KR101673306B1 - 웨어러블 기기를 이용한 차량의 안전 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

웨어러블 기기를 이용한 차량의 안전 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에서 운전자가 착용한 웨어러블 기기를 이용하여 안전 장치 동작을 보조하는 방법 및 이를 수행할 수 있는 차량에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안경을 이용하여 차량에서 긴급 제동을 수행하는 방법은, AVN(Audio Video Navigation) 시스템에서 스마트 안경으로부터 긴급 상황에 대한 정보를 수신하는 단계; 상기 AVN 시스템에서 긴급 제동 시스템으로 상기 긴급 상황에 대한 정보를 전달하는 단계; 상기 긴급 제동 시스템에서 상기 긴급 상황에 대한 정보를 이용하여 상기 긴급 상황을 검증하는 단계; 및 상기 검증 결과에 따라 상기 긴급 제동 시스템에서 긴급 제동을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

웨어러블 기기를 이용한 차량의 안전 장치 및 그 제어방법{VEHICLE SAFETY SYSTEM USING WEARABLE DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 차량에서 운전자가 착용한 웨어러블 기기를 이용하여 안전 장치 동작을 보조하는 방법 및 이를 수행할 수 있는 차량에 관한 것이다.
최근의 차량에는 사고 방지를 위해 다양한 센서를 이용한 안전 장치들이 탑재되고 있다. 그 중 대표적인 안전 장치로 긴급 제동 시스템을 들 수 있다. 긴급 제동 시스템이란, 차량의 전방에 위치한 장애물을 인식하기 위한 센서를 이용하여, 인식된 장애물과의 거리가 가까워짐에도 운전자가 속도를 충분히 줄이지 않는 경우, 자동으로 브레이크를 동작시켜 차량을 강제로 제동시키는 안전 시스템을 의미한다.
이러한 긴급 제동 시스템의 문제점을 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 긴급 제동 시스템의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 1의 (a)를 참조하면, 긴급 제동 시스템은 차량(100) 전방 영역(10)의 장애물에 대한 감지/추적을 통해 긴급 상황을 판단하고 긴급 제동 여부를 결정한다. 그런데, 도 1의 (b)와 같이 차량 전방에 센서(20)가 위치한 부분(일반적으로 앞범퍼/엔진 프론트 그릴 부위)에 이물질이 쌓여 센서를 가리게 되는 경우가 빈번하게 발생하며, 그에 따라 도 1의 (c)와 같이 계기판에 경고 메시지(30)가 출력된다. 특히, 우천시, 강풍시, 강설시에는 빗물이나 눈, 낙엽 등에 의해 센서가 가려져 정상적으로 전방의 장애물을 탐지하지 못하여 긴급 제동 시스템의 정상적으로 기능할 수 없는 문제점이 있어왔다.
본 발명은 긴급 제동 시스템의 센서가 정상 동작 불가할 경우 이를 대체하여 긴급 제동 시스템을 동작시킬 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안경을 통한 차량의 안전 관련 정보 제공 방법은 상기 차량과 무선으로 연결되는 단계; 전방의 장애물로 인한 긴급 상황 발생 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과 긴급 상황으로 판단되는 경우, 상기 차량의 긴급 제동 시스템이 동작할 수 있도록 상기 차량으로 상기 긴급 상황에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에 안전 관련 정보 제공하는 스마트 안경은, 상기 차량과 무선으로 연결되어 데이터를 교환하는 무선통신부; 전방 영상을 촬영하는 카메라; 및 상기 촬영된 전방 영상을 이용하여 전방의 장애물로 인한 긴급 상황 발생 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 긴급 상황으로 판단되는 경우, 상기 차량의 긴급 제동 시스템이 동작할 수 있도록 상기 차량으로 상기 긴급 상황에 대한 정보가 전송되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안경을 이용하여 차량에서 긴급 제동을 수행하는 방법은, AVN(Audio Video Navigation) 시스템에서 스마트 안경으로부터 긴급 상황에 대한 정보를 수신하는 단계; 상기 AVN 시스템에서 긴급 제동 시스템으로 상기 긴급 상황에 대한 정보를 전달하는 단계; 상기 긴급 제동 시스템에서 상기 긴급 상황에 대한 정보를 이용하여 상기 긴급 상황을 검증하는 단계; 및 상기 검증 결과에 따라 상기 긴급 제동 시스템에서 긴급 제동을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안경을 이용하여 긴급 제동을 수행하는 차량은, 스마트 안경으로부터 긴급 상황에 대한 정보를 수신하면, 긴급 제동 시스템으로 상기 긴급 상황에 대한 정보를 전달하는 AVN(Audio Video Navigation) 시스템; 및 상기 긴급 상황에 대한 정보를 이용하여 상기 긴급 상황을 검증하고, 상기 검증 결과에 따라 긴급 제동을 수행하는 긴급 제동 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
긴급 제동 시스템의 센서의 정상적인 동작이 불가한 상황에서도 긴급 제동이 가능하다.
