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레이저 펄스 부호화를 이용한 원거리 고해상도 3D 스캐닝 라이다
김건정,박용완,Kim, Gunzung,Park, Yongwan 한국광학회 2016 한국광학회지 Vol.27 No.4
본 논문에서는 DS-OCDMA(direct sequence optical code division multiple access)와 스캐닝 방식의 MEMS (microelectromechanical system) 거울을 이용하여 픽셀별로 스캐닝하는 라이다 시스템(light detection and ranging, LIDAR)의 설계와 시뮬레이션 결과를 기술한다. 제안하는 라이다는 $848{\times}480$ 해상도의 거리 영상을 1초에 60번 측정한다. 영상을 구성하는 각각의 픽셀마다 픽셀 정보와 체크섬을 DS-OCDMA로 부호화한 레이저 펄스로 방출하므로, 반사파를 검출하기 위하여 대기할 필요없이 연속으로 거리 측정이 가능하다. MEMS 거울은 부호화된 레이저 펄스를 반사하여 측정을 원하는 방향으로 보내기 위한 용도로 사용한다. 하나의 거리 영상을 구성하는 픽셀 정보의 처리가 모두 완료되면, 픽셀 개개의 반사파 비행시간을 이용하여 포인트 클라우드를 생성한다. This paper presents the design and simulation of a three-dimensional pixel-by-pixel scanning light detection and ranging (LIDAR) system with a microelectromechanical system (MEMS) scanning mirror and direct sequence optical code division multiple access (DS-OCDMA) techniques. It measures a frame with $848{\times}480$ pixels at a refresh rate of 60 fps. The emitted laser pulse waves of each pixel are coded with DS-OCDMA techniques. The coded laser pulse waves include the pixel's position in the frame, and a checksum. The LIDAR emits the coded laser pulse waves periodically, without idle listening time to receive returning light at the receiver. The MEMS scanning mirror is used to deflect and steer the coded laser pulse waves to a specific target point. When all the pixels in a frame have been processed, the travel time is used by the pixel-by-pixel scanning LIDAR to generate point cloud data as the measured result.
김건정,이종훈,박용완,김상동,허수정 에스케이텔레콤 (주) 2015 Telecommunications Review Vol.25 No.3
자율주행자동차 및 일반 지능형 안전 자동차 기술이 ICT기술과 접목되면서 주변 차량과의 안정성 확보까지 범위가 확장되고 있다. 차량 주변 상황을 인지하여 무인 주행이 가능한 핵심 기술인 첨단센서기술이 한창 연구 중에 있다. 본 논문에서는 차량용 인지기술의 핵심 센서인 레이더(Radar)와 라이더(Lidar) 기술을 분석하고 차량용 첨단센서로 레이더와 라이더를 연구하고 있는 본 연구팀의 연구결과를 분석하고, 차량용 레이더기술에서 차량용 레이더를 위한 I/Q 부정합신호와 DC 오프셋을 보정한 고정확도 주파수 추정방식에 대해 제안한다. 라이더 기술에서는 3차원 영상 구현이 가능한 기술이며 현재 차량용으로 적용되고 있으나 좁은 공간에서 2개 이상 라이더를 동시에 사용하는 경우 이미징 라이더의 밀집도가 높아져서 상호 간섭 문제점이 발생하고 이러한 문제점을 해결하기 위한 연구를 소개한다. 레이더와 라이더 시스템의 성능향상은 차량용 첨단센서의 상용화를 위해서는 반드시 필요하며, 운전자의 특성과 무인자율주행자동차의 차세대 주행시스템개발에 필요한 핵심센서이다.
Mutual Interference on Mobile Pulsed Scanning LIDAR
김건정,엄정숙,최정희,박용완 대한임베디드공학회 2017 대한임베디드공학회논문지 Vol.12 No.1
Mobile pulse scanning Light Detection And Ranging (LIDAR) are essential components of intelligent vehicles capable of autonomous travel. Obstacle detection functions of autonomous vehicles require very low failure rates. With the increasing number of autonomous vehicles equipped with scanning LIDARs to detect and avoid obstacles and navigate safely through the environment, the probability of mutual interference becomes an important issue. The reception of foreign laser pulses can lead to problems such as ghost targets or a reduced signal-to-noise ratio. This paper will show the probability that any two scanning LIDARs will interfere mutually by considering spatial and temporal overlaps. We have conducted four experiments to investigate the occurrence of the mutual interference between scanning LIDARs. These four experimental results introduced the effects of mutual interference and indicated that the interference has spatial and temporal locality. It is hard to ignore consecutive mutual interference on the same line or the same angle because it is possible the real object not noise or error. It may make serious faults because the obstacle detection functions of autonomous vehicle rely on heavily the scanning LIDAR.
김건정,엄정숙,박용완 한국통신학회 2017 정보와 통신 Vol.34 No.5
자율 주행 자동차에 있어서 기능 안전을 위해서 필요한 다양한 고려 사항과 필수 센서인 모바일 라이다 센서에 대하여 분석한다. ISO 26262는 인간이 운전할 경우 기능적인 안전을 보장할 수 있는 신뢰를 제공하는 기능 안전 표준으로서, 자율 주행 자동차가 운전자의 개입없이 주변의 상황을 파악하고 인지한 후 스스로 판단하여 동작하는 경우 정확하게 수행되었다는 것을 판단하기가 어렵다. 자율 주행 자동차는 주변 환경 센싱, 처리 및 판단, 동작 수행의 과정을 거쳐서 자율 주행을 수행한다. 이 중에서 주변 환경 센싱과 동작 수행의 경우 기존의 자동차 기능 안전을 개선하여 적용이 가능할 것이다. 본고에서는 자율 주행 자동차에 대한 기능 안전의 상관성과 자율 주행 자동차가 주변 환경 센싱에 필수적으로 사용하는 모바일 라이다가 사용하는 다양한 기술들에 대하여 알아본다.
김건정,전대성,윤영우 嶺南大學校 工業技術硏究所 1995 工業技術硏究所論文集 Vol.23 No.2
Superscalar processor can increase throughput by executing more than one instruction per clock cycle. Speculative execution is essential to achieve higher performance in a superscalar architecture, hence it causes imprecise interrupt by out-of-order completion and branch misprediction; processor state is inconsistent with that of a sequential architectural model. In this paper, we design a precise interrupt mechanism with reorder buffer for the superscalar processor of degree 2 and verify its correctness by simulation with VHDL.
2차원 prime code를 이용한 동시 송출 라이다의 상호 간섭 제거에 관한 연구
김건정(Gunzung Kim),엄정숙(Jeongsook Eom),박용완(Yongwan Park) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
라이다를 채용한 자율 주행 차량의 수가 증가함에 따라 펄스 스캐닝 LIDAR가 다른 펄스 스캐닝 LIDAR에서 송출한 레이저 펄스를 수신할 수 있다. 다른 펄스 스캔 LIDAR 시스템에서 송출한 레이저 펄스를 수신하여 정상 거리를 측정하지 못하는 현상을 상호 간섭이라고 한다. 2차원 prime code를 이용한 동시 송출 라이다는 자신의 고유 식별 번호와 펄스 식별 번호를 모두 이용한 데이터를 부호화하여 송출하며, 수신할 때도 고유 식별 번호가 같은 데이터만 정상 데이터로 처리하여 상호 간섭을 원천적으로 제거하였다. 본 논문에서는 동시 송출 라이다의 상호 간섭 제거 기능에 대하여 분석하였다.