KR20140131226A - 차량 간 교차로 충돌 방지방법 - Google Patents

차량 간 교차로 충돌 방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차량 간 교차로 충돌 방지방법은，　교차로에 진입하는 대상차량의 위치정보와, 교차로의 다른 진입경로로 진입하는 상대차량의 위치정보를 산출하는 단계，　상기 위치정보를 토대로 상기 대상차량과 상기 상대차량의 교차로 진입시간을 산출하는 단계，　상기 대상차량의 교차로 진입시간과 상기 상대차량의 교차로 진입시간의 차인 진입시간차를 산출하는 단계 및　상기 진입시간차에 따라 후속조치를 시행하는 단계를 포함한다．

Description

차량 간 교차로 충돌 방지방법{METHOD OF PREVENTING COLLISION IN VEHICLE}
본 발명은 교차로에서　차량　간의　충돌을　방지하기　위한　차량　간　교차로　충돌　방지방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상차량과　상대차량의　교차로 진입시간에　따라　진입시간차를 산출하여　안정적인　충돌　예방을　수행할　수　있는　차량　간　교차로　충돌　방지방법에 관한 것이다.
일반적으로, 교차로에서의　사고율은　타　도로에서의　사고율에　비해　매우　높은　편이며，　이에　따라　교차로에서의　안전　운행이　매우　중요하게　요구된다．
다만，　이는　운전자의　안전의식　및　주의만으로는　해결되지　않는　부분이　있으며，　이에　따라　다양한　방법의　교차로　충돌　방지　시스템이　고안　및　적용되고　있는　추세이다．
하지만，　종래　개발되어　적용되고　있는　교차로　충돌　방지　시스템은　차량　간의　충돌시간을　연산하는　과정이　복잡하며，　또한　그　정확도　역시　떨어지는　문제가　있다．
그리고　충돌시간　연산　후　이에　대한　후속조치가　명확하지　않아　교차로의　사고율은　크게　감소되지　않고　있다．
따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구되고 있는 상황이다.
본 발명에 따른 차량 간 교차로 충돌 방지방법은　교차로에서　차량　간　충돌시간을　합리적으로　연산하고，　이에　대한　후속조치를　명확히　수행하기　위한 목적을 가진다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 차량 간 교차로 충돌 방지방법은，　교차로에 진입하는 대상차량의 위치정보와, 교차로의 다른 진입경로로 진입하는 상대차량의 위치정보를 산출하는 단계，　상기 위치정보를 토대로 상기 대상차량과 상기 상대차량의 교차로 진입시간을 산출하는 단계，　상기 대상차량의 교차로 진입시간과 상기 상대차량의 교차로 진입시간의 차인 진입시간차를 산출하는 단계 및　상기 진입시간차에 따라 후속조치를 시행하는 단계를 포함한다．
그리고　상기 후속조치를 시행하는 단계는,　상기 진입시간차가 제1설정시간 이상인 경우 상기 대상차량을 현재 상태로 진행시키고,　상기 진입시간차가 제1설정시간 미만 제2설정시간 이상인 경우 상기 대상차량에 충돌경보를 수행하고，상기 진입시간차가 제2설정시간 미만인 경우 상기 대상차량의 목표가속도를　산출하는　것으로　할　수　있다．
또한　상기 진입시간차가 제2설정시간 미만인 경우， 산출된 목표가속도를 운전자에게　안내하는　것으로　할　수　있다．
그리고　운전자가　안내된　목표가속도에　따라　가속도를　변경하지　않을　경우，　산출된　목표가속도에　따라　상기　대상차량의　가속도를　자동　제어하도록　할　수　있다．
또한　상기 진입시간차가 제2설정시간 미만인 경우，　산출된　목표가속도에　따라 상기 대상차량의 가속도를　자동　제어하는　것으로 할　수　있다．
그리고　상기 목표가속도는,
Figure pat00001
（S：　교차로까지의　거리，　V0：　현재속도，　t：　교차로　진입시간）의　식에　의해　산출되는　것으로　할　수　있다．
본 발명에 따른 차량 간 교차로 충돌 방지방법은 차량　간　충돌　방지를　위한　알고리즘이　간단하고　합리적이므로　신속하고　정확한　대응이　가능한　효과가 있다.
