KR20150011282A

KR20150011282A - 차량 충돌 방지 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20150011282A
Application number: KR1020130086364A
Authority: KR
Inventors: 조장현
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2015-01-30
Also published as: KR102111906B1; CN104325931B; CN104325931A

Abstract

차량 충돌 방지 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 차량 충돌 방지 장치는 교차로에 진입하는 차량의 주행정보를 생성하는 차량정보 생성부; 차량정보 생성부에 의해 연산된 차량의 주행정보를 기초로 차량의 진행정보를 예측하는 차량진행 예측부; 교차로 근방의 다른 차량 또는 시스템과 통신하는 통신부; 통신부에 의해 수신된 다른 차량의 진행정보와 차량진행 예측부에 의해 연산된 차량의 진행정보를 기초로 교차로에서 차량의 충돌 가능성을 연산하는 제어부; 및 제어부의 연산에 따라 차량의 충돌이 예상되면 경고를 발생시키는 경고부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 충돌 방지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREVENTING COLLISION OF VEHICLE}

본 발명은 차량 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교차로에 진입하는 차량의 주행정보와 예측되는 진행정보를 기초로 다른 차량과 충돌이 예상되면 경고를 발생시키고 충돌을 방지하기 위한 구체적인 정보를 표시하는 차량 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 간의 충돌을 방지할 수 있는 안전거리는 차량의 속도와 노면상태, 운전자의 시야 등에 따라 달라진다.

특히, 교차로에서는 교차로에 진입하는 다른 차량을 운전자가 인지하기 어려워서 직선도로에 비해 보다 긴 거리의 제동거리가 요구된다.

그래서 최근에는 주행중에 발생할 수 있는 각종 안전사고를 미연에 방지하기 위한 장치가 개발되어 차량에 탑재되고 있으며, 이와 관련된 종래의 기술로는 자차와 선행차량과의 충돌 위험성을 경고하는 전방 충돌 경보 장치와, 자차와 측방 물체와의 충돌 위험성을 경고하는 측방 충돌 경보 장치가 있다.

이러한 충돌 경보 장치는 차량의 주행차선 변경시나 주차시 또는 주행시에 운전자의 시야가 미치지 못하는 사각지대에 있는 다른 차량으로부터 운전자의 안전성을 확보하기 위한 장치로서, 초음파 센서, 카메라 또는 레이더 등을 사용하여 충돌 가능성이 있는 장애물의 유무를 감지하게 된다.

그러나, 종래의 충돌 경보 장치는 직선도로나 차량이 서행하는 이면도로에서는 효과적이나, 비교적 빠른 속도로 차량이 주행하는 교차로에서 발생할 수 있는 돌출 상황에서는 차량 간 충돌을 예측 및 방지하기 어려운 문제점이 있다.

