KR102283398B1 - Ai 기반 복합 adas 룸미러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 AI 기반 복합 ADAS 룸미러에 관한 것으로서, 룸미러의 내부에 카메라가 내장되어 블랙박스 기능을 수행함과 동시에, ADAS, DTG 모듈이 통합되고, AI 를 통한 운전패턴 분석을 수행하여 운전자의 위험패턴이 감지되면 e-call이 가능하고, ADAS, DTG 및 위험패턴 정보가 V2X 통신 규범을 기반으로 무선 통신 가능한 AI 기반 복합 ADAS 룸미러에 관한 것이다. 본 발명에 따른 AI 기반 복합 ADAS 룸미러는, 차량의 실내에 설치되는 룸미러에 있어서, 상기 룸미러는, 전면 및 후면에 각각 설치되는 카메라에 의해 차량의 전방 및 운전자의 모습을 촬영하여 저장하는 영상기록부, 상기 차량의 전방의 모습을 촬영하는 상기 카메라에 의해 촬영된 전방영상정보를 기초로 ADAS 기술을 제공하며 이벤트를 감지하는 차량경고부, 차량의 운행정보를 기록하는 차량운행기록부, 운전자의 운전패턴을 분석하여 위험패턴을 감지하는 AI 분석부 및 V2X 통신 규격을 이용하여 상기 감지된 이벤트 정보, 차량의 운행정보 또는 위험패턴이 감지된 정보를 송수신하는 V2X 통신부를 포함한다.

Description

AI 기반 복합 ADAS 룸미러{AI BASED ADAS ROOM-MIRROR}
본 발명은 AI 기반 복합 ADAS 룸미러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 룸미러의 내부에 카메라가 내장되어 블랙박스 기능을 수행함과 동시에, ADAS, DTG 모듈이 통합되고, AI 를 통한 운전패턴 분석을 수행하여 운전자의 위험패턴이 감지되면 e-call이 가능하고, ADAS, DTG 및 위험패턴 정보가 V2X 통신 규범을 기반으로 무선 통신 가능한 AI 기반 복합 ADAS 룸미러에 관한 것이다.
ADAS(Advanced Driving Assistance System)란 운전자를 운전을 보조하기 위한 첨단 운전자 보조 시스템으로서, 전방의 상황을 센싱하고, 센싱된 결과에 기초하여 상황을 판단하고, 상황 판단에 기초하여 차량의 거동을 제어하거나 운전자에게 경고하는 것으로 구성된다.
최근에는 차량용 블랙박스에 다양한 ADAS 기술이 접목되어 블랙박스의 가치를 높이고 있다. 현재 많이 사용되는 ADAS 기술은 차선이탈감지(Lane Departure Warning; LDW), 전방추돌감지(Forward Collision Warning; FCW), 전방차량출발알림(Forward Vehicle Start Alarm; FVSA), 사각지대감지(Blind Spot Detection; BSD), 보행자 감지(Pedestrian Detection), 교통신호 감지(Traffic Signal Detection) 등이 있다. ADAS 기술은 차량에 적용되어 교통사고를 예방하고, 사고발생을 줄이는데 그 목적이 있다.
한편, 국내 도로교통공단은 11종의 위험운전행동을 정의하였으며, 위험운전행동에 대한 교통사고를 예방 방법으로 디지털운행기록계(Digital TachoGragh; DTG)를 사용하였다. 예를 들면, 국내 도로교통공단에서 제시하는 방법은 디지털운행기록계를 차량에 장착하여 운전 중 위험운전행동을 감지 및 기록하고, 이를 운행기록분석시스템으로 전송하며, 시스템 상의 통계 데이터를 기반으로 운전자의 운전습관을 개선할 수 있는 다양한 방법을 운전자(또는 탑승자)에게 제공한다.
디지털운행기록계는 차량에 설치되어 차량의 운행정보를 기록한다. 디지털운행기록계는 차량의 CAN 연결을 통해 차량에 설치된 센서와 연결되어 차량의 속도, 가속도, 브레이크 신호 등을 수집하여 기록한다.
참고로, 이러한 디지털운행기록계는 "교통안전법 시행규칙" "제29조의2"에 그 기능이 명시되어 있고, 특히 "화물자동차 운수사업법"에 의해 화물 및 운수차량은 의무적으로 디지털 운행기록장치를 장착하여, 운전자의 운전형태를 개선하는 한편, 교통사고를 미연에 방지하고, 기록된 운행정보를 토대로 영업자로부터 운전자의 권익을 보호받을 수 있도록 되어 있다.
그러나 이러한 디지털운행기록장치는, 6개월 혹은 3개월에 한 번씩 운행정보를 제출할 때를 제외하고는 거의 사양하지 않고 있어, 대부분 차량의 센터페시아나 대쉬보드 일측에 방치된 상태로 놓여 있다.
또한 안전운전을 위한 종래 기술인 차량용 블랙박스, ADAS, 디지털운행기록계 및 운행기록분석 시스템은 서로 독립적으로 구성되고 설치되며 동작한다는 한계가 존재한다.
대한민국 공개특허공보 제10-2018-0085547호 (2018. 07. 27. 공개)
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 블랙박스, ADAS 및 DTG 가 통합설치된 룸미러를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 블랙박스, ADAS 및 DTG로부터 생성된 데이터의 V2X 통신이 가능한 룸미러를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 AI 기반 복합 ADAS 룸미러는, 차량의 실내에 설치되는 룸미러에 있어서, 상기 룸미러는, 전면 및 후면에 각각 설치되는 카메라에 의해 차량의 전방 및 운전자의 모습을 촬영하여 저장하는 영상기록부, 상기 차량의 전방의 모습을 촬영하는 상기 카메라에 의해 촬영된 전방영상정보를 기초로 ADAS 기술을 제공하며 이벤트를 감지하는 차량경고부, 차량의 운행정보를 기록하는 차량운행기록부, 운전자의 운전패턴을 분석하여 위험패턴을 감지하는 AI 분석부 및 V2X 통신 규격을 이용하여 상기 감지된 이벤트 정보, 차량의 운행정보 또는 위험패턴이 감지된 정보를 송수신하는 V2X 통신부를 포함한다.
상기 영상기록부는, 상기 운전자의 얼굴이 향하는 방향 또는 상기 운전자의 눈의 주시 방향을 감지하여 상기 운전자가 주시하는 방향을 감지하며, 상기 차량경고부는, 상기 운전자가 주시하지 않는 방향에 장애물이 감지되는 경우 경고신호를 출력한다.
