KR20220030232A - 신호 위반 차량 경고 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호 위반 차량 경고 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일측면에 따른 차량은 교차로 진입 중 자차와 동일 방향으로 상기 교차로에 진입하는 전방 차량에 대한 신호 위반 또는 신호 위반 가능성을 감지한 것에 기반하여 상기 전방 차량에 대한 제1 신호 위반 정보를 생성하는 제어부와 상기 전방 차량과 다른 방향에서 상기 교차로에 진입하는 주변 차량으로 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 통해 상기 제1 신호 위반 정보를 전송하는 V2X(Vehicle to Everything) 단말을 포함할 수 있다.

Description

신호 위반 차량 경고 장치 및 그 방법{Apparatus and method For Warning a signal violation vehicle at intersection}
본 발명은 교차로에서 신호 위반 차량을 경고하는 장치에 관한 것으로, V2X(V2V 및 V2I) 통신과 센서를 이용하여 교차로에서 신호 위반 차량을 경고하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
교차로에서 차량 간의 충돌 위험을 알리기 위한 다양한 충돌 경고 시스템에 연구 개발되고 있다.
기존의 충돌 경고 시스템은 센서를 이용하여 교차로에서의 충돌 경고를 알리는 경우, line of sight 상황이 아닌 환경에서 미리 경고를 예측할 수 없다.
또한, 기존의 충돌경고 시스템은 신호등 정보를 이용할 수 없기 때문에, 주변 차량이 신호를 위반했는지 확인이 불가능하다.
또한, 기존의 V2X 시스템에서는 주변에 V2X 단말기를 탑재한 차량이 교차로 신호를 위반했는지 판단하였으나 V2X 단말기 미 탑재 차량에 대해서는 운전자에게 경고할 수 없다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위한 창출된 것으로, line of sight 상황이 아닌 환경에서도 교차로에서 충돌 위험을 경고하고, 주변 차량의 신호 위반을 확인할 수 있고, V2X 단말기를 탑재하지 않은 차량이 신호를 위반했는지를 판정할 수 있는 교차로에서 신호 위반 차량을 경고하는 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 차량은 교차로 진입 중 자차와 동일 방향으로 상기 교차로에 진입하는 전방 차량에 대한 신호 위반 또는 신호 위반 가능성을 감지한 것에 기반하여 상기 전방 차량에 대한 제1 신호 위반 정보를 생성하는 제어부와 상기 전방 차량과 다른 방향에서 상기 교차로에 진입하는 주변 차량으로 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 통해 상기 제1 신호 위반 정보를 전송하는 V2X(Vehicle to Everything) 단말을 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 차량은 구비된 센서를 이용하여 상기 전방 차량에 대한 센싱 정보를 수집하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 센싱 정보는 이미지 데이터, 상기 전방 차량의 속도에 관한 정보, 상기 전방 차량의 위치에 관한 정보, 상기 전방 차량의 진행 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 V2X 단말은 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신을 통해 상기 교차로 주변의 인프라 장치로부터 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 수신하고, 상기 제어부가 상기 센싱 정보, 상기 교차로 지형 정보 및 신호등 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 전방 차량의 신호 위반 또는 신호 위반 가능성을 판단할 수 있다.
실시 예로, 상기 제어부가 상기 센싱 정보, 상기 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 융합하여 융합 정보를 획득하고, 상기 융합 정보에 기반하여 상기 전방 차량의 신호 위반 또는 신호 위반 가능성을 판단할 수 있다.
실시 예로, 상기 융합 정보는 상기 전방 차량이 주행 중인 차선 및 방향에 대한 정보, 상기 전방 차량이 속도에 관한 정보 및 상기 전방 차량이 주행 중인 차선에 상응하는 신호등의 상태에 대한 정보가 상기 교차로 지형 정보에 매핑되어 생성된 이미지 정보를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 전방 차량은 다른 차량과 V2V 통신을 수행하기 위한 통신 단말이 탑재되지 않은 차량일 수 있다.
실시 예로, 상기 V2X 단말이 상기 교차로에 진입하는 다른 차량으로부터 상기 V2V 통신을 통해 제2 신호 위반 정보를 수신한 경우, 상기 제어부가 상기 제2 신호 위반 정보에 기반하여 상기 자차와 상이한 방향에서 상기 교차로에 진입하는 다른 차량과 상기 자차 사이의 충돌 위험을 판단할 수 있다.
