KR20200143963A - 주행 안전 지원 시스템 및 방법 - Google Patents

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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 주행 안전 지원 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상용 차량의 무게 변화량을 감지하고, 상기 무게 변화량에 근거하여 상기 상용 차량의 적재물 낙하여부를 판단하여 상기 적재물 낙하여부에 따라 경고 출력을 처리한다.

Description

주행 안전 지원 시스템 및 방법{DRIVING SAFETY ASSISTANT SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 주행 안전 지원 시스템 및 방법에 관한 것이다.
상용 차량에는 각 축마다 하중 감지 센서가 배치된다. 예컨대, 하중 감지 센서는 상용 차량의 서스펜션에 설치될 수 있다. 상용 차량은 하중 감지 센서를 이용하여 차량 무게를 감지하고 그 무게 정보를 디스플레이하여 운전자가 인식할 수 있게 한다. 또한, 상용 차량은 하중 감지 센서를 통해 차량의 적재 무게를 감지하여 적재물의 쏠림 현상이 발생하는지를 모니터링할 수도 있다. 그러나, 기존에는 차량의 무게 변화를 감지할 수 있으나, 무게 변화의 원인인 적재물 낙하 등의 위험 요소를 파악하여 관리할 수 없다.
또한, 기존에는 교통정보를 수집하는데 있어서 도로 상의 장애물(예: 낙하물)로 인하여 교통정보 수집장치(probe)로부터 수집되는 정보에 오류가 발생하는 경우 그 원인을 알 수 없어 해당 정보를 데이터 전처리하는데 어려움이 있었다.
본 발명은 상용 차량의 무게 변화 모니터링을 통해 적재물 낙하를 감지하여 운전자 및/또는 외부에 알려 낙하된 적재물에 대한 조치가 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 주행 안전 지원 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 상용 차량은 차량의 무게를 감지하는 감지부, 및 상기 감지부에 의해 획득되는 무게 측정값을 이용하여 무게 변화량을 연산하고 상기 무게 변화량에 근거하여 적재물 낙하여부를 판단하고, 판단결과에 근거하여 경고 출력을 처리하는 처리부를 포함한다.
상기 처리부는 상기 무게 변화량이 기준 범위를 벗어나는 경우 적재물 낙하로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 상용 차량은 관제서버와의 통신을 수행하는 통신부, 및 상기 차량의 위치를 측정하는 측위부를 더 포함하고, 상기 처리부는 상기 적재물 낙하로 판단되는 경우, 상기 측위부를 통해 획득한 적재물 낙하 지점을 포함하는 적재물 낙하 정보를 상기 관제서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 적재물 낙하 정보는 적재물 낙하 시점, 적재물 종류, 무게 변화 정보 및 차량 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 적재물 낙하로 판단되면 상기 상용 차량의 무게 변화 상황이 기설정된 경고 예외 상황에 해당하는지를 확인하고, 확인결과에 따라 경고 출력을 결정하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행 안전 지원 시스템은 운행 중 자신의 무게를 측정하여 측정된 무게 측정값을 전송하는 상용 차량, 및 상기 무게 측정값을 이용하여 무게 변화량을 연산하고 상기 무게 변화량에 근거하여 적재물 낙하여부를 판단하여 낙하물 발생 알림을 외부로 전송하는 관제서버를 포함한다.
상기 관제서버는 룩업테이블을 참조하여 상기 무게 변화량에 따른 낙하물 종류를 추정하고, 추정된 낙하물 종류에 따라 위험도를 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 관제서버는 단위시간당 차륜의 무게 변화량이 제1기준값 이상이면 위험 상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 관제서버는 단위시간당 적재함 전체 무게 변화량이 제2기준값 이상이면 위험 상태로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 관제서버는 낙하물 위치, 낙하물 종류, 위험도, 알림 종류 및 낙하물 주인의 차량 정보 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 낙하물 발생 알림을 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 관제서버는 상기 낙하물 발생 알림을 상기 외부의 도로관리기관 서버, 교통정보센터 서버 및 타차량 중 적어도 하나 이상에 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 도로관리기관 서버는 상기 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보에 근거하여 낙하물 수거 차량에 낙하물 수거를 지시하는 것을 특징으로 한다.
