KR101086281B1 - 차량 간 충돌 방지 시스템 및 그 차량 충돌 방지 방법 - Google Patents

차량 간 충돌 방지 시스템 및 그 차량 충돌 방지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 간의 충돌을 방지하는 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템은 현재 차량 기준으로, 일정 구간 내 주행하는 차량들의 위치에 따른 토폴로지를 구성하고, 이를 분석하는 토폴로지분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법은 주변차량위치분석부를 이용하여, 현재 주행 차량을 기준으로 일정 구간 내 주행하는 차량들의 위치를 분석하는 단계 및 토폴로지분석부를 이용하여, 차량들의 위치에 따른 토폴로지를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 간 충돌 방지 시스템 및 그 차량 충돌 방지 방법{Preventing system and the method of car crash}
본 발명은 차량 간의 충돌을 방지하는 시스템에 관한 것으로, 차량 간의 다양한 충돌 시나리오를 분석하여, 차량 간의 통신 인프라를 통해 안정적인 차량 토폴로지를 형성한 차량 충돌 방지 기술이다.
일반적으로, 차량 간의 충돌 방지 기술은 차량의 단독 기술과 차량 간 협력 기술로 구분된다.
상기 차량의 단독 기술은 각종 센서를 이용하여, 상기 센서에서 감지된 정보를 이용하여, 차량 충돌을 예상하며, 현재 볼보(Volvo)의 XC60에서 제공하는 시티세이프티 시스템이 차량 단독 기술을 이용한 차량 충돌 방지 시스템의 일예이다.
하지만 이러한 차량의 단독 기술은 현재 차량에서 감지한 한정된 정보만을 이용하므로, 한정된 차량 충돌 사고만을 방지하여, 다양한 차량 충돌을 예상할 수 없으며, 차량 간 충돌 시, 충돌 사고 직후 2차 3차의 다중 차량 충돌을 방지하기 힘든 문제점이 있다.
또한, 상기 차량 간 협력기술은 DSRC와 같은 통신 기술을 이용하여, 주변 차량이나 인프라로부터 다양한 정보를 수집하여, 차량의 충돌을 감지하며, 도요타의 교통안전 및 정보 전달을 위해 도로 상황을 감지하는 시스템인 인프라스트럭쳐와 DSRC 기술을 이용한 차량 충돌 방지 시스템을 일예로 들 수 있다.
하지만 종래 차량 간 협력기술은 직접적인 1차 충돌 위험을 감지 또는 사고 난 이후 어떤 사고 위험을 감지했을 경우, 추가적인 사고를 방지하기 위해 주변차량에게 사고 발생 정보를 알리기 위한 PHY나 MAC 등의 네트워크 구조에 대한 연구만 한정되는 경우가 대부분이다.
본 발명의 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,
본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템의 목적은 현재 차량을 기준으로 일정 구간 내 주행하는 차량의 토폴로지를 형성하여, 차량 간의 충돌 가능성을 예측하고, 차량 간의 충돌 발생 시, 주변 차량에 의한 다중 충돌을 방지하여, 차량의 안정적인 주행을 유도하고, 차량 충돌사고 발생율을 최소화 하는데 있다.
다른 목적은, 토폴로지분석부를 포함하여, 차량간 및 차량과 교통 인프라간의 토폴로지를 구성하고 이를 분석하는데 있다.
또 다른 목적은, 충돌시나리오분석부를 더 포함하여, 차량 간의 다양한 충돌 사례 및 충돌 상황을 분석하는데 있다.
또 다른 목적은, 주변차량위치분석부를 더 포함하여, 현재 차량 기준의 근거리 내 주변 차량의 위치를 분석하는데 있다.
또 다른 목적은, 차량 간 통신 및 인프라 통신을 이용한 다양한 형태의 차량 토폴로지를 형성하는 데 있다.
또 다른 목적은, 충돌방지알고리즘생성부를 더 포함하여, 차량 간 충돌 가능성에 따른 충돌 방지 알고리즘을 생성하는데 있다.
또 다른 목적은, 주변차량 위치 분석부를 이용하여, 차량 간의 위치 연결 구조체를 분석하는데 있다.
또 다른 목적은, 센서부를 더 포함하여, 차량의 거동, 도로 환경, 주변 차량 및 장애물을 감지하는데 있다.
