KR20200107023A - 차량 안전주행 지원 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량 안전주행 지원 장치 및 방법에 관한 것으로, 차량의 주변정보 및 운전자의 상태 정보를 검출하는 검출부, 및 상기 주변정보에 기초하여 상기 차량의 주행 위험상황 진입이 판단되면 상기 운전자 상태 정보를 토대로 운전자의 주의분산 여부를 확인하고 상기 운전자의 주의분산 여부에 따라 상기 차량 내 편의기능의 사용을 제한하는 처리부를 포함한다.

Description

차량 안전주행 지원 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPORTING SAFE DRIVING OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 안전한 주행을 지원하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System, ADAS)은 차량의 충돌 위험을 감지하여 조향 및/또는 제동을 제어하거나 또는 경고(경보)를 출력하여 운전자가 위험상황에 대처할 수 있게 하므로, 운전자의 안전한 주행을 돕는다. 특히, 이러한 시스템은 운전자의 상태와 상관없이 차량 외부 상황 예컨대, 충돌 위험을 감지하고 그에 따른 정해진 로직(logic)을 수행하여 차량의 거동을 제어하므로, 운전자의 안전한 주행을 돕는다.
그러나, 종래기술의 경우, 운전자가 주행 중 전화통화 등과 같은 비주행 관련 기능을 조작하는 경우 운전자의 주의분산으로 사고가 발생할 수 있다. 설사 운전자의 시선이 전방을 향해 있더라도 인지적으로 부하가 걸리므로 위험상황에 대처가 느려질 수 밖에 없다.
본 발명은 차량의 외부 상황 뿐만 아니라 운전자의 상태를 고려하여 비주행 관련된 기능(즉, 편의기능)의 사용을 제한하는 차량 안전주행 지원 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안전주행 지원 장치는 차량의 주변정보 및 운전자의 상태 정보를 검출하는 검출부, 및 상기 주변정보에 기초하여 상기 차량의 주행 위험상황 진입이 판단되면 상기 운전자 상태 정보를 토대로 운전자의 주의분산 여부를 확인하고 상기 운전자의 주의분산 여부에 따라 상기 차량 내 편의기능의 사용을 제한하는 처리부를 포함한다.
상기 검출부는 초음파 센서, 레이더, 라이더 및 카메라 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 차량의 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 상기 주변정보로 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 이용하여 상기 차량과 상기 주변 객체 간의 충돌소요시간(Time To Collision)을 산출하고 산출된 충돌소요시간이 기설정된 시간 미만이면 상기 차량이 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 차량이 상기 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단되면 경고를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 검출부는 카메라를 통해 운전자 영상을 상기 운전자의 상태 정보로 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 운전자 영상으로부터 상기 운전자의 시선을 인식하여 상기 운전자의 주의분산 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 운전자의 주의분산이 확인되면 상기 운전자가 사용 중인 편의기능을 확인하여 사용을 제한하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 운전자의 주의분산이 확인되면 운전자 보조 기능의 비활성 여부를 확인하고 상기 운전자 보조 기능이 비활성인 경우 상기 운전자 보조 기능을 활성화시키는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 차량의 주행 위험상황이 종료되면 상기 편의기능의 제한을 해제하는 것을 특징으로 한다.
상기 편의기능은 핸즈-프리(hands-free), 공조 제어, 창문 개폐, 선루프 개폐, 멀티미디어 재생 및 내비게이션 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안전주행 지원 방법은 차량의 주변정보를 검출하는 단계, 상기 주변정보를 토대로 상기 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단하는 단계, 상기 차량의 주행 위험상황 진입이 판단되면 운전자의 상태 정보를 토대로 운전자의 주의분산 여부를 확인하는 단계, 및 상기 운전자의 주의분산 여부에 따라 상기 차량 내 편의기능의 사용을 제한하는 단계를 포함한다.
상기 차량의 주변정보를 검출하는 단계는 초음파 센서, 레이더, 라이더 및 카메라 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 차량의 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 상기 주변정보로 검출하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단하는 단계는, 상기 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 이용하여 상기 차량과 상기 주변 객체 간의 충돌소요시간(Time To Collision)을 산출하고 산출된 충돌소요시간이 기설정된 시간 미만이면 상기 차량이 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단하는 단계에서, 상기 차량이 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단되면 경고를 출력하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단하는 단계에서, 상기 차량이 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단되면 운전자 보조 기능의 비활성 여부를 확인하고 상기 운전자 보조 기능이 비활성인 경우 상기 운전자 보조 기능을 활성화시키는 것을 특징으로 한다.
