컴퓨터가 장착되어 고도의 자동화된, 혹은 지능화된 비행기 조종실(cockpit)과 같이 기계와 그 기계를 운영하는 인간 작업자로 구성되어 있는 인간 기계 시스템에서, 안전하고 효과적인 시스템 수행을 위해 두 구성요소 (기계와 인간)는 상대의 의도와 목적에 대해 충분한 지식과 정보를 공유해야 한다. 기계 인간 상호간의 의도와 목적을 정확히 파악하지 못하거나 서로의 목적이 상충되어 일어나는 항공 사고들이 종종 발생되고 있다. 인간과 기계 상호간의 의도와 목적을 정확히 파악하고 그 목적들의 수행을 체계적으로 관리하는 기술의 연구는 미미하다. 인간과 지능화된 기계 상호간 의도하는 바를 서로가 보다 정확히 인식하고 그 목적의 수행을 체계적으로 파악하는 기술이 요구되고 계속 축적되지 않는 한, 더욱더 복잡해져 가는 인간 기계 시스템의 안전하고 효율적인 운영방안을 내놓을 수 없다. 이를 위해 한 방안으로 본 논문은 상용 비행기의 조종실 운영시 인간 파일럿과 기계 파일럿의 목적 (Goal)과 그 목적을 수행하기 위한 직무 (Function)를 통합 관리하는 아젠다(Agenda)의 관리 (Agenda Management)의 에이젼트 기반 설계 및 그 평가를 다루고 있다.
Wang, Xidong;Pereira, Emiliano;Diaz, Ivan M.;Garcia-Palacios, Jaime H.
Smart Structures and Systems
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제22권1호
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pp.95-103
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2018
Active vibration control via inertial mass actuators has been shown as an effective tool to significantly reduce human-induced vertical vibrations, allowing structures to satisfy vibration serviceability limits. However, a lot of practical obstacles have to be solved before experimental implementations. This has motivated simple control techniques, such as direct velocity feedback control (DVFC), which is implemented in practice by integrating the signal of an accelerometer with a band-pass filter working as a lossy integrator. This work provides practical guidelines for the tuning of DVFC considering the damping performance, inertial mass actuator limitations, such as stroke and force saturation, as well as the stability margins of the closed-loop system. Experimental results on a full scale steel-concrete composite structure (behaves similar to a footbridge) with adjustable span are reported to illustrate the main conclusions of this work.
There have been many researches on the antenna performance degradation with the presence of the human body around the antenna structure to accomodate personal communication service [1][2]. To better understand the human body effects on the antenna resonance, radiation pattern, and input impedance, simulation was carried out with changing of the distance between antenna and lossy material. Effects on the antenna performance by the surrounding materials are also important in the case of the RFID system. It is desirable that the tag antennas for RFID system must reveal isotropic radiation pattern as well as attain the good impedance matching. In this paper, we investigated the antenna resonance and input impedance characteristic when there exist a lossy material sphere near various types of antenna at 900 MHz. In short antenna resonance was mostly affected by lossy material in the case of a rectangular loop antenna, and impedance variation was smallest in the case of a halfwave dipole.
무인항공기의 운항에 필수적인 탐지 회피 시스템은 침입기를 감지하여 위험을 벗어나는 데에 필요한 선회 또는 상승/하강 기동의 범위를 제시하여 준다. 본 연구에서는 탐지 회피 알고리즘으로 NASA에서 개발한 DAIDALUS (detect and avoid alerting logic for unmanned systems)를 활용하였다. DAIDALUS는 회피 기동의 범위만을 보여주기 때문에, 실제로 기동의 정도와 방향, 그리고 회피 후 원래 경로나 임무로 복귀하는 시점은 무인항공기 조종사의 결정 사항이다. 이는 실제로 조종사가 개입하는 실시간 HiTL(human-in-the loop) 시뮬레이션에서는 유용하나, 조종사의 개입 없이 시뮬레이션을 진행해야 하는 배속 시뮬레이션에서는 조종사의 의사결정 모델이 필요하다. 본 연구에서는 DAIDALUS 결과를 바탕으로 기동하는 조종사의 의사결정 모델을 제시하고 이를 RTCA (radio technical commission for aeronautics) MOPS (minimum operational performance standards)에서 제시하는 표준 조우 벡터를 이용하여 검증하였다. 조우 형상에 따라 최대 위험도가 달라지지만, loss of well clear 상황은 발생하지 않았다. 이러한 모델은 무인항공기가 포함된 대규모 교통량에 대한 배속 시뮬레이션에서 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
This paper describes design and tuning of a full-range Adaptive Cruise Control (ACC) with collision avoidance. The control scheme is designed to control the vehicle so that it would feel natural to the human driver and passengers during normal safe driving situations and to avoid rear-end collision in vehicle following situations. In this study, driving situations are determined using a non-dimensional warning index and time-to-collision (TTC). A confusion matrix method based on natural driving data sets was used to tune control parameters in the proposed ACC System. An ECU-Brake Hardware-in-the-loop Simulation (HiLS) was developed and used for an evaluation of ACC System. The ECU-Brake HiLS results for alternative driving situation are compared to manual driving data measured on actual traffic way. The ACC/CA control logic implemented in an ECU was tested using the ECU-Brake HiLS in a real vehicle environment.
