KR20150051678A - Apparatus and method for preventing accident of vehicle using lane keeping assist system and camera - Google Patents

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KR20150051678A
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조윤정
유은영
최현구
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현대모비스 주식회사
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Abstract

The present invention suggests an apparatus and a method for preventing vehicle accidents using a lane keeping assist system and a camera, which determine inattentiveness of a driver based on a steering control status obtained from multiple sensors and the driver′s status and if the driver is deemed to be unable to drive normally due to high level of inattentiveness, gives warnings not only to the driver but also to other vehicles in the surroundings. The apparatus for preventing vehicle accidents according to the present invention comprises: a front attentiveness computation unit which computes front attentiveness of the driver based on the videos of the driver; a steering control frequency computation unit which computes steering control frequency based on the steering torque applied by the driver to the vehicle; an accident possibility determination unit which determines the possibility of accidents based on the front attentiveness and the steering control frequency; and a notification unit which notifies the driver and other vehicles in the surroundings of the possibility of accident if it is deemed that the possibility of accidents exists.

Description

ＬＫＡＳ와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치 및 방법 {Apparatus and method for preventing accident of vehicle using lane keeping assist system and camera}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vehicle accident prevention apparatus and method,

본 발명은 차량의 충돌 사고를 방지하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, LKAS(Lane keeping Assist System)와 카메라를 이용하여 차량의 충돌 사고를 방지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for preventing a vehicle from crashing. More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for preventing a vehicle collision using a Lane keeping Assist System (LKAS) and a camera.

최근 차량의 주행 안전성을 높이는 것이 차량 생산 회사의 주요 과제가 되고 있으며, 이에 따라 주행 안전성을 높이기 위한 차량 제어 시스템이 개발되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Increasing the safety of a vehicle in recent years has become a major task of a vehicle manufacturing company. Accordingly, a vehicle control system for improving driving safety has been developed.

이러한 추세에 따라 최근에는 차선 유지가 가능한 제어 장치가 차량에 장착되고 있으며, 이와 같은 차선 유지 제어 장치는 점차 다양한 차량에 장착되어 보편화되고 있다.In accordance with this trend, a control device capable of maintaining lanes is mounted on a vehicle in recent years, and such lane keeping control devices are increasingly mounted on various vehicles and becoming common.

그런데 종래의 차선 유지 제어 장치는 조향각 센서와 같이 특정 센서만을 이용하여 차량의 사고 가능성 여부를 판단하기 때문에 이 특정 센서가 정상적으로 작동하지 못할 경우 주행 안전성을 보장할 수 없는 문제점이 있다.However, since the conventional lane keeping control device judges whether or not an accident occurs in the vehicle by using only a specific sensor such as a steering angle sensor, the driving stability can not be guaranteed when the specific sensor fails to operate normally.

또한 종래의 차선 유지 제어 장치는 운전자에게만 경보할 뿐 주변 차량들에게는 경보하지 않아 주변 차량들로 하여금 사고를 회피할 수 있게 하지 못하고 있다.In addition, the conventional lane keeping control device warns only the driver, but does not alert the nearby vehicles, thereby preventing the neighboring vehicles from avoiding the accident.

한국공개특허 제2012-0028589호는 차량의 사고를 방지하는 장치에 대하여 기술하고 있다. 그러나 이 장치는 차량의 속도를 측정하는 센서를 이용하여 차량의 사고 가능성 여부를 판단하기 때문에 전술한 문제점을 해결할 수 없다.Korean Laid-Open Patent Application No. 2012-0028589 describes a device for preventing an accident of a vehicle. However, the above-described problem can not be solved because the device uses a sensor for measuring the speed of the vehicle to determine whether or not the vehicle is likely to crash.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다양한 센서들을 복합적으로 이용하여 얻은 조향 제어 상태 및 운전자 상태에 따라 운전자 부주의 정도를 판단하고 운전자 부주의 상태가 심각하여 정상적인 운전을 할 수 없다고 판단될 경우 운전자 뿐만 아니라 주변 차량에도 경고를 하는 LKAS(Lane Keeping Assist System)와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치 및 방법을 제안함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a steering control system and a steering control system, which are capable of judging a driver's inattention according to a steering control state and a driver state obtained by using various sensors in combination, (LKAS) which not only warns not only the driver but also the surrounding vehicles, and a vehicle accident prevention device and method using the camera.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 운전자를 촬영한 영상을 기초로 상기 운전자의 전방 주시 정보를 산출하는 전방 주시 정보 산출부; 상기 운전자가 운전중인 차량에 인가된 조향 토크를 기초로 조향 제어 빈도 정보를 산출하는 조향 제어 빈도 정보 산출부; 상기 전방 주시 정보와 상기 조향 제어 빈도 정보를 기초로 상기 차량의 사고 가능성을 판단하는 사고 가능성 판단부; 및 사고 가능성이 있는 것으로 판단되면 그 사실을 상기 운전자나 상기 차량의 주변에서 주행중인 다른 차량에게 알리는 알림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치를 제안한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an information processing apparatus comprising: a front view information calculation unit for calculating front view information of a driver based on an image of a driver; A steering control frequency information calculation unit for calculating steering control frequency information based on a steering torque applied to a vehicle in which the driver is operating; An accident possibility determination unit for determining an accident possibility of the vehicle on the basis of the forward-looking information and the steering-control-frequency information; And a notification unit for notifying the driver of the vehicle or the other vehicle in the vicinity of the vehicle when it is determined that there is an accident possibility.

