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자율차량의 주행을 보조하기 위한 탑승객 탐지 및 공유 시스템 개발
A Design of Passenger Detection and Sharing System(PDSS) to support the Driving ( Decision ) of an Autonomous Vehicles 원문보기

한국정보전자통신기술학회논문지 = Journal of Korea institute of information, electronics, and communication technology, v.13 no.2, 2020년, pp.138 - 144  

손수락 (Department of Software Engineering, Catholic kwandong University) ,  이병관 (Department of Software Engineering, Catholic kwandong University) ,  심손권 (Department of Geography Education, Catholic kwandong University) ,  정이나 (Department of Software Engineering, Catholic kwandong University)

초록
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현재 자율주행 차량 연구들은 긴급상황이 대처 가능한 4레벨의 자율주행 차량을 개발하기 위해 매진하고 있다. 차량이 긴급상황에 유연하게 대처하기 위해서는 피해를 최소화하는 방향으로 움직여야 하는데, 이는 주변 보행자, 도로 상태, 주변 차량의 상태 등 주행 중인 도로의 모든 상태를 판단하여 진행되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 자율차량 내부의 탑승객 상황을 탐지하고, 그것을 V2V로 주변 차량에 공유하여 이 긴급상황에서 주행을 결정하는 데 도움을 줄 수 있는 자율차량의 주행을 보조하기 위한 탑승객 탐지 및 공유 시스템을 제안한다. 탑승객 탐지 및 공유 시스템은 현재 차량에서 탑승객을 인식하는 무게 측정 방식을 개선하여 정확하게 차량 내부의 승객 위치를 식별할 수 있고, 각 차량의 승객 위치를 주변의 다른 차량과 공유하기 때문에 긴급상황이 발생할 때 차량의 주행 결정에 도움을 줄 수 있다. 실험 결과, 탑승객 인식 서브 모듈에 적용된 체압 센서는 기존의 공진형 센서보다 약 8%, 압전형 센서보다 약 17% 높은 정확도를 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Currently, an autonomous vehicle studies are working to develop a four-level autonomous vehicle that can cope with emergencies. In order to flexibly respond to an emergency, the autonomous vehicle must move in a direction to minimize the damage, which must be conducted by judging all the states of t...

주제어

표/그림 (6)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 자율차량 내부의 탑승객 상황을 탐지하고, 그것을 V2V로 주변 차량에 공유하여 이긴급상황에서 주행을 결정하는 데 도움을 줄 수 있는 자율차량의 주행을 보조하기 위한 탑승객 탐지 및 공유 시스템을 제안한다. 탑승객 탐지 및 공유 시스템은 현재 차량에서 탑승객을 인식하는 무게 측정 방식을 개선하여 정확하게 차량 내부의 승객 위치를 식별할 수 있고, 각 차량의 승객 위치를 주변의 다른 차량과 공유하기 때문에 긴급상황이 발생하면 차량의 주행 결정에 도움을 줄 수 있다.
  • 본 논문은 자율차량 내부의 탑승객 상황을 탐지하고, 그것을 V2V로 주변 차량에 공유하여 이 긴급상황에서 주행을 결정하는 데 도움을 줄 수 있는 자율차량의 주행을 보조하기 위한 탑승객 탐지 및 공유 시스템을 제안했다. 탑승객 탐지 및 공유 시스템은 탑승객 인식 서브 모듈을 사용하여 현재 차량에서 탑승객을 인식하는 무게 측정 방식을 개선하여 정확하게 차량 내부의 승객 위치를 식별할 수 있고, V2V 승객 정보 공유 서브 모듈을 사용하여 각 차량의 승객 위치를 주변의 다른 차량과 공유하기 때문에 긴급상황이 발생하면 차량의 주행 결정에 도움을 줄 수 있다.
  • 본 논문은 탑승객 탐지 및 공유 시스템의 유효성을 판단하기 위하여 탑승객 인식 서브 모듈과 V2V 승객 정보 공유 서브 모듈에 대한 실험을 진행한다. 탑승객 인식 서브 모듈은 체압 센서(Body Pressure Measurement System)와 공진형 센서(Resonant Sensors), 압전형 센서(Piezoelectric sensor)를 사용하여 각 센서의 정확도를 측정하여 탑승객 인식 서브 모듈의 정확도를 검증하고, V2V 승객 정보 공유 서브 모듈은 승객 정보를 보낼 때와 그렇지 않을 때를 비교 하여 V2V 승객 정보 공유 서브 모듈의 실시간성을 검증한다.
  • 경동 대학교에서는 ITS를 위한 active vision system을 제안했다. 해당 연구는 도로에서 승객 감지 및 카운팅을 수행할 시스템에 고품질 이미지 처리 신호를 제공하는 새로운 방법을 제시한다. 이 방법은 신호의 품질이 높고(고 대역) 낮은(낮은 대역) 스펙트럼 감도를 가진 두 개의 근적외선 카메라를 사용하여 이미지 신호를 융합하고 그것으로 승객을 탐지한다 [8].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
탑승객 인식 서브 모듈의 역할은 무엇인가? 탑승객 인식 서브 모듈은 압력 센서를 사용하여 차량좌석의 상태를 수집하고 CNN을 학습시켜 현재 좌석에 존재하는 것이 승객인지 아닌지를 구분한다. 탑승객 인식 서브 모듈이 좌석별 승객 상태를 인식했다면 그것을 차량 내부 저장소에 차량의 정보와 함께 저장한다.
자율주행 차량의 분류 레벨에 대한 설명은 무엇인가? 자율주행 차량은 자율주행이 전혀 존재하지 않는 0레벨부터, 운전자가 필요 없는 5레벨까지 6단계로 분류된다. 주행 중 운전자를 위한 경고만을 전달하는 후방, 전방 충돌 경고 센서 등의 시스템은 0레벨에 해당 하며, 특정 상황에서 사용자의 설정을 통하여 차량 시스템이 자동으로 조향, 감속, 가속 중 하나를 수행하는 차선 유지, 크루즈 컨트롤 등은 1레벨에 해당한다. 차량 시스템이 조향, 감속, 가속을 모두 수행하는 고속도로 주행 보조 등은 2레벨에 해당하고, 3레벨은 차량이 주변 환경을 인식하고 동시에 차량의 주행을 제어하지만, 긴급상황같이 자율주행 모드 해제가 예상될 경우 언제든지 운전권을 운전자에게 이양해야 한다. 4레벨은 3레벨과 동일한 기능을 가지나, 위험 상황 발생 시에도 안전하게 대응해야 하고 차량은 제한된 도로에서만 완전 자율주행이 가능하다. 마지막 5레벨은 차량이 어떤 도로에서도 자율주행이 가능하고 운전자는 더이상 존재하지 않고 탑승객만 존재한다 [1].
탑승객 탐지 및 공유 시스템이 도움을 줄 수 있는 것은 무엇인가? 따라서 본 논문에서는 자율차량 내부의 탑승객 상황을 탐지하고, 그것을 V2V로 주변 차량에 공유하여 이긴급상황에서 주행을 결정하는 데 도움을 줄 수 있는 자율차량의 주행을 보조하기 위한 탑승객 탐지 및 공유 시스템을 제안한다. 탑승객 탐지 및 공유 시스템은 현재 차량에서 탑승객을 인식하는 무게 측정 방식을 개선하여 정확하게 차량 내부의 승객 위치를 식별할 수 있고, 각 차량의 승객 위치를 주변의 다른 차량과 공유하기 때문에 긴급상황이 발생하면 차량의 주행 결정에 도움을 줄 수 있다. 예를 들어 차량 A가 차량 B와 충돌할 수 있는 긴급상황이 발생했을 때, 차량 A가 차량 B의 승객 위치를 안다면 주행 방식을 다르게 결정할 수 있다.
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참고문헌 (9)

