• 해양환경안전학회지
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• 제25권3호
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• pp.259-268
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• 2019

Even if only two ships are encountered, a collision may occur due to the mistaken judgment of the positional relationship. In other words, if an officer does not know a target ship's intention, there is always a risk of collision. In this paper, the experiments are conducted to investigate how the intention affects the action of collision avoidance in cooperative and non-cooperative situations. In non-cooperative situation, each ship chooses a course that minimizes costs based on the current situation. That is, it always performs a selfish selection. In a cooperative situation, the information is exchanged with a target ship and a course is selected based on this information. Each ship uses the Distributed Stochastic Search Algorithm so that a next-intended course can be selected by a certain probability and determines the course. In the experimental method, four virtual ships are set up to analyze the action of collision avoidance. Then, using the actual AIS data of eight ships in the strait of Dover, I compared and analyzed the action of collision avoidance in cooperative and non-cooperative situations. As a result of the experiment, the ships showed smooth trajectories in the cooperative situation, but the ship in the non-cooperative situation made frequent big changes to avoid a collision. In the case of the experiment using four ships, there was no collision in the cooperative situation regardless of the size of the safety domain, but a collision occurred between the ships when the size of the safety domain increased in cases of non-cooperation. In the case of experiments using eight ships, it was found that there are optimal parameters for collision avoidance. Also, it was possible to grasp the variation of the sailing distance and the costs according to the combination of the parameters, and it was confirmed that the setting of the parameters can have a great influence on collision avoidance among ships.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.1544-1549
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• 2004

A new collision avoidance algorithm is presented for two mobile robots in narrow corridor environments. When two robots meet each other in a narrow corridor, one should yield the way to the other robot. To solve the problem arising in this situation, they exchange their path to get information about crossing-points to check avoidance conditions, which are necessary for choosing the robot to yield. The conditions are summarized as follows. 1) If one robot blocks the path to the closest crossing-point in front of the other robot. 2) If the closest crossing-point of each robot is the same point. 3) Which robot is closer to the closest crossing-point. In this paper, we propose a path planning algorithm for the robot which yield the way. Simulation results are presented to verify the feasibility of the proposed collision avoidance algorithm.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.490-492
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• 2004

This paper presents an obstacle avoidance of a mobile robot by the subgoal generation using infrared sensors. When an obstacle appears on the path which the robot is moving forward the robot has to get information, such as distance between the robot and the obstacle and the shape of the obstacle for avoidance behavior. Our collision avoidance algorithm needs the only distance between the robot and the obstacles. The distances are used for subgoal generation. Simulation results show that a robot can go to the goal, carrying out subgoal generation and avoiding obstacles.

• 전자공학회논문지A
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• 제31A권5호
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• pp.10-17
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• 1994

Two protocols inclouding the receiver collision avoidance function are proposed for high-speed optical fiber LANs with finite users. The basic idea to avoid receiver collision is the grouping of destination nodes by the number of channels and it is accomplished in the architecture with or without one separate control channel. While the protocol with a control channel requires a tunable optical transmitter, a fixed optical transmitter and two fixed optical receiver, the other protocol requires a tunable optical transmitter and one fixed optical receiver. The performance of two receiver collision avoidance protocols is computed and analyzed under various system parameters. The numerical results show that the receiver collision avoidance protocol has better performance for a small load than the protocol without receiver collision avoidance.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.552-556
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• 2016

Obstacle detection is a key feature in the safe driving control of electric wheelchairs. The suggested obstacle detection algorithm was designed to provide obstacle avoidance direction and detect the existence of cliffs. By means of this information, the wheelchair can determine where to steer and whether to stop or go. A 3D depth camera (Microsoft KINECT) is used to scan the 3D point data of the scene, extract information on obstacles, and produce a steering direction for obstacle avoidance. To be specific, ground detection is applied to extract the obstacle candidates from the scanned data and the candidates are projected onto a 2D map. The 2D map provides discretized information of the extracted obstacles to decide on the avoidance direction (left or right) of the wheelchair. As an additional function, cliff detection is developed. By defining the "cliffband," the ratio of the predefined band area and the detected area within the band area, the cliff detection algorithm can decide if a cliff is in front of the wheelchair. Vehicle tests were carried out by applying the algorithm to the electric wheelchair. Additionally, detailed functions of obstacle detection, such as providing avoidance direction and detecting the existence of cliffs, were demonstrated.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.23-29
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• 2001