바람직하게는, 상기 전방 주시 정보 산출부는 상기 운전자가 전방을 주시하지 않은 시간을 기초로 상기 전방 주시 정보를 산출한다.Preferably, the forward-watching information calculating unit calculates the forward-looking information based on a time when the driver does not look ahead.

바람직하게는, 상기 조향 제어 빈도 정보 산출부는 상기 조향 토크가 인가된 횟수 또는 상기 조향 토크가 인가된 시간을 기초로 상기 조향 제어 빈도 정보를 산출한다.Preferably, the steering control frequency information calculation unit calculates the steering control frequency information based on the number of times the steering torque is applied or the time when the steering torque is applied.

바람직하게는, 상기 사고 가능성 판단부는 상기 전방 주시 정보에 기초하여 상기 운전자가 전방을 주시하지 않을 때마다 카운트된 값 및 상기 조향 제어 빈도 정보에 기초하여 상기 조향 토크가 인가될 때마다 카운트된 값을 합산하며, 합산값이 임계값 이상일 때 상기 사고 가능성이 있는 것으로 판단한다.Preferably, the accident possibility determination unit may calculate a value counted each time the steering torque is applied based on the value counted each time the driver does not look ahead and the steering control frequency information based on the forward-looking information And when the summed value is equal to or greater than the threshold value, it is judged that there is an accident possibility.

바람직하게는, 상기 사고 가능성 판단부는 상기 운전자가 전방을 주시하지 않은 시간이 제1 기준 시간 이상일 때 상기 사고 가능성이 있는 것으로 판단한다.Preferably, the accident possibility judging unit judges that there is a possibility of the accident when the time when the driver does not look ahead is equal to or longer than the first reference time.

바람직하게는, 상기 사고 가능성 판단부는 상기 조향 토크가 인가된 횟수가 기준 횟수 이상이거나, 상기 조향 토크가 인가된 시간이 제2 기준 시간 이상이거나, 또는 상기 조향 토크가 인가되지 않은 시간이 제3 기준 시간 이하일 때 상기 사고 가능성이 있는 것으로 판단한다.Preferably, the possibility determining unit determines that the number of times the steering torque is applied is equal to or greater than a reference number, the time when the steering torque is applied is equal to or greater than a second reference time, It is judged that there is a possibility of the above-mentioned accident.

바람직하게는, 상기 알림부는 경보 장치를 작동시켜 사고 가능성이 있다는 사실을 상기 운전자에게 알리거나, 비상등을 작동시켜 상기 사고 가능성이 있다는 사실을 상기 다른 차량에게 알린다.Preferably, the notification unit notifies the driver of the possibility of an accident by activating the alarm device, or activates the emergency light to inform the other vehicle of the possibility of the accident.

바람직하게는, 상기 차량 사고 방지 장치는 전방 영상으로부터 얻은 차선 정보, 상기 차량의 속도, 상기 차량의 요레이트 및 상기 차량의 조향각을 기초로 차선 유지를 위한 토크량을 계산하는 LKAS(Lane Keeping Assist System) 제어부를 더 포함하며, 상기 조향 제어 빈도 정보 산출부는 상기 토크량을 상기 조향 토크로 하여 상기 조향 제어 빈도 정보를 산출한다.Preferably, the vehicle accident prevention device includes a Lane Keeping Assist System (LKAS) which calculates a torque amount for lane keeping based on lane information obtained from a forward image, a speed of the vehicle, a yaw rate of the vehicle, ) Control unit, and the steering control frequency information calculation unit calculates the steering control frequency information by using the torque amount as the steering torque.

또한 본 발명은 운전자를 촬영한 영상을 기초로 상기 운전자의 전방 주시 정보를 산출하는 전방 주시 정보 산출 단계; 상기 운전자가 운전중인 차량에 인가된 조향 토크를 기초로 조향 제어 빈도 정보를 산출하는 조향 제어 빈도 정보 산출 단계; 상기 전방 주시 정보와 상기 조향 제어 빈도 정보를 기초로 상기 차량의 사고 가능성을 판단하는 사고 가능성 판단 단계; 및 사고 가능성이 있는 것으로 판단되면 그 사실을 상기 운전자나 상기 차량의 주변에서 주행중인 다른 차량에게 알리는 알림 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 방법을 제안한다.In addition, the present invention may further include: a forward-looking information calculating step of calculating forward-looking information of the driver based on the image of the driver; A steering control frequency information calculating step of calculating steering control frequency information based on a steering torque applied to a vehicle in which the driver is operating; An accident possibility determining step of determining an accident possibility of the vehicle based on the forward-looking information and the steering-control-frequency information; And an informing step of informing the driver or the other vehicle in the vicinity of the vehicle of the fact that there is an accident possibility, to the vehicle accident prevention method using the LKAS and the camera.

