라이다에 탑재된 임베디드 프로세서를 기반으로 한 동적 객체인식 알고리즘을 제안한다. 라이다에서 출력되는 포인트클라우드 기반 객체인식을 위한 오픈소스들이 존재하지만, 대부분 고성능 프로세서를 요구한다. 라이다에 탑재된 임베디드 프로세서는 리소스 제약 때문에 기능 구현을 위한 최적화 된 아케텍처가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 자율주행자동차를 위한 라이다 임베디드 프로세서 기반 동적 객체인식 아키텍처를 설계하고, 포인트클라우드 크기와 객체인식 처리 지연시간의 상관관계를 분석하였다. 제안하는 객체인식 아키텍처는 포인트클라우드 크기가 증가함에 따라 객체인식 처리 지연시간이 증가하였고, 특정한 지점에서 프로세서의 과부하가 발생하여 포인트를 처리하지 못하는 현상이 발생하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.214-219
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• 2007

본 논문은 자율주행차량과 로봇의 안내를 위한 새로운 자계위치인식방법을 제안한다. 차량 및 로봇이 자율주행을 하기 위해서는 이동경로상의 현재 위치를 인식하는 것이 기본적으로 요구된다. 자계기반 자율주행차량과 로봇은 자성체로부허 발생되는 자계를 계측하여 위치정보를 검출한다. 이러한 자계위치인식시스템에서 지구자계는 기본적인 왜란으로 작용한다. 본 논문에서는 지구자계의 영향을 제거하기 위해 다수의 1축 자계센서 열을 구성하였으며, 자계센서 출력의 선형동작영역을 이용하여 정밀한 위치인식시스템을 개발하였다. 제안하는 방법이 자율주행차랑과 로봇의 안내를 위해 사용 가능함을 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1307-1312
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• 2023

본 논문에서는 자율주행 인지 기술의 핵심 요소인 객체 인식과 거리 측정을 위해 서로 다른 초점거리를 가진 다시점 카메라와 라이다(LiDAR) 센서를 결합한 복합형 카메라 시스템을 제안한다. 제안한 복합형 카메라 시스템을 이용해 장면 안의 객체를 추출하고, 추출한 객체의 정확한 위치와 거리 정보를 생성한다. 빠른 계산 속도와 높은 정확도, 실시간 처리가 가능하다는 장점 때문에 자율주행 분야에서 많이 사용하고 있는 YOLO7 알고리즘을 이용해 장면 안의 객체를 추출한다. 그리고 객체의 위치와 거리 정보를 생성하기 위해 다시점 카메라를 이용해 깊이맵을 생성한다. 마지막으로 거리 정확도를 향상시키기 위해 라이다 센서에서 획득한 3차원 거리 정보와 생성한 깊이맵을 하나로 결합한다. 본 논문에서는 제안한 복합형 카메라 시스템을 기반으로 주행중인 주변 환경을 더욱 정확하게 인식함과 동시에 3차원 공간상의 정확한 위치와 거리 정보까지 생성할 수 있는 자율주행 차량 플랫폼을 제안하였으며, 이를 통해 자율주행 차량의 안전성과 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• ETRI Journal
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• 제34권5호
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• pp.713-718
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• 2012

Sensor nodes in ubiquitous sensor networks require autonomous replacement of deteriorated gas sensors with reserved sensors, which has led us to develop an encapsulation technique to avoid poisoning the reserved sensors and an autonomous activation technique to replace a deteriorated sensor with a reserved sensor. Encapsulations of $In_2O_3$ nanoparticles with poly(ethylene-co-vinyl alcohol) (EVOH) or polyvinylidene difluoride (PVDF) as gas barrier layers are reported. The EVOH or PVDF films are used for an encapsulation of $In_2O_3$ as a sensing material and are effective in blocking $In_2O_3$ from contacting formaldehyde (HCHO) gas. The activation process of $In_2O_3$ by removing the EVOH through heating is effective. However, the thermal decomposition of the PVDF affects the property of the $In_2O_3$ in terms of the gas reactivity. The response of the sensor to HCHO gas after removing the EVOH is 26%, which is not significantly different with the response of 28% in a reference sample that was not treated at all. We believe that the selection of gas barrier materials for the encapsulation and activation of $In_2O_3$ should be considered because of the ill effect the byproduct of thermal decomposition has on the sensing materials and other thermal properties of the barrier materials.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.810-816
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• 2007

A security robot system named EGIS-SR is a mobile security robot through one of the new growth engine project in robotic industries. It allows home surveillance through an autonomous mobile platform using onboard cameras and wireless security sensors. EGIS-SR has many sensors to allow autonomous navigation, hierarchical control architecture to handle lots of situations in monitoring home surveillance and mighty networks to achieve unmanned security services. EGIS-SR is tightly coupled with a networked security environment, where the information of the robot is remotely connected with the remote cockpit and patrol man. It achieved an intelligent unmanned security service. The robot is a two-wheeled mobile robot and has casters and suspension to overcome a doorsill. The dynamic motion is verified through $ADAMS^{TM}$ simulation. For the main controller, PXA270 based hardware platform based on linux kernel 2.6 is developed. In the linux platform, data handling for various sensors and the localization algorithm are performed. Also, a local path planning algorithm for object avoidance with ultrasonic sensors and localization using $StarGazer^{TM}$ is developed. Finally, for the automatic charging, a docking algorithm with infrared ray system is implemented.