그리고　명확한　후속조치가　시행되도록　하여　안전성을　보다　증가시킬　수　있는　효과가　있다．
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도　1은　대상차량　및　상대차량이　교차로에　진입하는　모습을　나타낸　도면이다．
도　2는　대상차량　및　상대차량의　교차로　진입시간을　나타낸　도면이다．
도　3은　대상차량　및　상대차량의　교차로　진입시간이　동일 범위 내인　경우　차량이　충돌되는　모습을　나타낸　도면이다．
도　4는　대상차량의　교차로　진입시간이　상대차량의　교차로　진입시간보다　클　경우의　모습을　나타낸　도면이다．
도　5는　대상차량의　교차로　진입시간이　상대차량의　교차로　진입시간보다　작을　경우의　모습을　나타낸　도면이다．
도　6은　제1설정시간과 제2설정시간에　따른　후속조치　연산　과정을　나타낸　도면이다．
이하에서는 도면을 참조하면서　본 발명에 따른 차량 간 교차로 충돌 방지방법에 관하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은　대상차량(V1)　및　상대차량(V2)이　교차로에　진입하는　모습을　나타낸　도면이다．
도 1과 같이 대상차량(V1)　및　상대차량(V2)이 교차로(c)에 동시 진입하는 경우, 양 차량 간의 충돌이 발생할 가능성이 존재한다. 따라서 본 발명에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 차량 간 교차로 충돌 방지를 위한 방법을 제안한다.
이하 대상차량(V1)이라 함은 교차로 충돌 방지 시스템을 장착한 차량인 것으로 하며, 상대차량(V2)이라 함은 대상차량(V1)의 운전자가 교차로(c)에 진입 시 교차로(c)의 다른 진입경로로 진입하는 차량인 것으로 한다.
먼저, 교차로(c)에 진입하는 대상차량(V1)의 위치정보와, 교차로(c)의 다른 진입경로로 진입하는 상대차량(V2)의 위치정보를 산출하는 단계가 수행된다.
본 단계에서, 대상차량(V1)에 구비된 교차로 충돌 방지 시스템은 교차로(c)에 진입하는 대상차량(V1)의 위치정보와, 교차로(c)의 다른 진입경로로 진입하는 상대차량(V2)의 위치정보를 산출한다. 즉 대상차량(V1)에 구비된 교차로 충돌 방지 시스템은 대상차량(V1)과 상대차량(V2)의 현재 위치를 산출할 수 있다.
이때 위치정보의 산출은 GPS, 무선통신 등 다양한 수단을 이용하여 이루어질 수 있으며, 대상차량(V1)과 상대차량(V2) 간의 직접 통신에 의해서도 이루어질 수도 있다.
본 단계 이후, 상기 위치정보를 토대로 상기 대상차량(V1)과 상기 상대차량(V2)의 교차로 진입시간을 산출하는 단계가 수행된다.
도 2는　대상차량(V1)　및　상대차량(V2)의　교차로　진입시간을　나타낸　도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전술한 위치정보를 산출하는 단계에 의해 산출된 위치정보를 토대로 교차로(c) 교차점(P)까지의 거리를 산출할 수 있으며, 이에 따라 현재 대상차량(V1)과 상대차량(V2)의 속도를 고려하여 대상차량(V1)　및　상대차량(V2)이 교차로에 진입하기까지 소요될 시간인 교차로 진입시간을 산출할 수 있다.
이하 설명의 편의를 위해, 대상차량(V1)의 교차로 진입시간은 T1이라 설정하며, 상대차량(V2)의 교차로 진입시간은 T2라 설정하도록 한다.
도　3은　대상차량(V1)　및　상대차량(V2)의　교차로　진입시간이　동일 범위 내인　경우　차량이　충돌되는　모습을　나타낸　도면이다.
도 3과 같이 대상차량(V1)의 교차로 진입시간(T1)과 상대차량(V2)의 교차로 진입시간(T2)이 동일하거나 이와 근사치인 경우에는 대상차량(V1)　및　상대차량(V2)이 동시에 교차점(P)에 도달하여 차량 간 충돌이 발생하게 된다. 이때 각 차량이 충돌 가능한 교차로 진입시간(T1, T2) 간의 근사치는 차량의 전장 등을 고려하여 정해질 수 있다.