바람직하게는, 상기 조향 제어 빈도 정보 산출 단계 이전에, 전방 영상으로부터 얻은 차선 정보, 상기 차량의 속도, 상기 차량의 요레이트 및 상기 차량의 조향각을 기초로 차선 유지를 위한 토크량을 계산하는 LKAS(Lane Keeping Assist System) 제어 단계를 더 포함하며, 상기 조향 제어 빈도 정보 산출 단계는 상기 토크량을 상기 조향 토크로 하여 상기 조향 제어 빈도 정보를 산출한다.Preferably, before the steering control frequency information calculation step, the LKAS (LKAS) calculating the torque amount for lane keeping based on the lane information obtained from the front image, the speed of the vehicle, the yaw rate of the vehicle and the steering angle of the vehicle Lane Keeping Assist System) control step, wherein the steering control frequency information calculating step calculates the steering control frequency information by using the torque amount as the steering torque.

본 발명은 다양한 센서들을 복합적으로 이용하여 얻은 조향 제어 상태 및 운전자 상태에 따라 운전자 부주의 정도를 판단하고 운전자 부주의 상태가 심각하여 정상적인 운전을 할 수 없다고 판단될 경우 운전자 뿐만 아니라 주변 차량에도 경고를 함으로써 다음 효과를 얻을 수 있다.The present invention judges the driver's inattentiveness according to the steering control state and the driver state obtained by using various sensors in combination, and warns not only the driver but also neighboring vehicles when it is judged that the driver's inattentive state is serious, Effect can be obtained.

첫째, 주변 차량과의 충돌 사고를 방지할 수 있다.First, it is possible to prevent collision with nearby vehicles.

둘째, 운전자 부주의 상태 모니터링의 정확도를 향상시킬 수 있으며, LKAS(Lane Keeping Assist System)에서의 차선 이탈 사고를 효과적으로 방지할 수 있다.Second, it is possible to improve the accuracy of driver carelessness monitoring and effectively prevent a lane departure accident in LKAS (Lane Keeping Assist System).

셋째, 운전자 부주의 오경보로 인한 피로도를 감소시킬 수 있다.Third, the fatigue caused by driver carelessness can be reduced.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 사고 방지 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 부주의 충돌 사고 방지 장치의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에서 운전자 상태에 따라 운전자 부주의 정도를 판단하는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에서 조향 보조 제어 상태를 모니터링하여 운전자나 주변 차량들에게 경보하는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 부주의 충돌 사고 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram schematically showing a vehicle accident prevention device according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is an overall configuration diagram of an apparatus for preventing driver accidental collision according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which the degree of driver's carelessness is determined according to a driver's condition in an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a reference diagram for explaining a process of monitoring a steering assist control state to alert a driver or nearby vehicles in an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for preventing driver accidental crashes according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 사고 방지 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a vehicle accident prevention device according to a preferred embodiment of the present invention.

차량 사고 방지 장치(100)는 LKAS(Lane Keeping Assist System)와 카메라를 이용하여 차량의 충돌 사고를 방지하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 전방 주시 정보 산출부(110), 조향 제어 빈도 정보 산출부(120), 사고 가능성 판단부(130), 알림부(140), 전원부(150) 및 주제어부(160)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the vehicle accident prevention apparatus 100 includes a front watching information calculation unit 110, a steering control frequency information A calculation unit 120, an accident probability determination unit 130, a notification unit 140, a power supply unit 150, and a main control unit 160.

전원부(150)는 차량 사고 방지 장치(100)를 구성하는 각 구성에 전원을 공급하는 기능을 수행한다. 주제어부(160)는 차량 사고 방지 장치(100)를 구성하는 각 구성의 전체 작동을 제어하는 기능을 수행한다. 차량 사고 방지 장치(100)가 차량의 ECU 내에 구현될 수 있음을 참작할 때 본 실시예에서 전원부(150)와 주제어부(160)는 구비되지 않아도 무방하다.The power supply unit 150 performs a function of supplying power to each of the components constituting the vehicle accident prevention device 100. The main control unit 160 performs a function of controlling the overall operation of each component constituting the vehicle accident prevention device 100. [ In consideration of the fact that the vehicle accident prevention device 100 can be implemented in the ECU of the vehicle, the power source unit 150 and the main control unit 160 may not be provided in the present embodiment.

전방 주시 정보 산출부(110)는 운전자를 촬영한 영상을 기초로 운전자의 전방 주시 정보를 산출하는 기능을 수행한다.The front view information calculation unit 110 calculates the front view information of the driver based on the image of the driver.

전방 주시 정보 산출부(110)는 운전자가 전방을 주시하지 않은 시간을 기초로 전방 주시 정보를 산출할 수 있다.The front view information calculation unit 110 can calculate the front view information based on the time when the driver does not look ahead.

조향 제어 빈도 정보 산출부(120)는 운전자가 운전중인 차량에 인가된 조향 토크를 기초로 조향 제어 빈도 정보를 산출하는 기능을 수행한다.The steering control frequency information calculation unit 120 calculates the steering control frequency information based on the steering torque applied to the vehicle in which the driver is operating.

조향 제어 빈도 정보 산출부(120)는 조향 토크가 인가된 횟수 또는 조향 토크가 인가된 시간을 기초로 조향 제어 빈도 정보를 산출할 수 있다.The steering control frequency information calculation unit 120 may calculate the steering control frequency information based on the number of times the steering torque is applied or the time when the steering torque is applied.

