KR20180058337A - 보이지 않는 잠재 위험 조건에서의 차량 추돌 회피 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차선을 인식하는 차량의 컨트롤 유닛이 운행 중인 차량 운전자의 시야를 기준으로 차선의 단절을 기준 시간 이상 센싱하면, 차선이 임의의 오브젝트에 의해 가려진 것으로 판단하여 오브젝트에 의해 가려진 잠재적인 차량과의 추돌 위험에 대비하기 위한 이벤트를 발생시킨다. 따라서, 운전자는 운행 중에 선행 차량이 보이지 않는 잠재 위험 조건에서의 차량 추돌에 효과적으로 대비할 수 있다.

Description

보이지 않는 잠재 위험 조건에서의 차량 추돌 회피 방법{Method of avoiding potential vehicle collision in invisible danger conditions}

본 발명은 차량 운전 중에 운전자의 시야에서 사라진 앞차가 급격히 속도를 낮추거나 정차하고 있는 등의 잠재적인 위험 조건에서 앞차와의 추돌을 회피할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

현대의 자동차는 인류의 이동 능력, 운송 능력에 지대한 공헌을 한 대표적인 기계 장치임에 틀림 없다. 그러나 동시에 운전자의 주의력 저하, 인지 감각 범위 등의 인간 능력의 한계와 안전불감증으로 인해 자동차는 인간에게 가장 위협적인 존재가 되었음은 아이러니컬한 현실이다.

그래서 센서, 영상처리, 반도체 및 IT 기술을 이용하여 자동차의 위험성을 줄이기 위한 각종 안전 장치는 그 아이디어만으로도 세간의 관심을 받아 왔다. 특히 근래 센서 및 영상처리 기술의 발전과 제조 기술의 발전으로 완성차 업체와 부품업체는 앞다투어 안전을 위한 각종 장치를 채택하고 있다.

최근 한국의 쌍용자동차는 2017년형 티볼리 차량에 긴급제동 보조 시스템(AEBS: Autonomous Emergency Braking System), 전방 추돌 경보 시스템(FCWS: Forward Collision Warning System), 스마트 하이빔(HBA: High Beam Assist), 차선 유지 보조 시스템 (LKAS: Lane Keeping Assist System), 차선 이탈 경보 시스템 (LDWS: Lane Departure Warning System)으로 구성된 6가지 안전 장치 옵션을 타사 대비 매우 저렴한 가격에 내놓아 소비자들로부터 큰 환영을 받기도 했다.

그러나 아직 차량의 안전을 향상시키기 위한 기술은 갈 길이 멀다. 예를 들면, 급격한 커브길 또는 언덕에서 앞차가 운전자의 시야에서 사라진 상태에서 앞차가 급정지를 했을 경우, 뒤따르는 차는 앞차와의 추돌을 피하기 어려울 뿐만 아니라 이러한 추돌시에는 급격한 충격으로 인한 사상 사고를 피하기 어렵고 실제 이러한 사고가 발생하면 사망사고가 수반되는 경우가 허다하다.

그래서 일정 속도 이상으로 주행 중에 운전자가 급브레이크를 할 때 뒤따르는 차가 이를 인지할 수 있도록 비상등을 자동으로 점멸시키는 기존의 기능은 이런 상황에서 무력할 수 밖에 없다. 이는 발생 확률은 아주 낮지만 발생시 사망 확률은 매우 높은 종류의 위험이므로, 자동차 회사는 이런 위험 조건에서 차량 충돌 사고를 회피하기 위한 기술을 마련해야 할 필요성에 대해서는 재론의 여지가 없을 것이다.

본 발명자는 높은 비용이 드는 복잡한 시스템으로 일부 고가의 차량에만 접목시킬 수 있는 기술보다는, 완성차 업체가 낮은 비용으로 구현가능하며 운전자가 이러한 사고를 미리 대비할 수 있도록 운전자에게 주의를 주어 사고 발생률과 사고의 피해 규모를 줄일 수 있는 실사구시의 발명에 그 초점을 맞추고 있다.

본 발명은 운전자의 전방 시야를 방해하는 큰 건물이나, 협곡 또는 구릉을 통과할 때 운전자에게 잠재적인 충돌 위험을 경고하며 충돌 위험 상황에서 긴급 제동할 수 있는 솔루션을 저렴한 비용으로 소비자에게 제공하는데 그 궁극적인 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 명시하지 않은 또 다른 목적들은 아래 본 발명에 대한 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있을 것이다.