그리고 차량 간 충돌을 예측한다고 하여도, 단순히 차량 간 충돌위험이 있음을 표시할 뿐 충돌을 방지하기 위한 구체적인 정보를 제공하지 못하는 문제점도 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2012-0100582호(2012.09.12.공개, 발명의 명칭 : 차량충돌 방지시스템)에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 교차로에 진입하는 차량과 다른 차량 간의 충돌 가능성을 예상하고 차량 간 충돌이 예상되면 충돌을 방지하기 위한 구체적인 정보를 제공해서, 교차로에서 차량 간 충돌을 방지하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 차량 충돌 방지 장치는 교차로에 진입하는 차량의 주행정보를 생성하는 차량정보 생성부; 차량정보 생성부에 의해 연산된 차량의 주행정보를 기초로 차량의 진행정보를 예측하는 차량진행 예측부; 교차로 근방의 다른 차량 또는 시스템과 통신하는 통신부; 통신부에 의해 수신된 다른 차량의 진행정보와 차량진행 예측부에 의해 연산된 차량의 진행정보를 기초로 교차로에서 차량의 충돌 가능성을 연산하는 제어부; 및 제어부의 연산에 따라 차량의 충돌이 예상되면 경고를 발생시키는 경고부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 차량정보 생성부가 생성하는 주행정보는 GPS 위성을 통한 차량의 현위치와 차량의 ECU(Electronic Control Unit)를 통한 차량의 속력을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 차량진행 예측부가 예측하는 진행정보는 차량의 진행방향과 차량이 교차로 중심부에 도달하는데 소요되는 시간, 및 차량이 제동시 완전히 정지하는데 필요한 제동거리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 경고부의 경고 표시는 차량의 충돌이 예상되는 방향의 표시, 및 위험 정도를 나타내는 색상과 수치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법은 교차로에 진입하는 차량의 주행정보를 생성하는 단계; 주행정보를 기초로 차량의 진행정보를 예측하는 단계; 교차로에 진입하는 다른 차량의 진행정보를 수신하는 단계; 예측된 진행정보와 다른 차량의 진행정보를 기초로 차량과 다른 차량의 충돌 가능성을 연산하는 단계; 및 연산된 충돌 가능성에 따라, 양 차량 간 충돌이 예상되면 충돌위험을 경고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법의 경고하는 단계에서 차량이 교차로 진입 이전에 완전히 제동할 수 있는 경우라면, 차량에 제동할 것을 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법의 경고하는 단계에서 차량이 교차로 진입 이전에 완전히 제동할 수 없는 경우라면, 차량과 다른 차량의 진행정보를 기초로 양 차량이 교차로의 중심부에 도달하는 시간을 비교해서 다른 차량이 교차로의 중심부에 먼저 도달할 것으로 예상되면 차량을 감속할 것을 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량 충돌 방지 방법의 경고하는 단계에서 차량이 교차로 진입 이전에 완전히 제동할 수 없는 경우라면, 차량과 다른 차량의 진행정보를 기초로 양 차량이 교차로의 중심부에 도달하는 시간을 비교해서 차량이 교차로의 중심부에 먼저 도달할 것으로 예상되면 차량을 가속할 것을 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량 충돌 방지 장치 및 방법은 교차로에서 차량 간 충돌이 예상되면 충돌을 방지하기 위한 구체적인 정보를 제공해서 차량 간 충돌을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 차량의 속도와 제동 능력, 날씨, 및 노면상태 등을 고려해서 차량의 제동거리를 연산하므로 보다 정확한 정보를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치의 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 교차점까지 거리와 다른 차량의 교차점까지 거리를 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 제동거리와 제동 안전선을 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 방지 방법을 나타내는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량 충돌 방지 장치 및 방법의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 차량 충돌 방지 장치의 기능 블록도이고, 도 2는 차량의 교차점까지 거리와 다른 차량의 교차점까지 거리를 나타내는 예시도이다.

그리고 도 3은 차량의 제동거리와 제동 안전선을 나타내는 예시도이고, 도 4는 차량 충돌 방지 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 차량 충돌 방지 장치는 차량정보 생성부(100), 차량진행 예측부(200), 통신부(300), 제어부(400), 및 경고부(500)를 포함한다.

차량정보 생성부(100)는 교차로에 진입하는 차량의 주행정보를 생성한다.

차량정보 생성부(100)가 생성하는 주행정보에는 GPS 위성을 통한 차량의 현위치와 차량의 ECU(Electronic Control Unit)를 통한 차량의 속력에 대한 정보를 포함한다.

따라서 차량정보 생성부(100)는 차량의 위치 정보와 속도 정보를 포함한 주행정보를 생성하며, 차량의 위치 정보는 GPS(Global Positioning System) 또는 GNSS(Global Navigation Satellite System) 모듈 등을 통해 현재 위치를 파악하고 기저장된 지도 정보를 이용해서 만들어진다.

그리고 차량의 속도 정보는 차량의 ECU(Electronic Control Unit)로부터 전달받거나 차량 속도 센서 등을 통해 측정된 값을 이용해서 만들어진다.

이에 따라 차량정보 생성부(100)에 의해 생성된 주행정보는 차량진행 예측부(200)로 전달된다.

차량진행 예측부(200)는 차량정보 생성부(100)에 의해 생성된 차량의 주행정보를 기초로 차량의 진행정보를 예측한다.

