KR20140121544A - 교차로 충돌 정보 제공 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
교차로 충돌 정보 제공 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 교차로 충돌 정보 제공 장치는 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서 중 어느 하나 이상으로부터 차량 헤딩 정보, 차량 회전 빈도수, 차량 궤적 및 차량 속도 정보를 포함하는 교차로 주변 정보를 획득하는 주변 정보 획득부; 상기 교차로 주변 정보를 이용하여 산출된 차량 충돌 위험도를 포함하는 교차로 충돌 정보를 산출하는 충돌 정보 산출부; 및 사용자에게 산출된 상기 교차로 충돌 정보를 제공하는 충돌 정보 제공부를 포함한다.
Description
본 발명은 교차로 충돌 정보 제공 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서를 이용하여 교차로 주변 정보를 획득하고, 이를 이용하여 교차로 충돌 정보를 산출하여 사용자에게 제공할 수 있는 교차로 충돌 정보 제공 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 네비게이션 및 텔레매틱스를 포함하는 지능형 교통 시스템(Intelligent Transport System, ITS)이 대중화 되어가면서, 운영자 및 운전자 모두가 이용할 수 있는 도로 모니터링 서비스에 대한 관심이 급증하고 있다.
한국공개특허 제2010-0016737호는 자율 주행 차량의 교차로 충돌 회피 장치 및 그 충돌 회피 방법에 관한 것으로, 교차로를 통과예정 중인 상대 차량의 정보를 이용하여 사용자에게 경고하는 기술을 소개하였다.
또한, 한국공개특허 제2011-0094986호는 차량에서의 벽 투과 레이더를 이용한 충돌 방지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 건물에 가려서 보이지 않는 다른 차량과의 충돌을 방지하기 위해 레이더를 이용하여 다른 차량의 위치 및 충돌 가능성을 산출하여 사용자에게 제공하는 기술을 소개하였다.
그러나, 이와 같은 종래의 충돌 방지를 위한 충돌 정보 제공 기술들은 교차로를 통과예정 중인 상대 차량의 정보 및 건물에 가려진 다른 차량의 정보만을 이용하여 충돌 정보를 산출하고 있을 뿐, 차량 헤딩 정보 및 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량이 교차로 내에서 회전하기 전에 미리 차량 회전 방향을 확률적으로 계산하고, 이를 이용하여 교차로 충돌 정보를 산출하여 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 교차로를 통과하기 전에 위험 정도를 보다 일찍 인지할 수 있는 기술을 개시하고 있지 못하다.
따라서, 교차로를 보다 안전하게 통과시키기 위해, 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서를 이용하여 교차로 주변 정보를 획득하고, 차량 헤딩 정보 및 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량이 교차로 내에서 회전하기 전에 미리 차량 회전 방향을 확률적으로 계산하고, 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정하고, 충돌 예상 지점 각각에 대하여 고위험 지점인지 여부를 판단하고, 충돌 확률 함수를 이용하여 차량 충돌 확률을 산출함으로써, 사용자가 교차로를 통과하기 전에 위험 정도를 보다 일찍 인지할 수 있고, 교차로를 통과하면서 주의할 지점을 명확히 인지할 수 있고, 교차로를 통과하면서 위험 정도를 보다 정확하게 인지할 수 있는 새로운 교차로 충돌 정보 제공 기술의 필요성이 절실하게 대두된다.
본 발명의 목적은, 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서를 이용하여 교차로 주변 정보를 획득하고, 이를 이용하여 교차로 충돌 정보를 산출하여 사용자에게 제공함으로써, 교차로를 보다 안전하게 통과시키기 위한 교차로 충돌 정보 제공이 가능하다.
또한 본 발명의 목적은, 차량 헤딩 정보 및 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량이 교차로 내에서 회전하기 전에 미리 차량 회전 방향을 확률적으로 계산하고, 이를 이용하여 교차로 충돌 정보를 산출하여 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 교차로를 통과하기 전에 위험 정도를 보다 일찍 인지할 수 있는 교차로 충돌 정보 제공이 가능하다.
또한 본 발명의 목적은, 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정하고, 충돌 예상 지점 각각에 대하여 고위험 지점인지 여부를 판단하여 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 교차로를 통과하면서 주의할 지점을 명확히 인지할 수 있는 교차로 충돌 정보 제공이 가능하다.
또한 본 발명의 목적은, 충돌 확률 함수를 이용하여 차량 충돌 확률을 산출함으로써, 사용자가 교차로를 통과하면서 위험 정도를 보다 정확하게 인지할 수 있는 교차로 충돌 정보 제공이 가능하다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교차로 충돌 정보 제공 장치는 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서 중 어느 하나 이상으로부터 차량 헤딩 정보, 차량 회전 빈도수, 차량 궤적 및 차량 속도 정보를 포함하는 교차로 주변 정보를 획득하는 주변 정보 획득부; 상기 교차로 주변 정보를 이용하여 산출된 차량 충돌 위험도를 포함하는 교차로 충돌 정보를 산출하는 충돌 정보 산출부; 및 사용자에게 산출된 상기 교차로 충돌 정보를 제공하는 충돌 정보 제공부를 포함한다.
이 때, 상기 충돌 정보 산출부는 상기 차량 헤딩 정보 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량 회전 확률을 산출하는 회전 확률 산출부; 상기 차량 궤적 및 상기 차량 속도 정보를 이용하여 차량 충돌 확률을 산출하는 충돌 확률 산출부; 및 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률을 이용하여 상기 차량 충돌 위험도를 산출하는 충돌 위험도 산출부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 충돌 확률 산출부는 상기 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정하고, 상기 차량 속도 정보를 이용하여 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간을 산출하고, 상기 도달 시간 및 충돌 확률 함수를 이용하여 상기 차량 충돌 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 상기 충돌 확률 함수는 제1 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간 및 제2 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간의 차이의 절대 값인 도달 차이 시간이 함수 변수이고, 상기 도달 차이 시간에 상응하는 상기 차량 충돌 확률을 함수 결과값으로 하는 함수일 수 있다.