또 다른 목적은, 통신부를 더 포함하여, 차량 간의 거리 측정값을 교환하고, 차량과 인프라 통신을 용이하게 하는데 있다.
또 다른 목적은, 차량구동부를 더 포함하여, 차량 충돌 가능성에 따라 차량 구동 및 주행을 자동 제어하는데 있다.
또 다른 목적은, 충돌위험표시부를 더 포함하여, 차량 충돌 가능성을 외부에 전달하는데 있다.
본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법은 일정 구간 내 차량들의 토폴로지를 분석하여, 차량 충돌 가능성을 예측하여, 안전한 차량 주행을 유도하고, 차량 간 충돌 및 차량들의 다중 충돌을 방지하는데 있다.
다른 목적은, 기준 차량의 근거리 내에 주행하는 차량의 위치를 분석하는데 있다.
또 다른 목적은, 차량 상호 간 거리 측정값을 이용하여, 차량 간 위치 연결 구조체를 분석하는데 있다.
또 다른 목적은, 전자기파 반응에 따른 차량 간의 상호 거리를 산출하는데 있다.
또 다른 목적은, 차량 상호간 거리 측정값을 교환하여, 차량의 위치 연결 구조체의 분석을 용이하게 하는데 있다.
또 다른 목적은, 차량 상호간 거리 측정값을 이용하여, 차량의 평면상 위치 좌표를 산출하는데 있다.
또 다른 목적은, 개별 토폴로지 및 통합 토폴로지를 이용하여, 충돌 방지 알고리즘을 생성하는데 있다.
또 다른 목적은, 다양한 차량 주행 변수를 이용하여, 차량 간 충돌 시나리오를 분석하는데 있다.
또 다른 목적은, 차량 간 충돌 시나리오를 이용한 안전 토폴로지 구조를 모델링하는데 있다.
본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템은 현재 차량 기준으로, 일정 구간 내 주행하는 차량들의 위치에 따른 토폴로지를 구성하고, 이를 분석하는 토폴로지분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템은 차량의 속도, 도로, 주변 환경, 운전자 반응 속도에 따른 차량 간 충돌 시나리오를 생성하고, 분석하는 충돌시나리오분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템은 현재 차량 기준으로, 일정 구간 내 주행하는 차량 간의 위치를 측정하는 주변차량위치분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템은, 상기 개별 토폴로지 및 통합 토폴로지의 충돌 가능성을 분석하고, 안전 토폴로지를 구성하기 위한 충돌 방지 알고리즘을 생성하고, 차량 간 충돌 발생 시, 개별 토폴로지 또는 통합 토폴로지 내의 차량의 다중 충돌을 방지하기 위한 다중 충돌 방지 알고리즘을 생성하는 충돌방지알고리즘생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법은 주변차량위치분석부를 이용하여, 현재 주행 차량을 기준으로 일정 구간 내 주행하는 차량들의 위치를 분석하는 단계 및 토폴로지분석부를 이용하여, 차량들의 위치에 따른 토폴로지를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템은 현재 차량을 기준으로 일정 구간 내 주행하는 차량의 토폴로지를 형성하여, 차량 간의 충돌 가능성을 예측하고, 차량 간의 충돌 발생 시, 주변 차량에 의한 다중 충돌을 방지함으로써, 차량의 안정적인 주행을 유도하고, 차량 충돌사고 발생율을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 충돌시나리오분석부를 더 포함함으로써, 차량 간의 다양한 충돌 사례 및 충돌 상황을 분석할 수 있는 효과가 있다.
또한, 주변차량위치분석부를 더 포함함으로써, 현재 차량 기준의 근거리 내 주변 차량의 위치를 분석할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차량 간 통신 및 인프라 통신을 이용한 다양한 형태의 차량 토폴로지를 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 충돌방지알고리즘생성부를 더 포함함으로써, 차량 간 충돌 가능성에 따른 충돌 방지 알고리즘을 생성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 주변차량 위치 분석부를 이용함으로써, 차량 간의 위치 연결 구조체를 분석할 수 있는 효과가 있다.
또한, 센서부를 더 포함함으로써, 차량의 거동, 도로 환경, 주변 차량 및 장애물을 감지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 통신부를 더 포함함으로써, 차량 간의 거리 측정값을 교환하고, 차량과 인프라 통신을 용이하게 하는 효과가 있다.
