• 제목/요약/키워드: Distance sensor

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유클리디언 거리 기반의 단계적 소거 방법을 통한 화학센서 어레이 성능 최적화 (A Step-wise Elimination Method Based on Euclidean Distance for Performance Optimization Regarding to Chemical Sensor Array)

  • 임해진;최장식;전진영;변형기
    • 센서학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.258-263
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    • 2015
  • In order to prevent drink-driving by detecting concentration of alcohol from driver's exhale breath, twenty chemical sensors fabricated. The one of purposes for sensor array which consists of those sensors is to discriminate between target gas(alcohol) and interference gases($CH_3CH_2OH$, CO, NOx, Toluene, and Xylene). Wilks's lambda was presented to achieve above purpose and optimal sensors were selected using the method. In this paper, step-wise sensor elimination based on Euclidean distance was investigated for selecting optimal sensors and compared with a result of Wilks's lambda method. The selectivity and sensitivity of sensor array were used for comparing performance of sensor array as a result of two methods. The data acquired from selected sensor were analyzed by pattern analysis methods, principal component analysis and Sammon's mapping to analyze cluster tendency in the low space (2D). The sensor array by stepwise sensor elimination method had a better sensitivity and selectivity compared to a result of Wilks's lambda method.

빔 확산각 최소화를 통한 장거리 측정용 ToF 레이저 거리센서 광학계 설계 연구 (A Study of the Optical System of a Time-of-flight Laser Distance Sensor for a Long Distance with Minimized Divergence Beam Angle)

  • 이현화;서재영;정미숙
    • 한국광학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.79-85
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    • 2021
  • 본 논문에서는 빔 확산각 최소화를 통해 장거리에서 측정이 가능하도록 한 ToF 레이저 거리센서 광학계 설계에 대한 연구를 진행하였다. 거리센서는 장거리 측정 시 거리가 멀어질수록 레이저 빔의 확산각으로 인해 물체 표면에 도달하는 빔의 광량이 급격히 저하되며, 이로 인해 센서에 수신되는 광량도 감소되어 측정이 되지 않거나 측정 오차가 발생하게 된다. 일반적으로 빔 확산각을 최소화하는 광학계로 실린더 렌즈가 사용된다. 그러나 실린더 렌즈를 이용한 광학계는 광학계 크기가 커지는 문제뿐만 아니라 조립 공차의 어려움으로 인해 성능이 저하된다는 문제점이 있어 최근 비구면 렌즈를 사용하는 추세가 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 실린더 렌즈를 이용한 광학계와 비구면 렌즈를 이용한 광학계의 광효율과 조립공차를 비교 분석하고자 한다.

센서 융합을 통한 물체 거리 측정 및 인식 시스템 (Object detection and distance measurement system with sensor fusion)

  • 이태민;김정환;임준홍
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.232-237
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    • 2020
  • 본 논문에서는 자율주행 자동차에 물체를 인식하고 거리를 측정하는데 효율적인 센서 융합을 제안한다. 자율주행 자동차에 사용되는 대표적인 센서는 레이더, 라이다, 카메라이다. 이 중 라이다 센서는 차량 주변의 맵을 만드는 역할을 한다. 하지만 날씨 조건에 성능이 하락하고 센서의 가격이 매우 비싸다는 단점 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하고자 비교적 저렴하고 눈, 비, 안개에 지장 없는 레이더 센서로 거리를 측정하며 차량 주변을 관찰한다. 물체 인식률이 뛰어난 카메라 센서를 융합하여 물체 인식 및 거리를 측정한다. 융합된 영상은 IP서버를 통해 실시간으로 스마트폰에 전송되어 현재 차량의 상황을 내부, 외부에서 판단하는 자율주행 보조 시스템에 사용될 수 있다.