상기 운전자의 주의분산 여부를 확인하는 단계는, 카메라를 통해 운전자 영상을 상기 운전자의 상태 정보로 검출하는 단계, 및 상기 운전자 영상으로부터 상기 운전자의 시선을 인식하여 상기 운전자의 주의분산 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량 내 편의기능의 사용을 제한하는 단계는, 상기 운전자의 주의분산이 확인되면 상기 운전자의 주의분산 원인을 파악하는 단계, 및 상기 운전자의 주의분산 원인에 대응하는 편의기능의 사용을 제한하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 운전자의 주의분산 원인을 파악하는 단계는, 상기 운전자가 사용 중인 편의기능을 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량 내 편의기능의 사용을 제한하는 단계 이후, 상기 차량의 주행 위험상황이 종료되면 상기 편의기능의 사용 제한을 해제하는 것을 특징으로 한다.
상기 편의기능은, 핸즈-프리(hands-free), 공조 제어, 창문 개폐, 선루프 개폐, 멀티미디어 재생 및 내비게이션 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 차량의 외부 상황 뿐만 아니라 운전자의 상태를 고려하여 비주행 관련된 기능(즉, 편의기능)의 사용을 제한하므로, 차량의 안전한 주행을 가능하게 하며 운전자의 안전을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안전주행 지원 장치를 도시한 블록구성도.
도 2는 도 1에 도시된 전자장치를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안전주행 지원 방법을 도시한 흐름도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량 안전주행 지원 방법을 도시한 흐름도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량 안전주행 지원 방법을 도시한 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 차량의 안전주행을 지원하는 일 예를 도시한 예시도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 주행 안전을 확보하기 위하여 운전자의 집중도가 요구되는 주행환경인지를 판단하고, 운전자의 집중도가 요구되는 주행환경인 경우 운전자의 주의분산 여부를 확인하고, 운전자의 주의분산이 확인되면 주의분산 원인을 파악하여 주의분산의 원인이 되는 기능의 사용을 제한하는 기술을 개시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안전주행 지원 장치를 도시한 블록구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전자장치를 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 차량 안전주행 지원 장치(100)는 검출부(110), 저장부(120), 출력부(130), 및 처리부(140)를 포함한다.
검출부(110)는 차량의 주변정보 및 운전자의 상태 정보를 검출한다. 검출부(110)는 초음파 센서, 레이더(Radio Detecting And Ranging,radar), 라이더(Light Detection And Ranging, LiDAR) 및 카메라 중 적어도 하나 이상을 이용하여 차량 주변의 객체 즉, 주변 객체를 감지하고 감지된 주변 객체의 상대속도 및 상대위치 등을 검출한다. 예컨대, 주변 객체는 주변 차량 및 보행자 등을 포함할 수 있다.
검출부(110)는 주변 객체의 상대속도 및/또는 상대위치 등을 포함하는 주변정보를 처리부(140)로 전송한다. 주변정보는 초음파, 레이더 및 라이더 중 적어도 하나 이상을 통해 검출된 차량과 주변 객체 간의 거리 정보를 더 포함할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 발생시켜 주변 객체를 감지하고, 차량과 주변 객체 간의 거리를 측정한다. 레이더는 전자기파를 발생시켜 주변 객체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 주변 객체와의 거리, 방향, 및 고도 등을 확인할 수 있다. 라이더는 레이저 펄스를 주사하여 주변 객체에서 반사되는 레이저 펄스의 도달시간을 측정함으로써 반사지점의 공간 위치 좌표를 계산하여 주변 객체와의 거리 및 형상 등을 확인할 수 있다. 카메라는 차량의 전방, 후방 및/또는 측방에 각각 설치되어 차량의 주변 영상 즉, 외부 영상을 획득한다.
또한, 검출부(110)는 차량 내 운전석에 탑승한 사용자(즉, 운전자)를 향하도록 장착된 카메라(운전자 모니터링용 카메라)를 이용하여 운전자 영상 즉, 운전자의 상태 정보를 획득한다. 카메라는 CCD(charge coupled device) 이미지 센서(image sensor), CMOS(complementary metal oxide semi-conductor) 이미지 센서, CPD(charge priming device) 이미지 센서 및 CID(charge injection device) 이미지 센서 등과 같은 이미지 센서들 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다. 카메라는 표준 렌즈, 초광각 렌즈, 광각 렌즈, 줌 렌즈, 접사 렌즈, 망원 렌즈, 어안 렌즈 및 준어안 렌즈 등의 렌즈들 중 적어도 하나 이상의 렌즈를 구비할 수 있다. 또한, 카메라는 이미지 센서를 통해 획득한 영상에 대해 노이즈(noise) 제거, 컬러재현, 파일 압축, 화질 조절 및 채도 조절 등의 이미지 처리를 수행하는 이미지 처리기를 포함할 수 있다.
