KR101382656B1 - Ｖ２ｘ 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치 및 방법 - Google Patents

Ｖ２ｘ 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치 및 방법에 관한 것으로, 접근차량 경보 장치는 차량 주변의 노변장치로부터 획득된 도로정보를 이용하여 상기 교차로로부터 일정 거리 내의 감시영역을 설정하는 감시영역 설정부, 상기 도로정보에 근거하여 상기 차량이 교차로에 접근하는 것으로 감지되면, 상기 차량 주변에 위치한 주변차량으로부터 획득한 주변차량정보를 이용하여 상기 감시영역 내의 교차로 접근차량을 인식하는 접근차량 인식부, 상기 차량 및 상기 접근차량의 위치 및 속도 정보에 근거하여 상기 차량 및 상기 접근차량의 교차로 도달시간을 각각 산출하고, 상기 각 교차로 도달시간을 비교하여 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 충돌 예측부, 및 상기 충돌 예측부로부터 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌이 발생하는 것으로 예측되는 경우 경보를 발생하는 경보 발생부를 포함한다.

Description

Ｖ２Ｘ 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치 및 방법{Apparatus and method for warning vehicle access using V2X communication at crossroad}
본 발명은 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치 및 방법에 관한 것으로, 교차로 접근 시 V2X 통신을 이용하여 노변장치 및 주변차량 간 통신을 통해 획득한 정보에 근거하여 교차로 내에서 접근차량과의 충돌을 사전에 경보하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
교차로를 통과하기 위해서는 운전자가 다른 방향에서 진입해오는 차량을 수시로 감시하면서 진입해야 다른 차량과의 충돌을 방지할 수 있다. 하지만, 운전자가 직접 도로 상황을 확인하는 경우에는 다른 방향의 상황을 확인하는 동안 정면 또는 그 반대방향의 상황을 확인할 수 없어 모든 방향에 대처하는 것은 불가능하다.
이를 위해, 최근 센서나 레이더 등을 이용하여 교차로 내의 다른 방향의 상황을 인지하여 운전자에게 이를 알려주는 시스템이 도입되고 있다.
일 예로서, 특허출원 제1997-0016385호에는 물체감지센서를 이용하여 다른 방향에 진입하는 차량의 존재유무와 속도를 측정하고, 자차의 속도 등과 비교함으로써 교차로 진입시 측방에서의 진입하는 차량에 대해 사전에 대처할 수 있는 기술이 개시되어 있다.
하지만, 센서나 레이더 등을 이용하여 주변상황을 감지하는 경우에는 날씨 또는 도로 상태 등의 주변환경 변화에 따라 오류가 발생할 수 있으며, 그로 인해 산출되는 결과에도 오차가 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은, 교차로 접근 시 V2X 통신을 이용하여 노변장치 및 주변차량 간 통신을 통해 획득한 정보에 근거하여 교차로 내에서 접근차량과의 충돌을 사전에 경보하는 것이 가능한 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 교차로에 접근하는 주변차량과의 충돌 예측 시간을 비교하여 긴급경보 또는 주의경보를 발생함으로써 사용자가 사전에 충돌 상황에 대처하여 안전하게 교차로를 통과할 수 있도록 하는 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, V2X 통신기법을 이용하여 노변장치 또는 주변차량으로부터 정보를 획득함으로써 주변환경의 변화에 따라 발생하는 오류에 강인한 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치는, 차량 주변의 노변장치로부터 획득된 도로정보를 이용하여 상기 교차로로부터 일정 거리 내의 감시영역을 설정하는 감시영역 설정부, 상기 도로정보에 근거하여 상기 차량이 교차로에 접근하는 것으로 감지되면, 상기 차량 주변에 위치한 주변차량으로부터 획득한 주변차량정보를 이용하여 상기 감시영역 내의 교차로 접근차량을 인식하는 접근차량 인식부, 상기 차량 및 상기 접근차량의 위치 및 속도 정보에 근거하여 상기 차량 및 상기 접근차량의 교차로 도달시간을 각각 산출하고, 상기 각 교차로 도달시간을 비교하여 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 충돌 예측부, 및 상기 충돌 예측부로부터 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌이 발생하는 것으로 예측되는 경우 경보를 발생하는 경보 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 충돌 예측부는, 상기 차량의 속도가 제2 기준속도 이하이고, 상기 접근차량의 속도가 제1 기준속도 이상 제2 기준속도 이하이면, 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 것을 특징으로 한다.