실시 예로, 상기 차량은 상기 제어부에 의해 상기 충돌 위험이 감지된 것에 기반하여 경고 메시지를 출력하는 경고 발생부를 더 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 제어부가 상기 충돌 위험을 판단하는 과정에서, 상기 다른 차량의 위치, 속도 및 진행방향과 관련된 정보를 이용하여 상기 자차와 상기 다른 차량 간의 충돌 시간 또는 충돌 위험 지수와 관련된 계산 과정을 수행하지 않을 수 있다.
다른 측면에 따른 차량에서의 신호 위반 차량 경고 방법은 교차로 진입 중 자차와 동일 방향으로 상기 교차로에 진입하는 전방 차량에 대한 신호 위반 또는 신호 위반 가능성을 감지한 것에 기반하여 상기 전방 차량에 대한 제1 신호 위반 정보를 생성하는 단계와 상기 전방 차량과 다른 방향에서 상기 교차로에 진입하는 주변 차량으로 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 통해 상기 제1 신호 위반 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 방법은 상기 차량에 구비된 센서를 이용하여 상기 전방 차량에 대한 센싱 정보를 수집하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 센싱 정보는 이미지 데이터, 상기 전방 차량의 속도에 관한 정보, 상기 전방 차량의 위치에 관한 정보, 상기 전방 차량의 진행 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 방법은 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신을 통해 상기 교차로 주변의 인프라 장치로부터 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 센싱 정보, 상기 교차로 지형 정보 및 신호등 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 전방 차량의 신호 위반 또는 신호 위반 가능성이 판단될 수 있다.
실시 예로, 상기 방법은 상기 센싱 정보, 상기 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 융합하여 융합 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 융합 정보에 기반하여 상기 전방 차량의 신호 위반 또는 신호 위반 가능성이 판단될 수 있다.
실시 예로, 상기 융합 정보는 상기 전방 차량이 주행 중인 차선 및 방향에 대한 정보, 상기 전방 차량이 속도에 관한 정보 및 상기 전방 차량이 주행 중인 차선에 상응하는 신호등의 상태에 대한 정보가 상기 교차로 지형 정보에 매핑되어 생성된 이미지 정보를 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 전방 차량은 다른 차량과 V2V 통신을 수행하기 위한 통신 단말이 탑재되지 않은 차량일 수 있다.
실시 예로, 상기 방법은 상기 교차로에 진입하는 다른 차량으로부터 상기 V2V 통신을 통해 제2 신호 위반 정보를 수신하는 단계와 상기 제2 신호 위반 정보에 기반하여 상기 자차와 상이한 방향에서 상기 교차로에 진입하는 다른 차량과 상기 자차 사이의 충돌 위험이 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 충돌 위험이 감지된 것에 기반하여 경고 메시지를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예로, 상기 충돌 위험을 판단하는 단계에서, 상기 다른 차량의 위치, 속도 및 진행방향과 관련된 정보를 이용하여 상기 자차와 상기 다른 차량 간의 충돌 시간 또는 충돌 위험 지수와 관련된 계산 과정이 수행되지 않을 수 있다.
본 발명에 따르면, V2X 통신 및 센서를 이용하여 시야 확보가 어렵고, V2X 단말을 탑재하지 않은 차량이 교차로에서 신호를 위반한 경우, 이러한 신호 위반 차량에 대한 충돌 위험을 교차로에 진입하고자 하는 다른 주변 차량의 운전자에게 경고해 줌으로써 사고를 미연에 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 교차로 상황을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 교차로에서 신호 위반 차량을 경고하는 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 후방 차량이 교차로에 진입하는 전방 차량의 신호 위반을 인지하고 이를 주변 차량에 전파하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 주변 차량이 후방 차량으로부터 획득한 전방 차량에 대한 신호 위반 정보에 기초하여 경고를 발생하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 이하의 도면에서 각 구성은 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 교차로에서 신호 위반 차량을 경고하는 장치(이하, '신호 위반 차량 경고 장치'라 함.)의 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시한 교차로에서 신호 위반 차량을 경고하는 장치가 적용될 수 있는 교차로 상황의 일 예를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전체 시스템(400)은 V2X 기지국(100)(RSU: Road Side Unit), 주변 차량(200) 및 후방 차량(300)을 포함한다.
본 실시 예에서, 주변 차량(200), 후방 차량(300) 및 신호 위반 차량(500 또는 전방 차량)은 교차로에 진입하는 차량들이다.