또한, 긴급 제동 시스템에서 스마트 안경이 탐지한 긴급 상황을 검증하기 때문에 오작동이 방지될 수 있다.
본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 긴급 제동 시스템의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안경을 이용한 긴급 제동 시스템 동작 과정의 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안경을 이용한 긴급 제동 과정의 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AVN 시스템 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 스마트 안경의 일례를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서는 전술한 기존 긴급 제동 시스템의 한계를 보완하기 위해서, 차량의 헤드 유닛, 즉, AVN(Audio, Video, Navigation) 시스템 연결된 스마트 안경의 카메라를 통해 긴급 상황을 인지하도록 하고, 인지된 긴급 상황에 대한 정보(예Fmf 들어, 추돌 예측되는 물체의 검출 위치/속도 등)를 차량의 AVN 시스템을 통해서 긴급제동 시스템에 전달하도록 할 것을 제안한다. 그에 따라, 긴급제동시스템에서는 현재 긴급 제동 시스템의 센서가 동작 불능 상태이거나 센서의 사각지대에 추돌 가능 물체가 위치하여 추돌이 예상되는 경우 긴급제동 경고를 출력하고 시스템을 작동시킬 수 있다.
이하, 상술한 스마트 안경을 이용한 긴급 제동 시스템의 동작 과정을 도 2 및 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안경을 이용한 긴급 제동 시스템 동작 과정의 일례를 나타낸다.
도 2에서는 운전자가 착용한 스마트 안경은 무선 연결 기능을 지원하는 차량의 AVN 시스템 또는 AVN 시스템과 연결된 무선 통신 시스템과 블루투스나 와이파이 등의 무선 통신 방식을 통하여 연결이 완료된 상태를 가정한다. 물론, 이는 예시적인 것으로 본 발명과 관련된 긴급 상황에 대한 정보를 스마트 안경으로부터 수신하여 긴급 제동 장치에 전달할 수 있는 시스템이라면 차량의 어떠한 구성요소로도 대체가 가능함은 당업자에 자명하다.
도 2의 (a)를 참조하면, 운전자가 착용한 스마트 안경(200)에는, 운전자의 전방을 향하는 카메라가 구비되어 운전 중 전방의 영상을 촬영할 수 있다. 그에 따라, 스마트 안경은 촬영된 영상으로 차량 등 장애물이 될 가능성이 있는 사물들(41, 42)을 인식하거나, 도 2의 (b)와 같이 보행자(51)를 인식할 수 있다. 스마트 안경은 인식된 사물이나 보행자의 크기 및 그 변화의 정도를 이용하여 해당 사물이 얼마나 빨리, 또 어느 방향으로 가까워지는지 여부를 판단할 수 있으며, 판단 결과 긴급 상황(즉, 인식된 사물이나 보행자와의 충돌이 예견되는 경우)인 경우, 연결된 AVN에 그에 관련된 정보를 전송할 수 있다.
도 2의 (c)와 같이 AVN 시스템(400)은 디스플레이나 음향출력부를 통해 운전자에게 긴급 상황이 인지됨을 시청각으로 인지 가능한 형태로 경고해줄 수 있다. 또한, AVN 시스템은 긴급 상황에 관련된 정보를 긴급 제동 시스템에 전달하고, 긴급 제동 시스템은 센서의 정상 동작 여부 및 센서가 감지한 상황을 함께 고려하여 도 2의 (d)와 같이 차량(100)이 긴급 제동되도록 할 수 있다.
상술한 상황을 순서도로 설명하면 도 3과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 안경을 이용한 긴급 제동 과정의 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 운전자의 스마트 안경과 AVN 시스템이 연결되고(S310), 스마트 안경에서는 카메라를 통한 촬영이 시작되어 긴급 상황 발생 여부를 판단한다. 스마트 안경이 긴급 상황을 감지하게 되면(S320), 감지된 긴급 상황에 대한 정보를 AVN 시스템으로 전송한다(S330). 여기서 전송되는 정보에는 긴급 상황 알림 신호, 추돌 예측되는 물체의 검출 위치/속도 등이 포함될 수 있다.