키넥트 센서를 이용한 고령자 대상의 선자세 균형능력 평가 (Evaluation of Balance Ability of the Elderly Using Kinect Sensor)

  • 양승태;강동원;서정우;김대혁;김태호;최진승;탁계래
    • 전기학회논문지
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    • 제66권2호
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    • pp.439-446
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    • 2017
  • Portable low-cost Kinect sensor was used to analyze standing balance ability of the elderly. Eighty subjects who can walk alone and have a normal cognitive level participated in this experiment. Based on Berg Balance scale (BBS) test with 52 points, subjects were divided into Healthy older (HO: 46 persons, BBS: $53.80{\pm}1.19$) and Impaired older (IO: 34 persons, BBS: $49.06{\pm}2.03$) group. Each subject performed 30 seconds four different standing balance tests (EO: Eyes Open, EC: Eyes Close, EOf: Eyes Open on foam, ECf: Eyes Close on foam). Five variables (Mean distance, Range of distance, Root mean square, Mean velocity, 95% ellipse area) were calculated from the hip joint center movement of Kinect sensor. Results showed that there were significant differences between groups for four different standing tests. Calculated variables from kinect sensor showed significant correlation with BBS score. Especially, mediolateral mean distance, mediolateral root mean square, mediolateral range of distance and 95% ellipse area showed discriminative ability for all tests. Mean values of variables of IO were higher than those of HO, which means the decreased balance ability in IO compared with HO. Therefore, it was possible to estimate simple balance assessment of the elderly using portable low-cost Kinect sensor.

몰드 변압기의 절연 진단을 위한 로고우스키형 부분방전 센서의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Rogowski-type Partial Discharge Sensor for Insulation Diagnosis of Cast-Resin Transformers)

  • 이경렬;김성욱;길경석
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권6호
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    • pp.594-602
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    • 2022
  • Cast-resin transformers are widely installed in various electrical power systems because of their low operating cost and low influence on external environmental factors. However, when they have an internal defect during the manufacturing process or operation, a partial discharge (PD) occurs, and eventually destroys the insulation. In this paper, a Rogowski-type PD sensor was studied to replace commercial PD sensors used for the insulation diagnosis of power apparatus. The proposed PD sensor was manufactured with four different types of PCB-based winding structures, and it was analyzed in terms of the detection characteristics for standard calibration pulses and the changes of the output voltage according to the distance. The output increased linearly in accordance with the applied discharge amount. It was confirmed that the hexagon structure sensor had the highest sensitivity, because the winding cross-sectional area of the sensor was larger than others. In addition, as the distance from the defect increased, the output voltage of the sensors decreased by 7.32% on average. It was also confirmed that the attenuation rate according to the distance decreased as the input discharge amount increased. For the application of this new type sensor, PD electrode system was designed to simulate the void defect. Waveforms and PRPD patterns measured by the proposed PD sensors at DIV and 120% of DIV were the same as the results measured by MPD 600 based on IEC 60270. The proposed PD sensors can be installed on the inner wall of the transformer tank by coating its surfaces with a non-conductive material; therefore, it is possible to detect internal defects more effectively at a closer distance from the defect than the conventional sensors.

이동 센서 환경에서 노드 이동 거리에 따른 성능 변화 연구 (Performace Analysis on Nodes' Moving distances in Mobile Sensor Field)

  • 박세영;윤대열
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.505-507
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    • 2021
  • WSN (Wireless Sensor Network)에서 무선 데이터 전송 환경은 시스템 성능에 중요한 역할을 한다. 제안 이동 모델에서 이동 거리는 통신 성능에 많은 영향을 준다. 송수신 거리(d), 경로 손실(Path Loss), 수신 감도(Sensitivity), 비트 오류율(Bit Error Rate, BER), 신호 대 잡음 비율(SNR, Signal to Noise Ratio) 등은 무선 통신 시스템 설계할 때 고려사항들이다. 특히 MANET은 외부 기간망의 도움 없이 독립적으로 무선 단말끼리 만 서로 통신하며 이동하는 망의 형태이다. 본 논문은 WSN에서의 최적화된 전력사용 방안으로 이동 노드들의 이동 거리가 시스템 전체 에너지 효율에 미치는 영향에 관한 연구이다. 센서 노드들의 이동 가능 거리를 통신 가능 범위 안으로 제안함으로써 전체 네트워크의 수명을 연장하는 것을 본 연구의 목적으로 한다.

