• 로봇학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.117-124
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• 2006

In this paper, we develope the navigation system for patrol robots in indoor environment. The proposed system consists of PDA map modelling, a localization algorithm based on a global position sensor and an automatic charging station. For the practical use in security system, the PDA is used to build object map on the given indoor map. And the builded map is downloaded to the mobile robot and used in path planning. The global path planning is performed with a localization sensor and the downloaded map. As a main controller, we use PXA270 based hardware platform in which embedded linux 2.6 is developed. Data handling for various sensors and the localization algorithm are performed in the linux platform. Also, we implemented a local path planning algorithm for object avoidance with ultra sonar sensors. Finally, for the automatic charging, we use an infrared ray system and develop a docking algorithm. The navigation system is experimented with the two-wheeled mobile robot using North-Star localization system.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권12호
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• pp.97-104
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• 2008

위치 기반 서비스는 위치 측위 기술을 통해 사용자의 위치를 파악하고 이에 따라 각종 정보나 서비스를 제공하는 서비스이다. 그러나 기존의 실외 측위 시스템은 보다 높은 측위 정확도를 요구하는 실내 환경에 적용하기에 적합하지 않다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 무선 PAN(personal area network) 환경에서 삼각법을 이용한 실내 측위 시스템에 초점을 맞추며 기준점과 단말기 사이의 거리 예측을 위하여 RSS(received signal strength)를 사용한다. 실내 위치 측위 시스템 구축을 위하여 본 논문에서는 위치 측위 정확도를 극대화할 수 있는 최적의 기준점을 선택하는 기법과 선택된 기준점과 단말기 사이의 거리 예측을 위하여 전파 환경 변화에 적응력있는 거리 예측 기법을 제안한다. 시스템 구현을 통하여 위치 정확도 측면에서 제안 기법의 성능을 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.1-8
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• 2016

In this paper, we propose an effective time-of-arrival (TOA)-based localization method with adaptive bias computation in indoor environments. The goal of the localization is to estimate an accurate target's location in wireless localization system. However, in indoor environments, non-line-of-sight (NLOS) errors block the signal propagation between target device and base station. The NLOS errors have significant effects on ranging between two devices for wireless localization. In TOA-based localization, finding the target's location inside the overlapped area in the TOA-circles is difficult. We present an effective localization method using compensated distance with adaptive bias computation. The proposed method is possible for the target's location to estimate an accurate location in the overlapped area using the measured distances with subtracted adaptive bias. Through localization experiments in indoor environments, estimation error is reduced comparing to the conventional localization methods.

• 센서학회지
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• 제19권4호
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• pp.278-284
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• 2010

Indoor localization for pedestrian is the key technology for caring the elderly, the visually impaired and the handicapped in health care districts. It also becomes essential for the emergency responders where the GPS signal is not available. This paper presents newly developed pedestrian localization system using the gyro sensors, the magnetic compass and pressure sensors. Instead of using the accelerometer, the pedestrian gait is estimated from the gyro sensor measurements and the travel distance is estimated based on the gait kinematics. Fusing the gyro information and the magnetic compass information for heading angle estimation is presented with the error covariance analysis. A pressure sensor is used to identify the floor the pedestrian is walking on. A complete ambulatory system is implemented which estimates the pedestrian's 3D position and the heading.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.433-439
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• 2010

This paper proposes a beacon color code scheduling algorithm for the localization of multiple robots in a multi-block workspace. With the developments of intelligent robotics and ubiquitous technology, service robots are applicable for the wide area such as airports and train stations where multiple indoor GPS systems are required for the localization of the mobile robots. Indoor localization schemes using ultrasonic sensors have been widely studied due to its cheap price and high accuracy. However, ultrasonic sensors have some shortages of short transmission range and interferences with other ultrasonic signals. In order to use multiple robots in wide workspace concurrently, it is necessary to resolve the interference problem among the multiple robots in the localization process. This paper proposes an indoor localization system for concurrent multiple robots localization in a wide service area which is divided into multi-block for the reliable sensor operation. The beacon color code scheduling algorithm is developed to avoid the signal interferences and to achieve efficient localization with high accuracy and short sampling time. The performance of the proposed localization system is verified through the simulations and the real experiments.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권2호
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• pp.413-423
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• 2017

