KR20170082757A - 차량, 웨어러블 장치, 및 신호등 정보 제공 방법 - Google Patents

차량, 웨어러블 장치, 및 신호등 정보 제공 방법 Download PDF

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KR20170082757A
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Abstract

신호 대기 상태에서 운전자의 시선이 전방을 이탈하면, 운전자에게 전방 신호등 정보를 제공하는 차량, 웨어러블 장치, 및 신호등 정보 제공 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 적어도 하나의 외부기기와 통신하는 통신부; 전방 영상을 획득하는 전방 카메라; 및 상기 전방 영상을 기초로 신호 대기 상태라고 판단한 후, 상기 통신부가 수신하는 운전자의 시선 정보에 따라 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 것으로 결정되면, 상기 전방 영상을 기초로 확인되는 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.

Description

차량, 웨어러블 장치, 및 신호등 정보 제공 방법{VEHICLE, WEARABLE DEVICE, AND METHOD FOR PROVIDING SIGNAL-LAMP INFORMATION}
신호등 정보를 제공하는 차량, 웨어러블 장치, 및 신호등 정보 제공 방법에 관한 발명이다.
차량(vehicle)이란 도로나 선로를 따라 주행하면서 인간, 물건 또는 동물 등을 하나의 위치에서 다른 위치로 이동시킬 수 있는 운송 수단의 일종이다. 차량의 일례로는 삼륜 또는 사륜 자동차, 모터사이클 등의 이륜 자동차, 건설 기계, 원동기장치자전거, 자전거 및 선로를 주행하는 열차 등이 있을 수 있다.
차량은 제조 시에 내장된 기능만을 수행하는 것이 아니라, 외부기기와의 통신을 통해 기능을 확장할 수 있는 형태로 발전되고 있다. 이와 같은 흐름은 통신 기술의 발달과 함께 진행되었으며, 차량은 유선 통신 방법과 함께 다양한 무선 통신 방법을 채택하여 복수의 외부기기와 정보를 교환할 수 있다.
최근에는 운전자의 신체에 직접 장착되어 동작하는 웨어러블 장치에 대한 연구가 활발히 진행 중이며, 이와 같은 웨어러블 장치가 차량과 통신 가능하도록 연결되는 경우, 차량은 운전자의 주행 편의성을 높일 수 있는 다양한 기능을 제공할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따르면, 신호 대기 상태에서 운전자의 시선이 전방을 이탈하면, 운전자에게 전방 신호등 정보를 제공하는 차량, 웨어러블 장치, 및 신호등 정보 제공 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은, 적어도 하나의 외부기기와 통신하는 통신부; 전방 영상을 획득하는 전방 카메라; 및 상기 전방 영상을 기초로 신호 대기 상태라고 판단한 후, 상기 통신부가 수신하는 운전자의 시선 정보에 따라 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 것으로 결정되면, 상기 전방 영상을 기초로 확인되는 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 상기 운전자의 머리에 장착되는 웨어러블 장치(Wearable Device)를 포함하는 상기 적어도 하나의 외부기기와 통신 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 웨어러블 장치의 자이로 센서의 감지 결과를 포함하는 상기 운전자의 시선 정보를 이용하여 상기 운전자 시선의 전방 이탈 여부를 결정 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 웨어러블 장치의 동공 추적 카메라로부터 확인되는 상기 운전자의 시선 정보를 이용하여 상기 운전자 시선의 전방 이탈 여부를 결정 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 시간 및 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 횟수에 따라, 상기 전방 영상을 기초로 확인되는 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하도록 상기 통신부를 제어 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 정차 시 획득한 상기 전방 영상에 상기 신호등이 존재하면, 신호 대기 상태로 결정 할 수 있다.
또한, 상기 차량의 지리적 위치 정보를 제공하는 내비게이션; 을 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 내비게이션이 제공하는 상기 차량의 지리적 위치 정보를 참조하여 상기 신호등의 존재 여부를 결정 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량의 방향 지시 램프 점멸 여부에 대응되는 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 방향 지시 램프의 점멸 여부에 따라 상기 차량의 진행 방향을 예측하고, 상기 예측된 진행 방향으로의 주행이 허용되는 신호에 대한 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전방 영상을 기초로, 상기 차량의 전방에 위치한 전방차량의 움직임 정보를 참조하여 상기 신호등 정보를 확인 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 신호등 정보를 출력할 수 있는 상기 적어도 하나의 외부기기로 상기 신호등 정보를 전송 할 수 있다.
일 실시예에 따른 신호등 정보 제공 방법은, 차량에서 전방 영상을 획득하는 단계; 상기 차량에서, 상기 전방 영상을 기초로 상기 차량이 신호 대기 상태인지 결정하는 단계; 적어도 하나의 외부기기에서, 운전자의 시선 정보를 확인하는 단계; 상기 차량이 신호 대기 상태라고 판단한 후, 상기 차량에서, 상기 적어도 하나의 외부기기로부터 수신된 상기 운전자의 시선 정보에 따라 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 것으로 결정되면, 상기 전방 영상을 기초로 확인되는 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 외부기기에서, 상기 차량으로부터 수신한 상기 신호등 정보를 출력하는 단계; 를 포함 할 수 있다.