상기 차량경고부가 감지하는 이벤트는, 상기 전방영상정보를 기반으로 차선이탈감지(Lane Departure Warning; LDW), 전방추돌감지(Forward Collision Warning; FCW), 전방차량출발알림(Forward Vehicle Start Alarm; FVSA), 사각지대감지(Blind Spot Detection; BSD), 보행자 감지(Pedestrian Detection) 및 교통신호감지(Traffic Signal Detection) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
상기 V2X 통신부는, V2X 모듈 및 V2X 안테나를 포함하며, 상기 V2X 안테나는 상기 룸미러의 일측에 한쌍으로 구비되어 페이딩의 영향을 경감시킨다.
상기 AI 분석부는, 차량경고부에 의해 감지된 이벤트, 차량운행기록부에 의해 기록된 OBD 데이터 또는 영상기록부에 의해 촬영된 운전자 촬영영상에 기초하여 운전자의 운전패턴을 분석하고, 분석 결과에 따른 운전자의 위험패턴 정보를 생성하며, 상기 운전자의 위험패턴이 생성된 경우 기 저장된 단말기로 위험패턴 정보를 전송한다.
본 발명인 AI 기반 복합 ADAS 룸미러에 따르면, 블랙박스, ADAS 및 DTG 가 통합설치되어 설치가 간편하고, 효용성이 높은 효과가 있다.
본 발명인 AI 기반 복합 ADAS 룸미러에 따르면, V2X 통신이 가능하여 블랙박스, ADAS 및 DTG에 의해 생성된 데이터의 무선 통신이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 AI 기반 복합 ADAS 룸미러의 구성을 간략히 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 룸미러의 전면을 간략히 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 룸미러의 후면을 간략히 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
그리고 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함한다” 및/또는 “포함하는” 은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 AI 기반 복합 ADAS 룸미러(100)의 구성을 간략히 보여주는 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 룸미러(100)의 전면을 간략히 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 룸미러(100)의 후면을 간략히 보여주는 도면이다.
본 발명에 따른 AI 기반 복합 ADAS 룸미러(100)는, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 차량의 실내에 설치되는 룸미러(100)에 있어서, 룸미러(100)는, 전면 및 후면에 각각 설치되는 카메라에 의해 차량의 전방 및 운전자의 모습을 촬영하여 저장하는 영상기록부(110), 차량의 전방의 모습을 촬영하는 카메라에 의해 촬영된 전방영상정보를 기초로 ADAS 기술을 제공하며 이벤트를 감지하는 차량경고부(120), 차량의 운행정보를 기록하는 차량운행기록부(130), 운전자의 운전패턴을 분석하여 위험패턴을 감지하는 AI 분석부(140) 및 V2X 통신 규격을 이용하여 감지된 이벤트 정보, 차량의 운행정보 또는 위험패턴이 감지된 정보를 V2X 장치를 구비한 다른 차량 또는 사물로 송수신하는 V2X 통신부(150)를 포함한다.
본 발명에 따른 룸미러(100)는, 룸미러(100) 하우징 및 룸미러(100) 하우징의 전면에 설치되는 거울부를 더 포함할 수 있다. 룸미러(100) 하우징은 차량 실내에 설치될 수 있으며, 이는 공지된 방식을 따를 수 있다. 거울부는 평상시에는 차량의 실내 및 운전자의 후측 시야를 보여주는 역할을 수행할 수 있도록 반사면을 가질 수 있으며, 후방카메라와 연동되어 차량의 후진시에는 차량 후방의 모습이 디스플레이 될 수도 있다.
본 발명에 따른 영상기록부(110)는 복수개의 카메라를 포함할 수 있다. 복수개의 카메라는 각각 룸미러(100) 하우징의 전면 및/또는 후면에 설치될 수 있다. 룸미러(100)는 카메라에 의해 촬영된 영상이 저장되는 데이터베이스부를 더 포함할 수 있다.
룸미러(100)의 후면에 설치되는 카메라(이하, 후면카메라)는 차량의 전방의 모습을 촬영한다. 후면카메라는 다양한 각도로 회전 및 고정될 수 있도록 설치된다. 룸미러(100)가 운전자의 신체에 맞도록 특정각도로 회전 및 고정된 것과 상관없이 전면에 설치되는 카메라는 차량의 전방을 촬영할 수 있도록 하기 위함이다.
룸미러(100)의 전면에 설치되는 카메라(이하, 전면카메라)는 차량의 실내공간을 촬영한다. 더욱 상세히는 전면카메라는 운전자를 촬영하며, 운전자의 얼굴이 향하는 방향 또는 운전자의 눈의 주시 방향을 감지하는 것이 가능하다. 전면카메라에 의해 촬영된 영상을 기초로 영상기록부(110)는 운전자의 졸음운전을 감지하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 차량경고부(120)는, 전면카메라가 감지한 운전자의 얼굴이 향하는 방향 또는 운전자의 눈이 주시하는 방향과 다른 차량의 전면 방향에 후면 카메라에 의해 장애물이 감지되는 경우 경고 신호를 출력한다. 경고 신호는, 후술하는 바와 같이, 소리 또는 진동으로 운전자에게 경고할 수 있다.
본 발명에 따른 차량경고부(120)는, 차량의 전방의 모습을 촬영하는 후면카메라에 의해 촬영된 전방영상정보를 기초로 ADAS 기술을 제공한다.
차량경고부(120)가 제공하는 ADAS 기술은 공지된 기술을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 차선이탈감지(Lane Departure Warning; LDW), 전방추돌감지(Forward Collision Warning; FCW), 전방차량출발알림(Forward Vehicle Start Alarm; FVSA), 사각지대감지(Blind Spot Detection; BSD), 보행자 감지(Pedestrian Detection) 및 교통신호감지(Traffic Signal Detection) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일실시예로, 차량경고부(120)는 후면카메라로부터 생성된 영상 정보를 기반으로 주행 중인 차량의 차선을 감지한다. 이후, 차량경고부(120)는 차량의 좌측 또는 우측 차선으로의 근접을 감지하여 차선이탈감지(LDW)의 이벤트 발생을 감지할 수 있다.
일실시예로, 차량경고부(120)는, 후면카메라로부터 생성된 영상 정보를 기반으로 앞 차량을 감지한다. 이후, 차량경고부(120)는 앞 차량과의 속도를 감안하여 충돌소요시간(Time to collision; TTC)을 추정하며, 추정된 충돌소요시간이 일정 값보다 작게 감지되는 경우, 전방추돌감지(FCW)의 이벤트 발생을 감지할 수 있다.