여기서 차량의 진행정보란, 차량의 진행방향과 차량이 교차로 중심부에 도달하는데 소요되는 시간, 및 차량이 제동시 완전히 정지하는데 필요한 제동거리를 포함한다.

따라서, 차량진행 예측부(200)는 차량의 주행정보를 기초로 교차로에서 차량이 진입하는 경로와 차량이 교차로의 중심부를 통과하는데 걸리는 시간, 그리고 교차로 진입 전에 차량이 제동시 완전히 제동하는데 필요한 제동거리와 같이 교차로내에서 차량의 충돌을 예상하고 방지하는데 필요한 정보들을 계산한다.

또한, 차량진행 예측부(200)는 차량의 제동거리를 계산하는데 있어 차량의 속도나 브레이크 성능, 및 하중 등을 고려한 제동능력과, 현재 날씨, 및 노면 상태 등을 고려해서 계산하므로 보다 정확한 정보를 제공한다.

차량의 제동거리를 계산하는 수식이나 방법은 다양하게 공지되어 있으며, 여러 변수에 따른 보정치도 이미 공지된 바 이에 대한 설명은 생략한다.

한편, 차량진행 예측부(200)는 계산된 제동거리를 이용해서 제동 안전선도 산출한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제동 안전선이란 차량이 교차로를 주행할 때 해당 지점에서 제동을 할 경우 교차로의 정지선에 정확히 정지할 수 있는 지점을 말한다.

다시 말해 제동 안전선이란 차량이 교차로의 중심부에 진입하지 않고 멈출 수 있는 제동 한계선이라 할 수 있다.

차량진행 예측부(200)가 산출한 제동 안전선은 제어부(400)가 차량의 충돌 예상에 따라 차량 간 충돌을 방지하기 위한 정보를 표시하는데 있어 중요한 정보가 되며 이에 대해서는 후술한다.

한편, 차량진행 예측부(200)에 의해 예측된 차량의 진행정보는 제어부(400)에 전달되고, 전달된 차량의 진행정보는 통신부(300)를 통해 교차로 주변의 차량으로 송출된다.

그리고 통신부(300)는 자 차량의 진행정보를 주변으로 송출할 뿐만 아니라, 교차로 주변의 다른 차량이 송출한 각 차량의 진행정보를 수신해서 제어부(400)에 전달한다.

통신부(300)는 무선통신 형태를 통해 진행정보를 송·수신하며, V2V(Vehicle to Vehicle)과 V2I(Vehicle to Infrastructure) 기반의 통신을 통해 차량뿐만 아니라 교차로 주변의 교통 시스템과도 통신할 수 있다.

그래서 교차로 주변의 차량이 송신하는 각 차량의 진행정보뿐만 아니라, 교차로 주변의 교통 시스템이 송신하는 각 차량의 진행정보 및 도로상황을 수신할 수 있다.

한편, 제어부(400)는 차량진행 예측부(200)로부터 전달받은 차량의 진행정보와 통신부(300)로부터 전달받은 교차로 주변의 다른 차량의 진행정보 등을 기초로 교차로에서 차량의 충돌 가능성을 연산한다.

이에 따라 제어부(400)는 각 차량의 진행정보를 바탕으로 자 차량과 교차로 중심부에서 교차하는 방향으로 진행하는 차량이 있는지 판단하고, 교차하는 방향으로 진행하는 차량이 있다면 해당 차량의 진행정보를 기초로 교차로 중심부까지의 거리와 도달하는데 소요되는 시간을 비교해서 양 차량 간에 충돌이 예상되는지 판단한다.

예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이, 자 차량을 HV(Host Vehicle)이라 하고, 자 차량과 교차하는 방향으로 진행하는 다른 차량을 RV(Remote Vehicle)라고 할 경우에 양 차량이 교차할 것으로 예상되는 교차점까지의 거리는 각각 D1과 D2가 된다.