또한, 차량구동부를 더 포함함으로써, 차량 충돌 가능성에 따라 차량 구동 및 주행을 자동 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 충돌위험표시부를 더 포함함으로써, 차량 충돌 가능성을 외부에 전달할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법은 일정 구간 내 차량들의 토폴로지를 분석하여, 차량 충돌 가능성을 예측하여, 안전한 차량 주행을 유도하고, 차량 간 충돌 및 차량들의 다중 충돌을 방지하는 효과가 있다.
또한, 기준 차량의 근거리 내에 주행하는 차량의 위치를 분석할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차량 상호 간 거리 측정값을 이용함으로써, 차량 간 위치 연결 구조체를 분석할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전자기파 반응에 따른 차량 간의 상호 거리를 산출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차량 상호간 거리 측정값을 교환함으로써, 차량의 위치 연결 구조체의 분석을 용이하게 하는 효과가 있다.
또한, 차량 상호간 거리 측정값을 이용함으로써, 차량의 평면상 위치 좌표를 산출할 수 있는 효과가 있다.
또한, 개별 토폴로지 및 통합 토폴로지를 이용함으로써, 충돌 방지 알고리즘을 생성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다양한 차량 주행 변수를 이용함으로써, 차량 간 충돌 시나리오를 분석할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차량 간 충돌 시나리오를 이용한 안전 토폴로지 구조를 모델링할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템의 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법의 전체 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법의 S30 단계의 세부 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법의 S333 단계의 세부 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법의 S33 단계의 일실시예.
도 6은 본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법의 S40 단계의 세부 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법의 S40 단계의 일실시예.
본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면 다음과 같다.
[도 1]은 본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템의 구성도를 나타내는 도면으로, 차량충돌분석부(100), 차량구동부(200) 및 충돌위험표시부(250)으로 구성된다.
상기 차량충돌분석부(100)는 주행하는 차량들의 위치에 따른 토폴로지를 구성 및 분석하여, 차량 충돌 가능성을 외부에 알리는 역할을 하며, 센서부(10), 통신부(20), 차량충돌예방제어부(30), 충돌시나리오분석부(40), 토폴로지분석부(50), 주변차량위치분석부(60), 충돌방지알고리즘생성부(70)로 구성된다.
상기 센서부(10)는 현재 차량의 운전자 거동, 도로 환경, 주변 차량 및 장애물을 감지하여, 상기 차량충돌예방제어부(30)에 전달하는 역할을 한다.
상기 운전자의 거동은 차량 주행에 따른 차량 운전자 거동 즉, 가감속 페달 및 조향 등을 감지하는 것을 말한다.
상기 도로 환경은 차량 주행에 따른 주변 시설물을 감지하는 것을 말하며, 주변차량 및 장애물 감지는 주행 차량과 근접한 차량을 감지하고, 주행 차량의 주행방향 또는 주변으로 접근하는 장애물을 감지하는 것을 말한다.
또한 상기 센서부(10)에서 감지한 주변 차량 및 장애물 신호를 분석하여, 주변 차량 및 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.
상기 통신부(20)는 상기 센서부(10)에서 감지한 주변 차량 간의 거리 측정값을 교환하는 역할을 한다.
즉, 상기 통신부(20)는 현재 차량의 위치 및 현재 차량 기준으로 일정 범위내 존재하는 차량의 거리 정보를 주변 차량에 송신하고, 주변 차량으로부터, 주변 차량 간의 거리정보를 수신 받아, 상기 차량충돌예방제어부(30)에 전달하여, 차량의 위치에 따른 토폴로지를 구성할 수 있도록 하는 것이다.
상기 차량충돌예방제어부(30)는 상기 센서부(10) 및 통신부(20)에서 전달받은 주변 차량 정보를 이용하여, 토폴로지 구성 및 차량 충돌 가능성을 분석하는 동작을 제어하는 역할을 한다.
상기 충돌시나리오분석부(40)는 차량의 속도, 도로, 주변 환경, 운전자 반응 속도 정보를 분석하여, 차량 간 충돌 시나리오를 생성하여, 차량충돌예방제어부(30)에 전달하는 역할을 한다.