일실시예로, 차량경고부(120)는, 후면카메라로부터 생성된 영상 정보를 기반으로 전방 차량의 속도를 감지한다. 이후, 차량경고부(120)는 전방차량이 정지상태인 경우 전방차량의 속도가 변화할 때 잔방 차량의 출발을 감지하고, 전방 차량의 출발을 판단하면 전방차량출발알림(FVSA)의 이벤트 발생을 감지할 수 있다.
일실시예로, 차량경고부(120)는, 후면카메라 또는 후방카메라로부터 생성된 영상 정보를 기반으로 차량 사각지대 내에 뒷 차량 유무를 파악한다. 이후, 차량경고부(120)는 뒷 차량이 사각지대 범위 안에 위치하는 경우, 사각지대감지(BSD)의 이벤트 발생을 감지할 수 있다.
일실시예로, 차량경고부(120)는, 후면카메라 또는 후방카메라로부터 생성된 영상 정보를 기반으로 차량 주변 보행자를 파악한다. 이후, 차량경고부(120)는 보행자가 감지되면 보행자 감지(Pedestrian Detection)의 이벤트 발생을 감지할 수 있다.
일실시예로, 차량경고부(120)는, 후면카메라로부터 생성된 영상 정보를 기반으로 전방 신호등을 파악한다. 이후, 차량경고부(120)는 신호등의 RGB값의 변화를 인식하여 교통신호가 변화된 것을 감지하고, 교통신호의 변화를 감지하면 교통신호감지(Traffic Signal Detection)의 이벤트 발생을 감지할 수 있다.
차량경고부(120)는, 전술한 ADAS 기술을 제공하며, 실시예에 따라 빛, 소리 또는 진동으로 운전자에게 경고할 수 있다. 차량경고부(120)의 경고 수행을 위해 본 발명에 따른 룸미러(100)는 LED, 스피커 또는 햅틱 모듈을 더 포함할 수 있으며, 햅틱 모듈은 햅틱 모터를 동작시키고, 햅틱 모터는 운전자의 시트, 핸들 등에 설치될 수 있다.
차량경고부(120)는, 실시예에 따라, 차량의 브레이크 등을 작동시키기 위한 제동명령을 생성할 수 있다. 생성된 제동명령은 해당 차량의 ECU(Electronic Control Unit)로 전송될 수 있다. 또는 차량경고부(120)는 비상등을 작동시키는 비상명령을 생성하여 해당 차량의 ECU로 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 룸미러(100)는 차량운행기록부(130)를 더 포함한다. 차량운행기록부(130)는 차량의 운행정보를 기록한다. 차량운행기록부(130)는, 차량의 CAN(Controller Area Network) 연결을 통해 차량에 설치된 센서와 연결되며 차량의 속도, 가속도, 브레이크 신호등을 수집하여 기록하는 디지털운행기록계(DTG)를 포함한다. 차량운행기록부(130)는 차량의 CAN 연결을 위한 CAN 리더기를 더 포함할 수 있다. 차량운행기록부(130)는 CAN 통신을 통해 차량 내부 ECU로부터 차량 내 OBD 데이터를 수집하는 CAN 트랜스시버(CAN transceiver)를 더 포함할 수도 있다.
차량운행기록부(130)는, 차량경고부(120)에 의해 감지된 이벤트들이 발생한 경우, 그 이벤트가 발생한 시점에서의 차량정보를 추출하여 데이터베이스부에 분리 저장할 수 있다. 이벤트가 발생한 시점에서의 차량정보를 기초로 하여 후술하게 될 V2X 통신부(150)에 의해 전송되는 안전 메시지(BSM, Basic Safety Message) 등 데이터가 생성될 수 있다.
실시예에 따라서는 차량운행기록부(130)는 디지털운행기록계가 수집하여 기록하는 차량 운행 정보를 무선통신을 통해 원격지의 차량 관제센터로 전송할 수도 있다. 이를 위해 차량운행기록부(130)는 무선통신모듈을 더 포함할 수 있으며, 무선통신모듈은 V2X 통신 모듈일 수도 있고, 또는 2G/3G/4G/5G 기반의 무선통신모듈이나 모뎀을 이용하여 원격지의 차량 관제센터로 DTG 정보를 전송할 수 있게 구성될 수도 있다. 이때의 무선통신모듈은 3G/4G/5G/근거리통신프로토콜 중 어느 하나로 이루어져 본 발명에 따른 룸미러(100) 하우징 내부에 착/탈 가능하게 결합되어, 시스템 및 사용 환경에 맞춰 용이하게 교체하여 사용할 수 있게 구성하는 것이 바람직하고, 실시예에 따라서는 무선통신모듈이 USB 동글이 형태로 이루어져, 룸미러(100)에 구비된 USB 포트에 장착되어 시스템 및 사용 환경에 맞춰 용이하게 교체하여 사용할 수 있게 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 룸미러(100)는, 운전자의 운전패턴을 분석하여 위험패턴을 감지하는 AI 분석부(140)를 더 포함한다.
AI 분석부(140)는, 차량경고부(120)에 의해 감지된 이벤트, 차량운행기록부(130)에 의해 기록된 OBD 데이터 또는 영상기록부(110)에 의해 촬영된 운전자 촬영영상에 기초하여 운전자의 운전패턴을 분석하고, 분석 결과에 따른 운전자의 위험패턴 정보를 생성한다.
AI 분석부(140)는, 운전자의 위험패턴이 생성된 경우 기 저장된 단말기로 위험패턴 정보를 전송할 수 있다. 이때 기 저장된 단말기는 운전자의 가족 등 기 저장된 번호의 보호자의 휴대전화일 수 있다. 기 저장된 단말기로의 위험패턴 정보의 전송은 V2X 통신부(150)에 의해 수행될 수도 있다.
AI 분석부(140)는 이벤트 발생 시, OBD 데이터에 기초하여 이벤트의 해결 유무를 감지하며, 기 설정된 시간 내에 발생된 이벤트가 해결되지 않는 경우, 위험패턴을 판단할 수 있다.
일 실시 예로, AI 분석부(140)는 차량경고부(120)에 의한 전방추돌감지(FCW)의 이벤트 발생 시, 차량운행기록부(130)로부터 수집되는 OBD 데이터로부터 차량의 감속 또는 정지를 감지하여 전방추돌감지 이벤트의 해결 유무를 판단할 수 있다. 예를 들어, 전방추돌감지 이벤트 발생 시, 기 설정한 시간 내에 차량의 감속 또는 정지의 동작이 발생하지 않거나 영상 정보에 따른 앞 차량의 이동이 없는 경우, AI 분석부(140)는 전방추돌감지 이벤트에 대한 위험패턴을 판단할 수 있다.