그리고 제어부(400)는 D1/(HV의 속도)와 D2/(RV의 속도)를 비교해서 두 값이 근사한 경우에는 제어부(400)는 양 차량이 충돌할 것으로 예상한다.

이에 따라 제어부(400)는 양 차량 간 충돌이 예상되면 경고부(500)를 통해 경고를 발생시키도록 제어한다.

한편, 제어부(400)는 양 차량이 충돌할 것으로 예상하면, 자 차량이 교차로 진입 이전에 완전히 제동해서 멈출 수 있는지를 판단한다.

여기서 제어부(400)의 판단에 이용되는 정보가 상기 서술한 바 있는 제동 안전선이고, 제어부(400)는 자 차량이 제동 안전선을 지나지 않았다면 경고부(500)에 제동을 표시해서 교차로 진입 이전에 차량이 멈출 수 있도록 한다.

하지만 자 차량이 이미 제동 안전선을 지나서 교차로 진입 이전에 차량이 멈출 수 없다면, 자 차량과 다른 차량의 속도, 및 교차점까지의 거리(D1, D2)를 이용해서 산출한 교차로 중심부까지 도달하는 시간을 비교해서 양 차량 중 어느 차량이 먼저 교차로의 중심부에 도달하는지 예상한다.

이에 따라, 제어부(400)는 자 차량보다 다른 차량이 교차로의 중심부에 먼저 도달할 것으로 예상되면 경고부(500)가 차량을 감속할 것을 표시하도록 해서 다른 차량이 교차점을 더 빨리 통과해서 양 차량의 충돌을 방지할 수 있도록 한다.

이와 달리, 제어부(400)는 자 차량이 다른 차량보다 교차로의 중심부에 먼저 도달할 것으로 예상되면 경고부(500)가 차량을 가속할 것을 표시하도록 해서 자 차량이 교차점을 더 빨리 통과해서 양 차량의 충돌을 방지할 수 있도록 한다.

한편, 경고부(500)는 상기 서술한 것과 같이 차량의 충돌 예상 여부나 제동표시, 감속표시, 및 가속표시를 하고, 경고 표시는 차량의 충돌이 예상되는 방향을 표시하고 위험 정도와 충격 정도를 색상과 수치로 나타낼 수도 있다.

따라서 경고부(500)는 운전자가 차량 충돌에 대한 경고를 용이하게 인식할 수 있도록 한다.

이하, 도 1 내지 도 4, 및 상기 각 구성의 설명을 바탕으로 차량 충돌 방지 장치 동작의 일례와 차량 충돌 방지 방법을 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 차량정보 생성부(100)는 교차로에 진입하는 차량의 주행정보를 생성한다(S10).

차량정보 생성부(100)에 의해 생성된 차량의 주행정보는 차량진행 예측부(200)에 전달되고, 차량진행 예측부(200)는 차량의 주행정보를 기초로 차량의 진행정보를 예측한다(S20).

그리고 통신부(300)는 차량의 진행정보를 주변의 차량이나 교통 시스템에 송출하고, 교차로 주변의 다른 차량의 진행정보를 수신한다(S30).

그리고 제어부(400)는 차량진행 예측부(200)로부터 전달받은 차량의 진행정보와 통신부(300)로부터 전달받은 다른 차량의 진행정보를 기초로 교차로에서 차량 간의 충돌 가능성을 연산한다(S40).

이에 따라, 제어부(400)가 연산한 충돌 가능성에 따라 교차로에서 차량 간 충돌이 예상되는지 판단해서(S50), 차량 간 충돌이 예상되는 경우에는 차량이 교차로 진입 이전에 완전히 제동할 수 있는지를 판단한다(S60).

단계 S60에서 자 차량이 교차로 진입 이전에 완전히 제동할 수 있다면, 제어부(400)는 경고부(500)가 제동 표시를 하도록 제어한다(S80).

반면에 단계 S60에서 자 차량이 교차로 진입 이전에 완전히 제동할 수 없다면 자 차량과 충돌이 예상되는 다른 차량 중 어느 차량이 교차점에 먼저 도달하는 지 판단한다(S70).

