KR20180117948A

KR20180117948A - 터널 내 차선변경 방지 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20180117948A
Application number: KR1020170051163A
Authority: KR
Inventors: 박선홍; 오영달; 류동운
Original assignee: 자동차부품연구원
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2018-10-30
Also published as: KR102041998B1

Abstract

본 발명은 차선변경이 금지된 터널 내에서 차선변경을 시도하는 차량의 운전자에게 경고를 제공하여 차선변경을 방지하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 터널 내 차선변경 방지 시스템은 자차의 주행 정보를 수신하는 주행 정보 입력부와, 주행 정보를 이용하여 터널 내부 주행 여부를 확인하고, 터널 내부의 주행 중 차선 변경 가능성을 산출하는 판단부 및 차선 변경 가능성이 기설정 값 이상으로 산출된 경우, 운전자에게 경고를 제공하는 알람부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

터널 내 차선변경 방지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTION LANE CHANGE IN TUNNELS}

본 발명은 차선변경이 금지된 터널 내에서 차선변경을 시도하는 차량의 운전자에게 경고를 제공하여 차선변경을 방지하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 터널 내 사고 발생 비율이 증가하면서, 터널 내 안전운전 문제가 크게 대두되고 있다.

종래 기술에 따른 터널 내 차선변경 단속 시스템은 터널 진입 시의 차선과 터널 진출 시의 차선이 변경되었는지 여부에 따라 단속을 수행한다.

그런데, 종래 기술에 따르면 운전자가 터널 내에서 차선 변경 후 재차 차선 변경하여, 터널 진출 이전에 터널 진입 시의 차선으로 회귀하는 경우에는 단속하지 못하므로, 터널 내부의 차선변경 그 자체에 대하여는 단속하지 못하여 실효성이 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차선변경이 금지된 터널 내부를 주행하는 차량의 운전자가 차선 변경을 시도하거나 차량이 차선을 이탈하는 경우, 그에 대한 알람을 제공함으로써, 종래 기술에 따른 스마트단속 시스템의 한계를 극복하고, 터널 내 차선변경 그 자체를 방지하는 것이 가능한 터널 내 차선변경 방지 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 터널 내 차선변경 방지 시스템은 자차의 주행 정보를 수신하는 주행 정보 입력부와, 주행 정보를 이용하여 터널 내부 주행 여부를 확인하고, 터널 내부의 주행 중 차선 변경 가능성을 산출하는 판단부 및 차선 변경 가능성이 기설정 값 이상으로 산출된 경우, 운전자에게 경고를 제공하는 알람부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 터널 내 차선변경 방지 방법은 자차의 주행 정보를 수신하여 터널 내부 주행 여부를 판단하고, 터널 내부 주행 중의 차선 변경 가능성을 판단하는 단계 및 차선 변경 가능성 판단 결과에 따라 운전자에게 경고를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 터널 내 차선변경 방지 시스템 및 방법은 터널 주행 여부를 판단하고, 차선 이탈뿐 아니라 방향 지시등의 점등 여부에 따라 차선변경 의도를 파악하고 알람을 제공함으로써, 운전자에게 경각심을 불러일으키고 터널 내 차선 변경을 방지하여 사고를 예방하는 효과가 있다.

본 발명에 따르면 전국 터널에 진입/진출 시의 차선 변경 여부를 확인하는 단속 카메라를 설치하는 경우에 발생되는 단속 사각 지대의 문제점을 해결함으로써, 단속 카메라를 설치하는 시간 및 비용의 소모 없이 운전자의 터널 내 차선 변경 그 자체를 방지하는 것이 가능한 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 터널 내 차선변경 방지 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터널 내 조도 데이터 변화를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조도 데이터 및 색 온도 데이터의 변화를 이용하여 터널 진입 전, 터널 내부, 터널 진출 후의 상황을 판단하는 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터널 내 차선 변경 방지 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터널 내 차선변경 방지 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차선변경/이탈 감지 및 경고 과정을 나타내는 도면이다.

본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 목적, 구성 및 효과를 용이하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐으로서, 본 발명의 권리범위는 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가됨을 배제하지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서, 이하에서는 당업자의 이해를 돕기 위하여 본 발명이 제안된 배경을 먼저 살펴보기로 한다.

