초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 가시성이 1m 미만이고 고온인 화재 농연에서도 객체를 탐지할 수 있는 센서융합시스템을 제안함. 이를 통하여, 화재 현장에서 소방관의 시계를 확보하고자 하였으며, 이를 위하여 열화상카메라, 초음파센서, FMCW레이터를 H/W 및 S/W적으로 융합하는 기법을 연구하고 그 이론과 기술체계를 확립함

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 농연 극복을 위한 인지센서 중에서 열화상카메라, 레이더 및 초음파센서가 가장 적합하다고 알려져 있음. 따라서 본연구는 이 3종의 센서를 융합하여 소방관의 시계를 확보할

□ 연구개요
본 연구는 가시성이 1m 미만이고 고온인 화재 농연에서도 객체를 탐지할 수 있는 센서융합시스템을 제안함. 이를 통하여, 화재 현장에서 소방관의 시계를 확보하고자 하였으며, 이를 위하여 열화상카메라, 초음파센서, FMCW레이터를 H/W 및 S/W적으로 융합하는 기법을 연구하고 그 이론과 기술체계를 확립함

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 농연 극복을 위한 인지센서 중에서 열화상카메라, 레이더 및 초음파센서가 가장 적합하다고 알려져 있음. 따라서 본연구는 이 3종의 센서를 융합하여 소방관의 시계를 확보할 수 있는 센서시스템을 연구하는 것이 목표임.
○ 목표 달성을 위해, 근거리 및 원거리의 객체를 감지하여 3차원으로 위치정보를 표현할 수 있도록 H/W적으로 3종의 센서가 상호 간섭 없이 최적의 성능을 발휘할 수 있는 구조를 설계하고, S/W 알고리즘 측면에서는 3D 초음파시스템 평면과, 레이더 평면 및 열이미지 평면을 Homography 행렬로 데이터 융합을 한 후 칼만 필터 추정 및 가우시안 혼합모델을 사용하여 객체 종류를 추정하고 3D 정보로 표현하였음.
○ 결과적으로, (1) 매질 온도 변화와 무관하면서 객체의 3차원 위치 검출이 가능한 3D초음파시스템 설계, (2) 특징이 다른 개별 센서 정보로부터의 객체 정보에 대한 3D 위치 및 크기 데이터 맵핑, (3) 이를 활용한 센서 퓨전 알고리즘과 하드웨어 설계, 및 (4) 화재 농연 모사 환경에서의 시스템 성능 평가 등을 수행하였음. 그 결과 목표로 하는 농연 환경에서의 객체 위치와 크기를 실물과 유사하게 측정하여 가시화할 수 있었음.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 열악한 농연 환경에서의 성공적인 객체탐지를 위해, 본 연구는 새로운 형식의 센서융합시스템을 기계적 관점에서 최적 설계하고 데이터 융합 방법을 통해 그 정밀도와 안정성을 확보하는 방법을 제시함. 따라서, 본 연구의 결과는 화재 현장의 장애를 극복하는 기반 기술이 될 것으로 기대됨
○ 본 연구를 통해 개발된 신개념 센서 융합 시스템은 소방관의 시야 확보 활용에 도움을 줄 수 있는 것과 더불어 소방 방재용 로봇의 장애물 회피, 환경인지, SLAM 등의 다양한 자율주행기술에 활용될 수 있는 핵심 기술이 될 것으로 판단됨. 또한 이 기술은 시각장애인을 위한 지원 장비 개발에도 활용될 수 있을 것임. 즉, 다양한 분야로의 확대 적용이 가능한 요소 연구 결과가 도출된 것으로 사료됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구 목표 및 범위 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 1차 년도 ... 5
• 2) 2차 년도 ... 6
• 3) 3차 년도 ... 9
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 24