AVN 시스템은 수신된 긴급 상황에 대한 정보를 긴급 제동 시스템으로 전달할 수 있다(S340). 긴급 제동 시스템은 정보를 수신함에 따라 해당 정보의 긴급 상황 발생 여부를 검증하고, 그에 따라 대응 동작(즉, 긴급 제동을 수행하거나 수행하지 않음)할 수 있다(S350). 예를 들어, 긴급 상황에 대한 정보가 수신될 때 전방 장애물 감지 센서에 오작동 중임이 감지된 경우나, 센서가 정상동작하더라도 인식된 장애물의 위치가 전방 장애물 감지 센서의 사각지대에 해당하는 경우 긴급 제동 시스템은 긴급 제동을 수행할 수 있다. 물론, 전방 장애물 센서를 통해 긴급 제동 시스템이 긴급 상황을 인지한 경우에는 스마트 안경으로부터 수신된 정보가 없더라도 긴급 제동이 수행될 수 있으며, 그 외의 경우에는 설정에 따라 긴급 제동을 수행하지 않을 수 있다.
한편, 스마트 안경과 AVN 시스템에서는 긴급 상황이 발생함을 다양한 수단으로 운전자에게 경고해줄 수 있다(S360). 예를 들어, 스마트 안경과 AVN 시스템은 각자에 구비된 디스플레이를 통해 시각적으로 경고 알림을 출력하거나 음향출력부를 통해 경고음을 출력할 수 있다.
이하에서는, 상술한 실시예들을 구현하기 위한 장치 구성을 설명한다.
상술한 기능을 수행하기 위한 AVN 시스템의 구성의 일례가 도 4에 도시된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AVN 시스템 구성의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 차량의 AVN 시스템은 스마트 안경과 연결되어 블루투스나 와이파이 등의 무선 통신 방식으로 각종 제어 신호와 긴급 상황에 관한 정보를 교환하기 위한 무선통신부(410), 긴급 제동 시스템(500) 등 차량의 다른 제어기와 신호를 교환하기 위한 유선 통신부(420), 각종 기능의 목록이나 실행 화면, 경고 정보 등을 표시하는 디스플레이부(430), 네비게이션 안내 음성이나 경고음을 출력하는 음향출력부(440) 및 전술한 구성요소들을 제어하고 본 실시예의 수행에 요구되는 판단 및 연산을 수행하는 제어부(450)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(450)는 스마트 안경으로부터 긴급 상황에 대한 정보가 수신되면, 유선 통신부(420)를 제어하여 긴급 제동 시스템(500)에 이를 전달할 수 있으며, 디스플레이부(430) 및/또는 음향출력부(440)를 통해 경고 정보가 출력되도록 할 수 있다.
물론, 도 4의 구성은 예시적인 것으로 필요에 따라 더 많거나 더 적은 구성요소를 포함할 수 있음은 당업자에 자명하다. 예를 들어, 무선통신부는 AVN 시스템 외부에 존재하는 제어기에 구비될 수도 있으며, 멀티미디어나 내비게이션 안내 음성, 경고음 등을 출력하기 위한 음향 출력부가 더 구비될 수도 있다.
한편, 긴급 제동 시스템(500)은 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않더라도 브레이크를 동작시키는 제동부(510), 전방의 장애물을 감지하는 전방 장애물 센서 등을 포함하는 센서부(520), 센서부(520)의 정상 동작 여부를 감시하고 수신된 긴급 상황에 대한 정보를 이용하여 긴급 상황을 검증하고 그 결과에 따라 제동부(510)의 동작을 제어하는 제어부(530)를 포함할 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하여 스마트 안경의 구성을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 스마트 안경의 일례를 나타낸다.
스마트 안경(200)은 인체의 두부에 착용 가능하도록 구성되며, 이를 위한 프레임부(케이스, 하우징 등)을 구비할 수 있다. 프레임부는 착용이 용이하도록 플렉서블 재질로 형성될 수 있다. 본 도면에서는, 프레임부가 서로 다른 재질의 제1 프레임(201)과 제2 프레임(202)을 포함하는 것을 예시하고 있다.
프레임부는 두부에 지지되며, 각종 부품들이 장착되는 공간을 마련한다. 도시된 바와 같이, 프레임부에는 제어 모듈(280), 음향 출력 모듈(252) 등과 같은 전자부품이 장착될 수 있다. 또한, 프레임부에는 좌안 및 우안 중 적어도 하나를 덮는 렌즈(203)가 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
제어 모듈(280)은 스마트 안경(200)에 구비되는 각종 전자부품을 제어하도록 이루어진다. 예를 들어, 제어 모듈(280)은 스마트 안경의 무선통신부(미도시)를 통해 차량의 AVN 시스템과 무선 데이터 경로가 설립되도록 하고, 설립된 데이터 경로로 긴급 상황에 대한 정보가 전송되도록 할 수 있다. 또한, 제어 모듈(280)은 디스플레이(251)에 경고 관련 정보가 표시되도록 할 수 있으며, 카메라(221)를 통해 촬영된 영상을 통해 전방의 장애물의 위치 및 속도를 인식하여 긴급 상황인지 여부를 판단할 수 있다.