터널 내에서는 어두운 조명, 터널 진입 전/후, 터널 진출 전/후의 환경 변화에 의해 일시적으로 운전자의 시야가 확보되지 않는 등, 안전운전이 더욱 중요한 주행 구간인데, 터널 내 위험 운전의 대표적인 예로는 터널 내 차선변경을 들 수 있다.

최근 한국도로공사에서는 법규위반 스마트단속 시스템을 일부 터널에 적용하여, 터널 내 차선변경에 대한 단속을 시행하고 있다.

종래 기술에 따른 스마트단속 시스템은 터널에 진입하는 차선과 터널로부터 진출하는 차선의 변경 여부를 확인하는 방식인데, 이러한 스마트단속 시스템은 모든 터널에 적용하기에 비용 및 시간적 측면의 한계가 있을 뿐 아니라, 터널 내부에서 운전자가 차선 변경을 수행한 후, 터널 진출 전에 다시 터널 진입 시의 차선으로 변경하는 경우에는 단속을 회피할 수 있다는 한계점이 있고, 터널 내부에서의 차선변경 그 자체에 대하여는 단속할 수 없는 단속 사각지대가 존재하는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에 따른 스마트단속 시스템 하에서 운전자가 터널 내에서 차선을 변경한 것을 가정한 경우, 운전자는 단속을 피하기 위해서 터널 진출 전에 터널 진입 시의 차선으로 복귀하려고 할 것이다.

이러한 점에 비추어 보면, 적어도 이미 터널 내에서 차선변경을 한 운전자에 한해서는, 터널 내 차선 변경을 단속하고자 하는 종래 기술에 따른 시스템에 의하여 오히려 터널 내 차선 변경이 추가적으로 유발된다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 터널 주행 여부를 확인하고, 차량이 터널 내부를 주행하는 중 방향 지시등이 점등되어 차선 변경 의도가 확인되거나, 차량이 주행 차선을 이탈하여 차선을 변경할 가능성이 높은 것으로 확인된 경우, 운전자에게 차선변경 방지에 대한 알람을 제공하여 터널 내 차선 변경에 의한 사고 발생을 방지하는 시스템 및 방법을 제안한다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 제안된 본 발명의 실시예에 대한 상세한 설명을 이하 서술하기로 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 터널 내 차선변경 방지 시스템을 나타내는 블록도로서, 본 발명의 실시예에 따른 터널 내 차선변경 방지 시스템은 자차의 주행 정보를 수신하는 주행 정보 입력부(100)와, 주행 정보를 이용하여 터널 내부 주행 여부를 확인하고 터널 내부의 주행 중 차선 변경 가능성을 산출하는 판단부(200) 및 차선 변경 가능성이 기설정 값 이상으로 산출된 경우, 운전자에게 경고를 제공하는 알람부(300)를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 주행 정보 입력부(100)는 자차가 터널 내부를 주행하는지 여부를 판단하기 위한 기초 데이터로서 조도 데이터 및 색 온도 데이터를 수신한다.

판단부(200)는 조도 데이터 및 색 온도 데이터의 패턴을 분석하여, 조도 및 색 온도의 패턴이 터널과 동일한 것으로 판단한 경우, 자차가 터널 내부를 주행하는 것으로 판단한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 초저녁인 17시27분에 시내도로를 주행하는 차량이 획득한 조도 데이터(lux)와, 17시39분 및 18시20분에 터널을 진입한 각각의 경우의 조도 데이터의 패턴을 분석하면, 현재 주행 중인 차량이 터널에 진입한 것인지 여부를 판단할 수 있다.

또한 도 3에 도시한 바와 같이, 주행 차량이 획득한 조도 및 색 온도 데이터의 패턴(변동 추이)를 분석하여, 예컨대 낮 시간 대에 일시적으로 조도 및 색 온도 데이터의 크기가 급하강되는 구간을 터널 내부로 판단하고, 그 이전 구간을 터널 진입 전 구간, 그 이후 구간을 터널 진출 후 구간으로 판단할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 판단부(200)는 자차가 터널 내부를 주행하는지 여부를 판단하고, 그에 따라 터널 내부의 차선 변경 방지를 위한 센싱을 활성화함으로써, 전력 소모를 최소화하는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 판단부(200)는 주행 정보 입력부(100)에 방향 지시등 신호가 수신되는 경우, 차선 변경 시도에 대한 경고 전송 명령을 알람부(300)로 전송하고, 알람부(300)는 차선 변경 금지에 관한 알람을 운전자에게 제공한다.