상기 교통정보센터는 상기 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보를 교통정보에 반영하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 타차량은 상기 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보를 토대로 주행 경로 상에 낙하물이 존재하는지를 확인하고 낙하물이 존재하는 경우 경고를 출력하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행 안전 지원 방법은 상용 차량의 무게 변화량을 감지하는 단계, 상기 무게 변화량에 근거하여 상기 상용 차량의 적재물 낙하여부를 판단하는 단계, 및 상기 적재물 낙하여부에 따라 경고 출력을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적재물 낙하여부를 판단하는 단계는, 상기 무게 변화량이 기준 범위를 벗어나는 경우 적재물 낙하가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 적재물 낙하여부를 판단하는 단계 이후, 상기 상용 차량이 적재물 낙하 시점, 적재물 낙하 지점, 적재물 종류, 무게 변화 정보 및 차량 정보 중 적어도 하나 이상을 이용하여 적재물 낙하 정보를 생성하여 관제서버로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적재물 낙하 정보를 생성하여 관제서버로 전송하는 단계 이후, 상기 관제서버가 상기 적재물 낙하 정보에 근거하여 낙하물 발생 알림을 도로관리기관 서버로 전송하고, 상기 도로관리기관 서버가 상기 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보에 근거하여 낙하물 수거 차량에 낙하물 수거를 지시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상용 차량의 무게 변화를 실시간으로 모니터링하여 비정상적인 무게 변화가 발생하는 경우 적재함 내 물건(적재물)이 낙하한 것으로 판단하고 이를 운전자 외 주변 차량 및 도로관리기관 등의 외부에 알리므로, 도로 상의 낙하물에 대한 빠른 조치를 가능하게 하여 후행 차량들의 2차 사고를 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상용 차량의 무게 변화를 모니터링하여 비정상적인 무게 변화가 발생하면 적재물 낙하로 판단하여 운전자에게 사전 경고하므로, 운전자가 실시간으로 적재물의 낙하 여부를 확인하고 낙하된 적재물(낙하물)을 직접 회수하여 후행 차량의 안전을 확보할 수 있게 하며, 낙하물 직접 회수로 운전자의 손해를 줄일 수도 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량의 적재물에 대한 실시간 트래킹 및 위험 요소 파악을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행 안전 지원 시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상용 차량의 블록구성도.
도 3은 본 발명에 따른 상용 차량의 경고 출력 화면을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관제서버의 블록구성도.
도 5는 본 발명에 따른 관제서버의 낙하물 정보 출력 화면을 도시한 예시도.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행 안전 지원 방법을 도시한 흐름도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 주행 안전 지원 방법을 도시한 흐름도.
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 차량의 무게(중량)를 감지하고 무게 변화를 추적하여 적재물이 도로로 낙하하여 주변에 피해를 줄 수 있는 상황 발생 시 적재물 낙하가 발생된 시점 및 장소 등의 정보를 운전자 뿐만 아니라 주변차량 및 도로관리기관 등의 외부에 전송하여 도로 상에 낙하된 적재물(낙하물)에 대한 조치가 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행 안전 지원 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 주행 안전 지원 시스템은 네트워크를 통해 상용 차량(100), 관제서버(200), 도로관리기관 서버(300), 교통정보센터 서버(400) 및 타차량(500)을 포함한다. 여기서, 네트워크는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband) 및/또는 Wimax(World Interoperability for Microwave Access) 등의 무선 인터넷 기술, 블루투스(Bluetooth), NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification) 및/또는 지그비(ZigBee) 등의 근거리 통신 기술, LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network), 이더넷(Ethernet) 및/또는 ISDN(Integrated Services Digital Network) 등의 유선 인터넷 기술, CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile communication), LTE(Long Term Evolution), LTE-Advanced 및 IMT(International Mobile Telecommunication)-2020 등의 이동 통신 기술, 및/또는 차량간 통신(Vehicle to Vehicle, V2V), 차량과 인프라 간 통신(Vehicle to Infrastructure, V2I) 및/또는 차량과 모바일 기기 간 통신(Vehicle-to-Nomadic Devices, V2N) 등의 차량 통신(Vehicle to Everything, V2X) 기술로 구현될 수 있다.
상용 차량(100)은 적재물을 운반하는 차량이다. 상용 차량(100)은 차체의 무게(중량) 변화를 모니터링하고 그 모니터링 결과에 근거하여 적재물 낙하여부를 판단한다. 예를 들어, 상용 차량(100)은 주행 중이거나 또는 정차 중이나 적재물 이동이 없을 것으로 예상되는 상황에서 비정상적인 무게 변화가 발생하면 적재물이 도로로 낙하하여 주변에 피해를 줄 수 있는 상황으로 판단한다.
