시변 자기 환경에 강한 자기왜곡 모델 내장형 헤딩 추정 필터

이정근,최미진,Lee, Jung Keun,Choi, Mi Jin 한국센서학회 2017 센서학회지 Vol.26 No.4

With regards to heading estimation using gyroscope and magnetometer signals, magnetic disturbance added in the magnetometer signals is a main degradation factor in the estimation accuracy. Although there are a number of existing mechanisms that may properly compensate for the magnetic disturbances, they are designed to react only to the magnetic disturbances, but not to the time derivative of disturbances. Note that the sensors may experience abrupt changes in the magnetic disturbances, particularly for ambulatory applications. This paper proposes a magnetic disturbance model-embedded heading estimation filter for time-varying magnetic environments. The proposed magnetic disturbance model is based on a first-order Markov chain with a conditional switching technique depending on the time derivative of disturbances. Once a high amount of derivative is detected, the corrupted magnetometer signals are discarded to protect the filter from them. In our experimental results, the averaged heading error of tests was $1.46^{\circ}$, while that of the original approach without switching was $5.75^{\circ}$.

대수기하 부호를 이용한 공개키 암호

이정근(Jung-Keun Lee),박상우(Sangwoo Park),김재헌(Jaeheon Kim) 한국정보보호학회 2005 정보보호학회논문지 Vol.15 No.6

본 논문에서는 새로운 부호 기반 공개키 암호 스킴을 제안한다. 제안된 스킴은 Eurocrypt 2003에서 제안된 Augot-Finiasz 스킴을 수정한 것이다. Reed-Solomon 부호를 일반적인 대수기하 부호로 교체하고 복호화에서는 Guruswami-Sudan 복호 알고리즘을 사용한다. 본 암호 스킴은 Augot-Finiasz 스킴의 약점인 Coron의 공격이나 Kiayias-Yung의 공격에 대한 취약성을 가지지 않는다. Augot-Finiasz 스킴에서와 같은 기본적인 분석을 통해 Augot-Finiasz 스킴의 제안 논문에서 제시하였던 수준의 키 크기 대비 안전성을 가짐을 주장한다. We propose a new code-based publick key encryption scheme. It is obtained by modifying the Augot and Finiasz scheme proposed at Eurocrypt 2003. We replace the Reed-Solomon codes with general algebraic-geometry codes and employ Guruswami-Sudan decoding algorithm for decryption. The scheme is secure against Coron's attack or Kiayias and Yung's attack to which the Augot and Finiasz scheme is vulnerable. Considering basic attacks applied to the Augot and Finiasz scheme, we claim that the proposed scheme provides similar security levels as the Augot and Finiasz scheme was claimed to provide for given key lengths.

PECVD로 증착된 a - Si 박막의 고상결정화에 있어서 기판 온도 및 수소희석의 효과

이정근(Jung-Keun Lee) 한국진공학회(ASCT) 1998 Applied Science and Convergence Technology Vol.7 No.1