상기 충돌 예측부는, 상기 차량의 진행방향을 기준으로 상기 접근 차량이 교차로의 좌측 또는 우측에 위치한 경우, 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 것을 특징으로 한다.
상기 충돌 예측부는, 상기 차량의 브레이크 구동 시, 상기 접근차량의 속도가 제3 기준속도 이상이면 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제3 기준속도는, 상기 제1 기준속도 보다 크고 제2 기준속도 보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 경보 발생부는, 상기 차량 및 상기 접근차량 간 상기 교차로 도달시간의 차이가 기 설정된 기준치 이하이면 긴급경보를 발생하고, 그렇지 않으면 주의경보를 발생하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 방법은, 차량 주변의 노변장치로부터 획득된 도로정보를 이용하여 상기 교차로로부터 일정 거리 내의 감시영역을 설정하는 단계, 상기 도로정보에 근거하여 상기 차량이 교차로에 접근하는 것으로 감지되면, 상기 차량 주변에 위치한 주변차량으로부터 획득한 주변차량정보를 이용하여 상기 감시영역 내의 교차로 접근차량을 인식하는 단계, 상기 차량 및 상기 접근차량의 위치 및 속도 정보에 근거하여 상기 차량 및 상기 접근차량의 교차로 도달시간을 각각 산출하고, 상기 각 교차로 도달시간을 비교하여 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 단계, 및 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황이 예측되는 경우 경보를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 충돌 상황을 예측하는 단계는, 상기 차량의 속도가 제2 기준속도 이하이고, 상기 접근차량의 속도가 제1 기준속도 이상 제2 기준속도 이하이면, 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 것을 특징으로 한다.
상기 충돌 상황을 예측하는 단계는, 상기 차량의 진행방향을 기준으로 상기 접근차량이 상기 교차로의 좌측 또는 우측에 위치한 경우 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 것을 특징으로 한다.
상기 충돌 상황을 예측하는 단계는, 상기 차량의 브레이크 구동 시, 상기 접근차량의 속도가 제3 기준속도 이상이면 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제3 기준속도는, 상기 제1 기준속도 보다 크고 제2 기준속도 보다 작은 것을 특징으로 한다.
상기 경보를 발생하는 단계는, 상기 차량 및 상기 접근차량 간 상기 교차로 도달시간의 차이가 기 설정된 기준치 이하이면 긴급경보를 발생하고, 그렇지 않으면 주의경보를 발생하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 교차로를 통과하기 전에 자차와 주변차량에 대한 정보를 비교하여 교차로에서의 충돌 상황을 미리 예측하기 때문에 사용자가 사고 발생을 사전에 예방할 수 있으며, 그로 인해 교차로를 안전하게 통과할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은, V2X 통신기법을 이용하여 노변장치 또는 주변차량으로부터 정보를 획득하고, 그를 이용하여 교차로에서의 충돌 상황을 예측하기 때문에 주변환경의 변화에 따라 발생하는 오류를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치의 교차로내 감시영역을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치의 충돌 예측 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 차량 충돌 위험 예측 과정에 대한 세부 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 8은 도 5의 경보 선택 과정에 대한 세부 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치의 구성을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치(이하, '접근차량 경보 장치'라 칭한다.)는 V2X(Vehicle to X) 통신을 지원하는 통신 인터페이스를 구비하여, 도로상의 노변장치(40)와 차량(10)으로부터 일정거리 내에 위치한 주변차량(20)과의 통신을 통해 도로정보 및 주변차량정보를 획득한다.
