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프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 융합형 카메라 하우징 설계 및 위험방지 알람 APP 제작

영문 : Convergence type camera housing design and risk prevention alarm APP production

과제 팀명

대장부

지도교수

강인혜 교수님

개발기간

2020년 8월 ~ 2020년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 기계정보공학과 20154300** 고**(팀장)

서울시립대학교 기계정보공학과 20154300** 노**

서울시립대학교 기계정보공학과 20154300** 박**

서울시립대학교 기계정보공학과 20154300** 표**

서울시립대학교 기계정보공학과 20154300** 함**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

행정안전부 과제로서 ‘한국건설기술연구원’을 포함한 공동연구기관에서 진행하는 ‘도로교통안전을 위한 AI 교통안전 시스템 실증기술’ 프로젝트에 이용할 카메라 하우징을 ‘에이치브레인’사와 협력하여 설계한다. 또한 하우징 내 보행자 및 차량을 인식하는 융합 센서가 전달하는 정보와 도로 위 보행자 및 운전자의 모바일 폰으로부터 얻는 정보를 이용하여 위험 여부를 판단하고 위험 표출 방안으로서 이용자의 모바일 앱을 통해 위험 상황을 알리는 시스템을 개발한다.

개발 과제의 배경 및 효과

도로교통공단의 2018년 스쿨존 내 어린이 교통사고의 사고 유형별 통계를 보면 어린이 보호구역 내 교통사고는 ‘횡단 중’에 발생하며 이는 전체 사고의 약 63%에 해당한다. 또한 TAAS의 2016~209년 차대사람 교통사고의 사고 유형별 통계를 보면 ‘횡단 중’발생하는 사고의 비율은 약 54~56%로 전체 사고 유형에서 가장 높은 비율을 차지한다. 어린이 보호구역뿐만 아니라 일반적인 도로의 교통사고 발생 횟수에서도 ‘횡단 중’발생하는 사고의 비율은 높다. 현재 ‘횡단 중’발생하는 교통사고율을 낮추기 위한 방안으로는 주행 신호등에 설치된 감시 카메라를 통한 횡단보도 내 자동차의 제한속도 감시나 보행자 신호등이 빨간 불일 때 보행자가 횡단하려 하는 경우 소리를 통한 위험 표출 등이 있다. 이외에도 운전자의 내비게이션을 통한 제한속도 안내 등 간접적으로 사고를 예방하는 방안 등이 있다. 이러한 방안들의 공통점은 카메라나 적외선 센서들이 감지한 차량이나 보행자의 위치를 기반으로 한다는 것이다.

 지금의 교통사고 예방 시스템들은 카메라나 센서 등을 통해 얻어진 차량이나 보행자의 위치 정보를 서로 연결하지 않는다. 운전자에게는 차량의 위치정보만을 바탕으로 구간의 제한속도 등을 알리며, 보행자에게는 횡단보도 내 보행자의 위치정보만을 바탕으로 위험을 알려줄 뿐이다. 이는 차량과 보행자가 통과하는 횡단보도 내 실제로 발생할 수 있는 위험에 대해서는 알려줄 수 없다. 실시간으로 발생할 수 있는 사고에 대해서 알림을 발생시키기 위해서는 횡단보도 주변의 차량과 보행자의 위치정보들의 연결이 필수적이며 이는 실시간으로 이루어져야 한다.
  본 프로젝트는 이러한 문제를 해결하기 위해 차량과 보행자의 위치를 실시간으로 탐지하는 융합센서를 설계하고 이로부터 얻은 정보를 연결하여 보행자 및 운전자에게 발생할 수 있는 위험을 알리는 시스템을 개발하려고 한다. 이를 통해 실제 도로 및 횡단보도 내 상황을 고려하지 않은 채 위험을 알리는 기존 방식에서 실시간으로 상황을 감지하여 위험을 알릴 수 있도록 한다. 교통사고의 높은 비율을 차지하는 ‘횡단 중’ 발생하는 사고율을 줄일 수 있다면 교통안전을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. 또한 추후에 다양한 장소에 설치가 용이한 융합센서 설계를 통해  횡단보도뿐 아니라 어린이 보호구역이나 교통사고가 빈번한 구간 등의 교통사고율을 낮출 수 있을 것으로 기대한다.

