방역차량의 약제 살포량 측정 정확성 개선을 위한 디지털 필터와 댐퍼 개발

백승환 ( Seunghwan Baek ),박동혁 ( Donghyeok Park ),박하나 ( Hana Park ),이춘구 ( Chungu Lee ),이중용 ( Joongyong Rhee ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.1

방역 차량의 약액탱크, 차량의 연료, 워셔액 등의 탱크 내부에는 잔존량을 측정하기 위해 기둥과 floating box로 이루어진 부력식 수위레벨센서가 사용되고 있으나 액체레벨에 따라 float이 상하로 움직이는 측정원리상 차량 주행 중 정확성이 매우 떨어진다(Park et al. 2016). 방역차량이 주행 중 분사할 때, 슬로싱 현상과 방역소독기의 노즐과 펌프에서 발생하는 진동으로 인해 기존의 부력식 센서를 이용한 약제살포량 측정방법은 정확성이 매우 떨어지는 경향이 있다. 본 연구의 목적은 방역차량이 주행하면서 분사할 때, 수위레벨 센서를 이용한 약제살포량 측정의 정확성을 개선하는 것으로 디지털 칼만필터, Low pass filter와 댐퍼를 제작하여 이용했다. 본 연구에서는 압력식 레벨센서를 이용해 약액탱크의 높이당 단면적과 수위를 측정하여 약제살포량을 계산했다. Python 2.7을 이용해 디지털 칼만필터와 Low pass filter(LPF)를 구현하였으며 3D프린터를 이용해 댐퍼를 제작했다. 실내에서 슬로싱 현상을 인공적으로 만들어 필터와 댐퍼의 수위 측정 정확성개선효과를 확인 후 실제 방역차량에 부착하여 비포장도로에서 주행하면서 분사할 때 필터와 댐퍼의 효과를 확인하였다. 댐퍼의 공극률(p)을 바꿔가며 수위 측정 정확성 개선효과를 확인하였다. 실내, 현장 실험 결과, 칼만필터가 LPF보다 개선효과가 더 크지만 데이터 50개 처리에 1.71초의 시간지연이 발생했다. 댐퍼는 수위센서를 고정시키고 유체의 운동을 방해하여 이상치와 큰 오차제거에 효과적이었다. 칼만필터와 댐퍼를 동시에 이용할 경우, 수위 측정정확성 R²는 0.9985, 0.9981로 ±4.3cm의 범위내에서 수위를 측정할 수 있었다. 필터의 시간지연과 수위 측정정확성을 고려하여 데이터 기록간격을 3초로 설정하면 ±3cm이내에서 약탱크 내 수위를 측정할 수 있었다. 공극률(p)가 0.294, 0.291, 0.17에서 측정정확성 R²는 각각 0.9897, 0.9858, 0.9872 로 p가 0.294에서 개선효과가 가장 좋았으나 개선효과의 차이는 크지 않았다.

차량 측후방 비전센서를 이용한 선회차량 인식 시스템에 대한 연구

백승환(Seunghwan Baek),최정광(Jungkwang Choi),김흥섭(Heungseob Kim),윤문영(Moonyoung Yoon),부광석(Kwangsuck Boo) 한국자동차공학회 2012 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2012 No.11

When a vehicle changes the lane, the vehicle side and rear crash can be prevented by a blind spot detection system (BSDS) for assisting the driver’s field of view and informing the approaching speed of the other vehicles to the driver. This paper presents a robust method to estimate the relative distance and speed with the approaching vehicles in side and rear blind region of the vehicle for a BSDS with a vision system. A distance from a vehicle in the blind region can be determined by recognition of the pixel positions of the vehicle image on the camera coordinate frame via the coordinate transformation using the perspective camera model under the assumption of uniform elevation of the road and contact of the vehicle on the road surface. The vehicles at the same pixel position on the blind spot image may have different relative distance and speed according to the rear side road curvature, because the vehicle with same relative distance can be represented at different pixel position on the image frame according to the road curvature. Therefore, the rear side lane must be recognized in advance before the vehicles on each lane.

