• 로봇학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.350-355
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• 2017

UWB (Ultra Wide Band) refers to a system with a bandwidth of over 500 MHz or a bandwidth of 20% of the center frequency. It is robust against channel fading and has a wide signal bandwidth. Using the IR-UWB based ranging system, it is possible to obtain decimeter-level ranging accuracy. Furthermore, IR-UWB system enables acquisition over glass or cement with high resolution. In recent years, IR-UWB-based ranging chipsets have become cheap and popular, and it has become possible to implement positioning systems of several tens of centimeters. The system can be configured as one-way ranging (OWR) positioning system for fast ranging and TWR (two-way ranging) positioning system for cheap and robust ranging. On the other hand, the ranging based positioning system has a limitation on the number of terminals for localization because it takes time to perform a communication procedure to perform ranging. To overcome this problem, code multiplexing and channel multiplexing are performed. However, errors occur in measurement due to interference between channels and code, multipath, and so on. The measurement filtering is used to reduce the measurement error, but more fundamentally, techniques for removing these measurements should be studied. First, the TWR based positioning was analyzed from a stochastic point of view and the effects of outlier measurements were summarized. The positioning algorithm for analytically identifying and removing single outlier is summarized and extended to three dimensions. Through the simulation, we have verified the algorithm to detect and remove single outliers.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.1272-1280
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• 2013

본 논문에서는 실시간으로 위험한 소리를 인식하고 그 방향을 파악하여 이를 통해 PTZ Camera가 위험한 소리 방향으로 회전하여 해당 지역 영상을 획득하여 전송할 수 있도록 지원하는 소리 감시 시스템을 제안한다. 제안 소리 감시 시스템은 적응 혼합 가우시안 모델(AGMM)을 사용하여 일상적인 배경 소리와는 비정상적인 소리를 전경 소리로 검출하고, AGMM 모델로 미리 학습된 전경 소리들 중의 하나로 분류한다. 분류된 소리가 위험한 소리에 속하는 경우, Dual delay-line 방법에 기반을 둔 음원 방향 추정 기법을 사용하여 그 방향을 파악한다. 최종적으로 방향 정보를 사용하여 PTZ 카메라를 조절하여 그 방향 지역의 해당 영상을 획득하고 전송될 수 있도록 지원한다. 제안하는 소리 감시 시스템은 전경 위험 소리들을 안정적으로 검출하고, 79%의 정확도로 위험소리들을 분류하고, 작은 오차범위 이내 음원 방향 추정 성능을 나타냄을 실험결과를 통해 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제58권8호
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• pp.1605-1614
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• 2009

The technique of simultaneous localization and mapping is the most important research topic in mobile robotics. In the process of building a map in its available memory, the robot memorizes environmental information on the plane of grid or topology. Several approaches about this technique have been presented so far, but most of them use mapping technique as either grid-based map or topology-based map. In this paper we propose a frame of solving the SLAM problem of linking map covering, map building, localizing, path finding and obstacle avoiding in an automatic way. Some algorithms integrating grid and topology map are considered and this make the SLAM performance faster and more stable. The proposed scheme uses an occupancy grid map in representing the environment and then formulate topological information in path finding by A${\ast}$ algorithm. The mapping process is shown and the shortest path is decided on grid based map. Then topological information such as direction, distance is calculated on simulator program then transmitted to robot hardware devices. The localization process and the dynamic obstacle avoidance can be accomplished by topological information on grid map. While mapping and moving, pose of the robot is adjusted for correct localization by implementing additional pixel based image layer and tracking some features. A laser range finer and electronic compass systems are implemented on the mobile robot and DC geared motor wheels are individually controlled by the adaptive PD control method. Simulations and experimental results show its performance and efficiency of the proposed scheme are increased.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권1호
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• pp.55-60
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• 2011

이동로봇의 동시 위치인식 및 지도작성 (Simultaneous Localization And Mapping, SLAM) 에서 가장 기본이 되는 알고리즘은 확장 칼만 필터 SLAM(Extended Kalman Filter SLAM, EKF-SLAM)이다. 하지만 칼만 필터를 사용할 때, 시스템 설계자는 외부 입력에 대한 시스템적 특성과 외부 노이즈의 확률적 모델을 알고 있어야 하나, 실제 환경에서는 이를 정확히 파악할 수 없는 한계가 있다. 이에, 칼만 필터를 불확실성이 심한 실제 환경에 적용할 경우 내부 변수의 변화에 민감하게 반응하거나, 필터의 수학적 일관성이 지켜지지 않거나 또는 부정확한 상태 변수값을 추정하기도 한다. 이에 비해 $H_{\infty}$ 필터는 외부 모델에 대한 상세한 정보가 없을지라도 강인하게 상태를 예측할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 $H_{\infty}$ 필터의 특성이 이용로봇의 SLAM 알고리즘의 성능 향상에 도움이 될 것이라는 아이디어에 착안하여 $H_{\infty}$ 필터에 가번한 SLAM 알고리즘을 제안하고 이를 모의 실험에 적용해 보았다. 이를 통해 불확실성이 큰 환경에서는 제안된 알고리즘이 기존의 EKF-SLAM에 비해 다소 우수한 예측 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제12B권4호
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• pp.387-394
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• 2005