개발 과제의 목표와 내용

1. 차량 및 보행자용 카메라 하우징 설계

차량용, 보행자용 카메라 하우징에는 각각 2개의 모듈이 들어가 융합형 센서의 역할을 해낼 것이다. 따라서 각각 2개의 모듈이 설치되어 원활히 역할을 해낼 수 있는 하우징을 설계할 것이다. 가장 먼저 하우징의 기능으로써 내부의 모듈들이 안전하게 보호될 수 있도록 구조적인 안전성을 고려할 것이고, 방열, 방수, 방진 설계를 통해 각 모듈이 적합한 환경 속에서 정상적인 작동을 할 수 있도록 할 것이다. 또한 부수적으로 기존의 투박한 모델과는 달리 사람들로 하여금 누군가에게 감시가 되고 있다는 인상이 아니라 누군가로부터 지켜지고 있다는 편안한 느낌을 줄 수 있도록 모델링을 진행할 것이다. 추가로 프로젝트가 아직 개발 단계에 있는 것을 고려하여 특정 모듈에만 적합한 하우징이 아닌, 모듈 단위로 손쉽게 교체가 가능할 수 있어 비용적인 측면에서 우수한 설계를 진행할 예정이다.

2. 위험표출 시스템 제작

차량용 카메라에 설치된 레이더가 차량의 속도와 위치를 파악하고, 보행자용 카메라의 적외선 카메라는 횡단보도에서 보행자의 위치를 파악할 것이다. 이 위치정보를 위험 판단 알고리즘에 이용하여 보행자 및 운전자에게 발생할 수 있는 위험 여부를 판단한다. 위험 여부 판단 시에는 한양대학교에서 개발 중인 위험 판단 알고리즘과 협력 업체 내 CPU 및 서버를 이용할 예정이다. 위치정보는 정확하고 실시간으로 판단되는 것이 중요하므로 레이더 및 카메라를 통한 위치정보 파악에 있어 적은 오차와 빠른 반응속도가 요구된다. 보행자 및 운전자가 위험하다고 판단되면 휴대폰 앱을 통해 위험을 표출할 예정이다. 실용성을 위해 앱은 백 그라운드 상태에서도 작동하는 것이 요구되며 위험 상황 발생 시 빠르고 직관적이게 이용자에게 알림을 주는 것 또한 요구된다.

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적 및 사회적 파급효과

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

조립도

내용

조립순서

내용

부품도

내용

제어부 및 회로설계

내용

소프트웨어 설계

내용

자재소요서

내용

결과 및 평가

완료작품 소개

프로토타입 사진

내용

포스터

내용

특허출원번호 통지서

내용

개발사업비 내역서

내용

완료 작품의 평가

내용

향후평가

내용

부록

참고문헌 및 참고사이트

내용

소프트웨어 프로그램 소스

내용

위키페이지 작성을 위한 문법 가이드

표

표는 위키 문법에 맞추어 작성할 수 있습니다. Mediawiki table generator를 이용하면 손쉽게 표를 작성하여 위키 문법으로 export할 수 있습니다. 아래는 Mediawiki table generator를 이용하여 작성한 표의 예시입니다. 위 웹페이지에서는 직접 CSV파일을 가져와서 바로 표를 만들 수도 있습니다. 직접 표를 문법에 맞추어 편집하고자 하시는 분들은 wiki 표 문법을 참조하면 도움이 됩니다.

구분	실험 1	실험 2	실험 3	실험 4
결과 1	1.1	2.1	3.1	4.1
결과 2	1.2	2.3	4.5	6.4
결과 3	5.1	5.4	2.7	8.5

수식

원래 위키백과에서는 math 태그를 이용하여 바로 수식을 작성할 수 있지만 capstone wiki에서 그 기능은 지원되지 않는것으로 확인됩니다. 따라서 수식을 올리기 위해서는 수식을 사진으로 변환한 후 올려야 합니다. LATEX 수식 생성기 를 이용하면 tex 문법을 이용하여 수식을 작성하여 파일로 저장할 수 있습니다.

svm object function

위 수식은 support vector machine의 비용 함수를 표현한 예시입니다. tex 문법은 tex 수식 문법 에서 확인할 수 있습니다.

사진

사진은 "도구-파일 올리기" 탭에서 파일을 올린 후 아래와 같이 올릴 수 있습니다. 파일명은 파일 올리기에서 정한 "파일의 새 이름"을 사용하면 됩니다.

Mnist 데이터 예제입니다.

코드

코드는 syntaxhighlight 기능을 이용하여 아래와 같이 표현할 수 있습니다.

#include <iostream>
int main ( int argc,  char **argv ) {
    std::cout << "Hello World!";
    return 0;
}

이에 대한 자세한 내용은 Mediawiki syntaxhighlight를 참고하면 도움이 됩니다.

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