이와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 차선을 인식하는 차량의 컨트롤 유닛이 운행 중인 상기 차량 운전자의 시야를 기준으로 차선의 단절을 기준 시간 이상 센싱하면, 상기 차선이 임의의 오브젝트에 의해 가려진 것으로 판단하여 상기 오브젝트에 의해 가려진 잠재적인 차량과의 추돌 위험에 대비하기 위한 이벤트를 발생시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 추돌 회피 방법에 있어서, 상기 차량의 컨트롤 유닛이 상기 차선의 단절을 센싱하는 조건은 (1)상기 차량의 전방 주행 차로의 차선을 연속적으로 감지하고, (2)상기 차선으로부터 연장된 곡선 구간을 인식하며, (3)상기 곡선 구간 인식 시점으로부터 기준 시간 이상 동안 연결된 차선을 인식하지 못하는 경우, 상기 오브젝트가 존재하는 것으로 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 추돌 회피 방법에 있어서, 상기 차량의 컨트롤 유닛이 상기 차선의 단절을 센싱하는 조건은 (1)상기 차량의 전방 주행 차로의 차선을 연속적으로 감지하고, (2)차량의 기울기 센서를 통해 상기 차로의 오르막 구간을 인식하며, (2)상기 차선을 마지막으로 센싱한 시점으로부터 기준 시간 또는 기준 거리 이상 동안 연결된 차선을 인식하지 못하는 경우, 상기 오브젝트가 존재하는 것으로 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 추돌 회피 방법에 있어서, 상기 차선의 단절을 센싱하는 조건은 상기 차량의 속도가 기준값 이상일 때 만족하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 추돌 회피 방법에 있어서, 상기 이벤트는 상기 차량의 브레이크 장치를 보다 약한 답력으로도 짧은 시간 내에 최대의 제동력을 끌어내도록 브레이크 셋팅을 변경시키는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량 추돌 회피 방법에 있어서, 상기 차량의 컨트롤 유닛이 상기 차선의 단절을 센싱한 이후 다시 차선을 센싱한 시점을 기준으로 기준 거리 또는 기준 시간 이내의 범위에서 상기 차량이 급감속 또는 정차하는 조건을 만족하면, 뒤따라오는 임의의 차량과의 잠재적인 충돌을 대비하기 위한 제2이벤트를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 운전자에게 잠재적인 충돌 위험을 사전에 대비할 수 있도록 하는 안전 솔루션을 제공함으로써, 운전자가 전방에 보이지 않는 차량과의 추돌로 인한 사상 사고 빈도를 크게 낮추는 데 기여할 수 있다. 아울러 이러한 기능이 탑재된 차량을 운행하는 운전자는 심리적으로 보다 안정적인 상태로 운전할 수 있도록 도움을 주는 효과도 있다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급하지 않았다 하더라도 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급되어야 할 것이다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

서두에 언급한 바와 같이, 급커브 구간이나 급경사의 언덕 구간에서 멈춰 서있는 차량은 후행 차량의 시야에 벗어나 있는 경우가 많으므로 추돌 가능성이 매우 높다. 특히 이러한 구간이 자동차 전용 도로일 경우에는 차는 시속 60km 이상의 속력으로 주행하고 있을 가능성이 높다. 따라서 후행 차량이 이러한 상황을 대비하지 않으면 운전자의 시야에 갑자기 들어온 선행 차량을 보는 즉시 급정거를 한다 해도 추돌을 피하기 어렵다. 왜냐하면 통상적으로 60km의 속도를 기준으로 운전자가 전방의 장애물을 인지하고 완전히 제동하는데 필요한 정지거리는 최소한 30m를 상회하기 때문이다. 핸들을 돌려 회피하는 방법도 있겠으나 급커브 구간에서는 매우 위험하다. 본 발명의 발명자는 운전자에게 사전에 알려주어 운전자의 주의를 환기시키는 방법이 가장 효과적인 추돌 회피 방법이라 결론 내리고 그 솔루션을 차선 모니터링 시스템에서 착안하여 발명을 완성하였다.

먼저 위와 같이 자동차 도로 상에서 선행 차량으로부터 후행 차량의 시야를 가리는 오브젝트는 대표적으로 산중 커브길의 산 또는 언덕길에서의 언덕이며, 후행 운전자 관점에서 보면 이 두 경우 모두 먼저 차선이 사라지는 공통점이 있다. 그래서 본 발명은 차선 모니터링 시스템이 탑재되어 있는 차량이 차선이 있는 자동차 전용 도로 운행을 전제로 하며 그 방법은 다음과 같다.