일 실시 예로, AI 분석부(140)는 차량경고부(120)에 의한 사각지대감지(BSD)의 이벤트 발생 시, OBD 데이터에 따른 차량의 방향지시등 변경을 감지하여 사각지대감지 이벤트의 해결 유무를 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량의 좌측 사각지대에 뒷 차량이 존재하는 좌측 사각지대감지 이벤트가 발생하는 경우, OBD 데이터에 따른 차량의 좌측 방향지시등이 점등되면, AI 분석부(140)는 사각지대감지 이벤트에 대한 위험패턴을 판단할 수 있다.
일 실시 예로, AI 분석부(140)는 차량경고부(120)에 의한 차선이탈감지(LDW)의 이벤트 발생 시, OBD 데이터에 따른 차량의 방향지시등 변경을 감지하여 차선이탈감지 이벤트의 해결 유무를 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량이 좌측 차선에 근접하는 좌측 차선이탈감지 이벤트가 발생하는 경우, OBD 데이터에 따른 차량의 좌측 방향지시등이 점등되면, AI 분석부(140)는 안전패턴을 판단할 수 있다. 다만, 좌측 차선이탈감지 이벤트가 발생될 때, 차량의 우측 방향지시등이 점등되거나, 방향지시등이 미점등되는 경우, AI 분석부(140)는 차선이탈감지 이벤트에 대한 위험패턴을 판단한다.
이후, AI 분석부(140)는 안전 불이행을 판단한 경우, 이벤트에 따른 OBD 데이터를 기반으로 탑승자의 운전패턴정보를 획득하고, 획득된 운전패턴정보의 횟수 및 패턴을 카운팅할 수 있다.
예를 들면, AI 분석부(140)는 안전 불이행에 따른 차선이탈감지(Lane Departure Warning; LDW), 전방추돌감지(Forward Collision Warning; FCW), 전방차량출발알림(Forward Vehicle Start Alarm; FVSA), 사각지대감지(Blind Spot Detection; BSD), 보행자 감지(Pedestrian Detection) 및 교통신호감지(Traffic Signal Detection) 중 어느 하나의 이벤트 종류를 획득할 수 있다. 이후, AI 분석부(140)는 획득된 이벤트 종류에서의 탑승자의 운전패턴정보를 획득할 수 있다.
실시예에 따라서, 좌측 차선에 대한 차선이탈감지(LDW) 이벤트에 대한 위험패턴이 판단된 경우, AI 분석부(140)는 차량운행기록부(130)로부터 수집된 OBD 데이터를 기반으로 운전자가 우측 방향지시등, 좌측 방향 지시등 또는 미점등의 대처 행동을 판단할 수 있다. 이에 따라서, AI 분석부(140)는 차선이탈감지 이벤트 발생에 따른 좌측 차선, 우측 차선 및 중앙선 중 어느 차선에 대한 이탈감지 이벤트가 발생하였는지를 판단하며, 방향지시등의 점등 또는 미점등에 따른 운전자의 대처 행동을 패턴화할 수 있다.
즉, AI 분석부(140)는 차선이탈감지(Lane Departure Warning; LDW), 전방추돌감지(Forward Collision Warning; FCW), 전방차량출발알림(Forward Vehicle Start Alarm; FVSA), 사각지대감지(Blind Spot Detection; BSD), 보행자 감지(Pedestrian Detection) 및 교통신호감지(Traffic Signal Detection) 중 어느 하나의 이벤트에 따른 운전자의 대처 행동을 그룹화 및 패턴화할 수 있다.
또한, AI 분석부(140)는 AI 분석부(140)에 의해 패턴화 된 운전자의 위험패턴 정보는 공지된 머신러닝 알고리즘에 의해 학습될 수 있다. 카운팅되는 운전자의 운전패턴정보에 기반하여 위험패턴에 대한 저위험, 보통, 고위험의 등급을 적용할 수 있으며, 이벤트 종류 및 OBD 데이터에 기반한 운전자의 운전패턴정보에 차량의 위치, 발생 시각, 날씨 정보 및 도로 정보 중 적어도 어느 하나 이상의 부가적인 정보를 추가하여 패턴화할 수도 있다. 이 때, 도로 정보는 고속국도, 일반국도, 지방도/군도, 특별시도/광역시도/시도, 직선 도로, 곡선 도로, 유턴 도로 등을 포함할 수 있다. 기 저장된 위험패턴 정보와 새롭게 생성되는 위험패턴 정보가 일치하는 경우 그 위험패턴은 고위험의 등급이 적용될 수 있으며, AI 분석부(140)는, 기 저장된 번호의 단말기뿐만 아니라, 도로교통공단 또는 기 등록된 보험사 콜센터 등으로 위험패턴 정보를 전송할 수 있다. 위험패턴 정보의 전송은 V2X 통신부(150)에 의해 수행될 수도 있다.
이후, 본 발명에 따른 룸미러(100)는 차량경고부(120), 차량운행기록부(130) 및 AI 분석부(140)에 의해 수집된 이벤트의 종류, OBD 데이터 및 운전패턴정보와, 위험패턴의 판단 시점에서의 차량의 위치, 발생 시각, 날씨 정보 및 도로 정보를 데이터베이스부에 저장할 수 있다.
본 발명에 따른 룸미러(100)는 V2X(Vehicle to everything) 통신 규격을 이용하여 감지된 이벤트 정보, 차량의 운행정보 또는 위험패턴이 감지된 정보를 V2X 장치를 구비한 다른 차량 또는 다른 사물로 송수신하는 V2X 통신부(150)를 더 포함한다.
V2X 통신부(150)는 V2X 통신을 제공하는 V2X 모듈을 포함한다. V2X 모듈은 V2X 통신 규격을 이용한 무선통신을 기반으로 데이터의 송수신이 가능하다.
본 발명에 따른 V2X 모듈은 V2X 통신 규격을 이용한 무선 통신을 기반으로 데이터의 송수신이 가능하며, 공지된 것일 수 있다. 본 명세서에 기재된 V2X 통신 규격은 공지된 것일 수 있으며, 일 실시예로, IEEE 802.11p, IEEE 1609.x 표준으로 이루어진 WAVE(Wireless Access for Vehicular Environment)일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
V2X 통신이란, 차량과 차량(V2V), 차량과 보행자(V2P) 및 차량과 신호등과 같은 교통시설물(V2I) 등과 같이 차량과 도로상의 모든 것들 간의 통신을 의미한다. 일실시예로서 이하에서는 V2X 통신을 설명할 때 V2V 통신인 것을 가정하여 설명한다.