후방 차량(300)과 신호 위반 차량(500 또는 전방 차량)은 제1 방향에서 교차로에 진입하는 차량들이다. 이때, 후방 차량(300)은 신호 위반 차량(500 또는 전방 차량)의 후방에서 주행하는 차량으로서, 신호 위반 차량(500 또는 전방 차량)은 후방 차량(300)의 '전방 차량'으로 지칭할 수 있다.
주변 차량(200)은 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향에서 교차로에 진입하는 차량으로 가정하고, 이때, 주변 차량(200)은 다양한 장애물(주변 건물이나 다른 차량)로 인해 신호 위반 차량(500, 전방 차량)에 대한 시야 확보가 어려운 상황에 있는 것으로 가정한다.
즉, 주변 차량(200)은, 신호 위반 차량(500, 전방 차량)이 교차로 신호를 위반하여 주행하는 경우에, 주변 차량(200)의 운전자는 신호 위반 차량(500, 전방 차량)에 대한 시야 확보가 어렵기 때문에, 신호 위반 차량(500, 전방 차량)에 대한 방어 운전이 어렵다.
V2X 기지국(100, RSU)과 주변 차량(200)은 V2I 통신을 이용하여 정보를 교환한다. 마찬가지로, V2X 기지국(100, RSU)과 후방 차량(300)도 V2I 통신을 이용하여 정보를 교환한다. 그리고 주변 차량(200)과 후방 차량(300)은 V2V 통신을 이용하여 정보를 교환한다.
이때, 신호 위반 차량(500, 전방 차량)은 V2I 통신 및 V2V 통신을 수행하기 위한 통신 단말을 탑재하지 않은 것으로 가정한다. 이 경우, 신호 위반 차량(500, 전방 차량)은 V2X 기지국(100, RSU), 주변 차량(200) 및 후방 차량(300) 중 어떠한 대상과도 V2I 통신 및 V2V 통신을 수행할 수 없다.
이처럼, 신호 위반 차량(500, 전방 차량)이 V2X 기지국(100, RSU), 전방 차량(500) 및 후방 차량(300)과 통신이 불가능한 상태에서 후방 차량(300)은 신호 위반 차량(500, 전방 차량)의 신호 위반을 인식하고, 그 인식 결과(신호 위반 정보)를 주변 차량(200)에게 전파하는 역할을 한다.
물론, 주변 차량(200)이 신호 위반 차량(500, 전방 차량)에 대한 시야 확보가 가능하다면(센싱이 가능하다면), 주변 차량(200)이 신호 위반 차량(500, 전방 차량)의 신호 위반을 인식하고, 그 인식 결과를 다른 주변 차량에게 전파할 수도 있음은 당연하다.
주변 차량(200)은 후방 차량(300)으로부터 수신한 신호 위반 정보를 수신하고, 추가로, V2X 기지국(100, RSU)으로부터 교차로 지형 정보와 신호등 정보를 수신한다.
주변 차량(200)은 신호 위반 차량 정보, 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 융합하여 운전자에게 신호 위반 차량의 교차로 전입에 따른 자신(200)과의 충돌 위험 상황을 경고한다.
신호 위반 차량과의 충돌 위험을 경고하기 위해, 주변 차량(200)에는 신호 위반 차량 경고 장치(210)가 탑재된다. 마찬가지로, 후방 차량(300)에도 신호 위반 차량 경고 장치(210)와 동일한 구성 및 기능을 갖는 신호 위반 차량 경고 장치(310)가 탑재된다.
주변 차량(200)에 탑재된 신호 위반 차량 경고 장치(210)와 후방 차량(300)에 탑재된 신호 위반 차량 경고 장치(310)는 서로 동일한 구성 및 기능을 가지므로, 주변 차량(200)에 탑재된 신호 위반 차량 경고 장치(210)에 대한 설명은 신호 위반 차량 경고 장치(310)에 대한 설명으로 대신한다.
후방 차량에 탑재된 신호 위반 차량 경고 장치(310)는 센서부(312), V2X 단말(314), 제어부(316) 및 경고 발생부(318)를 포함한다.
센서부(312)는 신호 위반 차량(500, 전방 차량)을 탐지하여 신호 위반 차량에 대한 센싱 정보를 획득한다. 센싱 정보는 이미지 데이터일 수 있다. 이러한 센싱 정보를 획득하기 위해, 센서부(212)는 카메라, 레이더 및 라이다 등을 포함할 수 있다. 센서부(212)는 획득한 센싱 정보를 제어부(216)로 입력한다.