사고 가능성 판단부(130)는 전방 주시 정보 산출부(110)에 의해 산출된 전방 주시 정보와 조향 제어 빈도 정보 산출부(120)에 의해 산출된 조향 제어 빈도 정보를 기초로 차량의 사고 가능성을 판단하는 기능을 수행한다.The accident possibility judging unit 130 judges the possibility of the vehicle based on the forward-looking information calculated by the forward-looking information calculating unit 110 and the steering control frequency information calculated by the steering control frequency information calculating unit 120 .

사고 가능성 판단부(130)는 전방 주시 정보에 기초하여 운전자가 전방을 주시하지 않을 때마다 카운트된 값 및 조향 제어 빈도 정보에 기초하여 조향 토크가 인가될 때마다 카운트된 값을 합산하며, 그 합산값이 임계값 이상일 때 사고 가능성이 있는 것으로 판단할 수 있다.Based on the counted value and the steering control frequency information each time the driver does not look ahead, the accident possibility judging unit 130 sums the counted value every time the steering torque is applied, If the value is above the threshold value, it can be judged that there is an accident possibility.

본 실시예에서 사고 가능성 판단부(130)는 상기한 방법에 한해 사고 가능성을 판단하는 것은 아니다. 예컨대 사고 가능성 판단부(130)는 운전자가 전방을 주시하지 않은 시간이 제1 기준 시간 이상일 때 사고 가능성이 있는 것으로 판단할 수 있으며, 조향 토크가 인가된 횟수가 기준 횟수 이상이거나, 조향 토크가 인가된 시간이 제2 기준 시간 이상이거나, 또는 조향 토크가 인가되지 않은 시간이 제3 기준 시간 이하일 때 사고 가능성이 있는 것으로 판단하는 것도 가능하다.In this embodiment, the possibility judging unit 130 does not judge the possibility of an accident only by the above-mentioned method. For example, the possibility determining unit 130 may determine that there is an accident when the time when the driver does not look ahead is equal to or greater than the first reference time, and the number of times the steering torque is applied is equal to or greater than the reference number, It is also possible to determine that there is an accident when the time that has elapsed is not less than the second reference time or when the time when the steering torque is not applied is not more than the third reference time.

알림부(140)는 사고 가능성 판단부(130)에 의해 사고 가능성이 있는 것으로 판단되면 그 사실을 운전자나 차량의 주변에서 주행중인 다른 차량에게 알리는 기능을 수행한다.When the possibility determining unit 130 determines that there is an accident possibility, the notification unit 140 performs a function of informing the driver or other vehicles in the vicinity of the vehicle that the vehicle is running.

알림부(140)는 경보 장치를 작동시켜 사고 가능성이 있다는 사실을 운전자에게 알리며, 비상등을 작동시켜 사고 가능성이 있다는 사실을 다른 차량에게 알린다.The notification unit 140 operates the alarm device to inform the driver of the possibility of an accident, and operates the emergency light to notify other vehicles of the possibility of an accident.

한편 차량 사고 방지 장치(100)는 LKAS 제어부(170)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the vehicle accident prevention apparatus 100 may further include an LKAS control unit 170.

LKAS 제어부(170)는 전방 영상으로부터 얻은 차선 정보, 차량의 속도, 차량의 요레이트 및 차량의 조향각을 기초로 차선 유지를 위한 토크량을 계산하는 기능을 수행한다. 조향 제어 빈도 정보 산출부(120)는 LKAS 제어부(170)에 의해 계산된 토크량을 차량에 인가될 조향 토크로 하여 조향 제어 빈도 정보를 산출할 수 있다.The LKAS control unit 170 calculates a torque amount for lane keeping based on the lane information obtained from the forward image, the speed of the vehicle, the yaw rate of the vehicle, and the steering angle of the vehicle. The steering control frequency information calculation unit 120 can calculate the steering control frequency information by using the torque amount calculated by the LKAS control unit 170 as the steering torque to be applied to the vehicle.

다음으로 본 발명을 일실시예를 들어 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 부주의 충돌 사고 방지 장치의 전체 구성도이다.Next, the present invention will be described with reference to an embodiment. 2 is an overall configuration diagram of an apparatus for preventing driver accidental collision according to an embodiment of the present invention.

도 2에 따르면, 운전자 부주의 충돌 사고 방지 장치(200)는 전방 카메라 센서(211), 차량 센서(212), 조향 보조 제어부(213), 조향 보조 제어 모니터링부(214), 운전자 카메라 센서(221), 운전자 상태 모니터링부(222), 운전자 부주의 사고 위험 판단부(231), 운전자 경보 장치 제어부(241), 운전자 경보 장치(242), 비상등 제어부(243) 및 비상등(244)을 포함한다.2, the driver's careless crash prevention apparatus 200 includes a front camera sensor 211, a vehicle sensor 212, a steering assist control unit 213, a steering assist control monitoring unit 214, a driver camera sensor 221, A driver warning device 242, an emergency light control 243, and an emergency light 244. The driver's alarm device 242 includes a driver's state monitoring part 222, a driver's carelessness risk determination part 231, a driver's alarm device control part 241,

전방 카메라 센서(211)는 주행 전방 상황을 획득하여 차선 정보를 추출하는 기능을 한다.The front camera sensor 211 functions to acquire lane information by acquiring a driving-ahead situation.