여기서, V2X의 X는 everything, 즉, Infra/Vehicle/Nomadic/..등을 의미하는 것으로, 차량에 적용 가능한 모든 형태의 통신방식을 지칭하며, 일반용어로서 'Connected Vehicle' 또는 'Networked Vehicle'을 구현하기 위한 구체적인 통신기술을 의미한다. 이때, V2X 통신은 크게 세 가지 범주로 구분할 수 있는데, 차량과 인프라 간(Vehicle to Infrastructure), 차량 간(Vehicle to Vehicle), 그리고 차량과 모바일 기기 간(Vehicle to Nomadic devices) 통신으로 구분되며, 최근 다른 형태의 통신 범주가 추가될 것으로 전망된다.
이와 같이, 접근차량 경보 장치는 차량(10)의 V2X 통신 기술을 이용해 차량(10)의 주행환경 및 도로환경 등을 인식하고, 교차로 진입 시 차량의 좌측 또는 우측 방향에서 교차로에 진입하는 주변차량(20)과의 충돌 여부를 예측하여 사전에 경보하도록 한다. 이에, 접근차량 경보 장치에 대한 구체적인 구성 설명은 도 2를 참조하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 접근차량 경보 장치(100)는, 제어부(110), 통신부(120), 저장부(130), 감시영역 설정부(140), 접근차량 인식부(150), 충돌 예측부(160), 경보 발생부(170) 및 알람부(180)를 포함한다. 여기서, 제어부(110)는 접근차량 경보 장치의 각 부의 동작을 제어한다.
통신부(120)는 V2X 통신을 지원하는 통신 인터페이스를 구비한다. 이때, 통신부(120)는 V2V 통신을 지원하는 통신 인터페이스 및 V2I 통신을 지원하는 통신 인터페이스가 각각 구비될 수 있으며, 하나의 유닛에 통합하여 구비될 수도 있다.
저장부(130)는 접근차량 경보 장치의 동작을 위한 설정값 및 결과값 등이 저장된다. 일 예로서, 저장부(130)는 차량과 주변차량 간 통신을 통해 획득된 주변차량정보가 저장되면, 차량과 노변장치 간 통신을 통해 획득된 도로정보가 저장된다. 또한, 저장부(130)는 감지영역 설정, 접근차량과의 충돌 여부 예측 및 경보하기 위한 기준값 등이 저장된다.
감시영역 설정부(140)는 차량 주변의 노변장치로부터 획득된 도로정보를 이용하여 감시영역을 설정한다. 노변장치로부터 획득된 도로정보는 도로의 위치정보, 도로형상정보, 진행방향정보, 교차로정보, 도로폭정보 및 제한속도 정보 등이 해당 될 수 있다.
여기서, 감시영역은 교차로로부터 일정 거리 내로 설정되며, 교차로로부터 300m 내로 설정되는 것이 바람직하다. 더욱 상세하게, 감시영역 설정부(140)는 차량의 진행방향으로 연장한 연장선과 주변차량의 진행방향으로 연장한 연장선이 교차로에서 만나는 지점으로부터 300m까지의 영역을 감시영역으로 설정한다. 이때, 감시영역 설정부(140)는 차량이 위치한 도로 영역과, 차량의 위치를 기준으로 교차로 좌측 및 우측에 위치한 도로 영역을 교차로에 대한 감시영역으로 설정한다.
접근차량 인식부(150)는 해당 차량이 교차로에 접근하는 것으로 감지되면, 차량 주변에 위치한 주변차량으로부터 획득한 주변차량정보를 이용하여 감시영역 내의 교차로 접근차량을 인식한다. 여기서, 주변차량정보는 주변차량의 위치정보, 진행방향정보, 속도정보 및 조작정보 등이 해당 될 수 있다.
따라서, 접근차량 인식부(150)는 노변장치로부터의 도로정보 및 주변차량정보에 근거하여 교차로에 접근하는 접근차량을 감지한다. 이때, 접근차량 인식부(150)는 차량의 위치를 기준으로 교차로 좌측 및 우측에서 교차로에 접근하는 차량을 접근차량으로서 감지한다.