본 논문은 실내에서 위치를 측정하기 위해 초음파와 RF 기반의 실내 측위 시스템을 제안한다. 기존의 실내 측위 방안은 시간 동기화, 시스템의 복잡도, 측위의 정확성 등의 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 초음파와 무선주파수(RF)를 이용한 송수신 시스템을 제안한다. 송신시스템은 한 쌍의 초음파 송신기와 RF 송신기로 구성하고, 수신시스템은 복수의 초음파 수신기들과 하나의 RF 수신기로 구성한다. 또한, 제안된 시스템이 가질 수 있는 성능의 한계를 수학적으로 분석하였다. 제안된 시스템은 시뮬레이션뿐만 아니라 아두이노 모듈을 이용하여 실제 시스템을 제작하여 측위 성능을 평가하였다. 실내 공간 $2m{\times}2m{\times}2m$에서 25개 지점의 위치를 측정한 결과, 평균 6.1cm, 표준편차 1.6cm의 성능을 보였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.952-959
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• 2016

This paper proposes a novel indoor positioning system (IPS) that uses a calibrated camera sensor network and dense 3D map information. The proposed IPS information is obtained by generating a bird's-eye image from multiple camera images; thus, our proposed IPS can provide accurate position information when objects (e.g., the mobile robot or pedestrians) are detected from multiple camera views. We evaluate the proposed IPS in a real environment with moving objects in a wireless camera sensor network. The results demonstrate that the proposed IPS can provide accurate position information for moving objects. This can improve the localization performance for mobile robot operation.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.128-136
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• 2013

최근 자율 비행에 대한 관심이 증가하면서 다양한 센서를 통한 자기 위치 인식 연구가 진행되고 있다. 특히 GPS와 같은 자기 위치를 확보할 수 없는 실내 환경의 경우, 다른 방법을 통해 자기 위치를 파악해야 한다. 실내 환경에서 자기 위치 파악에는 여러 가지 방법이 있지만 영상을 통한 위치 인식 기술이 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 마크를 통한 영상 기반의 위치 인식 연구에 대해 설명하고, 실제 비행체에 적용하여 자율 비행하는 방법에 대해 제안한다. 그리고 마크가 없는 실제 환경에서도 위치를 인식할 수 있도록 실시간 3차원 지도 생성을 통한 위치 인식 방법에 대해서도 논의한다.

• 로봇학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.205-216
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• 2016

The localization of the robot is one of the most important factors of navigating mobile robots. The use of featured information of landmarks is one approach to estimate the location of the robot. This approach can be classified into two categories: the natural-landmark-based and artificial-landmark-based approach. Natural landmarks are suitable for any environment, but they may not be sufficient for localization in the less featured or dynamic environment. On the other hand, artificial landmarks may generate shaded areas due to space constraints. In order to improve these disadvantages, this paper presents a novel development of the localization system by using artificial and natural-landmarks-based approach on a topological map. The proposed localization system can recognize far or near landmarks without any distortion by using landmark tracking system based on top-view image transform. The camera is rotated by distance of landmark. The experiment shows a result of performing position recognition without shading section by applying the proposed system with a small number of artificial landmarks in the mobile robot.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1B호
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• pp.162-175
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• 2010

현재, 위치/공간 정보는 다양한 맥락으로 해석 및 적용되어 군사, 교통, 공공안전 등 여러 분야에 광범위하게 사용되고 있으며, 이와 함께 위치측정 기술의 정확도 향상을 위한 기술적 연구도 활발히 진행 중이다. 그 중, 상대적으로 제약조건이 많은 실내 위치측정의 경우 RSS (Received Signal Strength) 기반의 위치측정 기술이 주로 사용된다. 본 논문은 IEEE 802.15.4 네트워크에서 RSS 기반의 실내 위치측정기술의 정확도 향상에 대한 이론적, 실험적 연구를 수행하였다. 이를 위해 CC2430 칩을 이용하여 자체 제작한 노드와 CC2420 기반의 MICAz 노드로 실내 테스트베드를 구성하였고, 또한 위치측정 시스템 및 모니터링 시스템을 구현하여 실험에 사용하였다. 실험에 사용된 위치측정 시스템의 이론적 분석 뿐 아니라, 다양한 조건하에 수행된 실험결과를 바탕으로 실험결과에 영향을 미치는 요소들에 대한 다각적인 분석을 수행하였다. 이를 통하여, 제한된 환경에서 최적의 위치측정 시스템을 구성하기 위한 해결책을 제시한다.