먼저 차량 전방의 차선을 감지하는 컨트롤 유닛이 운행 중인 차량 전방에 오브젝트에 의한 차선의 단절을 센싱한다. 예를 들면, 차선이 오브젝트에 의해 단절되었음은 영상 분석 기반의 감지 시스템에 의해 수행될 수 있으며, 그 알고리즘은 공지된 다양한 이미지 처리 기술을 이용하여 적절하게 구성할 수 있을 것이다. 차선이 단절되었음을 감지하면 임의의 오브젝트가 존재하여 차선을 가리고 있는 경우로 판단할 수 있다.

그런데 상기 차선의 단절을 야기하는 오브젝트는 움직이는 또 다른 차량이 될 수도 있으므로, 운전자의 전방 시야를 완전히 방해하는 정도의 장애물인지 판별하는 데 적절한 별도의 이미지 분석 알고리즘을 결합하는 것이 요구될 수도 있다. 일 예로, 운전자의 전방 차선의 단절을 인식하면 상기 단절된 차선의 끝단과 연결된 기준 크기 이상의 오브젝트를 센싱하는 조건을 동시에 만족하는 경우에만 운전자의 주의를 환기하기 위한 이벤트를 발생시킨다.

차량의 컨트롤 유닛은 이러한 조건이 만족되는 즉시 운전자에게 “운전자의 전방 시야가 충분히 확보되지 않는 위험 구간이오니 브레이크에 발을 올려 속도를 줄이고 추돌 사고에 대비하시기 바랍니다” 따위의 음성 안내 이벤트를 발생시켜 주의를 환기시키는 것이 바람직하다. 이러한 이벤트는 음성 안내, 경고등 점멸 또는 경고음 등 그 방법이 다양하게 변형될 수 있다.

산중의 급커브 구간에서 차량의 컨트롤 유닛이 선행 차량으로부터 운전자의 시야를 방해하는 오브젝트를 인식하는 조건의 예를 들면 다음과 같다. 본 발명의 차량은 전방 주시 영상 입력 장치가 전방 주행 차로 차선을 연속적으로 감지하면서 나아간다. 이러한 과정 중에 차선의 곡선 구간 감지한다. 왜냐하면 급커브 구간은 굽은 도로로부터 시작하므로, 차선 모니터링 장치의 영상 장치는 곡선 구간의 감지가 선행되어야 한다. 이러한 굽은 도로가 산이나 큰 건물을 끼고 도는 경우는 운행하는 차량의 운전자 관점에서 보면 차선이 단절된 것처럼 보인다. 따라서, 상기 영상 입력 장치와 연결된 컨트롤 유닛은 곡선 구간을 감지한 시점으로부터 기준 시간 이상 동안 마지막으로 인식한 차선과 연결된 다른 차선을 인식하지 못하면 운전자의 시야를 방해하는 오브젝트가 나타난 것으로 판단할 수 있는 것이다. 저속에서는 급제동시 정지하기까지의 거리가 짧으며, 긴급제동보조 시스템이 동작하므로 본 발명의 오브젝트를 인식하는 조건은 차량의 속도가 기준값 이상일 때 만족하는 것으로 알고리즘을 구성하는 것이 보다 바람직할 것이다.

또한, 경사가 일정 각도 이상의 언덕 구간에서는 언덕 너머의 차량은 후행 운전자의 시야 범위에 존재하지 않는다. 또한, 운전자 관점에서 도로의 차선은 언덕 구간의 가장 높은 곳에서 끊어진 것으로 보이게 된다. 따라서, 이러한 경우 차량의 컨트롤 유닛이 차선의 단절을 센싱하는 조건은 전방 주행 차로의 차선을 연속적으로 감지하는 과정에서 차량의 기울기 센서를 통해 상기 차로의 오르막 구간을 인식하고, 상기 차선을 마지막으로 센싱한 시점으로부터 기준 시간 또는 기준 거리 이상 동안 연결된 차선을 인식하지 못하는 경우, 차량이 언덕 구간을 통과하고 있는 것으로 판단할 수 있다.

한편, 고속에서는 운전자의 주의를 환기시키는 것만으로 운전자의 시야에 갑자기 나타난 차량과의 추돌을 회피하기 힘들 수 있으므로, 차량의 컨트롤 유닛은 앞에서 경고음 또는 경고 멘트를 발생시키는 동시에 차량의 브레이크 장치를 보다 약한 답력(pedal force)으로도 짧은 시간 내에 최대의 제동력을 끌어내는 브레이크 셋팅으로 변경하도록 명령할 수 있다. 이러한 방법은 유사시 차량의 속도를 최대한 줄임으로써 피해 규모를 최소화시키는데 도움을 줄 것이다.