SILS를 이용한 Lane Keeping Control 시스템의 성능평가

백승환(Seunghwan Baek),부광석(Kwangsuck Boo),김흥섭(Heungseob Kim),정재업(Jaeop Jung) 한국자동차공학회 2013 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2013 No.5

This study propose an Perception-Action Network (PAN) to estimate the vehicle pose parameters and control the vehicle motion for keeping the vehicle within given lane. The vehicle pose and the road curvature were calculated by geometrically fusing sensor data from camera image, tachometer and steering wheel encoder though the Perception Net, where not only the state variables, but also the corresponding uncertainties were propagated in forward and backward direction in such a way to satisfy the given constraint condition, maintain consistency, reduce the uncertainties, and guarantee robustness. The objective of the lane keeping control is to reduce a predicted tracking error of the vehicle, while the vehicle is traveling along the given lane. In this study, we calculated a required steering angle at the auction module of PAN. A series of experiments was conducted to evaluate the control performance, in which commercial software was utilized to quit unwanted safety problem.

칸트, 스트로슨, 그리고 제2 경험의 유추

백승환(Seunghwan Baek) 한국철학회 2020 철학 Vol.- No.142

본고는 칸트가 『순수이성비판』에서 〈제2 경험의 유추〉(A189211/B232256) 라는 이름 아래 펼친 논증에 대한 스트로슨P. F. Strawson의 비판을 검토한다. 이를 위해, 첫째, 제2 경험의 유추의 가장 핵심에 놓인 칸트의 논증을 추려 재구성한다. 둘째, 그러한 논증에 대한 스트로슨의 비판을 구조화하고, 그의 비판의 체계 내적 문제점을 상세하게 드러낸다. 셋째, 마지막으로, 설령 스트로슨의 해석이 앞서 제기된 모든 문제들을 극복할 수 있다고 할지라도 그의 해석이 향하는 초점은 실제로 칸트의 논증이 아님을 밝힌다. 이러한 일련의 작업은 칸트의 논증을 보다 정확하게 파악하는 데 중요한 지침을 제공할 것이다. This paper aims to examine Strawson’s criticism of Kant’s argument in the Second Analogy of Experience from the Critique of Pure Reason. For this aim, firstly, I reconstruct Kant’s argument. Secondly, I try to address Strawson’s criticism of it in detail and then to reveal his mistaken interpretive points. Thirdly and finally, even granting that Strawson’s view is powerful enough to overcome such worries, it would be basically off target. This confrontation with Strawson would throw helpful light on our understanding of the Second Analogy of Experience.

상용 소프트웨어를 이용한 Sliding Mode TCS 제어기의 성능평가

백승환(Seunghwan Baek),이창석(Changseok Lee),윤득선(Duksun Yun),송정훈(Jeonghoon Song),김흥섭(Heungseob Kim),부광석(Kwangsuck Boo) 한국자동차공학회 2009 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2009 No.11

This paper evaluates traction control system (TCS) by using sliding mode control (SMC) method. The designed SMC only control braking force, an engine torque control is not considered in this research. SMC is a type of variable structure control where the dynamics of a nonlinear system is altered via application of a highfrequency switching control. Validation of the designed controller has been performed by using commercial vehicle dynamics analysis program, it can be used to simulate dynamic characteristics of a vehicle on various driving conditions. The results show that performances of designed SMC are in good accordance with those of the commercial software on various road conditions. The designed SMC provides more available steering angle on uniform slippery road, and if an engine TCS is used, the yaw rate and the lateral offset are larger than those obtained results.

차량 자세제어 장치를 위한 ECU in the Loop System 개발

백승환(Seunghwan Baek),박용섭(Yongsub Park),조봉근(Bonggun Cho),전재환(Jaehwan Jeon),정인용(Inyong Jung),김흥섭(Heungsub Kim),송정훈(Jeonghoon Song),부광석(Kwangsuck Boo) 한국자동차공학회 2007 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.- No.-

In this research, we have developed a system for ECU in the loop simulation to evaluate the performance of a vehicle dynamics controller which is a kind of active stability control units to control wheel slip and to improve steering stability of a vehicle on the road under rainy and snow conditions by controlling brake pressure and engine torque. To operate the VDC module, wheel speeds, a steering angle, master cylinder pressures, a yaw rate and a lateral acceleration of the vehicle and engine operation conditions are necessary as input information, then the brake pressures of each wheels could be calculated for keeping the vehicle stability in the module. The performance test of the developed system has been done according to JASO rules. We can get satisfied results of the developed ECU HILS through a series of experiments.

