• 센서학회지
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• 제28권5호
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• pp.294-298
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• 2019

Pulsed laser-based optical sensor monitoring systems for real time microplastic particle counting are proposed and developed in this study. To develop our real time monitoring system, we used a 450 nm pulsed laser and a photomultiplier with very high quantum efficiency. First, we demonstrated that the microplastic particle counting system could detect standard micro bead samples of 100, 250, and $500{\mu}m$ in river water. We then performed research concerning pulsed laser-based optical spectral sensor systems for real time microplastic monitoring. Additionally, we demonstrated that the real time microplastic remote monitoring system using LoRa communications could detect microplastic in the tap water resource protection area.

• 센서학회지
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• 제22권1호
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• pp.49-53
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• 2013

In this paper, we proposed a laser-based non-contact temperature measuring method for high speed rotating polycarbonate (PC) disk using transparency change of thermocolor. The thermocolor has abilities to change color and transparency due to a change in temperature. The thermocolor is applied on one side of polyvinylidene fluoride (PVDF) membrane. The thermocolor applied membrane is attached to inside of reaction chamber in disk. An optical system consisted of a laser beam radiator and a laser photometer is installed. Laser is irradiated at the bottom side of disk and the transmitted laser beam is detected by the laser photometer at the opposite side of disk. During the disk is rotating, laser is irradiated and detected simultaneously. The laser photometer senses the transmitted laser power and generates voltage as output. The temperature of disk can be detected during the disk is rotating up to 3000 RPM.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.215-225
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• 2020

Light detection and ranging (LiDAR) sensors detect the distance of the surrounding environment and objects. Conventional LiDAR sensors require a certain amount of a power because they detect objects by transmitting lasers at a regular interval depending on a constant resolution. The constant power consumption from operating multiple LiDAR sensors is detrimental to autonomous and electric vehicles using battery power. In this paper, we propose two algorithms that improve the inefficient power consumption during the constant operation of LiDAR sensors. LiDAR sensors with algorithms efficiently reduce the power consumption in two ways: (a) controlling the resolution to vary the laser transmission period (T_P) of a laser diode (LD) depending on the vehicle's speed and (b) reducing the static power consumption using a sleep mode depending on the surrounding environment. A proposed LiDAR sensor with a resolution control algorithm reduces the power consumption of the LD by 6.92% to 32.43% depending on the vehicle's speed, compared to the maximum number of laser transmissions (N_x·max). The sleep mode with a surrounding environment-sensing algorithm reduces the power consumption by 61.09%. The proposed LiDAR sensor has a risk factor for 4-cycles that does not detect objects in the sleep mode, but we consider it to be negligible because it immediately switches to an active mode when a change in surrounding conditions occurs. The proposed LiDAR sensor was tested on a commercial processor chip with the algorithm controlling the resolution according to the vehicle's speed and the surrounding environment.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.313-320
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• 2018

자동차의 자율주행 기술이 확대되면서 '눈'의 역할을 하는 센서가 점차 중요시되고 있다. 최근 차량에 장착되는 라이다 센서는 채널이 많을수록 피사체에 반사된 신호 또한 풍부해짐에 따라 장애물, 지형, 차량 등 주변 환경 탐색의 정확도가 높아진다. 하지만, 라이다 센서는 채널 증가에 따른 열배 이상 가격의 차이가 있으며, 이러한 가격적인 문제로 보급형 차량보다는 고가의 차량에만 부분적으로 사용되고 있다. 본 연구는 저 가격의 16 채널의 라이다를 복수개로 구성하여 동시에 신호를 수집 처리하여 하나의 입체공간으로 융합하고 이를 나타낼 수 있게 함으로써 64 채널의 라이더와 같은 효과를 나타낼 수 있게 하였다. 이를 통해서 차량 심미성의 개선과 함께 보급화를 위한 기반을 제공할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.439-447
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• 2019

본 연구에서는 산사태 축소 모형 장치에 레이저 센서와 진동 센서를 설치하여 강우에 의한 사면 붕괴 시 토사의 미세 변위를 조기에 감지하여 붕괴 위험이 높은 사면에 대한 적절한 대책 마련과 사면 붕괴로 인한 피해를 최소화하기 위한 산사태 발생 시점을 예측하고자 실험을 실시하였다. 또한, 산사태 축소모형 실험을 통해 강우에 의한 토층의 거동 특성 및 간극수압과 수분과 같은 함수비 변화 특성을 분석하였다. 화강암의 풍화토로 인공사면을 조성한 다음 강우 조건을 200mm/hr와 400mm/hr로 달리하여 이에 따른 함수비(수압, 수분) 변화를 측정하고 지표 변위를 분석하기 위해 레이저 센서와 진동 센서를 적용하였으며, 영상분석을 위해 비디오 촬영을 하여 변위 발생시간을 상호 비교 분석하였다. 실험 결과 수분함량은 강우강도가 클수록 한계값 도달시간이 짧게 소요되는 것으로 나타났으며, 간극수압은 강우강도가 클수록 간극수압의 증가 시간이 짧은 것으로 나타났다. 산사태 모형실험은 현장 조건을 충분히 반영하지는 못하지만 진동 센서를 이용한 변위 발생 인지 시간을 측정한 결과 붕괴시점이 레이저 센서를 이용한 방법보다 보다 빠른 것으로 나타났다. 산사태 발생 시 센서를 이용한 지반변위 측정은 지속적인 연구를 수행할 경우 사면붕괴 예측 및 피해 저감 그리고 계측산업 활성화의 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 전기학회논문지P
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• 제62권2호
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• pp.57-64
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• 2013

