KR102051592B1 - 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법 및 이를 위한 블랙박스 장치 - Google Patents

차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법 및 이를 위한 블랙박스 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 및 보행자 간 충돌을 막기 위해 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법 및 이를 포함하는 블랙 박스 장치를 제공한다. 본 발명은, 영상 촬영부에서 차량이 주행 혹은 정지 중인 도로영역을 포함하는 차량 주변 영역을 실시간으로 촬영하는 제1 단계, 영상 분석부에서 영상 촬영부로 촬영한 촬영 영상을 기반으로 머신러닝 기법을 이용하여 차량 주변 영역에 위치하는 도로 구조물, 보행자 및 타 차량을 검출하며, 보행자 검출 이벤트 발생시 상기 보행자의 보행 보조 도구를 검출하여 보행취약자를 구별하는 제2 단계, 상기 영상 분석부에서, 상기 보행자 검출 이벤트 발생시 상기 촬영 영상 및 센서부를 통해 감지된 상기 차량의 위치 및 차량 속도를 이용하여 보행자 정보를 획득하는 제3 단계, 통신부에서, 상기 보행자 검출 이벤트 발생시 타 차량에게 V2V 통신을 이용하여 상기 보행자 정보를 전달하는 제4 단계를 포함하는 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법을 제공한다.

Description

차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법 및 이를 위한 블랙박스 장치{METHOD OF PROTECTING PEDESTRIAN USING VEHICLE TO VEHICLE COMMUNICATION AND BLACK BOX APPARATUS USING THEREOF}
본 발명은 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법 및 이를 위한 블랙박스 장치에 관한 것이다.
신호등이 없는 횡단보도에서 길을 건너기 위해서 보행자들은 도로에 운행 중인 차량의 움직임, 도로의 폭, 보행자 본인의 이동 속도 등을 고려하여 언제 길을 건널지 결정하게 된다. 운전자 또한, 보행자의 위치, 이동 방향 및 이동 속도 등을 고려하여 서행할지, 정차할지 여부를 결정하게 된다. 그러나, 보행자가 시각장애인이나 지체장애인과 같은 보행취약자일 경우, 운전자가 이를 파악하지 못하고 보행취약자의 이동 속도를 잘못 판단한 채 주행하면 보행취약자 및 차량 간 충돌이 발생할 수 있다. 만약 이를 파악하고 보행취약자를 위해 차를 멈추는 운전자가 있다고 하더라도 해당 도로를 지나는 다른 차량들이 보행취약자의 이동을 알고 함께 멈추지 않으면 결국 보행취약자는 길을 건널 수 없게 된다.
대부분의 보행취약자는 보행 시 보행 보조도구를 사용한다. 예를 들면, 시각장애인의 경우 흰 지팡이를 사용하고, 지체장애인의 경우 수동/전동 휠체어를 사용한다. 이미 보행 보조도구를 사용하는 보행취약자에게 추가적인 장치를 사용해 횡단보도를 건너도록 하는 것은 과도한 정식적 부하(Mental Load) 및 작업부하(Work Load)를 초래할 수 있다. 따라서 보행취약자가 신호등 없는 횡단보도를 건널 수 있도록 보행취약자가 아닌 차량이나 횡단보도 자체의 설비가 요구된다.
그러나, 보행취약자의 도로 횡단을 보조하기 위해서 모든 도로 환경에 추가 시설을 설치하는 것은 많은 시간과 비용이 요구된다. 종래에 있는 보행취약자의 도로 횡단을 보조하는 해결방안은 대부분 신호등이 있는 곳에서의 해결방안이며, 신호등 유무와 상관없이 보행취약자를 보호하는 설비가 존재하지 않는다.
뿐만 아니라 2017년 경찰청에서 발표한 교통사고 통계에 따르면 차량 대 사람의 교통사고 유형은 전체 48,489건이며 이 중 26,823건이 도로횡단 시 발생한 사고다. 이러한 사고의 원인 중 하나는 차량 사이로 도로를 횡단하는 보행자다. 도롯가에 주차된 차량 사이나 서행 또는 신호대기를 위해 멈춰 있는 차량 사이에서 갑자기 나타나는 보행자를 운전자가 빠르게 파악하여 대처하기는 매우 어려우나 종래에는 보행자를 감지하여 대처할 수 있도록 하는 설비가 존재하지 않는다.
따라서, 신호등 없는 곳에서의 보행취약자 횡단이나 주행 혹은 정지 중인 차량 사이를 횡단하는 보행자를 감지할 수 있는 장치가 필요하며, 이를 위해 모든 도로 환경에 추가 시설을 설치하는 것은 많은 시간 및 비용이 소모된다.