상용 차량동역학 해석 프로그램을 이용한 Sliding Mode TCS의 성능평가

백승환(Seunghwan Baek),이창석(Changseok Lee),윤득선(Duksun Yun),김흥섭(Heungseob Kim),부광석(Kwangsuck Boo) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2010 No.5

This paper evaluates traction control system (TCS) by using sliding mode control (SMC) method. The designed SMC control is considered braking force and engine torque. SMC is a type of variable structure control where the dynamics of a nonlinear system is altered via application of a high-frequency switching control. Validation of the designed controller has been performed by using commercial vehicle dynamics analysis program, it can be used to simulate dynamic characteristics of a vehicle on various driving conditions. The results show that performances of designed SMC are in good accordance with those of the commercial software on various road conditions. The designed SMC provides more available steering angle on uniform slippery road. Also, the yaw rate and the lateral offset are larger than those obtained results.

환경적응 감지거리 기능을 갖는 차선인식 방법에 대한 연구

백승환(Seunghwan Baek),김성중(Seongjung Kim),김흥섭(Heungseob Kim),부광석(Kwangsuck Boo) 한국생산제조학회 2013 한국생산제조시스템학회 학술발표대회 논문집 Vol.2013 No.10

조류독감 방역기의 방역작업이력 측정 및 기록장치 개발

백승환 ( Seunghwan Baek ),박동혁 ( Donghyeok Park ),박하나 ( Hana Park ),이춘구 ( Chungu Lee ),이중용 ( Joongyong Rhee ) 한국농업기계학회 2016 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.21 No.2

정부에서는 국립검역검사본부를 통해 국가동물방역통합시스템(KAHIS)을 도입하여 GPS를 이용한 방역차량의 차량이동 정보를 관리하고 있다. 이 시스템은 GIS기반의 방역정보 데이터베이스(Database: DB)를 구축하여 입력, 조회, 출력 등을 하나의 시스템에서 수행할 수 있고 DB를 통해 현황관리 및 통계적 분석이 가능하다. 그러나 정보수집방법과 종류의 한계로 인해 DB를 구성하는 정보의 신뢰성과 정확성 등이 떨어지고 있다. 본 연구에서는 방역차량에 부착하여 차량의 위치정보와 위치별 약제살포량 등의 방역작업 정보를 수집, 저장할 수 있는 장치를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 장치는 임베디드 컴퓨터, GPS 및 두 종류의 수위레벨센서로 구성된다. 라즈베리파이 보드를 이용하여 수집된 데이터를 처리, 저장하였고 아센 코리아에서 나온 DGPS 방식의 GPS620 모델을 이용하였다. 약제 살포량 측정을 위하여 가격이 비싸고 방제기 내부 구조변경이 필요한 유량계 대신 내구성, 정확성, 현실성, 출력방식 등을 고려하여 압력식과 부력식 수위레벨센서를 이용하였다. 데이터베이스에는 GPS의 위도, 경도, 시간, 위치별 살포량 등의 1차적인데이터와 하루 총 작업시간, 총 작업거리, 총 살포량 및 평균 작업속도와 평균 살포량 등의 2차적인 데이터가 저장되며 저장된 자료는 USB에 같은 table 형태로 저장된다. Python 2.7을 이용하여 1차, 2차 데이터를 수집, 처리, 저장하는 프로그램을 개발하였고 데이터베이스는 MySQL을 이용하여 구현하였다. Javascript, html 언어를 이용하여 Google map상에 시간, 구간이동거리, 구간 살포량, 이동 궤적 등을 표시하도록 하였다. 구성한 데이터베이스에 저장된 자료는 PC와 스마트폰을 통해 접속해 볼 수 있으며 USB에 저장되어 관리자가 Excel을 이용하여 쉽게 처리, 저장할 수 있다. 방역차량의 이동경로와 이동작업경로 및 위치별 약제 살포량을 지도상에 표시할 수 있었다. 10초마다 알림창을 만들어 10초 동안의 분사량과 이동거리, 총 이동거리 등을 확인할 수 있었다.

카메라 기반의 측후방 차량 검출 및 추적 방법

백승환(Seunghwan Baek),김흥섭(Heungseob Kim),부광석(Kwangsuck Boo) Korean Society for Precision Engineering 2014 한국정밀공학회지 Vol.31 No.3

This paper contributes to development of a new method for detecting rear-side vehicles and estimating the positions for blind spot region or providing the lane change information by using vision systems. Because the real image acquired during car driving has a lot of information including the target vehicle and background image as well as the noises such as lighting and shading, it is hard to extract only the target vehicle against the background image with satisfied robustness. In this paper, the target vehicle has been detected by repetitive image processing such as sobel and morphological operations and a Kalman filter has been also designed to cancel the background image and prevent the misreading of the target image. The proposed method can get faster image processing and more robustness rather than the previous researches. Various experiments were performed on the highway driving situations to evaluate the performance of the proposed algorithm.