이 때, 상기 충돌 위험도 산출부는 상기 충돌 예상 지점들 각각의 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률의 곱을 모두 더한 값을 상기 차량 충돌 위험도로 산출할 수 있다.
이 때, 상기 차량 헤딩 정보는 상기 차량의 모서리 좌표들 중 상기 차량의 헤딩 방향의 두 좌표 값인 오른쪽 헤딩 좌표 및 왼쪽 헤딩 좌표를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 회전 확률 산출부는 상기 오른쪽 헤딩 좌표 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율을 이용하여 차량 회전 방향을 산출하고, 상기 차량 회전 방향 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 상기 차량 궤적은 상기 교차로의 교차로 진입로 수, 각 진입로 별 차로 수 및 차로 폭 중 어느 하나 이상을 고려하여 설정된 궤적일 수 있다.
이 때, 상기 충돌 정보 제공부는 상기 사용자가 탑승한 차량에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
이 때, 상기 충돌 정보 제공부는 상기 교차로에 진입하는 상기 차량들 각각에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보들을 이용하여, 상기 교차로 내 고위험 지점 정보 및 고위험 시간대 정보를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 교차로 충돌 정보 제공 방법은 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서 중 어느 하나 이상으로부터 차량 헤딩 정보, 차량 회전 빈도수, 차량 궤적 및 차량 속도 정보를 포함하는 교차로 주변 정보를 획득하는 단계; 상기 교차로 주변 정보를 이용하여 산출된 차량 충돌 위험도를 포함하는 교차로 충돌 정보를 산출하는 단계; 및 사용자에게 산출된 상기 교차로 충돌 정보를 제공하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 교차로 충돌 정보를 산출하는 단계는 상기 차량 헤딩 정보 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량 회전 확률을 산출하는 단계; 상기 차량 궤적 및 상기 차량 속도 정보를 이용하여 차량 충돌 확률을 산출하는 단계; 및 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률을 이용하여 상기 차량 충돌 위험도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 차량 충돌 확률을 산출하는 단계는 상기 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정하고, 상기 차량 속도 정보를 이용하여 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간을 산출하고, 상기 도달 시간 및 충돌 확률 함수를 이용하여 상기 차량 충돌 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 상기 충돌 확률 함수는 제1 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간 및 제2 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간의 차이의 절대 값인 도달 차이 시간이 함수 변수이고, 상기 도달 차이 시간에 상응하는 상기 차량 충돌 확률을 함수 결과값으로 하는 함수일 수 있다.
이 때, 상기 차량 충돌 위험도를 산출하는 단계는 상기 충돌 예상 지점들 각각의 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률의 곱을 모두 더한 값을 상기 차량 충돌 위험도로 산출할 수 있다.
이 때, 상기 차량 헤딩 정보는 상기 차량의 모서리 좌표들 중 상기 차량의 헤딩 방향의 두 좌표 값인 오른쪽 헤딩 좌표 및 왼쪽 헤딩 좌표를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 차량 회전 확률을 산출하는 단계는 상기 오른쪽 헤딩 좌표 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율을 이용하여 차량 회전 방향을 산출하고, 상기 차량 회전 방향 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 상기 차량 궤적은 상기 교차로의 교차로 진입로 수, 각 진입로 별 차로 수 및 차로 폭 중 어느 하나 이상을 고려하여 설정된 궤적일 수 있다.
이 때, 상기 교차로 충돌 정보를 제공하는 단계는 상기 사용자가 탑승한 차량에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
이 때, 상기 교차로 충돌 정보를 제공하는 단계는 상기 교차로에 진입하는 상기 차량들 각각에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보들을 이용하여, 상기 교차로 내 고위험 지점 정보 및 고위험 시간대 정보를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서를 이용하여 교차로 주변 정보를 획득하고, 이를 이용하여 교차로 충돌 정보를 산출하여 사용자에게 제공함으로써, 교차로를 보다 안전하게 통과시키기 위한 교차로 충돌 정보 제공이 가능하다.
또한 본 발명은, 차량 헤딩 정보 및 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량이 교차로 내에서 회전하기 전에 미리 차량 회전 방향을 확률적으로 계산하고, 이를 이용하여 교차로 충돌 정보를 산출하여 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 교차로를 통과하기 전에 위험 정도를 보다 일찍 인지할 수 있는 교차로 충돌 정보 제공이 가능하다.
또한 본 발명은, 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정하고, 충돌 예상 지점 각각에 대하여 고위험 지점인지 여부를 판단하여 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 교차로를 통과하면서 주의할 지점을 명확히 인지할 수 있는 교차로 충돌 정보 제공이 가능하다.
또한 본 발명은, 충돌 확률 함수를 이용하여 차량 충돌 확률을 산출함으로써, 사용자가 교차로를 통과하면서 위험 정도를 보다 정확하게 인지할 수 있는 교차로 충돌 정보 제공이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교차로 충돌 정보 제공 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 충돌 정보 산출부(120)의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교차로 충돌 정보 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 충돌 확률 산출부(220)에 따른 충돌 예상 지점 선정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 충돌 확률 함수의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 충돌 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 차량 헤딩 정보의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 충돌 정보 산출부(120)의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교차로 충돌 정보 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 충돌 확률 산출부(220)에 따른 충돌 예상 지점 선정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 충돌 확률 함수의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 충돌 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 차량 헤딩 정보의 일 예를 나타낸 도면이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 교차로 충돌 정보 제공 장치를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 교차로 충돌 정보 제공 장치는 주변 정보 획득부(110), 충돌 정보 산출부(120) 및 충돌 정보 제공부(130)를 포함한다.