충돌 예측부(160)는 접근차량 인식부(150)를 통해 감시영역 내의 접근차량이 감지되면, 차량 및 접근차량의 속도가 기준범위 내인지를 확인한다. 만일, 접근차량의 속도가 제1 기준속도 이상 제2 기준속도 이하이고, 차량의 속도가 제2 기준속도 이하이면, 차량 및 접근차량 간 충돌 상황을 예측한다. 여기서, 제1 기준속도는 5m/s이고, 제2 기준속도는 30m/s인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 충돌 예측부(160)는 차량 및 접근차량의 속도가 기준범위 내인 경우, 차량의 진행방향을 기준으로 접근차량이 교차로의 좌측 또는 우측에 위치하면 차량 및 접근차량 간 충돌 상황을 예측한다.
일 예로서, 충돌 예측부(160)는 차량의 헤딩방향을 기준으로 시계방향으로 70도 내지 110도의 범위 내에 주변차량의 헤딩방향이 포함되면 차량 및 접근차량 간 충돌 상황을 예측한다. 다른 예로서, 충돌 예측부(160)는 차량의 헤딩방향을 기준으로 시계방향으로 250도 내지 290도 범위 내에 주변차량의 헤딩방향이 포함되면, 차량 및 접근차량 간 충돌 상황을 예측한다.
다만, 충돌 예측부(160)는 차량의 브레이크가 구동되는 경우, 접근차량의 속도가 제3 기준속도 이상이면 차량 및 접근차량 간 충돌 상황을 예측한다. 여기서, 제3 기준속도는 제1 기준속도 보다 크고 제2 기준속도 보다 작은 것으로 하며, 바람직하게는 15m/s인 것으로 하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
충돌 예측부(160)는 차량 및 접근차량 간 충돌 상황이 예측되면 차량 및 접근차량의 위치 및 속도 정보에 근거하여 차량 및 접근차량의 교차로 도달시간을 각각 산출한다.
먼저, 차량의 교차로 도달시간을 산출하는 식은 아래 [수학식 1]을 참조한다. 여기서, 설명의 편의를 위해 차량은 'HV(Host Vehicle)'라 칭하여 설명한다.
Figure 112012076428082-pat00001
여기서, HV는 Host Vehicle의 약자로 자차를 의미한다. 또한, THV는 자차의 교차로 도달시간이고, SHV는 자차로부터 교차로까지의 거리, VHV는 자차의 속도를 의미한다.
따라서, 충돌 예측부(160)는 자차의 위치정보와 노변장치로부터 취득된 도로정보에 포함된 교차로의 위치정보에 근거하여 자차로부터 교차로까지의 거리를 계산하고, 이때 산출된 값을 자차의 속도로 나누어 교차로 도달시간을 산출한다.
한편, 접근차량의 교차로 도달시간을 산출하는 식은 아래 [수학식 2]를 참조한다.
Figure 112012076428082-pat00002
여기서, OV는 Oncoming Vehicle의 약자로 접근차량을 의미한다. 또한, TOV는 접근차량의 교차로 도달시간이고, SOV는 접근차량으로부터 교차로까지의 거리, VOV는 접근차량의 속도를 의미한다.
따라서, 충돌 예측부(160)는 접근차량의 위치정보와 노변장치로부터 취득된 도로정보에 포함된 교차로의 위치정보에 근거하여 접근차량으로부터 교차로까지의 거리를 계산하고, 이때 산출된 값을 접근차량의 속도로 나누어 교차로 도달시간을 산출한다.
충돌 예측부(160)는 [수학식 1] 및 [수학식 2]로부터 자차 및 접근차량의 교차로 도달시간이 산출되면, 각각의 교차로 도달시간을 비교하여 그 차이값을 계산한다. 더욱 상세하기, 충돌 예측부(160)는 자차의 교차로 도달시간과 접근차량의 교차로 도달시간의 차이값의 절대값을 계산한다. 이때, 충돌 예측부(160)는 아래 [수학식 3]을 계산하여 그 조건을 만족하는 경우, 차량과 접근차량 간 충돌상황을 예측한다.