저장부(120)는 처리부(140)가 기정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어를 저장할 수 있다. 저장부(120)는 충돌 위험 판단 알고리즘, 시선 추적 알고리즘, 및 운전자 주의분산 판단 알고리즘을 저장할 수 있다.
저장부(120)는 검출부(110)에 의해 검출된 차량의 주변정보 및 운전자의 상태 정보를 저장할 수 있다. 즉, 저장부(120)는 초음파 센서, 레이더, 라이더 및 카메라 등에 의해 획득된 정보를 저장할 수 있다. 저장부(120)는 설정 정보(예: 기준 시간) 등을 저장할 수도 있다.
저장부(120)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM) 및 레지스터 등의 저장매체(기록매체) 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다.
저장부(120)는 편의기능 사용에 따른 주의분산 발생정도, 운전자의 주시 방향에 따른 주의분산 발생정보, 주행 시 위험상황에 따른 주의분산 발생정도 및 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 작동 즉, 운전자 보조 기능의 활성에 따른 주의분산 방지정도를 수치화한 [표 1]과 같은 룩업 테이블(lookup table)을 저장한다. ADAS는 차선유지 지원 시스템(Lane Keeping Assist System, LKAS), 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(Adapted Cruise Control, ACC) 및 자율주행 시스템 등을 포함한다.
편의기능 주의분산
발생정도		 운전자
주시방향		 주의분산
발생정도		 위험상황 주의분산
발생정도		 ADAS 주의분산
방지정도
멀티미디어 재생 중 -5
(청각교란)		 전방주시
(0도)		 0 전방차량 미존재 0 LKAS +5
핸즈프리
통화중		 -5
(청각교란)		 측면 주시
(±10도)		 -5 전방차량
50m 이내		 -5 ACC +5
내비게이션
길 안내 중		 -15
(청각 및 시각 교란)		 측면 주시
(±20도)		 -10 전방차량
20m 이내		 -10 ASCC +10
창문 및/또는 루프 개방 -10
(청각 및 촉각 교란)		 측면 주시
(±30도)		 -20 전방차량
10m 이내		 -20 자율주행 +30
출력부(130)는 처리부(140)의 동작에 따른 진행상황 및 결과를 출력하는 것으로, 디스플레이 장치 및 음향 출력 장치 등을 포함할 수 있다. 디스플레이 장치는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED) 디스플레이, 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 투명디스플레이, 헤드업 디스플레이(head-up display, HUD), 터치스크린 및 클러스터(cluster) 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다. 음향 출력 장치는 저장부(120)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 장치는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 및/또는 버저(buzzer) 등을 포함할 수 있다.
처리부(140)는 차량 안전주행 지원 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 처리부(140)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다.
처리부(140)는 차량이 주행을 시작하면 검출부(110)를 통해 차량의 주변정보를 검출한다. 검출부(110)는 초음파 센서, 레이더, 라이더 및 카메라 중 적어도 하나 이상을 이용하여 차량의 주변 객체를 감지한다. 검출부(110)는 감지된 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 검출하여 처리부(140)로 전송한다.
처리부(140)는 주변정보에 기초하여 차량의 주행 위험상황 진입 여부를 판단한다. 처리부(140)는 주변 객체의 상대속도 및/또는 상대위치를 이용하여 차량의 주행 위험도를 산출한다. 처리부(140)는 산출된 주행 위험도가 임계치를 초과하면 주행 위험상황이 발생한 것으로 판단한다. 다시 말해서, 처리부(140)는 주변 객체의 상대속도 및/또는 상대위치(차량과 주변 객체 간의 거리)에 기초하여 차량과 주변 객체 간의 충돌소요시간(Time To Collision, TTC)을 산출한다. 처리부(140)는 산출된 충돌소요시간(TTC)에 따라 주행 위험도를 결정한다. 처리부(140)는 주행 위험도가 임계치를 초과하면 차량이 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단한다. 한편, 처리부(140)는 주행 위험도가 임계치 이하이면 차량이 주행 위험상황에 미진입 즉, 주행 안전상황으로 판단한다.