The reactionary responses to control human standing dynamics were estimated under the assumption that postural complexity mainly occurs in the mid-sagittal plane. During the experiment, the subject was exposed to continuous horizontal perturbation. The ankle and hip joint rotations of the subject mainly contributed to maintaining standing postural control. The designed mobile platform generated anterior/posterior (AP) motion. Non-predictive random translation was used as input for the system. The mean acceleration generated by the platform was measured as $0.44m/s^2$. The measured data were analyzed in the frequency domain by the coherence function and the frequency response function to estimate its dynamic responses. The significant correlation found between the input and output of the postural control system. The frequency response function revealed prominent resonant peaks within its frequency spectrum and magnitude. Subjects behaved as a non-rigid two link inverted pendulum. The analyzed data are consistent with the outcome hypothesized for this study.
A patient with respiratory disorders such as a sleep apnea is increasing as the obese patient increase on the modern society. Positive Airway Pressure (PAP) devices are used in curing patient with respiratory disorders and turn out to be efficacious for patients of 75%. However, these devices are required for evaluating their performance to improve their performance by the mechanical breathing simulator. Recently, the mechanical breathing simulator was studied by the real time feedback control. However, the mechanical breathing simulator by an open loop control was specially required in order to analyze the effect of flow rate and pressure after operating the breathing auxiliary devices. Therefore the aims of this study were to make the mechanical breathing simulator by a piston motion and a valve function from the characteristic test of valve and motor, and to duplicate the flow rate and pressure profiles of some breathing patterns: normal and three disorder patterns. The mechanical simulator is composed cylinder, valve, ball screw and the motor. Also, the characteristic test of the motor and the valve were accomplished in order to define the relationship between the characteristics of simulator and the breathing profiles. Then, the flow rate and pressure profile of human breathing patterns were duplicated by the control of motor and valve. The result showed that the simulator reasonably duplicated the characteristics of human patterns: normal, obstructive sleep apnea (OSA), mild hypopnea with snore and mouth expiration patterns. However, we need to improve this simulator in detail and to validate this method for other patterns.
Robot manipulator is one of the important features in service robot area. Until now, there has been a lot of research on robot" manipulator that can imitate the functions of a human being by recognizing and grasping objects. In this paper, we present a robot arm based on the object recognition vision system. We have implemented closed-loop control that use the feedback from visual information, and used a sonar sensor to improve the accuracy. We have placed the web-camera on the top of the hand to recognize objects. We also present some vision-based manipulation issues and our system features.
레벨 3단계의 자율주행 차량에서는 차량에서 운전자에게로 제어권을 이양하는 시점이 존재하게 된다. 이 때에 운전자는 전방으로 주의를 돌려 상황에 대한 인지를 해야 한다. 이 시점에서 휴먼 에러가 발생할 수 있으며, 이를 방지하기 위해 적절한 정보를 운전자에게 전달해야 한다. 본 연구에서는 운전자 관점에서의 제어권 전환 시점을 'in-the-middle-of-the-loop'이라 정의하고, 요구 정보를 도출하기 위해 과업 분석과 작업 도메인 분석을 실시하였다. 그 결과, 요구 정보 타입과 그에 따른 인터페이스 고려사항을 도출하였다. 마지막 단계로는, 앞서 도출된 정보 타입 중 시스템 투명도에 대한 정보와 운전자 안내에 대한 정보를 선별하여 정보 별 운전자의 상황 인지, 인지 부하 그리고 반응 시간에 미치는 영향을 탐구하였다. 결론적으로, 상황의 위험도에 따라 시스템 투명도에 대한 정보를 다르게 제공해야 하며, 운전자 안내가 제어권 전환 후 상황 인지를 도와줄 수 있다는 결론을 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 H.264 동영상 표준 부호화 방식의 블록화 현상 제거 및 화질 개선을 위한 적응적 후처리 기법에 대해 제안한다. H.264의 루프 필터는 부호화기 내부에 위치함에 따라 부호화 복잡도를 증가시키곤 블록화 현상을 완벽히 제거하지 못하며, 영상을 과도하게 열화 시킨다. 따라서 본 논문에서는 부호화기의 복잡도를 낮추는 동시에 고화질의 영상을 복원하기 위해 Constraint Least Squares(CLS) 기법과 투영 기법을 결합하였다. 또한 인간의 시각 시스템을 반영하기 위해 가중치 norm CLS 기법을 사용하였으며, 이를 위해 블록 경계와 블록 내부에 위치한 화소들의 위치에 따라 각기 다른 국부 분산과 라플라시안 연산자를 새롭게 정의하였다. 국부 화소들은 높은 상관관계를 갖는다는 특성을 이용하여 투영 기법을 위한 투영 집합을 정의하였다. 끝으로 0.264의 양자화 인덱스(QP)를 완화도 조절을 위해 공통적으로 사용하였다. 실험 결과를 통해 제안된 후처리 기법이 H.264의 루프 필터보다 블록화 현상을 효과적으로 제거하는 동시에 CLS 기법보다 빠르게 수렴함을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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