KR20210004317A - 차량의 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

차량의 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 충돌 방지 제어 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 차량의 충돌 방지 제어 장치는, 출력부, 차량 자세정보, 주변 객체정보, 도로 상태정보, 및 기상정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량 주행 환경 정보를 감지하는 센서부, 상기 센서부를 통해 감지된 차량 주행 환경 정보를 바탕으로 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 중 적어도 하나를 분석하고, 상기 분석된 정보를 기반으로 충돌 위험도를 산출하며, 상기 충돌 위험도를 상기 출력부를 통해 표시하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법{CONTROL APPARATUS FOR COLLISION PREVENTION OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 차량의 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주행 시부터 충돌 위험도를 산출하고, 그 충돌 위험도에 따라 색상을 다르게 하여, 운전자에게 충돌에 대한 위험을 연속적으로 알리는 차량의 충돌 방지 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 운전자가 인식하지 못한 객체와의 충돌가능성을 자율적으로 판단하고 판단 결과에 따라 운전자에게 알람을 제공하는 기능이 차량에 탑재되고 있다.
이러한 충돌방지장치는 레이더센서를 이용하여 객체의 위치를 감지하고, 감지된 객체와 자차량의 근접 정도에 따라 충돌위험도를 계산하며 이러한 충돌위험도에 따라 운전자에게 알람을 제공한다. 이때, 충돌방지장치는 충돌 임박 시점에 운전자에게 시각 및 청각적인 경고를 제공한다. 예컨대, 충돌위험도에 따라 단계별로 설정된 시각적 또는 청각적 경고 메시지를 Cluster를 통해 운전자에게 알린다.
그러나, 종래의 충돌방지장치는 충돌 위험도가 특정 임계값 이상인 경우에만 동작하기 때문에, 충돌위험도가 특정 임계값 미만인 경우에는 운전자에게 경고를 제공하지 못하는 단점이 있었다.
이에, 충돌위험을 특정 시점 이후에 단계적으로 알리는 대신에, 차량 주행시 연속적으로 운전자에게 알릴 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명과 관련된 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2015-0071568호 (발명의 명칭 : 자동 긴급 제동 방법 및 시스템)가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 충돌 위험을 특정 시점 이후에 단계적으로 알리는 대신에, 특정 시점 이전(예컨대, 차량 주행시)부터 운전자에게 충돌에 대한 위험을 연속적으로 알릴 수 있는 차량의 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량의 충돌 방지 제어 장치는, 출력부, 차량 자세정보, 주변 객체정보, 도로 상태정보, 및 기상정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량 주행 환경 정보를 감지하는 센서부, 상기 센서부를 통해 감지된 차량 주행 환경 정보를 바탕으로 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 중 적어도 하나를 분석하고, 상기 분석된 정보를 기반으로 충돌 위험도를 산출하며, 상기 충돌 위험도를 상기 출력부를 통해 표시하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 있어, 상기 제어부는, 상기 주변 객체정보를 바탕으로 전방차량에 대한 주행궤적을 추적하고, 차선과 상기 전방차량의 주행궤적간의 오차 및 상기 전방차량의 가속도 변화 중 적어도 하나에 기초하여 전방차량 이상 주행정도를 판단할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 제어부는, 상기 주변 객체정보를 분석하여 객체의 종류 및 각 객체의 개수를 판별하고, 상기 판별된 각 객체의 속도, 객체의 개수를 고려하여 주행환경 혼잡도를 판단할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 제어부는, 상기 차량 자세정보에 포함된 경사도, 도로 상태정보에 포함된 사고다발지역정보, 및 기상정보에 기초하여 도로환경정보를 판단할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 출력부는, 차량 내부에 구비된 디스플레이부이고, 상기 제어부는, 차량 주행시 충돌 위험도를 실시간으로 산출하고, 상기 산출된 충돌 위험도에 대응되는 색상을 기 정의된 색상 맵에서 획득하여, 상기 디스플레이부를 통해 실시간으로 표시할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 제어장치는, 차량 자세정보, 주변 객체정보, 도로 상태정보, 및 기상정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량 주행 환경 정보를 획득하는 획득부, 상기 차량 주행 환경 정보를 바탕으로 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 중 적어도 하나를 분석하는 분석부, 상기 분석부에서 분석된 정보를 기반으로 충돌 위험도를 산출하는 충돌 위험도 산출부, 상기 충돌 위험도에 따라 색상을 다르게 하여, 운전자에게 충돌 위험을 연속적으로 알리는 알림부를 포함한다.
