최근 전자 및 제어장치의 발달로 자동차에도 많은 전자 장비들을 적용하여 차량의 자동화 및 다양한 상황인식 시스템이 적용되고 있다. 특히, 비젼시스템을 도입하여 무인운전 시스템 개발이 활발히 진행되고 있다. 그러나, 일반 차량에 대한 비젼시스템은 아직 고가이며 유선을 통한 영상정보를 전달하므로 차량내의 복잡한 배선으로 인하여 실용화에 더욱 어려움을 격고 있다. 본 논문에서는 차량 내부에 간단하게 설치할 수 있는 저가의 무선통신 영상처리 장치를 통해 전방의 차선과 장애물을 인식하고 장애물이 발견될시 운전자에게 이를 알려주는 알람시스템과 ZigBee무선 통신기반의 적외선, 초음파 센서를 이용하여 차량 외부 상황을 모니터링 하여 주차 시 운전자에게 편의를 줄 수 있는 시스템을 설계 구현하였다. 본 논문에서 제안한 시스템의 효율성을 알아보기 위해 모형자동차에 이를 적용하여 확인해 보았다.
최근 전자 및 제어장치의 발달로 자동차에도 많은 전자 장비들을 적용하여 차량의 자동화 및 다양한 상황인식 시스템이 적용되고 있다. 특히, 비젼시스템을 도입하여 무인운전 시스템 개발이 활발히 진행되고 있다. 그러나, 일반 차량에 대한 비젼시스템은 아직 고가이며 유선을 통한 영상정보를 전달하므로 차량내의 복잡한 배선으로 인하여 실용화에 더욱 어려움을 격고 있다. 본 논문에서는 차량 내부에 간단하게 설치할 수 있는 저가의 무선통신 영상처리 장치를 통해 전방의 차선과 장애물을 인식하고 장애물이 발견될시 운전자에게 이를 알려주는 알람시스템과 ZigBee무선 통신기반의 적외선, 초음파 센서를 이용하여 차량 외부 상황을 모니터링 하여 주차 시 운전자에게 편의를 줄 수 있는 시스템을 설계 구현하였다. 본 논문에서 제안한 시스템의 효율성을 알아보기 위해 모형자동차에 이를 적용하여 확인해 보았다.
Due to growth of electronics and control devices, automation and situational awareness systems have been applied by automobile. Vision systems with the introduction of unmanned system being actively developed, but are still high price and visual information is passed through the cable, because of ca...
Due to growth of electronics and control devices, automation and situational awareness systems have been applied by automobile. Vision systems with the introduction of unmanned system being actively developed, but are still high price and visual information is passed through the cable, because of cars are difficult to install. In this paper, can be installed inside the car at low-cost, simple image processing device through a wireless communication know the obstacles and the alarm system based on Zigbee wireless communication, infrared and ultrasonic sensors to monitor the situation through with easy parking cars outside the system design was implemented.
Due to growth of electronics and control devices, automation and situational awareness systems have been applied by automobile. Vision systems with the introduction of unmanned system being actively developed, but are still high price and visual information is passed through the cable, because of cars are difficult to install. In this paper, can be installed inside the car at low-cost, simple image processing device through a wireless communication know the obstacles and the alarm system based on Zigbee wireless communication, infrared and ultrasonic sensors to monitor the situation through with easy parking cars outside the system design was implemented.
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문제 정의
또한 기존의 시스템은 주차 중 전·후방을 단순히 모니터링하는 기능이 주를 이루며, 무인운전 시스템의 경우 아직 고려할 사항이 많아 상용화가 이루어지지 않고 있으며, 또한 이러한 시스템은 고가이므로 일반 운전자가 사용하기는 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 저가의 무선통신기반 영상처리 시스템을 도입하여 졸음, 운전미숙으로 인해 발생할 수 있는 사고를 예방하기 위해 차선 이탈이나 앞차와의 거리가 좁혀졌을 경우 운전자로 하여금 경각심을 줄 수 있는 알람기능을 가진 시스템과 적외선, 초음파 센서를 이용하여 차량외부를 모니터링 하고, 접촉사고 시 전방카메라를 이용하여 이를 녹화 할 수 있는 시스템을 설계 구현하였다. 하지만 이러한 시스템을 실제 차량에 적용하기 어려움으로 모형 자동차를 이용하여 본 논문에서 제안한 시스템을 적용하여 보았다.
