1. 수행배경

• 교통사고의 주 원인은 <그림.1>과 같이 운전자 부주의, 사각지대에서의 인지능력 부족으로 인해 발생한다. 실제 자동차 시장에서는 이러한 사고를 예방하기 위해 <그림.2>처럼 시각, 청각으로 운전자에게 위험성을 경고하는 ADAS(Advanced Driver Assistant System) 시스템이 개발되어 있다. 하지만 시각적으로 정보를 전달하게 되는 경우, 실제 주행 중에 시선처리를 다른 곳으로 하게 되면 위험할 가능성이 있다. 또한 청각적으로 정보를 전달하게 되는 경우 주행 중에 시끄러운 차량 내부에서 사람이 청각적 신호를 인지하지 못할 가능성이 존재한다. 또한 청각으로 경고음이 울려도 현재의 차량 주변 어딘가에 위험상황인지에 대한 판단을 할 수가 없다. 그렇기 때문에 주행 중에 운전자가 경고음을 잘못 인지하는 경우와 시선 처리로 생기는 문제를 최소화시키기 위하여 촉각적 신호를 사용한다. 여기서 촉각적 신호는 <그림.3>와 같은 사각지대 상황에서 현재 차량의 위험상태와 어느 위치에서 위험 상황인지에 대한 방향성을 포함한다. 이 신호는 항상 운전자와 접촉하고 있는 운전자 시트 및 핸들을 전달함으로써 운전자가 실수할 가능성을 줄인다.

• 

• <그림 1. 2016년 법규위반별(가해자) 교통사고 현황. 출처 : 교통사고 분석시스템 (TAAS)>

• <그림 2. 시각적, 청각적 알림 및 경보 시스템> 

  

• <그림 3. 자동차와 트럭의 사각지대>

   

                              

2. 수행기간

3. 개발작품 설명

<그림 6. 시스템 아키텍쳐>

 

센서 인터페이스로는 single layer LiDAR 센서, AVM camera 가 있고 센서에 의해 인지된 결과로 차선과 장애물을 검출한다. 이렇게 인지와 판단 부분을 거쳐 결정 프로세스(DECISION)에 접어들게 되면, 위험상황에 대한 결정을 해서 위험하다고 판단될 경우 위험한 방향으로부터 정도에 알맞은 햅틴 신호를 생성하여 운전자에게 전달하게 된다.



<그림 7. 실제 차량에 적용시킬 경우 부착되는 위치와 기능들을 포함한 설계도>

 

현재 진행하는 프로젝트는 시뮬레이터 기반이지만, 실차 기반으로 옮길 경우에 대비한 설계도이다.

지금 단계에서는 실차에 적용시키지 못했지만, (그림 7.) 의 차량을 시뮬레이터 로봇 burger로 볼 경우 전반적인 설계도를 나타낸 것이다.

 



<그림 8. (그림 7.)로부터 인지된 결과로 시트와 핸들에 전달되는 동적 햅틱 신호>

(그림 7.)로 부터 인지된 결과로 운전자에게 위험상황을 알리기 위해 시트와 핸들에 부착한 진동모터에 신호를 보낸다. (그림 8.)과 같이 시트와 핸들에 모터가 부착되더 있으며, 각각의 모터는 라즈베리파이와 릴레이 모듈로 제어가 된다.

   

 

<그림 9. (그림 8.)의 실제 H/W구현 모습>

4. 활용방안

(1) 차량의 차선 변경 및 주행 도중에 발생하는 여러 위험을 감지하고 운전자에게 직관적으로 위험 신호를 전달하는 ADAS(Advanced Driver Assistant System)를 개발한다.

(2) 차선 변경 시 운전자의 사각에 존재하는 장애물을 LIDAR 센서를 통해 탐색하고 그 위치를 운전자에게 전달해주고, 또한 직진 주행시 측방 어안렌즈 카메라(AVM)와 전방 카메라로 장애물 및 차선 검출한다.

(3) 검출한 데이터들로 운전자에게 장애물과의 거리와 방향성을 촉각적 신호로 전달함으로써 운전자가 위험을 감지할 수 있게 한다.