Many accidents are being occurred due to many missteps, etc. at the railway platform. Recently in Korea, efforts to prevent casualties fundamentally are being made by installing and operating the PSD(Platform Screen Door) with underground station building as its center to prevent these casualties of passengers. Although this PSD can solve the problem of public casualties at platform fundamentally, it is impossible to install it at whole station buildings since its installation cost is high, and in case of the ground station building of general railway whose operation speed is higher, installation of PSD is impossible due to the characteristics of railway system. This paper proposes the novel safety equipment using Laser radar sensors for the prevention against casualties of passengers at station buildings where the PSDs are not installed like this. The safety equipment using Laser radar sensors is the safety equipment making an approaching train stopped if the falling object is a person by detecting the obstacle at platform through, and it has the merit possible to apply it to station buildings not only in the underground section but also in the ground section since it may detect accurately under ambient environmental elements such as the snow, rain and yellow dust, etc. also. We developed the prototype of the safety equipment to reduce public casualties at platform by using Laser radar sensors and carried out its performance test, and the result is presented in this paper.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권12호
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• pp.133-142
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• 1999

We introduce the algorithms of 2-D and 3-D position estimation using 2-D vision sensors. The sensors used in this research issue red laser slit light to the body. So, it is very convenient to obtain the coordinates of corner point or edge in sensor coordinate. Since the measured points are normally not fixed in the body coordinate, the additional conditions, that corner lines or edges are straight and fixed in the body coordinate, are used to find out the position and orientation of the body. In the case of 2-D motional body, we can find the solution analytically. But in the case of 3-D motional body, linearization technique and least mean squares method are used because of hard nonlinearity.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.296-300
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• 1996

This paper presents 3D position estimation algorithm with the images of 2D vision sensors which issues Red Laser Slit light and recieves the line images. Since the sensor usually measures 2D position of corner(or edge) of a body and the measured point is not fixed in the body, the additional information of the corner(or edge) is used. That is, corner(or edge) line is straight and fixed in the body. For the body which moves in a plane, the Transformation matrix between the body coordinate and the reference coordinate is analytically found. For the 3D motion body, linearization technique and least mean squares method are used.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권10호
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• pp.1730-1741
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• 1997

In this paper, we developed a surface profile measuring system and a profile measuring software for EGL conductor roll. For the profilemeter, we designed a linear guided control system with Laser displacement sensors and developed a 3-dimensional software. Additionally, the AC motor and AC motor driver were used to control the precise position of linear guide system. The measuring principle of the Laser sensor is optical triangulation method. Also, two Laser sensors were used to remove the disturbance and vibration effects of the linear guide system.

• 스마트미디어저널
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• 제13권3호
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• pp.18-26
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• 2024

노면 모니터링은 노면의 함몰 정도 및 크랙 감지와 같은 위험 요소 관리를 통해 도로 환경의 안전성을 유지하는 필수적인 과정이다. 고성능 2D 레이저 센서를 탑재한 자율주행 기반 UGV를 활용한 정밀 측정이 가능하지만, 고성능 센서의 에너지 소모량 증가로 인해 배터리 용량에 대한 한계가 있다. 본 논문에서는 UGV에서 효율적인 노면 모니터링을 위한 퓨전 센서 시스템을 제안한다. 제안된 퓨전 센서 시스템은 카메라를 통한 칼라 정보와 선레이저 센서를 통한 깊이 정보를 결합하여 노면 모니터링의 정밀한 변위 탐지를 가능하게 한다. 또한 카메라 센서를 이용해 모니터링 대상의 탐지 여부에 따라 선레이저 센서 스캔 주파수를 동적으로 제어하는 동적 샘플링 알고리즘을 적용함으로써 불필요한 에너지 소모를 절감한다. 제안된 퓨전 센서 시스템에서의 평균 소비전력 모델을 제시하고 다양한 미션 환경의 크랙 분포 및 센서 특성을 고려하여 에너지 효율성을 분석한다. 성능 분석 결과, 선레이저 센서의 Active 상태 소비 전력이 Saving 상태의 2배이고, λ=10, µ=10인 환경에서 고정 샘플링 기법에 비해 전력 소비 효율이 13.3% 향상됨을 확인하였다.