본 발명은 신호등이 없는 횡단보도에서 횡단하려고 기다리는 보행취약자를 인식하며, 서행 및 정지 중인 차량 사이로 도로를 횡단하는 보행자를 인식하여, 이후 인식된 정보를 운전자 및 주변 차량에 알릴 수 있는 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법 및 이를 위한 블랙박스 장치를 제공함으로써 도로 횡단시 발생하는 차량 대 보행자 사고를 예방할 수 있도록 한다.
본 발명은 위와 같은 과제를 달성하기 위하여, 일실시예로 영상 촬영부에서 차량이 주행 혹은 정지 중인 도로영역을 포함하는 차량 주변 영역을 실시간으로 촬영하는 제1 단계, 영상 분석부에서 상기 영상 촬영부로 촬영한 촬영 영상을 기반으로 머신러닝 기법을 이용하여 상기 차량 주변 영역에 위치하는 도로 구조물, 보행자 및 타 차량을 검출하며, 보행자 검출 이벤트 발생시 상기 보행자의 보행 보조 도구를 검출하여 보행취약자를 구별하는 제2 단계, 상기 영상 분석부에서 상기 보행자 검출 이벤트 발생시 상기 촬영 영상 및 센서부를 통해 감지된 상기 차량의 위치 및 차량 속도를 이용하여 보행자 정보를 획득하는 제3 단계 및 상기 보행자 검출 이벤트 발생시 타 차량에게 V2V 통신을 이용하여 상기 보행자 정보를 전달하는 제4 단계를 포함하는 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법을 제공한다.
본 발명은 위와 같은 과제를 달성하기 위하여, 일실시예로 차량이 주행 혹은 정지 중인 도로영역을 포함하는 차량 주변 영역을 실시간으로 촬영하는 영상 촬영부, 상기 영상 촬영부에 의해 촬영된 촬영영상을 기반으로 머신러닝 기법을 이용하여 도로의 구조물, 타 차량 및 보행자를 검출하며, 보행자 검출 이벤트 발생시 보행자가 보행취약자인지 여부, 보행자의 위치, 보행자의 이동 방향, 보행자의 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 보행자 정보를 수집하는 영상 분석부, 상기 차량의 위치, 이동 속도, 이동 방향 중 적어도 하나를 감지할 수 있는 센서부, 상기 영상 분석부 및 상기 센서부에서 획득한 정보를 전달받아 상기 보행자 정보를 정리하는 시스템 제어부 및 외부로부터 입력된 신호를 받아 상기 시스템 제어부로 전달하며, 상기 보행자 정보를 V2V 통신을 통해 타 차량에게 알리는 통신부를 포함하는 블랙박스 장치를 제공한다.
본 발명은 도로 횡단시 발생하는 차량 및 보행자간 사고를 획기적으로 줄일 수 있으며, 모든 도로에 추가적인 설치가 필요하지 않아 시간 및 비용을 줄일 수 있다. 해당 블랙박스 장치에서 수집된 데이터를 바탕으로 도로를 횡단하는 보행자가 많은 지역의 정보를 획득하여 도로 환경을 개선 할 수 있다.
도 1 은 블랙박스 장치를 이용하여 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법의 동작 흐름도이다.
도 2 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 신호등 없는 횡단보도에서 대기하는 보행취약자 및 도로 상황을 도시한 것이다.
도 3 은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 도롯가에 주차된 차량 사이로 도로를 횡단하는 보행자 및 도로 상황을 도시한 것이다.
도 4 는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 서행 또는 정지 중인 차량 사이로 도로를 횡단하는 보행자 및 도로 상황을 도시한 것이다.
도 5 는 본 발명의 일실시형태에 따른 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법을 수행하는 블랙박스 장치의 블록도이다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 영상 촬영부(101)에서, 차량이 주행 혹은 정지 중인 도로영역을 포함하는 차량 주변 영역을 실시간으로 촬영하는 단계(S101), 영상 분석부(102)에서, 상기 영상 촬영부(101)로 촬영한 촬영 영상을 기반으로 머신러닝 기법을 이용하여 상기 차량 주변 영역에 위치하는 도로 구조물, 보행자 및 타 차량을 검출하며, 보행자 검출 이벤트 발생시 상기 보행자의 보행 보조 도구를 검출하여 보행취약자를 구별하는 단계(S102), 상기 영상 분석부에서, 상기 보행자 검출 이벤트 발생시 상기 촬영 영상 및 센서부(103)를 통해 감지된 상기 차량의 위치 및 차량 속도를 이용하여 보행자 정보를 획득하는 단계(S103) 및 상기 보행자 검출 이벤트 발생시 통신부(105)에서, 타 차량에게 차량 간 통신(V2V 통신)을 이용하여 상기 보행자 정보를 전달하는 단계(S104)를 포함하는 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법에 관한 것이다.