단계 S70에서 다른 차량이 교차점에 먼저 도달하는 것으로 판단되면, 제어부(400)는 경고부(500)가 감속 표시를 하도록 제어한다(S90).

반면에 단계 S70에서 자 차량이 교차점에 먼저 도달하는 것으로 판단되면, 제어부(400)는 경고부(500)가 가속 표시를 하도록 제어한다(S100).

한편, 단계 S50에서 교차로에서 차량 간 충돌이 예상되지 않는 경우에는 단계 S10으로 회귀해서 상술한 과정을 반복한다.

여기서 각 구성의 판단과정과 구체적인 예시에 대해서는 상술한 차량 충돌 방지 장치의 설명에서 서술한 바 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 차량 충돌 방지 장치 및 방법은 교차로에서 차량 간 충돌이 예상되면 충돌을 방지하기 위한 구체적인 정보를 제공해서 차량 간 충돌을 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 차량정보 생성부 200: 차량진행 예측부
300 : 통신부 400 : 제어부
500 : 경고부

Claims

교차로에 진입하는 차량의 주행정보를 생성하는 차량정보 생성부;
상기 차량정보 생성부에 의해 생성된 상기 차량의 주행정보를 기초로 상기 차량의 진행정보를 예측하는 차량진행 예측부;
상기 교차로 근방의 다른 차량 또는 시스템과 통신하는 통신부;
상기 통신부에 의해 수신된 상기 다른 차량의 진행정보와 상기 차량진행 예측부에 의해 연산된 상기 차량의 진행정보를 기초로 상기 교차로에서 상기 차량의 충돌 가능성을 연산하는 제어부; 및
상기 제어부의 연산에 따라 상기 차량의 충돌이 예상되면 경고를 발생시키는 경고부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 차량정보 생성부가 생성하는 상기 주행정보는 GPS 위성을 통한 상기 차량의 현위치와 상기 차량의 ECU(Electronic Control Unit)를 통한 상기 차량의 속력을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 차량진행 예측부가 예측하는 상기 진행정보는 상기 차량의 진행방향과 상기 차량이 교차로 중심부에 도달하는데 소요되는 시간, 및 상기 차량이 제동시 완전히 정지하는데 필요한 제동거리 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 경고부의 경고 표시는 상기 차량의 충돌이 예상되는 방향의 표시, 및 위험 정도를 나타내는 색상과 수치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 장치.
교차로에 진입하는 차량의 주행정보를 생성하는 단계;
상기 주행정보를 기초로 상기 차량의 진행정보를 예측하는 단계;
상기 교차로에 진입하는 다른 차량의 진행정보를 수신하는 단계;
상기 예측된 진행정보와 상기 다른 차량의 진행정보를 기초로 상기 차량과 상기 다른 차량의 충돌 가능성을 연산하는 단계; 및
상기 연산된 충돌 가능성에 따라, 양 차량 간 충돌이 예상되면 충돌위험을 경고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
제5항에 있어서,
상기 경고하는 단계에서 상기 차량이 상기 교차로 진입 이전에 완전히 제동할 수 있는 경우라면, 상기 차량에 제동할 것을 표시하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
제5항에 있어서,
상기 경고하는 단계에서 상기 차량이 상기 교차로 진입 이전에 완전히 제동할 수 없는 경우라면, 상기 차량과 상기 다른 차량의 진행정보를 기초로 양 차량이 상기 교차로의 중심부에 도달하는 시간을 비교해서 상기 다른 차량이 상기 교차로의 중심부에 먼저 도달할 것으로 예상되면 상기 차량을 감속할 것을 표시하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.
제5항에 있어서,
상기 경고하는 단계에서 상기 차량이 상기 교차로 진입 이전에 완전히 제동할 수 없는 경우라면, 상기 차량과 상기 다른 차량의 진행정보를 기초로 양 차량이 상기 교차로의 중심부에 도달하는 시간을 비교해서 상기 차량이 상기 교차로의 중심부에 먼저 도달할 것으로 예상되면 상기 차량을 가속할 것을 표시하는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 방지 방법.