차량 센서(212)는 차량의 동역학적 상태를 계측하는 기능을 수행한다. 차량 센서(212)에는 차속 센서, 요레이트 센서, 조향각 센서 등이 포함된다.The vehicle sensor 212 performs a function of measuring the dynamic state of the vehicle. The vehicle sensor 212 includes a vehicle speed sensor, a yaw rate sensor, a steering angle sensor, and the like.

조향 보조 제어부(213)는 전방 카메라 센서(211)로부터 얻은 정보와 차량 센서(212)로부터 얻은 정보를 바탕으로 차선 유지 보조를 수행하는 기능을 한다.The steering assist controller 213 performs lane keeping assistance on the basis of the information obtained from the front camera sensor 211 and the information obtained from the vehicle sensor 212.

조향 보조 제어 모니터링부(214)는 차선 유지 보조 시스템(LKAS)의 조향 보조 상태를 모니터링하는 기능을 한다.The steering assist control monitoring unit 214 monitors the steering assist state of the lane keeping assist system (LKAS).

운전자 카메라 센서(221)는 운전자 영상을 획득하는 기능을 한다.The driver camera sensor 221 functions to acquire a driver image.

운전자 상태 모니터링부(222)는 운전자의 상태를 모니터링하고 운전자의 전방 주시 여부를 판단하는 기능을 한다.The driver status monitoring unit 222 monitors the status of the driver and determines whether or not the driver is looking forward.

운전자 부주의 사고 위험도 판단부(231)는 조향 보조 제어 모니터링부(214)로부터 얻은 조향 보조 상태와 운전자 상태 모니터링부(222)로부터 얻은 운전자의 상태를 바탕으로 운전자 부주의 여부에 따른 사고 위험도를 판단하는 기능을 한다.The driver's carelessness risk determination unit 231 determines the risk of an accident according to driver's carelessness based on the steering assist state obtained from the steering assist control monitoring unit 214 and the driver's state obtained from the driver state monitoring unit 222 .

운전자 경보 장치 제어부(241)는 운전자 경보 장치(242)에 운전자 경보 인가 여부를 제어하는 기능을 한다.The driver alarm device control section 241 controls the driver alarm device 242 to determine whether or not the driver alarm is applied.

비상등 제어부(243)는 비상등(244)에 비상등 인가 여부를 제어하는 기능을 한다.The emergency light control unit 243 controls the emergency light 244 to control whether or not the emergency light is applied.

다음으로 도 2의 장치를 이용하여 운전자 부주의에 의한 충돌 사고를 방지하는 방법에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 부주의 충돌 사고 방지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하 설명은 도 2와 도 5를 참조한다.Next, a method of preventing a collision accident caused by driver inattention by using the apparatus of FIG. 2 will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for preventing driver accidental crashes according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. The following description refers to Fig. 2 and Fig.

전방 카메라 센서(211)는 주행 전방의 차선을 실시간으로 인식하여 자차선 기준 차량의 횡방향 위치, 곡률, 헤딩각 등을 산출한다. 조향 보조 제어부(213)는 전방 카메라 센서(211)로부터 받은 차선 정보와 차량 센서(212)로부터 받은 차속, 요레이트, 조향각 등을 이용하여 차선 유지에 필요한 조향 보조 토크량을 계산하여 조향 장치를 통해 조향 보조 토크를 인가한다(S511).The front camera sensor 211 recognizes the lane ahead of the vehicle in real time and calculates the lateral position, curvature, heading angle, etc. of the vehicle lane reference vehicle. The steering assist control unit 213 calculates the steering assist torque amount necessary for lane keeping using the lane information received from the front camera sensor 211 and the vehicle speed, yaw rate, steering angle, etc. received from the vehicle sensor 212, Steering assist torque is applied (S511).

조향 보조 제어 모니터링부(214)에서는 조향 보조 제어의 패턴을 분석하여 운전자 부주의에 따른 차선 이탈 위험도 및 운전자의 운전 의지 정도를 산출한다(S512).The steering assist control monitoring unit 214 analyzes the pattern of the steering assist control to calculate the risk of lane departure due to driver inattention and the degree of driving will of the driver (S512).

운전자 카메라 센서(221)는 운전자의 얼굴을 영상으로 획득하며(S501), 운전자 상태 모니터링부(222)에서는 영상처리 기법을 이용하여 운전자가 전방을 정상적으로 주시하고 있는지 여부를 모니터링한다(S502).The driver's camera sensor 221 acquires the face of the driver as an image (S501), and the driver's condition monitoring unit 222 monitors whether the driver is normally looking ahead using the image processing technique (S502).

운전자 부주의 사고 위험 판단부(231)에서는 조향 보조 제어 모니터링부(214)에서 산출된 값과 운전자 상태 모니터링부(222)에서 판단한 운전자 전방 주시 정도를 바탕으로 최종적으로 운전자 부주의에 따른 자차의 사고 가능성을 판단한다(S521).The driver's carelessness risk determination unit 231 determines the possibility of the driver's car accident due to driver's carelessness based on the value calculated by the steering assist control monitoring unit 214 and the degree of driver's frontal attention determined by the driver's condition monitoring unit 222 (S521).