상용 차량(100)은 적재물 낙하로 판단되면 적재물 낙하로 인한 위험 상황을 상용 차량(100)의 운전자 또는 주변 차량(예: 후행 차량 등)의 운전자에게 알린다. 이때, 상용 차량(100)은 적재물 낙하와 관련한 정보 즉, 적재물 낙하 정보를 관제서버(200)로 전송할 수 있다. 적재물 낙하 정보는 적재물이 낙하한 시각(낙하 시점), 적재물이 낙하한 위치(낙하 지점), 적재물 종류 및/또는 차량 정보(차대번호 및/또는 차량 고유번호) 등을 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 발명의 이해를 돕기 위해 상용 차량(100)이 적재물 낙하 정보를 관제서버(200)로만 전송하는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 상용 차량(100)은 적재물 낙하 정보를 관제서버(200), 도로관리기관 서버(300), 교통정보센터 서버(400) 및 타차량(500) 중 적어도 둘 이상에 동시에 전송할 수도 있다.
관제서버(200)는 네트워크를 통해 상용 차량(100), 도로관리기관 서버(300), 교통정보센터 서버(400) 및/또는 타차량(500)과 정보를 주고받을 수 있다. 관제서버(200)는 상용 차량(100)으로부터 전송되는 정보를 실시간으로 모니터링한다. 관제서버(200)는 상용 차량(100)으로부터 적재물 낙하 정보를 수신하면 해당 정보를 저장매체에 저장하여 관리할 수 있다. 관제서버(200)는 상용 차량(100)로부터 제공받은 적재물 낙하 정보에 기초하여 도로 상에 낙하물 발생을 알리는 알림(경고) 즉, 낙하물 발생 알림을 도로관리기관 서버(300), 교통정보센터 서버(400) 및/또는 타차량(500)으로 전송한다. 낙하물 발생 알림은 낙하물 위치, 낙하물 종류, 위험도, 알림 종류(예: 주의) 및/또는 낙하물 주인의 차량 정보 등을 포함할 수 있다.
한편, 관제서버(200)는 상용 차량(100)이 전송하는 차량 무게를 실시간으로 수신할 수 있다. 다시 말해서, 상용 차량(100)이 차량 무게를 측정하여 실시간으로 전송하면, 관제서버(200)는 상용 차량(100)으로부터 전송되는 차량 무게를 수신하여 누적 저장한다. 관제서버(200)는 누적된 차량 무게를 이용하여 단위시간당 무게 변화량(이하, 무게 변화량)을 산출할 수 있다. 관제서버(200)는 기저장된 룩업테이블(lookup table)에 매칭하여 산출된 무게 변화량에 따른 낙하물 종류를 추정할 수 있다. 관제서버(200)는 추정된 낙하물 종류에 따라 위험도(예: 상, 중 또는 하)를 구분할 수 있다. 예컨대, 관제서버(200)는 단위시간당 무게 변화량이 1~5g인 경우 낙하물 종류를 모래 또는 줄 등으로 판단하여 위험도를 '하'로 결정한다.
또한, 관제서버(200)는 무게 변화량에 따른 무게 변화 패턴을 고려하여 낙하물 추정 및 위험도를 구분할 수도 있다. 무게 변화 패턴은 일정 시간 동안 지속적으로 무게가 감소하는 패턴 및 일회성으로 무게가 감소하는 패턴 등으로 구분할 수 있다.
관제서버(200)는 추정된 낙하물 종류 및 위험도 등을 포함하는 낙하물 발생 알림을 도로관리기관 서버(300)에 전송한다. 도로관리기관 서버(300)는 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보(예: 낙하물 종류, 낙하물 위치 및 위험도 등)에 근거하여 긴급 처리 필요유무 및 필요한 장비 등을 결정하는데 도움을 줄 수 있다.
관제서버(200)는 낙하물이 위치하는 지점(낙하물 위치)을 통과할 예정인 타차량(500)에 낙하물 발생 알림을 전송할 수도 있다. 타차량(500)은 전방 도로 장애물 주의 메시지 및 지도 상에 낙하물 위치를 표시할 수 있다.
관제서버(200)는 낙하물 발생 알림을 상용 차량(100)에 제공할 수도 있다. 이때, 상용 차량(100)의 운전자는 낙하물 발생 알림을 확인한 후 낙하물의 회수 여부를 결정할 수 있다.
도로관리기관 서버(300)는 통신모듈(미도시)을 통해 낙하물 발생 알림을 수신할 수 있다. 도로관리기관 서버(300)는 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보 예컨대, 낙하물 위치, 낙하물 종류 및 위험도 등을 고려하여 도로 상의 낙하물 처리 방법을 결정할 수 있다. 또한, 도로관리기관 서버(300)는 낙하물 발생 알림을 수신하면 낙하물 정보를 도로관리자에게 바로 전송할 수 있다.