본 발명에 있어, 상기 분석부는, 상기 주변 객체정보를 바탕으로 전방차량에 대한 주행궤적을 추적하고, 차선과 상기 전방차량의 주행궤적간의 오차 및 상기 전방차량의 가속도 변화 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전방차량의 이상 주행 정도를 판단하는 전방차량 이상 주행정도 분석모듈, 상기 주변 객체정보를 분석하여 객체의 종류 및 각 객체의 개수를 판별하고, 상기 판별된 각 객체의 속도 및 객체의 개수를 고려하여 주행환경 혼잡도를 판단하는 주행환경 혼잡도 분석모듈, 상기 차량 자세정보, 도로 상태정보, 및 기상정보에 기초하여 도로환경정보를 분석하는 도로환경 분석모듈을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어, 상기 전방차량 이상 주행정도 분석모듈은, 상기 전방차량 주행정보를 분석하여 상기 전방차량의 속도, 가속도 및 요속도로부터 일정 시간 단위의 상기 전방차량의 위치들을 상기 전방차량의 주행 궤적으로 추적할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 차량의 충돌 방지 제어 방법은, 제어부가 센서부를 통해 차량 자세정보, 주변 객체정보, 도로 상태정보, 및 기상정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량 주행 환경 정보를 획득하는 단계, 상기 제어부가 상기 차량 주행 환경 정보를 바탕으로 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 중 적어도 하나를 분석하는 단계, 상기 제어부가 상기 분석된 정보를 기반으로 충돌 위험도를 산출하는 단계, 상기 제어부가 상기 충돌 위험도에 따라 색상을 다르게 하여, 운전자에게 충돌 위험을 연속적으로 알리는 단계를 포함한다.
본 발명은 상기 분석하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 주변 객체정보를 바탕으로 전방차량에 대한 주행궤적을 추적하고, 차선과 상기 전방차량의 주행궤적간의 오차 및 상기 전방차량의 가속도 변화 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전방차량의 이상 주행 정도를 판단할 수 있다.
본 발명은 상기 분석하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 전방차량 주행정보를 분석하여 상기 전방차량의 속도, 가속도 및 요속도로부터 일정 시간 단위의 상기 전방차량의 위치들을 상기 전방차량의 주행 궤적으로 추적할 수 있다.
본 발명은 상기 분석하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 주변 객체정보를 분석하여 객체의 종류 및 각 객체의 개수를 판별하고, 상기 판별된 각 객체의 속도 및 객체의 개수를 고려하여 주행환경 혼잡도를 판단할 수 있다.
본 발명은 상기 분석하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 차량 자세정보, 도로 상태정보, 및 기상정보에 기초하여 도로환경정보를 분석할 수 있다.
본 발명은 충돌 위험을 특정 시점 이후에 단계적으로 알리는 대신에, 특정 시점 이전(예컨대, 차량 주행시)부터 운전자에게 충돌에 대한 위험을 알림으로써, 충돌 사고율을 줄일 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 충돌 방지 제어 장치가 적용되는 일예를 나타낸 예시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 방지 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 방지 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 위험도에 따라 색상이 다르게 표시하는 출력부를 나타낸 예시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 충돌 방지 제어 장치가 적용되는 일예를 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 일 실시예에 따른 충돌 방지 제어 장치는 자차량(1)에 설치되며, 충돌 방지 제어 장치는 자차량(1)의 전방에 주행하는 전방차량(2), 자차량(1)의 후방에서 접근 주행하는 후방차량(4), 자차량의 측방에 주행하는 측방차량(미도시)을 감지할 수 있다.
