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초음파 발신기에서 발신한 초음파를 초음파 수신기가 수신할 때의 시간 지연과 상기 초음파의 속도를 이용하여 상기 초음파 발신기와 상기 초음파 수신기 사이의 거리를 측정하는 방법에 있어서,상기 시간 지연을 계산하는 단계는수신 초음파의 각 주기에서 포락선의 크기 gi를 계산하는 단계;상기 수신 초음파의 각 주기의 포락선의 크기 gi가 일정한 임계값(threshold) 이하로 계속되는 신호가 없는 구간을 제외하는 잡음구간 배제 단계;상기 시간 지연 d를 초음파 주기시간 c의 정수부분 i 및 소수부분 f로 구분하고, 발신 초음파와 상기 수신 초음파 사이의 위상차로부터 상기 소수부분 f를 계산하는 단계; 상기 시간 지연 d를 초음파 주기시간 c의 정수부분 i 및 소수부분 f로 구분하여 상기 잡음 구간 배제 단계에서 잡음을 제거한 상기 수신 초음파의 정합 필터 를, 여기서 ei는 상기 발신 초음파의 각 주기에서의 포락선의 크기이고 hi=gi(1-f)+gi+1f인, 계산하는 단계; 및상기 정합 필터 y(jc)가 최대값을 갖는 j의 값인 정수부분 i를 구하여, 시간 지연 d=ic+f를 구하는 단계를 포함하며,상기 소수부분 f는 위상지연 식에 의해 계산되며,상기 atan 계산부분을 룩업 테이블로 만들어서, Ci와 Si의 값에 따라 상기 룩업 테이블로부터 값을 읽어 들여 계산하고,상기 gi는 를, 여기서 여기서 Ci와 Si는 , , N=c/T인 정수, , j는 정수, w는 각속도이고 T는 임의의 샘플링 구간인, 이용하여 계산하는 초음파 거리 측정 방법
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제 1 항에 있어서,상기 hi의 계산에서,f*210=fn+fp로 정의하고, 여기서 fn 는 정수, fp는 0=fp003c#1인 실수, fp의 값을 버려서, f= fn/210으로 계산을 하면,상기 hi=gi(1-f)+gi+1f는 hi=gi+(gi+1-gi) fn/210으로 정의할 수가 있고, (gi+1-gi) fn/210 부분의 계산은 정수값인 gi+1, gi, fn를 이용하여 계산한 (gi+1-gi) fn에 10비트의 우측 시프트 연산으로 수행되는 초음파 거리 측정 방법
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천정에 형성된 복수의 초음파 발신기와 이동 로봇에 형성된 복수의 초음파 수신기 각각에 대하여, 상기 초음파 발신기에서 발신한 초음파를 상기 초음파 수신기가 수신할 때의 시간 지연과 상기 초음파의 속도를 이용하여 상기 초음파 발신기와 상기 초음파 수신기 사이의 거리를 각각 계산하는 단계;각각의 계산된 상기 초음파 발신기와 상기 초음파 수신기 사이의 거리를 이용하여 상기 복수의 초음파 수신기의 위치를 계산하는 단계; 및상기 복수의 초음파 수신기의 위치를 이용하여 상기 이동 로봇의 자세를 계산하는 단계를 포함하며,상기 시간 지연은 상기 수신 초음파의 각 주기에서 포락선의 크기를 계산하는 단계;상기 수신 초음파의 각 주기의 포락선의 크기 gi가 일정한 임계값(threshold) 이하로 계속되는 신호가 없는 구간을 제외하는 잡음 구간 배제 단계;상기 시간 지연 d를 초음파 주기시간 c의 정수부분 i 및 소수부분 f로 구분하고, 상기 발신 초음파와 상기 수신 초음파 사이의 위상차로부터 상기 소수부분 f를 계산하는 단계; 상기 시간 지연 d를 초음파 주기시간 c의 정수부분 i 및 소수부분 f로 구분하여 상기 잡음 구간 배제 단계에서 잡음을 제거한 상기 수신 초음파의 정합 필터 를, 여기서 ei는 상기 발신 초음파의 각 주기에서의 포락선의 크기이고 hi=gi(1-f)+gi+1f인, 계산하는 단계; 및상기 정합 필터 y(jc)가 최대값을 갖는 j의 값인 정수부분 i를 구하여, 시간 지연 d=ic+f를 구하는 단계를 포함하며 계산되는데,상기 소수부분 f는 위상지연 식에 의해 계산되며,상기 atan 계산부분을 룩업 테이블로 만들어서, Ci와 Si의 값에 따라 상기 룩업 테이블로부터 값을 읽어 들여 계산하고,상기 gi는 를, 여기서 여기서 Ci와 Si는 , , N=c/T인 정수, , j는 정수, w는 각속도이고 T는 임의의 샘플링 구간인, 이용하여 계산하는 이동 로봇의 자세를 구하는 방법
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제 5 항에 있어서,상기 초음파 수신기 위치를 계산하는 단계는 상기 초음파 수신기와 상기 복수의 초음파 발신기 사이의 각 거리에 대하여 최소 오차 제곱법을 이용하여 계산하는 이동 로봇의 자세를 구하는 방법
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제 5 항에 있어서,상기 이동 로봇의 자세를 계산하는 단계는 상기 복수의 초음파 수신기 각각의 위치에 대하여 최소 오차 제곱법을 이용하여 계산하는 이동 로봇의 자세를 구하는 방법
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제 5 항에 있어서,상기 이동 로봇의 이동 속도 및 각속도와 상기 이동 로봇의 자세를 확장 칼만 필터에 입력하여 상기 이동 로봇의 자세를 갱신하는 이동 로봇의 자세를 구하는 방법
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제 5 항에 있어서,상기 초음파 발신기의 개수는 2개 이상이고, 상기 초음파 수신기의 개수는 3개 이상인 이동 로봇의 자세를 구하는 방법
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제 5 항에 있어서,상기 초음파 수신기의 개수가 3개일 때, 상기 이동 로봇의 자세 (x, y, θ)는, 여기서 (x, y)는 상기 이동 로봇의 위치이고 θ는 상기 이동 로봇의 방향각, 을 이용하여 구하는, 여기서 (x1'', y1''), (x2'', y2''), (x3'', y3'')은 각각의 상기 계산한 초음파 수신기의 위치인 이동 로봇의 자세를 구하는 방법
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