도로관리기관 서버(300)는 낙하물 정보를 기반으로 낙하물 위치를 파악하고, 차량 정보를 기반으로 차량번호판을 조회하여 낙하물 주인 차량을 특정할 수 있다. 도로관리기관 서버(300)는 파악된 낙하물 위치 주변의 CCTV(Closed Circuit TeleVision) 등을 활용하여 낙하물 존재유무를 판단할 수 있다. 또는, 도로관리기관 서버(300)는 주변 순찰 차량 또는 낙하물 위치를 통과하는 타차량(500)에 장착된 센서들(예: 카메라)을 통해 낙하물 존재유무를 파악할 수 있다. 도로관리기관 서버(300)는 낙하물 존재가 확인되면 해당 낙하물이 위치하는 지점으로 이동하여 낙하물을 수거하도록 낙하물 수거 담당자 또는 낙하물 수거 차량(자율주행지원차량)에 지시할 수 있다. 이때, 도로관리기관 서버(300)는 낙하물 주인 차량의 위치를 파악하고 해당 차량에 적재물 낙하를 알리는 알림을 전송할 수 있다.
교통정보센터 서버(400)는 낙하물 발생 알림을 수신하면 낙하물 정보를 교통정보에 반영한다. 교통정보센터 서버(400)는 낙하물 정보가 반영된 교통정보를 차량들(100, 500)로 전송한다. 따라서, 교통정보센터 서버(400)는 교통정보 수집장치에 의해 수집되는 차속 변화를 지체없이 교통정보에 반영하여 이용할 수 있다.
타차량(500)은 관제서버(200)로부터 낙하물 발생 알림을 수신하면 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보를 토대로 지도 상에 낙하물 위치 및 낙하물 심볼 등을 디스플레이에 표시하여 운전자에게 낙하물로 인한 위험을 알린다.
타차량(500)은 상용 차량(100)의 적재물이 낙하한 지점을 통과하는 경우, 적재물 낙하 지점에 대한 정보를 취득하여 관제서버(200)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 타차량(500)은 카메라를 통해 낙하물이 위치하는 지점의 영상을 촬영하고, 그 촬영된 영상을 관제서버(200)로 전송한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상용 차량(100)의 블록구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 상용 차량(100)의 경고 출력 화면을 도시한 예시도이다.
상용 차량(100)은 통신부(110), 측위부(120), 감지부(130), 저장부(140), 표시부(150) 및 처리부(160)를 포함한다. 여기서, 통신부(110), 측위부(120), 저장부(140), 표시부(150) 및 처리부(160)는 하나의 차량 단말기(예: 내비게이션)로 대체될 수 있다. 또한, 차량 단말기는 상용 차량(100) 외 타차량(500)에도 장착될 수 있다.
통신부(110)는 상용 차량(100)이 관제서버(200), 도로관리기관 서버(300), 교통정보센터 서버(400) 및/또는 타차량(500)과 통신을 수행하게 한다. 통신부(110)는 외부로부터 상용 차량(100)에 적재되는 물건 즉, 적재물에 대한 정보를 수신할 수 있다. 적재물 정보는 적재물 종류, 적재물 사이즈, 적재물 무게 및/또는 적재물 운송지 등의 정보를 포함할 수 있다.
측위부(120)는 상용 차량(100)의 현재 위치를 측정한다. 측위부(120)는 GPS(Global Positioning System), DR(Dead Reckoning), DGPS(Differential GPS) 및 CDGPS(Carrier phase Differential GPS) 등의 측위 기술 중 적어도 하나 이상을 이용하여 차량 위치를 측정할 수 있다.
감지부(130)는 하중 센서를 이용하여 차량 무게를 측정한다. 하중 센서는 각 차륜의 서스펜션에 장착될 수 있다. 감지부(130)는 상용 차량(100)의 적재물 수납공간의 전체 무게를 측정할 수 있는 별도의 무게 센서(하중 센서)를 구비할 수도 있다. 감지부(130)는 무게 센서를 통해 측정한 무게 측정값을 처리부(160)로 전송한다. 예를 들어, 감지부(130)는 좌측 전륜에 장착된 무게 센서를 통해 정해진 시간 단위(예: 2초)로 무게를 측정하고 시간별 무게를 처리부(160)로 전송한다. 이때, 감지부(130)는 처리부(160)와 사전에 협의된 단위시간(예: 초단위 또는 분단위 등)마다 무게를 측정하고, 무게 단위로는 g 또는 kg 등을 이용한다.
한편, 감지부(130)는 하중 센서(무게 센서)를 통해 측정되는 무게 측정값을 이용하여 단위시간당 무게 변화량(이하, 무게 변화량)을 연산하고, 연산된 무게 변화량이 기정해진 기준 변화량을 초과하는 경우, 연산된 무게 변화량을 처리부(160)로 전송할 수도 있다.
감지부(130)는 차속을 측정하기 위한 휠속 센서 및 차량의 주변영상을 촬영하기 위한 카메라 등을 포함할 수 있다.
