KR101258037B1 - 교통사고 경보 서비스 서버 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교통사고 경보 서비스 서버 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통사고 경보 서비스 서버는, 교차로 상의 복수의 객체에 대한 정보를 수집하는 정보 수집부와, 상기 복수의 객체 중 상기 교차로에 서로 교차하는 경로로 진입하는 진입 객체들 간의 안전제동을 위한 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지를 판단하는 가시거리 판단부와, 상기 임계 가시거리가 상기 장애물에 의해 차단되는 경우, 상기 진입 객체들 간의 충돌 가능성을 판단하는 충돌 가능성 판단부와, 상기 진입 객체들 간의 충돌 시간이 기 설정된 범위를 벗어난 경우 상기 진입 객체들로 충돌 경보를 하는 충돌 경보부를 포함한다.
이에 따라, 교차로에 진입하는 객체들 간의 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지에 따라 객체들 간의 충돌 여부를 판단하고, 충돌 가능성이 높은 경우에는 객체들에 경보함으로써 교통사고의 발생을 줄일 수 있다.

Description

교통사고 경보 서비스 서버 및 그 방법{ACCIDENT ALARMING SERVICE SERVER, AND METHOD THEREOF}
본 발명은 교통사고 경보 서비스 서버 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교차로에 진입하는 차량 간에 안전제동 거리를 확보하였는지에 따라 교통사고 가능성을 판단하여 경보하는 기술이 개시된다.
오늘날 자동차는 생활에 많은 편리성을 가져다 주었다. 자동차는 개인이 시간과 장소에 구애받지 않고 어디든 자유롭게 이동할 수 있다는 편리성을 바탕으로 대중에게 빠른 속도로 보급되었다. 그러나, 자동차는 사람이 기계를 제어해야 하므로 미숙한 운전이나, 도로의 상황에 따라 교통사고가 발생하면 많은 인명 피해를 감수해야 한다는 위험성을 가지고 있다. 해마다 교통사고에 의한 사상자 수가 늘어나고 있으며, 이로 인한 경제적 손실도 눈에 띄게 증가하고 있다.
교통사고를 줄이기 위해서 다양한 기술이 소개되었다. 우선 자동차 자체에 각종 안전장치를 구비하는 방법, 도로의 표면 설계를 통해 도로 상태를 교통사고 발생하지 않도록 하는 방법, 교통 신호를 제어하여 최대한 교통사고를 억제하는 방법 등이 개발되었으며, 현재도 많은 연구 인력들이 교통사고를 줄이기 위해 연구 개발 중이다.
종래의 교통사고를 예방하기 위한 교통사고 경보 시스템은 각각의 차량에 대한 센싱 및 제어에 국한되거나, 상대 차량과의 거리 등을 센싱하여 안전거리를 유지하도록 하는 기술들이 소개되었다. 그러나, 갈수록 교통량이 증가하는 상황 속에서 교차로와 같은 경우에는 신호가 변경되는 순간에 많은 사고들이 발생하고 있으며, 특히 비신호 교차로에서는 종래의 기술로는 교통사고를 줄이는데 한계가 있었다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 특허공개공보 제2010-0071654호(2010. 06. 29)에 기재되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 교차로에 진입하는 객체들 간의 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지에 따라 객체들 간의 충돌 여부를 판단하고, 충돌 가능성이 높은 경우에는 객체들에게 경보함으로써 교통사고의 발생을 줄일 수 있는 기술을 제공하기 위함이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 교통사고 경보 서비스 서버는, 교차로 상의 복수의 객체에 대한 정보를 수집하는 정보 수집부와, 상기 복수의 객체 중 상기 교차로에 서로 교차하는 경로로 진입하는 진입 객체들 간의 안전제동을 위한 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지를 판단하는 가시거리 판단부와, 상기 임계 가시거리가 상기 장애물에 의해 차단되는 경우, 상기 진입 객체들 간의 충돌 가능성을 판단하는 충돌 가능성 판단부와, 상기 진입 객체들 간의 충돌 시간이 기 설정된 범위를 벗어난 경우 상기 진입 객체들로 충돌 경보를 하는 충돌 경보부를 포함한다.