또한, 상기 운전자의 시선 정보를 확인하는 단계는, 상기 운전자의 머리에 장착되는 웨어러블 장치(Wearable Device)를 포함하는 상기 적어도 하나의 외부기기에서, 상기 운전자의 시선 정보를 확인 할 수 있다.
또한, 상기 운전자의 시선 정보를 확인하는 단계는, 상기 웨어러블 장치의 자이로 센서에서, 상기 운전자 머리의 방위 정보를 감지하는 단계; 를 포함 할 수 있다.
또한, 상기 운전자의 시선 정보를 확인하는 단계는, 상기 웨어러블 장치의 동공 추적 카메라에서, 상기 운전자의 동공 위치 정보를 감지하는 단계; 를 포함 할 수 있다.
또한, 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계는, 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 시간 및 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 횟수에 따라, 상기 차량에서 상기 전방 영상을 기초로 확인되는 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송 할 수 있다.
또한, 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계는, 정차 시 획득한 상기 전방 영상에 상기 신호등이 존재하면, 상기 차량을 신호 대기 상태로 결정하는 단계; 를 포함 할 수 있다.
또한, 상기 신호 대기 상태로 결정하는 단계는, 상기 차량의 내비게이션에서 제공하는 상기 차량의 지리적 위치 정보를 참조하여 상기 신호등의 존재 여부를 결정 할 수 있다.
또한, 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계는, 상기 차량의 방향 지시 램프 점멸 여부에 대응되는 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송 할 수 있다.
또한, 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계는, 상기 방향 지시 램프의 점멸 여부에 따라 상기 차량의 진행 방향을 예측하고, 상기 예측된 진행 방향으로의 주행이 허용되는 신호에 대한 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송 할 수 있다.
또한, 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계는, 상기 전방 영상을 기초로, 상기 차량의 전방에 위치한 전방차량의 움직임 정보를 참조하여 상기 신호등 정보를 확인하는 단계; 를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 따른 웨어러블 장치(Wearable Device)는, 차량과 통신하는 통신부; 운전자의 머리의 방위 정보를 감지하는 자이로 센서; 디스플레이; 및 상기 감지된 방위 정보에 의해 결정되는 상기 운전자의 시선 정보를 상기 차량에 전송하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 차량으로부터 상기 전송된 시선 정보에 대응되는 상기 신호등 정보를 수신하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 수신된 신호등 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 제어부; 를 포함 할 수 있다.
개시된 차량 및 그 제어방법의 일 실시예에 따르면, 운전자는 시선이 전방을 이탈하더라도 신호등 정보를 제공받을 수 있으므로, 주행 편의성이 증대될 수 있다. 특히, 예측되는 차량의 진행 방향에 대응되는 신호에 대한 정보만을 선별적으로 제공함으로써, 운전자가 필요한 정보를 용이하게 채택할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 외부기기 중 웨어러블 장치의 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 외부기기 중 웨어러블 장치의 제어 블록도이다.
도 6은 운전자의 여러 가지 시선을 예시하는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 디스플레이 표시 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 신호등 정보 제공 방법의 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 개시된 발명을 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 1과 같이, 차량의 일 실시예는 차량(1)의 외관을 형성하는 본체(10), 차량(1)을 이동시키는 차륜(21, 22), 차량(1) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(14), 차량(1) 내부의 운전자에게 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(17), 운전자에게 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(18, 19)를 포함한다. 또한, 차량(100)은 광이 부족하거나, 차량(100)의 주행 정보를 외부의 존재에게 알리기 위해 광을 조사하는 수단으로서 전방 램프(30), 후방 램프(40), 및 방향 지시 램프(50)를 포함할 수 있다.
차륜(21, 22)은 차량의 전방에 마련되는 전륜(21), 차량의 후방에 마련되는 후륜(22)을 포함하며, 전륜(21) 또는 후륜(22)은 구동부(400)로부터 회전력을 제공받아 본체(10)를 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다.
도어(14)는 본체(10)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(1)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(1)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다.
전면 유리(17)는 본체(10)의 전방 상측에 마련되어 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 전방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 하는 것으로서, 윈드쉴드 글라스(Windshield Glass)라고도 한다.
또한, 사이드 미러(18, 19)는 본체(10)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(18) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(19)를 포함하며, 차량(1) 내부의 운전자가 차량(1) 측면 및 후방의 시각 정보를 획득할 수 있도록 한다.
전방 램프(30)는 광량이 낮은 환경에서 차량(100)의 전방으로 광을 제공하여 운전자에게 전방 시야를 제공할 수 있다. 또한, 전방 램프(30)는 전방의 외부 존재에게 차량(100)의 주행 정보를 광으로서 제공할 수도 있다. 이를 위해, 전방 램프(30)는 차량(100)의 전방에 광을 조사하도록 차량(100)의 전면에 마련될 수 있다.
후방 램프(40)는 광량이 낮은 환경에서 차량(100)의 후방으로 광을 제공하여 운전자에게 후방 시야를 제공할 수 있다. 또한, 후방 램프(40)는 후방의 외부 존재에게 차량(100)의 주행 정보를 광으로서 제공할 수도 있다. 이를 위해, 후방 램프(40)는 차량(100)의 후방에 광을 조사하도록 차량(100)의 후방에 마련될 수 있다.