PECVD 방법으로 증착된 비정질 실리콘(a-Si) 박막이 고상결정화되고 x-선 회절(XRD) 방법으로 조사되었다. a-Si 박막들은 기판 온도 120-380℃ 사이에서 Si(100) 웨이퍼 위에 SiH₄가스 혹은 수소희석된 SiH₄가스로 증착되고, 600℃로 가열되어 결정화되었다. 고상화 되었을 때(111), (220), (311) XRD 피크들이 나타났고 (111) 우선방위가 두드러졌다. 고상결정화된 다결정 실리콘(poly-Si) 박막들의 XRD 피크의 세기는 기판온도가 낮아짐에 따라 증가되었고, 수소희석은 고상화 효과를 감소시켰다. XRD로 측정된(111) 결정립의 평균 크기는 기판온도가 낮아짐에 따라 약 10 ㎚에서 30 ㎚로 증가하였다. 기판온도가 낮아질수록 증착속도는 증가하였으며, 결정의 크기는 증착속도와 밀접한 관계가 있었다. Si계의 구조적 무질서도가 클수록 고상화에 의한 결정립의 크기도 커지는 것으로 생각된다. The solid-phase crystallization (SPC) of plasma-enhanced chemical vapor deposited (PECVD) amorphous silicon (a-Si) films has been investigated by x-ray diffraction (XRD). The a-Si films were prepared on Si (100) wafers using SiH₄. gas with and without H₂ dilution at the substrate temperatures between 120℃ and 380℃, and then annealed at 600℃ for crystallization. The annealed samples exhibited (111), (220), and (311) XRD peaks with preferential orientation of (111). The XRD peak intensities increased as the substrate temperature decreased, and the H₂ dilution suppressed the solid-phase crystallization. The average grain size estimated by XRD analysis for the (111) texture has increased from about 10 ㎚ to about 30 ㎚, as the substrate temperature decreased. The deposition rate also increased with the decreasing substrate temperature and the grain size was closely dependent on the deposition rate of the films. The grain size enhancement was attributed to an increase of the structural disorder of the Si network.

비정렬과 약성 왜곡을 고려한 타원체 피팅 방식 지자기 센서 캘리브레이션

이정근(Jung Keun Lee),전태형(Tae Hyeong Jeon) 제어로봇시스템학회 2017 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.23 No.12

The calibration of magnetometers is essential for achieving accurate heading estimations as magnetometer signals can often be corrupted due to various types of magnetic distortions such as offset, sensitivity, hard-iron distortion, misalignment, and soft-iron distortion. In literature, most calibration methods have focused on the former three distortions, while the latter two have received little attention in spite of their importance. This paper proposes a novel ellipsoid-fitting magnetometer calibration method that considers misalignment and soft-iron distortion. A complete calibration model with 24 parameters is established based on an ellipsoid restriction and experimental results show that the proposed method outperformed two other ellipsoid-fitting calibration methods in terms of the root mean squared errors of heading estimations under two different distorted conditions.

자기 왜곡에 의해 야기되는 방향각 추정 불확실성을 감소시키기 위한 구속형 AHRS 칼만 필터

이정근(Jung Keun Lee),전태형(Tae Hyeong Jeon) 제어로봇시스템학회 2018 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.24 No.5

An attitude and heading reference system (AHRS) based on inertial and magnetic measurement unit (IMMU) signals has a critical problem, in that the heading estimation accuracy can be degraded by magnetic distortion-induced uncertainty related to magnetometer signals. Although several distortion compensation mechanisms have been developed to deal with this issue and they showed improvement to some extent, they have an inherent limitation in that magnetic distortion-induced uncertainty is inevitable in many environments. This paper proposes a constrained AHRS Kalman filter (KF) to reduce magnetic distortioninduced uncertainty in heading estimation by exploiting the acceleration-level kinematic constraint of a spherical joint. In particular, this paper focuses on a two-link system that is connected by a spherical joint, where one link is exposed to magnetic distortions and the other link is not. The proposed KF improves the heading estimation of the former link using constraint projection. Our experimental results showed the superiority of the proposed KF to conventional unconstrained KF: The root mean square errors of the heading estimation with the proposed KF were 0.75° in Test 1 and 1.85° in Test 2, while those from the conventional KF were 3.50° in Test 1 and 10.73° in Test 2.

