KR101328171B1 - 차량 안전 서비스 제공 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

차량 안전 서비스 제공 시스템의 국지 서버는 서비스 영역 내에 위치한 적어도 하나의 도로 센서로부터 서비스 영역 내 구역별 도로의 노면 상태 정보를 수신하여 구역별 도로 안전 계수를 산출하며, 서비스 영역 내에 위치하는 적어도 하나의 차량 단말로부터 차량의 위치 정보와 운행 정보를 수신하여 교통류 분석 계수를 산출한다. 국지 서버는 구역별 도로 안전 계수와 교통류 분석 계수를 이용하여 차량 안전 서비스를 차량 단말로 제공한다.

Description

차량 안전 서비스 제공 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PROVIDING VEHICULAR SAFETY SERVICE}
본 발명은 차량 안전 서비스 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
차량이 증가하면서 도로 상에서의 차량간 충돌 위험성이 날로 증가함에 따라 안전 운행을 위해 차간 안전 거리가 충분히 확보되어야 한다. 그러나, 운전자의 육안으로 앞차와의 안전 거리를 유지하는 데에는 한계가 있다.
종래 기술로서, 운전자가 일정 속도에서 앞차와의 안전거리를 유지할 수 있도록 도와 사고의 위험을 줄여주는 차간거리 경고 시스템이 있다. 그러나, 차간거리 경고 시스템은 앞차와의 안전거리를 연산할 수 있도록 하는 차간거리 센서가 차량에 부착되어야만 사용자가 차간거리 경고 서비스를 제공받을 수가 있다.
또한, 앞차와의 안전 거리는 기후에 따른 도로의 노면 상태에 영향을 많이 받는다. 그러나, 차간거리 경고 시스템은 기후에 따른 도로의 노면 상태를 고려하고 있지 않기 때문에 차간 안전거리에 오차가 많이 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 차간 거리 센서를 부착하지 않은 차량들에게도 차량 안전 서비스를 제공할 수 있으며, 기후에 따른 차간 안전거리의 오차를 줄일 수 있는 차량 안전 서비스 제공 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 국지 서버에서 서비스 영역 내의 도로에 위치한 차량의 차량 단말로 차량 안전 서비스를 제공하는 방법이 제공된다. 차량 안전 서비스 제공 방법에 따르면, 도로 센서로부터 상기 서비스 영역 내 구역별 도로의 노면 상태 정보를 수신하는 단계, 상기 차량 단말로부터 위치 정보와 운행 정보를 수신하는 단계, 상기 구역별 도로의 노면 상태 정보와 상기 차량 단말의 위치 정보와 운행 정보를 이용하여 차량간 안전 거리 상황을 추정하는 단계, 그리고 상기 차량간 안전 거리 상황으로부터 차량간 안전 거리가 위험한 것으로 판단되면, 안전 거리 위험 정보를 상기 차량 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 서비스 영역 내에 위치한 복수의 차량에 각각 설치된 복수의 차량 단말로 차량 안전 서비스를 제공하는 시스템이 제공된다. 차량 안전 서비스 제공 시스템은 도로 센서 처리부, 차량 정보 처리부, 안전 판단부, 그리고 정보 제공부를 포함한다. 도로 센서 처리부는 상기 서비스 영역 내에 위치한 적어도 하나의 도로 센서로부터 상기 서비스 영역 내 구역별 도로의 노면 상태 정보를 수신하고, 상기 구역별 도로의 노면 상태 정보를 이용하여 상기 구역별 도로 안전 계수를 산출한다. 차량 정보 처리부는 상기 복수의 차량 단말로부터 각각 수신하는 위치 정보와 운행 정보를 이용하여 상기 서비스 영역의 교통류 분석 계수를 산출한다. 안전 판단부는 상기 구역별 안전 계수와 상기 교통류 분석 계수를 이용하여 차량별 안전거리 상황을 추정하고, 상기 차량별 안전거리 상황으로부터 안전거리가 위험한 차량을 판단한다. 그리고 정보 제공부는 상기 안전거리가 위험한 차량으로 안전 거리 위험 정보를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 도로의 노면 상태와 차량의 위치 정보와 운행 정보를 이용하여 차량간 안전 거리 상황을 판단하여 해당 차량에게 경고 메시지를 제공함으로써, 운전자로 하여금 안전 거리를 유지하도록 하여 사고를 미연에 방지할 수 있게 한다.