주변 정보 획득부(110)는 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서 중 어느 하나 이상으로부터 차량 헤딩 정보, 차량 회전 빈도수, 차량 궤적 및 차량 속도 정보를 포함하는 교차로 주변 정보를 획득한다.
이 때, 상기 차량 헤딩 정보는 상기 차량의 모서리 좌표들 중 상기 차량의 헤딩 방향의 두 좌표 값인 오른쪽 헤딩 좌표 및 왼쪽 헤딩 좌표를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 모서리 좌표는 지구좌표계 중심의 절대 좌표 및 교차로 지역의 지역 좌표 중 어느 하나일 수 있다.
이 때, 상기 차량 회전 빈도수는 기설정된 단위 시간 당 차선 각각에서의 상기 차량들의 직진 횟수, 우회전 횟수 및 좌회전 횟수를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 차량 궤적은 상기 교차로의 교차로 진입로 수, 각 진입로 별 차로 수 및 차로 폭 중 어느 하나 이상을 고려하여 설정된 궤적일 수 있다.
예를 들어, 상기 교차로 진입로 수가 3인 경우 3지 교차로, 4인 경우 4지 교차로, 5인 경우 5지 교차로 등이 될 수 있다.
예를 들어, 상기 각 진입로 별 차로 수가 2인 경우 2차선 도로, 3인 경우 3차선 도로, 4인 경우 4차선 도로 등이 될 수 있다.
예를 들어, 상기 차로 폭은 3m 내지 3.5m일 수 있다.
충돌 정보 산출부(120)는 상기 교차로 주변 정보를 이용하여 산출된 차량 충돌 위험도를 포함하는 교차로 충돌 정보를 산출한다.
이 때, 충돌 정보 산출부(120)는 상기 차량 헤딩 정보 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량 회전 확률을 산출하는 회전 확률 산출부(210); 상기 차량 궤적 및 상기 차량 속도 정보를 이용하여 차량 충돌 확률을 산출하는 충돌 확률 산출부(220); 및 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률을 이용하여 상기 차량 충돌 위험도를 산출하는 충돌 위험도 산출부(230)를 포함할 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 상기 오른쪽 헤딩 좌표 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율을 이용하여 차량 회전 방향을 산출하고, 상기 차량 회전 방향 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율의 차이 값인 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 미만인 경우, 상기 차량 회전 방향이 직진인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 상기 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 이상이고, 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 차량 회전 방향이 우회전인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 상기 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 이상이고, 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 차량 회전 방향이 좌회전인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 상기 차량 회전 확률은 직진 확률, 우회전 확률 및 좌회전 확률을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 직진 확률은 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율의 차이 값인 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 직진 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 직진 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 우회전 확률은 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 우회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 우회전 확률보다 높도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 우회전 확률은 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 우회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 우회전 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 좌회전 확률은 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 좌회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 좌회전 확률보다 높도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 좌회전 확률은 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 좌회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 좌회전 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 마코프 체인(Markov Chain) 기법 및 베이지안(Bayesian) 기법 중 어느 하나를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 충돌 확률 산출부(220)는 상기 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정하고, 상기 차량 속도 정보를 이용하여 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간을 산출하고, 상기 도달 시간 및 충돌 확률 함수를 이용하여 상기 차량 충돌 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 충돌 확률 산출부(220)는 제1 진입로로 진입하는 제1 차량의 차량 궤적들 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 충돌 매트릭스를 이용하여 상기 충돌 예상 지점을 선정할 수 있다.
예를 들어, 충돌 확률 산출부(220)는 4지 교차로에서 제1 차량의 진입로가 남쪽 방향이고, 제2 차량의 진입로가 동쪽 방향인 경우, 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 직진인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 우회전인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 우회전이고 제2 차량이 직진인 경우 궤도 겹침이 없고, 제1 차량이 우회전이고 제2 차량이 우회전인 경우 궤도 겹침이 없고, 제1 차량이 우회전이고 제2 차량이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 거의 없고, 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 직진인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 우회전인 경우 궤도 겹침이 거의 없고, 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 있는 것으로 표시된 상기 충돌 매트릭스를 이용하여, 상기 충돌 예상 지점을 선정할 수 있다.
이 때, 상기 충돌 매트릭스는 상기 진입로 수에 상응되게 기설정된 매트릭스를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 충돌 매트릭스는 상기 진입로 수가 3인 경우, 제1 진입로로 진입하는 제1 차량의 차량 궤적들 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제1 매트릭스, 제1 진입로로 진입하는 제1 차량의 차량 궤적들 및 제3 진입로로 진입하는 제3 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제2 매트릭스, 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량의 차량 궤적들 및 제3 진입로로 진입하는 제3 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제3 매트릭스를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 충돌 확률 함수는 제1 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간 및 제2 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간의 차이의 절대 값인 도달 차이 시간이 함수 변수이고, 상기 도달 차이 시간에 상응하는 상기 차량 충돌 확률을 함수 결과값으로 하는 함수일 수 있다.