또한, 상기 정보 수집부는, 상기 수집된 복수의 객체에 대하여 종류를 구분하고, 각 객체에 대한 우선 순위를 설정할 수 있다.
또한, 상기 가시거리 판단부는, 상기 진입 객체들 간의 가상의 교차점을 기준으로, x축 또는 y축 방향으로 상기 진입 객체들 각각의 안전제동거리만큼 이격된 두 지점을 연결하여 상기 임계 가시거리를 추정할 수 있다.
또한, 상기 가시거리 판단부는, 상기 장애물의 에지점이 상기 가상의 교차점과 상기 안전제동거리만큼 이격된 두 지점을 모두 연결하여 형성된 가시 삼각형 내에 존재하는 경우, 상기 임계 가시거리가 상기 장애물에 의해 차단된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 충돌 가능성 판단부는, 상기 진입 객체들 각각으로부터 가상의 교차점까지의 도달 시간을 계산하여 충돌 가능성을 판단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 교통사고 경보 서비스 서버의 교통사고 경보 서비스 방법에 있어서, 교차로 상의 복수의 객체에 대한 정보를 수집하는 단계와, 상기 복수의 객체 중 상기 교차로에 서로 교차하는 경로로 진입하는 진입 객체들 간의 안전제동을 위한 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지를 판단하는 가시거리 판단 단계와, 상기 임계 가시거리가 상기 장애물에 의해 차단되는 경우, 상기 진입 객체들 간의 충돌 가능성을 판단하는 단계와, 상기 진입 객체들 간의 충돌 시간이 기 설정된 범위를 벗어난 경우 상기 진입 객체들로 충돌 경보를 하는 단계를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 교차로에 진입하는 객체들 간의 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지에 따라 객체들 간의 충돌 여부를 판단하고, 충돌 가능성이 높은 경우에는 객체들에 경보함으로써 교통사고의 발생을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교통사고 경보 서비스 서버의 구성도,
도 2는 도 1에 따른 교통사고 경보 서비스 서버에 의해 구현되는 교통사고 경보 서비스 방법의 순서도,
도 3은 도 2에 따른 교통사고 경보 서비스 방법 중 교차로 상의 진입 객체의 위치를 설명하기 위한 예시도,
도 4는 도 2에 따른 교통사고 경보 서비스 방법 중 가시거리가 장애물에 의해 차단되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교통사고 경보 서비스 서버의 구성도이고, 도 2는 도 1에 따른 교통사고 경보 서비스 서버에 의해 구현되는 교통사고 경보 서비스 방법의 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 교통사고 경보 서비스 서버(100)는 정보 수집부(110), 가시거리 판단부(120), 충돌 가능성 판단부(130), 충돌 경보부(140)를 포함한다.
먼저, 정보 수집부(110)는 교차로 상의 복수의 객체에 대한 정보를 수집한다(S210). 여기서, 객체는 자동차, 사람, 구조물 등 동적인 물체와 정적인 물체를 모두 포함하는 개념을 의미한다. 정보 수집부(110)는 예를 들어 자동차의 GPS(Global Positioning System), GNSS(Global Navigation Satellite System)와 같은 위성기반 센싱 장치, WLAN, DSRC(Dedicated Short-Range Communications)등의 통신기반 센싱 장치, 도로 위의 루프 검지기, 초음파 검지기, 지구자기장 검지기, 레이저스캐너 등의 고정식 센싱장치 등으로부터 도로 상의 객체 정보를 수집할 수 있다.