본 연구에서는 수직 수평면 회피를 분리한 수중운동체의 충돌회피시스템을 구성하였다. 가상지시선(Imaginary Reference Line) 개념을 고안하여 기존의 수직면 충돌회피알고리즘을 수평면에 확장, 적용하였으며 회피각 결정에 장애물의 경사각뿐만 아니라 경사 변화율도 고려하여 보다 원활한 회피가 이루어질 수 있도록 하였다. 제어기의 경우 운동방정식의 비선형성을 고려하고 회피시스템의 강인성을 확보하기 위해 슬라이딩모드 제어를 적용하였다. 수중운동체의 임무 수행중 임의의 3차원 장애물에 대한 회피상황을 가정하고 수치모사를 통해 구성된 충돌회피시스템의 성능을 검증하였다. 또한, 충돌회피알고리즘의 구성 인자인 소나 성능변수들과 보정 계수의 변화에 따른 충돌회피시스템의 성능변화를 살펴보았다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권2호
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• pp.169-177
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• 2019

다수의 선박이 조우하였을 경우, 충돌 피항을 위해 상대 선박의 의도를 파악하는 것은 매우 중요한 문제이다. 또한 다수의 선박의 의도를 동시에 고려하여 충돌 피항 계획을 세우는 것은 항해사에게 큰 부담이 될 수 있다. 이를 위해 분산 알고리즘이 제안 되었다. 분산 알고리즘은 각각의 선박이 다수의 상대 선박과 정보 교환을 통해 안전한 코스를 탐색할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 분산 알고리즘의 하나인 분산 확률 탐색 알고리즘을 선박 충돌 피항에 적용하였다. 분산 확률 탐색 알고리즘에서 선박은 비용 감소가 가장 큰 코스와 기존의 코스를 확률과 제한 조건에 따라 선택한다. 분산 확률 탐색 알고리즘은 확률과 제한 조건에 따라 다섯 가지 종류로 나눠진다. 본 논문에서는 다섯 가지 종류의 분산 확률 탐색 알고리즘을 선박 충돌 피항을 위해 적용하였으며 선박 충돌 피항에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 어떠한 분산 확률 탐색 알고리즘이 충돌 피항에 적합한지를 실험하였다. 실험 결과 다섯 가지 버전의 분산 확률 탐색 알고리즘에서 A와 B방식이 효과적으로 선박 충돌 피항을 수행하였다. 본 알고리즘은 분산 시스템 환경에서 선박 충돌 방지를 위해 적용 가능할거라 기대된다.

• 대한산업공학회지
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• 제28권1호
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• pp.25-35
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• 2002

This paper presents a heuristic algorithm that a mobile robot avoids obstacles using optical flow. Using optical flow, the mobile robot can easily avoid static obstacles without a prior position information as well as moving obstacles with unknown trajectories. The mobile robot in this paper is able to recognize the locations or routes of obstacles, which can be detected by obtaining 2-dimensional optical flow information from a CCD camera. It predicts the possibilities of crash with obstacles based on the comparison between planned routes and the obstacle routes. Then it modifies its driving route if necessary. Driving acceleration and angular velocity of mobile robot are applied as controlling variables of avoidance. The corresponding simulation test is performed to verify the effectiveness of these factors. The results of simulation show that the mobile robot can reach the goal with avoiding obstacles which have variable routes and speed.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.427-433
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• 2022

무인항공기의 충돌 회피 기술은 장애물에 대한 탐지 기술과 충돌 여부 판단 및 회피 기술이 요구된다. 본 논문은 공선상에 존재하는 다중 정적 장애물에 대한 무인항공기의 충돌 회피를 수행하기 위하여, LiDAR를 활용한 장애물 탐지 알고리즘과 최근접점 기반의 충돌 인식 및 회피 알고리즘을 제안한다. 장애물 탐지를 수행하기 위하여 LiDAR의 측정 데이터 중 지면을 제거하는 전처리를 수행하고, K-평균 군집화 알고리즘을 활용하여 전처리된 데이터에서 장애물을 탐지 및 분류한다. 또한, 상대 항법을 통해 탐지한 다중 장애물의 절대 위치를 추정하며, 저주파 통과 필터를 활용하여 추정 위치를 보정한다. 탐지한 다중 정적 장애물과의 충돌 회피를 수행하기 위해 최근접점 기반의 충돌 인식 및 회피 알고리즘을 활용한다. 각 장애물 간의 거리를 활용하여 회피해야 하는 장애물 정보를 갱신하고, 갱신된 장애물 정보를 통해 충돌 인식 및 회피를 수행한다. 마지막으로 Gazebo 시뮬레이션 환경에서의 장애물 위치 추정, 충돌 인식 및 회피 결과 분석을 통해, 충돌 회피가 정상적으로 수행되는 것을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.127-129
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• 2014

AIS를 이용한 선박간의 자동위치인식이 적용되고 있으나 여전히 많은 선박사고로 인해 인명 및 재산 손실 뿐만 아니라 환경오염까지 초래하는 문제가 발생하고 있다. 이에 본 논문에서는 선박사고 중 높은 사고율을 차지하는 선박간의 충돌사고를 줄이고자 AIS에서 제공하는 static 정보, dynamic 정보를 이용하여 선박 충돌 회피 알고리즘과 시뮬레이션 시스템 설계를 제시한다.