• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.418-420
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• 2005

This paper proposed ultrasonic distance measurement module development for correct distance detection with collision escaping or obstacle of mobile robot is traveling self-regulation. Representative ultrasonic module applied in existing was Polaroid company's 6500 series and Devantech company's SRF04/SRF08 series. This ultrasonic sensors are corrupted by systematic errors due mainly to the dependency of sound speed upon surrounding conditions and random errors of uncertain origin. Therefore Ultrasonic distance detecting means of error compensation method and high definition, narrow beam angle, board area distance detecting means to apply to ultrasonic mobile robot control urgently need. In this paper use internal type temperature compensation method to improve problem of ultrasonic distance measurement method instead of that volume that have shortcoming of used correct temperature compensation methods applied big addition device. Compensate error by environment change of temperature. Humidity density etc. and is applicable to mobile robot offering various interface and real-time processing developed possible distance measurement module.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.143-147
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• 2018

수위는 하수장, 정수장, 하천, 댐, 공장의 저장탱크 등 다양한 분야에서 측정된다. 수위측정을 위한 초음파 기기가 판매중이나 산업용으로 실험에서 사용하기는 가격이 너무 비싸다. 전자 기술의 급속한 진보로 인해 다양한 종류의 측정, 모니터링 및 제어 기능이 저렴하게 구축하는 것이 가능해졌다. 저렴한 가격으로 초음파 수위 측정시스템을 만들기 위하여 본 연구가 시작되었다. 실험용으로 사용하기 위하여 아두이노, 초음파 센서 및 온도 센서로 시스템을 구성하였다. 초음파 센서는 센서에서 수위 표면까지의 시간을 측정한다. 온도 센서는 대기 온도를 측정하며 온도 변화로 인한 소리의 속도를 보정하여 초음파 거리 측정의 정확성을 높인다. 아두이노는 측정 전반을 관리하고 수위를 계산한다. 시스템의 모든 구성 요소는 장치거치대에 조립되었다. 제안된 시스템을 가지고 실험한 결과 수위가 실측치와 매우 가까웠다. 이 시스템은 또한 저렴하며 설치 및 유지하기가 쉬워 실험용으로 적절하다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.293-298
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• 2013

본 연구는 수중 거리 측정을 위한 초음파 센서를 개발한다. 초음파 트랜스듀서는 음파를 발신하고 발신된 음파가 물체에 부딪혀 되돌아오는 반사파를 수신한다. 초음파 드라이버는 반사된 물체까지 거리 측정을 위해 음파의 비행시간을 검출해 음속을 곱한다. 본 연구에서는 비행시간을 검출하기 위해 임계값과 상호 상관 기법을 적용하고 그 결과를 보인다. 반사파가 노이즈에 감염되어 신호의 형태가 왜곡될 때 상호상관 기법은 기준 신호와 수신 신호의 유사성을 이용하여 비행시간을 검출한다. 기준 신호를 수중 환경에 따라 다르게 적용해 반사파와 유사성을 높여 센서의 성능을 향상시킨다. 논문에서는 초음파 센서 드라이버를 설명하고 실험환경에 따른 센서의 성능을 분석한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제43권3호
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• pp.41-50
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• 2006

본 논문에서는 30cm 이하의 단거리의 물체를 인식하기 어려운 초음파 센서의 특성을 개선하기 위하여 2개의 커패시터 초음파 트랜스듀서를 사용하여 송신과 수신을 분리함으로써 단거리 측정과 무선에 의한 원거리 정밀 측정이 가능한 시스템을 제안한다. 이 시스템은 무선으로 송수신 하도록 설계되었으며 무선으로 연결된 송신, 수신의 동기를 일치시켜야 한다. 트리거 펄스는 10Hz이며, 이 주파수는 무선 모듈에서 데이터를 전송하기에 매우 낮은 주파수이므로 캐리어 신호와 트리거 신호를 합성 및 분리하는 방법을 제안한다. 개발한 시스템은 범용 마이크로프로세서인 8051을 이용하여 구현하였으며, 그 유용성을 입증하기 위한 실험 결과 송신 센서와 수신 센서를 마주보게 배치하여 송신 초음파가 수신 초음파 센서로 직접 보낼 때 센서간의 거리가 0mm부터 측정이 가능하며 송신 센서에서 초음파가 송신되고 물체에 반사한 후 수신 센서로 수신되었을 때 7cm부터 물체를 감지하였다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제39권4호
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• pp.254-260
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• 2023

