2022_PBL_program

2022년 겨울학기 인천대학교 PBL 공모전 - 교차로 사고 예방을 위한 스마트 신호등

인천대학교 융합형 PBL 프로그램 대상 수상

2022년도 PBL 프로그램 우수작 인천시장상 수상

파일명	설명
cam_1.py	카메라 1대를 통해 Object Detection 하는 코드(SSD-MobileNet 사용)
cam_2.py	카메라 2대를 통해 Object Detecton 하는 코드(SSD-MobileNet 사용)
car_detection	카메라 1대와 YoloV3를 사용하여 Object Detection 하는 코드
led_test.py	실제로 공모전에서 사용한 코드이며 차량의 앞,뒤 모습을 학습시킨 모델을 사용하여 차량을 인식하고, 그에 따라 아두이노에 신호를 보내는 코드

프로젝트 기간

2022.12.15~2023.02.03

프로젝트에서 해결하고자한 문제점

• 교통사고 중 폭 13m 미만의 좁은 골목 도로, 그 중에서도 교차로에서의 사고 비율과 사망자 비율이 높다는 것을 파악
• 즉 폭이 좁고, 불법 주정차 차량이 많은 교차로에서의 잦은 사고율과 높은 사망률을 문제점으로 제시

문제 원인

• 교차로의 진입 시에 운전자의 시각부하량 증가
• 좁은 골목 교차로 특성상 신호등의 부재
• 다수의 주/정차 차량 등으로 인한 운전자의 시야각 제한

해결 방법

• 교차로에 진입하는 차량이 있다면 카메라를 통해 교차로에 진입하는 차량을 감지하고, LED를 통해 진입 차량의 유무와 방향을 알려줌

HW 구성

• 메인보드로는 Jetson Nano, GPIO 컨트롤을 위해 Arduino Uno를 사용하였고, 차량 인식을 위한 Webcam, 그리고 차량 진입 여부 신호는 NeoPixel을 사용하였음
• 모든 부품이 들어갈 모듈 박스는 3D 프린팅을 통해 제작하였음

SW 구성

• 차량의 앞, 뒤 모습을 다른 객체로 학습시킨 후, 차량의 앞모습이 일정시간 이상 감지된다면 진입 차량, 뒷모습이 일정시간 이상 감지되면 진출 차량으로 판단하도록 함
• 학습된 모델이 진입 차량을 감지하면 아두이노에 신호를 전달하여, 진입 차량의 방향에 맞는 LED를 점등하여 다른 진입 차량에게 시각적 신호를 보내줌
• 임베디드 기기에 특화된 학습 모델인 SSD-MobileNet 모델을 사용

최종 결과

최종조립 사진	진입 차량 인식 화면	진출 차량 인식 화면

시연 영상

https://github.com/Taebee00/2023_PBL-competition/assets/104549849/4aaaf011-507c-4510-b188-06c9852639ef	https://github.com/Taebee00/2023_PBL-competition/assets/104549849/2b98c7d4-26d3-4c9d-a600-04be2c2f928e
빨간 선 안의 범위에 차량의 앞모습을 일정 시간동안 인식하여 진입차량으로 판단 후, 차량 진입 방향의 수직 방향의 LED가 진입 차량의 유무와 방향을 표시해주는 것을 알 수 있음	차량이 교차로를 진입했을 때 LED가 켜지고, 진출할 때는 LED가 다시 꺼지는 것을 알 수 있음

기타 시연영상 모음: https://youtu.be/AagYl6HYg5w

수상

인천대학교 융합형 PBL 프로그램 대상

2022년도 PBL 프로그램 우수작 인천시장상