또한, 정보 수집부(110)는 객체 정보로 객체의 종류 정보, 객체가 센싱되는 시간 정보, 객체의 위치 정보를 수집한다. 정보 수집부(110)는 객체를 자동차, 버스, 트럭과 같은 차량과 자전거, 오토바이 등의 이륜차, 보행자 그리고 장애물 등으로 구분하고, 각 객체에 대한 우선 순위를 설정하게 된다. 우선 순위는 교통사고 경보에 대한 순위를 나타낸다. 예를 들어, 응급차량과 일반차량 중에서는 응급차량의 우선 순위가 높으며, 사람과 차량 간에는 사람의 우선 순위가 높게 설정될 수 있다. 그러나, 우선 순위는 사용자의 설정에 따라 달리 설정될 수 있다.
다음으로, 가시거리 판단부(120)는 복수의 객체 중 교차로에 서로 교차하는 경로로 진입하는 진입 객체들 간의 안전제동을 위한 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지를 판단한다(S220). 가시거리(line of sight)는 교차로에서 진입 객체 간의 상대 객체를 인지할 수 있는 가상의 시야거리를 의미하고, 임계 가시거리는 상대 객체를 인지한 후 안전하게 객체를 제동하여 충돌을 피할 수 있는 최소한의 거리에서의 가상의 시야거리를 의미한다.
또한, 가시거리 판단부(120)는 진입 객체들 간의 가상의 교차점을 기준으로, x축 또는 y축 방향으로 진입 객체들 각각의 안전제동거리만큼 이격된 두 지점을 연결하여 임계 가시거리를 추정할 수 있다. 이 경우, 가상의 교차점은 직교하는 방향으로 진입하는 진입 객체들의 경로가 서로 만나는 지점으로, 가상의 충돌지점을 의미한다. 한편, 안전제동거리는 이동 중인 진입객체가 멈추는데 까지 소요되는 거리를 의미한다.
또한, 가시거리 판단부(120)는 정보 수집부(110)가 수집한 객체 정보 중 객체의 이동 속도 정보와, 도로 정보 등을 이용하여 안전제동거리를 추정할 수 있다. 예를 들어, 가시거리 판단부(120)는 다음의 수학식 1을 통해 안전제동거리(Si)를 추정할 수 있다.
Figure 112012015740295-pat00001
수학식 1에서, Vi는 진입 객체(i)의 속도, tPRT는 진입 객체(i)의 운전자의 인지반응시간, d는 진입 객체의 감속도, G는 중력 감속도(9.9m/sec2), g는 구배(도로의 종단 기울기)를 나타낸다.
또한, 가시거리 판단부(120)는 장애물의 에지점이 가상의 교차점과 진입 객체들 각각의 안전제동거리만큼 이격된 두 지점을 모두 연결하여 형성된 가시 삼각형 내에 존재하는 경우, 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단된 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 가시 삼각형의 기울기가 임계 가시거리가 된다. 이러한 임계 가시거리의 함수는 다음의 수학식 2를 통해 구할 수 있다.
Figure 112012015740295-pat00002
수학식 2에서, 가상의 교차점을 원점으로 설정한 경우, SA는 x축 방향의 진입 객체 A의 안전제동거리, SB는 y축 방향의 진입 객체 B의 안전제동거리를 나타낸다. 수학식 2의 임계 가시거리 함수에 장애물의 에지점 좌표를 대입한 결과값에 따라 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지 판단할 수 있다.
다음으로, 충돌 가능성 판단부(130)는 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단되는 경우, 진입 객체들 간의 충돌 가능성을 판단한다(S230). 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단되지 않는다는 것은 진입 객체의 운전자가 상대방의 진입 객체를 확인하고, 그 순간부터 자신의 차량을 멈추는데 까지 소요되는 거리가 충돌점 즉 가상의 교차점에 이르지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 진입 객체 간에는 충돌 가능성이 낮으므로 충돌 가능성을 판단하지 않게 된다. 그러나, 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단되는 경우에는 안전제동거리의 미확보로 인해 충돌할 가능성이 높기 때문에 실제로 충돌 가능성을 추정하게 된다.
또한, 충돌 가능성 판단부(130)는 진입 객체들 각각으로부터 가상의 교차점까지의 도달 시간을 계산하여 충돌 가능성을 판단할 수 있다. 교차점까지의 도달 시간(Ti)은 다음의 수학식 3을 이용하여 구할 수 있다.