예를 들어, 상기 충돌 확률 함수는 상기 도달 차이 시간이 0부터 제1 차이 시간(510)일 때까지 상기 차량 충돌 확률이 100%, 제1 차이 시간(510)부터 제2 차이 시간(520)까지 상기 차량 충돌 확률이 점차 감소하여, 제2 차이 시간(520)부터는 상기 차량 충돌 확률이 0%인 함수 일 수 있다.
이 때, 제1 차이 시간(510)부터 제2 차이 시간(520)까지의 상기 충돌 확률 함수에 대하여, 상기 도달 차이 시간이 제3 차이 시간(530)일 때의 제3 차량 충돌 확률이, 상기 도달 차이 시간이 제3 차이 시간(530)보다 긴 제4 차이 시간(540)일 때의 제4 차량 충돌 확률 이상인 함수일 수 있다.
이 때, 상기 충돌 확률 함수는 상기 차량의 종류, 속도 및 상기 차로 수 중 어느 하나 이상을 고려하여 설정된 함수일 수 있다.
이 때, 충돌 위험도 산출부(230)는 상기 충돌 예상 지점들 각각의 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률의 곱을 모두 더한 값을 상기 차량 충돌 위험도로 산출할 수 있다.
충돌 정보 제공부(130)는 사용자에게 산출된 상기 교차로 충돌 정보를 제공한다.
이 때, 충돌 정보 제공부(130)는 상기 사용자가 탑승한 차량에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
이 때, 충돌 정보 제공부(130)는 상기 사용자가 탑승한 차량 및 상기 차량의 진입로와 상이한 진입로로 진입한 다른 차량의 진입로 방향 정보를 제공할 수 있다.
이 때, 충돌 정보 제공부(130)는 상기 사용자가 탑승한 차량 및 상기 차량의 진입로와 상이한 진입로로 진입한 다른 차량 간 상기 차량 충돌 위험도를 실시간으로 제공할 수 있다.
이 때, 충돌 정보 제공부(130)는 상기 교차로에 진입하는 상기 차량들 각각에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보들을 이용하여, 상기 교차로 내 고위험 지점 정보 및 고위험 시간대 정보를 제공할 수 있다.
이 때, 충돌 정보 제공부(130)는 상기 교차로에 진입하는 상기 차량들 각각에 상응하는 상기 차량 충돌 위험도의 시간 평균 값을 제공할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 충돌 정보 산출부(120)의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 충돌 정보 산출부(120)는 회전 확률 산출부(210), 충돌 확률 산출부(220) 및 충돌 위험도 산출부(230)를 포함한다.
회전 확률 산출부(210)는 상기 차량 헤딩 정보 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량 회전 확률을 산출한다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 상기 오른쪽 헤딩 좌표 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율을 이용하여 차량 회전 방향을 산출하고, 상기 차량 회전 방향 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율의 차이 값인 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 미만인 경우, 상기 차량 회전 방향이 직진인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 상기 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 이상이고, 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 차량 회전 방향이 우회전인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 상기 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 이상이고, 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 차량 회전 방향이 좌회전인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 상기 차량 회전 확률은 직진 확률, 우회전 확률 및 좌회전 확률을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 직진 확률은 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율의 차이 값인 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 직진 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 직진 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 우회전 확률은 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 우회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 우회전 확률보다 높도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 우회전 확률은 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 우회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 우회전 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 좌회전 확률은 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 좌회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 좌회전 확률보다 높도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 좌회전 확률은 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 좌회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 좌회전 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 마코프 체인(Markov Chain) 기법 및 베이지안(Bayesian) 기법 중 어느 하나를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출할 수 있다.
충돌 확률 산출부(220)는 상기 차량 궤적 및 상기 차량 속도 정보를 이용하여 차량 충돌 확률을 산출한다.
이 때, 충돌 확률 산출부(220)는 상기 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정하고, 상기 차량 속도 정보를 이용하여 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간을 산출하고, 상기 도달 시간 및 충돌 확률 함수를 이용하여 상기 차량 충돌 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 충돌 확률 산출부(220)는 제1 진입로로 진입하는 제1 차량의 차량 궤적들 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 충돌 매트릭스를 이용하여 상기 충돌 예상 지점을 선정할 수 있다.
예를 들어, 충돌 확률 산출부(220)는 4지 교차로에서 제1 차량의 진입로가 남쪽 방향이고, 제2 차량의 진입로가 동쪽 방향인 경우, 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 직진인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 우회전인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 우회전이고 제2 차량이 직진인 경우 궤도 겹침이 없고, 제1 차량이 우회전이고 제2 차량이 우회전인 경우 궤도 겹침이 없고, 제1 차량이 우회전이고 제2 차량이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 거의 없고, 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 직진인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 우회전인 경우 궤도 겹침이 거의 없고, 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 있는 것으로 표시된 상기 충돌 매트릭스를 이용하여, 상기 충돌 예상 지점을 선정할 수 있다.
이 때, 상기 충돌 매트릭스는 상기 진입로 수에 상응되게 기설정된 매트릭스를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 충돌 매트릭스는 상기 진입로 수가 3인 경우, 제1 진입로로 진입하는 제1 차량의 차량 궤적들 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제1 매트릭스, 제1 진입로로 진입하는 제1 차량의 차량 궤적들 및 제3 진입로로 진입하는 제3 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제2 매트릭스, 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량의 차량 궤적들 및 제3 진입로로 진입하는 제3 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제3 매트릭스를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 충돌 확률 함수는 제1 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간 및 제2 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간의 차이의 절대 값인 도달 차이 시간이 함수 변수이고, 상기 도달 차이 시간에 상응하는 상기 차량 충돌 확률을 함수 결과값으로 하는 함수일 수 있다.