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MCRO-ECP: Mutation Chemical Reaction Optimization based Energy Efficient Clustering Protocol for Wireless Sensor Networks

  • Daniel, Ravuri;Rao, Kuda Nageswara
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권7호
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    • pp.3494-3510
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    • 2019
  • Wireless sensor networks encounter energy saving as a major issue as the sensor nodes having no rechargeable batteries and also the resources are limited. Clustering of sensors play a pivotal role in energy saving of the deployed sensor nodes. However, in the cluster based wireless sensor network, the cluster heads tend to consume more energy for additional functions such as reception of data, aggregation and transmission of the received data to the base station. So, careful selection of cluster head and formation of cluster plays vital role in energy conservation and enhancement of lifetime of the wireless sensor networks. This study proposes a new mutation chemical reaction optimization (MCRO) which is an algorithm based energy efficient clustering protocol termed as MCRO-ECP, for wireless sensor networks. The proposed protocol is extensively developed with effective methods such as potential energy function and molecular structure encoding for cluster head selection and cluster formation. While developing potential functions for energy conservation, the following parameters are taken into account: neighbor node distance, base station distance, ratio of energy, intra-cluster distance, and CH node degree to make the MCRO-ECP protocol to be potential energy conserver. The proposed protocol is studied extensively and tested elaborately on NS2.35 Simulator under various senarios like varying the number of sensor nodes and CHs. A comparative study between the simulation results derived from the proposed MCRO-ECP protocol and the results of the already existing protocol, shows that MCRO-ECP protocol produces significantly better results in energy conservation, increase network life time, packets received by the BS and the convergence rate.

가속도 센서를 이용한 무선 센서 네트워크하에서의 위치 인식 알고리즘 (Localization Algorithm in Wireless Sensor Networks using the Acceleration sensor)

  • 홍성화;정석용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1294-1300
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    • 2010
  • 노드들 모두가 움직이는 환경에서 센서 노드는 통신반경 안의 앵커 노드 위치정보를 수신 받아 자신이 이동한 거리와 방향만큼 수신한 앵커 노드 위치정보를 수정하여 자신의 메모리에 저장하고, 3개 이상이 되면 삼변 측량에 의해 localization을 수행하여 자신의 위치를 결정한다. 일정한 거리를 유지하고 노드들이 같은 방향으로 움직이는 환경에서는 센서 노드가 1홉 범위에서 절대좌표를 가진 앵커 노드를 3개 이상 만날 확률이 적다. 만약 센서 노드가 3개 이상의 비콘 정보로 자신의 위치를 추정하였다고 하여도 시간이 경과하면서 가속도기와 디지털 나침반의 각 ${\theta}$ 오차가 지속적으로 적용되어 오차범위는 커지고 추정된 위치도 신뢰받지 못한다. Dead reckoning 기술은 GPS가 동작하지 않는 곳에서 보조적인 위치 추적 항법 기술로 사용되고 있는데 가속도 센서와 디지털 나침반으로 노드가 움직인 거리와 방향을 알면 자신의 위치를 추정할 수 있다. 위치 인식 알고리즘은 Dead reckoning 을 이용한 위치인식 기법으로 모든 노드가 전방향성 안테나를 장착하고, 가속도기와 디지털 나침반으로 자신이 이동한 거리와 이동 방향을 알 수 있다고 가정한다. Matlab을 이용하여 시뮬레이션한 결과 다른 기법(MCL,DV-distance)들 보다 우수함을 증명하였다.

A Study on Fall Prevention System in Patient Bed

  • Cho, Youngseok
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.101-106
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    • 2019
  • In this paper, we investigate the patient fall prevention system to prevent the patient from falling out of the bed unintentionally on the bed of the bed. Patients stay in bed for many hours of hospitalization. During the hospitalization period, patients have low controllability of the body, as compared with normal persons, and fall due to intentional movements, resulting in a fall of the patient, can be a fatal threat to the patient. Therefore, an efficient fall prevention system is required. In this paper, the distance map to the patient is generated by the distance measuring sensor on the bed of the patient, and the risk is determined by estimating the position of the patient based on the distance map. As a result, when the distance map of the dangerous area is 150 mm or more, it is determined to be dangerous, and good results are obtained.

곡면배열 센서의 저소음화를 위한 지지구조 설계 구조 (Low Noise Characteristics of the Comformal Sensor Array's Support Structure)

  • 이종길;이상원;서희선
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.340-341
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    • 2010
  • Noise reduction is an important factor to design low noise sensor array. In this paper three layers of the de-coupler in the conformal sensor array were used to investigate noise reduction. Conformal sensor array is positioned in the layers and the distance from the layer is 0.25cm~1.5cm. Transfer function in the frequency density function is investigated according to the three different positions. When increasing the embedded distance the flow noise decreased in the region of the kx>10.

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