영상 촬영부(101)에서, 차량이 주행 혹은 정지 중인 도로영역을 포함하는 차량 주변 영역을 실시간으로 촬영하는 단계(S101)에서 블랙박스 장치는 차량이 주행 중일 때는 물론이고 차량이 정지 중인 경우에도 실시간 촬영할 수 있도록 촬영 상태로 유지된다. 차량이 정지 중인 경우는 차량이 주행 중 정차한 것은 물론 도롯가에 주차된 경우도 포함할 수 있다.
상기 영상 촬영부(101)에서 촬영하는 도로영역에는 차가 주행중인 차도, 인도, 횡단보도는 물론 연석이나 가로등, 가로수와 같은 도롯가에 위치하는 도로 구조물을 포함할 수 있다. 상기 도로 구조물을 포함한 차량 주변 영역을 촬영하여 저장함으로써 상기 차량이 자주 이동하는 도로 환경 및 도로를 횡단하는 보행자가 자주 발생하는 지역에 대한 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 영상 분석부(102)에서 상기 영상 촬영부(101)로 촬영한 촬영 영상을 기반으로 머신러닝 기법을 이용하여 상기 차량 주변 영역에 위치하는 도로 구조물, 보행자 및 타 차량을 검출하며, 보행자 검출 이벤트 발생시 상기 보행자의 보행 보조 도구를 검출하여 보행취약자를 구별하는 단계(S102)에서, 보행자 등 검출을 효과적으로 수행하기 위해 머신러닝 기법을 사용할 수 있다.
머신러닝 기법으로는 fast RCNN, faster RCNN, SSD, YOLO 중 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 보행자 혹은 도로 구조물과 같은 객체를 정확하게 검출하기 위해서는 객체 검출 정확도가 높은 faster RCNN을 사용할 수 있으며, 빠르게 검출하기 위해서는 검출 속도가 높은 YOLO를 사용할 수 있다.
본 발명은 돌발적으로 발생할 수 있는 사고 상황을 예방하기 위해 갑자기 도로 횡단을 시도하는 보행자 및 상기 차량의 주변을 주행하는 타 차량들을 실시간으로 검출해야 하는바, 실시간으로 촬영되는 영상에서 여러 객체를 동시에 추출할 수 있으며 빠르게 객체를 판별할 수 있는 YOLO 알고리즘을 사용하여 보행자 등을 검출하는 것이 바람직하다. 그러나 이는 본 발명의 일실시예에 불과하며 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 촬영 영상에서 머신러닝을 수행하여 보행자를 검출하는 경우, 영상 분석부(102)는 상기 보행자가 보행취약자에 해당하는지를 추가적으로 판단할 수 있다. 보행취약자는 장애인, 고령자, 임산부, 어린이 등 보행에 어려움이나 불편을 겪고 있는 자들을 의미하며, 보행취약자는 보통 보행시 사용하는 보행 보조 도구의 특징을 바탕으로 구별할 수 있다.
예를 들면, 시각 장애인의 경우 보행을 위하여 흰지팡이(white cane)을 사용하여야 하며, 현재 도로교통법 제11조에서는 앞을 보지 못하는 사람이 도로를 보행할 때에는 흰색 지팡이를 갖고 다녀야 한다고 규정하고 있는바, 보행 보조 도구인 흰지팡이를 통해서 보행자가 시각 장애인에 해당하는 교통 약자임을 알 수 있다. 또는, 지체 장애인의 경우 거동이 어려워 수동휠체어 또는 전동휠체어를 이용하는바 상기 휠체어를 통해 보행자가 지체 장애인에 해당하는 교통 약자임을 알 수 있다.