IMU기반 자세결정의 정확도 향상을 위한 가속도 보상 메카니즘 비교

이정근(Jung Keun Lee) 대한기계학회 2016 大韓機械學會論文集A Vol.40 No.9

IMU기반 자세결정에 있어 추정 정확도의 저하요인 중 주요한 한 가지는 운동체의 가속도이다. 이는 가속도가 크게 발생하는 경우 가속도계 신호는 더이상 수직축 참조벡터가 될 수 없기 때문이다. 이에 대한 대책으로 일부 자세추정 알고리즘에서는 가속도 보상 메카니즘이 적용되어 왔다. 가장 보편적이고 간단한 스위칭 방법부터 적응추정방식, 가속도 모델기반 방식 등이 제안되어 왔으나, 이들 보상 메카니즘에 대한 비교분석은 이루어 지지 않았다. 본 논문은 쿼터니언기반의 Pseudo 칼만필터를 바탕으로 하여 세 가지 가속도 보상 메커니즘의 성능을 비교분석하였다. 가속조건 실험 분석을 통해 다음을 확인할 수 있었다. (1) 가속구간에서의 추정정확도 저하를 방지하기 위해선 가속도 보상 메카니즘이 반드시 필요하다. (2) 단순 스위칭 방법도 상당한 효과를 보였으나, 보다 정교한 적응추정 방식과 가속도 모델방식이 동등수준으로 가장 정확한 결과를 보였다. One of the main factors related to the deterioration of estimation accuracy in inertial measurement unit (IMU)-based orientation determination is the object"s acceleration. This is because accelerometer signals under accelerated motion conditions cannot be longer reference vectors along the vertical axis. In order to deal with this issue, some orientation estimation algorithms adopt acceleration-compensating mechanisms. Such mechanisms include the simple switching techniques, mechanisms with adaptive estimation of acceleration, and acceleration model-based mechanisms. This paper compares these three mechanisms in terms of estimation accuracy. From experimental results under accelerated dynamic conditions, the following can be concluded. (1) A compensating mechanism is essential for an estimation algorithm to maintain accuracy under accelerated conditions. (2) Although the simple switching mechanism is effective to some extent, the other two mechanisms showed much higher accuracies, particularly when test conditions were severe.

수직속도 기반 충격전 낙상 감지에 관한 연구

이정근 ( Jung Keun Lee ) 한국센서학회 2014 센서학회지 Vol.23 No.4

While the feasibility of vertical velocity as a threshold parameter for pre-impact fall detection has been verified, effects of sensor attachment locations and methods calculating vertical acceleration and velocity on the detection performance have not been studied yet. Regarding the vertical velocity-based pre-impact fall detection, this paper investigates detection accuracies of eight different cases depending on sensor locations (waist vs. sternum), vertical accelerations (accurate acceleration based on both accelerometer and gyroscope vs. approximated acceleration based on only accelerometer), and vertical velocities (velocity with attenuation vs. velocity difference). Test results show that the selection of waist-attached sensor, accurate acceleration, and velocity with attenuation based on accelerometer and gyroscope signals is the best in overall in terms of sensitivity and specificity of the detection as well as lead time.

사무공간의 등기구 적용에 따른 책상면 조도 비교 평가분석

이정근(Jung-Geun Lee),이민진(Min-Jin Lee),정희석(Hee-Suk Jeong),황명근(Myung-Keun Hwang) 한국조명·전기설비학회 2012 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5

공업계 교원양성 교육과정 개발을 위한 체계적 접근

이정근(Jung Keun Lee) 대한공업교육학회 1980 대한공업교육학회지 Vol.5 No.2

장애인을 위한 지능형 멀티미디어 교육 시스템에서의 교수모델 연구 및 구현

이정근(Jung Keun Lee),심임섭(Leem-Seop Shim) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2Ⅱ

현대 사회는 정보화 사회이다. 이러한 흐름은 사회 모든 분야에 응용되어 사용되고 있다. 특히 컴퓨터를 이용한 교육분야에 있어서는 Text에 의존된 교육에서 멀티미디어 이용, 실제 상황에 근접한 상황학습을 통한 시스템이 개발 사용되고 있다. 장애인 재활 교육에 있어서도 멀티미디어 이용한 상황학습은 장애인의 교육에 많은 도움을 줄 것이다. 이 논문은 장애인의 사회 적응을 위한 재활 교육 시스템에서 장애인들에게 어떠한 교육을 할 것인지를 결정하고 실행하는 Tutoring Module이다.