Figure 112012076428082-pat00003
한편, [수학식 3]에 의해 계산된 값은 경보 발생부(170)에서 경보를 발생하는 조건값으로 입력된다.
다시 말해, 경보 발생부(170)는 충돌 예측부(160)로부로부터 차량 및 접근차량 간 충돌이 발생하는 것으로 예측되는 경우 경보를 발생하는데, 차량 및 접근차량 간 교차로 도달시간의 차이가 기 설정된 기준치 이하이면 경보를 발생한다.
일 예로서, 경보 발생부(170)는 [수학식 3]을 만족하는 경우 차량 및 접근차량 간 충돌 상황을 알리기 위한 경보를 발생한다.
한편, 경보 발생부(170)는 [수학식 3]을 만족하지 못하는 경우에도 감시영역내 접근차량이 존재하므로 충돌 상황이 발생할 수 있음을 경보 할 수 있다. 이 경우, 경보 발생부(170)는 [수학식 3]의 조건을 만족하면 긴급경보를 발생하고, 그렇지 않은 경우에는 주의경보를 발생할 수 있다.
따라서, 알람부(180)는 경보 발생부(170)로부터 발생된 긴급경보 또는 주의경보에 대응하는 알람을 출력하여, 운전자가 충돌 상황 또는 주의 상황을 사전에 인지할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치의 교차로 내 감시영역을 도시한 예시도이다.
도 3의 교차로에 진입하는 차량은 자차(10)와 두 대의 주변차량, 예를 들어, 제1 주변차량(20) 및 제2 주변차량(30)이 존재한다.
여기서, P1은 자차(10)의 진행방향으로 연장한 연장선과 제2 주변차량(30)의 진행방향으로 연장한 연장선이 교차로에서 만나는 교차점이고, P2는 자차(10)의 진행방향으로 연장한 연장선과 제1 주변차량(20)의 진행방향으로 연장한 연장선이 교차로에서 만나는 교차점이다. 이때, 접근차량 경보 장치는 교차점 P1 및 P2를 기준으로 교차로에 대한 감시영역을 설정하는데, 자차(10)가 위치한 도로 영역 및 자차(10)의 위치를 기준으로 좌측 및 우측방향의 도로 영역에 대해 감시영역(Z1, Z2, Z3)을 설정한다.
일 예로서, 접근차량 경보 장치는 자차(10)가 위치한 방향의 교차로에 대해 제1 감시영역(Z1)을 설정한다. 또한, 접근차량 경보 장치는 자차(10)의 위치를 기준으로 좌측 방향, 즉, 제1 주변차량(20)이 위치한 방향의 교차로에 대해 제2 감시영역(Z2)을 설정한다. 또한, 접근차량 경보 장치는 자차(10)의 위치를 기준으로 우측 방향, 즉, 제2 주변차량(30)이 위치한 방향의 교차로에 대해 제3 감시영역(Z3)을 설정한다.
이때, 접근차량 경보 장치는 교차점 P1 및 P2를 기준으로 300m 내의 영역을 감시영역으로 설정하는 것이 바람직하다. 다시 말해, 제1 감시영역(Z1)은 P2로부터 자차 위치 방향으로 300m 내의 도로 영역으로 설정한다. 또한, 제2 감시영역(Z2)은 P2로부터 제1 주변차량 위치 방향으로 300m 내의 도로 영역으로 설정하고, 제3 감시영역(Z3)은 P1로부터 제2 주변차량 위치 방향으로 300m 내의 도로 영역으로 설정한다.
만일, 자차(10)와 제1 주변차량(20) 또는 제2 주변차량(30)이 감시영역(Z1, Z2, Z3) 내에 위치한 경우, 접근차량 경보 장치는 제1 주변차량 또는 제2 주변차량을 접근차량으로 인지하고, 자차(10)와 제1 주변차량(20) 또는 제2 주변차량(30) 간 충돌 상황을 예측하기 위한 동작을 수행하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치의 충돌 예측 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다. 도 4의 실시예는 P2를 기준으로 자차와 제1 주변차량에 대한 충돌 상황을 예측하는 동작을 나타낸 것이다. 이때, 자차 및 제1 주변차량은 도 3에서 설정된 감시영역 내에 존재하고, 자차 및 제1 주변차량의 속도가 충돌 상황을 예측하기 위한 기준속도 범위 내에 포함되는 것으로 가정한다.