즉, 상기 흰지팡이 및 휠체어뿐만 아니라 목발, 보행보조기 등 보행을 보조하는 보행 보조 도구들을 머신러닝 기법을 이용하여 검출할 수 있다. 따라서, 상기 보행자 검출 이벤트가 발생한 경우, 보행 보조 도구를 검출하는 단계를 거쳐 상기 보행자가 보행취약자에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
상기 영상 분석부(102)에서, 상기 보행자 검출 이벤트 발생시 상기 촬영 영상 및 센서부(103)를 통해 감지된 상기 차량의 위치 및 차량 속도를 이용하여 보행자 정보를 획득하는 단계(S103)에 있어서, 보행자 정보는 상기 차량을 기준으로 한 보행자의 상대적인 정보로서, 보행자 위치, 보행자 이동 방향 및 보행자 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 보행자 정보를 의미할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 운전자는 자신의 차량에 설치된 차량 센서나 본 발명의 센서부에 포함되는 GPS 센서, 차량 속도 센서를 통해 자신의 차량의 위치나 이동 속도, 이동 방향 등을 감지할 수 있다. 이 때, 영상 분석부에서 촬영된 영상을 통해 자신의 차량을 기준으로 보행자가 이동하는 상대적 이동 속도, 상대적 이동 방향, 상대적인 위치를 측정하여 자신의 차량을 기준으로 보행자의 정보를 획득할 수 있다.
따라서, 상기 보행자 정보를 획득하기 위해서는 영상 분석부(102)를 통해 보행자에 대한 정보를 수집함과 동시에 자신의 차량의 위치, 이동 속도 및 이동 방향 등을 포함하는 자신의 차량 정보 또한 획득하여야 한다.
자신의 차량 정보를 획득할 때는, 상기 센서부(103)로부터 차량의 속도, 차량의 위치 등을 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 별도로 차량에 설치된 센서를 활용하여 차량의 정보를 수집할 수 있다.
상기 보행자 검출 이벤트 발생시 통신부(105)에서, 타 차량에게 V2V 통신을 이용하여 상기 보행자 정보를 전달하는 단계(S104)에 있어서, 통신부(105)에서 타 차량을 감지하며, 타 차량에게 보행자 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, V2V 통신을 이용하여 자신의 차량로부터 미리 설정된 일정 범위 내에 있는 타 차량을 검출하여, 상기 획득한 보행자 정보를 V2V 통신을 이용하여 전달할 수 있다. 이 때, 상기 차량 정보를 포함하여 보행자의 위치 및 이동 속도 등을 포함하는 보행자 정보를 전달할 수 있다.
예를 들면, 영상 분석부(102)를 통해 상기 자신의 차량을 기준으로 보행자가 오른쪽에서 일정 속도로 접근 중이라는 보행자 정보를, V2V 통신을 통해 상기 자신의 차량의 좌측에서 자신의 차량 이동 방향과 반대 방향으로 주행하는 것으로 검출된 타 차량에게 전달할 수 있다. 상기 보행자 정보를 전달받은 타 차량은 GPS 센서 및 차량 속도 센서 등을 통해 타 차량의 위치, 이동 방향 및 이동 속도 등 타 차량 정보를 획득하고, 전달 받은 보행자 정보 및 상기 자신의 차량 정보를 이용해 타 차량 기준 상대적인 보행자 정보를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 타 차량에게 획득한 보행자 정보를 V2V 통신을 통해 전달하는 것뿐만 아니라 자신의 차량의 운전자에게 알람 센서 또는 전면 디스플레이 장치를 통해 알림을 제공할 수 있다. 이를 통해 미처 보행자를 발견하지 못한 자신의 차량 및 보행자 간 충돌 역시 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 단계를 통해 보행자를 검출하며, 보행취약자를 구별하여 타 차량에게 보행자 정보를 전송할 수 있다.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따라 신호등 없는 횡단보도에서 보행취약자가 횡단보도를 횡단하기 위한 도로 상황을 나타내고 있다. 블랙박스가 촬영하고 있는 부분이 차량의 전면 부분으로 왕복 4차선 도로 상황이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 도 2 에 도시된 바와 같이, 신호등이 없는 횡단보도가 있는 도로에서 A 차량의 운전자가 보행자의 보행 속도를 자의적으로 예측하는 경우, 보행자가 보행취약자에 해당한다면 잘못된 보행 속도 예측으로 차량을 정지해야 할 때 그대로 주행하여 보행취약자 및 차량 간 사고가 발생할 수 있다. 따라서, A 차량에 설치된 블랙박스의 영상 촬영부(101)가 촬영한 영상을 바탕으로 영상 분석부(102)가 횡단보도를 검출한 경우, 상기 촬영 영상에 보행자 검출 이벤트가 발생하였는지 분석한다. 분석 후 보행자 및 보행자의 보행 보조 도구를 검출한 경우, 운전자에게 보행자의 존재 및 보행자가 보행취약자라는 알림을 제공할 수 있다. 상기 알림은 운전자의 주의를 끌고 상황에 대처할 수 있도록 경보 센서를 통한 경고음으로 청각적 알림을 제공하거나 전면 디스플레이에 메시지를 표시할 수 있다. 그 결과, 운전자는 보행자가 보행취약자라는 상황을 인지하고 그에 맞게 운전하여 상황에 대처할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따라 A 차량의 운전자는 보행취약자의 존재를 감지하였으나 C 차량의 운전자는 B 차량의 존재 때문에 보행취약자의 존재를 발견할 수 없다. 이 경우, A 차량은 블랙박스의 센서부(103)에 설치된 GPS 센서 및 차량 속도 센서를 통해 A 차량의 위치 및 차량 속도를 감지하여 차량 정보를 수집하며, 상기 촬영 영상과 상기 차량 정보를 통해 A 차량 기준 보행자의 위치, A 차량 기준 이동 방향과 A 차량에 대한 보행자의 상대적인 이동 속도를 획득할 수 있다. 이후, V2V 통신으로 연결된 C 차량에게 A 차량 정보를 포함한 상대적인 보행자 정보를 전달할 수 있다.