V2X 통신을 이용한 서비스의 일 실시예로서, 차량 안전 서비스가 제공될 수 있다. 차량 안전 서비스를 위해서, 도로 상 본 차량은 주변 차량을 향해 안전 메시지(BSM)를 주기적으로 브로드캐스트한다. 안전 메시지는 차량의 위치, 속도, 가속도 등 차량의 기본적인 정보를 가질 수 있다.
V2X 통신부(150)는, 차량경고부(120), 차량운행기록부(130) 및 AI 분석부(140)에 의해 수집된 이벤트의 종류, OBD 데이터 및 운전패턴정보와, 위험패턴의 판단 시점에서의 차량의 위치, 발생 시각, 날씨 정보 및 도로 정보를 기초로 안전 메시지 등을 포함하는 데이터를 생성하고, 생성한 데이터를 V2X 모듈에 의해 V2X 모듈을 구비한 주변 기지국 또는 주변 차량을 향해 전송할 수 있다.
V2X 통신부(150)는, V2X 모듈 및 V2X 안테나를 포함한다. V2X 안테나는 룸미러(100)의 일측에 한쌍이 구비되어 페이딩의 영향을 경감시킬 수 있도록 한다. 즉 V2X 안테나는 Diversity를 적용하기 위해 두 개의 안테나를 구비하도록 한다.
본 발명에 따른 룸미러(100)는, 돌발버튼을 구비할 수 있다. 돌발버튼의 입력에 의해 V2X 통신부(150)는 기 저장된 단말기 또는 안전 센터 등에 정보를 송신하는 E-CALL 기능을 수행할 수 있다. V2X 통신부(150)는 전방에서 교통사고 발생시 운전자가 돌발버튼을 누르게 되면 운전자가 버튼을 누른시각을 중심으로 기 설정된 전후 수 초간(예를 들어, 5초)의 동영상정보를 V2X RSU를 통해 교통정보센터로 전송하거나, V2V통신을 통해 주변차량에 전송하게 함으로써 교통사고예방효과 및 교통량분산효과가 있다.
본 발명에 따른 룸미러(100)는, V2X 모듈, Wifi6 모듈을 구비하며, Smart Phone과 차량의 온라인 접속이 가능하다. 본 발명에 따른 룸미러(100)는, 교통사고발생시 V2X OBU, 운전자 Smart Phone, Wifi6 등 주변 통신인프라를 통해 E-CALL 센터에 사고정보를 전송할 수 있다. 본 발명에 따른 룸미러(100)가 장착된 차량에 운전자가 탑승 후 시동 걸면 자동으로 스마트폰과 AI BOX가 접속되어 스마트폰 화면에 AI BOX 서비스 초기화면이 표출될 수 있다. AI BOX 는 주행 중 위험상황이 발생한 것으로 판단되면 ALERT신호와 안전벨트나 핸들에 설치된 HAPTIC 모터가 구동되어 운전자가 위험상황의 발생을 인지할 수 있다. 본 발명에 따른 룸미러(100)는, V2X 모듈을 구비하여 전국 C-ITS 센터에서 제공하는 서비스를 이용할 수 있다. 본 발명에 따른 룸미러(100)는, FOTA기술이 적용되어 서비스 업데이트 또는 시스템SW변경이 필요한 경우 운전자의 스마트폰을 경유하여 제조사 서비스센터로부터 자동적으로 업데이트됨으로써 운전자는 별도의 업데이트 행위가 필요하지 않는 특징이 있다. 본 발명에 따른 룸미러(100)는, 터널 내에서도 RTCM정보가 안정적으로 수신되는 RTK와 DR(Dead Reckoning) 모듈을 구비하며, ADAS Camera 영상분석을 통해 분석된 앞차와의 거리정보를 융합하여 교통사고예방 기술을 적용할 수 있다. 본 발명에 따른 룸미러(100)는 룸미러(100)형태로 평상시엔 거울로 사용되나 이벤트 발생시에는 HMI(Human Machine Interface)역할을 하게 함으로써 별도의 HMI설치를 하지 않아도 되는 특징이 있다. 본 발명에 따른 룸미러(100)는 차량 내 온습도, 미세먼지농도를 센싱하는 센싱부를 더 포함하며, 센싱부에 의해 센싱되는 차량 내 온습도 및 미세먼지농도는 V2X 통신부(150), WIIFI6 모듈, SmartPhone을 통해 센터로 전송함으로써 차내의 상태를 필요시 외부에서 제어하는 것이 가능하다. V2X 통신부(150)는, 실외 온도, 습도, 미세먼지농도 정보를 CAN 또는 차량에 별도로 장착된 센서로부터 수집하여 이를 센터로 실시간 전송하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 룸미러(100)는, GPS를 이용한 측위정보와 V2V통신에 의한 상대거리를 융합하여 GPS정보를 보정하는 기술을 포함한다. 사고예방분석에 필요한 정보는 GPS정보보다 상대 이격거리 정보가 더 중요하다.
본 발명에 따른 룸미러(100)는, 영상기록부(110) 및 차량경고부(120)에 졸음운전단말기술을 적용함으로써 운전자가 졸음운전을 감지하게 되면 ALERT, HAPTIC 모듈 구동 또는 지정된 사람과 자동 통화연결시키는 등 교통사고예방 서비스 제공이 가능하다. 본 발명에 따른 룸미러(100)는, 영상기록부(110) 및 차량경고부(120)에 운전자 안면인식기술을 적용하여 승인되지 않은 사람이 운전하게 되면 이를 감지하여 시동이 걸리지 않도록 차량을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 룸미러(100)는, 모든 차량의 V2X 통신에 필요한 CAN정보를 빅데이터서버에 보관하고있다가 등록된 고객차량이 CAN정보를 요청할때에만 차종에 맞는 CAN 분석모듈을 제공하는 것이 가능하다. CAN 분석모듈을 수신한 본 발명에 따른 룸미러(100)는 CAN 리더기에서 보내오는 신호를 분석하여 BSM, PVD에 필요한 정보를 추출하여 사용할 수 있는 특징이 있다.
본 발명에 따른 차량운행기록부(130)는, CAN정보를 OBD2 PORT가 아닌 내부 CAN라인에서 추출하여 분석하는 것이 가능하기 때문에 CAN자체를 암호화하지 않은 차량에 대해서 정보 추출이 가능한 특징이 있다.