이러한 알람의 형태는 음향, 비디오, 핸들 또는 시트 진동 등의 다양한 형태로 제공되는 것이 가능하다.

또한, 차선 변경 방지를 위해 자차의 포지션을 자동 제어하는 것 역시 가능하다 할 것이나, 터널 내 고장 차량 추돌 방지를 위하여 불가피하게 차선 변경을 하여야 하는 경우 등에도 적용이 가능하도록, 자차 포지션 자동 제어의 온/오프는 촬영, 센싱 등의 데이터 획득 및 분석을 통한 주변 상황 판단 결과에 기초하여 수행된다.

본 발명의 실시예에 따른 판단부(200)는 주행 정보 입력부(100)로 입력되는 주행 차선 정보를 모니터링하여, 차선 이탈 감지 시 그에 대한 경고 전송 명령을 알람부(300)로 전송한다.

주행 정보 입력부(100)는 비전 시스템을 통해 현재의 주행 차선 정보를 획득하고, 판단부(200)는 주행 차선 모니터링 결과를 통해 차선 이탈이 발생하거나 차선 이탈 발생이 예상되는 경우, 이에 대한 알람이 운전자에게 제공할 수 있도록 경고 전송 명령을 알람부(300)로 전송한다.

도 4는 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 판단부(200)는 기저장된 터널 내 주행 차선의 곡률 정보와 자차(10)의 현재 주행 곡률 정보를 비교하여, 자차(10)의 헤딩 각도에 따라 차선 이탈이 예상되는 경우 차선 이탈에 대한 경고 전송 명령을 알람부(300)로 전송한다.

판단부(200)는 불변 데이터인 터널 내 주행 차선의 곡률 정보와, 자차(10)의 터널 내부 주행 중 현재 주행 곡률 정보를 비교한다.

즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 터널 내 주행 차선의 곡률 정보에 기초한 가상의 정상 주행 경로를 L1이라고 하고, 자차(10)의 헤딩 각도에 따른 현재 주행 곡률 정보에 기초한 예상 주행 경로를 L2라고 하는 경우, 판단부(200)는 자차(10)의 차선 이탈 가능성을 판단할 수 있다.

판단부(200)는 자차(10)의 예상 주행 경로L2에 의하여, 자차(10)가 현재 주행 차선을 벗어날 가능성이 있다고 판단되는 경우, 운전자에게 경고를 제공하기 위하여 경고 전송 명령을 알람부(300)로 전송하고, 알람부(300)는 전술한 바와 같이 음향, 비디오, 핸들 또는 시트 진동 등으로 이에 대한 경고를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면 운전자가 방향 지시등을 점등시키지 않고, 터널 내 어두운 환경에 의하여 비전 시스템을 이용한 차선 인식의 신뢰성이 떨어지는 경우에도, 차량의 헤딩 각도와 기획득된 터널 주행 차선 곡률 정보에 기초하여, 차량의 차선 이탈 가능성 또는 운전자의 차선 변경 감지 의도를 파악하고, 이에 대한 경고를 수행하여 차선 변경 및 사고 발생을 방지하는 것이 가능하다.

이하, 도 5및 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 터널 내 차선변경 방지 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 터널 내 차선 변경 방지 방법은 자차의 주행 정보를 수신하는 단계(S100)와, 터널 내부 주행 여부 및 터널 내부 주행 중의 차선 변경 가능성을 판단하는 단계(S200) 및 차선 변경 가능성 판단 결과에 따라 운전자에게 경고를 제공하는 단계(S300)를 포함한다.

S100 단계는 조도 데이터 및 색 온도 데이터를 획득하는 단계이고, S200 단계는 전술한 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 조도 데이터 및 색 온도 데이터의 패턴을 분석하여, 현재 자차가 터널 내부를 주행하는지 여부를 판단한다.

S200 단계는 S100 단계에서 방향 지시등 온(on)신호가 입력된 경우, 차선 변경 시도에 대한 경고 명령을 전송하고, S310 단계는 차선 변경 시도 경고를 오디오, 비디오, 핸들 또는 시트 진동 등을 통해 제공하여 차선 변경을 방지하도록 운전자의 경각심을 불러일으킨다.