상기 정보를 전달받은 C 차량은 자신의 블랙박스 센서부(103) 등을 통해 수집한 C 차량 정보를 바탕으로 A 차량이 제공한 보행자 정보를 분석하여, A 차량 기준으로 한 보행자 정보를 C 차량 기준의 보행자 정보로 분석할 수 있다. 즉, C 차량 기준 보행자의 위치, 이동 방향 및 이동 속도에 관한 정보를 획득하여 C 차량 및 보행자 간 충돌을 예방할 수 있다.
V2V 통신의 통신 범위에 따라 A 차량이 C 차량에게 정보를 전달하는 제 1 차 전달까지만 있을 수도 있고, C 차량이 또 다른 타 차량에게 보행자 정보를 전달하는 제 2 차 전달이 있을 수도 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면 제 1 차 전달까지 개시하고 있으나 이는 예시적인 설명이며 범위가 이에 한정되는 것 아니다.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따라 도롯가에 차량들이 주차되어 있으며, 다른 차선에서 타 차량들이 주행중인 경우, 보행자가 도로를 횡단하려는 도로 상황을 나타내고 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 의하면, 도 3 에 도시된 바와 같이, 별도의 횡단보도가 없고 도롯가에 주차되어 있는 차량 사이로 보행자가 횡단하는 상황이 발생할 수 있다. 주차되어 있는 차량들 사이에서 보행자가 갑자기 튀어나오는 경우가 많아 운전자는 보행자의 존재를 인지하기 어려우며 이에 따라 보행자 및 차량간 충돌이 발생할 확률이 높다.
도롯가에 주차된 A 차량은 주차시에도 차량에 가해지는 충격이나 모션을 감지하기 위해 블랙박스를 상시 촬영상태로 유지하며, 촬영 중인 블랙박스에 의해 보행자의 존재를 검출할 수 있다. 그러나, B 차량은 A 차량에 의해 보행자의 존재가 가려져 보행자의 존재를 인지할 수 없다.
이 때, A 차량의 블랙박스는 영상 촬영부(101)가 촬영한 촬영 영상에서 연석, 가로등 및 가로수 등의 이미지를 종합하여 차량이 도롯가에 주차되어 있는지 여부를 판단할 수 있으며, 각 차량에 설치된 블랙박스의 센서부(103) 내 GPS 센서 및 촬영 영상을 통해 A 차량 기준 보행자의 위치, 이동 속도 및 이동 방향을 알 수 있다. A 차량은 영상 촬영부(101)를 통해 A 차량 기준 상기 보행자 정보를 수집하며, 통신부(105)는 B 차량에게 A 차량 기준 보행자의 위치 및 이동 방향, 이동 속도를 V2V 통신을 통해 제공할 수 있다.
B 차량은 A 차량이 제공한 보행자 정보 및 자신의 GPS 센서, 차량 속도 센서 및 촬영 영상을 바탕으로 자신의 이동 방향, 이동 속도 등을 획득할 수 있고, B 차량 정보를 기준으로 보행자의 상대적인 위치, 이동 방향 및 이동 속도 등을 수집할 수 있다.
A 차량이 A 차량 기준 보행자를 검출하거나 B 차량이 B 차량 기준 보행자 존재를 전달받게 되면, 본 발명인 블랙박스는 각 차량의 운전자에게 경고음이나 전면 디스플레이에 메시지를 표시하여 보행자의 존재를 알릴 수 있다.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따라 차량들이 서행 또는 정지하며 주행중인 경우, 보행자가 도로를 횡단하려는 도로 상황을 나타내고 있다.