운전자 경보 장치 제어부(241) 및 운전자 경보 장치(242)에서는 앞서 판단된 운전자 부주의도에 따라 운전자에 경보를 제공한다(S532).The driver's alarm device control section 241 and the driver's alarm device 242 provide an alarm to the driver in accordance with the driver's inattention determined previously (S532).

그리고, 비상등 제어부(243) 및 비상등(244)은 운전자 경보 이후에도 운전자 부주의에 따른 사고 가능성이 지속될 경우(S531, S541) 비상등을 점등한다(S551).Then, the emergency light controller 243 and the emergency light 244 turn on the emergency light (S551) if the possibility of accident due to driver's carelessness continues after the driver alarm (S531, S541).

도 3은 본 발명의 일실시예에서 운전자 상태에 따라 운전자 부주의 정도를 판단하는 예시도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 일실시예에서 조향 보조 제어 상태를 모니터링하여 운전자나 주변 차량들에게 경보하는 과정을 설명하기 위한 참고도이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which the degree of driver's carelessness is determined according to a driver's condition in an embodiment of the present invention. And FIG. 4 is a reference diagram for explaining a process of monitoring the steering assist control state to alert the driver or nearby vehicles in an embodiment of the present invention.

운전자 전방 주시 정도는 운전자의 전방 주시 상태를 통해 판단할 수 있다. 운전자 전방 주시 정도는 도 3과 같이 운전자의 전방 미응시 시간을 기초로 운전자 부주의 단계를 결정하여 스코어(score)가 클수록 사고 가능성이 높은 것으로 판단할 수 있다.The driver's front sight can be judged through the front sight of the driver. As shown in FIG. 3, the degree of driver's frontal gaze is determined based on the driver's frontal gaze time, and the greater the score, the greater the likelihood of an accident.

조향 보조 제어 모니터링부(214)에서 산출된 값 즉, 운전자 부주의에 따른 차선 이탈 신호는 △T≤β일 때 활성화될 수 있다. 여기서 △T는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 현재 조향 제어 시작 시점과 이전 조향 제어 해제 시점 간 시간차를 의미하며, β는 기준 시간차를 의미한다.The value calculated by the steering assist control monitoring unit 214, that is, the lane departure signal according to driver inattention, can be activated when DELTA T < Here,? T denotes a time difference between the current steering control start point and the previous steering control cancel point, as shown in FIG. 4A, and? Denotes a reference time difference.

운전자 부주의 사고 위험 판단부(231)는 운전자 상태 모니터링과 조향 보조 제어 상태 모니터링을 통해 운전자 부주의에 따른 사고 위험도를 산출한 후, 도 4의 (b)와 같이 위험도가 임계값 이상일 경우(즉 △T≤β가 n번 지속될 때) 먼저 운전자에게 경보를 제공하여 정상적인 운전 상태로 복귀하기를 유도한다. 그러나 도 4의 (c)와 같이 그 후에도 위험도가 줄지 않고 특정 시간동안 지속될 경우(즉 △T≤β가 m번 지속될 때, 여기서 m>n) 자동으로 비상등을 인가한다.The driver's carelessness risk determination unit 231 calculates the risk of an accident due to driver's carelessness through monitoring the driver's condition and the steering assist control state, and then, when the risk is equal to or greater than the threshold value as shown in FIG. 4B ≤β lasts n times), it first alerts the driver and induces him to return to normal operating condition. However, as shown in (c) of FIG. 4, when the risk does not decrease and it continues for a certain time (that is, when ΔT≤β continues m times, m> n), the automatic emergency light is applied.

종래의 차선 유지 보조 시스템(LKAS) 또는 운전자 상태 모니터링 시스템에서는 운전자의 조향휠 파지 여부나 운전자의 전방 주시 여부만 가지고 운전자 부주의 여부를 판단하였다. 이러한 방식은 오판단의 가능성이 커 시스템에 대한 신뢰도를 떨어뜨렸다. 본 발명에서는 차선 유지 보조 시스템이 작동할 때에 운전자 전방 주시 여부도 같이 모니터링하여 실제 운전자의 부주의 상태에서 조향 보조 제어가 동작했는지를 판단할 수 있고, 이 상황이 계속될 경우에만 경보를 제공하기 때문에 보다 더 신뢰도 있는 경보가 가능하다.In the conventional lane keeping assist system (LKAS) or the driver condition monitoring system, whether the driver is grasping the steering wheel or whether or not the driver is looking forward can be determined. This method has a high possibility of misjudgment, which lowers the reliability of the system. In the present invention, when the lane-keeping assist system is operated, whether or not the driver is looking forward is also monitored to determine whether the steering assist control has been performed in the inadvertent state of the actual driver, and an alarm is provided only when the situation continues More reliable alarming is possible.

또한, 종래의 운전자 상태 모니터링 시스템이 운전자에게만 경보하는 것인 반면 본 발명에서는 운전자 부주의도가 심각하고 사고 가능성이 명백한 경우에는 추가적으로 비상등을 자동으로 점등함으로써 주위 차량에게도 사고를 회피할 수 있는 기회를 줄 수 있다.In addition, while the conventional driver condition monitoring system warns only the driver, in the present invention, when the driver's carelessness is serious and the possibility of the accident is clear, the emergency light is automatically turned on in addition to the opportunity to avoid an accident to the surrounding vehicle .