즉, 차량 간 충돌 시나리오는 차량의 속도, 차량의 상태, 도로 및 주변 상황 및 운전자의 반응 속도 등에 의해 충돌 방지를 위한 임계 시간이 다양하게 분석될 수 있다.
따라서 상기 차량 간 충돌 시나리오는 차량 충돌에 영향을 끼치는 모든 변수의 변화를 고려하여, 충돌 시나리오를 분석하는 것이 바람직하며, 이는 차량의 충돌에 대처할 수 있는 안전한 토폴로지를 형성할 수 있는 중요한 분석 자료가 된다.
또한, 본 발명에 따른 충돌시나리오분석부(40)는 정면 및 후방 충돌사고 뿐만 아니라 측면 충돌, 2차 충돌 및 교차로 등과 같은 도로 특성에 따른 다양한 차량 충돌 시나리오를 분석하는 것이 바람직하다.
상기 토폴로지분석부(50)는 각 차량 기준으로 주변 차량과의 통신 및 차량과 교통 인프라의 통신으로 토폴로지를 구성하고, 이를 분석하여 상기 차량충돌예방제어부(30)에 전달하는 역할을 한다.
또한 상기 토폴로지분석부(50)에서 구성하는 토폴로지는 크게 개별토폴로지, 통합토폴로지 및 안전토폴로지로 구분된다.
상기 개별 토폴로지(individual topology)는 현재 차량을 기준으로 근거리에 위치한 차량을 연결하고, 기준 차량과의 1차 충돌을 분석하는 토폴로지를 말한다.
또한, 상기 통합 토폴로지는 차량 간 통신 및 차량과 인프라 통신을 이용하여, 두 개 이상의 상기 개별 토폴로지가 통합되어, 원거리의 차량 다중 충돌을 분석하는 토폴로지를 말한다.
그리고 상기 안전 토폴로지는 상기 통합 토폴로지의 차량 충돌 가능성을 분석하여, 안정적인 차량 간 거리 구조로 형성된 토폴로지를 말한다.
상기 주변차량위치분석부(60)는 현재 차량 기준으로, 일정 구간 내 주행하는 차량 간의 위치를 측정하여, 상기 차량충돌예방제어부(30)에 전달하는 역할을 한다.
즉, 상기 센서부(10)에서 감지한 주변 차량 및 장애물 감지 신호를 이용하여, 차량 간 거리를 산출하고, 이러한 차량 간 거리를 이용하여, 각 차량의 위치를 결정하는 것이다.
상기 충돌방지알고리즘생성부(70)는 상기 토폴로지분석부(5)의 개별 토폴로지 및 통합 토폴로지의 충돌 가능성을 분석하고, 안전 토폴로지를 구성하기 위한 충돌 방지 알고리즘을 생성하여, 상기 차량충돌예방제어부(30)에 전달하는 역할을 한다.
또한, 차량 간 충돌 발생 시, 개별 토폴로지 또는 통합 토폴로지 내의 차량의 다중 충돌을 방지하기 위한 다중 충돌 방지 알고리즘을 생성하는 역할을 한다.
이렇게 생성된 충돌 방지 알고리즘은 상기 차량구동부(200)에 전달된다.
상기 차량구동부(200)는 상기 차량충돌분석부(100)와 연결되어, 상기 충돌방지 알고리즘에 따라 차량의 주행을 자동으로 제어하는 역할을 한다.
즉, 차량구동부(200)는 차량 충돌 가능성에 따라 차량의 조향 및 가감속 패달 등을 자동 제어하여, 차량 주행을 안전하게 유도할 수 있게 하는 것이다.
상기 충돌위험표시부(250)는 상기 차량충돌분석부(100)와 연결되어, 상기 차량충돌분석부(100)에서 분석된 차량 충돌 가능성을 운전자 또는 외부로 전달하는 역할을 한다.
즉, 현재 차량과 근접한 차량과의 1차 충돌 가능성 및 주행 방향의 1차 차량 충돌 발생 시, 다중 충돌의 위험을 운전자나 외부로 전달하는 것이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 차량 간 충돌 방지 시스템 및 차량 충돌 방지 방법의 전체 흐름도를 나타내는 도면으로, 먼저, 충돌시나리오분석부(40)를 이용하여, 차량 충돌 시나리오를 분석하는 단계(S10)를 수행한다.