저장부(140)는 처리부(160)가 정해진 동작을 수행하도록 프로그래밍된 소프트웨어를 저장할 수 있다. 저장부(140)는 차량 정보(예: 차대번호 및 차체 무게 등) 및/또는 적재물 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 저장부(140)는 지도 데이터 및 통신부(110)를 통해 수신되는 정보 등을 저장할 수 있다.
저장부(140)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.
표시부(150)는 처리부(160)의 동작에 따른 진행상황 및 결과를 표시한다. 표시부(150)는 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) 중에서 하나 이상으로 구현될 수 있다.
표시부(150)는 오디오 데이터를 출력할 수 있는 스피커(speaker)를 포함할 수 있다. 예컨대, 표시부(150)는 적재물 낙하 알림 정보를 표시하며 스피커를 통해 경고음을 출력할 수 있다. 또한, 표시부(150)는 터치 센서와 결합된 터치 스크린으로 구현되어 출력장치뿐만 아니라 입력장치로도 사용될 수 있다. 터치 센서로는 터치 필름 또는 터치 패드 등이 사용될 수 있다.
처리부(160)는 감지부(130)로부터 출력되는 무게 측정값을 실시간으로 수신하여 저장부(140)에 저장할 수 있다. 이때, 처리부(160)는 통신부(110)를 통해 무게 측정값을 관제서버(200)로 전송할 수 있다.
처리부(160)는 무게 측정값의 변화(무게 변화)를 추적 및 관리 즉, 모니터링하며 실시간으로 무게 변화량을 연산(산출)한다. 처리부(160)는 무게 변화량이 기준 범위(예: ±50g)를 벗어나는지를 확인한다. 즉, 처리부(160)는 적재함의 무게가 일정 수준 이상 변화하는지를 확인한다.
처리부(160)는 무게 변화량이 기준 범위 내인지를 확인하고 그 확인결과에 따라 적재물 낙하여부를 판단한다. 다시 말해서, 처리부(160)는 무게 변화량이 기준 범위를 벗어나면 적재물 낙하가 발생한 위험 상태(위험 상황)로 판단한다. 예컨대, 처리부(160)는 차량의 무게 또는 적재함 무게가 일정 수준 이상으로 증가하거나 감소하는 경우 적재물 낙하로 판단한다.
보다 구체적으로, 처리부(160)는 감지부(130)로부터 전달받은 무게 측정값(무게값)을 이용하여 무게 변화량을 연산하고 연산된 무게 변화량을 토대로 무게 변화의 위험도(적재물 낙하여부)를 판단한다. 무게 변화의 위험도를 판단하는 방법은 차륜별 무게 변화를 이용한 위험도 판단 방법과 적재함 전체 무게 변화를 이용한 위험도 판단 방법으로 구분할 수 있다.
첫 번째로, 차륜별 무게 변화를 이용한 위험도 판단 방법은 다음 [수학식 1]의 판단식을 이용한다.
Figure pat00001
여기서, △W는 특정 차륜에 대해 제1시간 t1에 측정된 무게값과 제2시간 t2에 측정된 무게값의 차이이고, △t는 시간 변화 즉, t2-t1이고, LA는 기준값(threshold)이다.
처리부(160)는 단위시간당 무게 변화량
Figure pat00002
이 기준값 LA 이상이면 위험 상태로 판단한다. 즉, 처리부(160)는 단위시간당 무게 변화가 기준값 LA 이상으로 발생하면 적재물 낙하로 인한 위험 상태로 판단한다. 예를 들어, 처리부(160)는 감지부(130)로부터 t1과 t2 시점에 측정된 좌측 전륜의 무게값 Wt1 및 Wt2를 수신한 경우, 무게값 Wt1 및 Wt2를 이용하여 무게 변화량
Figure pat00003
을 계산한다. 처리부(160)는 계산된 무게 변화량이 기준값 LA 이상인지를 확인한다.
두 번째로, 적재함 전체 무게 변화를 이용한 위험도 판단 방법은 [수학식 2]와 같은 판단식을 이용한다.
Figure pat00004
여기서, △WT는 적재함 전체에 대해 제1시간 t1에 측정된 무게값 WT1과 제2시간 t2에 측정된 무게값 WT2의 차이 즉, WT2-WT1이고, △t는 시간 변화(t2-t1)이고, LT는 기준값(threshold)이다.
상기한 두 방법을 OR 조건으로 구성할 수도 있다. 즉, 시간대별 큰 무게 변화도 감지하면서 시간 변화를 길게 하면서 조금씩 변화하는 경우에 대해서도 측정할 수 있다. 예를 들어, 모래와 같이 무게 변화가 크기 않지만 지속적으로 도로에 떨어져서 감소하는 경우에 대해서도 판단을 하고 싶은 경우 △t를 크게 설정하면서 상기한 두 방법을 OR 조건으로 구성할 수 있다.
