• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.650-653
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• 1998

In this paper, when we control Elevation Angle and Azimuth Angle of Antenna, intend to implement sensor system for stabilization control of antenna pedestral system because of wind in land, wave and external disturbances such as rolling, pitching, and yawing. Therefore, this sensor system is consist of Tilt Sensor for measuring absolute angle of roll ing and pitching, Level Rate Sensor, Cross Level Rate Sensor, Azimuth Rate Sensor for controlling short_term azimuth angle and Flux Gate Sensor for measuring long_term azimuth angle.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.546-551
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• 2011

Tilt sensor is required to control the attitude of the biped robot when it walks on an uneven terrain. Vision sensor, which is used for recognizing human or detecting obstacles, can be used as a tilt angle sensor by comparing current image and reference image. However, vision sensor alone has a lot of technological limitations to control biped robot such as low sampling frequency and estimation time delay. In order to verify limitations of vision sensor, experimental setup of an inverted pendulum, which represents pitch motion of the walking or running robot, is used and it is proved that only vision sensor cannot control an inverted pendulum mainly because of the time delay. In this paper, to overcome limitations of vision sensor, Kalman filter for the multi-rate sensor fusion algorithm is applied with low-quality gyro sensor. It solves limitations of the vision sensor as well as eliminates drift of gyro sensor. Through the experiment of an inverted pendulum control, it is found that the tilt estimation performance of fusion sensor is greatly improved enough to control the attitude of an inverted pendulum.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제8권2호
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• pp.14-19
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• 2007

Angle sensors based on the principle of autocollimation, which are usually called autocollimators, can accurately measure small tilt angles of a light-reflecting flat surface. This paper describes a prototype micro-angle sensor that is based on the laser autocollimation technique. The new angle sensor is compact and consists of a laser diode as the light source and a quadrant photodiode as a position-sensing device. Because of its concise design, the microangle sensor facilitates dynamic measurements of the angular error motions of a precision stage without influencing the original dynamic properties of the stage. This is because the sensor only requires a small extra target mirror to be mounted on the stage. The sensitivity of the angle detection is independent of the focal length of the objective lens; therefore, an objective lens with a relatively short focal length is employed to reduce the size of the device. The micro-angle sensor uses a single lens for the both the laser collimation and focusing, which distinguishes it from the conventional laser autocollimation method that has separate collimate and objective lenses. The new micro-angle sensor has dimensions of $15.1\times22.0\times14.0mm$ and its resolution is better than 0.1 arc-second The optical design and performance of this micro-angle sensor were verified by experimental results.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1364-1370
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• 2019

건축물이나 교량, 터널과 같은 구조물의 붕괴를 측정하기 위하여 기울기 센서를 사용하고 있으며 최근에는 사용성이 편리하고 가격이 저렴하여 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System) 센서를 사용한 기울기 센서를 많이 사용하고 있으나 측정 범위가 한정되어 있어 360도 전 방위에 대해 고정밀도를 가지지는 못하고 있다. 이것은 MEMS 센서가 갖는 오프셋과 스케일 오차 때문이다. 본 논문에서는 MEMS 센서가 갖는 기계적 오차를 줄이기 위하여 정밀도가 높은 각도 계산을 위한 알고리즘을 제시하였고 MEMS 센서 모듈과 전송 모듈을 제작하여 교정 전 센서 모듈의 각도 정확도와 교정 후 각도 측정 정확도를 비교하여 교정 알고리즘의 효과를 제시하였으며, 실험 결과 제안 기술을 적용하였을 때 360도 전 방위에 대해 ±0.015도의 정밀도를 가짐을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.39-45
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• 2007

This paper proposes a method of container position measurement using automatic landing system that is estimated by a laser range finder. In the most of container position measurement methods, CCD cameras or laser scanners have been used to get the source data. However those sensors are not only weak for disturbances, for examples, the light, fog, and rain, but also the system cost is high. When the spreader arrives at the goal position, it is still swung by inertia or by wind effect. In this paper, the spreader swung data have been used to find the container position. The laser range finder is equipped in the front side of spreader. It can measure distance and relative position between spreader and container. This laser range finder can be rotated as desired by a motor. And a tilt sensor is equipped on the spreader to measure spreader sway. The relative position information between the spreader and a container using the laser range finder and tilt sensor is estimated through the geometrical analysis.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.116-124
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• 2011