상기 S10 단계는 차량의 속도, 도로, 주변 환경, 운전자 반응 속도에 따른 차량 간 충돌 시나리오를 생성 및 분석하는 단계를 말한다.
다음으로, 상기 토폴로지분석부(50)를 이용하여, 안전 토폴로지를 모델링하는 단계를 수행한다.(S20)
상기 S20 단계는 상기 S10 단계에서 생성된 차량 간 충돌 시나리오에 따른 안전 토폴로지의 구조와 정확성을 분석하여, 안전 토폴로지 구조를 모델링 하는 단계를 말한다.
다음으로, 현재 차량 주변을 감지하고, 주변 차량의 위치를 분석하는 단계를 수행한다.(S30)
[도 3]은 상기 S30 단계의 세부 흐름도를 나타내는 도면으로 상기 센서부(10)를 이용하여, 주변 차량 및 현재 차량의 거동을 감지하는 단계를 수행한다.(S31)
다음으로, 상기 주변차량위치분석부(60)를 이용하여, 근거리 차량의 위치를 분석하는 단계를 수행한다.(S33)
[도 4]는 상기 S33 단계의 세부 흐름도를 나타내는 도면이며, [도 5]는 상기 S33 단계의 일실시예를 나타내는 도면이다.
먼저, 차량 상호간 거리를 측정하는 단계를 수행한다.(S331)
상기 S331 단계는 상기 주변차량위치분석부(60)을 이용하여, 두 차량 간의 전자기파 반응에 따른 측정 소요시간(T1-T0), 전자기파 반응 준비 시간(TReply) 및 빛의 속도(c)를 이용하며, 기준 차량(i)과 상대 차량(j)의 거리(dij)는 측정 소요시간(T1-T0)과 전자기파 반응 준비 시간(TReply)의 차와 빛의 속도(c)를 곱하고, 이를 2로 나누어 산출된다.
이러한 산출 방법은 다음과 같은 수학식으로 표현된다.
Figure 112010010759838-pat00001
즉, 모든 차량은 상기 차량 상호간 거리 측정 방법으로, 현재 차량(X0)을 기준으로 설정된 거리 내의 차량들(X1, X2, X3, ...Xn), 의 거리(D01, D02, D03,... D0n)를 측정할 수 있게 되는 것이다.
다음으로, 측정된 차량 상호간 거리를 주변 차량과 상호 교환하는 단계를 수행한다.(S333)
상기 S333 단계는 상기 S331 단계에서 현재 차량이 측정한 주변 차량과의 거리 집합{d01, d02, d03 ,... d0n}을 주변에 알려주는 단계로, S333 단계의 수행결과 모든 차량은 주변 차량 간의 거리 집합을 가지게 된다.
다음으로, 차량 간 위치 좌표를 산출하는 단계를 수행한다.(S335)
상기 S335 단계는 상기 S333 단계에서 차량 상호간에 측정된 거리값을 이용하여, 차량의 위치를 결정할 수 있는 것이다.
즉, [도 5]의 (a)에 도시된 바와 같이, 현재 차량(X0)을 기준으로 제1차량(X1)을 X축에 두고 상기 X0 - X1 선분으로 하여, d21, d22 을 이용하여, X0, X1, X2,이 이루는 평면을 구하고, 상기 평면을 이용하여, 제2차량(X2)의 위치 좌표를 결정할 수 있다.
또한, X0, X1, X2,이 이루는 평면에서 d30, d31, d32 을 이용하면, 제3차량(X3)의 위치 좌표를 결정할 수 있는 것이다.
이러한 상기 과정을 반복하여, [도 5]의 (b)에 도시된 바와 같이, 현재 차량 주변에 위치한 차량의 좌표를 산출할 수 있는 것이다.
다음으로, 차량 간 위치 연결 구조체를 생성하는 단계를 수행한다.(S337)
상기 S337 단계는 상기 S331 단계 내지 S337 단계를 통해 현재 차량 기준의 차량 간 연결 구조체를 도출하는 단계 이며, 이러한 연결 구조체는 차량 간 충돌을 방지하는 토폴로지가 된다.