위험도(적재물 낙하여부)를 판단할 때, 적재물을 내리거나 무게가 급격히 변화할 것으로 예상되지 않는 상황을 예외 상황으로 설정할 수 있다.
[예외 상황]
1) 공사지점 근처이면서 특정 시간(예: 10분) 이상 정차하고 있는 경우 (이때, 공사지점 여부는 내비게이션 정보 및/또는 카메라 등을 활용하여 판단할 수 있음)
2) 차선 인식을 통해 외곽 차선이면서 특정 시간 이상 정차하고 있는 경우 (예: 물건 하차)
3) 차량 자체 경고(hazard)가 동작 중인 경우
4) 차량이 고장 상태(예: 하중센서 오류, 타이어 압력 비정상 등)로 판단되어 정차하고 있는 경우
5) 무게 변화가 사전에 계획되거나(예: 드론으로 중간배송) 다른 주체로 적재물이 전달되는 경우
처리부(160)는 적재물 낙하가 발생한 것으로 판단되는 경우, 측위부(120)를 통해 적재물 낙하 지점 즉, 차량 위치를 획득한다. 처리부(160)는 적재물 낙하 지점, 적재물 낙하 시점, 차량 정보 및 무게 변화 정보(적재물 낙하 전 무게, 적재물 낙하 후 무게, 무게 변화량, 무게 측정 시간 간격 등)을 포함하는 적재물 낙하 정보를 관제서버(200)로 전송한다.
또한, 처리부(160)는 적재물 낙하로 판단되면, 적재물 낙하를 알리는 경고를 출력할 수 있다. 경고는 시각 정보, 청각 정보 및/또는 촉각 정보 등의 형태로 생성될 수 있다. 예를 들어, 처리부(160)는 "A 바퀴에서 무게 변화가 크게 감지되었습니다. 안전 운행 하세요"와 같은 알림 메시지(경고 메시지)를 표시부(150)에 출력할 수 있다. 이때, 처리부(160)는 도 3에 도시된 바와 같이 말풍선 형태로 메시지를 표시부(150)에 표시할 수 있다.
한편, 처리부(160)는 시간대별 무게 변화가 sine 곡선처럼 주기적으로 변화하는 경우 낙하물 발생 확률이 높은 상태 즉, 적재물이 제대로 고정되지 않은 상황으로 판단하여 운전자가 인지할 수 있도록 "낙하물 발생 확률이 높습니다. 차량 상태를 체크하세요"와 같은 경고 메시지를 출력할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 관제서버(200)의 블록구성도를 도시하고, 도 5는 본 발명에 따른 관제서버의 낙하물 정보 출력 화면을 도시한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 관제서버(200)는 통신부(210), 저장부(220), 표시부(230) 및 처리부(240)를 포함한다.
통신부(210)는 상용 차량(100), 도로관리기관 서버(300), 교통정보센터 서버(400) 및/또는 타차량(500)과의 통신을 수행한다. 통신부(210)는 상용 차량(100)으로부터 실시간으로 측정된 무게값을 수신할 수 있다. 또한, 통신부(210)는 상용 차량(100)으로부터 제공되는 적재물 낙하 정보(적재물 낙하 시점, 적재물 낙하 지점, 적재물 종류, 차량 정보 및/또는 무게 변화 정보 등 포함)를 수신할 수 있다.
저장부(220)는 통신부(210)를 통해 수신되는 정보를 저장할 수 있다. 저장부(220)는 상용 차량별 용도(예: 택배, 건설 등) 및/또는 무게 변화량별 낙하물 종류 등의 정보를 룩업테이블 형태로 저장할 수 있다. 또한, 저장부(220)는 지도 데이터를 저장할 수도 있다.
저장부(220)는 처리부(240)의 동작을 제어하는 프로그램을 저장할 수 있다. 이러한 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.
표시부(230)는 처리부(240)의 동작에 따른 진행상황 및 결과를 표시한다. 표시부(230)는 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 전광판 중에서 하나 이상으로 구현될 수 있다.
표시부(230)는 낙하물 발생 정보를 표시할 수 있다. 표시부(230)는 도 5에 도시된 바와 같이 지도 상에 낙하물 위치를 표시하고, 각 낙하물에 대한 정보를 테이블 형태로 표시할 수 있다.
처리부(240)는 통신부(210)를 통해 상용 차량(100)으로부터 전송되는 적재물 낙하 정보를 수신한다. 처리부(240)는 적재물 낙하 정보에 근거하여 낙하물 위치, 낙하물 종류 및 낙하물 위험도 등을 판단하여 낙하물 발생 알림을 생성한다. 처리부(240)는 낙하물 발생 알림을 통신부(210)를 통해 외부로 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 주행 안전 지원 방법을 도시한 흐름도이다.