예를 들어, 상기 충돌 확률 함수는 상기 도달 차이 시간이 제1 차이 시간(510)일 때의 제1 차량 충돌 확률이, 상기 도달 차이 시간이 제1 차이 시간(510)보다 긴 제2 차이 시간(520)일 때의 제2 차량 충돌 확률 이상인 함수일 수 있다.
이 때, 상기 충돌 확률 함수는 상기 차량의 종류, 속도 및 상기 차로 수 중 어느 하나 이상을 고려하여 설정된 함수일 수 있다.
충돌 위험도 산출부(230)는 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률을 이용하여 상기 차량 충돌 위험도를 산출한다.
이 때, 충돌 위험도 산출부(230)는 상기 충돌 예상 지점들 각각의 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률의 곱을 모두 더한 값을 상기 차량 충돌 위험도로 산출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 교차로 충돌 정보 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 교차로 충돌 정보 제공 방법은 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서 중 어느 하나 이상으로부터 차량 헤딩 정보, 차량 회전 빈도수, 차량 궤적 및 차량 속도 정보를 포함하는 교차로 주변 정보를 획득한다(S310).
이 때, 상기 차량 헤딩 정보는 상기 차량의 모서리 좌표들 중 상기 차량의 헤딩 방향의 두 좌표 값인 오른쪽 헤딩 좌표 및 왼쪽 헤딩 좌표를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 모서리 좌표는 지구좌표계 중심의 절대 좌표 및 교차로 지역의 지역 좌표 중 어느 하나일 수 있다.
이 때, 상기 차량 회전 빈도수는 기설정된 단위 시간 당 차선 각각에서의 상기 차량들의 직진 횟수, 우회전 횟수 및 좌회전 횟수를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 차량 궤적은 상기 교차로의 교차로 진입로 수, 각 진입로 별 차로 수 및 차로 폭 중 어느 하나 이상을 고려하여 설정된 궤적일 수 있다.
예를 들어, 상기 교차로 진입로 수가 3인 경우 3지 교차로, 4인 경우 4지 교차로, 5인 경우 5지 교차로 등이 될 수 있다.
예를 들어, 상기 각 진입로 별 차로 수가 2인 경우 2차선 도로, 3인 경우 3차선 도로, 4인 경우 4차선 도로 등이 될 수 있다.
예를 들어, 상기 차로 폭은 3m 내지 3.5m일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 교차로 충돌 정보 제공 방법은 상기 교차로 주변 정보를 이용하여 산출된 차량 충돌 위험도를 포함하는 교차로 충돌 정보를 산출한다(S320).
이 때, 단계(S320)는 상기 차량 헤딩 정보 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량 회전 확률을 산출하는 단계; 상기 차량 궤적 및 상기 차량 속도 정보를 이용하여 차량 충돌 확률을 산출하는 단계; 및 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률을 이용하여 상기 차량 충돌 위험도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 차량 회전 확률을 산출하는 단계는 상기 오른쪽 헤딩 좌표 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율을 이용하여 차량 회전 방향을 산출하고, 상기 차량 회전 방향 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 차량 회전 확률을 산출하는 단계는 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율의 차이 값인 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 미만인 경우, 상기 차량 회전 방향이 직진인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 차량 회전 확률을 산출하는 단계는 상기 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 이상이고, 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 차량 회전 방향이 우회전인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 차량 회전 확률을 산출하는 단계는 상기 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 이상이고, 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 차량 회전 방향이 좌회전인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 상기 차량 회전 확률은 직진 확률, 우회전 확률 및 좌회전 확률을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 직진 확률은 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율의 차이 값인 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 직진 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 직진 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 우회전 확률은 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 우회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 우회전 확률보다 높도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 우회전 확률은 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 우회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 우회전 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 좌회전 확률은 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 좌회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 좌회전 확률보다 높도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 좌회전 확률은 상기 오른쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율이 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 좌회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 좌회전 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 차량 회전 확률을 산출하는 단계는 마코프 체인(Markov Chain) 기법 및 베이지안(Bayesian) 기법 중 어느 하나를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 차량 충돌 확률을 산출하는 단계는 상기 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정하고, 상기 차량 속도 정보를 이용하여 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간을 산출하고, 상기 도달 시간 및 충돌 확률 함수를 이용하여 상기 차량 충돌 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 차량 충돌 확률을 산출하는 단계는 제1 진입로로 진입하는 제1 차량의 차량 궤적들 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 충돌 매트릭스를 이용하여 상기 충돌 예상 지점을 선정할 수 있다.
예를 들어, 차량 충돌 확률을 산출하는 단계는 4지 교차로에서 제1 차량의 진입로가 남쪽 방향이고, 제2 차량의 진입로가 동쪽 방향인 경우, 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 직진인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 우회전인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 우회전이고 제2 차량이 직진인 경우 궤도 겹침이 없고, 제1 차량이 우회전이고 제2 차량이 우회전인 경우 궤도 겹침이 없고, 제1 차량이 우회전이고 제2 차량이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 거의 없고, 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 직진인 경우 궤도 겹침이 있고, 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 우회전인 경우 궤도 겹침이 거의 없고, 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 있는 것으로 표시된 상기 충돌 매트릭스를 이용하여, 상기 충돌 예상 지점을 선정할 수 있다.
이 때, 상기 충돌 매트릭스는 상기 진입로 수에 상응되게 기설정된 매트릭스를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 충돌 매트릭스는 상기 진입로 수가 3인 경우, 제1 진입로로 진입하는 제1 차량의 차량 궤적들 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제1 매트릭스, 제1 진입로로 진입하는 제1 차량의 차량 궤적들 및 제3 진입로로 진입하는 제3 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제2 매트릭스, 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량의 차량 궤적들 및 제3 진입로로 진입하는 제3 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제3 매트릭스를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 충돌 확률 함수는 제1 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간 및 제2 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간의 차이의 절대 값인 도달 차이 시간이 함수 변수이고, 상기 도달 차이 시간에 상응하는 상기 차량 충돌 확률을 함수 결과값으로 하는 함수일 수 있다.
