보행자 감지 시스템의 작동 원리

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기사 내용:

  • 등장의 역사
  • 장치 및 옵션
  • 탐지 기술
  • 작동 원리
  • 장점과 단점
  • 자동차


보행자 감지 시스템은 보행자와의 충돌을 감지하고 방지하는 특수 보조 안전 시스템입니다. 이것은 소프트웨어와 기술 부분(센서, 카메라, 레이더)을 모두 포함하는 전체 메커니즘이라고 말할 수 있습니다. 이 시스템의 특징은 보행자를 인식하고 운전자에게 이를 알릴 뿐만 아니라 충돌을 피하거나 힘을 최소화하기 위해 자동차를 운전할 수 있다는 것입니다. 일반적으로 보행자 감지는 차도 또는 갓길뿐만 아니라 차량의 이동 영역에 떨어지는 장소에서 수행됩니다.

보행자 감지 방법

90년대 초부터 군 공병들은 일정한 거리와 영역에서 사람을 탐지하는 시스템을 개발해 왔다. 그런 다음 안전과 추가 보호를 위해 필요했지만 다른 기술과 마찬가지로 시간이 지남에 따라 민간용으로 마이그레이션되었습니다. 이 기술은 처음으로 사람의 얼굴을 인식할 수 있는 특수 카메라(21세기 초 일본 제조업체의 카메라)에 등장했습니다.

2010년부터 자동차 제조업체인 볼보는 최고급 자동차에 이 메커니즘을 설치하기 시작하여 보행자 감지 시스템인 PDS(Pedestrian Detection System)라는 이름을 붙였습니다. 오늘날에는 서로 다른 제조업체의 유사한 시스템이 여러 개 있지만 그 동안에는 모두 동일한 원칙과 동일한 목적으로 작동합니다.

이미 언급했듯이 보행자 감지 시스템의 주요 목적은 움직이는 물체를 인식하고 이를 운전자에게 알리는 것입니다. 가장 현대적인 엔지니어 개발, 보다 정확하게는 이 메커니즘의 최신 버전을 고려하면 시스템은 충돌을 피하고, 스티어링 휠, 브레이크를 제어하거나 심지어 사고를 피하기 위한 최적의 경로를 계산할 수도 있습니다. 통계 및 다양한 연구에 따르면 이 시스템을 사용하기 시작한 후 보행자와의 치명적인 충돌 비율은 20%, 중상 비율은 30% 감소하여 이 메커니즘의 유용한 요소를 즉시 보여줍니다.

PDR 시스템 설계 및 변형

보행자 감지 시스템의 설계는 매우 복잡한 메커니즘입니다. 이미 언급했듯이 그의 목록에는 밀접하게 상호 연결된 소프트웨어와 하드웨어가 포함됩니다. 자동차 제조사에 따라 시스템의 기술적 부분은 다를 수 있지만 소프트웨어는 약간만 다를 뿐입니다. 일반적으로 카메라, 레이더 및 모션 센서는 보행자 감지 시스템의 표준 목록에 사용되며 Subaru는 다른 카메라를 추가했습니다(총 2개의 카메라가 전면에 있음).

보행자 감지 시스템이 다른 보안 시스템을 희생하여 기생하거나 별도의 장치를 사용할 수 있음을 배제하지 않습니다. 예를 들어 만능 카메라, 다양한 보안 시스템의 센서. 이것들은 주요 세부 사항이며 자동차의 제조업체 및 모델에 따라 구성 및 구조가 변경될 수 있음을 이해해야 합니다.

보행자의 이미지를 인식하는 방법

보행자 감지 시스템의 핵심은 소프트웨어이며 인식하고 최종 결정을 내리고 운전자에게 알림을 보내는 소프트웨어입니다. 인식에는 몇 가지 방법이 사용되며 각각은 특정 조건에서 적용됩니다. 전체적으로 전문가들은 다양한 상황에 적합한 4가지 주요 방법을 식별하고 가능한 한 효율적으로 작업하며, 이러한 방법의 누적 결과는 보행자 인식 및 감지의 높은 비율을 제공합니다.