대부분의 구조물 안전성 평가에 있어서 전체적인 거동을 나타내는 인자, 즉 기하학적인 형상 변화를 추정하는 것은 매우 중요하다. 종래에는 현장에서 교량의 처짐을 손쉽게 측정할 수 있는 적절한 수단과 방법의 부재로 말미암아, 처짐의 측정이 제한된 측정점에 국한되었고, 또한 변위계를 설치한 개소에 한정되었다. 따라서, 본 연구에서는 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기반의 무선 경사센서모듈(Wireless Tiltmeter)을 통해 건설구조물의 처짐을 추정하는 방법을 개발하고, 기존의 변위 측정 자기 센서(Linear Variable Differential Transformer: LVDT)를 이용해 측정하는 기술 대신, 유비쿼터스 개념의 무선 경사 센서 모듈의 경사 변화에 따른 저항의 변화를 전압의 형식으로 출력하고, 교정계수를 이용하여 실제 처짐각 및 처짐으로 환산하여 최대 처짐을 구하도록 개발된 유비쿼터스 기반의 처짐 추정방법을 검증하기 위하여 실내 실험을 수행하였고, 그 결과, 측정점에 상관없이 균일한 측정이 가능하고, 기존의 방법과 거의 일치하는 값을 나타내는 것으로 확인되었다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권8호
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• pp.1585-1592
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• 2018

휠체어에 대한 균형을 맞추지 못하는 체중 배분으로 인해 기존의 휠체어 시스템은 휠체어가 언덕으로 올라갈 때 뒤집히거나 떨어질 위험에 직면합니다. 이 논문에서는 휠체어를 타는 동안보다 안전하기 위해 통합 된 자이로 센서와 틸트 센서를 사용하여 균형을 제어하는 실시간 새 솔루션을 제안했습니다. 휠체어의 전형적인 특성은 발을 움직이는 데 어려움을 겪는 특수 사용자를위한 것이기 때문에 휠체어 시스템의 균형을 유지하는 것이 중요하고 도움이되었습니다. 우리의 방법에서는 경사 센서의 정보를 이용하여 시트 각을 계산한다. 그러나 휠체어가 움직이는 관성의 법칙으로 인해 틸트 센서의 출력 값에 편차가 있습니다. 따라서 자이로 센서의 출력 인 가속도를 이용하여 각도 값을 최적화해야합니다. Gyro 센서와 Tilt 센서의 조합을 사용하여 이점을 얻었습니다. 또한 전체 시스템의 소비 문제도 해결했습니다. ZigBee 센서 모듈을 사용하여 다양한 실험을 통해 밸런싱 시스템의 전력 소비가 크게 줄어 들었습니다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.544-546
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• 2004

This paper designs and evaluates a complementary filter for fusion of inertial sensor signals. Specifically, the designed filter is applied to inverted pendulum control where the pendulum's angle information is obtained from low-cost tilt and gyroscope sensors instead of an optical encoder. The complementary filter under consideration is a conventional one which consists of low- and high-pass filters. However, to improve the performance of the filter on the gyroscope, we use an integrator in the filter's outer loop. Frequency responses are obtained with both tilt and gyroscope sensors. Based on the frequency response results, we determine appropriate parameter values for the filter. The performance of the designed complementary filter is evaluated by applying the filter to inverted pendulum control. Experiments show that the performance of the designed filter is comparable to that of an optical encoder and low-cost inertial sensors can be used for inverted pendulum control with the heir of sensor fusion.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.14-21
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• 2004

본 논문에서는 평지, 오르막 및 내리막에서 야간 운전할 때에 생기는 눈부심에 대해 헤드라이트를 자동 조절하여 운전자가 안전하게 운전을 할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 먼저 광센서를 이용해 전방에 차량이 접근하는지의 유무를 판단하고 기울기센서로써 차량의 기울어진 정도를 계속적으로 판단하도록 하였다. 이러한 정보를 이용하여 헤드라이트를 조절하는 서보모터를 제어함으로써 현 운행환경조건에 맞도록 조절할 수 있도록 하였다. 본 논문에서 제안한 헤드라이트 자동조절시스템은 평지 및 경사로에서 실제로 측정한 조도량에 대한 데이터를 바탕으로 하여 제작되었고, 테스트 모델에 의해 얻은 실험결과를 통해 환경과 조건에 따라 제대로 작동하고 효과가 있음을 확인하였고, 따라서 본 알고리즘의 유효성을 증명하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권2호
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• pp.179-185
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• 2015

가속도계의 신호는 운동체의 가속도와 다르며, 운동체의 자세가 변화하는 경우 가속도계 단독으로 센서가속도를 계측할 수 없다. 본 논문에서는 3 축 가속도계와 3 축 자이로스코프로 구성된 6 축관성센서 신호를 바탕으로 운동체의 자세가 지속적으로 변화하는 가운데 가속도를 정확히 추정할 수 있는 칼만필터를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 센서의 자세뿐 아니라 센서가속도가 상태벡터의 일부로 설정되어 있는 새로운 구조의 칼만필터로써, 센서 가속도를 명시적으로 정확히 구할 수 있다. 제안된 필터는 다양한 조건하에서 광학모션캡쳐시스템을 이용하여 그 정확성이 검증되었는데, 최신 Xsens MTw 센서와 동등수준의 성능이었다. 제안된 알고리즘은 6 축 관성센서를 바탕으로 운동체의 가속도 추정이 필요한 다양한 모션센서 응용분야에 적용될 수 있다.