예를 들어, 상기 충돌 확률 함수는 상기 도달 차이 시간이 0부터 제1 차이 시간(510)일 때까지 상기 차량 충돌 확률이 100%, 제1 차이 시간(510)부터 제2 차이 시간(520)까지 상기 차량 충돌 확률이 점차 감소하여, 제2 차이 시간(520)부터는 상기 차량 충돌 확률이 0%인 함수 일 수 있다.
이 때, 제1 차이 시간(510)부터 제2 차이 시간(520)까지의 상기 충돌 확률 함수에 대하여, 상기 도달 차이 시간이 제3 차이 시간(530)일 때의 제3 차량 충돌 확률이, 상기 도달 차이 시간이 제3 차이 시간(530)보다 긴 제4 차이 시간(540)일 때의 제4 차량 충돌 확률 이상인 함수일 수 있다.
이 때, 상기 충돌 확률 함수는 상기 차량의 종류, 속도 및 상기 차로 수 중 어느 하나 이상을 고려하여 설정된 함수일 수 있다.
이 때, 차량 충돌 위험도를 산출하는 단계는 상기 충돌 예상 지점들 각각의 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률의 곱을 모두 더한 값을 상기 차량 충돌 위험도로 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 교차로 충돌 정보 제공 방법은 사용자에게 산출된 상기 교차로 충돌 정보를 제공한다(S330).
이 때, 단계(S330)는 상기 사용자가 탑승한 차량에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
이 때, 단계(S330)는 상기 사용자가 탑승한 차량 및 상기 차량의 진입로와 상이한 진입로로 진입한 다른 차량의 진입로 방향 정보를 제공할 수 있다.
이 때, 단계(S330)는 상기 사용자가 탑승한 차량 및 상기 차량의 진입로와 상이한 진입로로 진입한 다른 차량 간 상기 차량 충돌 위험도를 실시간으로 제공할 수 있다.
이 때, 단계(S330)는 상기 교차로에 진입하는 상기 차량들 각각에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보들을 이용하여, 상기 교차로 내 고위험 지점 정보 및 고위험 시간대 정보를 제공할 수 있다.
이 때, 단계(S330)는 상기 교차로에 진입하는 상기 차량들 각각에 상응하는 상기 차량 충돌 위험도의 시간 평균 값을 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 충돌 확률 산출부(220)에 따른 충돌 예상 지점 선정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 충돌 확률 산출부(220)는 상기 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정한다.
이 때, 충돌 확률 산출부(220)는 제1 진입로로 진입하는 제1 차량(401)의 차량 궤적들 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량(405)의 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 상기 충돌 예상 지점을 선정할 수 있다.
예를 들어, 충돌 확률 산출부(220)는 4지 교차로에서 제1 차량의 진입로가 남쪽 방향이고, 제2 차량의 진입로가 동쪽 방향인 경우, 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 직진인 경우의 제1 접점(410), 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 우회전인 경우의 제2 접점(420), 제1 차량이 직진이고 제2 차량이 좌회전인 경우의 제3 접점(430), 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 직진인 경우의 제4 접점(440) 및 제1 차량이 좌회전이고 제2 차량이 좌회전인 경우의 제5 접점(450)을 상기 충돌 예상 지점으로 선정할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 충돌 확률 함수의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 충돌 확률 함수는 제1 차량(401)의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간 및 제2 차량(405)의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간의 차이의 절대 값인 도달 차이 시간이 함수 변수이고, 상기 도달 차이 시간에 상응하는 상기 차량 충돌 확률을 함수 결과값으로 하는 함수이다.
이 때, 상기 충돌 확률 함수는 상기 도달 차이 시간에 따른 상기 차량 충돌 확률을 보다 정확하게 예측하기 위해 다양하게 조정될 수 있다.
예를 들어, 상기 충돌 확률 함수는 상기 도달 차이 시간이 0부터 제1 차이 시간(510)일 때까지 상기 차량 충돌 확률이 100%, 제1 차이 시간(510)부터 제2 차이 시간(520)까지 상기 차량 충돌 확률이 점차 감소하여, 제2 차이 시간(520)부터는 상기 차량 충돌 확률이 0%인 함수 일 수 있다.
이 때, 제1 차이 시간(510)부터 제2 차이 시간(520)까지의 상기 충돌 확률 함수에 대하여, 상기 도달 차이 시간이 제3 차이 시간(530)일 때의 제3 차량 충돌 확률이, 상기 도달 차이 시간이 제3 차이 시간(530)보다 긴 제4 차이 시간(540)일 때의 제4 차량 충돌 확률 이상인 함수(551 내지 553)일 수 있다.
이 때, 상기 충돌 확률 함수는 상기 차량의 종류, 속도 및 상기 차로 수 중 어느 하나 이상을 고려하여 설정된 함수일 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 충돌 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 충돌 매트릭스는 제1 진입로로 진입하는 제1 차량(401)의 차량 궤적들 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량(405)의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 매트릭스임을 알 수 있다.