본 도면에서는, 제어 모듈(280)이 일측 두부 상의 프레임부에 설치된 것을 예시하고 있다. 하지만, 제어 모듈(280)의 위치는 이에 한정되지 않는다.
디스플레이부(251)는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display, HMD) 형태로 구현될 수 있다. HMD 형태란, 두부에 장착되어, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 보여주는 디스플레이 방식을 말한다. 사용자가 스마트 안경(200)를 착용하였을 때, 사용자의 눈 앞에 직접 영상을 제공할 수 있도록, 디스플레이부(251)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 대응되게 배치될 수 있다. 본 도면에서는, 사용자의 우안을 향하여 영상을 출력할 수 있도록, 디스플레이부(251)가 우안에 대응되는 부분에 위치한 것을 예시하고 있다.
디스플레이부(251)는 프리즘을 이용하여 사용자의 눈으로 이미지를 투사할 수 있다. 또한, 사용자가 투사된 이미지와 전방의 일반 시야(사용자가 눈을 통하여 바라보는 범위)를 함께 볼 수 있도록, 프리즘은 투광성으로 형성될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(251)를 통하여 출력되는 영상은, 일반 시야와 오버랩(overlap)되어 보여질 수 있다. 스마트 안경(200)은 이러한 디스플레이의 특성을 이용하여 운전시 전방 주시를 방해하지 않으면서도 운전자의 기능 선택을 도울 수 있다.
카메라(221)는 좌안 및 우안 중 적어도 하나에 인접하게 배치되어, 전방의 영상을 촬영하도록 형성된다. 카메라(221)가 눈에 인접하여 위치하므로, 카메라(221)는 사용자가 바라보는 장면을 영상으로 획득할 수 있다.
본 도면에서는, 카메라(221)가 제어 모듈(280)에 구비된 것을 예시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 카메라(221)는 상기 프레임부에 설치될 수도 있으며, 복수 개로 구비되어 입체 영상을 획득하도록 이루어질 수도 있다.
스마트 안경(200)는 제어명령을 입력 받기 위하여 조작되는 명령 입력부(223a, 223b)를 구비할 수 있다. 명령 입력부(223a, 223b)는 터치, 푸시 등의 방식으로 조작될 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (16)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 스마트 안경을 이용하여 차량에서 긴급 제동을 수행하는 방법에 있어서,
    AVN(Audio Video Navigation) 시스템에서 스마트 안경으로부터 긴급 상황에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 AVN 시스템에서 긴급 제동 시스템으로 상기 긴급 상황에 대한 정보를 전달하는 단계;
    상기 긴급 제동 시스템에서 상기 긴급 상황에 대한 정보를 이용하여 상기 긴급 상황을 검증하는 단계; 및
    상기 검증 결과에 따라 상기 긴급 제동 시스템에서 긴급 제동을 수행하는 단계를 포함하는, 긴급 제동 수행 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 긴급 상황에 대한 정보는,
    상기 스마트 안경에서 인식된 적어도 하나의 장애물의 위치, 접근 속도 및 접근 방향 중 적어도 하나를 포함하는, 긴급 제동 수행 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 긴급 상황을 검증하는 단계는,
    전방 장애물 센서의 정상 동작 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 전방 장애물 센서가 정상 동작하지 않는 경우 긴급 상황으로 판단하는 단계를 포함하는, 긴급 제동 수행 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 긴급 상황을 검증하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 장애물의 위치가 전방 장애물 센서의 사각지대인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 사각지대인 것으로 판단되면, 긴급 상황으로 판단하는 단계를 포함하는, 긴급 제동 수행 방법.
  13. 스마트 안경을 이용하여 긴급 제동을 수행하는 차량에 있어서,
    스마트 안경으로부터 긴급 상황에 대한 정보를 수신하면, 긴급 제동 시스템으로 상기 긴급 상황에 대한 정보를 전달하는 AVN(Audio Video Navigation) 시스템; 및
    상기 긴급 상황에 대한 정보를 이용하여 상기 긴급 상황을 검증하고, 상기 검증 결과에 따라 긴급 제동을 수행하는 긴급 제동 시스템을 포함하는, 차량.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 긴급 상황에 대한 정보는,
    상기 스마트 안경에서 인식된 적어도 하나의 장애물의 위치, 접근 속도 및 접근 방향 중 적어도 하나를 포함하는, 차량.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 긴급 제동 시스템은,
    전방 장애물 센서를 포함하되, 상기 전방 장애물 센서의 정상 동작 여부를 감시하여, 상기 전방 장애물 센서가 정상 동작하지 않는 경우 긴급 상황으로 판단하는, 차량.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 긴급 제동 시스템은,
    정방 장애물 센서를 포함하되, 상기 적어도 하나의 장애물의 위치가 전방 장애물 센서의 사각지대로 판단되면, 긴급 상황으로 판단하는, 차량.
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