다음으로 도 1의 장치에 따른 차량 사고 방지 방법에 대하여 설명한다.Next, a vehicle accident prevention method according to the apparatus of Fig. 1 will be described.

먼저 전방 주시 정보 산출부(110)가 운전자를 촬영한 영상을 기초로 운전자의 전방 주시 정보를 산출한다(전방 주시 정보 산출 단계).First, the forward-looking information calculation unit 110 calculates the forward-looking information of the driver based on the image of the driver (forward-looking information calculation step).

LKAS 제어부(170)가 전방 영상으로부터 얻은 차선 정보, 차량의 속도, 차량의 요레이트 및 차량의 조향각을 기초로 차선 유지를 위한 토크량을 계산한다(LKAS 제어 단계). 이후 조향 제어 빈도 정보 산출부(120)가 LKAS 제어부(170)에 의해 계산된 토크량을 기초로 운전자가 운전중인 차량에 인가된 조향 토크를 이용하여 조향 제어 빈도 정보를 산출한다(조향 제어 빈도 정보 산출 단계).The LKAS control unit 170 calculates a torque amount for lane keeping based on the lane information obtained from the forward image, the speed of the vehicle, the yaw rate of the vehicle, and the steering angle of the vehicle (LKAS control step). Then, the steering control frequency information calculation unit 120 calculates the steering control frequency information based on the torque amount calculated by the LKAS control unit 170, using the steering torque applied to the vehicle in which the driver is operating (the steering control frequency information Calculation step).

LKAS 제어 단계와 조향 제어 빈도 정보 산출 단계는 전방 주시 정보 산출 단계와 동시에 수행된다. 그러나 본 발명에서 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 전방 주시 정보 산출 단계 이후에 수행되거나 전방 주시 정보 산출 단계 이전에 수행되는 것도 가능하다.The LKAS control step and the steering control frequency information calculation step are performed simultaneously with the frontward information calculation step. However, the present invention is not limited thereto, and it may be performed after the forward-looking information calculation step or before the forward-looking information calculation step.

전방 주시 정보와 조향 제어 빈도 정보가 산출되면, 사고 가능성 판단부(130)가 전방 주시 정보와 조향 제어 빈도 정보를 기초로 차량의 사고 가능성을 판단한다.When the forward-looking information and the steering-control-frequency information are calculated, the possibility-judging unit 130 judges the possibility of the vehicle based on the forward-looking information and the steering-control-frequency information.

이때 사고 가능성이 있는 것으로 판단되면, 알림부(140)가 그 사실을 운전자나 차량의 주변에서 주행중인 다른 차량에게 알린다.At this time, if it is determined that there is an accident possibility, the notification unit 140 informs the driver or another vehicle in the vicinity of the vehicle that the vehicle is running.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.It is to be understood that the present invention is not limited to these embodiments, and all elements constituting the embodiment of the present invention described above are described as being combined or operated in one operation. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. In addition, such a computer program may be stored in a computer readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and read and executed by a computer to implement an embodiment of the present invention. As the recording medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like can be included.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Furthermore, all terms including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined in the Detailed Description. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (10)