A sensor system has been developed that uses an ultrasonic sensor to detect the downhill slope on the side of a forest road and prevents a vehicle-type forest machine from rolling down a mountainside. A specular reflection of ultrasonic wave might cause severe issues in measuring distances to targets. By investigating the installation angle of the sensor to minimize the negative effects of specular reflection, the installation angle of lateral monitoring ultrasonic sensor could be determined based on the width of road shoulder. Obstacles such as small rocks or piece of log in a forest road may cause the forest machine to be overturned while the machine riding over due to excessive its posture change. It was determined that the laser sensor could be a part of a sensor system capable of specifying the location and size of small obstacles. Not only this sensor system including ultrasonic and laser sensors can issue a warning of dangerous sections to drivers in forest forwarders currently in use, but also it can be used as a driving safety sensor in autonomous forest machine or remote-control forest machine in the future.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.85-91
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• 2009

IT기술의 발전과 함께 유비쿼터스 (Ubiquitous)환경이 도래하여, 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks)기반 연구가 다방면에서 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 센서간 거리를 전방위로 측정할 수 있는 간단한 방안에 대해 제안한다. 그리고 이를 직접 설계하고 구현하여 실험을 통해 검증해 본다. 전방향성 장치를 이용하면 거리 측정 최대 거리는 줄어드는 단점이 있지만 $360^{\circ}$ 방향을 측정 할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 실제 환경에서 실험을 통하여 전방향성 장치가 존재할 경우와 그렇지 않은 경우에 대하여 초음파를 통한 거리측정 방식의 누락율 및 정확도를 분석해 본다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.721-724
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• 2014

초음파센서는 저렴성, 단순한 구조, 기계적 강인성, 사용상의 적은 제약 등의 이점 때문에 다양한 응용분야에 적용된다. 물체의 인식에 초음파센서를 사용하기에는 낮은 분해능을 초래하는 불량한 방향성과 측정오류를 유발하는 반사성의 어려움을 내재하고 있다. 이런 문제를 개선하기 위해서 다양한 센서의 배열형태에서 많은 수의 센서를 사용하거나, 일정 수의 센서를 사용할 경우에는 센서의 배열을 기계적으로 이동시킨다. 본 논문에서는 물체의 패턴인식에 있어서 가장 기본적인 거리, 물체크기, 물체각도 값을 얻기 위해 간단하게 구성된 전자회로를 부가하여 초음파센서의 송출전압을 여러 단계로 변경시켜 얻어낸 데이터에 뉴로퍼지 기반의 지능적 계산 알고리즘을 적용하여 개선된 결과를 얻는다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2519-2523
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• 2003

Ultrasonic sensors are widely used in mobile robot applications to recognize external environments, because they are cheap, easy to use, and robust under varying lighting conditions. In most cases, a single ultrasonic sensor is used to measure the distance to an object based on time-of-flight (TOF) information, whereas multiple sensors are used to recognize the shape of an object, such as a corner, plane, or edge. However, the conventional sequential driving technique involves a long measurement time. This problem can be resolved by pulse coding ultrasonic signals, which allows multi-sensors to be fired simultaneously and adjacent objects to be distinguished. Accordingly, the current presents a new simultaneous coded driving system for an ultrasonic sensor array for object recognition in autonomous mobile robots. The proposed system is designed and implemented using a DSP and FPGA. A micro-controller board is made using a DSP, Polaroid 6500 ranging modules are modified for firing the coded signals, and a 5-channel coded signal generating board is made using a FPGA. To verify the proposed method, experiments were conducted in an environment with overlapping signals, and the flight distances for each sensor were obtained from the received overlapping signals using correlations and conversion to a bipolar PCM-NRZ signal.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.1140-1141
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• 2017

SWASH형 시험선의 제어 시스템에 입력 값으로 사용되는 심도 값은 초음파 센서를 통해 측정한다. 선수부에 부착한 초음파 센서를 통해 수면과의 거리를 측정하여 시험선의 무게중심까지의 거리를 단순히 계산 할 수 있지만, 시험선의 자세와 초음파 센서로 측정한 값에 대한 기하학적 관계를 함께 적용해야만 시험선의 정확한 심도를 예측 할 수 있다. 본 연구에서는 초음파 센서와 시험선의 자세 값을 이용한 SWASH형 시험선의 심도를 보정해주는 방법을 소개한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.656-663
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• 2001

This paper presents a sensor fusion method to recognize a cylindrical object a CCD camera, a laser slit beam and ultrasonic sensors on a pan/tilt device. For object recognition with a vision sensor, an active light source projects a stripe pattern of light on the object surface. The 2D image data are transformed into 3D data using the geometry between the camera and the laser slit beam. The ultrasonic sensor uses an ultrasonic transducer array mounted in horizontal direction on the pan/tilt device. The time of flight is estimated by finding the maximum correlation between the received ultrasonic pulse and a set of stored templates - also called a matched filter. The distance of flight is calculated by simply multiplying the time of flight by the speed of sound and the maximum amplitude of the filtered signal is used to determine the face angle to the object. To determine the position and the radius of cylindrical objects, we use a statistical sensor fusion. Experimental results show that the fused data increase the reliability for the object recognition.