처리부(140)는 차량이 주행 위험상황에 진입한 경우, 검출부(110)를 통해 운전자의 상태 정보를 검출한다. 이때, 검출부(110)는 운전자 모니터링용 카메라를 이용하여 운전자 영상을 획득하고, 획득된 운전자 영상을 운전자의 상태 정보로 처리부(140)에 제공한다.
처리부(140)는 운전자 영상으로부터 운전자의 시선 위치 또는 움직임을 추적한다. 처리부(140)는 추적된 운전자의 시선이 주시 영역을 벗어나는 경우 운전자의 주의분산으로 판단한다. 한편, 처리부(140)는 추적된 운전자의 시선이 주시 영역 내 있는 경우 운전자의 주의가 분산되지 않은 것(운전자가 운전에 집중하고 있는 상태)으로 판단한다. 여기서, 주시 영역은 주행 위험상황이 감지되는 위치를 토대로 결정(설정)되는 영역이다. 처리부(140)는 주행 위험상황을 감지하면 해당 위험상황이 감지된 위치에 기초하여 미리 정해진 크기의 영역을 주시 영역으로 결정한다. 예를 들어, 처리부(140)는 차량의 주변정보에 기초하여 차량과 충돌이 예상되는 주변 객체의 위치를 기준으로 한 일정 크기의 영역이다.
처리부(140)는 운전자의 주의분산이 감지(판단)되면 주의분산 원인을 파악한다. 다시 말해서, 처리부(140)는 운전자가 사용 또는 조작 중인 편의기능이 있는지를 확인한다. 편의기능(비주행 관련 기능)은 차량의 주행과 관련이 없는 기능으로, 핸즈-프리(hands-free), 공조 제어, 창문 개폐, 선루프 개폐, 멀티미디어(음악, 비디오 또는 라디오 등) 재생 및/또는 내비게이션 등일 수 있다.
처리부(140)는 운전자가 사용 또는 조작 중인 편의기능이 있는 경우 해당 편의기능의 사용을 주의분산 원인으로 결정한다. 처리부(140)는 주의분산 원인으로 결정된 편의기능의 사용을 제한한다. 처리부(140)는 차량의 주행 위험상황이 종료될 때까지 편의기능의 사용 제한을 유지한다. 예를 들어, 처리부(140)는 차량이 주행 위험상황에 진입한 상태에서 운전자가 라디오 채널 변경 또는 볼륨 조절을 시도하더라도 라디오 채널 변경 또는 볼륨 조절을 제한한다. 처리부(140)는 차량의 주행 위험상황이 종료되면 편의기능의 사용 제한을 해제한다.
한편, 처리부(140)는 차량이 주행 위험상황에 진입하면 모든 편의기능의 사용을 제한할 수 있다. 처리부(140)는 주행 위험상황이 사라지면 모든 편의기능의 사용 제한을 해제한다.
또한, 처리부(140)는 운전자의 주의분산이 검출되면 운전자 보조 기능의 비활성 여부를 확인한다. 여기서, 운전자 보조 기능은 차선유지 지원 시스템(Lane Keeping Assist System, LKAS), 어드밴스트 스마트 크루즈 컨트롤(Advanced Smart Cruise Control, ASCC), 후측방 경보(Blind Spot Detection, BSD), 및/또는 자동 긴급제동(Autonomous Emergency Braking, AEB) 등을 포함할 수 있다. 처리부(140)는 운전자 보조 기능이 비활성 상태이면 해당 운전자 보조 기능을 활성화시킨다. 처리부(140)는 차량의 주행 위험상황이 종료되기 전까지 운전자 보조 기능의 활성 상태를 지속하게 한다. 처리부(140)는 차량의 주행 위험상황이 종료되면 활성화한 운전자 보조 기능을 비활성화한다.
처리부(140)는 저장부(120)에 저장된 룩업 테이블에 기초하여 운전자가 사용 중인 편의기능을 제한할지 여부를 판단할 수 있다. 처리부(140)는 운전자의 편의기능 사용에 따른 주의분산 발생정도가 기준 수치 범위를 벗어나는 경우 해당 편의기능의 사용을 제한할 수 있다.
또한, 처리부(140)는 운전자가 둘 이상의 편의기능을 사용하는 경우 사용 중인 편의기능들 중 사용을 제한할 편의기능을 선별할 수 있다. 처리부(140)는 저장부(120)에 저장된 편의기능별 유발하는 주의분산 종류(예컨대, 청각 교란, 시각 교란 및 촉각 교란 등)에 기초하여 사용 제한할 편의기능을 선별할 수 있다. 예컨대, 처리부(140)는 운전자가 둘 이상의 편의기능을 사용하는 경우 둘 이상의 편의기능 중 시각 교란을 유발하는 편의기능들을 사용 제한 대상으로 선별한다.
