• 로봇학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.39-47
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• 2014

Odometry using wheel encoders is one of the fundamental techniques for the pose estimation of wheeled mobile robots. However, odometry has a drawback that the position errors are accumulated when the travel distance increases. Therefore, position errors are required to be reduced using appropriate calibration schemes. The UMBmark method is the one of the widely used calibration schemes for two wheel differential drive robots. In UMBmark method, it is assumed that odometry error sources are independent. However, there is coupled effect of odometry error sources. In this paper, a new calibration scheme by considering the coupled effect of error sources is proposed. We also propose the test track design for the proposed calibration scheme. The numerical simulation and experimental results show that the odometry accuracy can be improved by the proposed calibration scheme.

• ETRI Journal
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• 제37권6호
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• pp.1154-1164
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• 2015

This paper proposes a fully sensorless driver for a permanent magnet synchronous motor (PMSM) integrated with a digital motor controller and an analog pre-driver, including sensing circuits and estimators. In the motor controller, a position estimator estimates the back electromotive force and rotor position using a sliding-mode observer. In the pre-driver, drivers for the power devices are designed with a level shifter and isolation technique. In addition, a current sensing circuit measures a three-phase current. All of these circuits are integrated in a single chip such that the driver achieves control of the speed with high accuracy. Using an IC fabricated using a $0.18{\mu}m$ BCDMOS process, the performance was verified experimentally. The driver showed stable operation in spite of the variation in speed and load, a similar efficiency near 1% compared to a commercial driver, a low speed error of about 0.1%, and therefore good performance for the PMSM drive.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.85-91
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• 2013

실내에서의 위치기반 서비스 및 상황인식 서비스를 위해서는 실내에서의 정밀한 위치인식 기술이 필수적이다. 신호원과 여러 개의 신호 수신기와의 거리 차이를 이용하여 신호원의 상대위치를 추정하는 TDOA(Time Difference of Arrival) 기술이 사용되고 있는데, 거리 차이 측정의 오차에 따른 위치 추정 오차가 발생하므로 이를 최소화하기 위한 연구가 많이 진행되어 왔다. 본 논문에서는 신호원과의 거리 차이값을 이용하여 계산된 여러 근중에서 실제의 근을 선별하고 이를 평균내어 신호원의 위치를 추정하는 알고리즘이 제안되었으며, 기존의 방법에 비해 오차가 개선되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.967-972
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• 2012

영구자석 동기전동기은 높은 효율성과 우수한 토크 발생 및 벡터 제어 성능이 뛰어나 많은 산업 현장을 포함하여 광범위하게 활용되어 지고 있다. 정밀한 제어를 위해서는 회전자의 속도 및 위치 정보를 필요로 하지만 속도 센서를 사용하면 안정성 및 환경의 영향에 신뢰도가 감소하는 단점이 있다. 센서리스 속도 제어 방식에서 측정된 값은 노이즈를 포함하게 되며 이는 정밀한 속도 제어에서 성능을 저해하는 방식으로 나타난다. 본 논문에서는 영구자석 동기전동기의 센서리스 속도 제어를 하기 위해 고정자 전류 및 속도와 회전자 위치를 무향 칼만 필터를 이용하여 추정하였으며 시뮬레이션을 통해 기존의 방식인 확장 칼만 필터와 상호 비교하였다. 제안된 모델의 타당성을 입증하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며 동일한 모델을 통한 실험에서 속도 오차 정확성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.1053-1056
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• 2009

본 논문에서는 실내외 환경에서 상호 정보를 바탕으로 대상의 위치를 추적할 수 있는 영역축소 기법을 이용한 협력 위치추정 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 고정노드의 수가 제한된 환경에서 미지의 노드 위치 정보를 활용한 상호 협력적인 위치추정 방식으로 본 연구에서는 3단계에 걸쳐 노드의 위치를 추정하였다. 실험 결과 동일한 개수의 RN일 때 BN의 수가 증가할수록 본 논문에서 제안한 영역축소 방법을 이용한 협력위치추정의 정밀도가 향상됨을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.150-154
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• 2022