본 발명에 따른 V2X 통신부(150)는, CAN 연결을 통한 차량 내 정보를 무선 통신을 통해 전송하는 것이 가능하다. V2X 통신부(150)는, DTG정보를 V2X OBU를 통해 V2X RSU를 경유하여 TS(교통안전공단)에 전송하거나, 휴게소에 구축된 공공 WIFI를 사용하거나, 운전자의 스마트폰을 통해 자동으로 TS 또는 보험사에 전송할 수 있다. V2X 통신부(150)는, 실시간 RTK , DR기술, 안정적인 RTCM 정보 제공 및 V2V 사고예방 알고리듬을 통해 교통사고예방 서비스 제공이 가능하다. V2X 통신부(150)는, V2X Hopping 기능이 있어 V2X RSU(Road-Side Unit)가 없는 구간에서도 V2V통신을 통해 V2X RSU에서 방송되는 정보를 공유할 수 있거나, V2X RSU를 통해 센터에 PVD정보를 전송하는 것이 가능하다. V2X 통신부(150)는, Voice over V2X 방식으로 음성전화 가능하며, 따라서 운전 중 위험상황 발생시 V2X 통신을 통한 음성전화가 가능하다. V2X 통신부(150)는, V2V Hopping 기술을 이용하여 V2X RSU에서 방송되는 RTCM정보를 V2X OBU가 수신하여 이를 V2V로 재전송(Hopping) 함으로써 V2X RSU 통신가능범위를 벗어나 있는 V2X OBU들도 고정밀측위를 안정적으로 할 수 있다.
한편, V2X 통신은 무선 환경에서 차량 안전 서비스를 제공하여, 운전 중 발생할 수 있는 위험을 사전에 감지하여 운전자에게 알려줌으로써 교통사고와 교통 체증을 줄일 수 있는 서비스이다.
V2X 통신은, 전술한 바와 같이, 일반적으로 WAVE(Wireless Access in Vehicular Access) 기술을 이용한다. WAVE 기술은 1km의 통신 거리를 지원하며 최소 1Mbps부터 최대 54Mbps의 통신 속도를 지원하는 근거리 무선 통신 표준 기술이다. WAVE 기술은 고속으로 이동 중인 차량 간의 통신을 위한 기술로, 매우 짧은 무선 접속시간에 개별적 방송 메시지의 전송을 요구한다. 또한, 다중 채널(7개 채널)과 가변적인 송신 전력을 지원하며, 통신 영역의 다중 중첩성과 빠른 초기화를 통한 직접적인 차량 간 통신이 가능하다.
차량 안전 서비스는 차량 간 근거리 무선 통신 표준인 WAVE 표준을 기반으로, 차량 간 통신(Vehicle- to-Vehicle, V2V)을 통해 안전 메시지(Basic Safety Message, BSM)를 주변 차량들에게 주기적으로 브로드캐스트 함으로써 이루어진다. 하지만, 차량 간 통신이 브로드캐스트 방식으로 이루어지는 특성으로 인해 도심의 교차로 또는 고속도로와 같은 차량 밀집 지역에서는 네트워크에 과도한 트래픽이 발생하고 이는 안전 메시지의 전송 실패확률과 지연을 급격하게 증가시킨다.
따라서 본 발명에서는, 차량 안전 서비스를 수행하는 과정에서 발생하는 통신 혼잡 문제를 해결하기 위해 Channel Busy Ratio와 차량 수 간의 관계를 수식적으로 근사하고 이를 이용하여 전체 네트워크 혼잡도를 추정한다. 그리고 이를 기준으로 V2X 모듈의 데이터 송신전력을 제어하는 송신전력제어 알고리즘을 제안한다.
본 발명에 따른 V2X 통신부(150)는, 네트워크 또는 채널의 혼잡도를 측정하기 위하여 채널 로드를 관찰하여 혼잡도를 측정한다. 본 발명에서는 채널 로드를 관찰하기 위하여 Channel Busy Ratio(CBR)라는 개념을 도입한다. 채널 로드는 가까운 거리에서 통신을 수행하는 노드, 즉 주변 차량이 많을수록 늘어나는 경향을 가진다. 채널 로드는 가까운 거리에서 통신을 수행하는 노드, 즉 주변 차량이 많을수록 늘어나는 경항을 가지므로 CBR과 주변 차량 수 간의 관계를 분석하는 것은 의미가 있다고 할 수 있다. 본 발명에서는 CBR과 주변 차량 수의 관계를 수식적으로 근사하고 이를 이용하여 전체 네트워크 혼잡도를 추정한다. 본 발명에서는 무선 애드 혹 통신환경에서 Hidden Node Problem, Exposed Node Problem과 같은 문제들이 2홉 거리 내에 있는 노드 간에 발생하므로 전체 네트워크 혼잡도를 2홉 네트워크 혼잡도로 정의한다.
CBR은 안전 메시지 전송 주기 내에 채널이 활용되는 정도를 비율로 나타낸 것이다. CBR은, 수식 1과 같이, 패킷의 송수신 시간(tT, tR)을 안전 메시지 전송주기(T)로 나눈 값으로 정의할 수 있다. 본 발명에서는, CBR이 채널이 얼마나 혼잡한지 알려주는 지표로 사용한다.
Figure 112020115811755-pat00001
(수식 1)
주변 차량(Remote Vehicle, RV) 수는 자 차량(Host Vehicle, HV)의 1홉 통신 거리 안에 있는 차량의 수로 HV와 통신이 가능한 거리에 있는 차량의 수를 뜻한다. 본 발명에서는 CBR과 주변 차량 수 간의 관계를 정리하기 위해 S. Bai 논문의 가상시간 프레임(Virtual Time Frame, VTF) 개념을 변형 적용하여 가상시간 슬롯을 도입한다. 가상시간 슬롯의 크기(Ss)는 하나의 안전 메시지를 송신하거나 수신하는데 걸리는 시간이고, 가상시간 슬롯의 수(Sn)는 안전 메시지 전송주기(T) 동안 최대로 안전 메시지를 송수신할 수 있는 횟수이다. 따라서 가상시간 슬롯의 크기는 안전 메시지의 크기(M)를 통신 속력(C)으로 나눈 것이고, 가상시간 슬롯의 수는 안전 메시지 전송주기를 가상시간 슬롯의 크기로 나눈 것이다. 이를 수식으로 나타내면 (수식2, 3)과 같다.
Figure 112020115811755-pat00002
(수식 2)
Figure 112020115811755-pat00003
(수식 3)
예를 들어, 안전 메시지의 크기를 400바이트로 가정하고, 안전 메시지 브로드캐스트 주기를 100ms로 고정하였을 경우 3Mbps 통신속력을 기준으로 하나의 가상시간 슬롯의 크기는 약 1.08ms이고 가상시간 슬롯의 수는 약 93개이다.