처리부(140)는 운전자가 둘 이상의 편의기능을 사용하는 경우 [표 1]의 룩업테이블을 참조하여 각 편의기능 사용에 따른 주의분산 발생정도를 확인하여 총합을 연산한다. 처리부(140)는 연산된 주의분산 발생정도의 총합이 임계수치(예: -20) 이하인 경우 기정해진(기설정된) 제한순서에 따라 편의기능의 사용을 제한한다. 여기서, 제한순서는 주의분산 유발계수가 큰 순서로 정해지거나 또는 사용자에 의해 설정될 수 있다.
이와 같이, 처리부(140)는 운전자가 사용하고 있는 하나 이상의 편의기능으로 인한 주의분산 발생정도의 총합이 임계수치 이하로 떨어지는 경우 적어도 하나 이상의 편의기능의 사용을 제한하여 주의분산 발생정도의 총합을 증가시킬 수 있다.
한편, 처리부(140)는 운전자가 사용하고 있는 하나 이상의 편의기능으로 인한 주의분산 발생정도의 총합이 임계수치 이하로 떨어지는 경우 운전자 보조 기능 중 적어도 하나 이상의 기능을 작동시켜 주의분산 발생정도의 총합을 증가시킬 수도 있다.
전자장치(200)는 차량에 탑재되는 편의장치로, 주행과 관련이 없는 특정 기능(즉, 비주행 관련 기능)을 수행한다. 예컨대, 특정 기능은 핸즈-프리(hands-free), 공조 제어, 창문 개폐, 선루프 개폐, 멀티미디어(음악, 비디오 또는 라디오 등) 재생 및/또는 내비게이션 등일 수 있다. 도 1에는 편의상 하나의 전자장치(200)를 도시하고 있으나, 차량에는 서로 다른 편의기능을 수행하는 복수 개의 전자장치(200)들이 탑재된다.
전자장치(200)는 차량 내 네트워크(In-Vehicle Network, IVN)를 통해 차량 안전주행 지원 장치(100)과 통신을 수행한다. 여기서, IVN은 CAN(Controller Area Network), MOST(Media Oriented Systems Transport) 네트워크, LIN(Local Interconnect Network), 또는 X-by-Wire(Flexray) 등으로 구현될 수 있다.
이러한 전자장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 통신부(210), 저장부(220), 사용자 인터페이스부(230), 및 처리부(240)를 포함한다.
통신부(210)는 외부기기(예: 스마트폰 또는 태블릿 등)와 유선 또는 무선 통신을 수행한다. 통신부(210)는 WLAN(Wireless LAN)(WiFi), Wibro(Wireless broadband) 및/또는 Wimax(World Interoperability for Microwave Access) 등의 무선 인터넷, 또는 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 및/또는 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 등의 근거리 무선 통신을 이용할 수 있다. 통신부(210)는 USB(Universal Serial Bus) 등과 같은 유선 통신을 이용할 수도 있다.
저장부(220)는 처리부(240)의 동작을 제어하기 위한 프로그램을 저장하고, 입력 및/또는 출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(220)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 착탈형 디스크 및 웹 스토리지(web storage) 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체(기록매체)로 구현될 수 있다.
사용자 인터페이스부(230)는 사용자로부터 데이터를 입력받기 위한 것으로, 키보드, 키패드, 버튼, 스위치, 터치 패드 및/또는 터치 스크린 등으로 구현될 수 있다. 사용자 인터페이스부(230)는 차량 내 마이크로폰을 이용하여 사용자의 음성 신호를 입력 받을 수도 있다.
처리부(240)는 전자장치(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 처리부(240)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나 이상으로 구현될 수 있다.
처리부(240)는 차량 안전주행 지원 장치(100)의 처리부(140)로부터 차량의 주행 위험상황 진입을 알리는 신호를 수신하면 안전주행 모드로 진입한다. 즉, 처리부(240)는 전자장치(200)의 동작을 보류(hold)한다. 예컨대, 핸즈-프리를 이용하여 전화통화 중 차량이 주행 위험상황에 진입하면, 처리부(240)는 차량 안전주행 지원 장치(100)의 처리부(140)의 지시에 따라 전화통화를 보류시킨다.