Figure 112012015740295-pat00003
수학식 3에서, Vi는 진입 객체(i)의 속도, ai는 진입 객체(i)의 감속도, Xi는 진입 객체(i)의 안전제동거리로부터 교차점까지의 거리를 나타낸다.
충돌 가능성 판단부(130)는 수학식 3을 이용하여, 두 개의 진입 객체 각각에 대한 교차점까지의 도달 시간을 계산하고, 그 차이의 절대값이 기 설정된 안전시간의 임계값 범위를 벗어난 경우에는 충돌 가능성이 높은 것으로 판단한다. 이 경우, 안전시간은 2.5초 내지 4초 이내로 설정할 수 있으며, 진입 객체의 상대 속도와 상대 거리와 관련된 운전자의 반응 형태 값으로 나타낼 수 있으며 사용자 설정에 따라 달리 설정될 수 있다.
다음으로, 충돌 경보부(140)는 진입 객체들 간의 충돌 시간이 기 설정된 범위를 벗어난 경우 진입 객체들로 충돌 경보를 한다(S240). 충돌 경고부(140)는 객체가 차량인 경우에는 차량 내 통신 장치를 이용하여 경고음 또는 경고 메시지를 생성하도록 제어할 수 있으며, 차량 자체를 제어할 수 있는 속도 제어 신호 전송할 수 있다. 또한, 도로 상의 표지판을 이용하여 충돌 경보를 할 수도 있다.
도 3은 도 2에 따른 교통사고 경보 서비스 방법 중 교차로 상의 진입 객체의 위치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3을 참조하면, 진입 객체들(310, 311)이 교차로(300)에 진입하면 각 진입 객체에 대한 안전제동거리(SA, SB), 가상의 충돌점인 교차점(O)이 추정된다. 이 경우, 각 진입 객체(310, 311)에 대한 안전제동거리(SA, SB)와 교차점(O) 사이의 거리(XA, XB)는 이후에 교차점(O)까지의 충돌시간을 계산하는데 사용된다. 교차로(300)는 직교 형태일 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 교차로(300) 중 인접하는 차로 간에는 장애물(320)이 형성될 수 있다. 이 경우, 장애물(320)은 건물, 숲, 벽 등으로 이루어질 수 있으며, 인접한 차로에 진입하는 객체의 식별을 방해하는 물체로써 위성 통신 등을 통해 관련 정보가 수집될 수 있다. 장애물(320)의 에지점 위치는 임계 가시거리가 장애물(320)에 의해 차단되는지를 판단하는데 사용된다.
도 4는 도 2에 따른 교통사고 경보 서비스 방법 중 가시거리가 장애물에 의해 차단되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 진입 객체(410, 411)의 가상의 연장선 상에 교차(O)점이 형성되며, 교차점(0)을 중심으로 x축 방향과 y축 방향에 안전제동거리 성분의 선(SA, SB)이 형성된다. 이 경우, 교차점(O)으로부터 x축 방향과 y축 방향으로 각각 안전제동거리 만큼 이격된 두 지점(Q, R)을 연결하면 임계 가시거리(SAB)가 된다. 교차점(O)과 두 지점(Q, R)을 모두 연결하면 가시 삼각형이 된다. 가시 삼각형의 기울기와 장애물(420)의 에지점(P)의 좌표를 이용하여 장애물(420)이 임계 가시거리(SAB)를 방해하는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 장애물(420)의 에지점(P)이 가시 삼각형 영역 안에 존재하는 경우에는 충돌 가능성을 판단하게 되고, 가시 삼각형 영역 밖에 존재하는 경우에는 충돌 가능성을 판단하지 않게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 교차로에 진입하는 객체들 간의 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지에 따라 객체들 간의 충돌 여부를 판단하고, 충돌 가능성이 높은 경우에는 객체들에 경보함으로써 교통사고의 발생을 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.
