• Journal of the Korean Geophysical Society
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• v.9 no.2
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• pp.99-103
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• 2006

3D object recognition independent of translation and rotation using an ultrasonic sensor array, invariant moment vectors and SOFM(Self Organizing Feature Map) neural networks is presented. Using invariant moment vectors of the acquired 16×8 pixel data of square, rectangular, cylindric and regular triangular blocks, 3D objects could be classified by SOFM neural networks. Invariant moment vectors are constant independent of translation and rotation. The recognition rates for the training and testing data were 95.91% and 92.13%, respectively.

• Smart Structures and Systems
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• v.1 no.2
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• pp.185-215
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• 2005

Advanced signal processing techniques have been long introduced and widely used in structural health monitoring (SHM) and nondestructive evaluation (NDE). In our research, we applied several signal processing approaches for our embedded ultrasonic structural radar (EUSR) system to obtain improved damage detection results. The EUSR algorithm was developed to detect defects within a large area of a thin-plate specimen using a piezoelectric wafer active sensor (PWAS) array. In the EUSR, the discrete wavelet transform (DWT) was first applied for signal de-noising. Secondly, after constructing the EUSR data, the short-time Fourier transform (STFT) and continuous wavelet transform (CWT) were used for the time-frequency analysis. Then the results were compared thereafter. We eventually chose continuous wavelet transform to filter out from the original signal the component with the excitation signal's frequency. Third, cross correlation method and Hilbert transform were applied to A-scan signals to extract the time of flight (TOF) of the wave packets from the crack. Finally, the Hilbert transform was again applied to the EUSR data to extract the envelopes for final inspection result visualization. The EUSR system was implemented in LabVIEW. Several laboratory experiments have been conducted and have verified that, with the advanced signal processing approaches, the EUSR has enhanced damage detection ability.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2006.06a
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• pp.923-924
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• 2006

In this paper, we propose the sensor fusing method for the obstacle avoidance of guiding robot for the visually impaired In our system, we acquire obstacles distances information using ultrasonic sensors, and its width is acquired by image sensor. We also compute avoidance angle using are distance and width information gained by sensor. After the robot avoid the obstacle by computed angle, the robot returns to its original path using odometry. The robot consists of the SA1110-based controller, sensory part using sonar array and image sensor, and motion part using differential drive for climbing stairs. This system use the embedded linux for OS, and also is developed by the QT/Embedded for GUI.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1788-1789
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• 2011

In order to develop a one-axis gimbaled acoustic source tracker for mobile robots, a pseudo-linear direction of arrival(DOA) estimator is proposed using a linear ultrasonic sensor array. Under the assumption that the sensor measurement errors are negligible, a linear measurement model is derived using the linear prediction relation of the received sinusoidal acoustic signals. Applying the Kalman filtering technique for this model, the linear recursive DOA estimator is designed. For its linear recursive filter structure, it is preferable for real-time implementation on a commercial DSP. Through the experiments, the effectiveness of the suggested method is demonstrated.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2013.05a
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• pp.501-503
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• 2013

This project presents a concept of mobile robots using prototypes, computing proposal oriented to embedded systems implementation. We implement our system using GPS module, Ultrasonic sensor(range sensors), H-bridge dual stepper control, DTMF(Dual-tone Multi-Frequency ) and LCD module. In this paper we construct a mechanical simple mobile robot model, which can measure the distance from obstacle with the aid of sensor and should able to control the speed of motor accordingly. Modules were interfaced with FPGA(Field Programmable Gate Array) controller for hardware implementation.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2006.11a
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• pp.41-45
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• 2006

The fabrication process of fiber placement system of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) requires real time process control and reliable inspection to ensure quality by preventing defects such as delamination and void. Therefore, novel non-contact inspection technique is required during the non-destructive evaluation in a fiber placement system. For the inspection of delamination in CFRP, various methods to receive laser-generated ultrasound were applied by using piezoelectric transducer, air-coupled transducer, wavelet transform and scanning laser ultrasonic technique. Laser-generated ultrasound was received with a conventional piezoelectric sensor in contacting manner. Then signal characteristics due to defects were analyzed to find a factor for detecting defects. Air-coupled transducer was used for reception of laser-generated guided wave using linear slit array in order to generate high frequency guided wave. And line scan technique was used to confirm the capability of on-line application. The high frequency component of laser-generated guided wave received with piezoelectric sensor disappeared after propagating through delamination region. Nevertheless, it was failed to receive high frequency guided wave in using air-coupled transducer. The first peak of the frequency spectrum under 100kHz in the delamination region is higher than in the sound region. By using this feature, the line scanned frequency data were acquired in fully non-contact generation and reception of ultrasound. This method was proved as useful technique for detecting delamination in CFRP.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.34 no.2
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• pp.165-170
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• 2014