도 4를 참조하면, 접근차량 경보 장치는 노변장치로부터 획득한 교차로의 위치정보와 자차(10)의 위치정보를 비교하여 자차(10)와 P2 사이의 거리인 SHV를 산출한다. 이때, 접근차량 경보 장치는 SHV와 자차(10)의 속도인 VHV를 이용하여 P2까지의 교차로 도달시간인 THV를 산출한다.
한편, 접근차량 경보 장치는 노변장치로부터 획득한 교차로의 위치 정보와 제1 주변차량(20)으로부터 획득한 주변차량 위치정보를 비교하여 제1 주변차량(20)과 P2 사이의 거리인 SOV를 산출한다. 이때, 접근차량 경보 장치는 SOV와 제1 주변차량(20)의 속도인 VOV를 이용하여 P2까지의 교차로 도달시간인 TOV를 산출한다.
따라서, 접근차량 경보 장치는 TOV와 THV를 비교함으로써 자차(10)와 제1 주변차량(20) 간 충돌 상황을 예측하여, 사용자에게 사전에 경보를 할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 비보호 교차로에서의 차량 통행 제어 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 접근차량 경보 장치는 노변장치 간 통신을 통해 도로정보를 획득하고(100, S110), 'S110' 과정에서 획득한 도로정보에 근거하여 해당 차량의 교차로 접근 여부를 확인한다. 여기서, 도로정보는 도로의 위치정보, 도로형상정보, 진행방향정보, 교차로정보, 도로폭정보 및 제한속도 정보 등이 해당 될 수 있다.
만일, 해당 차량이 교차로에 접근하는 것으로 확인되면(S120), 해당 차량으로부터 일정 거리 내의 주변차량 간 통신을 통해 주변차량 각각에 대한 주변차량정보를 획득하고(S130, S140), 'S140' 과정에서 획득한 주변차량정보에 근거하여 교차로 접근차량을 확인한다. 여기서, 주변차량정보는 주변차량의 위치정보, 진행방향정보, 속도정보 및 조작정보 등이 해당 될 수 있다.
한편, 도 5에는 도시하지 않았으나, 접근차량 경보 장치는 'S110' 과정에서 획득한 도로정보에 근거하여 교차로에 대한 감시영역을 설정할 수 있다. 이때, 감시영역은 교차로 중심영역으로부터 300m 이내의 도로 영역을 감시영역으로 설정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 접근차량 경보 장치는 감시영역 내에 교차로로 접근하는 주변차량이 존재하는지를 확인하여, 감시영역 내에서 교차로로 접근하는 차량을 교차로 접근차량으로서 인식할 수 있다.
접근차량 경보 장치는 감시영역 내 교차로 접근차량이 존재하는 것으로 확인되면(S150), 해당 차량과 접근차량 간 위치, 속도 및 교차로 도달시간 등을 비교하여 차량 출동 위험을 예측한다.
만일, 차량 및 접근차량 간에 충돌 위험이 예측되는 경우(S160), 충돌 예측시간을 확인하여 일정시간 내 충돌하는 것으로 확인되면(S170), 1차 경보를 발생하고(S180), 충돌 위험이 예측되긴 하나 충돌 예측 시간이 일정시간 이내가 아닌 것으로 확인되면 2차 경보를 발생한다(S190). 여기서, 1차 경보는 긴급경보를 의미하고, 2차 경보는 주의경보를 의미한다.
따라서, 접근차량 경보 장치는 'S180' 또는 'S190' 과정에서 발생된 경보신호에 따라 알람을 출력함으로써(S200), 사용자에게 차량 충돌 예측 상황을 사전에 통보한다.
'S100' 내지 'S200' 과정은 별도의 종료 명령이 있기 전까지 반복하여 수행되며, 종료 명령이 입력되면(S210), 해당 동작을 모두 종료한다.