본 발명의 제 3 실시예에 의하면, 도 4 에 도시된 바와 같이, 도로에서 주행 및 정지 중인 차량 사이로 보행자가 횡단하는 상황이 발생할 수 있다. 이 경우 보행자에 제일 가까이 위치한 A 차량만이 보행자를 감지할 수 있으며, B 차량이나 D 차량은 A 차량 또는 C 차량에 의해 보행자의 존재를 검출할 수 없다.
이 경우에도 마찬가지로 A 차량은 자신의 센서부(103) 및 촬영 영상을 통해 자신의 위치, 차량 속도를 포함한 A 차량 정보를 수집하고, 촬영 영상을 통해 보행자의 위치, 보행자의 이동 방향 및 이동 속도를 수집할 수 있다. A 차량의 시스템 제어부(104)는 상기 수집한 정보를 바탕으로 A 차량 기준 보행자의 위치, 이동 방향 및 이동 속도를 분석하며, 통신부(105)는 상기 시스템 제어부(104)로부터 넘겨받은 보행자 정보를 일정 범위 내에 있는 B 차량 및 D 차량에게 V2V 통신을 통해 전송할 수 있다.
상기 정보를 수신한 B 차량 및 D 차량이 자신이 수집한 B 차량 정보 및 D 차량 정보를 기준으로 A 차량이 전달한 보행자 정보를 분석하여 B 차량 기준 보행자의 위치, 이동 속도 및 이동 방향 또는 D 차량 기준 보행자의 위치, 이동속도 및 이동 방향을 알게 되어, B 차량 또는 D 차량 및 보행자 간 충돌을 방지할 수 있다.
A 차량은 해당 차량이 주행하는 주변 영역의 B 차량 혹은 D 차량에게 보행자 정보를 전송할 수 있으며(제 1 차 전달), A 차량에게서 보행자 정보를 전송 받은 B 차량이 자신이 주행하는 주변 영역에 위치한 D 차량에게 V2V 통신을 통해 보행자 정보를 전송할 수도 있다(제 2 차 전달). 이는, V2V 통신의 통신 범위나 종류에 따라 결정되는 것이며 본 발명의 실시예에서는 1 차 전달에 한해 설명한다. 이는 예시적인 설명에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
즉, 보행자 정보를 수집하고, 전달받은 보행자 정보를 자신의 차량 기준으로 해석하기 위해서는 V2V 통신을 할 수 있는 블랙박스 장치가 상기 차량 모두에 설치될 수 있어야 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 촬영된 영상에서 보행자 검출 이벤트가 발생하는 경우 및 상기 촬영된 영상에서 횡단 보도를 검출하며, 상기 보행자가 보행취약자라고 판단되는 보행자 정보를 획득한 경우에는, 상기 차량의 운전자에게 그 상황 정보를 알리는 경고음 또는 시각적 알림을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
차량 사이에서 갑자기 등장하는 보행자를 타 차량 운전자는 물론 보행자 검출 이벤트 발생을 감지한 블랙박스를 설치한 차량의 운전자 또한 파악하지 못할 수 있다. 이를 감지하는 것은 모든 운전자에게 필요한 정보로 타 차량에게 V2V 통신을 이용하여 전달하는 것은 물론 블랙박스가 설치된 차량의 운전자에게도 청각적 또는 시각적 방법을 통해 전달할 수 있다.
게다가, 상기 촬영된 영상에서 횡단보도를 검출하며, 보행취약자라고 판단되는 보행자 정보 획득하는 경우, 보행자 검출 이벤트와 구별하여 그 정보를 획득한 블랙박스가 설치된 차량의 운전자에게도 청각적 방법이나 시각적 방법으로 알려줄 수 있다.
보행자 검출 이벤트 발생의 경우, 운전자가 보행자를 검출한 경우는 문제 없으나 운전자가 보행자를 검출하지 못한 경우를 대비하여 알림을 제공하는 것이지만, 보행취약자라고 판단되는 보행자 정보를 획득한 경우는 운전자가 보행취약자를 발견하더라도 미처 보행취약자임을 구별하지 못할 수 있다. 따라서 상기 보행자 검출 이벤트와 구별하여 차량의 운전자에게 알림을 제공할 필요가 있다.