S100 단계에서 비전 시스템을 통해 자차의 주행 차선 정보가 획득되면, S200 단계는 이를 모니터링하여 자차가 주행 차선의 이탈을 감지하고, 차선 이탈에 대한 경고 명령을 전송하며, S320 단계는 차선 이탈 경고를 오디오, 비디오, 핸들 또는 시트 진동 등을 통해 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, S100 단계는 자차가 진입하는 터널의 곡률 주행 정보를 DB로부터 획득하고, 자차의 헤딩 정보를 수신한다.

S200 단계는 터널의 곡률과 자차의 헤딩 정보를 비교하여, 자차가 터널 내에서 주행 차선을 이탈할 것이 예상되면, 이에 대한 경고 제공 명령을 전송하고, S300 단계는 차선 이탈 방지를 위한 경고 알람을 운전자에게 제공한다.

이제까지 본 발명의 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 자차 100: 주행 정보 입력부
200: 판단부 300: 알람부
L1: 터널 내 곡률에 따른 가상의 정상 주행 경로
L2: 자차의 헤딩 각도에 따른 예상 주행 경로

Claims

자차의 주행 정보를 수신하는 주행 정보 입력부;
상기 주행 정보를 이용하여 터널 내부 주행 여부를 확인하고, 상기 터널 내부의 주행 중 차선 변경 가능성을 산출하는 판단부; 및
상기 차선 변경 가능성이 기설정 값 이상으로 산출된 경우, 운전자에게 경고를 제공하는 알람부
를 포함하는 터널 내 차선변경 방지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 주행 정보 입력부는 조도 데이터 및 색 온도 데이터를 수신하는 것
인 터널 내 차선변경 방지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 판단부는 상기 조도 데이터 및 색 온도 데이터의 변화량이 각각 기설정 값 이상인 경우, 상기 자차가 터널 내부로 진입하였음을 확인하여 차선 변경 가능성 산출을 수행하는 것
인 터널 내 차선변경 방지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 판단부는 상기 주행 정보 입력부로 방향 지시등 신호가 수신되는 경우, 차선 변경 시도에 대한 경고 전송 명령을 상기 알람부로 전송하는 것
인 터널 내 차선변경 방지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 판단부는 상기 주행 정보 입력부로 입력되는 주행 차선 정보를 모니터링하여, 차선 이탈 감지에 대한 경고 전송 명령을 상기 알람부로 전송하는 것
인 터널 내 차선변경 방지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 판단부는 기저장된 터널 내 주행 차선의 곡률 정보와, 상기 자차의 현재 주행 곡률 정보를 비교하여, 상기 자차의 헤딩 각도에 따라 차선 이탈이 예상되는 경우, 상기 차선 이탈에 대한 경고 전송 명령을 상기 알람부로 전송하는 것
인 터널 내 차선변경 방지 시스템.
(a) 자차의 주행 정보를 수신하여 터널 내부 주행 여부를 판단하고, 터널 내부 주행 중의 차선 변경 가능성을 판단하는 단계; 및
(b) 상기 차선 변경 가능성 판단 결과에 따라 운전자에게 경고를 제공하는 단계
를 포함하는 터널 내 차선변경 방지 방법.
제7항에 있어서,
상기 (a) 단계는 조도 데이터 및 색 온도 데이터에 대한 상기 주행 정보의 변화량이 기설정된 변화량 이상인지 여부를 확인하여, 상기 자차가 터널 내부를 주행하는지 여부를 판단하는 것
인 터널 내 차선변경 방지 방법.
제7항에 있어서,
상기 (a) 단계는 방향 지시등 온(on) 신호가 입력된 경우, 차선 변경 시도에 대한 경고 명령을 전송하는 것
인 터널 내 차선변경 방지 방법.
제7항에 있어서,
상기 (a) 단계는 주행 차선과 관련한 상기 주행 정보를 모니터링하여, 상기 주행 차선의 이탈을 감지하고 이에 대한 경고 명령을 전송하는 것
인 터널 내 차선변경 방지 방법.
제7항에 있어서,
상기 (a) 단계는 입력된 상기 자차의 헤딩 정보와, 상기 터널의 곡률 주행 정보를 비교하여, 상기 자차의 차선 변경 가능성을 판단하는 것
인 터널 내 차선변경 방지 방법.