한편, 처리부(240)는 차량 안전주행 지원 장치(100)으로부터 주행 위험도를 수신하고 수신된 주행 위험도에 따라 안전주행 모드로의 진입여부를 결정하도록 구현될 수도 있다.
처리부(240)는 차량 안전주행 지원 장치(100)의 처리부(140)로부터 차량의 주행 위험상황 종료를 통보 받으면 보류했던 동작을 재개한다. 예를 들어, 처리부(240)는 차량 안전주행 지원 장치(100)로부터 차량의 주행 위험상황 종료를 알리는 통보 메시지를 수신하면 보류시켰던 전화통화를 재개한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 안전주행 지원 방법을 도시한 흐름도이다.
처리부(140)는 차량 주행 중 검출부(110)를 통해 차량의 주변정보를 검출한다(S110). 처리부(140)는 검출부(110)를 통해 차량을 기준으로 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 주변정보로 검출한다.
처리부(140)는 차량의 주변정보에 기초하여 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단한다(S120). 처리부(140)는 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 기반으로 충돌소요시간(TTC)을 산출하고 산출된 충돌소요시간에 근거하여 주행 위험상황 진입여부를 판단한다.
처리부(140)는 차량의 주행 위험상황 진입이 판단되면(S130), 위험상황을 경고한다(S140). 처리부(140)는 위험상황을 경고하는 음성메시지, 경고음, 및/또는 시각 정보 등을 출력부(130)로 출력한다.
처리부(140)는 차량의 주행 위험상황 진입을 인식하면 검출부(110)를 통해 운전자의 상태 정보를 검출한다(S150). 처리부(140)는 검출부(110)를 통해 운전자 영상을 획득한다.
처리부(140)는 운전자의 상태 정보에 근거하여 운전자의 주의분산 여부를 확인(결정)한다(S160). 처리부(140)는 운전자 영상을 분석하여 운전자의 시선을 추적한다. 처리부(140)는 추적된 운전자의 시선이 주시 영역을 벗어났는지 여부에 따라 운전자의 주의분산 여부를 판정한다. 본 실시 예에서는 처리부(140)가 운전자의 시선 추적을 실시하는 것으로 설명하고 있으나, 운전자 모니터링 장치(미도시)로부터 시선 추적 결과를 수신할 수도 있다.
처리부(140)는 운전자의 주의분산이 확인되면 주의분산 원인을 파악한다(S170). 처리부(140)는 운전자의 시선이 정해진 시간 이상 주시 영역을 벗어나는 경우 주의분산의 원인이 되는 편의기능을 파악한다.
처리부(140)는 주의분산 원인에 대응하는 편의기능의 사용을 제한한다(S180). 처리부(140)는 주의분산 원인인 편의기능의 조작 및/또는 실행 등을 제한한다. 즉, 처리부(140)는 편의기능을 제공하는 전자장치(200)의 동작 제어에 개입하여 전자장치(200)의 동작을 제한한다. 예를 들어, 처리부(140)는 주행 위험상황에서 운전자가 핸즈프리 통화 중이면 주의분산의 원인을 핸즈프리로 판단하고, 핸즈프리 기능을 제공하는 전자장치(200)의 동작을 제한하여 핸즈프리 통화를 보류시킨다.
처리부(140)는 차량의 주행 위험상황 종료여부를 판단한다(S190). 다시 말해서, 처리부(140)는 차량이 주행 위험상황을 벗어났는지를 확인한다.
처리부(140)는 차량의 주행 위험상황이 종료되면 편의기능의 사용 제한을 해제한다(S200).
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량 안전주행 지원 방법을 도시한 흐름도이다.
처리부(140)는 차량이 주행하는 동안 검출부(110)를 통해 차량의 주변정보를 검출한다(S310).
처리부(140)는 차량의 주변정보에 기초하여 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단한다(S320). 예컨대, 처리부(140)는 주변정보에 근거하여 차량과 앞차량 간의 거리(간격)가 안전 거리 미만이거나 차량의 전방 정체 등을 주행 위험상황으로 인식한다.
처리부(140)는 차량의 주행 위험상황 진입이 판단되면(S330), 검출부(110)를 통해 운전자의 상태 정보를 검출한다(S340). 처리부(140)는 운전자의 상태 정보에 근거하여 운전자의 주의분산 여부를 확인(결정)한다(S350). 다시 말해서, 처리부(140)는 차량이 주행 위험상황에 진입하면 운전자 상태를 확인한다.
처리부(140)는 운전자의 주의분산이 확인되면 위험상황을 알리는 경고를 출력한다(S360).