방향 지시 램프(50)는 전방 및 후방으로 광을 제공하여 인접 차량의 운전자에게 해당 차량의 주행 정보를 제공할 수 있다. 이를 위해, 방향 지시 램프(50)는 전방 좌측, 전방 우측, 후방 좌측, 후방 우측에 마련될 수 있다. 운전자는 좌측 방향으로 주행하고자 할 경우 방향 지시 램프 중 전방 좌측 및 후방 좌측 램프를 점멸하고, 우측 방향으로 주행하고자 할 경우 방향 지시 램프 중 전방 우측 및 후방 우측 램프를 점멸할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 운전자 등이 탑승하는 시트(110)와, 기어 박스(120), 센터페시아(130) 및 스티어링 휠(140) 등이 마련된 대시보드(150)(dashboard) 를 포함할 수 있다.
기어 박스(120)에는 차량(1) 변속을 위한 변속 레버(124)와, 차량(1)의 기능 수행을 제어하기 위한 다이얼 조작부(123)가 설치될 수 있다.
대시보드(150)에 마련된 스티어링 휠(140)은 차량(1)의 주행 방향을 조절하기 위한 장치로, 운전자에 의해 파지되는 림(141) 및 차량(1)의 조향 장치와 연결되고 림(141)과 조향을 위한 회전축의 허브를 연결하는 스포크(142)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라서 스포크(142)에는 차량(1) 내의 각종 장치, 일례로 오디오 장치 등을 제어하기 위한 조작 장치(142a, 142b)가 형성될 수 있다.
대시보드(150)에 마련된 센터페시아(130)에는 공조 장치(131), 시계(132), 오디오 장치(133) 및 디스플레이(134) 등이 설치될 수 있다.
공조 장치(131)는 차량(1) 내부의 온도, 습도, 공기의 청정도, 공기의 흐름을 조절하여 차량(1)의 내부를 쾌적하게 유지한다. 공조 장치(131)는 센터페시아(130)에 설치되고 공기를 토출하는 적어도 하나의 토출구(131a)를 포함할 수 있다. 센터페시아(130)에는 공조 장치(131) 등을 제어하기 위한 버튼이나 다이얼 등이 설치될 수 있다. 운전자 등의 탑승자는 센터페시아(130)에 배치된 버튼을 이용하여 공조 장치(131)를 제어할 수 있다.
시계(132)는 공조 장치(131)를 제어하기 위한 버튼이나 다이얼 주위에 마련될 수 있다.
오디오 장치(133)는 오디오 장치(133)의 기능 수행을 위한 다수의 버튼들이 마련된 조작패널을 포함할 수 있다. 오디오 장치(133)는 라디오 기능을 제공하는 라디오 모드와 오디오 파일이 담긴 다양한 저장매체의 오디오 파일을 재생하는 미디어 모드를 제공할 수 있다.
디스플레이(134)는 운전자에게 차량(1)과 관련된 정보를 이미지, 또는 텍스트의 형태로 제공하는 UI(User Interface)를 제공할 수 있다. 이를 위해, 디스플레이(134)는 센터페시아(130)에 매립되어 형성될 수 있다. 다만, 디스플레이의 설치 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이(134)는 차량(1)의 센터페시아(130)와 분리 가능하도록 마련될 수도 있다.
이 때, 디스플레이(134)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한, 디스플레이(134)는 터치 입력을 감지할 수 있도록 터치 패널을 포함할 수도 있다. 이를 통해, 디스플레이는 외부로부터 터치 입력을 통한 제어 명령을 입력 받고, 제어 명령에 따라 동작을 수행할 수도 있다.
또한, 대시보드(150)는 차량(1)의 주행 속도, 엔진 회전 수 또는 연료 잔량 등을 표시할 수 있는 각종 계기판 및 각종 물건을 수납할 수 있는 글로브 박스(Glove box) 등을 더 포함할 수도 있다.
한편, 운전자는 주행 중 신호등의 신호에 따라 차량(1)을 정차할 수 있다. 차량(1)을 정차한 후, 운전자는 주행 방향의 주행을 허용하는 신호가 전방 신호등에 출력될 때까지 대기할 필요가 있다. 이 때, 운전자가 신호 대기 중 전방으로부터 시선을 이탈하는 경우, 신호등이 출력하는 신호 변화를 제 때 인식하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 출력 신호의 변화에 대응하여 주행을 개시하지 못할 경우, 후방 차량(1)이 경음(Warning Horn)을 생성하여 인접 차량(1)의 운전자에게 주행 피로를 유발시킬 수 있고, 교통 체증을 발생시킬 염려가 있다.
개시된 발명의 일 실시예는 신호 대기 시, 운전자의 시선이 전방을 이탈하더라도 운전자에게 신호등 정보를 제공할 수 있는 차량(1), 웨어러블 장치, 및 신호등 정보 제공 방법을 제공한다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 외부기기 중 웨어러블 장치의 사시도이며, 도 5는 일 실시예에 따른 외부기기 중 웨어러블 장치의 제어 블록도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 차량(1)은, 적어도 하나의 외부기기(E)와 통신 가능한 제 1 통신부(500); 전방 영상을 획득하는 전방 카메라(200); 차량(1)의 지리적 위치 정보를 획득하는 내비게이션(300); 및 차량(1)의 각 구성을 제어하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
전방 카메라(200)는 차량(1)의 전면에 설치되어 차량(1)의 전방 영상을 촬영할 수 있다. 이를 위해, 카메라는 촬상 센서를 포함할 수 있으며, 촬상 센서는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)로 구현될 수 있다.