특히, 차량에 차간거리 센서가 부착되지 않은 차량의 운전자에게도 경고 메시지를 제공할 수 있으며, 기후에 따른 도로의 노면 상태도 고려하고 있으므로, 차간 안전 거리 상황 판단에 오차를 줄일 수 있다.
또한, 기후에 따른 도로의 노면 상태를 고려한 안전 거리 상황 정보를 이용하여 전체 차량의 흐름을 모니터링할 수 있고, 이에 따라 보도 효과적으로 도로를 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 안전 서비스 제공 시스템의 구성도이고,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 안전 서비스 제공 시스템이 적용된 환경을 나타낸 도면이고,
도 3은 감지 영역 내 구역의 위치 정보를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 1에 도시된 국지 서버의 구성도이고,
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 위치 정보 변환 방법을 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 위치 정보 변환 방법을 수행하는 위치 변환부를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 위치 정보 변환 방법을 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 안전 서비스 제공 방법을 나타낸 흐름도이고,
도 9는 도로 안전 계수와 교통류 분석 계수에 따라 안전 거리 위험 여부를 판단하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 차량 안전 서비스 제공 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 안전 서비스 제공 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 안전 서비스 제공 시스템이 적용된 환경을 나타낸 도면이다. 또한, 도 3은 감지 영역 내 구역의 위치 정보를 나타낸 도면이다. 도 2에서는 설명의 편의상 하나의 국지 서버만을 도시하였다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량 안전 서비스 제공 시스템(100)은 차량 단말(110), 도로 센서(120) 및 국지 서버(130)를 포함한다.
차량 단말(110)은 도로를 운행하는 차량에 탑재되는 단말로서, 서비스 영역(K) 내에서 서비스 영역(K)을 관할하는 국지 서버(130)와 무선 통신을 수행한다. 이러한 차량 단말(110)은 차량의 위치를 측정하는 측위 장치(200)와 차량의 운행 정보를 실시간으로 측정하는 차내 센서(300)로부터 각각 차량의 위치 정보와 차량의 운행 정보를 수집하고, 수집한 차량의 위치 정보와 차량의 운행 정보를 국지 서버(130)로 전달한다. 여기서, 차량의 위치 정보로는 차량 아이디 및 절대 좌표 위치 정보가 포함될 수 있고, 운행 정보로는 차량 아이디, 차내 정보인 가감속 정보, 속도 정보, 연료 소모량 정보 및 고장 정보 등이 포함될 수 있다. 또한, 측위 장치(200)로는 위성 항법 시스템인 GPS(Global Positioning System)나 GNSS(Global Navigation Satellite System) 또는 자이로(Gyro) 센서 등이 포함될 수 있다. 또한, 차량 단말(110)은 OBD-II(On Board Diagnostics version II)를 통해 측위 장치(200) 및 차내 센서(300)와 연결되어 있을 수 있다.
또한, 차량 단말(110)은 국지 서버(130)로부터 차량의 안전 거리 위험 정보를 수신하면, 안전 거리 위험 정보를 운전자에게 제공한다. 이때, 차량 단말(110)은 안전 거리 위험 정보를 메시지 또는 음성의 형태로 운전자에게 제공할 수 있다.
도로 센서(120)는 국지 서버(130)와 무선 통신을 수행하며, 감지 영역(K') 내의 구역별 도로의 노면 상태를 감지하고, 구역별 도로의 노면 상태 정보를 국지 서버(130)로 전달한다. 여기서, 노면 상태 정보로는 눈 또는 비로 인한 결빙 상태, 수막 상태, 마른 상태, 젖은 상태 및 안개 등의 상태 정보가 포함될 수 있다.