가설 설정
흰 종이 위에 검정색 점선을 프린트하여 차선을 표현하였다. 실험에 사용된 차선은 2차선 이상이라 가정한다. 전방에 보이는 드라이버는 장애물을 표현하기 위해 차량 앞에 놓아두었다.
운전자의 안전을 위해 여러 가지 측면에서 사고가 일어날 수 있는 상황을 가정하여 실험하였다. 하지만 본 논문 결과로는 실제 차량에 적용에는 부족한 점이 많아 차후 연구가 필요하다.
점선의 길이는 약 1.8m정도 되므로 점선 2개의 경우 약 5m로 가정한다.
제안 방법
- RF무선통신CAM을 이용하여 차량전방의 교통 상황을 확인하며 주행한다.
도로 중앙의 장애물을 검출하기 위해 점선으로 된 차선의 점선의 개수와 현재 속도를 파악한다. 30km/h달리는 차의 정지거리는 제동거리(6m)+반응거리(6m)=12m임으로 약 3개(약 15m)의 점선위에 장애물 검출구간을 설정하였다. 장애물 검출구간에 이전프레임 영상과 다른 영상이 들어 올 경우 정지 신호를 발생시킨다.
이때 점선과 실선의 중앙 좌표를 얻어온다. 도로 중앙의 장애물을 검출하기 위해 점선으로 된 차선의 점선의 개수와 현재 속도를 파악한다. 30km/h달리는 차의 정지거리는 제동거리(6m)+반응거리(6m)=12m임으로 약 3개(약 15m)의 점선위에 장애물 검출구간을 설정하였다.
따라서 본 논문에서는 저가의 무선통신기반 영상처리 시스템을 도입하여 졸음, 운전미숙으로 인해 발생할 수 있는 사고를 예방하기 위해 차선 이탈이나 앞차와의 거리가 좁혀졌을 경우 운전자로 하여금 경각심을 줄 수 있는 알람기능을 가진 시스템과 적외선, 초음파 센서를 이용하여 차량외부를 모니터링 하고, 접촉사고 시 전방카메라를 이용하여 이를 녹화 할 수 있는 시스템을 설계 구현하였다. 하지만 이러한 시스템을 실제 차량에 적용하기 어려움으로 모형 자동차를 이용하여 본 논문에서 제안한 시스템을 적용하여 보았다.[1]
대상 데이터
실제 자동차를 이용하여 실험하기는 어려움이 많으므로 모형자동차를 제작하였다. 모형자동차의 구성은 그림 8과 같다.
각종 센서와 무선통신CAM, GPS등의 모듈을 제어하고 정보를 수집하기 위해 아래와 같은 모듈을 설계하였다. 이를 제어하는 프로세서는 ATmel 사의 AT91SAM7X256을 사용하였다.
정확한 장애물 검출을 위해 2차선 이상의 도로를 30km/h로 주행하는 차량을 대상으로 하였다. 교차로와 차선이 분명하지 않는 구간은 제외한다.
후속연구
운전자의 안전을 위해 여러 가지 측면에서 사고가 일어날 수 있는 상황을 가정하여 실험하였다. 하지만 본 논문 결과로는 실제 차량에 적용에는 부족한 점이 많아 차후 연구가 필요하다. 특히 일반 도로에 자주 일어 날 수 있는 특이사항으로는 오토바이, 끼어들기 차량, 교차로 , 뚜렷하지 않은 차선 등 과 같은 인식하기 어려운 상황으로 인해 본 시스템을 적용하기에는 어려움이 많은 것으로 보인다.
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