처리부(140)는 운전자의 주의가 분산된 경우, 운전자 보조 기능의 비활성 여부를 확인한다(S370). 처리부(140)는 경고를 출력하며 운전자 보조 기능의 비활성 여부를 확인한다.
처리부(140)는 운전자 보조 기능이 비활성 상태이면, 운전자 보조 기능을 활성화한다(S380). 예컨대, 처리부(140)는 후측방 경보 기능의 설정이 해제되어 있는 경우 전자장치(200)를 통해 해당 후측방 경보 기능을 활성화한다.
처리부(140)는 차량의 주행 위험상황 종료여부를 판단한다(S390). 처리부(140)는 차량의 주행 위험상황이 종료되면 운전자 보조 기능을 비활성화한다(S400). 예를 들어, 처리부(140)는 차량의 주행 위험상황이 종료되면 전자장치(200)를 제어하여 후측방 경보 기능의 설정을 해제하여 비활성화한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 차량 안전주행 지원 방법을 도시한 흐름도이다.
처리부(140)는 검출부(110)를 통해 차량의 주변정보를 검출한다(S510). 처리부(140)는 초음파 센서, 레이더, 라이더 및 카메라 중 적어도 하나 이상을 이용하여 차량의 주변정보를 검출한다.
처리부(140)는 차량의 주변정보에 기초하여 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단한다(S520). 처리부(140)는 검출부(110)에 의해 검출된 정보를 토대로 차량의 주행환경이 운전자가 집중해야 하는 위험상황인지를 판단한다.
처리부(140)는 차량의 주행 위험상황 진입이 판단되면(S530), 위험상황을 경고한다(S540). 예를 들어, 처리부(140)는 차량 주행 중 전방 정체 또는 앞차량과의 간격이 급격하게 좁혀지는 상황이면 주행 위험상황으로 판단하고 라디오 및/또는 공조 등의 차량 내 전자장치(200)의 조작에 대한 위험성을 알리는 음성 정보 또는 시각 정보로 출력할 수 있다.
처리부(140)는 차량 내 모든 편의기능의 사용을 제한한다(S550). 처리부(140)는 위험상황을 경고하며 동시에 전자장치(200)를 제어하여 모든 편의기능의 사용을 제한한다.
처리부(140)는 차량의 주행 위험상황 종료여부를 판단한다(S560). 처리부(140)는 차량의 주행 위험상황이 종료되면 편의기능의 사용 제한을 해제한다(S570).
도 6은 본 발명에 따른 차량의 안전주행을 지원하는 일 예를 도시한 예시도이다.
전자장치(200)는 차량이 주행하는 중 전화가 수신되면 운전자가 전화통화를 수행할 수 있도록 핸즈-프리 기능을 지원한다. 차량 안전주행 지원 장치(100)는 운전자가 통화하는 도중에 차량과 앞차량의 거리가 안전거리 미만으로 근접하는 경우 위험상황으로 인식한다. 차량 안전주행 지원 장치(100)는 위험상황을 경고하며 운전자 상태를 확인한다. 차량 안전주행 지원 장치(100)는 운전자가 위험상황 경고에도 불구하고 전화통화를 계속하는 경우 전자장치(200)를 제어하여 전화통화 보류를 실시한다. 이때, 차량 안전주행 지원 장치(100)는 전화통화 보류 전 "주행안전을 위해 잠시 통화를 보류하겠습니다"와 같은 안내 메시지를 운전자에게 전달한다. 또한, 차량 안전주행 지원 장치(100)는 전화통화 보류 후 전자장치(200)를 통해 통화상대방에게 "상대방 주행안전을 위해 잠시 통화를 보류하였습니다"와 같은 안내정보를 통화상대방 단말기로 전달한다.
이후, 차량 안전주행 지원 장치(100)는 차량의 주행 위험상황이 해제되면 전자장치(200)를 제어하여 운전자가 전화통화를 재개할 수 있게 한다.