도로 센서(120)는 기준절대위치좌표 하나와 매핑되는 기준상대위치좌표를 가지고 고정적으로 가지고 있으며, 기준상대위치좌표를 기준으로 하는 상대위치좌표 정보를 이용하여 감지 영역(K')내의 구역을 구분한다. 이때, 상대위치좌표 정보는 구역의 세로 길이의 중앙 지점을 측정한 것으로, 이와 달리 구역의 대각선 모서리의 지점으로 측정될 수 있다. 이러한 도로 센서(120)는 구역별 상대위치좌표 정보와 해당 구역의 노면 상태 정보를 국지 서버(130)로 전달한다. 즉, 감지 영역(K')이 도 3과 같이 복수의 구역(A-P)으로 나뉘어진 경우, 각 구역(A-P)의 상대위치좌표 정보는 기준상대위치좌표 (X, Y)와의 관계를 통해 절대위치좌표 (x, y)를 기준으로 하는 절대위치좌표로 나타낼 수 있다. 예를 들어, J 구역의 상대위치좌표 정보는 기준상대위치좌표 (X, Y)를 기준으로 한 {(R_xs, R_ys)~(R_xe, R_ye)}와 같이 표기될 수 있다. 또한, J 구역의 상대위치좌표 {(R_xs, R_ys)~(R_xe, R_ye)}는 기준상대위치좌표 (X, Y)를 기준절대위치좌표 (x, y)로 변환하는 비율에 근거하여 절대위치좌표 정보로 변환될 수 있다. 도로 센서(120)는 도로 센서(120)의 감지 영역(K')의 크기에 따라 국지 서버(130)가 관할하는 서비스 영역(K) 내에 하나 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 도로 센서(120)의 감지 영역(K')이 국지 서버(130)의 서비스 영역(K)과 동일한 경우, 하나의 도로 센서(120)를 통해서도 국지 서버(130)는 서비스 영역 내 모든 구역의 노면 상태 정보를 수신할 수 있으므로, 하나의 도로 센서(120)로도 충분하다. 그러나, 도 2와 같이 도로 센서(120)의 감지 영역(K')이 국지 서버(130)의 서비스 영역(K)보다 작은 경우, 하나의 도로 센서(120)로는 서비스 영역(K) 내 모든 구역의 노면 상태 정보를 수신할 수가 없다. 따라서, 도로 센서(120)의 감지 영역(K')이 국지 서버(130)의 서비스 영역(K)보다 작은 경우, 차량 안전 서비스 제공 시스템(100)에는 서비스 영역(K) 내에서 서로 다른 감지 영역(K', K")을 가지는 둘 이상의 도로 센서(120, 120")가 포함될 수 있다.
국지 서버(130)는 도로의 노변에 설치되며, 서비스 영역(K) 내 차량 단말(110) 및 도로 센서(120)와 무선 통신을 수행한다.
국지 서버(130)는 도로 센서(120)로부터 서비스 영역(K) 내 구역별 도로의 노면 상태 정보를 수신하고, 차량 단말(110)로부터 서비스 영역(K) 내에 있는 차량의 위치 정보와 차량의 운행 정보를 수신한다. 국지 서버(130)는 차량 단말(110) 및 도로 센서(120)로부터 수신한 정보들을 이용하여 차량 단말(110)로 차량 안전 서비스를 제공한다. 특히, 차량 단말(110) 및 도로 센서(120)로부터 수신한 정보들을 이용하여 선후행 차량간 안전거리 상황을 추정하고, 이를 토대로 선후행 차량간 안전 거리가 위험하다고 판단되면 안전 거리 위험 정보를 생성하여 차량 단말(110)로 제공한다. 이때, 국지 서버(130)가 관할하는 서비스 영역(K)은 수 m에서 수 km까지 임의로 설정될 수 있다.
이러한 차량 안전 서비스 제공 시스템(100)은 도 2와 같이 고속 도로와 같은 연속류 도로에 설치될 수 있다. 즉, 차량 안전 서비스 제공 시스템(100)은 도로의 종단 선형이 작아 비교적으로 직선형으로 이루어져 있거나 곡선형의 굽은 도로라 하더라도 굽은 정도가 작아 고속으로 운행하기 좋은 도로에 적용이 가능하며, 이외 다른 도로에도 적용될 수도 있다.
도 4는 도 1에 도시된 국지 서버의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 국지 서버(130)는 위치 변환부(131), 도로 센서 처리부(132), 차량 정보 처리부(133), 안전 판단부(134) 및 정보 제공부(135)를 포함한다.
위치 변환부(131)는 차량 단말(110)로부터 수신되는 차량의 위치 정보와 도로 센서(120)로부터 수신되는 노면 상태 정보의 감지 영역(K') 내 각 구역의 위치 정보 중 적어도 하나를 변환한다. 즉, 차량의 위치 정보는 경위도 좌표와 같은 절대 위치 정보이다. 그러나, 노면 상태 정보에 대한 감지 영역(K') 내 각 구역의 위치 정보는 상대 위치 정보이다. 따라서, 위치 변환부(131)는 차량의 위치 정보와 감지 영역(K') 내 각 구역의 위치 정보 중 적어도 하나를 변환하여, 차량의 위치 정보와 노면 상태 정보의 감지 영역(K') 내 각 구역의 위치 정보의 단위를 통일시킨다.
