차선 및 전방 차량 검출 기법을 이용한 안전 운전 경보에 관한 연구

Abstract

차선과 전방 차량 검지는 운전자 및 차량의 안전성 확보가 주 목적이며, 그 자체로 활용되기보다는 기초 데이터로서 첨단 지능형 교통 체계(ITS)와 관련된 안전 운전 시스템에 응용되어 왔다. 본 논문은 차량 내 시스템 상에서 차선과 전방 차량 검지 방식을 이용하는 안전 운전 경보 알고리즘에 대해 제안한다. 제안 알고리즘은 차선을 탐지하고 전방 차량을 탐지한 후에 2가지 안전 운전 경보를 제시한다. 첫 번째 경보는 급차선 변경에 관한 것으로서, 추출된 차선과 주행 차량 사이의 위치 관계를 이용하여 차량과 차선 진행 방향 사이의 각도를 파악한다. 그리고 파악한 사이 각을 가지고 급차선 변경을 판단하며, 필요할 경우 운전자에게 고지하여 차량의 안전사고 위험성을 줄여준다. 두 번째 경보는 안전거리 미확보에 대한 것으로서, 추출된 전방 차량을 이용하여 현 차량과 전방 차량 사이의 거리를 계산한다. 그리고 ECU에서 입력 받은 차속 정보를 이용하여 정지거리를 계산하고, 현 차량과 전방 차량 사이의 거리와 비교하여 필요할 경우 운전자에게 고지하는 방식이다. 제안 알고리즘의 검증을 위해 초당 10프레임 처리가 가능한 WinCE.NET 4.2를 포팅한 ARM 9 프로세서를 사용하여 평가한 결과는 급차선 변경의 경우 92% 정도의 신뢰성 있는 성공률을 보였고, 안전거리 미확보 경보 또한 우천시를 제외하고 92%의 성공률을 보였다. 이는 제안한 경보 알고리즘이 종합적인 안전 운전 관련 시스템의 한 축으로서 활용되어, 차량과 운전자의 안전을 책임지는 신뢰성과 가능성을 보여준 지표라고 할 수 있겠다. 그러나 우천시는 전방 차량 탐지 자체가 불가능하기 때문에 안전거리 미확보 경보를 이용할 수 없었으며, 에지나 차량의 특징을 찾는 방법으로서 전방 차량을 탐지하는 보완 알고리즘이 요구된다.