이때, 충돌 방지 제어 장치는 자차량(1) 주행 시, 전방차량(2) 또는 후방차량(4)과의 충돌 위험도를 산출하고, 충돌 위험도에 따라 색상을 다르게 하여, 운전자에게 충돌 위험을 연속적으로 알린다. 즉, 충돌 방지 제어 장치는 충돌 위험도에 대응되는 색상을 기 정의된 색상 맵에서 획득하여, 클러스터 등과 같은 디스플레이부를 통해 실시간으로 표시한다. 예컨대, 충돌 위험도가 가장 낮은 경우 검은색, 충돌 위험도가 높아질수록 검은색보다 연한 색으로 충돌 위험을 알릴 수 있다. 이처럼, 충돌 방지 제어 장치는 차량 주행 시부터 운전자에게 충돌에 대한 위험을 알림으로써, 충돌 사고율을 줄일 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 방지 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 방지 제어 장치는 센서부(100), 제어부(200) 및 출력부(300)를 포함한다.
센서부(100)는 차량에 장착되어 주행 환경 정보를 측정한다. 여기서, 주행 환경 정보는 차량 상태정보, 주변 객체정보, 주변 교통정보, 도로 상태정보, 및 기상정보 등을 포함할 수 있다. 차량 상태정보는 차량의 속도, 자세, 기울기 등을 포함할 수 있고, 주변 객제정보는 전방차량의 속도 및 거리 등을 포함할 수 있으며, 주변 교통정보는 사고 다발지역정보 등을 포함할 수 있고, 기상정보는 비, 조도 등을 포함할 수 있다.
따라서, 센서부(100)는 차량 주행 환경의 기상정보를 측정하는 기상센서(110), 사고다발 지역정보를 측정하는 네비게이션(120), 차량 상태정보를 측정하는 자세 센서(130), 도로 상태정보 및 주변 객체정보를 측정하는 영상센서(140) 및 레이더 센서(150)를 포함할 수 있다.
기상 센서(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 차량 주변 환경의 비를 측정하는 rain 센서, 차량 주행 환경의 조도(밝기)를 측정하는 조도 센서 등을 포함할 수 있다.
자세 센서(130)는 차량의 자세 변동을 감지할 수 있다. 자세 센서(130)는 피치(pitch)축, 요(yaw)축, 롤(roll)축 중 적어도 하나의 변동을 감지할 수 있다. 자세 센서(130)는 차량의 요축 변화(yaw rate)를 감지하여 차량의 회전 정도를 감지할 수 있다. 자세 센서(130)은 자세 변동을 감지하는 자이로 센서 또는 가속도 센서와, 변동값을 산출하는 프로세서 등을 포함할 수 있다. 이러한 자세 센서(130)는 예컨대, IMU 센서일 수 있다. IMU 센서는 3차원 공간에서 앞뒤, 상하, 좌우 3축으로의 이동을 감지하는 가속도 센서와 피치(Pitch) 롤(Roll) 요(Yaw)의 3축 회전을 검출하는 자이로스코프 센서로 이루어진다. 이를 통해 물체가 3차원 공간에서 어떤 방향으로 이동하고 기울어졌는지 정확히 알아낼 수 있다.
영상 센서(140)는 차량 주위의 영상을 획득한다. 이때, 영상 센서(140)는 예컨대, 카메라 등과 같은 영상을 획득하는 다양한 형태가 적용될 수 있다.
레이더 센서(150)는 특정 객체(예를 들어, 전방차량)에 전자기파를 발사한 후 객체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 객체와의 거리, 위치, 방향, 속도 등을 감지하는 장치를 포함할 수 있다. 레이더 센서(150)는 일반적으로 차량의 전단에 배치되어 차량 전방의 특정 객체와의 거리 등을 산출할 수 있다. 실시 예에 따라, 레이더 센서(150)는 객체에 레이저를 발사하는 라이다(Lidar)를 포함할 수 있다. 레이더 센서(150)는 다양한 객체 중 특정된 객체인 목표 차량까지의 거리, 위치, 방향, 속도 등을 감지하여, 주행에 참고할 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며 특별히 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이 센서부(100)는 자차량에 설치되어 자차량 주변의 전방차량, 차선, 도로 시설물 및 보행자 등의 객체를 감지한다. 센서부(100)로는 기상센서(110), 네비게이션(120), 자세 센서(130), 영상 센서(140), 레이더 센서(150)일 수 있으며, 이들 기상센서(110), 네비게이션(120), 자세 센서(130), 영상 센서(140), 레이더 센서(150) 중 2개 이상이 조합된 센서일 수 있다. 이러한 센서부(100)는 자차량 주변의 전방차량, 차선, 도로 시설물 및 보행자 등을 감지할 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.