내비게이션(300)은 위성에서 전파하는 위성 신호를 수신하고, 이를 기초로 차량(1)의 위치 좌표를 획득할 수 있다. 이를 위해, 내비게이션(300)은 GPS(Global Positioning System) 안테나를 구비할 수 있다. 차량(1)의 위치 좌표를 획득하면, 내비게이션(300)은 미리 저장된 지도 상에서 차량(1)의 위치 좌표를 매칭시킬 수 있다.
매칭이 완료되면, 내비게이션(300)은 현재 차량(1)이 주행중인 도로와 그 주변의 지리적 위치 정보를 확인할 수 있다. 미리 저장된 지도는 도로의 종류 및 차로 수 정보, 주변에 존재하는 지형지물 정보를 포함하므로, 내비게이션(300)은 차량(1)의 현재 위치 전방에 신호등이 존재하는지 여부를 확인할 수도 있다.
제 1 제어부(400)는 차량(1)의 각 구성을 제어할 수 있다. 또한, 제 1 제어부(400)는 차량(1)이 신호 대기 상태인지 판단할 수 있다. 이를 위해, 제 1 제어부(400)는 전방 카메라(200)에서 획득한 전방 영상을 이용할 수 있다. 구체적으로, 제 1 제어부(400)는 차량(1)이 정차 시 전방 카메라(200)에서 획득한 전방 영상에 신호등이 존재하면, 신호 대기 상태로 결정할 수 있다. 만약 전방 영상에 신호등이 존재하지 않더라도, 제 1 제어부(400)는 내비게이션(300)을 통해 전방에 신호등이 존재하는 것으로 확인되면, 신호 대기 상태로 결정할 수 있다.
신호 대기 상태로 결정되면, 제 1 제어부(400)는 외부기기(E)로부터 운전자의 시선 정보를 수신하도록 제 1 통신부(500)를 제어할 수 있다. 여기서, 운전자의 시선 정보란 운전자의 시선을 결정하기 위한 모든 정보를 의미할 수 있고, 운전자의 시선은 방향 정보를 가지는 벡터로 표현될 수 있다.
제 1 통신부(500)는 적어도 하나의 외부기기(E)와 통신할 수 있도록 다양한 통신 방법을 채택할 수 있다. 예를 들어, 제 1 통신부(500)는 3G(3Generation), 4G(4Generation) 등과 같은 통신방식을 통해 기지국을 거쳐 외부기기(E)와 무선 신호를 송수신할 수 있으며, 이외에도 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(Ultra wideband), 적외선 통신(IrDA; Infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등과 같은 통신방식을 통해 소정 거리 이내에서 서버와 정보를 송수신할 수도 있다. 또한, 제 1 통신부(500)는 적어도 하나의 외부기기(E)와 직접 케이블로 연결되어 정보를 송수신하는 유선 통신 방식을 채택할 수도 있다.
제 1 통신부(500)와 통신하는 적어도 하나의 외부기기(E)는 차량(1) 및 차량(1) 주변에 대한 정보를 획득할 수 있는 전자기기로서, 제 1 통신부(500)가 채택하는 통신 방법에 따라 통신할 수 있는 기기일 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 외부기기(E)는 스마트폰, PDA(Personal Data Assistant), 또는 태블릿 PC를 포함할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 외부기기(E)는 웨어러블 장치(Wearable Device)를 포함할 수 있으며, 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 웨어러블 워치(Wearable Watch), 또는 웨어러블 글래스(W)(Wearable Glasses)를 포함할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의상 적어도 하나의 외부기기(E)가 웨어러블 장치 중 웨어러블 글래스(W)를 포함하는 경우를 전제로 설명한다.
웨어러블 글래스(W)는 사용자의 머리에 장착 가능한 HMD(Head Mounted Device)이다. 웨어러블 글래스(W)는 일반적인 안경의 형상을 가지며, 안경과 같은 방식으로 사용자의 머리에 장착될 수 있다. 또한, 웨어러블 글라스는 각종 정보를 텍스트 또는 이미지의 형태로 표시할 수 있는데, 이는 사용자의 시야에 속하는 주현 환경에 겹쳐서 인식되도록 제공될 수 있다. 이를 통해, 사용자는 주변 환경과 함께 웨어러블 글라스가 제공하는 텍스트 또는 이미지를 동시에 시각적으로 확인할 수 있다. 즉, 웨어러블 글래스(W)는 사용자에게 증강 현실을 구현할 수 있다.
도 4를 참조하면, 웨어러블 글라스는 메인 프레임(100a); 사용자의 코에 거치되도록 메인 프레임(100a)의 중심부에 형성되는 코 거치부(120a); 메인 프레임(100a)의 양단에서 회동 가능하도록 설치되고, 일 단이 사용자의 귀에 거치되도록 형성되는 두 개의 사이드 암(110a)부; 사용자의 시야 내의 주변 환경 영상을 획득하는 영상 획득부(130a); 사용자의 시야에 각종 정보를 텍스트 또는 이미지로서 표시하는 디스플레이(140a); 및 각종 전자 부품이 집약되는 온-보드 컴퓨팅 시스템(150a); 를 포함할 수 있다.