첫 번째이자 가장 중요한 방법은 전체론적 탐지입니다. 이 경우 시스템은 통합된 움직이는 물체를 감지하는 것을 목표로 합니다. 적분 치수가 인식되고, 제어 장치가 얻은 치수를 분석하여 유사한 치수와 비교하고, 적외선 센서가 인식된 물체에 열이 있음을 표시하면 시스템이 이 물체가 사람(적어도 살아있는 물체)이라고 결론짓습니다. .

보행자를 감지하는 두 번째 방법은 부분적 방법이다. 카메라에서 얻은 이미지에서 전체 이미지가 고려되지 않고 개별 요소 또는 이들의 조합만 고려됩니다. 일반적으로 머리, 몸통, 팔다리 또는 그 조합의 윤곽이 될 수 있습니다. 이 방법의 경우 개별 윤곽 및 부품의 치수도 데이터베이스에 저장됩니다. 이 방법은 이전 방법보다 훨씬 정확하지만 정보를 수집하고 분석하는 데 더 많은 시간이 걸립니다.

세 번째 방법은 패턴에 의한 보행자 감지입니다. 오히려 별도의 방법이 아니라 앞의 두 가지 방법(통합 및 부분)을 결합한 것입니다. 제어 장치에는 신체의 모양, 개별 신체 부위, 표준에서 벗어날 수 있는 편차 및 보행자의 기타 특성에 대한 고정 정보가 포함된 특수 대형 데이터베이스가 장착되어 있습니다.

보행자를 감지하는 네 번째 방법은 여러 대의 카메라를 사용하는 것입니다. 이 방법은 각 카메라가 특정 보행자를 추적할 수 있고 시스템이 차례로 각 보행자의 궤적을 예측하는 스바루 자동차에서 가장 많이 사용됩니다. 이 방법 덕분에 자동차의 안전성이 훨씬 높아졌고, 시스템은 보행자와의 충돌을 피하기 위해 더 많은 상황을 분석할 수 있습니다. 제어 장치는 전체 그림을 여러 개의 개별 조각으로 나눕니다. 각 조각은 가능한 충돌 위험에 대해 별도로 분석됩니다.

보행자 감지 작동 방식

보행자를 감지하는 가장 효과적인 거리는 40m이지만 기상 조건, 지형 및 조명에 따라 많이 달라집니다. 시스템이 보행자를 감지하자마자 물체의 이동 방향과 보행자에게 자동차가 가장 가까이 접근하는 순간의 후속 위치 분석이 수행됩니다. 이러한 시스템은 종종 멀티미디어 시스템의 디스플레이에 이미지를 표시하여 운전자가 최대한 도로 상황을 파악하고 후속 조치를 취할 수 있도록 합니다.디스플레이에 이미지 표시와 병행하여 보행자 감지 시스템은 충돌 가능성을 분석합니다. 확률이 무시할 수 있거나 완전히 없는 경우에는 추가 신호 없이 보행자의 이미지만 운전자에게 표시됩니다. 시스템이 차량의 현재 상태에서 충돌이 임박한 것으로 판단한 경우 해당 사운드 신호가 운전자에게 전송됩니다.

특히 볼보의 최신 보행자 감지 시스템은 인텔리전스 방향이 개선되었습니다. 보행자를 감지한 후 충돌이 임박하고 운전자가 조치를 취하지 않으면 시스템이 인계받아 최대한 충돌을 피하려고 합니다. 일반적으로 이것은 스티어링 휠, 제동 시스템 및 일반적으로 엔진을 제어합니다.

이 시스템은 또한 움직이는 차량 및 기타 물체를 고려하고 인식하여 충돌 시나리오를 최소화하거나 결과를 최소화합니다. 이 경우 시스템은 비상 제동 메커니즘을 사용하고 차량에 설치된 다른 안전 시스템을 활성화합니다.

다양한 테스트의 통계에 따르면 보행자 감지 시스템은 최대 35km/h의 속도로 충돌을 독립적으로 피할 수 있지만 2019년 초에는 막대를 50km/h로 높이는 것에 대해 이야기합니다. 이 속도 임계값을 초과하면 시스템이 자체적으로 충돌을 완전히 피할 수는 없지만 보행자 충돌의 결과와 심각성을 최소화할 수 있습니다. 따라서 오늘날 보행자와의 충돌 및 65km / h의 속도로 심각한 결과에 대한 통계는 50km / h의 속도에서 85%, 30km / h에서 5%만 표시됩니다.