도로 센서 처리부(132)는 도로 센서(120)로부터 서비스 영역(K) 내 구역별 도로의 노면 상태 정보를 수신하고, 수신한 구역별 노면 상태 정보를 이용하여 구역별 안전계수를 산정하며, 구역별 안전계수 정보를 안전 판단부(134)로 전달한다. 이때, 도로 센서 처리부(132)는 서비스 영역(K) 내 각 구역의 위치 정보를 위치 변환부(131)로 전달하고, 위치 변환부(131)로부터 각 구역의 변환한 위치 정보에 따른 안전계수를 산정한다.
차량 정보 처리부(133)는 서비스 영역(K) 내에 위치한 차량 단말(110)로부터 차량의 위치 정보와 차량의 운행 정보를 수신하고, 수신한 차량의 위치 정보를 이용하여 차량의 차로 유지 여부를 판단하고, 차로를 유지하여 운행하는 차량에 대해 선후행 차량 상황을 판단한다. 이때, 차량 정보 처리부(133)는 차량의 위치 정보를 위치 변환부(131)로 전달하고, 위치 변환부(131)로부터 변환한 차량의 위치 정보를 이용하여 차량의 차로 유지 여부를 판단할 수 있다.
그 후에, 차량 정보 처리부(133)는 차량의 운행 정보와 차로 유지 여부 및 선후행차량여부 정보를 포함하는 차량 정보를 안전 판단부(134)로 전달한다. 또한, 차량 정보 처리부(133)는 서비스 영역(K) 내에 위치한 차량 단말(110)로부터 수신한 차량의 위치 정보와 차량의 운행 정보를 이용하여 서비스 영역(K)에 대한 교통류 분석 계수를 산정한 후 이를 안전 판단부(134)로 전달한다. 이때, 교통류 분석 계수는 서비스 영역(K)에 대한 시간대별 교통량, 속도 및 밀도에 대한 평균 정보를 나타낸다.
도로 센서 처리부(132) 및 차량 정보 처리부(133)는 각각 서비스 영역(K) 내 각 구역의 위치 정보와 차량의 위치 정보를 위치 변환부(131)로 전달하여, 위치 변환부(131)로부터 변환한 위치 정보를 각각 수신한다.
안전 판단부(134)는 도로 센서 처리부(132)로부터 수신한 서비스 영역(K) 내 구역별 안전계수 정보와 차량 정보 처리부(133)로부터 수신한 서비스 영역(K)에 대한 교통류 분석 계수 정보 및 차량 정보를 이용하여 선후행 차량간 안전거리 상황을 추정한다. 그런 후에, 안전 판단부(134)는 선후행 차량간 안전거리 상황 정보를 이용하여 선후행 차량간 안전 거리가 위험한 것으로 판단되면 안전 거리 위험 정보를 생성하여 정보 제공부(135)로 전달한다.
정보 제공부(135)는 안전 판단부(134)로부터 안전 거리 위험 정보를 수신하면, 해당 차량의 차량 단말(110)로 안전 거리 위험 정보를 제공한다.
다음으로, 위치 변환부(131)에서 위치 정보를 변환하는 방법에 대해 도 5 내지 도 7을 참조로 하여 자세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 위치 정보 변환 방법을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 위치 정보 변환 방법을 수행하는 위치 변환부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6을 보면, 위치 변환부(131)는 서비스 영역(K)에 대한 상대 위치 정보가 저장되어 있는 상대위치 데이터베이스(131_1)를 포함할 수 있다. 이때, 상대 위치 정보로는 셀 아이디(Cell ID)가 사용될 수 있다. 즉, 서비스 영역(K)이 도 5와 같이 복수의 셀로 나누어진 경우, 각 셀은 셀 아이디(Cell ID)로 구분되며, 상대위치 데이터베이스(131_1)에는 셀별로 셀 아이디, 절대위치범위 및 상대위치범위 형태로 저장되어 있다. 예를 들면, 셀 아이디가 cell id(n)인 셀의 경우, 상대위치 데이터베이스(131_1)에는 서비스 영역(K)에 대한 상대위치정보가 [cell id(n), {(x1, y1)~(x2, y2)}, {(R_x1, R_y1)~(R_x2, R_y2)}]의 형태로 저장되어 있다. 즉, cell id(n)인 셀은 절대좌표인 (x1, y1)과 (x2, y2) 사이의 면이며, 상대좌표인 (R_x1, R_y1)과 (R_x2, R_y2) 사이의 면이다. 여기서, x1 및 x2는 경도 좌표이고, y1 및 y2는 위도 좌표이다. 따라서, 상대위치 데이터베이스(131_1)를 이용하면, 위치 변환부(131)는 차량의 위치 정보를 셀 아이디로 변환하고, 감지 영역(K') 내 구역의 위치 정보 또한 셀 아이디로 변환할 수 있다.