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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 차량 안전주행 지원 장치
200: 전자장치
110: 검출부
120, 220: 저장부
130: 출력부
140, 240: 처리부
210: 통신부
230: 사용자 인터페이스부

Claims (23)

  1. 차량의 주변정보 및 운전자의 상태 정보를 검출하는 검출부, 및
    상기 주변정보에 기초하여 상기 차량의 주행 위험상황 진입이 판단되면 상기 운전자 상태 정보를 토대로 운전자의 주의분산 여부를 확인하고 상기 운전자의 주의분산 여부에 따라 상기 차량 내 편의기능의 사용을 제한하는 처리부를 포함하는 차량 안전주행 지원 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    초음파 센서, 레이더, 라이더 및 카메라 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 차량의 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 상기 주변정보로 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 이용하여 상기 차량과 상기 주변 객체 간의 충돌소요시간(Time To Collision)을 산출하고 산출된 충돌소요시간이 기설정된 시간 미만이면 상기 차량이 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 차량이 상기 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단되면 경고를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    카메라를 통해 운전자 영상을 상기 운전자의 상태 정보로 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 운전자 영상으로부터 상기 운전자의 시선을 인식하여 상기 운전자의 주의분산 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 운전자의 주의분산이 확인되면 상기 운전자가 사용 중인 편의기능을 확인하여 사용을 제한하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 운전자의 주의분산이 확인되면 운전자 보조 기능의 비활성 여부를 확인하고 상기 운전자 보조 기능이 비활성인 경우 상기 운전자 보조 기능을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 차량의 주행 위험상황이 종료되면 상기 편의기능의 제한을 해제하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 편의기능은,
    핸즈-프리(hands-free), 공조 제어, 창문 개폐, 선루프 개폐, 멀티미디어 재생 및 내비게이션 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 안전 지원 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    편의기능 사용에 따른 주의분산 발생정도, 운전자의 주시 방향에 따른 주의분산 발생정보 및 위험상황에 따른 주의분산 발생정도를 수치화한 룩업 테이블을 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 처리부는 상기 룩업 테이블에 기초하여 상기 운전자가 사용 중인 편의기능의 제한여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 차량 안전 지원 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 운전자의 둘 이상의 편의기능 사용으로 인한 주의분산 발생정도가 임계수치 이하이면 상기 둘 이상의 편의기능 중 사용 제한할 적어도 하나 이상의 편의기능을 선별하는 것을 특징으로 하는 차량 안전 지원 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 처리부는 기정의된 편의기능별 유발 주의분산 종류 및 주의분산 유발계수 중 적어도 하나 이상을 고려하여 상기 사용 제한할 적어도 하나 이상의 편의기능을 선별하는 것을 특징으로 하는 차량 안전 지원 장치.
  14. 차량의 주변정보를 검출하는 단계,
    상기 주변정보를 토대로 상기 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단하는 단계,
    상기 차량의 주행 위험상황 진입이 판단되면 운전자의 상태 정보를 토대로 운전자의 주의분산 여부를 확인하는 단계, 및
    상기 운전자의 주의분산 여부에 따라 상기 차량 내 편의기능의 사용을 제한하는 단계를 포함하는 차량 안전주행 지원 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 차량의 주변정보를 검출하는 단계는,
    초음파 센서, 레이더, 라이더 및 카메라 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 차량의 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 상기 주변정보로 검출하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단하는 단계는,
    상기 주변 객체의 상대속도 및 상대위치를 이용하여 상기 차량과 상기 주변 객체 간의 충돌소요시간(Time To Collision)을 산출하고 산출된 충돌소요시간이 기설정된 시간 미만이면 상기 차량이 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단하는 단계에서,
    상기 차량이 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단되면 경고를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 차량의 주행 위험상황 진입여부를 판단하는 단계에서,
    상기 차량이 주행 위험상황에 진입한 것으로 판단되면 운전자 보조 기능의 비활성 여부를 확인하고 상기 운전자 보조 기능이 비활성인 경우 상기 운전자 보조 기능을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 운전자의 주의분산 여부를 확인하는 단계는,
    카메라를 통해 운전자 영상을 상기 운전자의 상태 정보로 검출하는 단계, 및
    상기 운전자 영상으로부터 상기 운전자의 시선을 인식하여 상기 운전자의 주의분산 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 차량 내 편의기능의 사용을 제한하는 단계는,
    상기 운전자의 주의분산이 확인되면 상기 운전자의 주의분산 원인을 파악하는 단계, 및
    상기 운전자의 주의분산 원인에 대응하는 편의기능의 사용을 제한하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 운전자의 주의분산 원인을 파악하는 단계는,
    상기 운전자가 사용 중인 편의기능을 확인하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 차량 내 편의기능의 사용을 제한하는 단계 이후,
    상기 차량의 주행 위험상황이 종료되면 상기 편의기능의 사용 제한을 해제하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 방법.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 편의기능은,
    핸즈-프리(hands-free), 공조 제어, 창문 개폐, 선루프 개폐, 멀티미디어 재생 및 내비게이션 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 안전주행 지원 방법.
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