도 6은 도 5의 'S160' 과정에 대한 세부 동작 흐름을 나타낸 것으로, 충돌 위험 상황을 예측하는 동작을 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 접근차량 경보 장치는 'S150' 과정을 통해 교차로 접근차량이 존재하는 것으로 확인된 이후, 해당 차량, 즉, 자차의 속도가 30m/s 이내이고(S1601), 접근차량의 속도가 7m/s 이상 30m/s 이하이면서(S1602), 접근차량이 자차의 위치를 중심으로 교차로 좌측 또는 우측에 위치한 경우(S1604, S1606), 차량 충돌 위험을 예측한다(S1608).
이때, 접근차량의 위치를 판단하기 위해서는, 자차 진행방향이 A라 가정하고(S1603), 접근차량의 진행방향이 A+70도에서 S+110도 내의 범위에 포함되면(S1605), 접근차량이 교차로 좌측에 위치한 것으로 판단하여 차량 충돌 위험을 예측한다(S1608).
한편, 접근차량의 진행방향이 A+250도 내지 S+290도 내의 범위에 포함되면(S1607), 접근차량이 교차로 우측에 위치한 것으로 판단하여 차량 충돌 위험을 예측한다(S1608). 따라서, 접근차량 경보 장치는 차량 충돌 위험이 예측되면, 이후 도 5의 'S170' 과정을 수행하도록 한다.
반면, 접근차량 경보 장치는 'S150' 과정을 통해 교차로 접근차량이 존재하는 것으로 확인된 이후, 'S1602' 내지 'S1607' 조건 중 어느 하나를 만족하지 않으면, 차량 충돌이 발생하지 않는 것으로 예측하여(S1609), 이후 도 5의 'S100' 과정을 수행한다.
도 7은 도 6의 다른 실시예로서, 접근차량 경보 장치는 'S150' 과정을 통해 교차로 접근차량이 존재하는 것으로 확인된 이후, 자차의 브레이크가 구동된 것으로 확인되면(S1611), 접근차량 속도가 15m/s 이상인지를 확인한다. 만일, 접근차량 속도가 15m/s 이상인 것으로 확인되면(S1612), 차량 충돌 위험을 예측한다. 따라서, 접근차량 경보 장치는 차량 충돌 위험이 예측되면, 이후 도 5의 'S170' 과정을 수행하도록 한다.
반면, 자차 브레이크가 구동된 상태에서 접근차량의 속도가 15m/s 미만이면 차량이 충돌하지 않는 것으로 예측한다(S1614). 따라서, 접근차량 경보 장치는 이후 도 5의 'S100' 과정을 수행한다.
도 8은 도 5의 'S170' 과정에 대한 세부 동작 흐름을 나타낸 것으로, 충돌 예측 시간을 확인하는 동작을 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 접근차량 경보 장치는 자차 및 접근차량의 충돌 예측 시간을 확인하기 위해 자차 및 접근차량의 교차로 도달시간(THV,TOV)을 계산한다(S1701).
일 예로서, 접근차량 경보 장치는 자차와 교차로 사이의 거리를 자차의 속도로 나누어 자차의 교차로 도달시간(THV)을 계산하고, 접근차량과 교차로 사이의 거리를 접근차량의 속도로 나누어 자차의 교차로 도달시간(TOV)을 계산한다.
이후, 접근차량 경보 장치는 'S1701' 과정에서 산출된 교차로 도달시간(THV,TOV)을 이용하여 THV와 TOV의 차이의 절대값이 기 설정된 기준시간 인 Tgap 이하인지를 확인하고, 만일 THV와 TOV의 차이의 절대값이 기 설정된 기준시간 인 Tgap 이하이면 긴급상황인 것으로 인지하여, 도 5의 'S180' 과정을 수행하도록 한다.
한편, THV와 TOV의 차이의 절대값이 기 설정된 기준시간 인 Tgap을 초과하는 것으로 확인되면 긴급상황은 아니지만 주의상황인 것으로 인지하여, 도 5의 'S190' 과정을 수행하도록 한다.