한편, 각 셀의 세로축 물리적 길이 즉, 세로 구간은 차로 폭으로 제한될 수 있다. 이때, 감지 영역 내 각 구역의 세로 구간은 셀의 세로 구간과 동일할 수도 있으며, 셀의 세로 구간보다 작을 수도 있다. 또한, 각 셀의 가로축 물리적 길이 즉, 가로 구간은 서비스의 정교성과 절대 위치 정보의 오차 범위에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 절대 위치 정보의 오차가 평균적으로 5m라 하면, 셀의 가로 구간은 5m 이상으로 설정된다. 또한, 차량의 평균 속도가 100km/h인 경우, 차량은 1초에 28m를 운행하게 된다. 이때, 서비스의 정교성에 해당하는 목표서비스 반응 요구사항값이 0.5초인 경우, 셀의 가로 구간은 14m 이내로 설정될 수 있다. 또한, 평균 속도가 50km/h 이상을 고려한다면 1초에 14m 이상을 운행하므로, 목표서비스반응요구사항값이 0.5초인 경우, 셀의 가로 구간은 7m 이내로 설정될 수 있다. 여기서, 목표서비스 반응 요구사항값은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 안전 서비스가 개시되어 운전자에게 제공된 후 운전자가 반응하기까지 걸리는데 요구되는 시간을 포함한다. 목표서비스 반응 요구사항값은 차량이 정보 제공 없이 운행하게 되는 순간적인 이동 시간을 의미하며, 이러한 시간 동안 차량은 등속으로 특정거리만큼 운행하게 된다. 즉, 차량의 운행 속도에 따른 거리 개념을 포함하면 "목표서비스 반응 요구사항값 × 평균 차량 속도(m/s)"의 거리만큼 등속 거리를 운행하게 된다. 따라서, 절대 위치 정보의 오차 즉, 가로 구간의 오차와 목표서비스 반응 시간과의 관계를 통하여 셀의 가로 구간을 설정할 수 있다. 따라서, 셀의 가로 구간은 다음과 같이 설정될 수 있다.
셀의 가로 구간 = 절대 오차 범위(m) ≤ 셀 아이디의 가로축 단위 길이(m) ≤ 목표서비스 반응 요구사항값(s) × 평균 차량 속도(m/s)
한편, 절대 위치 정보의 오차 및 목표서비스 반응 요구값의 관계로 인해 상대위치 데이터베이스(131_1)의 정보를 이용할 수 없는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같이 상대위치 데이터베이스(131_1)의 정보를 이용할 수 없는 경우, 위치 변환부(131)는 감지 영역(K') 내 각 구역의 위치 정보를 직접 절대 위치로 변환할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 위치 정보 변환 방법을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 위치 변환부(131)는 감지 영역(K') 내 각 구역의 상대 위치 정보를 직접 절대 위치로 변환할 수 있다. 즉, 위치 변환부(131)는 도로 센서(120)에서 가지고 있는 기준절대위치좌표 및 기준상대위치좌표를 저장하고 있으며, 기준상대위치좌표와 기준절대위치좌표간의 관계를 통해 감지 영역(K') 내 각 구역의 위치 정보를 절대 위치 정보로 변환한다. 예를 들어, 위치 변환부(131)는 기준상대위치좌표와 기준절대위치좌표간의 관계를 통해 셀 아이디가 cell id(n)인 셀의 상대위치좌표 (R_x1, R_y1)과 (R_x2, R_y2)를 각각 (x1', y1')과 (x2', y2')으로 변환할 수 있다. 이와 같이, 감지 영역(K') 내 각 구역의 위치 정보를 절대 위치 정보로 변환하면, 차량의 위치 정보를 별도로 변환하지 않아도 된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 안전 서비스 제공 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 9는 도로 안전 계수와 교통류 분석 계수에 따라 안전 거리 위험 여부를 판단하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 도로 센서 처리부(132)는 도로 센서(120)로부터 서비스 영역(K) 내 구역별 도로의 노면 상태 정보를 수신한다(S802).