볼보 엔지니어들은 보행자 에어백(앞유리와 자동차 후드 사이) 및 보행자 보호 시스템과 같은 다른 안전 시스템을 공유하여 보행자의 부상 위험을 줄였습니다. 보행자를 감지하는 가장 현대적인 메커니즘에 대해 이야기하면 야간 투시 시스템을 기반으로하므로 야간에 작업하고보다 정확한 분석 결과를 얻을 수 있습니다. 반면에, 그러한 시스템에서 능동 충돌 회피의 분석은 훨씬 더 나쁘게 작동합니다.

PDR 시스템의 장점과 단점

아무리 완벽하더라도 모든 메커니즘에는 장단점이 있습니다. 보행자 감지 시스템에도 장점과 단점이 있습니다. 장점에 대해 이야기하면 운전자에게 큰 도움이되어 가능한 사고를 피할 수 있습니다. 중요한 요소는 솔루션을 자체적으로 적용하고 필요한 경우 차량을 완전히 정지시키거나 부상을 최소화할 수 있는 제어 장치의 논리입니다. 무엇보다도 보행자 감지 시스템은 어린이가 차 뒤에서 뛰쳐나오거나 보행자가 도로로 나올 수 있는 도시 이동 모드에서 스스로를 드러냈습니다.

부정적인 측면은 시스템의 복잡성과 큰 이름에도 불구하고 존재합니다. 예를 들어, 전체적 보행자 감지 방법은 여러 보행자 또는 다른 물체(생물과 무생물)가 동시에 인식 영역에 들어갈 때 오류를 생성할 수 있습니다. 결과적으로 시스템은 결론을 올바르게 도출할 수 없습니다.

또 다른 큰 요인이자 마이너스는 기상 조건입니다. 시스템은 우천 시 작동을 거의 거부하고 눈이 오는 날씨에는 전혀 작동하지 않습니다. 안개가 끼거나 조명이 약하면 인식 결과가 훨씬 나빠집니다. 또한 보행자와의 충돌의 결과뿐만 아니라 마지막 결정은 여전히 ​​운전자에게 있음을 이해해야하므로이 시스템은 운전자에게 다소 보조적이며 가장 긴급하고 예측할 수없는 상황에서만 간섭할 권리가 없는 최종 결정. 인구가 밀집된 도시와 보행자 교통량이 많은 경우 시스템이 자동차의 움직임을 허용하지 않기 때문에 필요한 경우 시스템을 끌 수 있습니다.

PDR 시스템이 설치된 차량

볼보는 보행자 감지 시스템을 가장 많이 볼 수 있는 자동차의 최초이자 주요 자동차 제조업체로 간주됩니다. 그들은 그러한 메커니즘을 개발하고 설치하기 시작한 최초의 사람들이었습니다. 오늘날 패턴 인식이 완벽해지고 모든 규칙과 속도를 준수하면 충돌을 피할 확률이 90% 이상입니다. 볼보 S90 세단이나 볼보 XC90 크로스오버가 그 예입니다.

스바루는 차 앞의 두 대의 카메라를 사용하여 보행자를 감지하는 방법을 개발하면서 발전에 뒤처지지 않았습니다. 대부분의 경우 이러한 메커니즘은 Subaru Legacy 및 Outback 모델에서 찾을 수 있습니다. 유사한 시스템은 Mercedes-Benz, Audi, BMW, Rolls-Royce, Land Rover 및 기타 잘 알려진 브랜드의 자동차 상위 모델에서도 찾을 수 있습니다. 많은 국가에서 이러한 프리미엄 자동차는 기본 구성부터 유사한 메커니즘을 탑재해야 한다는 합의를 채택했습니다.

차량에 보행자 감지 시스템이 있으면 총 비용에 일정 금액이 추가된다는 것은 분명합니다. 반면에 구매 시 자동차에 보행자 감지 시스템을 설치할 수 있다면 앞으로는 여러 상황에서 둘 이상의 긍정적인 역할을 할 수 있으므로 이를 절약해서는 안 됩니다.

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