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Computer Systems Lab
교통약자를 위한 도시철도 역사내 맞춤형 스마트 내비게이션 개발
2022.05.01~2023.12.31
□ 연구개발 개요
교통 약자를 위한 역사 내 맞춤형 내비게이션 개발을 위해 다음의 2단계로 나누어 연구 개발을 진행한다.
1. 지구 자기장 기반 실내 측위 테스트베드 구축 및 기본적인 내비게이션 앱 개발 :
지하철 역사 테스트베드(한국철도공사 운영 역사) 내에서 연구팀의 딥러닝 기반 지자기 실내 측위 기술을 적용하여 사용자의 위치 추적, 이동 경로 분석 및 다양한 보행 상태 등을 추정할 수 있는 실내 측위 시스템을 구축한다. 측위 시스템 구축을 위해 테스트베드 내 자기장 데이터를 수집하고, 수집한 자기장 맵을 딥러닝으로 학습한다. 딥러닝 모듈 외에도 측위를 위한 instant localization 엔진, PDR 엔진 등을 현장에 맞게 최적화한다. 1 단계에서는 기본적으로 테스트베드의 단층 환경에서 1 미터 내외의 측위 성능을 제공하는 것을 목표로 하며 다양한 보행 속도와 스마트폰 파지 자세에 모두 대응할 수 있도록 실시간 현장 테스트를 진행하고 성능을 검증한다. 휠체어 리프트, 엘리베이터, 에스컬레이터, 점자 블록, 장애인 화장실 등과 같은 교통 약자 편의 시설의 위치 정보를 DB에 저장하고, 기본적인 목적지 탐색 및 경로 안내 기능을 탑재한 내비게이션을 개발한다.
2. 시스템 통합 및 장애인 유형 별 안전한 길 안내 서비스 개발 :
2 단계에서는 1 단계에서 개발된 측위 엔진(딥러닝, instant localization, PDR)들을 통합하고 계단, 엘리베이터, 에스컬레이터를 포함한 복층 공간에서 실시간으로 층간 이동을 인식할 수 있도록 층간 이동 인식 모듈을 추가하여 복층을 포함한 역사 전체에서 1 미터 내외의 측위 성능을 제공하는 측위 시스템을 구축한다. 전동 휠체어 사용 지체장애인의 경우 전동 휠체어 전용 추측항법 엔진을 적용하여 이동 속도와 이동 방향을 정확하게 추정할 수 있도록 한다. 내비게이션 앱에서는 그림 2에서와 같이 장애인 유형을 시각 장애인, 휠체어 사용 장애인 등과 같이 세부적으로 나누어 사용자 유형 별 내비게이션 화면 및 메뉴 구성을 다르게 디자인하고, 경로 안내 시 휠체어 사용자에게는 엘리베이터나 휠체어 리프트가 있는 곳을 우선으로, 시각 장애인에게는 점자 블록이나 음성 유도기가 있는 곳을 우선으로 안내하는 등 안전하고 편리한 경로 안내를 제공할 수 있도록 개발한다. 열차 승강장 진입 알림 기능과 시각 장애인을 위한 위험 구역 접근 알림 기능 등을 개발하여 목적지 안내뿐만 아니라 위치 기반 다양한 부가 서비스를 통해 교통 약자들의 앱 사용 만족도를 높인다. 최종적으로 장애인 유형 별 다양한 시나리오를 가정하여 테스트를 진행하고, 장애인 협회의 협조를 통해 시각 장애인, 휠체어 사용 장애인의 현장 체험 및 최종 검증을 진행하고, 교통 약자를 위한 맞춤형 스마트 내비게이션 앱의 만족도 조사를 진행한다.