다음으로, 주행 차량의 토폴로지를 분석하는 단계를 수행한다.(S40)
[도 6]은 상기 S40 단계의 세부 흐름도를 나타내는 도면으로, 현재 차량 기준과 근거리 내의 차량의 개별 토폴로지를 구성하는 단계를 수행한다.(S41)
[도 7]은 상기 S40 단계의 일실시예를 나타내는 도면으로, 상기 S41 단계 수행 시, (a)와 같이 차량이 주행할 경우, (b) 및 (c)와 같이 개별 토폴로지(51, 53)가 구성된다.
다음으로, 적어도 두 개 이상의 개별 토폴로지를 통합한 통합 토폴로지를 구성하는 단계를 수행한다.(S43)
상기 S43 단계는 [도 7]의 (d)에 도시된 바와 같이, 두개의 개별토폴로지(51, 53)를 통합한 하나의 통합 토폴로지(55)를 구성하게 된다.
다음으로, 상기 충돌방지알고리즘생성부(70)을 이용하여, 상기 개별 토폴로지 및 통합 토폴로지의 충돌 가능성을 분석하여, 충돌 방지 알고리즘을 생성하는 단계를 수행한다.(S45)
상기 S45 단계는 상기 통합 토폴로지를 기반으로 미래의 차량 충돌 가능성을 수학적으로 계산하는 단계를 말한다.
좀 더 자세히 설명하자면, 상기 통합 토폴로지 차량의 움직임을 예측하여, 미래의 토폴로지가 충돌 가능성이 있다면, 다른 형태의 안전한 토폴로지를 구성할 수 있도록 최적의 방법을 모색하게 되는 것이다.
다음으로, 상기 충돌 방지 알고리즘이 적용된 안전 토폴로지를 구성하여, 유지하는 단계를 수행한다.(S47)
상기 S47 단계는 상기 충돌 방지 알고리즘을 이용하여, 차량 간 충돌을 효과적으로 방지할 수 있는 안전한 토폴로지를 형성하고, 이를 유지하는 단계를 말한다.
또한 안전 토폴로지를 유지하기 위해, 상기 차량 충돌 위험 발생 시, 차량구동부(200)를 이용하여, 차량 구동을 자동으로 제어하고, 이를 충돌위험표시부(250)에 표시하여, 운전자에 전달하는 것이 바람직하다.
이상 본 발명의 실시예로 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상이 상기 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 차량 간 충돌 방지 시스템 및 차량 충돌 방지 방법으로 구현할 수 있다.
10 : 센서부 20 : 통신부
30 : 차량충돌예방제어부 40 : 충돌시나리오분석부
50 : 토폴로지분석부 60 : 주변차량위치분석부
70 : 충돌방지알고리즘생성부 100 : 차량충돌분석부
200 : 차량구동부 250 : 충돌위험표시부

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 주행하는 차량들의 위치에 따른 토폴로지를 구성 및 분석하여, 차량 충돌 가능성을 외부에 알리는 차량충돌분석부를 포함하되,
    상기 차량충돌분석부는,
    각 차량 기준으로 주변 차량과의 통신 및 차량과 교통 인프라의 통신으로 토폴로지를 구성하고, 이를 분석하는 토폴로지분석부를 포함하며,
    상기 토폴로지분석부에서 구성하는 토폴로지는,
    현재 차량을 기준으로 근거리에 위치한 차량을 연결하고, 기준 차량과의 1차 충돌을 분석하는 개별 토폴로지(individual topology);
    차량 간 통신 및 차량과 인프라 통신을 이용하여, 두 개 이상의 상기 개별 토폴로지가 통합되어, 원거리의 차량 다중 충돌을 분석하는 통합 토폴로지 및
    상기 통합 토폴로지의 차량 충돌 가능성을 분석하여, 안정적인 차량 간 거리 구조로 형성된 안전 토폴로지로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량 간 충돌 방지 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 차량충돌분석부는,
    차량의 속도, 도로, 주변 환경, 운전자 반응 속도에 따른 차량 간 충돌 시나리오를 생성하고, 분석하는 충돌시나리오분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 충돌 방지 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 차량충돌분석부는,
    현재 차량 기준으로, 일정 구간 내 주행하는 차량 간의 위치를 측정하는 주변차량위치분석부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 충돌 방지 시스템.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서,
    상기 차량충돌분석부는,
    상기 개별 토폴로지 및 통합 토폴로지의 충돌 가능성을 분석하고, 안전 토폴로지를 구성하기 위한 충돌 방지 알고리즘을 생성하고,
    차량 간 충돌 발생 시, 개별 토폴로지 또는 통합 토폴로지 내의 차량의 다중 충돌을 방지하기 위한 다중 충돌 방지 알고리즘을 생성하는 충돌 방지 알고리즘 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 충돌 방지 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 주변차량위치분석부는,