예를 들어, 상기 충돌 매트릭스는 4지 교차로에서 제1 차량(401)의 진입로가 남쪽 방향이고, 제2 차량(405)의 진입로가 동쪽 방향인 경우, 제1 차량(401)이 직진이고 제2 차량(405)이 직진인 경우 궤도 겹침이 있고(610), 제1 차량(401)이 직진이고 제2 차량(405)이 우회전인 경우 궤도 겹침이 있고(620), 제1 차량(401)이 직진이고 제2 차량(405)이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 있고(630), 제1 차량(401)이 우회전이고 제2 차량(405)이 직진인 경우 궤도 겹침이 없고(640), 제1 차량(401)이 우회전이고 제2 차량(405)이 우회전인 경우 궤도 겹침이 없고(650), 제1 차량(401)이 우회전이고 제2 차량(405)이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 거의 없고(660), 제1 차량(401)이 좌회전이고 제2 차량(405)이 직진인 경우 궤도 겹침이 있고(670), 제1 차량(401)이 좌회전이고 제2 차량(405)이 우회전인 경우 궤도 겹침이 거의 없고(680), 제1 차량(401)이 좌회전이고 제2 차량(405)이 좌회전인 경우 궤도 겹침이 있는 것(690)으로 표시된 매트릭스일 수 있다.
이 때, 상기 충돌 매트릭스는 상기 진입로 수에 상응되게 기설정된 매트릭스를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 충돌 매트릭스는 상기 진입로 수가 3인 경우, 제1 진입로로 진입하는 제1 차량(401)의 차량 궤적들 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량(405)의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제1 매트릭스, 제1 진입로로 진입하는 제1 차량(401)의 차량 궤적들 및 제3 진입로로 진입하는 제3 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제2 매트릭스, 및 제2 진입로로 진입하는 제2 차량(405)의 차량 궤적들 및 제3 진입로로 진입하는 제3 차량의 차량 궤적들 간 궤도 겹침 여부가 표시된 제3 매트릭스를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 차량 헤딩 정보의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 헤딩 정보는 상기 차량의 모서리 좌표들 중 상기 차량의 헤딩 방향의 두 좌표 값인 오른쪽 헤딩 좌표(710) 및 왼쪽 헤딩 좌표(720)를 포함한다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 오른쪽 헤딩 좌표(710) 및 왼쪽 헤딩 좌표(720)의 시간 당 변화율을 이용하여 차량 회전 방향을 산출하고, 상기 차량 회전 방향 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출할 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 오른쪽 헤딩 좌표(710)의 시간 당 변화율 및 왼쪽 헤딩 좌표(720)의 시간 당 변화율의 차이 값인 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 미만인 경우, 상기 차량 회전 방향이 직진인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 상기 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 이상이고, 오른쪽 헤딩 좌표(710)의 시간 당 변화율이 왼쪽 헤딩 좌표(720)의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 차량 회전 방향이 우회전인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 회전 확률 산출부(210)는 상기 회전 차이 변화율이 기설정된 기준 직진 값 이상이고, 왼쪽 헤딩 좌표(720)의 시간 당 변화율이 오른쪽 헤딩 좌표(710)의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 차량 회전 방향이 좌회전인 것으로 산출할 수 있다.
이 때, 상기 차량 회전 확률은 직진 확률, 우회전 확률 및 좌회전 확률을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 직진 확률은 오른쪽 헤딩 좌표(710)의 시간 당 변화율 및 왼쪽 헤딩 좌표(720)의 시간 당 변화율의 차이 값인 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 직진 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 직진 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 우회전 확률은 오른쪽 헤딩 좌표(710)의 시간 당 변화율이 왼쪽 헤딩 좌표(720)의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 우회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 우회전 확률보다 높도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 우회전 확률은 왼쪽 헤딩 좌표(720)의 시간 당 변화율이 오른쪽 헤딩 좌표(710)의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 우회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 우회전 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 좌회전 확률은 왼쪽 헤딩 좌표(720)의 시간 당 변화율이 오른쪽 헤딩 좌표(710)의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 좌회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 좌회전 확률보다 높도록 산출된 것일 수 있다.
이 때, 상기 좌회전 확률은 오른쪽 헤딩 좌표(710)의 시간 당 변화율이 왼쪽 헤딩 좌표(720)의 시간 당 변화율보다 큰 경우, 상기 회전 차이 변화율이 제1 회전 차이 변화율인 때의 제1 좌회전 확률이, 상기 제1 회전 차이 변화율보다 더 작은 제2 회전 차이 변화율인 때의 제2 좌회전 확률보다 낮도록 산출된 것일 수 있다.