제어부(200)는 센서부(100)를 통해 감지된 주행 환경 정보를 바탕으로 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 중 적어도 하나를 분석하고, 분석된 정보를 기반으로 충돌 위험도를 산출하며, 산출된 충돌 위험도를 출력부(300)를 통해 출력되도록 제어한다. 이때, 제어부(200)는 주변 객체정보를 바탕으로 전방차량에 대한 주행궤적을 추적하고, 차선과 전방차량의 주행궤적간의 오차 및 전방차량의 가속도 변화 중 적어도 하나에 기초하여 전방차량의 이상 주행 정도를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 주변 객체정보를 분석하여 객체의 종류 및 각 객체의 개수를 판별하고, 판별된 각 객체의 속도, 객체의 개수를 고려하여 주행환경 혼잡도를 판단할 수 있다. 또한 제어부(200)는 기상정보, 사고다발 지역 정보, 경사도 등을 이용하여 도로 환경 정보를 분석할 수 있다.
이러한 제어부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 AEB 표시 제어기일 수 있고, 제어장치로 칭할 수 있으며, 제어장치에 대한 상세한 설명은 도 4를 참조하기로 한다.
출력부(300)는 제어부(200)의 제어에 따라 기 정의된 색상 맵에서 상기 산출된 충돌 위험도에 대응되는 색상을 실시간으로 표시한다. 이러한 출력부(300)로는 자차량 내부의 내비게이션 시스템이나 클러스터 등이 포함될 수 있다. 출력부(300)는 전방차량과 자차량의 충돌 위험도를 색상으로 표시할 수 있는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치(400)는 획득부(410), 분석부(420), 충돌 위험도 산출부(430) 및 알림부(440)를 포함한다.
본 발명에 따른 제어장치(400)는 통신부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 통신부는 주변의 차량, 예를 들어 자차량의 전방에 있는 전방차량, 인접차선에 있는 차량 등과 V2X(Vehicle to everything) 통신을 수행한다. 인접차선은 자차량의 차선 변경이 가능한 차선으로써, 자차량의 주행 차선과 접해 있는 양측 차선이다. V2X 통신은 차량과 모든 인터페이스를 통한 통신기술을 통칭하는 것이며, 그 형태로는 V2V(vehicle to vehicle) 및 V2I(vehicle to infrastructure) 등이 포함될 수 있다. 특히, 통신부는 전방차량의 존재 여부, 전방차량의 주행 정보, 전방차량의 주행 모드 등을 전달받아 획득부(410)에 제공할 수 있다.
획득부(410)는 차량 상태정보, 주변 객체정보, 주변 교통정보, 도로 상태정보, 및 기상정보 중 적어도 하나를 포함하는 주행 환경 정보를 획득한다.
분석부(420)는 획득부(410)에서 획득된 주행 환경 정보를 바탕으로 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 중 적어도 하나를 분석한다.
이러한 분석부(420)는 전방차량 이상 주행정도 분석모듈(422), 주행환경 혼잡도 분석모듈(424), 도로환경 분석모듈(426)을 포함한다.
전방차량 이상 주행정도 분석모듈(422)은 주변 객체정보를 바탕으로 전방차량에 대한 주행궤적을 추적하고, 차선과 전방차량의 주행궤적간의 오차 및 전방차량의 가속도 변화 중 적어도 하나에 기초하여 전방차량의 이상 주행 정도를 판단한다.
즉, 전방차량 이상 주행정도 분석모듈(422)은 영상 센서(140)로부터 획득된 전방 영상 정보와 레이더 센서(150)를 통해 획득된 정보를 포함하는 전방차량 주행정보를 이용하여 소정의 시간 동안의 전방차량의 주행 궤적을 산출할 수 있다. 이때, 전방차량 이상 주행정도 분석모듈(422)은, 전방차량 주행정보를 분석하여 전방차량의 속도, 가속도 및 요속도로부터 일정 시간 단위의 전방차량의 위치들을 전방차량의 주행 궤적으로 추적할 수 있다. 전방차량 이상 주행정보 분석모듈(422)은 차선과 전방차량의 주행궤적 간의 오차를 산출하기 위해 영상센서(140)에서 획득한 정보를 이용하여 주행차로의 차선을 검출한다.