운전자를 촬영한 영상을 기초로 상기 운전자의 전방 주시 정보를 산출하는 전방 주시 정보 산출부;
상기 운전자가 운전중인 차량에 인가된 조향 토크를 기초로 조향 제어 빈도 정보를 산출하는 조향 제어 빈도 정보 산출부;
상기 전방 주시 정보와 상기 조향 제어 빈도 정보를 기초로 상기 차량의 사고 가능성을 판단하는 사고 가능성 판단부; 및
사고 가능성이 있는 것으로 판단되면 그 사실을 상기 운전자나 상기 차량의 주변에서 주행중인 다른 차량에게 알리는 알림부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치.A front view information calculation unit for calculating front view information of the driver based on the image of the driver;
A steering control frequency information calculation unit for calculating steering control frequency information based on a steering torque applied to a vehicle in which the driver is operating;
An accident possibility determination unit for determining an accident possibility of the vehicle on the basis of the forward-looking information and the steering-control-frequency information; And
If it is determined that there is a possibility of an accident, the notification is informed to the driver or another vehicle in the vicinity of the vehicle
And a camera for detecting an accident of the vehicle using the LKAS and the camera. 제 1 항에 있어서,
상기 전방 주시 정보 산출부는 상기 운전자가 전방을 주시하지 않은 시간을 기초로 상기 전방 주시 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the forward-looking information calculation unit calculates the forward-looking information based on a time when the driver does not look ahead. 제 1 항에 있어서,
상기 조향 제어 빈도 정보 산출부는 상기 조향 토크가 인가된 횟수 또는 상기 조향 토크가 인가된 시간을 기초로 상기 조향 제어 빈도 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the steering control frequency information calculation unit calculates the steering control frequency information based on the number of times the steering torque is applied or the time when the steering torque is applied. 제 1 항에 있어서,
상기 사고 가능성 판단부는 상기 전방 주시 정보에 기초하여 상기 운전자가 전방을 주시하지 않을 때마다 카운트된 값 및 상기 조향 제어 빈도 정보에 기초하여 상기 조향 토크가 인가될 때마다 카운트된 값을 합산하며, 합산값이 임계값 이상일 때 상기 사고 가능성이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the likelihood determining unit sums the counted value each time the steering torque is applied based on the value counted every time the driver does not look ahead and the steering control frequency information based on the forward looking information, When the value is greater than or equal to the threshold value, it is determined that the possibility of the accident is present. 제 2 항에 있어서,
상기 사고 가능성 판단부는 상기 운전자가 전방을 주시하지 않은 시간이 제1 기준 시간 이상일 때 상기 사고 가능성이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the accident possibility judging unit judges that there is a possibility of the accident when the time when the driver does not look ahead is equal to or longer than the first reference time. 제 3 항에 있어서,
상기 사고 가능성 판단부는 상기 조향 토크가 인가된 횟수가 기준 횟수 이상이거나, 상기 조향 토크가 인가된 시간이 제2 기준 시간 이상이거나, 또는 상기 조향 토크가 인가되지 않은 시간이 제3 기준 시간 이하일 때 상기 사고 가능성이 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치.The method of claim 3,
Wherein when the number of times the steering torque is applied is equal to or greater than a reference number, the time at which the steering torque is applied is equal to or greater than a second reference time, or the time at which the steering torque is not applied is equal to or less than a third reference time, The vehicle is judged to have an accident possibility. 제 1 항에 있어서,
상기 알림부는 경보 장치를 작동시켜 사고 가능성이 있다는 사실을 상기 운전자에게 알리거나, 비상등을 작동시켜 상기 사고 가능성이 있다는 사실을 상기 다른 차량에게 알리는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the notification unit notifies the driver of the possibility of an accident by activating an alarm device, or informs the other vehicle of the possibility of the accident by activating an emergency light. 제 1 항에 있어서,
전방 영상으로부터 얻은 차선 정보, 상기 차량의 속도, 상기 차량의 요레이트 및 상기 차량의 조향각을 기초로 차선 유지를 위한 토크량을 계산하는 LKAS(Lane Keeping Assist System) 제어부
를 더 포함하며,
상기 조향 제어 빈도 정보 산출부는 상기 토크량을 상기 조향 토크로 하여 상기 조향 제어 빈도 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 장치.The method according to claim 1,
A Lane Keeping Assist System (LKAS) control unit for calculating a torque amount for lane keeping based on the lane information obtained from the forward image, the speed of the vehicle, the yaw rate of the vehicle and the steering angle of the vehicle
Further comprising:
Wherein the steering control frequency information calculation unit calculates the steering control frequency information by using the torque amount as the steering torque. 운전자를 촬영한 영상을 기초로 상기 운전자의 전방 주시 정보를 산출하는 전방 주시 정보 산출 단계;
상기 운전자가 운전중인 차량에 인가된 조향 토크를 기초로 조향 제어 빈도 정보를 산출하는 조향 제어 빈도 정보 산출 단계;
상기 전방 주시 정보와 상기 조향 제어 빈도 정보를 기초로 상기 차량의 사고 가능성을 판단하는 사고 가능성 판단 단계; 및
사고 가능성이 있는 것으로 판단되면 그 사실을 상기 운전자나 상기 차량의 주변에서 주행중인 다른 차량에게 알리는 알림 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 방법.A front view information calculation step of calculating front view information of the driver based on the image of the driver;
A steering control frequency information calculating step of calculating steering control frequency information based on a steering torque applied to a vehicle in which the driver is operating;
An accident possibility determining step of determining an accident possibility of the vehicle based on the forward-looking information and the steering-control-frequency information; And
If it is determined that there is a possibility of an accident, a notification step of informing the driver or another vehicle in the vicinity of the vehicle
Wherein the LKAS and the camera are used to prevent a vehicle accident. 제 9 항에 있어서,
전방 영상으로부터 얻은 차선 정보, 상기 차량의 속도, 상기 차량의 요레이트 및 상기 차량의 조향각을 기초로 차선 유지를 위한 토크량을 계산하는 LKAS(Lane Keeping Assist System) 제어 단계
를 더 포함하며,
상기 조향 제어 빈도 정보 산출 단계는 상기 토크량을 상기 조향 토크로 하여 상기 조향 제어 빈도 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 LKAS와 카메라를 이용한 차량 사고 방지 방법.10. The method of claim 9,
A Lane Keeping Assist System (LKAS) control step of calculating a torque amount for lane keeping based on the lane information obtained from the forward image, the speed of the vehicle, the yaw rate of the vehicle and the steering angle of the vehicle
Further comprising:
Wherein the steering control frequency information calculating step calculates the steering control frequency information by using the torque amount as the steering torque.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106428020A (en) * 2016-11-17 2017-02-22 深圳市华宝电子科技有限公司 Safety monitoring system and method
CN108973851A (en) * 2017-06-01 2018-12-11 德尔福技术有限公司 Fatigue driving warning system
KR20190105155A (en) * 2018-02-20 2019-09-16 현대자동차주식회사 Apparatus and method for setting velocity of vehicle

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