CBR은 안전메시지 전송 주기 내에 채널이 활용되는 비율이므로 가상시간 슬롯 크기와 가상시간 슬롯의 수, 그리고 하나의 가상시간 슬롯이 사용될 확률(p)의 곱을 안전메시지 전송주기(T)로 나눈 것으로 (수식4)와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112020115811755-pat00004
(수식 4)
여기서 하나의 가상시간 슬롯이 사용되지 않을 확률은 1홉 거리 내의 RV 수를 N이라고 한다면 (수식5)와 같이 표현된다. 따라서 CBR은 (수식6)으로 근사할 수 있다.
Figure 112020115811755-pat00005
(수식 5)
Figure 112020115811755-pat00006
(수식 6)
참고도 1은 본 발명에 따른 V2X 모듈의 데이터 송신 전력당 통신 거리를 나타내는 표이고, 참고도 2는 본 발명에 따른 V2X 모듈의 데이터 송신 전력 제어 알고리즘의 Pseudo code이다.
Figure 112020115811755-pat00007
(참고도 1)
Figure 112020115811755-pat00008
(참고도 2)
본 발명에서는 V2X 통신부(150)가 구비한 V2X 모듈의 데이터 송신 전력을 혼잡도를 기준으로 조정하는 알고리즘을 제안한다. V2X 통신부(150)는 네트워크 또는 채널의 혼잡도(CBR2hop)를 계산하고, 이를 기준으로 송신전력(TX Power)을 증감하여 채널 로드를 일정하게 유지하는 혼잡유지부(160)를 더 포함한다. 참고도 1과 같이 송신 전력당 통신 거리를 알고 있다고 가정한다. 참고도 2는 제안하는 알고리즘의 Pseudo code이다.
혼잡유지부(160)는, 전체 네트워크 혼잡도(CBR2hop)를 추정하기 위해 HV는 1홉 거리의 CBR(CBR1hop)과 주변 모든 RV로부터 수신한 TX Power 정보를 이용한다. 이를 수식으로 작성하면 (수식7)과 같다. 여기서 CBR1hop은 HV에서 실측한 값이고 Rd는 주변 RV들로부터 수신한 TX Power 정보를 이용해 계산한 RV 주변의 차량 밀도이다. OA는 RV와 HV의 통신반경이 겹치는 지역의 넓이이다.
Figure 112020115811755-pat00009
(수식 7)
Figure 112020115811755-pat00010
(수식 8)
Figure 112020115811755-pat00011
(수식 9)
Rd는 주변 차량 밀도로 RV의 주변 차량 수를 2홉 통신범위(TX_Area2hop)로 나눈 것이고 여기서 주변 차량수는 (수식6)의 역함수인 (수식9)를 통해 계산할 수 있다. 이는 CBR2hop이 제안하는 알고리즘에 의해 항상 0.5로 유지된다고 가정하기에 가능하다. (수식7)과 같이 HV에서 모든 RV의 Rd를 계산할 때, RV 간에 겹치는 통신범위를 고려하면 CBR2hop을 계산하는 알고리즘의 복잡도는 O(2n)가 된다. 그러므로 본 발명에서는 HV의 동, 서, 남, 북, 북동, 북서, 남동, 남서에서 가장 먼 8개 RV를 샘플링 하여 CBR2hop을 추정하였다.
참고도 3은 본 발명에서 제안하는 알고리즘을 검증하기 위한 시뮬레이션의 환경을 보여주는 표이다.
Figure 112020115811755-pat00012
(참고도 3)
본 발명에서 제안하는 알고리즘을 검증하기 위한 시뮬레이션은 참고도 3과 같은 2차선 3km 고속도로 환경에서 30초 동안 수행되었다. 노드는 움직이지 않는 정적인 환경에서 수행하였다. 또한, 본 발명에 따른 데이터 송신 전력 제어 알고리즘을 적용하지 않은 경우(TPC Off)와 적용한 경우(TPC On)를 나누어 시뮬레이션하였다. 송신 전력 제어 알고리즘이 적용되지 않은 시나리오에서 차량의 송신전력은 15.0dBm 그대로 유지되며 알고리즘이 적용된 경우의 초기 송신전력은 15.0dBm이다.
제안한 2홉 혼잡도 추정 기반 안전 메시지 송신전력 제어 알고리즘의 성능 평가를 하기 위해서 두 가지를 평가한다. 2홉의 혼잡도가 제대로 추정되었는지 그리고 송신 전력을 조절하는 것으로 인해 안전 메시지 전송에 있어 혼잡이 완화되었는지의 여부이다. 이를 위해서 Ideal CBR2hop, Estimated CBR2hop, CBR1hop 및 PER의 성능 지표를 사용한다.
Ideal CBR2hop은 모든 노드가 시뮬레이션에서 측정한 CBR을 직접 공유하여 2홉 CBR을 계산한 것이고, Estimated CBR2hop은 본 발명에서 제안한 알고리즘을 통해 공유된 TX Power를 이용해 2홉 CBR을 추정한 것이고, CBR1hop은 단위시간 동안 채널이 사용되는 정도로 높을수록 채널의 활용률이 높은 것을 나타낸 것이고, PER은 단위시간동안 수신한 패킷 중 에러가 발생한 패킷의 비율로 낮을수록 통신 신뢰성이 높은 것을 나타낸 것이다.
참고도 4는 본 발명에 따른 데이터 송신 전력 제어 알고리즘의 성능 평가를 위한 파라미터 값을 보여주는 표이고, 참고도 5는 시뮬레이션의 모든 차량이 계산한 수치를 평균 내어 비교한 그래프이고, 참고도 6은 시간에 따라 Free 시나리오에서 Ideal CBR2hop과 Estimated CBR2hop을 비교한 그래프이다.
Figure 112020115811755-pat00013
(참고도 4)
Figure 112020115811755-pat00014
(참고도 5)
Figure 112020115811755-pat00015
(참고도 6)
본 발명에서는 제안하는 상황인지 기반 송신 전력 제어 알고리즘의 성능을 시뮬레이션을 통해 검증한다. 시뮬레이션 진행은 네트워크 시뮬레이터인 Qualnet을 이용하여 수행하였고, 그 파라미터 값은 참고도 4에 도시된 바와 같다.
