출품작 설명:

차량에 설치 된 카메라를 통해 얼굴을 인식하여 사전에 등록된 부모의 얼굴과 비교하여 일치 여부를 판단합니다. 이후에 일치하면 LIDAR 센서를 이용하여 타켓팅 및 트랙킹을 시작합니다. 따라서 부모만 인식하여 따라다닐 수 있는 아동용 스마트전동차가 됩니다.

이를 통해여 다음과 같은 장점을 가질 수 있습니다.

1. 자율 주행 유아용 자동차는 부모의 두 손을 자유롭게 함.

2. 아이가 탑승한 자동차가 사라졌을 때 부모님에게 바로 경고를 할 수 있으며

    아이들의 안전을 부모님들이 더 편리하게 관리 할 수 있음.

3. 아이들과 함께 활동을 할 수 있는 조건 제공( 옆에서 차량이 추종할 경우)

 

1. 수행배경

 공원을 다니다 보면 아동용 전동차를 쉽게 볼 수 있다. 그러나 대부분 모습은 부모가 전동차 주변에서 아이에게 눈을 때지 못하고 조종기를 손에 쥐고 있는 모습들이다. 그러나 이것은 단순히 아이를 놀아주는 것에 지나지 않는다. 단순함에서 벗어나 부모와 아이가 전동차를 타면서 함께 교감할 수 있는 방법이 무엇인지, 그리고 위 상황을 효율적으로 변화 시킬 수 있는 방법에는 어떤 것들이 있는지 생각해 보았다. 그래서 부모와 같이 달리거나 걸을 수 있는, 조종기가 필요 없어서 두 손이 자유롭게 할 수 있는 전동차를 개발하고자 하였다.

  아동용 전동차를 조종기 없이 자동으로 인식하고 추종하게 함으로써 부모와 아이가 함께 활동을 할 수 있게 된다. 또한 조종이 필요 없기 때문에 양손에 짐을 들거나 다른 일을 하며 이동할 수 있게 된다.

  이는 궁극적 목표인 무인자동차를 개발하기 위한 전초전인 개발이다. 무인자동차에 쓰일 LIDAR 센서와 카메라를 다뤄 보고 컨트롤러를 프로그래밍 해보면서 기기들을 이해하고 연구해 볼 수 있다. 또한 제어와 알고리즘을 직접 만들어보면 무인자동차 운행을 논리적으로 이해하는데 도움이 될 것이다. 그렇기 때문에 위의 프로젝트에 대해 연구의 필요성이 있다고 판단된다.

 

2. 수행기간

• 2016년 04월부터 다학년 프로젝트의 수업의 일환으로 아이디어 선정과 사전 조사를 실시하였다.
• ​​​​​​​​​​제품 구매 완료 후 2016.06.20 부터 본격적인 출품작 제작 및 구현
  

 

3. 개발작품 구현 과정

​       1. 카메라를 이용한 인식 과정

        ​ ​사용자의 얼굴인식: 영상처리, 머신러닝 기술 사용.

       ​차량과 pc의 통신: tcp/ip기반 통신 기술

 

2. LIDAR를 이용한 Tracking

  
 

차량 전·측방 환경 인식 -> tracking 목표 및 장애물 감지 -> tracking 목표 및 장애물과 차량의 각도, 거리 제어부에 전달 & 라이다 데이터 실시간 확인

3. Raspberrypi를 이용한 제어에서 위치를 통한 제어량을 조절 할 수 있는 PWM 방법

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-software 구성도 및 상세과정​-

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 웹캠을 이용하여 사용자를 인식 후 등록되어 있는 이미지와 비교 후 일치할 경우 작동을 시작한다. 얼굴을 인식하는 동안 LIDAR가 센싱하여 추종 타겟을 설정한다. 그리고 센싱된 데이터를 조작하여 거리와 각도를 산출한다. 이를 Raspberrypi 로 보낸다. 각도와 거리를 제어 알고리즘에 넣어 조향과 모터를 제어 할 수 있게 한다.

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