상용 차량(100)은 운행 중 차량의 무게를 측정한다(S110). 상용 차량(100)의 처리부(160)는 감지부(130)를 통해 차량 또는 적재물 수납공간(적재함)의 무게 측정값을 획득한다. 감지부(130)는 차륜별로 장착된 무게 센서 또는 적재함에 장착된 무게 센서를 통해 차량 또는 적재함의 무게를 측정한다.
상용 차량(100)은 측정되는 무게값을 이용하여 무게 변화량을 연산한다(S120).
상용 차량(100)은 연산된 무게 변화량에 근거하여 적재물 낙하여부를 판단한다(S130). 상용 차량(100)은 무게 변화량이 기준값 이상이면 적재물 낙하가 발생한 위험 상태로 판단한다.
상용 차량(100)은 판단결과가 적재물 낙하인지를 확인한다(S140).
상용 차량(100)은 S140에서 적재물 낙하로 확인되면 무게 변화 상황이 경고 예외 상황인지를 확인한다(S150). 상용 차량(100)은 적재물 낙하가 발생된 위험 상태로 확인되면, 무게 변화 상황이 기설정된 경고 예외 상황에 해당하는지를 확인한다.
상용 차량(100)은 무게 변화 상황이 경고 예외 상황에 해당하지 않는 경우, 적재물 낙하로 인한 위험 상태를 알리는 경고를 출력한다(S160). 상용 차량(100)은 적재물 낙하 지점 및 경고 메시지를 표시부(150)에 출력한다. 한편, 상용 차량(100)은 무게 변화 상황이 경고 예외 상황에 해당하는 경우 S110으로 되돌아간다.
상용 차량(100)은 판단결과 적재물 낙하인 경우, 적재물 낙하 정보를 관제서버(200)로 전송한다(S170). 상용 차량(100)은 적재물 낙하가 발생된 것으로 추정되는 경우, 적재물 낙하 시점, 적재물 낙하 지점, 적재물 종류, 무게 변화 정보 및 차량 정보 등을 포함하는 적재물 낙하 정보를 생성하여 관제서버(200)로 전송한다.
관제서버(200)는 적재물 낙하 정보를 수신하면, 수신된 적재물 낙하 정보를 토대로 낙하물 발생 알림을 생성하여 외부로 전송한다(S180). 낙하물 발생 알림은 낙하물 위치, 낙하물 종류, 위험도, 알림 종류 및 낙하물 주인 차량 정보 등을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 주행 안전 지원 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7를 참조하면, 상용 차량(100)은 상용 차량(100)은 운행 중 차량의 무게를 측정한다(S210). 상용 차량(100)의 처리부(160)는 감지부(130)를 통해 무게 센서에 의해 측정된 무게값을 획득한다.
상용 차량(100)은 측정된 무게값을 관제서버(200)로 전송한다(S220). 상용 차량(100)은 통신부(110)를 통해 측정된 무게 정보를 실시간으로 관제서버(200)에 전송할 수 있다.
관제서버(200)는 상용 차량(100)으로부터 제공되는 무게값을 이용하여 무게 변화량을 연산한다(S230).
관제서버(200)는 무게 변화량에 근거하여 적재물 낙하여부를 판단한다(S240). 관제서버(200)는 판단결과 적재물 낙하인지를 확인한다(S250).
관제서버(200)는 적재물 낙하로 판단되면 낙하물 종류 및 위험도를 결정(추정)한다(S260). 관제서버(200)는 무게 변화량에 근거하여 낙하물 종류를 추정하고, 추정된 낙하물 종류에 따라 위험도를 결정한다.
관제서버(200)는 낙하물 종류 및 위험도를 포함하는 낙하물 발생 알림을 생성하여 외부로 전송한다(S270). 관제서버(200)는 낙하물 발생 알림을 도로관리기관 서버(300), 교통정보센터 서버(400) 및 타차량(500)로 전송한다. 도로관리기관 서버(300)는 도로 상의 낙하물 수거를 담당하는 관리자에게 낙하물 발생을 알리거나 또는 도로 상의 낙하물을 자동으로 수거하는 차량에 낙하물 수거를 지시할 수 있다. 교통정보센터 서버(400)는 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보를 교통정보에 반영하여 타차량(500)에 제공할 수 있다. 타차량(500)은 낙하물 발생 알림을 수신하면 주행 경로를 고려하여 낙하물 위치 통과 예정인지를 확인하고, 낙하물 위치 통과 예정인 경우 경고를 출력하여 운전자가 안전 운전을 하도록 유도한다.