도 7에는 도시되지 아니하였으나, 회전 확률 산출부(210)는 마코프 체인(Markov Chain) 기법 및 베이지안(Bayesian) 기법 중 어느 하나를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 교차로 충돌 정보 제공 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
110: 주변 정보 획득부
120: 충돌 정보 산출부
130: 충돌 정보 제공부
210: 회전 확률 산출부
220: 충돌 확률 산출부
230: 충돌 위험도 산출부
120: 충돌 정보 산출부
130: 충돌 정보 제공부
210: 회전 확률 산출부
220: 충돌 확률 산출부
230: 충돌 위험도 산출부
Claims (20)
- 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서 중 어느 하나 이상으로부터 차량 헤딩 정보, 차량 회전 빈도수, 차량 궤적 및 차량 속도 정보를 포함하는 교차로 주변 정보를 획득하는 주변 정보 획득부;
상기 교차로 주변 정보를 이용하여 산출된 차량 충돌 위험도를 포함하는 교차로 충돌 정보를 산출하는 충돌 정보 산출부; 및
사용자에게 산출된 상기 교차로 충돌 정보를 제공하는 충돌 정보 제공부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 장치. - 제1항에 있어서,
상기 충돌 정보 산출부는
상기 차량 헤딩 정보 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량 회전 확률을 산출하는 회전 확률 산출부;
상기 차량 궤적 및 상기 차량 속도 정보를 이용하여 차량 충돌 확률을 산출하는 충돌 확률 산출부; 및
상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률을 이용하여 상기 차량 충돌 위험도를 산출하는 충돌 위험도 산출부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 장치. - 제2항에 있어서,
상기 충돌 확률 산출부는
상기 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정하고, 상기 차량 속도 정보를 이용하여 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간을 산출하고, 상기 도달 시간 및 충돌 확률 함수를 이용하여 상기 차량 충돌 확률을 산출하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 장치. - 제3항에 있어서,
상기 충돌 확률 함수는
제1 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간 및 제2 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간의 차이의 절대 값인 도달 차이 시간이 함수 변수이고, 상기 도달 차이 시간에 상응하는 상기 차량 충돌 확률을 함수 결과값으로 하는 함수인 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 장치. - 제4항에 있어서,
상기 충돌 위험도 산출부는
상기 충돌 예상 지점들 각각의 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률의 곱을 모두 더한 값을 상기 차량 충돌 위험도로 산출하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 장치. - 제4항에 있어서,
상기 차량 헤딩 정보는
상기 차량의 모서리 좌표들 중 상기 차량의 헤딩 방향의 두 좌표 값인 오른쪽 헤딩 좌표 및 왼쪽 헤딩 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 장치. - 제6항에 있어서,
상기 회전 확률 산출부는
상기 오른쪽 헤딩 좌표 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율을 이용하여 차량 회전 방향을 산출하고, 상기 차량 회전 방향 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 장치. - 제4항에 있어서,
상기 차량 궤적은
상기 교차로의 교차로 진입로 수, 각 진입로 별 차로 수 및 차로 폭 중 어느 하나 이상을 고려하여 설정된 궤적인 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 장치. - 제4항에 있어서,
상기 충돌 정보 제공부는
상기 사용자가 탑승한 차량에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보를 실시간으로 제공하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 장치. - 제4항에 있어서,
상기 충돌 정보 제공부는
상기 교차로에 진입하는 상기 차량들 각각에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보들을 이용하여, 상기 교차로 내 고위험 지점 정보 및 고위험 시간대 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 장치. - 교차로에 구비된 도로 센서 및 차량 내 구비된 차량 센서 중 어느 하나 이상으로부터 차량 헤딩 정보, 차량 회전 빈도수, 차량 궤적 및 차량 속도 정보를 포함하는 교차로 주변 정보를 획득하는 단계;
상기 교차로 주변 정보를 이용하여 산출된 차량 충돌 위험도를 포함하는 교차로 충돌 정보를 산출하는 단계; 및
사용자에게 산출된 상기 교차로 충돌 정보를 제공하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 방법. - 제11항에 있어서,
상기 교차로 충돌 정보를 산출하는 단계는
상기 차량 헤딩 정보 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 차량 회전 확률을 산출하는 단계;
상기 차량 궤적 및 상기 차량 속도 정보를 이용하여 차량 충돌 확률을 산출하는 단계; 및
상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률을 이용하여 상기 차량 충돌 위험도를 산출하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 방법. - 제12항에 있어서,
상기 차량 충돌 확률을 산출하는 단계는
상기 차량 궤적들 간 접점을 이용하여 충돌 예상 지점을 선정하고, 상기 차량 속도 정보를 이용하여 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간을 산출하고, 상기 도달 시간 및 충돌 확률 함수를 이용하여 상기 차량 충돌 확률을 산출하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 방법. - 제13항에 있어서,
상기 충돌 확률 함수는
제1 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간 및 제2 차량의 상기 충돌 예상 지점에의 도달 시간의 차이의 절대 값인 도달 차이 시간이 함수 변수이고, 상기 도달 차이 시간에 상응하는 상기 차량 충돌 확률을 함수 결과값으로 하는 함수인 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 방법. - 제14항에 있어서,
상기 차량 충돌 위험도를 산출하는 단계는
상기 충돌 예상 지점들 각각의 상기 차량 회전 확률 및 상기 차량 충돌 확률의 곱을 모두 더한 값을 상기 차량 충돌 위험도로 산출하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 방법. - 제14항에 있어서,
상기 차량 헤딩 정보는
상기 차량의 모서리 좌표들 중 상기 차량의 헤딩 방향의 두 좌표 값인 오른쪽 헤딩 좌표 및 왼쪽 헤딩 좌표를 포함하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 방법. - 제16항에 있어서,
상기 차량 회전 확률을 산출하는 단계는
상기 오른쪽 헤딩 좌표 및 상기 왼쪽 헤딩 좌표의 시간 당 변화율을 이용하여 차량 회전 방향을 산출하고, 상기 차량 회전 방향 및 상기 차량 회전 빈도수를 이용하여 상기 차량 회전 확률을 산출하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 방법. - 제14항에 있어서,
상기 차량 궤적은
상기 교차로의 교차로 진입로 수, 각 진입로 별 차로 수 및 차로 폭 중 어느 하나 이상을 고려하여 설정된 궤적인 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 방법. - 제14항에 있어서,
상기 교차로 충돌 정보를 제공하는 단계는
상기 사용자가 탑승한 차량에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보를 실시간으로 제공하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 방법. - 제14항에 있어서,
상기 교차로 충돌 정보를 제공하는 단계는
상기 교차로에 진입하는 상기 차량들 각각에 상응하는 상기 교차로 충돌 정보들을 이용하여, 상기 교차로 내 고위험 지점 정보 및 고위험 시간대 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 교차로 충돌 정보 제공 방법.
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