본 논문은 구동경로에 미리 부착된 컬러 오각형 이정표로부터 상대적인 위치를 산출하는 무인자동차의 자기위치 인식에 관한 연구이다. 오각형의 기하학적 특징들이 패턴에 따른 모바일 로봇의 상대적 위치를 설정하는데 사용되었다. 이러한 이정표를 이용한 비젼 기반의 위치 인식은 단순하며 유통성을 가지고 있다. 이 방법은 오각형의 불변 특징량과 컬러를 이용하여 시스템이 패턴의 절대적 위치를 찾을 수 있도록 하는 방법이다. 본 논문의 알고리즘은 부착된 이정표와 저장된 시퀀스사이의 상호대응 관계를 결정하고 이를 이용하여 관찰자의 절대적 위치를 계산하고, 오각형의 5개 꼭지점을 이용하여 상대적인 위치를 결정하게 된다. 구현된 알고리즘은 실험을 통하여 위치오차 5cm를 가지며 처리속도는 0.3초미만이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.345-353
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• 2010

로봇의 대역적 자기 위치 추정에서의 일반적인 해법은 로봇의 자기 위치에서 복수의 가설을 생성하고, 관측된 랜드마크의 특정을 기초로 각 가설을 평가하여 가장 확실한 자기 위치를 구하는 것이다. 기존의 대표적인 방법인 ML이나 MCL은 랜드마크의 특징과 생성된 가설의 모든 조합을 평가하는 방법으로서 충분한 계산 자원에서는 최적의 방법이라 할 수 있다. 그러나, 일반적으로 계산량은 평가할 조합의 수에 비례하므로 다수의 조합이 존재하는 넓은 환경에서는 이러한 방법은 계산량이 아주 많아진다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 확실하고 유망한 조합을 우선적으로 선택 평가하는 것으로, 계산시간을 효율적으로 이용하는 새로운 추정방법을 제안한다. 그 기본이 되는 방법으로는 RANSAC 알고리즘과 RANSAC 알고리즘의 효율화 방법인 Preemption scheme을 이용한다. 제안된 방법은 로봇이 관측할 때마다 계산량을 일정치 이하로 억제할 수가 있고, 또한 검증 실험에서 높은 추정 성능을 확인할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제27권4호
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• pp.207-214
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• 2008

입체음향을 구현하는 방법으로는 다수의 스피커를 사용하는 다채널 음향재생 시스템과 2개의 스피커나 스테레오 헤드폰을 이용하는 2채널 음향재생 바이노럴 시스템이 있다. 그 중에서 공간 및 비용 상의 문제로 인하여 2채널을 이용한 음향재생시스템이 주목을 받고 있다. 일반적으로 2채널로 입체음향을 재생하기 위해서는 소리가 음원으로부터 청자의 두 귀에 이르는 경로를 모델링한 머리전달함수 (HRTF : Head Related Transfer Function)를 이용하지만 혼돈원추 상에서 음상정위의 혼돈을 주게 되므로 입체감을 저하시킨다는 단점이 있다. 본 논문에서는 2채널 입체음향 시스템을 효과적으로 구현하기 위하여 머리전달함수를 개선하는 알고리즘을 제안한다. HRTF 그룹화 및 심리음향을 이용하여 각 방향에 해당하는 주파수 스펙트럼 특성을 부각시키는 방법을 적용하였으며 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘이 정확한 방향감을 생성할 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1916-1917
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• 2011

A development of a new moving obstacle avoidance algorithm using a delay-time Compensation for a network-based autonomous mobile robot is proposed in this paper. The moving obstacle avoidance algorithm is based on a Kalman filter through moving obstacle estimation and a Bezier curve for path generation. And, the network-based mobile robot, that is a unified system composed of distributed environmental sensors, mobile actuators, and controller, is compensated by a network delay compensation algorithm for degradation performance by network delay. The network delay compensation method by a sensor fusion using the Kalman filter is proposed for the localization of the robot to compensate both the delay of readings of an odometry and the delay of reading of environmental sensors. Through some simulation tests, the performance enhancement of the proposed algorithm in the viewpoint of efficient path generation and accurate goal point is shown here.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1989년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.421-425
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• 1989

This paper present a algorithm for determination of the frontal QRS axis. Determination of electrical QRS axis helps In the differential diagnosis of wide QRS tachycardia and of hemiblock and In the localization of an accessory pathway. At first detecting R-point data and S-point data and two data is sumed and this data is determind such as positive or negative. Reference data is calculated by 9-point derivertives that is less affected by noise. Secondly, using data of lead2 calculate a morphology, this value is threshold for executing determination algorithm. This process is main body of this algorithm. As this algorithm have a six pattern of the axis that coded by minnesota ending method, the axis is determined more precisely than any other algorithm using 3 leads and affirm a relation of a axis and hemiblock and tachycardia.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.676-681
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• 2013

For underwater vehicles, the use of sensors such as cameras and laser scanners is limited by the difference in environment compared to robots designed to work on dry land. In underwater environments, if use is made of sound signals, valuable information can be obtained. The most important application is the localization of underwater sound sources. The estimated location of a sound source can be used to control underwater robots or submarines. Thus, the purpose of this research is to estimate the source's direction and location in a noisy underwater environment. The direction of the sound source is obtained using two hydrophones. Furthermore, if we assume that the robot or sound source is moving, the location of the sound source is estimated using more than two estimated directions. The feasibility of the developed algorithm is examined by experiments in a water tank and in the ocean.