상용 차량(100)은 관제서버(200)로부터 전송되는 낙하물 발생 알림을 토대로 경고를 출력한다(S280). 상용 차량(100)은 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 주인의 차량 정보를 토대로 자신의 운전자가 낙하물 주인인지를 확인하고, 낙하물 주인인 경우 알림(경고)을 출력하여 운전자가 낙하물 회수여부를 결정할 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: 상용 차량 200: 관제서버
110, 210: 통신부 120: 측위부
130: 감지부 140, 220: 저장부
150, 230: 표시부 160, 240: 처리부
300: 도로관리기관 서버 400: 교통정보센터 서버
500: 타차량

Claims (18)

  1. 차량의 무게를 감지하는 감지부, 및
    상기 감지부에 의해 획득되는 무게 측정값을 이용하여 무게 변화량을 연산하고 상기 무게 변화량에 근거하여 적재물 낙하여부를 판단하고, 판단결과에 근거하여 경고 출력을 처리하는 처리부를 포함하는 상용 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 무게 변화량이 기준 범위를 벗어나는 경우 적재물 낙하로 판단하는 것을 특징으로 하는 상용 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    관제서버와의 통신을 수행하는 통신부, 및
    상기 차량의 위치를 측정하는 측위부를 더 포함하고,
    상기 처리부는 상기 적재물 낙하로 판단되는 경우, 상기 측위부를 통해 획득한 적재물 낙하 지점을 포함하는 적재물 낙하 정보를 상기 관제서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 상용 차량.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적재물 낙하 정보는 적재물 낙하 시점, 적재물 종류, 무게 변화 정보 및 차량 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 상용 차량.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 처리부는 상기 적재물 낙하로 판단되면 상기 상용 차량의 무게 변화 상황이 기설정된 경고 예외 상황에 해당하는지를 확인하고, 확인결과에 따라 경고 출력을 결정하는 것을 특징으로 하는 상용 차량.
  6. 운행 중 자신의 무게를 측정하여 측정된 무게 측정값을 전송하는 상용 차량, 및
    상기 무게 측정값을 이용하여 무게 변화량을 연산하고 상기 무게 변화량에 근거하여 적재물 낙하여부를 판단하여 낙하물 발생 알림을 외부로 전송하는 관제서버를 포함하는 주행 안전 지원 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 관제서버는 룩업테이블을 참조하여 상기 무게 변화량에 따른 낙하물 종류를 추정하고, 추정된 낙하물 종류에 따라 위험도를 결정하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 관제서버는 단위시간당 차륜의 무게 변화량이 제1기준값 이상이면 위험 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 관제서버는 단위시간당 적재함 전체 무게 변화량이 제2기준값 이상이면 위험 상태로 결정하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 관제서버는 낙하물 위치, 낙하물 종류, 위험도, 알림 종류 및 낙하물 주인의 차량 정보 중 적어도 하나 이상을 이용하여 상기 낙하물 발생 알림을 생성하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 시스템.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 관제서버는 상기 낙하물 발생 알림을 상기 외부의 도로관리기관 서버, 교통정보센터 서버 및 타차량 중 적어도 하나 이상에 전송하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 도로관리기관 서버는 상기 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보에 근거하여 낙하물 수거 차량에 낙하물 수거를 지시하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 교통정보센터는 상기 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보를 교통정보에 반영하여 전송하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 타차량은 상기 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보를 토대로 주행 경로 상에 낙하물이 존재하는지를 확인하고 낙하물이 존재하는 경우 경고를 출력하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 시스템.
  15. 상용 차량의 무게 변화량을 감지하는 단계,
    상기 무게 변화량에 근거하여 상기 상용 차량의 적재물 낙하여부를 판단하는 단계, 및
    상기 적재물 낙하여부에 따라 경고 출력을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 적재물 낙하여부를 판단하는 단계는,
    상기 무게 변화량이 기준 범위를 벗어나는 경우 적재물 낙하가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 적재물 낙하여부를 판단하는 단계 이후,
    상기 상용 차량이 적재물 낙하 시점, 적재물 낙하 지점, 적재물 종류, 무게 변화 정보 및 차량 정보 중 적어도 하나 이상을 이용하여 적재물 낙하 정보를 생성하여 관제서버로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 적재물 낙하 정보를 생성하여 관제서버로 전송하는 단계 이후,
    상기 관제서버가 상기 적재물 낙하 정보에 근거하여 낙하물 발생 알림을 도로관리기관 서버로 전송하고, 상기 도로관리기관 서버가 상기 낙하물 발생 알림에 포함된 낙하물 정보에 근거하여 낙하물 수거 차량에 낙하물 수거를 지시하는 것을 특징으로 하는 주행 안전 지원 방법.
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