사용자는 일반적인 안경을 장착하는 것과 동일하게, 코에 코 거치부(120a)를 거치하고, 귀에 사이드 암(110a)부의 일 단을 거치함으로써 웨어러블 글라스를 장착할 수 있다. 사용자의 머리에 장착되면, 디스플레이(140a)는 사용자의 시야 내에 위치하거나, 시야에 인접한 곳에 위치할 수 있다. 사용자의 시야 내에 디스플레이(140a)가 위치하는 경우, 사용자는 시야 내의 주변환경과 디스플레이(140a)가 표시하는 각종 정보를 함께 인식할 수 있다. 사용자의 시야에 인접한 곳에 디스플레이(140a)가 위치하는 경우, 사용자는 필요에 따라 시야를 이동함으로써 디스플레이(140a)가 표시하는 각종 정보를 인식할 수 있다.
영상 획득부(130a)는 사용자의 시야 중 적어도 일부를 포함하는 영상을 획득하도록, 전방을 향하여 마련될 수 있다. 영상 획득부(130a)는 특정 시점에서의 이미지를 영상으로서 획득하거나, 미리 정해진 프레임 레이트에 따라 획득되는 복수의 이미지로 구성되는 동영상을 획득할 수도 있다. 이렇게 획득된 영상은 증강 현실 구현에 이용될 수 있다. 이를 위해, 영상 획득부(130a)는 카메라로서 구현될 수 있다.
온-보드 컴퓨팅 시스템(150a)은 프로세서와 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서는 웨어러블 글래스(W)의 제어, 정보 분석 등을 수행할 수 있으며, 메모리는 프로세서가 분석한 정보를 미리 저장하거나, 미리 저장된 정보를 프로세서에 제공할 수 있다. 온-보드 컴퓨팅 시스템(150a)은 후술할 제 2 제어부(400a), 제 2 통신부(500a)등이 마련될 수 있으며, 이들은 상술한 프로세서로서 구현될 수 있다.
도 4에서는 렌즈가 없는 형태의 웨어러블 글라스를 예시하였으나, 일반적인 안경과 같이, 메인 프레임(100a) 하단에 렌즈가 마련될 수 있다. 또한, 디스플레이(140a)가 렌즈 상에 마련될 수도 있고, 렌즈와 분리되어 마련된 디스플레이(140a)가 렌즈에 텍스트 또는 이미지를 투영하여 사용자에게 제공할 수도 있다.
상술한 웨어러블 글라스는 운전자의 머리에 장착될 수 있다. 이를 통해, 웨어러블 글라스는 운전자의 시야 정보를 획득하여 차량(1)으로 전송할 수 있고, 차량(1)으로부터 수신한 신호등 정보를 표시할 수도 있다.
이를 위해, 일 실시예에 따른 웨어러블 글라스는, 차량(1)과 통신하는 제 2 통신부(500a); 운전자의 머리의 방위 정보를 감지하는 자이로 센서(200a); 각종 정보를 표시하는 디스플레이(140a); 및 웨어러블 글래스(W)의 각 구성을 제어하는 제 2 제어부(400a); 를 포함할 수 있다.
제 2 통신부(500a)는 차량(1)의 제 1 통신부(500)와 통신 가능하도록 마련될 수 있다. 이 때, 제 2 통신부(500a)는 제 1 통신부(500)가 채택하는 통신 방법과 동일한 방법으로 통신할 수 있어야 한다.
자이로 센서(200a)는 웨어러블 글라스의 방위 정보를 감지할 수 있다. 특히, 웨어러블 글라스는 운전자의 머리에 장착되므로, 운전자 머리의 방위 정보를 감지할 수 있다. 이 때, 방위 정보란 3축으로 정의되는 x축, y축, z축에 대한 각도로서 롤(Roll), 피치(Pitch), 요(Yaw) 값을 의미할 수 있다.
운전자의 머리의 방위 정보를 기초로 운전자의 시선을 추정할 수 있으므로, 운전자의 시선 정보는 자이로 센서(200a)가 감지하는 운전자 머리의 방위 정보를 포함할 수 있다.
또한, 운전자의 시선 정보는 운전자 동공의 위치 정보를 포함할 수 있다. 이를 위해, 웨어러블 글래스(W)는 동공 추적 카메라(미도시)를 더 포함할 수 있다. 동공 추적 카메라는 운전자의 눈 방향으로 마련되어, 운전자 눈의 동공을 추적할 수 있다. 이렇게 추적하여 획득된 동공의 위치 정보는 운전자의 시선을 추정하는데 기초가 될 수 있다.
운전자의 시선 정보가 획득되면, 제 2 통신부(500a)는 운전자의 시선 정보를 차량(1)의 제 1 통신부(500)로 전송할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 차량(1)의 제 1 통신부(500)는 수신한 운전자의 시선 정보를 제 1 제어부(400)로 전송할 수 있다. 운전자의 시선 정보를 전달받은 제 1 제어부(400)는 운전방의 시선이 전방을 이탈하였는지 여부를 결정할 수 있다. 만약, 웨어러블 장치로부터 수신한 운전자 시선 정보가 운전자 시선에 대한 벡터 값을 포함하지 않는 경우, 제 1 제어부(400)는 운전자 시선에 대한 벡터 값을 획득할 수 있다. 반면, 웨어러블 장치로부터 수신한 운전자 시선 정보가 운전자 시선에 대한 벡터 값을 포함하는 경우에는, 제 1 제어부(400)는 벡터 값을 이용하여 운전자의 시선이 전방을 이탈하였는지 확인할 수 있다.