상술한 바와 같이 전방차량 이상 주행정도 분석모듈(422)는 영상센서(140)의 정보뿐만 아니라 레이더 센서(150)에서 획득한 정보와 네비게이션(120) 또는 메모리(미도시)에 저장된 지도정보를 함께 이용하여 주행차로의 차선을 보다 정확하게 검출할 수 있다.
전방차량 이상 주행정도 분석모듈(422)은 전방차량이 졸음운전, 음주운전 등을 하는지를 판단할 수 있다.
주행환경 혼잡도 분석모듈(424)은 주변 객체정보를 분석하여 객체의 종류 및 각 객체의 개수를 판별하고, 판별된 각 객체의 속도, 객체의 개수를 고려하여 주행환경 혼잡도를 판단한다.
주행환경 혼잡도 분석모듈(424)은 주행 차량의 속도 또는 주변차량의 수를 고려하여 주행환경 혼잡도를 계산할 수 있다. 이때, 주행환경 혼잡도는 주행 차량과 주변차량의 속도, 주변차량의 수, 추월 차량의 수, 또는 예정 주행 방향에 존재하는 고장 차량 존재 유무에 따라 계산될 수 있으나 이에 한정되지 아니한다.
예를 들면, 주행 차량의 속도가 증가할수록, 주변차량의 수가 많아질수록 주행환경 혼잡도는 증가하는 관계에 있으며, 고장 차량이 존재하는 경우 주행환경 혼잡도에 추가 반영되어 주행환경 혼잡도가 증가할 수 있다.
주행환경 혼잡도 분석모듈(424)은 자차량 주위의 도로가 혼잡한 상황인지를 판단할 수 있다. 혼잡한 상황인지는, 사전에 설정된 기준 시간 동안의 전방 차량의 평균 속도가 사전에 설정된 제1 기준 속도의 이하이고, 전방 차량이 사전에 설정된 기준 회수를 초과하여 정지하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 사전에 설정된 기준 시간 동안의 주변 차량들의 평균 속도가, 전방 차량의 평균 속도에 대해 사전에 설정된 제1 기준 비율을 초과하는 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단할 수 있다. 즉, 사전에 설정된 기준 시간 동안의 주변 차량들의 평균 속도가, 전방 차량의 평균 속도보다 사전에 설정된 정도만큼 높은 경우, 도로가 혼잡한 상황인 것으로 판단할 수 있다.
도로환경 분석모듈(426)은 기상정보, 사고다발지역정보 및 경사도에 기초하여 도로환경정보를 분석한다.
충돌 위험도 산출부(430)는 분석부(420)에서 분석된 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보를 이용하여 충돌 위험도를 산출한다. 즉, 충돌 위험도 산출부(430)는 아래 수학식 1을 이용하여 충돌 위험도(Risk)를 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Risk = w1*f1(Curve_front_veh) + w2*f2(Obj_type(n), Obj_Num) + w3*f3(Environment, Accident_Hazard, Slope)
여기서, w1은 f1 함수 가중치, f1은 전방차량의 주행 이상 정도 산출 함수, Curve_front_veh는 선행차량 주행 궤적, w2은 f2 함수 가중치, f2는 주행환경 혼잡도 산출 함수, Obj_type(n)는 전방 객체 종류, Obj_Num은 전방 객체 개수, w3은 f3 함수 가중치, f3은 도로 환경 정보 주행환경 혼잡도 산출 함수, Environment는 기상정보, Accident_Hazard는 사고 위험도, Slope는 도로 경사도를 의미할 수 있다.
알림부(440)는 충돌 위험도 산출부(430)에서 산출된 충돌 위험도의 출력을 제어한다. 이때, 알림부(440)는 충돌 위험도에 따라 색상을 다르게 하여, 출력부(300)를 통해 운전자에게 충돌 위험을 연속적으로 알릴 수 있다. 이때, 알림부(440)에는 충돌 위험도에 따라 색상이 미리 정의된 색상 맵이 저장될 수 있다.