선박의 항적 및 선박 간 충돌 가능성을 평가하기 위해 선박자동식별시스템(AIS)이 중요하게 활용되고 있다. 하지만 전송 주기에 대한 한계로 인해 실시간 정보 제공이 어렵다. 이를 개선하기 위한 대부분의 연구는 이상적인 데이터를 기반으로 진행되어, 실제 상황에 대응하기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 실상황에서의 실시간 정보 제공을 위해서, 항적의 유형에 따라 선회각을 반영한 이산 칼만 필터 기반 위치 추정 방법을 제안한다. 또, 실제 데이터를 사용한 실험을 통해서 제안 알고리즘에 대한 정확도 평가를 진행한다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제4권3호
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• pp.123-130
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• 2015

In this study, a carrier smoothed global positioning system / dead reckoning (CSGPS/DR) integrated system for high-precision trajectory estimation for the purpose of vehicle navigation was proposed. Existing code-based GPS has a low position accuracy, and carrier-phase differential global positioning system (CPDGPS) has a long waiting time for high-precision positioning and has a problem of high cost due to the establishment of infrastructure. To resolve this, the continuity of a trajectory was guaranteed by integrating CSGPS and DR. The results of the experiment indicated that the trajectory precision of the code-based GPS showed an error performance of more than 30cm, while that of the CSGPS/DR integrated system showed an error performance of less than 10cm. Based on this, it was found that the trajectory precision of the proposed CSGPS/DR integrated system is superior to that of the code-based GPS.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4419-4441
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• 2016

A cause of vehicle accidents is the reduced visibility due to bad weather conditions such as fog. Therefore, an onboard vision system should take visibility detection into account. In this paper, we propose a simple and effective approach for measuring the visibility distance using a single camera placed onboard a moving vehicle. The proposed algorithm is controlled by a few parameters and mainly includes camera parameter estimation, region of interest (ROI) estimation and visibility computation. Thanks to the ROI extraction, the position of the inflection point may be measured in practice. Thus, combined with the estimated camera parameters, the visibility distance of the input foggy image can be computed with a single camera and just the presence of road and sky in the scene. To assess the accuracy of the proposed approach, a reference target based visibility detection method is also introduced. The comparative study and quantitative evaluation show that the proposed method can obtain good visibility detection results with relatively fast speed.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권6호
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• pp.431-435
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• 2008

Quantitative information of a three dimensional(3D) kinematics of joint is very useful in knee joint surgery, understanding how knee kinematics related to joint injury, impairment, surgical treatment, and rehabilitation. In this paper, an automated 2D/3D image matching technique was developed to estimate the 3D in vivo knee kinematics using dual X-ray images. First, a 3D geometric model of the knee was reconstructed from CT scan data. The 3D in vivo position and orientation of femoral and tibial components of the knee joint could be estimated by minimizing the pixel by pixel difference between the projection images from the developed 3D model and the given X-ray images. The accuracy of the developed technique was validated by an experiment with a cubic phantom. The present 2D/3D image matching technique for the estimation of in vivo joint kinematics could be useful for pre-operative planning as well as post-operative evaluation of knee surgery.

• ETRI Journal
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• 제38권3호
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• pp.560-567
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• 2016

To solve the problem of parameter optimization in image sensor-based visible light positioning systems, theoretical limits for both the location and the azimuth angle of the image sensor receiver (ISR) are calculated. In the case of a typical indoor scenario, maximum likelihood estimations for both the location and the azimuth angle of the ISR are first deduced. The Cramer-Rao Lower Bound (CRLB) is then derived, under the condition that the observation values of the image points are affected by white Gaussian noise. For typical parameters of LEDs and image sensors, simulation results show that accurate estimates for both the location and azimuth angle can be achieved, with positioning errors usually on the order of centimeters and azimuth angle errors being less than $1^{\circ}$. The estimation accuracy depends on the focal length of the lens and on the pixel size and frame rate of the ISR, as well as on the number of transmitters used.