벡터 값을 획득한 후, 제 1 제어부(400)는 미리 정해진 전방 영역과 운전자의 시선에 대한 벡터 값을 비교할 수 있다. 여기서, 전방 영역이란 신호등을 시각적으로 확인할 수 있는 시선이 향하는 영역을 의미할 수 있다.
구체적으로, 전방 영역으로 벡터가 향하는 경우, 제 1 제어부(400)는 운전자의 시선이 전방을 이탈하지 않은 것으로 결정할 수 있다. 그러나, 전방 영역으로 벡터가 향하지 않는 경우, 제 1 제어부(400)는 운전자의 시선이 전방을 이탈한 것으로 결정할 수 있다.
도 6은 운전자의 여러 가지 시선을 예시하는 도면이다.
만약, 운전자가 전방을 응시하는 경우라면, 시선은 d1으로 형성될 수 있다. 그러나, 운전자가 머리를 뒤로 젖히거나, 하방을 향하는 경우(예를 들어, 스마트폰을 조작하는 경우)에는, 시선이 d2 또는 d3와 같이 전방을 이탈할 수 있다. 시선이 전방을 이탈하면, 전방 신호등의 신호 변화를 시각적으로 인식할 수 없으므로, 문제가 된다.
따라서, 운전자의 시선이 전방을 이탈한 것으로 결정되면, 제 1 제어부(400)는 전방 영상을 기초로 확인되는 신호등 정보를 적어도 하나의 외부기기(E)로 전송하도록 제 1 통신부(500)를 제어할 수 있다. 이 때, 제 1 제어부(400)는 차량(1)의 진행 방향을 예측하고, 예측한 방향으로의 진행이 허용되는 신호에 대한 신호등 정보만을 적어도 하나의 외부기기(E)로 전송하도록 제 1 통신부(500)를 제어할 수도 있다.
구체적으로, 제 1 제어부(400)는 차량(1)의 방향 지시 램프(50)의 점멸 여부를 기초로 차량(1)의 진행 방향을 예측할 수 있다. 예를 들어, 좌측 방향 지시 램프(50)가 점멸 중이라면, 제 1 제어부(400)는 차량(1)이 좌회전 할 것임을 예측할 수 있다. 또한, 방향 지시 램프(50)가 소등되었다면, 제 1 제어부(400)는 차량(1)이 직진할 것임을 예측할 수 있다.
이와는 달리, 제 1 제어부(400)는 차량(1)의 지리적 위치 정보 또는 전면 영상을 이용하여 진행 방향을 예측할 수 있다. 예를 들어, 제 1 제어부(400)는 차량(1)의 지리적 위치 정보를 이용하여 주행 차로를 확인하고, 이로부터 진행방향을 예측할 수 있다. 또한, 제 1 제어부(400)는 차량(1)의 전면 영상을 기초로 주행 차로를 확인하고, 주행 차로에 대응되는 방향을 진행방향으로 예측할 수도 있다.
주행방향 예측이 완료되면, 제 1 제어부(400)는 해당 주행방향으로의 진행을 허용하는 신호에 대한 신호등 정보를 확인할 수 있다. 신호등 정보는 신호등이 출력하는 신호의 변화에 대한 모든 정보를 의미할 수 있다.
제 1 제어부(400)는 전방 영상으로부터 신호등이 출력하는 신호의 변화를 확인할 수 있다. 만약, 전방 영상을 통해 신호등이 출력하는 신호의 변화를 확인하기 어려운 경우, 제 1 제어부(400)는 전방 차량(1)의 움직임에 기초하여 신호등 정보를 확인할 수도 있다.
다른 실시예에 제 1 제어부(400)는 운전자의 시선이 전방을 이탈한 횟수와 이탈한 시간을 고려하여, 신호등 정보를 확인할 수도 있다. 구체적으로, 제 1 제어부(400)는 운전자의 시선이 전방을 이탈한 횟수가 임계값 이상인 경우에만 신호등 정보를 확인하거나, 운전자의 시선이 전방을 이탈한 시간이 임계값 이상인 경우에만 신호등 정보를 확인할 수도 있다. 이를 통해, 일회적으로 운전자의 시선이 전방을 이탈한 경우를 배제하고, 신호등 정보를 제공할 필요가 있는 상황에 대한 정확도를 높일 수 있다.
신호등 정보를 확인한 후, 제 1 통신부(500)를 통해 적어도 하나의 외부기기(E)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 좌회전이 예측되는 경우, 제 1 제어부(400)는 좌회전 신호에 대한 신호등 정보를 적어도 하나의 외부기기(E)로 전송하도록 제 1 통신부(500)를 제어할 수 있다. 또는, 직진이 예측되는 경우, 제 1 제어부(400)는 직진 신호에 대한 신호등 정보를 적어도 하나의 외부기기(E)로 전송하도록 제 1 통신부(500)를 제어할 수도 있다.