이상과 같이 본 발명에 의한 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치 및 방법은 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다.
10: 차량(자차) 20, 30: 주변차량
40: 노변장치 100: 접근차량 경보 장치
11: 제어부 120: 통신부
130: 저장부 140: 감시영역 설정부
150: 접근차량 인식부 160: 충돌 예측부
170: 경보 발생부 180: 알람부

Claims (10)

  1. 차량 주변의 노변장치로부터 획득된 도로정보를 이용하여 교차로로부터 일정 거리 내의 감시영역을 설정하는 감시영역 설정부;
    상기 도로정보에 근거하여 상기 차량이 교차로에 접근하는 것으로 감지되면, 상기 차량 주변에 위치한 주변차량으로부터 획득한 주변차량정보를 이용하여 상기 감시영역 내의 교차로 접근차량을 인식하는 접근차량 인식부;
    상기 차량 및 상기 접근차량의 위치 및 속도 정보에 근거하여 상기 차량 및 상기 접근차량의 교차로 도달시간을 각각 산출하고, 상기 각 교차로 도달시간을 비교하여 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 충돌 예측부; 및
    상기 충돌 예측부로부터 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌이 발생하는 것으로 예측되는 경우 경보를 발생하는 경보 발생부를 포함하며,
    상기 충돌 예측부는,
    상기 차량의 속도가 제2 기준속도 이하이고, 상기 접근차량의 속도가 제1 기준속도 이상 제2 기준속도 이하이면, 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 충돌 예측부는,
    상기 차량의 진행방향을 기준으로 상기 접근 차량이 교차로의 좌측 또는 우측에 위치한 경우, 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 충돌 예측부는, 상기 차량의 브레이크 구동 시, 상기 접근차량의 속도가 제3 기준속도 이상이면 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하고,
    상기 제3 기준속도는, 상기 제1 기준속도 보다 크고 제2 기준속도 보다 작은 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 경보 발생부는,
    상기 차량 및 상기 접근차량 간 상기 교차로 도달시간의 차이가 기 설정된 기준치 이하이면 긴급경보를 발생하고, 그렇지 않으면 주의경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 장치.
  6. 차량 주변의 노변장치로부터 획득된 도로정보를 이용하여 교차로로부터 일정 거리 내의 감시영역을 설정하는 단계;
    상기 도로정보에 근거하여 상기 차량이 교차로에 접근하는 것으로 감지되면, 상기 차량 주변에 위치한 주변차량으로부터 획득한 주변차량정보를 이용하여 상기 감시영역 내의 교차로 접근차량을 인식하는 단계;
    상기 차량 및 상기 접근차량의 위치 및 속도 정보에 근거하여 상기 차량 및 상기 접근차량의 교차로 도달시간을 각각 산출하고, 상기 각 교차로 도달시간을 비교하여 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 단계; 및
    상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황이 예측되는 경우 경보를 발생하는 단계를 포함하며,
    상기 충돌 상황을 예측하는 단계는,
    상기 차량의 속도가 제2 기준속도 이하이고, 상기 접근차량의 속도가 제1 기준속도 이상 제2 기준속도 이하이면, 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 방법.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 충돌 상황을 예측하는 단계는,
    상기 차량의 진행방향을 기준으로 상기 접근차량이 상기 교차로의 좌측 또는 우측에 위치한 경우 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하는 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 충돌 상황을 예측하는 단계는,
    상기 차량의 브레이크 구동 시, 상기 접근차량의 속도가 제3 기준속도 이상이면 상기 차량 및 상기 접근차량 간 충돌 상황을 예측하고,
    상기 제3 기준속도는, 상기 제1 기준속도 보다 크고 제2 기준속도 보다 작은 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 경보를 발생하는 단계는,
    상기 차량 및 상기 접근차량 간 상기 교차로 도달시간의 차이가 기 설정된 기준치 이하이면 긴급경보를 발생하고, 그렇지 않으면 주의경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 V2X 통신을 이용한 교차로 접근차량 경보 방법.
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