도로 센서 처리부(132)는 서비스 영역(K) 내 구역별 위치 정보를 위치 변환부(131)로 전달하고, 위치 변환부(131)는 서비스 영역(K) 내 구역별 위치 정보를 상대위치 데이터베이스(131_1)와 매핑하여 셀 아이디로 변환하여 도로 센서 처리부(132)로 전달한다(S804). 한편, 위치 변환부(131)에서 상대위치 데이터베이스(131_1)를 이용하지 않을 경우, 위치 변환부(131)는 서비스 영역(K) 내 구역별 위치 정보를 직접 절대 위치 정보로 변환하여 도로 센서 처리부(132)로 전달할 수 있다.
도로 센서 처리부(132)는 셀 아이디별 도로의 노면 상태 정보를 저장한다(S806). 그런 다음, 도로 센서 처리부(132)는 셀 아이디별 도로의 노면 상태 정보를 이용하여 셀 아이디별 도로 안전 계수를 산출하고(S808), 산출한 셀 아이디별 도로 안전 계수 정보를 안전 판단부(134)로 전달한다. 이때, 도로 안전 계수는 다음과 같이 연산될 수 있다.
도로 안전 계수 = {셀 아이디, f(도로 상태 정보)}
여기서, f(도로 상태 정보)는 도로 상태에 따른 도로 마찰 계수 등과 같은 값을 의미한다. 도로 마찰 계수는 차량의 속도, 타이어 마모 상태, 포장 노면의 종류, 노면 상태에 따라 달라지는 값으로, 같은 속도의 차량이라 하더라도 도로 상태에 따라 이 값은 크게 차이가 날 수 있다. 따라서, 도로 센서 처리부(132)는 도로 상태 정보에 따라 노면의 마찰 계수가 변동되는 것을 고려하여 도로 안전 계수를 산출한다. 여기서, 도로 마찰 계수는 일반적인 실험 값에 근거한 테이블 형태로 구성될 수 있고, 추정 값에 근거한 수식 형태로 구성될 수도 있다.
또한, 차량 정보 처리부(133)는 서비스 영역(K) 내에 위치한 차량 단말(110)로부터 차량의 위치 정보와 차량의 운행 정보를 수신한다(S810).
차량 정보 처리부(133)는 서비스 영역(K) 내 위치한 차량의 위치 정보를 위치 변환부(131)로 전달하고, 위치 변환부(131)는 서비스 영역(K) 내 차량의 위치 정보를 상대위치 데이터베이스(131_1)와 매핑하여 차량별 셀 아이디로 변환하여 차량 정보 처리부(133)로 전달한다(S812).
차량 정보 처리부(133)는 차량별 셀 아이디의 위치 정보로부터 차량별 차로 유지 여부를 판단한다(S814). 즉, 차량 정보 처리부(133)는 차량별로 차로 정보가 이전 시간과 동일하게 유지되는지를 판단한다(S814). 이때, 차량이 이전 시간과 동일한 차로를 유지하여 운행하는 경우, 차량 정보 처리부(133)는 차량별 셀 아이디의 위치 정보로부터 선후행 차량 상황을 판단한다(S816). 반면, 차량이 이전 시간과 다른 차로를 운행하는 경우, 다음 한 주기 동안 차량의 위치 정보가 수집될 때까지 기다린 후 단계를 반복한다(S810-S814).
또한, 차량 정보 처리부(133)는 차량의 위치 정보와 차량의 운행 정보를 이용하여 서비스 영역(K)에 대한 교통류 분석 계수를 산정한다(S818). 즉, 차량 정보 처리부(133)는 차량의 위치에 따른 속도, 가감속 정보를 통계화하여 교통류 분석 계수를 산정한다. 이후, 차량 정보 처리부(133)는 서비스 영역(K) 내에 위치한 차량의 차량 정보와 교통류 분석 계수 정보를 안전 판단부(134)로 전달한다. 이러한 일련의 과정은 각 차량에 대하여 매 주기 예를 들면, 일정 시간 간격으로 수행된다. 이때, 주기는 시간 단위로 설정될 수 있으며, 이와 달리 분 단위로도 설정될 수 있다.