  1. Max Langridge, "Self-driving cars: Autonomous driving levels explained", https://www.pocket-lint.com/cars/news/143955-sae-autonomous-driving-levels-explained, February, 2020. 

  2. Francisco Navasa, Vicente Milanes, "Mixing V2V- and non-V2V-equipped vehicles in car following", Transportation Research Part C: Emerging Technologies, Vol. 108, pp. 167-181, November, 2019. 

  3. Xu Bao, Haijian Li, Guoqiang Zhao, Lv Chang, Jun Zhou, Yun Li, "Efficient clustering V2V routing based on PSO in VANETs", Measurement, Vol. 152, 107306, February, 2020. 

  4. Weiyang Zhang, Wenshuo Wang, "Learning V2V interactive driving patterns at signalized intersections", Transportation Research Part C: Emerging Technologies, Vol. 108, pp. 151-166, November, 2019. 

  5. Fangwu Ma, Yu Yang, Jiawei Wang, Zhenze Liu, Jinhang Li, Jiahong Nie, Yucheng Shen, Liang Wu, "Predictive energy-saving optimization based on nonlinear model predictive control for cooperative connected vehicles platoon with V2V communication", Energy, Vol. 189, 116120, December, 2019. 

  6. Yougang Bian, Yang Zheng, Wei Ren, Shengbo Eben Li, Jianqiang Wang, Keqiang Li, "Reducing time headway for platooning of connected vehicles via V2V communication", Transportation Research Part C: Emerging Technologies, Vol. 102, pp. 87-105, May 2019. 

  7. Angelos Amanatiadis, Evangelos Karakasis, Loukas Bampis, Stylianos Ploumpis, Antonios Gasteratos, "ViPED: On-road vehicle passenger detection for autonomous vehicles", Robotics and Autonomous Systems, Vol. 112, pp. 282-290 February, 2019. 

  8. Young-Sik Lee, Cheol-Soo Bae, "An Vision System for Automatic Detection of Vehicle Passenger", Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, Vol. 9, No. 3, pp. 622-626, June, 2005. 

  9. Orazio Giuffre, Anna Grana, Maria Luisa Tumminello, Antonino Sferlazza, "Estimation of Passenger Car Equivalents for single-lane roundabouts using a microsimulation-based procedure", Expert Systems with Applications, Vol. 79, pp. 333-347, August, 2017. 

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