100 : 교통사고 경보 서비스 서버
110 : 정보 수집부
120 : 가시거리 판단부
130 : 충돌 가능성 판단부
140 : 충돌 경보부
300, 400 : 교차로
310, 311, 410, 411 : 진입 객체
320, 420 : 장애물

Claims (10)

  1. 교차로 상의 복수의 객체에 대한 정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 복수의 객체 중 상기 교차로에 서로 교차하는 경로로 진입하는 진입 객체들 간의 안전제동을 위한 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지를 판단하는 가시거리 판단부;
    상기 임계 가시거리가 상기 장애물에 의해 차단되는 경우, 상기 진입 객체들 간의 충돌 가능성을 판단하는 충돌 가능성 판단부; 및
    상기 진입 객체들 간의 충돌 시간이 기 설정된 범위를 벗어난 경우 상기 진입 객체들로 충돌 경보를 하는 충돌 경보부를 포함하는 교통사고 경보 서비스 서버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정보 수집부는,
    상기 수집된 복수의 객체에 대하여 종류를 구분하고, 각 객체에 대한 우선 순위를 설정하는 교통사고 경보 서비스 서버.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가시거리 판단부는,
    상기 진입 객체들 간의 가상의 교차점을 기준으로, x축 또는 y축 방향으로 상기 진입 객체들 각각의 안전제동거리만큼 이격된 두 지점을 연결하여 상기 임계 가시거리를 추정하는 교통사고 경보 서비스 서버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가시거리 판단부는,
    상기 장애물의 에지점이 상기 가상의 교차점과 상기 안전제동거리만큼 이격된 두 지점을 모두 연결하여 형성된 가시 삼각형 내에 존재하는 경우, 상기 임계 가시거리가 상기 장애물에 의해 차단된 것으로 판단하는 교통사고 경보 서비스 서버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 충돌 가능성 판단부는,
    상기 진입 객체들 각각으로부터 가상의 교차점까지의 도달 시간을 계산하여 충돌 가능성을 판단하는 교통사고 경보 서비스 서버.
  6. 교통사고 경보 서비스 서버의 교통사고 경보 서비스 방법에 있어서,
    교차로 상의 복수의 객체에 대한 정보를 수집하는 단계;
    상기 복수의 객체 중 상기 교차로에 서로 교차하는 경로로 진입하는 진입 객체들 간의 안전제동을 위한 임계 가시거리가 장애물에 의해 차단되는지를 판단하는 가시거리 판단 단계;
    상기 임계 가시거리가 상기 장애물에 의해 차단되는 경우, 상기 진입 객체들 간의 충돌 가능성을 판단하는 단계; 및
    상기 진입 객체들 간의 충돌 시간이 기 설정된 범위를 벗어난 경우 상기 진입 객체들로 충돌 경보를 하는 단계를 포함하는 교통사고 경보 서비스 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 정보를 수집하는 단계는,
    상기 수집된 복수의 객체에 대하여 종류를 구분하고, 각 객체에 대한 우선 순위를 설정하는 교통사고 경보 서비스 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 가시거리 판단 단계는,
    상기 진입 객체들 간의 가상의 교차점을 기준으로, x축 또는 y축 방향으로 상기 진입 객체들 각각의 안전제동거리만큼 이격된 두 지점을 연결하여 상기 임계 가시거리를 추정하는 교통사고 경보 서비스 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가시거리 판단 단계는,
    상기 장애물의 에지점이 상기 가상의 교차점과 상기 안전제동거리만큼 이격된 두 지점을 모두 연결하여 형성된 가시 삼각형 내에 존재하는 경우, 상기 임계 가시거리가 상기 장애물에 의해 차단된 것으로 판단하는 교통사고 경보 서비스 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 충돌 가능성 판단하는 단계는,
    상기 진입 객체들 각각으로부터 가상의 교차점까지의 도달 시간을 계산하여 충돌 가능성을 판단하는 교통사고 경보 서비스 방법.
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