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[A-17] 동적 햅틱 기술을 이용한 정보 전달 기술

  • 김완식
  • 인천대학교
  • 작품구분일반형
  • 공개여부비공개
  • 카테고리정보, 전자, 전기, 기계
  • 등록일2018-09-10
  • 팀원(공동개발자)김완식,김성재,박성현,김혜린,김동희,민해나
  • 출품 경진대회제14회 인천대학교 창의적종합설계경진대회

상세설명

1. 수행배경

    ㅇ 작품 개발 배경 및 필요성
     소비자들은 신차들이 출시될수록 ADAS(Advanced Driver assistant system)에 대한 관심과 수요는 높아지면서 값을 더 지불하더라도 위험상황에서 더 안전한 차를 선호하고 있다. 차의 가격이 높아질수록 차량의 성능도 올라가지만 이에 따라 운전자의 안전을 지켜주는 각종 ADAS시스템 및 제어 알고리즘들이 들어가게 된다. 안정적이고 효과적인 경고시스템을 적은 비용으로 제작한다면, 산업적인 측면에서 도움이 될 것이다.

    ㅇ 산업/경제적 측면
     소비자들은 신차들이 출시될수록 ADAS(Advanced Driver assistant system)에 대한 관심과 수요는 높아지면서 값을 더 지불하더라도 위험상황에서 더 안전한 차를 선호하고 있다. 차의 가격이 높아질수록 차량의 성능도 올라가지만 이에 따라 운전자의 안전을 지켜주는 각종 ADAS시스템 및 제어 알고리즘들이 들어가게 된다. 안정적이고 효과적인 경고시스템을 적은 비용으로 제작한다면, 산업적인 측면에서 도움이 될 것이다.​

       

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    • <그림 1. 시각적, 청각적 알림 및 경보 시스템

    • <그림 2. 자동차와 트럭의 사각지대>

    2. 수행기간

     

    3. 개발작품 설명

                                   <작품 상세 사진 및 용도>

     

     

     

     

     

     

                                                                <시스템 흐름도>

     

     

    <시스템 인터페이스>

      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.

      < 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, 시뮬레이터 로봇 burger로 볼 경우 전반적인 설계도를 나타낸 것이다.

       

      <인지된 결과로 시트와 핸들에 전달되는 동적 햅틱 신호>

      인지된 결과로 운전자에게 위험상황을 알리기 위해 시트와 핸들에 부착한 진동모터에 신호를 보낸다. 시트와 핸들에 모터가 부착되더 있으며, 각각의 모터는 라즈베리파이와 릴레이 모듈로 제어가 된다.

         

       

      < 실제 H/W구현 모습>

       

       

       

                                                                     <차선 검출 결과>

       

       

       

           <물체 검출 결과>

       

      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.

       

      (4) ADAS 산업

      4차 산업 혁명의 키워드로 뽑히는 자율주행자동차의 개발이 활발히 진행되는 와중에 앞서 수많은 기업체들이 ADAS(Advanced Driver Assistance System)을 개발하고 실제 차량에도 탑재되고 있다. ADAS는 운전자의 안전을 보장을 해야 하지만 때로는 그로 인해 사고가 발생할 수도 있다는 단점이 존재한다. 이번 프로젝트에서는 앞서 소개하였던 단점들을 보완하고 방향성과 위험도를 운전자가 직관적으로 인지할 수 있는 새로운 ADAS 시스템을 제안한다.

       

         (5) VR/게임 산업

      이번 프로젝트에서 개발한 동적 햅틱 모터 기술은 VR 산업, 게임 산업 등에 소비자의 오감을 만족시켜줄 수 있는 매우 효과적인 기술이다. 플레이스테이션이나 xbox의 게임패드에는 진동모터가 탑재되어 있는데 단순한 진동에 지나지 않던 모터 진동에 의미가 부여하는 동적 햅틱 기술이 적용된다면, 게임 플레이어들에게 지금보다 훨씬 더 현실적인 체험이 가능하도록 해줄 것이다.

       

     

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