도　4는　대상차량(V1)의　교차로　진입시간(T1)이　상대차량(V2)의　교차로　진입시간(T2)보다　클　경우의　모습을　나타낸　도면이다.
도 4와 같이 대상차량(V1)의　교차로　진입시간(T1)이　상대차량(V2)의　교차로　진입시간(T2)보다　클　경우에는, 상대차량(V2)이 먼저 교차점(P)에 도달하게 되므로, 상대차량(V2)이 교차점(P)을 통과한 이후 대상차량(V1)이 교차점(P)에 진입하게 된다. 따라서 이 경우 양 차량 간 충돌은 발생하지 않는다.
도　5는 대상차량(V1)의　교차로　진입시간(T1)이　상대차량(V2)의　교차로　진입시간(T2)보다　작을　경우의　모습을　나타낸　도면이다.
도 5와 같이 대상차량(V1)의　교차로　진입시간(T1)이　상대차량(V2)의　교차로　진입시간(T2)보다　작을　경우에는, 대상차량(V1)이 먼저 교차점(P)에 도달하게 되므로, 대상차량(V1)이 교차점(P)을 통과한 이후 상대차량(V2)이 교차점(P)에 진입하게 된다. 따라서 이 경우 역시 양 차량 간 충돌은 발생하지 않는다.
이와 같이 대상차량(V1)과 상대차량(V2)의 충돌 가능성을 예상하기 위해 교차로 진입시간을 산출하는 단계 이후에는 상기 대상차량(V1)의 교차로 진입시간(T1)과 상기 상대차량(V2)의 교차로 진입시간(T2)의 차인 진입시간차를 산출하는 단계가 수행된다. 이하 상기 진입시간차는 Td라 설정하도록 한다.
즉 진입시간차(Td)가 0 또는 0의 근사 설정치인 경우 대상차량(V1)과 상대차량(V2)의 충돌 예상이 가능하며, 진입시간차(Td)의 절대값이 0의 근사 설정치를 벗어나는 경우에는 대상차량(V1)과 상대차량(V2)이 충돌하지 않을 것임을 예상할 수 있다.
이에 따라 이후 상기 진입시간차(Td)에 따라 후속조치를 시행하는 단계가 수행될 수 있다. 상기 후속조치는 교차로 충돌 방지 시스템에 의해 수행되며, 대상차량(V1)을 정상주행시키거나, 감속시키는 등 상황에 따른 다양한 조치가 수행될 수 있다.
도　6은　제1설정시간(S1)과 제2설정시간(S2)에　따른　후속조치　연산　과정을　나타낸　도면이다.
본 실시예에서, 후속조치는 감속, 경고, 정상주행으로 나뉘며, 상기 진입시간차(Td)는 제1설정시간(S1)과 제2설정시간(S2)에 의해 세분화될 수 있다.
구체적으로, 제1설정시간(S1)이라 함은 대상차량(V1)과 상대차량(V2) 간의 충돌이 발생하게 되는 시점과, 대상차량(V1)과 상대차량(V2)의 충돌이 발생하지 않는 시점 사이의 경계점을 나타낸다.
즉 진입시간차(Td)가 제1설정시간(S1)보다 짧은 경우에는 대상차량(V1)과 상대차량(V2) 간의 충돌이 발생하게 될 것이며, 진입시간차(Td)가 제1설정시간(S1)보다 긴 경우에는 대상차량(V1)과 상대차량(V2) 간의 충돌이 발생하지 않을 것이다.
또한 제2설정시간(S2)이라 함은 대상차량(V1)과 상대차량(V2) 간의 충돌이 발생하지는 않으나 근접 주행에 따른 위험도가 높은 시점과, 대상차량(V1)과 상대차량(V2)의 충돌이 발생하지 않으며 근접 주행에 따른 위험도가 낮은 시점 사이의 경계점을 나타낸다.
즉 진입시간차(Td)가 제2설정시간(S2)보다 짧고 제1설정시간(S1)보다 긴 경우에는 대상차량(V1)과 상대차량(V2) 간의 충돌이 발생하지는 않으나 양 차량 간의 근접 주행이 이루어져 후속 위험이 따르게 되며, 진입시간차(Td)가 제2설정시간(S2)보다 긴 경우에는 후속 위험 가능성이 떨어져 정상 주행이 가능하게 된다.