다시 도 5를 참조하면, 제 2 통신부(500a)는 차량(1)의 제 1 통신부(500)로부터 신호등 정보를 수신할 수 있다. 제 2 제어부(400a)는 제 2 통신부(500a)가 수신한 신호등 정보를 표시하도록 디스플레이(140a)를 제어할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 웨어러블 장치의 디스플레이 표시 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 신호 대기 시점에 운전자의 시선이 전방을 이탈하였고, 진행 방향은 좌회전으로 예측되는 상황을 전제로 한다. 이 때, 디스플레이(140a)는 진행 방향을 화살표로 안내함과 동시에, 출발 예정임을 텍스트로 알릴 수 있다. 이를 통해, 전방을 주시하지 않는 운전자는 웨어러블 글래스(W)를 통해 신호등 정보를 확인하고, 다시 전방을 주시하여 신호등이 출력하는 신호에 따라 주행을 개시할 수 있다.
지금까지는, 운전자의 시선 정보를 차량(1)으로 전송하고, 차량(1)으로부터 신호등 정보를 수신하는 외부기기(E)가 웨어러블 글래스(W)인 경우를 전제로 설명하였다. 그러나, 이는 외부기기(E)의 일 실시예에 불과하므로, 외부기기(E)가 웨어러블 글래스(W)가 아닌 경우도 가능하며, 운전자의 시선 정보를 차량(1)으로 전송하는 외부기기(E)와 차량(1)으로부터 신호등 정보를 수신하는 외부기기(E)가 서로 상이할 수도 있다.
예를 들어, 차량(1)은 운전자의 시선 정보를 웨어러블 글래스(W)로부터 수신하고, 신호등 정보를 스마트 폰으로 전송할 수 있다. 만약, 운전자가 스마트 폰을 확인하기 위하여 시선을 정방으로부터 이탈한 경우라면, 운전자는 스마트 폰을 통해 신호등 정보를 확인하고, 다시 전방을 주시하여 신호등이 출력하는 신호에 따라 주행을 개시할 수 있다.
또한, 차량(1)은 운전자의 시선 정보를 웨어러블 글래스(W)로부터 수신하고, 신호등 정보를 차량(1) 자체의 출력 수단에서 출력할 수도 있다. 예를 들어, 신호등 정보를 차량(1)의 스피커를 통해 출력하면, 운전자는 스피커를 통해 신호등 정보를 확인하고, 다시 전방을 주시할 수 있다.
또한, 외부기기(E)는 신호등 정보를 시각적으로 출력하는 것 뿐만 아니라, 청각, 또는 촉각적으로 출력하는 것도 가능할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)이 신호등 정보를 웨어러블 워치로 전송하면, 웨어러블 워치는 신호등 정보를 진동으로 출력할 수 도있다.
도 8은 일 실시예에 따른 신호등 정보 제공 방법의 흐름도이다.
먼저, 차량(1)은 외부기기(E)와 통신 가능한 상태에 진입하였는지 확인할 수 있다. 만약, 외부기기(E)와 통신 가능한 상태가 아니라면, 차량(1)은 반복하여 이를 확인할 수 있다.
반면, 외부기기(E)와 통신 가능한 상태에 진입하였다면, 차량(1)은 신호 대기 상태인지 확인할 수 있다. 이를 위해, 차량(1)은 정차 시 획득한 전방 영상에 신호등이 존재하는지 확인할 수 있다. 만약, 신호 대기 상태가 아니라면, 차량(1)은 반복하여 이를 확인할 수 있다.
이와는 달리, 신호 대기 상태로 결정되면, 차량(1)은 운전자의 시선이 전방을 이탈하였는지 확인할 수 있다. 이를 위해, 외부기기(E)는 운전자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 외부기기(E) 중 웨어러블 글래스(W)는 자이로 센서(200a)가 감지한 운전자 머리의 방위 정보를 운전자 시선 정보로서 획득할 수 있다.
차량(1)은 외부기기(E)로부터 운전자의 시선 정보를 획득한 후, 운전자의 시선에 대한 벡터 값을 획득할 수 있다. 그 다음, 차량(1)은 획득한 벡터 값이 미리 정해진 전방 영역을 향하는지 여부에 따라 운전자 시선의 전방 이탈 여부를 확인할 수 있다.
만약, 운전자의 시선이 전방을 이탈한 것으로 확인되면, 차량(1)은 진행 방향에 대응되는 신호등 정보를 외부기기(E)로 전송하고, 외부기기(E)는 이를 표시할 수 있다. 이를 위해, 차량(1)은 방향 지시 램프(50), 차량(1)의 지리적 위치 정보, 또는 전방 영상을 이용하여 진행 방향을 예측할 수 있다.
외부기기(E)는 신호등 정보를 표시하여 운전자에게 제공할 수 있다. 또한, 외부기기(E)는 신호등 정보를 청각 또는 촉각적으로 출력하여, 운전자에게 제공할 수도 있다.
한편, 운전자의 시선이 전방을 이탈하지 않았거나, 외부기기(E)에서 신호등 정보를 표시 후에 운전자의 시선이 전방으로 복귀한 경우, 절차를 종료한다.