전체 네트워크 혼잡도 추정이 제대로 되었는지 검증하기 위해 Ideal CBR2hop과 Estimated CBR2hop을 비교하였다. 참고도 5는 시뮬레이션의 모든 차량이 계산한 수치를 평균 내어 비교한 것으로 Heavy 시나리오를 제외한 Medium 또는 Free 시나리오에서는 유사하게 추정됨을 알 수 있다. Heavy 시나리오에서 유사하게 추정되지 않는 이유는 제안하는 알고리즘이 각 차량에서 분산적으로 CBR2hop을 0.5로 유지한다고 가정하기 때문이다. 하지만, Heavy 시나리오에서는 본 가정을 만족시킬 수 없으므로 Estimated CBR2hop 또한 오차가 많이 발생할 수밖에 없다. 참고도 6은 시간에 따라 Free 시나리오에서 Ideal CBR2hop과 Estimated CBR2hop을 비교한 것으로 거의 완벽하게 추정됨을 알 수 있다.
참고도 7은 본 발명에 따른 알고리즘이 적용된 경우와 적용되지 않은 경우의 Packet Error Rate(PER)을 비교한 그래프이고, 참고도 8은 본 발명에 따른 알고리즘이 적용된 경우와 적용되지 않은 경우의 1홉 Channel Busy Ratio(CBR1hop) V2X 모듈들이 분포되어있는 밀도에 따라 비교한 그래프이다.
Figure 112020115811755-pat00016
(참고도 7)
Figure 112020115811755-pat00017
(참고도 8)
제안하는 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 알고리즘이 적용된 경우와 적용되지 않은 경우를 시뮬레이션하여 Packet Error Rate(PER)과 1홉 Channel Busy Ratio(CBR1hop) 차량들이 분포되어있는 밀도에 따라 비교하였다. 참고도 7과 참고도 8은 그 결과이다. 참고도 7에 따르면 제안하는 알고리즘이 적용된 경우(TPC ON) Packet Error Rate는 모든 시나리오에서 0.1이하의 에러율을 보여주었고 제안하는 알고리즘이 적용되지 않은 경우(TPC OFF)는 Heavy 시나리오에서 Packet Error Rate이 0.1을 초과함을 보여준다. 이는 제안하는 알고리즘이 혼잡상황에서 효과적으로 Packet Error Rate을 줄이고 V2V 통신의 신뢰성을 높였음을 보여준다.
참고도 8을 참조하면, Heavy, Medium 시나리오에서 제안하는 알고리즘이 적용된 경우에 그렇지 않은 경우보다 CBR1hop이 낮고 Free 시나리오에서는 더 높은 것을 알 수 있다. 이를 통해 제안하는 알고리즘이 혼잡이 큰 시나리오(Heavy, Medium)에서는 송신전력을 줄임으로써 채널 활용도를 떨어뜨리지만, PER을 줄여 통신 신뢰도를 높인다는 것과 혼잡이 작은 시나리오(Free)에서는 송신 전력을 높임으로써 채널 활용도를 높여 통신효율을 증가 시킨다는 것을 보여준다.
결론적으로 CBR(Channel Busy Ratio)을 이용하여 전체 네트워크 혼잡도를 추정하는 것이 가능하고, 이를 기준으로 송신전력을 제어하는 송신전력제어 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 WSMP 메시지의 헤더에 있는 TX　Power 필드를 이용하여 전체 네트워크 혼잡도를 추정하고 이를 기반으로 전체 네트워크 혼잡도를 일정하게 유지할 수 있도록 송신전력을 제어한다. Qualnet을 통하여 시뮬레이션한 결과 전체 네트워크 혼잡도의 추정이 정확하게 수행되었고, 송신전력제어 알고리즘은 패킷 에러율을 낮춰 차량 간 통신의 신뢰성을 높임을 보여주었다.
본 명세서에서 영상기록부(110), 차량경고부(120), 차량운행기록부(130), AI 분석부(140), V2X 통신부(150) 및 혼잡유지부(160)는 메모리에 저장된 연속된 수행과정들을 실행하는 프로세서들일 수 있다. 또는, 프로세서에 의해 구동되고 제어되는 소프트웨어 모듈들로서 동작할 수 있다. 나아가, 프로세서는 하드웨어 장치일 수 있다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1개의 유닛이 2개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.
100 : 룸미러
110 : 영상기록부
120 : 차량경고부
130 : 차량운행기록부
140 : AI 분석부
150 : V2X 통신부
160 : 혼잡유지부

Claims (5)

  1. 차량의 실내에 설치되는 룸미러에 있어서, 상기 룸미러는,
    전면 및 후면에 각각 설치되는 카메라에 의해 차량의 전방 및 운전자의 모습을 촬영하여 저장하는 영상기록부;
    상기 차량의 전방의 모습을 촬영하는 상기 카메라에 의해 촬영된 전방영상정보를 기초로 ADAS 기술을 제공하며 이벤트를 감지하는 차량경고부;
    차량의 운행정보를 기록하는 차량운행기록부;
    운전자의 운전패턴을 분석하여 위험패턴을 감지하는 AI 분석부; 및
    V2X 통신 규격을 이용하여 상기 감지된 이벤트 정보, 차량의 운행정보 또는 위험패턴이 감지된 정보를 송수신하는 V2X 통신부;
    를 포함하되,
    상기 영상기록부는,
    상기 운전자의 얼굴이 향하는 방향 또는 상기 운전자의 눈의 주시 방향을 감지하여 상기 운전자가 주시하는 방향을 감지하며,
    상기 차량경고부는,
    상기 운전자가 주시하지 않는 방향에 장애물이 감지되는 경우 경고신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, AI 기반 복합 ADAS 룸미러.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량경고부가 감지하는 이벤트는,
    상기 전방영상정보를 기반으로 차선이탈감지(Lane Departure Warning; LDW), 전방추돌감지(Forward Collision Warning; FCW), 전방차량출발알림(Forward Vehicle Start Alarm; FVSA), 사각지대감지(Blind Spot Detection; BSD), 보행자 감지(Pedestrian Detection) 및 교통신호감지(Traffic Signal Detection) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, AI 기반 복합 ADAS 룸미러.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 V2X 통신부는,
    V2X 모듈 및 V2X 안테나를 포함하며, 상기 V2X 안테나는 상기 룸미러의 일측에 한쌍으로 구비되어 페이딩의 영향을 경감시키는 것을 특징으로 하는, AI 기반 복합 ADAS 룸미러.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 AI 분석부는,
    차량경고부에 의해 감지된 이벤트, 차량운행기록부에 의해 기록된 OBD 데이터 또는 영상기록부에 의해 촬영된 운전자 촬영영상에 기초하여 운전자의 운전패턴을 분석하고, 분석 결과에 따른 운전자의 위험패턴 정보를 생성하며, 상기 운전자의 위험패턴이 생성된 경우 기 저장된 단말기로 위험패턴 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는, AI 기반 복합 ADAS 룸미러.
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