예컨대, 충돌 위험도가 낮을수록 검정색, 충돌 위험도가 높을수록 흰색이 되는 색상 맵이 미리 설정된 경우, 알림부(440)는 충돌 위험도에 대응되는 색상을 색상 맵에서 획득하여 실시간으로 표시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 방지 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 위험도에 따라 색상이 다르게 표시하는 출력부를 나타낸 예시도이다.
도 5를 참조하면, 제어장치(400)는 차량 상태정보, 주변 객체정보, 주변 교통정보, 도로 상태정보, 및 기상정보 중 적어도 하나를 포함하는 주행 환경 정보를 획득한다(S510). 이때, 제어장치(400)는 차량에 장착된 다양한 센서를 통해 주행 환경 정보를 획득할 수 있다.
단계 S510이 수행되면, 제어장치(400)는 획득된 주행 환경 정보를 바탕으로 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 중 적어도 하나를 분석하고(S520), 상기 분석된 정보를 기반으로 충돌 위험도를 산출한다(S530). 이때, 제어장치(400)는 주변 객체정보를 바탕으로 전방차량에 대한 주행궤적을 추적하고, 차선과 전방차량의 주행궤적간의 오차 및 전방차량의 가속도 변화 중 적어도 하나에 기초하여 전방차량의 이상 주행 정도를 판단할 수 있다. 또한, 제어장치(400)는 주변 객체정보를 분석하여 객체의 종류 및 각 객체의 개수를 판별하고, 판별된 각 객체의 속도, 객체의 개수를 고려하여 주행환경 혼잡도를 판단할 수 있다. 또한 제어장치(400)는 기상정보, 사고다발 지역 정보, 경사도 등에 기초하여 도로 환경 정보를 분석할 수 있다. 그런 후, 제어장치(400)는 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 각각에 가중치를 부여하여 충돌 위험도를 산출할 수 있다.
단계 S530이 수행되면, 제어장치(400)는 충돌 위험도를 출력부(300)를 통해 표시되도록 제어한다(S540). 이때, 제어장치(400)에는 충돌 위험도에 따라 색상이 미리 정의된 색상 맵이 저장되어 있으므로, 제어장치(400)는 충돌 위험도에 대응하는 색상을 출력할 수 있다.
예컨대, 제어장치(400)는 도 6에 도시된 바와 같이 충돌 위험도에 따라 클러스터의 배경색을 다르게 하여, 운전자에게 충돌 위험을 연속적으로 알릴 수 있다. 예컨대, 충돌 위험도가 낮을수록 검정색, 충돌 위험도가 높을수록 흰색을 클러스터의 배경색으로 출력하여, 운전자에게 충돌 위험을 연속적으로 알릴 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 충돌 방지 제어 장치 및 그 방법은, 충돌 위험을 특정 시점 이후에 단계적으로 알리는 대신에, 특정 시점 이전(예컨대, 차량 주행시)부터 운전자에게 충돌에 대한 위험을 알림으로써, 충돌 사고율을 줄일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 센서부
110 : 기상센서
120 : 네비게이션
130 : 자세 센서
140 : 영상센서
150 : 레이더 센서
200 : 제어부
300 : 출력부
400 : 제어장치
410 : 획득부
420 : 분석부
422 : 전방차량 이상 주행정도 분석모듈
424 : 주행환경 혼잡도 분석모듈
426 : 도로환경 분석모듈
430 : 충돌 위험도 산출부
440 : 알림부

Claims (13)

  1. 출력부;
    차량 자세정보, 주변 객체정보, 도로 상태정보, 및 기상정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량 주행 환경 정보를 감지하는 센서부; 및
    상기 센서부를 통해 감지된 차량 주행 환경 정보를 바탕으로 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 중 적어도 하나를 분석하고, 상기 분석된 정보를 기반으로 충돌 위험도를 산출하며, 상기 충돌 위험도를 상기 출력부를 통해 표시하는 제어부
    를 포함하는 차량의 충돌 방지 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주변 객체정보를 바탕으로 전방차량에 대한 주행궤적을 추적하고, 차선과 상기 전방차량의 주행궤적간의 오차 및 상기 전방차량의 가속도 변화 중 적어도 하나에 기초하여 전방차량 이상 주행정도를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 주변 객체정보를 분석하여 객체의 종류 및 각 객체의 개수를 판별하고, 상기 판별된 각 객체의 속도, 객체의 개수를 고려하여 주행환경 혼잡도를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차량 자세정보에 포함된 경사도, 도로 상태정보에 포함된 사고다발지역정보, 및 기상정보에 기초하여 도로환경정보를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 출력부는, 차량 내부에 구비된 디스플레이부이고,
    상기 제어부는, 차량 주행시 충돌 위험도를 실시간으로 산출하고, 상기 산출된 충돌 위험도에 대응되는 색상을 기 정의된 색상 맵에서 획득하여, 상기 디스플레이부를 통해 실시간으로 표시하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 제어 장치.