한편, 위치 변환부(131)에서 상대위치 데이터베이스(131_1)를 이용하지 않을 경우, 차량 정보 처리부(133)는 서비스 영역(K) 내 구역별 위치 정보와 차량의 위치 정보와의 관계를 이용하여 차로 유지 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로, 도 7을 보면, 셀 아이디가 cell id(n)인 셀의 상대위치좌표 (R_x1, R_y1)과 (R_x2, R_y2)은 (x1', y1')과 (x2', y2')으로 변환된다. 이때, 차량의 위치 정보가 (x1, y1)과 (x2, y2)인 경우, 차량 정보 처리부(133)는 |y1'-y1|의 값으로부터 차로 유지 여부를 판단한다. 즉, |y1'-y1|의 값이 차로의 폭보다 작으면 동일 차로인 것으로 판단하고, 그렇지 않으면 다른 차로인 것으로 판단한다. 한편, |x1'-x1|의 값으로부터는 해당 노면 상태를 가진 구역과 차량의 상대적 거리가 계산될 수 있다.
다음으로, 안전 판단부(134)는 서비스 영역(K) 내 구역별 도로 안전 계수 정보, 서비스 영역(K)에 대한 교통류 분석 계수 및 차량의 차량 정보를 이용하여 선후행 차량간 안전 거리 상황을 추정한다(S820).
안전 판단부(134)는 추정한 안전 거리 상황 정보로부터 선후행 차량간 안전 거리가 위험하다고 판단되면(S822), 안전 거리 위험 정보를 생성하여 정보 제공부(135)를 통해 차량 단말(110)로 제공한다(S824). 이때, 안전 판단부(134)는 도 9에 도시된 데이터를 근거로 하여 선후행 차량간 안전 거리의 위험 여부를 판단할 수 있다.
즉, 국지 서버(130)는 서비스 영역(K) 내에 위치한 차량의 차량 정보와 교통류 분석 계수를 매 주기마다 계산한다. 이때, 국지 서버(130)는 도로 센서(120)로부터 셀 아이디가 cell id(n)인 셀의 노면 상태 정보 "결빙"을 수신하면, 국지 서버(130)는 노면 상태 정보 "결빙"과 차량의 차량 정보 및 교통류 분석 계수를 토대로 안전 거리 임계치를 산출하고, 선후행 차량의 위치 정보를 토대로 선후행 차량의 실제 간격과 안전 거리 임계치를 비교함으로써 안전 거리 위험 여부를 판단할 수 있다.
이후, 차량 단말(110)은 정보 제공부(135)로부터 안전 거리 위험 정보를 수신하면, 안전 거리 위험 정보를 차량의 운전자에게 제공하여 위험을 미연에 방지할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (17)

  1. 국지 서버에서 서비스 영역 내의 도로에 위치한 차량의 차량 단말로 차량 안전 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    도로 센서로부터 상기 서비스 영역 내 구역별 도로의 노면 상태 정보를 수신하는 단계,
    상기 차량 단말로부터 위치 정보와 운행 정보를 수신하는 단계,
    상기 구역별 도로의 노면 상태 정보로부터 구역별 도로 안전 계수를 산출하는 단계,
    상기 차량 단말의 위치 정보와 운행 정보를 이용하여 상기 서비스 영역의 교통류 분석 계수를 산출하는 단계,
    상기 차량 단말의 위치 정보를 이용하여 차로 유지 여부 및 선후행 차량 상황을 판단하는 단계,
    상기 구역별 도로 안전 계수와 상기 교통류 분석 계수, 상기 차로 유지 여부 및 상기 선후행 차량 상황 정보를 이용하여 차량간 안전 거리 상황을 추정하는 단계, 그리고
    상기 차량간 안전 거리 상황으로부터 차량간 안전 거리가 위험한 것으로 판단되면, 안전 거리 위험 정보를 상기 차량 단말로 전송하는 단계
    를 포함하는 차량 안전 서비스 제공 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차로 유지 여부 및 선후행 차량 상황을 판단하는 단계는,
    상기 차량 단말의 위치 정보를 이용하여 차로 유지 여부를 판단하는 단계, 그리고
    이전 시간과 동일한 차로를 운행하는 차량의 경우, 상기 선후행 차량 상황을 판단하는 단계를 포함하는 차량 안전 서비스 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도로 안전 계수를 산출하는 단계는 노면 상태에 따른 도로 마찰 계수를 고려하여 상기 구역별 도로 안전 계수를 산출하는 단계를 포함하는 차량 안전 서비스 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    각 구역의 위치 정보는 상대 위치 정보이고, 상기 차량의 위치 정보는 절대 위치 정보이며,