알림을 제공하는 방식과 관련하여, 예를 들면, 경고 발생 장치를 통해 경고음을 발생하거나 차량 유리창 전면에 설치된 디스플레이에 보행 취약자 검출 이벤트를 출력할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 도로 구조물 및 보행자를 검출하여 V2V 통신을 하는 단계를 수행하는 블랙박스 장치를 제공하고 있다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호방법을 위한 블랙박스 장치는 영상 촬영부(101), 시스템 제어부(104), 영상 분석부(102), 센서부(103), 통신부(105), 저장부(106), 전원부(107) 및 출력부(108)를 포함할 수 있다.
상기 영상 촬영부(101)는 차량이 주행 혹은 정차 중인 도로, 촬영 범위 내의 차도, 인도, 및 횡단보도 영역을 포함하는 차량 주변 영역 및 상기 차량 주변 영역에 위치하는 보행자 또는 타 차량을 실시간으로 촬영할 수 있다. 차량에 설치된 블랙박스는 일반적으로 차량의 전면에 설치되어 운전자의 시선으로 주행 중이거나 정차 중인 차량의 전면 도로를 촬영할 수 있다. 상기 영상 촬영부(101)는 상기 차량이 주행 중인 차도, 인도 및 횡단보도 등 도로 및 도로 구조물을 포함하는 차량의 주변 영역을 촬영할 수 있다.
영상 분석부(102)는 상기 영상 촬영부(101)에 의해 촬영된 촬영영상을 기반으로 머신러닝 기법을 이용하여 횡단보도 검출하고, 횡단보도 주변 영역에 보행자를 검출하며, 보행자가 검출되었다는 이벤트 발생시 보행자의 보행 보조 도구 검출하여 보행취약자를 구별해낼 수 있다.
또한, 상기 영상 분석부(102)는 머신러닝 기법을 이용하여 횡단보도, 가로수, 가로등과 같은 도로 구조물을 검출할 수 있도록 하여 차량이 주행하는 도로 환경을 분석할 수 있으며, 타 차량 및 보행자를 검출할 수 있고, 보행자 중 보행취약자를 구별할 수 있도록 할 수 있다.
센서부(103)는 GPS 센서, 가속도 센서, 차량 속도 센서 등을 포함할 수 있으며, 블랙박스에 설치된 센서뿐만 아니라 차량에 설치된 차량 센서들을 이용할 수 있다. 상기 센서부(103)는 블랙박스가 설치된 차량의 위치, 차량 속도 및 차량의 이동 방향을 획득할 수 있으며, 이렇게 획득한 차량 정보는 다른 차량의 정보 및 보행자의 정보와 비교하여 타 차량에게 타 차량 기준으로 보행자의 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
시스템 제어부(104)는 상기 센서부(103) 및 상기 영상 분석부(102)의 정보를 수집하여 타 차량을 기준으로 보행자의 이동 방향 및 이동 속도 등을 정리하여 통신부(105)를 통해 V2V 통신을 이용하여 정리한 보행자 정보를 타 차량들에 전송할 수 있다.
저장부(106)는 상기 영상 촬영부에 의해 촬영된 영상을 저장할 수 있으며, 영상 분석부(102) 또는 센서부(103)에 의해 수집된 정보를 저장하는데 사용될 수 있으며, 전원부(107)는 블랙박스에 전원을 공급하는 장치로, 직류 동작전원을 공급하거나 내장 배터리를 사용할 수도 있다. 다른 방법으로, 상기 전원부(107)는 차량을 통해 차량 배터리의 직류 전원을 공급받아 직류 동작전원을 공급할 수도 있다.
출력부(108)는 보행자 검출 이벤트 발생시 차량의 운전자에게 보행자 존재를 알리는 알람 센서나 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
상기 보행자 검출 이벤트는 보행자는 물론 보행취약자를 검출한 경우를 포함하며, 보행자를 검출한 경우 및 보행취약자를 검출한 경우를 구별하여 다른 알람을 제공할 수 있다.