  6. 차량 자세정보, 주변 객체정보, 도로 상태정보, 및 기상정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량 주행 환경 정보를 획득하는 획득부;
    상기 차량 주행 환경 정보를 바탕으로 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 중 적어도 하나를 분석하는 분석부;
    상기 분석부에서 분석된 정보를 기반으로 충돌 위험도를 산출하는 충돌 위험도 산출부; 및
    상기 충돌 위험도에 따라 색상을 다르게 하여, 운전자에게 충돌 위험을 연속적으로 알리는 알림부
    를 포함하는 제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 분석부는,
    상기 주변 객체정보를 바탕으로 전방차량에 대한 주행궤적을 추적하고, 차선과 상기 전방차량의 주행궤적간의 오차 및 상기 전방차량의 가속도 변화 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전방차량의 이상 주행 정도를 판단하는 전방차량 이상 주행정도 분석모듈;
    상기 주변 객체정보를 분석하여 객체의 종류 및 각 객체의 개수를 판별하고, 상기 판별된 각 객체의 속도 및 객체의 개수를 고려하여 주행환경 혼잡도를 판단하는 주행환경 혼잡도 분석모듈; 및
    상기 차량 자세정보, 도로 상태정보, 및 기상정보에 기초하여 도로환경정보를 분석하는 도로환경 분석모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전방차량 이상 주행정도 분석모듈은,
    상기 전방차량 주행정보를 분석하여 상기 전방차량의 속도, 가속도 및 요속도로부터 일정 시간 단위의 상기 전방차량의 위치들을 상기 전방차량의 주행 궤적으로 추적하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  9. 제어부가 센서부를 통해 차량 자세정보, 주변 객체정보, 도로 상태정보, 및 기상정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량 주행 환경 정보를 획득하는 단계;
    상기 제어부가 상기 차량 주행 환경 정보를 바탕으로 전방차량 이상 주행정도, 주행환경 혼잡도, 및 도로 환경정보 중 적어도 하나를 분석하는 단계;
    상기 제어부가 상기 분석된 정보를 기반으로 충돌 위험도를 산출하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 충돌 위험도에 따라 색상을 다르게 하여, 운전자에게 충돌 위험을 연속적으로 알리는 단계
    를 포함하는 차량의 충돌 방지 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 분석하는 단계에서,
    상기 제어부는, 상기 주변 객체정보를 바탕으로 전방차량에 대한 주행궤적을 추적하고, 차선과 상기 전방차량의 주행궤적간의 오차 및 상기 전방차량의 가속도 변화 중 적어도 하나에 기초하여 상기 전방차량의 이상 주행 정도를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 분석하는 단계에서,
    상기 제어부는, 상기 전방차량 주행정보를 분석하여 상기 전방차량의 속도, 가속도 및 요속도로부터 일정 시간 단위의 상기 전방차량의 위치들을 상기 전방차량의 주행 궤적으로 추적하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 분석하는 단계에서,
    상기 제어부는, 상기 주변 객체정보를 분석하여 객체의 종류 및 각 객체의 개수를 판별하고, 상기 판별된 각 객체의 속도 및 객체의 개수를 고려하여 주행환경 혼잡도를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 분석하는 단계에서,
    상기 제어부는, 상기 차량 자세정보, 도로 상태정보, 및 기상정보에 기초하여 도로환경정보를 분석하는 것을 특징으로 하는 차량의 충돌 방지 제어 방법.







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