한편, 위에서 설명한 선행 차량이 운전자의 시야에서 벗어난 상황에 대해 좀더 생각해보면, 산을 끼고 도는 급커브 구간 또는 언덕 구간을 지난 직후에는 마찬가지로 내가 후행 차량을 볼 수 없는 상황이 되기도 한다. 그런데 이때는 내 차량의 차선 모니터링 시스템이 차선을 다시 인식하기 시작하는 시점이므로 차량의 컨트롤 유닛이 차선을 다시 인식한 시점 이후 일정 거리 범위 이내에서 내 차량이 급감속 또는 정차하는 조건이 되면 후행 차량과의 추돌에 대비하기 위한 이벤트를 발생시키는 것이 바람직하다. 후행 차량이 내 차량을 인지할 수 있도록 비상등의 점등시키거나, “뒤에 따라 오는 운전자의 시야에서 벗어난 위험 구간입니다. 지금 즉시 차를 출발하거나 갓길로 이동시키시기 바랍니다” 따위의 음성 멘트를 발생시킨다. 특히 내가 사고 등으로 인한 비상 상황에서 급제동 한 직후라면 후행의 차량에 대해 신경쓰지 못하므로 후행 차량과 추돌하는 등의 2차 사고가 발생될 수 있으므로 이러한 안내만으로 사고를 미연에 방지할 수 있을 것이다.

앞서 설명한 본 발명의 차량 회피 방법은 기본적으로 차선 감지 시스템과 기울기 센서를 탑재된 차량의 컨트롤 유닛에 소프트웨어적인 변경 또는 추가함으로써 가능하므로 최소의 비용으로 본 발명이 목적하는 시스템을 어렵지 않게 구현할 수 있을 것이다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims (6)

1. 차선을 인식하는 차량의 컨트롤 유닛이 운행 중인 상기 차량 운전자의 시야를 기준으로 차선의 단절을 기준 시간 이상 센싱하면, 상기 차선이 임의의 오브젝트에 의해 가려진 것으로 판단하여 상기 오브젝트에 의해 가려진 잠재적인 차량과의 추돌 위험에 대비하기 위한 이벤트를 발생시키는 것을 특징으로 하는 보이지 않는 잠재 위험 조건에서의 차량 추돌 회피 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 차량의 컨트롤 유닛이 상기 차선의 단절을 센싱하는 조건은 (1)상기 차량의 전방 주행 차로의 차선을 연속적으로 감지하고, (2)상기 차선으로부터 연장된 곡선 구간을 인식하며, (3)상기 곡선 구간 인식 시점으로부터 기준 시간 이상 동안 연결된 차선을 인식하지 못하는 경우, 상기 오브젝트가 존재하는 것으로 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 보이지 않는 잠재 위험 조건에서의 차량 추돌 회피 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 차량의 컨트롤 유닛이 상기 차선의 단절을 센싱하는 조건은 (1)상기 차량의 전방 주행 차로의 차선을 연속적으로 감지하고, (2)차량의 기울기 센서를 통해 상기 차로의 오르막 구간을 인식하며, (2)상기 차선을 마지막으로 센싱한 시점으로부터 기준 시간 또는 기준 거리 이상 동안 연결된 차선을 인식하지 못하는 경우, 상기 오브젝트가 존재하는 것으로 판단하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 보이지 않는 잠재 위험 조건에서의 차량 추돌 회피 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 차선의 단절을 센싱하는 조건은 상기 차량의 속도가 기준값 이상일 때 만족하는 것을 특징으로 하는 보이지 않는 잠재 위험 조건에서의 차량 추돌 회피 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 이벤트는 상기 차량의 브레이크 장치를 보다 약한 답력으로도 짧은 시간 내에 최대의 제동력을 끌어내도록 브레이크 셋팅을 변경시키는 것을 포함하는 잠재 위험 조건에서의 차량 추돌 회피 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 차량의 컨트롤 유닛이 상기 차선의 단절을 센싱한 이후 다시 차선을 센싱한 시점을 기준으로 기준 거리 또는 기준 시간 이내의 범위에서 상기 차량이 급감속 또는 정차하는 조건을 만족하면, 뒤따라오는 임의의 차량과의 잠재적인 충돌을 대비하기 위한 제2이벤트를 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠재 위험 조건에서의 차량 추돌 회피 방법.