Shear horizontal (SH) waves propagate as a type of plate wave in a thin sheet. The dispersion characteristics of SH waves can be used for signal analysis. Therefore, SH-waves are useful for monitoring the structural health of a thin-sheet-structure. An electromagnetic acoustic transducer (EMAT), which is a non-contact ultrasonic transducer, can generate SH-waves easily by varying the shape and array of magnets and coils. Therefore, an EMAT can be applied to an automated ultrasonic testing system for structural health monitoring. When used as a sensor, however, the EMAT has a weakness in that electromagnetic interference (EMI) noise can occur easily in the automated system because of motors and electric devices. Alternatively, a fiber optic sensor works well in the same environment with EMI noise because it uses a light signal instead of an electric signal. In this paper, a fiber Fabry-P$\acute{e}$rot interferometer (FFPI) was proposed as a sensor to receive the SH-waves generated by an EMAT. A simple test was performed to verify the performance of the FFPI sensor. It is thus shown that the FFPI can receive SH-wave signals clearly.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2009.04a
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• pp.15-18
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• 2009

지능형 휠체어 구현에 있어 초음파 센서의 배열은 전동휠체어가 장애물을 감지할 수 있는 능력을 결정한다. 따라서 본 논문에서는 지능형 휠체어의 장애물 감지를 위한 초음파 센서의 효과적인 배열 방법을 제안한다. 초음파 센서 모듈은 총 10개의 4개 세트로 구성되어 있다. 전동 휠체어의 전방, 좌, 우측에는 각각 3개의 센서를 48도씩 중첩되게 겹쳐 하나의 세트로 구성하고, 후방에는 하나의 센서를 구성한다. 지능형 휠체어는 사용자 인터페이스, 장애물 회피 모듈, 모터 제어 모듈, 초음파 센서 모듈로 구성된다. 사용자 인터페이스는 정해진 명령을 하달 받고, 모터 제어 모듈은 하달된 명령과 센서들에 의해 반환된 장애물과의 거리 정보로 모터제어보드에 연결되어 있는 두 개의 좌우 모터들을 조종한다. 센서 모듈은 전동휠체어가 움직이는 동안에 주기적으로 센서들로부터 거리 값을 반환 받아 벽 또는 장애물을 감지하여 장애물의 위치를 사용자 인터페이스를 통해서 알려 주고, 또한 장애물 회피 모듈에 의해 장애물을 우회 하도록 움직인다. 제안된 방법의 센서 배열은 실험을 통해 지능형 휠체어가 임의로 설치된 장애물을 효과적으로 감지하고 보다 정확하게 장애물을 회피 할 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.163-163
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• 2017

모돈은 교배, 임신, 분만, 포유, 이유를 순환적 반복을 요구하는 개체로서 스마트 농장 시스템의 생산성 향상에 있어서 중요한 요소이다. 본 연구에서는 모돈 능력의 극대화 및 최적의 시스템 관리를 위해서 초음파 센서를 활용한 모돈의 지제 이상 징후를 실시간으로 계측할 수 있는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 높이에 따라 상-중-하(30 cm 간격), 위치에 따라 전면부-후면부에 초음파 센서를 설치하고 이를 마이크로 컨트롤러에 연결하여 모돈의 지제 이상 유무 측정이 가능하도록 하였다. 모돈의 체형과 위치를 고려하여 설치된 초음파 센서의 위치 조절이 가능하도록 하였다. 또한 소형 LCD 모듈을 내장하여 실시간 모니터링이 가능하도록 하였으며, 측정된 데이터는 저장장치인 microSD 카드에 저장되도록 하였다. 모돈사의 환경을 고려하여 방밀형 구조로 하우징 마감하였다. 이 모돈 지체 이상 분석 시스템에 사용된 툴은 C언어를 이용하였다. 건강한 모돈을 대상으로 모돈의 지제의 관찰을 위하여 총 12회의 현장 실증실험이 수행되었으며, 현장 실증 시험 중 소요된 시간은 현장의 상황에 따라 다소 상이하였다 (8시간-28일). 높이 상에 위치한 전면부 및 후면부 초음파 센서 모두에서 모돈이 검출이 된 경우 정상 기립으로 간주하였고, 높이 상에 위치한 전면-후면부 초음파 센서 모두에서 모돈이 검출이 되지 않은 경우 정상적으로 누워 있는 걸로 간주하였다. 높이 하에 위치한 전면부 혹은 후면부 초음파 센서 한곳만 모돈이 검출된 경우 비정상적인 기립으로 간주하였다. 취득된 데이터를 분석한 결과 모돈의 정상적 상태 (기립상태, 누운 상태, 앉은 상태)와 그 외의 비정상적 상태로 분류가 가능하다. 또한 측정된 초음파 센서의 진동의 유무 및 파동형태에 따라서 모돈의 상태 예측이 가능하다. 초음파 센서의 진동 파동이 크고 안정된 상태인 경우 정상적인 활동 상태로 판단하였으며, 진동 파동이 작고 안정적인 경우는 수면 상태로 분류하였다. 실시간으로 지속적인 데이터 획득을 위하여 차후 초음파 센서 및 시스템의 보완작업이 필요하다. 이와같은 모돈의 행동 패턴에 따른 취득된 데이터를 분류하여 모돈의 발정에 의한 행동 특성(기립시간) 분석에 따른 발정 적기 발견 및 정량화 기술 개발에 활용이 가능하다.