[32호]다중 추돌 사고 방지를 위한 스마트 솔루션

Posted by 디바이스마트 매거진 on Tuesday, September 15, 2015 · Leave a Comment

2015 ICT 융합 프로젝트 공모전 참가상

다중 추돌 사고 방지를 위한 스마트 솔루션

글 | 부산대학교 김권겸, 공성욱, 민경태, 정선근, 하재훈

심사평

JK전자 작품에서 제안한 아이디어가 실제로 상용화된다면 대형 사고를 예방할 수 있는 좋은 아이디어이기는 하지만 IR(적외선) 을 이용해서 후방 차량들에 신호를 보내기에는 적외선의 특성상 짧은 거리와 장애물이 있는 경우에 정확한 신호 전달이 어렵기 때문에 단지 아이디어를 실험해 보는 정도에서 만족을 해야할 것 같다. 위험 신호를 적외선을 사용하지 않고 스마트폰과 연동하여 네트워크를 통해서 전달하는 방법도 고려할만 하다.

뉴티씨 연쇄 추돌 사고는 매우 심각한 상황이다. 주로 이런 연쇄 추돌 사고가 기계적인 결함을 제외하면 전방 주시가 힘들 때에 발생한다고 보았을 때, 이런 연쇄 추돌 방지 시스템을 개발하는 것은 상당히 실용성 있는 개발이며, 자유 주행 상황을 시험하기 위해 RC자동차를 같이 설계하였다는 것에서 플러스 점수를 주고 싶다. 하지만 “가시 거리가 너무 짧아 비상등만으로는 힘들때” 가 이 시스템의 난점이다. 스피커 등을 이용하여 보강하면 어땠을까 하는 생각이 든다.

칩센 주제선정 목적은 좋고, 그 해결을 위해 차량간 통신을 구현하려고 한 점도 좋다고 생각한다. 하지만 실제 예시를 든 영종대교 사례와 같이 안개가 많이 낀 현장이나 차량의 운행 각도 등에 대한 고민도 들어가서 그 해결책이나 실제 환경별 통신거리 테스트 보고 등이 포함되었으면 더 좋았을 것 같다. 모든 차량이 같은 장비를 설치한다는 가정이 붙는데 설치 위치같은 고민도 들어갔으면 한다.

위드로봇 사회적인 이슈를 자신이 알고 있는 기술로 해결해 보려는 생각을 높이 평가한다. 하지만 채택한 방법인 IR 센서는 실내에서는 제대로 동작하지만 실외에서는 태양광에 포함되어 있는 적외선 때문에 제대로 동작하지 않는다. 또한 의미있는 실험이 되려면, 여러 대의 실험 결과도 포함이 되어야 하는데 시간 및 비용 측면에서 한 대에 그친 점은 아쉽다. 실제 연구 현장에서는 차량 대 차량 통신인 V2V와 차량 대 인프라 통신인 V2I 기술을 이용하여 이 문제를 해결하려는 시도가 계속되고 있다. 사전 조사 때 이러한 언급이 있었으면 더 좋은 보고서와 연구 방향을 설정할 수 있지 않았을까 싶다.

작품 개요

과제 개발의 필요성

최근 영종대교에 106중 추돌 사고가 일어나면서 많은 인명피해와 재산피해를 야기하는 사건이 일어났습니다. 그래서 다중추돌 방지 사고 예방에 대한 개발이 필요하다는 생각을 하였고 대책을 고안하게 되었습니다.

작품의 동작원리

아두이노, 차량 제어부(모터, 모터쉴드, 블루투스 모듈, 차체) ,적외선 송신부(적외선 송신모듈), 적외선 수신부(적외선 수신모듈), 충돌 감지부(충돌 센서모듈)로 나눠져 있습니다.

개발 과정

아이디어 회의(브레인 스토밍, 필요 물품 정리) ▶ 필요 물품 구매 ▶ 각 부품별 소스 코딩 및 소스 합치기 ▶ 각종 에러 확인 및 수정 ▶ 차체 제작 및 센서 부착 ▶ 완성

소스코드

아두이노를 이용한 제어부 소스, 적외선 송·수신 소스, 블루투스 모듈 소스, 충돌 감지부 센서 코드로 나눠져 있습니다.

작품 설명

작품 개발 동기

작년 2월 11일에 인천 영종대교에서 짙은 안개로 인한 106중 추돌사고 및 과거에도 일어난 많은 다중 추돌 사고들을 보면 많은 인명피해와 재산피해를 야기하는 것을 뉴스를 통해서 쉽게 접할 수 있습니다. 106중 추돌사고에 초점을 맞추어서 살펴보면 일단 차량이 운행중에 1차 사고가 나면 안개가 낀 경우 뒷 차가 앞 차의 사고를 볼 수 없다는 점에 착안하여 이를 예방할 수 있는 방법을 고안하던 중 이 시스템을 개발하게 되었습니다.

주요 동작 및 특징

실제로 자유주행시의 상활을 연출하기 위해서 차량은 블루투스 모듈을 이용하여 RC카로 제작하였습니다. 휴대폰에서 블루투스 모듈과 연동할 수 있는 어플리케이션을 설치 후 자유자제로 움직일 수 있습니다. 이 장치는 하나의 개체 안에 충돌 감지, IR송신, IR수신, 차량 제어 기능을 탑재하고 있습니다.

주요 동작

① 블루투스 모듈을 이용하여 핸드폰 어플리케이션과 연결 후 무선으로 제어하여 자유운행 상황을 설정하였습니다.
② 차량 운행 중 충돌 상황이 발생하면 우선 가속도 센서가 가속도의 급격한 변화를 인지하여 충돌상황을 감지합니다.
③ 그 후 프로그래밍 소스에 따라 사고가 발생한 차량에서 IR신호를 차량 주위의 다른 차량에게 송신합니다.
④ IR신호를 수신한 주위의 차량은 위험신호를 받고 비상등을 점등합니다.

차량 조종부

블루투스 모듈

블루투스 모듈을 이용하여 휴대폰과 연결 후 차량을 무선으로 제어합니다. 이 블루투스 모듈을 이용하면 차량을 제어할 수 있습니다.

아두이노 모터 쉴드

차량의 기동을 아두이노 모터 쉴드를 이용하여 DC모터 2개를 제어합니다.


블루투스 모듈 HC-06	아두이노 모터쉴드

q = A모터 정회전, B모터 정지(우회전)
w = A,B 모터 동시 정회전(전진)
e = B모터 정회전, A모터 정지(좌회전)
s = A,B모터 정지(제동)
z = A모터 역회전, B모터 정지(역우회전)
b = A,B 모터 동시 역회전(후진)
c = B모터 역회전, A모터 정지(역좌회전)