    상기 추정하는 단계 이전에, 상기 각 구역의 위치 정보와 상기 차량의 위치 정보 중 적어도 하나를 변환하는 단계를 더 포함하는 차량 안전 서비스 제공 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 서비스 영역은 각각의 셀 아이디를 가지는 복수의 셀로 나뉘어지고,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 각 구역의 위치 정보를 상기 셀 아이디로 변환하는 단계, 그리고
    상기 차량 단말의 위치 정보를 상기 셀 아이디로 변환하는 단계를 포함하는 차량 안전 서비스 제공 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는,
    상기 각 구역의 위치 정보를 절대 위치 정보로 변환하는 단계를 포함하는 차량 안전 서비스 제공 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 노면 상태 정보는 눈 또는 비로 인한 결빙 상태, 수막 상태, 마른 상태, 젖은 상태 및 안개 중 적어도 하나를 포함하는 차량 안전 서비스 제공 방법.
  10. 서비스 영역 내에 위치한 복수의 차량에 각각 설치된 복수의 차량 단말로 차량 안전 서비스를 제공하는 시스템에 있어서,
    상기 서비스 영역 내에 위치한 적어도 하나의 도로 센서로부터 상기 서비스 영역 내 구역별 도로의 노면 상태 정보를 수신하고, 상기 구역별 도로의 노면 상태 정보를 이용하여 상기 구역별 도로 안전 계수를 산출하는 도로 센서 처리부,
    상기 복수의 차량 단말로부터 각각 수신하는 위치 정보와 운행 정보를 이용하여 상기 서비스 영역의 교통류 분석 계수를 산출하고, 상기 복수의 차량 단말로부터 각각 수신하는 위치 정보를 이용하여 차량별 차로 유지 여부를 판단하며, 이전 시간과 동일한 차로를 운행하는 차량의 경우 선후행 차량 상황을 판단하는 차량 정보 처리부,
    상기 구역별 도로 안전 계수와 상기 교통류 분석 계수, 상기 차로 유지 여부 및 상기 선후행 차량 상황을 이용하여 차량별 안전거리 상황을 추정하고, 상기 차량별 안전거리 상황으로부터 안전거리가 위험한 차량을 판단하는 안전 판단부, 그리고
    상기 안전거리가 위험한 차량으로 안전 거리 위험 정보를 제공하는 정보 제공부
    를 포함하는 차량 안전 서비스 제공 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 서비스 영역 내 각 구역의 위치 정보는 상대 위치 정보이고, 상기 차량의 위치 정보는 절대 위치 정보이며,
    상기 서비스 영역 내 각 구역의 위치 정보와 상기 차량의 위치 정보의 단위를 통일시키는 위치 변환부를 더 포함하는 차량 안전 서비스 제공 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 위치 변환부는,
    절대위치 범위와 상대위치 범위에 따른 상기 서비스 영역의 위치 정보가 저장되어 있는 상대위치 데이터베이스를 포함하는 차량 안전 서비스 제공 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 서비스 영역은 각각의 셀 아이디를 가지는 복수의 셀로 나뉘어지고,
    상기 서비스 영역의 위치 정보는 상기 셀 아이디를 포함하며,
    상기 위치 변환부는, 상기 각 구역의 위치 정보와 상기 차량의 위치 정보를 각각 셀 아이디로 변환시키는 차량 안전 서비스 제공 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 셀의 가로 구간은 절대 위치 정보의 오차 범위를 고려하여 설정되고, 상기 셀의 세로 구간은 차로의 폭으로 설정되는 차량 안전 서비스 제공 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 위치 변환부는, 상기 각 구역의 위치 정보를 절대 위치 정보로 변환시키는 차량 안전 서비스 제공 시스템.
  16. 삭제
  17. 제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도로 센서 처리부는 도로 마찰 계수를 고려하여 상기 구역별 도로 안전 계수를 산출하는 차량 안전 서비스 제공 시스템.
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