이상과 같이, 본 실시예에서는 제1설정시간(S1)과 제2설정시간(S2)을 기준으로 감속, 경고, 정상주행의 3단계 후속조치를 시행하도록 설정된다.
즉 상기 진입시간차(Td)가 제1설정시간(S1) 이상인 경우 상기 대상차량(V1)을 현재 상태로 진행시키고, 상기 진입시간차(Td)가 제1설정시간(S1) 미만 제2설정시간(S2) 이상인 경우 상기 대상차량(V1)에 충돌경보를 수행하고，상기 진입시간차(Td)가 제2설정시간(S2) 미만인 경우 상기 대상차량(V1)의 감속을 수행할 수 있다.
이때 상기 진입시간차(Td)가 제2설정시간(S2) 미만인 경우, 시스템이 자동으로 대상차량(V1)의 감속을 수행하도록 할 수도 있으나, 감속 수행 전 목표가속도를 산출하고, 이를 운전자에게　미리 안내할 수도 있다.
즉 운전자가　안내된　목표가속도에　따라　대상차량(V1)의 가속도를　직접 변경하지　않을　경우, 시스템이 산출된　목표가속도에　따라　상기　대상차량(V1)의　가속도를　자동　제어하도록　할 수 있다.
그리고 상기 목표가속도는 다음과 같은 식에 의해 산출될 수 있다.
Figure pat00002
본 식에서 S는 교차로까지의 거리를 나타내며, V0은 현재 대상차량의 속도, t는 현재 대상차량의 교차로 진입시간을 뜻한다. 이와 같은 목표가속도 연산을 통해 신뢰도가 높은 시스템을 구현할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 차량 간 교차로 충돌 방지방법은 후속조치를 복수의 단계로 세분화할 수 있으며, 충돌 방지를 위한 목표가속도 산출을 통해 시스템의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
c: 교차로 V1: 대상차량
V2: 상대차량 P: 교차점
T1, T2: 교차로 진입시간 Td: 진입시간차
S1: 제1설정시간 S2: 제2설정시간

Claims (6)

  1. 교차로에 진입하는 대상차량의 위치정보와, 교차로의 다른 진입경로로 진입하는 상대차량의 위치정보를 산출하는 단계;
    상기 위치정보를 토대로 상기 대상차량과 상기 상대차량의 교차로 진입시간을 산출하는 단계;
    상기 대상차량의 교차로 진입시간과 상기 상대차량의 교차로 진입시간의 차인 진입시간차를 산출하는 단계; 및
    상기 진입시간차에 따라 후속조치를 시행하는 단계;
    를 포함하는 차량 간 교차로 충돌 방지방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 후속조치를 시행하는 단계는,
    상기 진입시간차가 제1설정시간 이상인 경우 상기 대상차량을 현재 상태로 진행시키고,
    상기 진입시간차가 제1설정시간 미만 제2설정시간 이상인 경우 상기 대상차량에 충돌경보를 수행하고，
    상기 진입시간차가 제2설정시간 미만인 경우 상기 대상차량의 목표가속도를　산출하는　것으로　하는 차량 간 교차로 충돌 방지방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 진입시간차가 제2설정시간 미만인 경우， 산출된 목표가속도를 운전자에게　안내하는　것으로　하는 차량 간 교차로 충돌 방지방법.
  4. 제3항에 있어서,
    운전자가　안내된　목표가속도에　따라　가속도를　변경하지　않을　경우，　산출된　목표가속도에　따라　상기　대상차량의　가속도를　자동　제어하도록　하는 차량 간 교차로 충돌 방지방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 진입시간차가 제2설정시간 미만인 경우，　산출된　목표가속도에　따라 상기 대상차량의 가속도를　자동　제어하는　것으로 하는 차량 간 교차로 충돌 방지방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 목표가속도는,
    Figure pat00003

    （S：　교차로까지의　거리，　V0：　현재속도，　t：　교차로　진입시간）
    의　식에　의해　산출되는　것으로　하는　차량 간 교차로 충돌 방지방법.
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