1: 차량
200: 전방 카메라
300: 내비게이션
400: 제 1 제어부
500: 제 1 통신부
E: 외부기기
W: 웨어러블 글래스
200a: 자이로 센서
300a: 디스플레이
400a: 제 2 제어부
500a: 제 2 통신부

Claims (22)

  1. 적어도 하나의 외부기기와 통신하는 통신부;
    전방 영상을 획득하는 전방 카메라; 및
    상기 전방 영상을 기초로 신호 대기 상태라고 판단한 후, 상기 통신부가 수신하는 운전자의 시선 정보에 따라 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 것으로 결정되면, 상기 전방 영상을 기초로 확인되는 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 차량.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 운전자의 머리에 장착되는 웨어러블 장치(Wearable Device)를 포함하는 상기 적어도 하나의 외부기기와 통신하는 차량.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 웨어러블 장치의 자이로 센서의 감지 결과를 포함하는 상기 운전자의 시선 정보를 이용하여 상기 운전자 시선의 전방 이탈 여부를 결정하는 차량.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 웨어러블 장치의 동공 추적 카메라로부터 확인되는 상기 운전자의 시선 정보를 이용하여 상기 운전자 시선의 전방 이탈 여부를 결정하는 차량.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 시간 및 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 횟수에 따라, 상기 전방 영상을 기초로 확인되는 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 차량.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    정차 시 획득한 상기 전방 영상에 상기 신호등이 존재하면, 신호 대기 상태로 결정하는 차량..
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 차량의 지리적 위치 정보를 제공하는 내비게이션; 을 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 내비게이션이 제공하는 상기 차량의 지리적 위치 정보를 참조하여 상기 신호등의 존재 여부를 결정하는 차량.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량의 방향 지시 램프 점멸 여부에 대응되는 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 차량.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 방향 지시 램프의 점멸 여부에 따라 상기 차량의 진행 방향을 예측하고, 상기 예측된 진행 방향으로의 주행이 허용되는 신호에 대한 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 차량.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전방 영상을 기초로, 상기 차량의 전방에 위치한 전방차량의 움직임 정보를 참조하여 상기 신호등 정보를 확인하는 차량.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 신호등 정보를 출력할 수 있는 상기 적어도 하나의 외부기기로 상기 신호등 정보를 전송하는 차량.
  12. 차량에서 전방 영상을 획득하는 단계;
    상기 차량에서, 상기 전방 영상을 기초로 상기 차량이 신호 대기 상태인지 결정하는 단계;
    적어도 하나의 외부기기에서, 운전자의 시선 정보를 확인하는 단계;
    상기 차량이 신호 대기 상태라고 판단한 후, 상기 차량에서, 상기 적어도 하나의 외부기기로부터 수신된 상기 운전자의 시선 정보에 따라 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 것으로 결정되면, 상기 전방 영상을 기초로 확인되는 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 외부기기에서, 상기 차량으로부터 수신한 상기 신호등 정보를 출력하는 단계; 를 포함하는 신호등 정보 제공 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 운전자의 시선 정보를 확인하는 단계는,
    상기 운전자의 머리에 장착되는 웨어러블 장치(Wearable Device)를 포함하는 상기 적어도 하나의 외부기기에서, 상기 운전자의 시선 정보를 확인하는 신호등 정보 제공 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 운전자의 시선 정보를 확인하는 단계는,
    상기 웨어러블 장치의 자이로 센서에서, 상기 운전자 머리의 방위 정보를 감지하는 단계; 를 포함하는 신호등 정보 제공 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 운전자의 시선 정보를 확인하는 단계는,
    상기 웨어러블 장치의 동공 추적 카메라에서, 상기 운전자의 동공 위치 정보를 감지하는 단계; 를 포함하는 신호등 정보 제공 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계는,
    상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 시간 및 상기 운전자의 시선이 전방을 이탈한 횟수에 따라, 상기 차량에서 상기 전방 영상을 기초로 확인되는 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 신호등 정보 제공 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계는,
    정차 시 획득한 상기 전방 영상에 상기 신호등이 존재하면, 상기 차량을 신호 대기 상태로 결정하는 단계; 를 포함하는 신호등 정보 제공 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 신호 대기 상태로 결정하는 단계는,
    상기 차량의 내비게이션에서 제공하는 상기 차량의 지리적 위치 정보를 참조하여 상기 신호등의 존재 여부를 결정하는 신호등 정보 제공 방법.
  19. 제 12항에 있어서,
    상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계는,
    상기 차량의 방향 지시 램프 점멸 여부에 대응되는 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 신호등 정보 제공 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계는,
    상기 방향 지시 램프의 점멸 여부에 따라 상기 차량의 진행 방향을 예측하고, 상기 예측된 진행 방향으로의 주행이 허용되는 신호에 대한 상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 신호등 정보 제공 방법.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 신호등 정보를 상기 적어도 하나의 외부기기로 전송하는 단계는,
    상기 전방 영상을 기초로, 상기 차량의 전방에 위치한 전방차량의 움직임 정보를 참조하여 상기 신호등 정보를 확인하는 단계; 를 포함하는 신호등 정보 제공 방법.
  22. 차량과 통신하는 통신부;
    운전자의 머리의 방위 정보를 감지하는 자이로 센서;
    디스플레이; 및
    상기 감지된 방위 정보에 의해 결정되는 상기 운전자의 시선 정보를 상기 차량에 전송하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 차량으로부터 상기 전송된 시선 정보에 대응되는 상기 신호등 정보를 수신하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 수신된 신호등 정보를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 제어부; 를 포함하는 웨어러블 장치(Wearable Device).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102230697B1 (ko) * 2019-09-23 2021-03-23 한서대학교 산학협력단 자동차 운전자의 스마트 폰 제어 시스템 및 그 방법

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