    차량 상호간 거리 측정에 따른 거리 측정값을 주변 차량과 교환하고, 교환된 차량 간 거리 측정값의 집합에 따라 차량 간의 위치 연결 구조를 분석하는 것을 특징으로 하는 차량 간 충돌 방지 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 차량충돌분석부는,
    현재 차량의 운전자 거동, 도로 환경, 주변 차량 및 장애물을 감지하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 충돌 방지 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 차량충돌분석부는,
    차량 간의 거리 측정값을 교환하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 충돌 방지 시스템.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 차량충돌분석부와 연결되어, 상기 차량충돌분석부에서 분석된 차량 충돌 가능성에 따라 차량의 주행을 제어하는 차량구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 충돌 방지 시스템.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 차량충돌분석부와 연결되어, 상기 차량충돌분석부에서 분석된 차량 충돌 가능성을 운전자 또는 외부로 전달하는 충돌위험표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 간 충돌 방지 시스템.
  12. 차량충돌분석부의 주변차량위치분석부를 이용하여, 현재 주행 차량을 기준으로 일정 구간 내 주행하는 차량들의 위치를 분석하는 단계 및
    토폴로지분석부를 이용하여, 차량들의 위치에 따른 토폴로지를 분석하는 단계를 포함하며,
    상기 차량들의 위치에 따른 토폴로지를 분석하는 단계는,
    기준 차량과 근거리 내에 차량의 개별 토폴로지를 구성하는 단계;
    적어도 두 개 이상의 개별 토폴로지를 통합한 통합 토폴로지를 구성하는 단계;
    상기 개별 토폴로지 및 통합 토폴로지의 충돌 가능성을 분석하여, 충돌 방지 알고리즘을 생성하는 단계 및
    상기 충돌 방지 알고리즘이 적용된 안전 토폴로지를 구성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 주행하는 차량들의 위치를 분석하는 단계는,
    센서부를 이용하여, 상기 주변 차량 및 차량 거동을 감지하는 단계 및
    주변차량위치분석부를 이용하여, 근거리 차량의 위치를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 근거리 차량의 위치를 분석하는 단계는,
    차량 상호간 거리를 측정하는 단계;
    측정된 차량 상호간 거리 측정값을 교환하는 단계;
    차량 간 위치 좌표를 산출하는 단계 및
    차량 간 위치 연결 구조체를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 차량 상호간 거리를 측정하는 단계는,
    두 차량 간의 전자기파 반응에 따른 측정 소요시간(T1-T0), 전자기파 반응 준비 시간(TReply) 및 빛의 속도(c)를 이용하며,
    기준 차량(i)과 상대 차량(j)의 거리(dij)는 측정 소요시간(T1-T0)과 전자기파 반응 준비 시간(TReply)의 차와 빛의 속도(c)를 곱하고, 이를 2로 나누어 산출되는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 측정된 차량 상호간 거리 측정값을 교환하는 단계는,
    차량 간의 거리 측정값의 교환에 따른 거리집합이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 차량 간 위치 좌표를 산출하는 단계는,
    적어도 두 개 이상의 차량 간 거리 측정값에 대응하는 평면상의 위치 좌표를 산출하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  18. 삭제
  19. 제12항에 있어서,
    상기 차량들의 위치를 분석하는 단계 이전에,
    차량의 속도, 도로, 주변 환경, 운전자 반응 속도에 따른 차량 간 충돌 시나리오를 생성 및 분석하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 차량 간 충돌 시나리오를 생성 및 분석하는 단계 이후에,
    상기 차량 간 충돌 시나리오에 따른 안전 토폴로지의 구조와 정확성을 분석하여, 안전 토폴로지 구조를 모델링 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
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