본 발명의 블랙박스 장치는 동일한 기능을 하는 장치가 많은 차량에 설치될수록 더욱 효과적으로 기능을 수행할 수 있기 때문에 빠르게 보급될 수 있도록 이미 많은 운전자가 보편적으로 사용하고 있는 블랙박스에 새로운 기능을 추가하는 방식으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어, '~ 부'는 다양한 방식, 예를 들면 프로세서, 프로세서에 의해 수행되는 프로그램 명령들, 소프트웨어 모듈, 마이크로 코드, 컴퓨터 프로그램 생성물, 로직 회로, 애플리케이션 전용 집적 회로, 펌웨어 등에 의해 구현될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
101: 영상 촬영부, 102: 영상 분석부,
103: 센서부, 104: 시스템 제어부,
105: 통신부, 106: 저장부,
107: 전원부, 108: 출력부

Claims (7)

  1. 영상 촬영부에서, 차량이 주행 혹은 정지 중인 도로영역을 포함하는 차량 주변 영역을 실시간으로 촬영하는 제1 단계;
    영상 분석부에서, 상기 영상 촬영부로 촬영한 촬영 영상을 기반으로 머신러닝 기법을 이용하여 상기 차량 주변 영역에 위치하는 도로 구조물, 보행자 및 타 차량을 검출하며, 상기 도로 구조물 및 보행자 검출 이벤트 발생을 연결하여, 보행자 검출 이벤트가 자주 발생하는 지역의 데이터를 수집하는 제2 단계;
    상기 영상 분석부에서, 상기 보행자 검출 이벤트 발생시 상기 촬영 영상 및 센서부를 통해 감지된 상기 차량의 위치 및 차량 속도를 이용하여 보행자 정보를 획득하며, 상기 보행자 정보는 상기 보행자가 보행취약자인지 여부, 상기 보행자의 위치, 상기 보행자의 이동 방향, 상기 보행자의 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 보행자 정보는 상기 촬영 영상 및 센서부를 통해 감지된 상기 차량의 정보를 기준으로 한 상대적인 것인 제3 단계;
    통신부에서, 상기 보행자 검출 이벤트 발생시 타 차량에게 V2V 통신을 이용하여 상기 보행자 정보를 전달하는 제4 단계; 를 포함하며,
    상기 제2 단계는,
    상기 영상 촬영부로 촬영한 촬영 영상에서 머신러닝 기법을 이용하여 신호등 없는 횡단보도 검출 및 상기 보행자 검출 이벤트 발생 검출시, 상기 보행자의 보행 보조 도구를 검출하여 보행자가 보행취약자인지 판단하며, 상기 보행 보조 도구 데이터를 수집하는 단계;
    를 더 포함하는 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계는,
    상기 보행자 검출 이벤트 발생의 경우,
    알람 출력부에서, 상기 차량의 운전자에게 그 상황 정보를 알리는 경고음 발생 또는 시각적 알림을 제공하는 단계를 더 포함하는 차량 간 통신을 이용한 보행자 보호 방법.
  5. 차량이 주행 혹은 정지 중인 도로영역을 포함하는 차량 주변 영역을 실시간으로 촬영하는 영상 촬영부;
    상기 영상 촬영부에 의해 촬영된 촬영영상을 기반으로 머신러닝 기법을 이용하여 도로의 구조물, 타 차량 및 보행자를 검출하며, 신호등 없는 횡단보도 검출 및 보행자 검출 이벤트 발생시 보행자의 보행 보조 도구를 검출하여 보행 취약자인지 여부를 판단하며, 보행자 검출 이벤트 발생시 보행자가 보행취약자인지 여부, 보행자의 위치, 보행자의 이동 방향, 보행자의 이동 속도 중 적어도 하나를 포함하는 보행자 정보를 수집하며, 상기 보행자 정보는 상기 차량의 정보를 기준으로 한 상대적인 정보인 것으로 하는 영상 분석부;
    상기 차량의 위치, 이동 속도, 이동 방향 중 적어도 하나를 감지할 수 있는 센서부; 및
    상기 영상 분석부 및 상기 센서부에서 획득한 정보를 전달받아 상기 차량 기준으로 상기 보행자 정보를 정리하며, 상기 보행 보조 도구 데이터를 수집하며, 상기 도로 구조물 및 보행자 검출 이벤트 발생을 연결하여, 보행자 검출 이벤트가 자주 발생하는 지역의 데이터를 수집하는 시스템 제어부; 및
    외부로부터 입력된 신호를 받아 상기 시스템 제어부로 전달하며, 상기 보행자 정보를 V2V 통신을 통해 타 차량에게 알리는 통신부;
    를 포함하는 블랙박스 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    센서부는 GPS 센서, 가속도 센서, 차량 속도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 블랙박스 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 작동되어 알람신호를 발생하는 알람출력부를 더 포함하며,
    상기 영상 분석부의 분석결과 보행자 검출 이벤트 발생된 경우,
    상기 알람 출력부에서 상기 차량의 운전자에게 그 상황 정보를 알리는 경고음 발생 장치 또는 시각적 표시 장치 중 적어도 하나를 더 포함하는 블랙박스 장치.
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