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후미등의 가시광통신을 이용한 이동상황에서의 영상센서 기반 차량 간 거리 추정 기법
Inter-vehicular Distance Estimation Scheme Based on VLC using Image Sensor and LED Tail Lamps in Moving Situation 원문보기

전기학회논문지 = The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers, v.66 no.6, 2017년, pp.935 - 941  

윤수근 (Dept. of Electronic Engineering, Yeungnam University) ,  전희진 (Dept. of Electronic Engineering, Yeungnam University) ,  김병욱 (Dept. of ICT Automotive Engineering, Hoseo University) ,  정성윤 (Dept. of Electronic Engineering, Yeungnam University)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper proposes a method for estimating the distance betweeen vehicles in a moving situation using the image ratio of the distance between the tail lamps of a front vehicle. The actual distance between the tail lamps of a front vehicle was transmitted by LED tail lamps using visible light commun...

주제어

#Visible Light Communication(VLC)   #Vehicle to Vehicle(V2V)   #Intelligent Transport System(ITS)   #Distance estimation   #Non-linear regression   #Tail lamps  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 영상센서를 기반으로 전방차량의 후미등 사이 거리의 이미지상 비율을 이용하여 후방차량과의 거리를 이동상황에서 추정하는 기법을 제안하였다.
  • 본 논문에서는 영상센서를 통해 받은 영상을 이용하여 전방차량의 후미등을 검출하고 데이터를 분석한다. 그림 4는 후미등 검출방법의 전체 Block Diagram을 나타낸다.
  • 본 논문에서는 지능형 교통 시스템에 가시광통신을 적용하여 블랙박스와 같은 영상센서를 통해 수신된 영상에서 이동하는 전방차량의 후미등을 검출하고 이에 포함된 가시광통신 정보를 분석하여 전방차량과의 거리를 추정하는 방법에 대해 제안한다. 2장에서는 거리에 따른 후미등 사이 pixel 폭을 분석한 뒤 함수 식을 도출하여 전방차량과의 거리를 추정하는 알고리즘과 이동상 황에서 가시광통신과 영상처리를 통해 후미등을 검출하는 방법에 대해서 설명하였다.

가설 설정

  • 후미등 사이 거리는 실제 차량의 후미등 사이 거리(소형차 : 마티즈2, 중형차 : NF 소타나, SUV : 산타페)를 실측하여 설정하였다. 후미등 사이 거리에 대한 정보는 가시광통신을 사용하여 전송한다고 가정한다. 측정을 위한 실험 거리는 2~8m로 설정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
LED 조명의 장점은? 최근 들어 차세대 조명 장치로 LED 조명이 많은 각광을 받고 있다. LED 조명은 긴 수명, 저전력 소비, 높은 습도 내성, 높은 효율과 빠른 스위칭으로 백열등과 같은 기존의 조명보다 많은 장점을 가지고 있다. 그 중 고속 스위칭은 데이터 통신에도 활용할 수 있다.
LED 조명의 장점을 바탕으로한 활용분야는? LED 조명은 긴 수명, 저전력 소비, 높은 습도 내성, 높은 효율과 빠른 스위칭으로 백열등과 같은 기존의 조명보다 많은 장점을 가지고 있다. 그 중 고속 스위칭은 데이터 통신에도 활용할 수 있다.
가시광통신이란? 이에 따라, 최근 가시광통신과 같은 가시광선의 LED를 사용한 LED-IT 융합 기술이 많이 개발되고 있다[1],[2]. 가시광통신은 780nm~380nm의 가시광 파장을 사용하는 통신방식으로써, 장점으로는 LED 조명의 기능을 유지하면서 통신 기능을 수행할 수 있고 LED 조명이 존재하는 모든 곳에서 적용할 수 있다는 점이다. 또한, 주파수 할당의 문제가 없어 국제적으로 호환성이 좋고, 가시광 스펙트럼 사용에 대한 규정이 없어 주파수 선택의 자유도가 높다.
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참고문헌 (11)

  1. Lee, S. H., Jung, S.-Y. & Kwon, J. K., (2015, Feb.). Modulation and Coding for Dimmable Visible Light Communication. IEEE Communications Magazine, 136-143. 

  2. Kim, B. W. & Jung, S.-Y. (2006, June). Novel Flicker- Free Optical Camera Communications Based on Compressed Sensing. IEEE Communications Letters, 20(6), 1104-1107. 

  3. Yamazato, T., Takai, I., Okada, H., Fujii, T., Yendo, T., Arai, S., Andoh, M., Harada, T., Yasutomi, K., Kagawa, K. & Kawahito, S. (2014, July). Image-Sensor-Based Visible Light Communication for Automotive Applications. IEEE Communications Magazine, 88-97. 

  4. Yoo, J.-H., Jang, J.-S., Kwon, J. K., Kim, H.-C., Song, D.-W. & Jung, S.-Y.. (2016). Demonstration of Vehicular Visible Light Communication Based on LED Headlamp. Automotive Technology, International Journal of, 17(2), 347-352. 

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  5. Lee, S. J., Jo, J., Jung, H. G., Park, K. R., & Kim, J. (2011). Real-time gaze estimator based on driver's head orientation for forward collision warning system. Intelligent Transportation Systems, IEEE Transactions on, 12(1), 254-267. 

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  6. Kusano, K. D., & Gabler, H. C. (2012). Safety benefits of forward collision warning, brake assist, and autonomous braking systems in rear-end collisions. Intelligent Transportation Systems, IEEE Transactions on, 13(4), 1546-1555. 

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  7. Lee, J. W. (2002). A machine vision system for lane-departure detection. Computer vision and image understanding, 86(1), 52-78. 

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  8. Hsiao, P. Y., Yeh, C. W., Huang, S. S., & Fu, L. C. (2009). A portable vision-based real-time lane departure warning system: day and night. Vehicular Technology, IEEE Transactions on, 58(4), 2089-2094. 

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  9. Wang, J. G., Lin, C. J., & Chen, S. M. (2010). Applying fuzzy method to vision-based lane detection and departure warning system. Expert Systems with Applications, 37(1), 113-126. 

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  10. Nagura, T., Yamazato, T., Katayama, M., Yendo, T., Fujii, T., & Okada, H. (2010, September). Tracking an LED array transmitter for visible light communications in the driving situation. In Wireless Communication Systems (ISWCS), 2010 7th International Symposium on (pp. 765-769). IEEE. 

  11. Nishimoto, S., Nagura, T., Yamazato, T., Yendo, T., Fujii, T., Okada, H., & Arai, S. (2011, October). Overlay coding for road-to-vehicle visible light communication using LED array and high-speed camera. In Intelligent Transportation Systems (ITSC), 2011 14th International IEEE Conference on (pp. 1704-1709). IEEE. 

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