V2X 단말(314)은 V2I 통신을 이용하여 V2X 기지국(100)으로부터 교차로 지형 정보(Map data)와 신호등 정보(SPaT: Signal Phase and Timing)를 수신하고, 이를 제어부(316)로 입력한다.
제어부(316)는 센서부(312)로부터 입력된 센싱 정보에 처리하여, 신호 위반 차량 정보를 생성한다. 신호 위반 정보는 신호 위반 차량(500, 전방 차량)의 유무, 신호 위반 차량(500, 전방 차량)의 속도, 위치 및 진행 방향을 나타내는 정보 등을 포함한다. 제어부(216)는 신호 위반 정보의 생성을 통해 신호 위반 차량(500, 전방 차량)을 인식하게 된다.
또한, 제어부(316)는 V2X 단말(314)로부터 입력된 교차로 지형 정보와 신호등 정보(SPaT)를 신호 위반 정보(전방 차량의 속도, 위치 및 진행 방향)와 융합하여 획득한 융합 정보에 기초하여 전방 차량(500)이 신호 위반을 하거나 할 가능성이 높은지 판정하고, 그 판정 결과를 V2X 단말(314)을 통해 주변 차량(200)으로 전파한다(송신한다).
여기서, 정보의 융합은 서로 다른 종류의 정보들의 융합을 의미하는 용어로서, 예를 들면, 카메라, 초음파 센서, 라이다, 레이더로부터 획득할 수 있는 이미지 데이터에 속도, 위치 및 진행 방향과 같은 수치화된 데이터의 융합을 의미하며, 이러한 데이터 융합으로부터 차량 주변 환경에 대한 고도의 3D 이미지 생성이 가능하다. 생성된 3D 이미지로부터 전방 차량(500)이 현재 몇 차선에 위치하며, 그 차선에 대응하는 신호등은 어떤 신호등인지를 알 수 있다. 이러한 데이터 융합은 최근 자율 주행 차량에서 사용되고 있는 센서 퓨전에서 널리 사용되고 있는 기술적 개념이므로, 이에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.
경고 발생부(318)는 제어부(316)로부터 입력된 전방 차량(500)의 신호 위반을 나타내는 판정 결과에 따라 경고를 발생한다. 여기서, 경고는 시각적 및 청각 데이터로 이루어질 수 있다. 시각적 데이터는 차량 내의 표시화면에 의해 표출되는 경고 문구일 수 있다. 청각적 데이터는 차량 내의 스피커에 의해 출력되는 경고를 알리는 오디오 또는 음성 데이터일 수 있다.
주변 차량(200)의 V2X단말(214)은 V2V 통신을 이용하여 후방 차량(300)으로부터 신호 위반 차량 정보를 수신하고, 이를 주변 차량(200)의 제어부(216)로 입력한다. 여기서, 신호 위반 정보는 전술한 바와 같이 전방 차량(500)의 유무, 전방 차량(500)의 속도, 위치 및 진행 방향을 나타내는 정보 등을 포함한다.
추가로, 주변 차량(200)의 V2X단말(214)은 V2I 통신을 이용하여 V2X 기지국(100)으로부터 교차로 지형 정보(Map data)와 신호등 정보(SPaT: Signal Phase and Timing)를 수신하고, 이를 제어부(216)로 입력한다.
주변 차량(200)의 제어부(216)는 후방 차량으로부터 획득한 전방 차량(500, 신호 위반 차량)에 대한 신호 위반 정보 및 V2X 기지국(100)으로부터 획득한 교차로 지형 정보와 신호등 정보를 및 자신(200)의 위치 정보와 속도 정보를 고려하여 전방 차량(500, 신호 위반 차량)이 자신(200)과 충돌 위험성이 있는 지를 판정하여 충돌 위험성이 있으며, 이를 운전자에게 경고를 한다.
주변 차량(200)의 주행 동작이 다음과 같은 조건을 만족하면, 운전자에게 경고한다. 즉, 다른 방향에서 교차로로 진입하는 전방 차량(500)이 신호 위반을 하더라도 내 차량(200)의 주행 동작이 아래의 조건을 만족하지 않으면, 운전자에게 경고를 하지 않는다.
조건1) 교차로 중심을 향해 브레이크를 밟지 않고 일정 속도 이상으로 통과할 때
조건2) 정지선에 정차 중이며 우회전 또는 직진 방향 지시등이 빨간 등에서 녹색 등으로 전환되고, 차량의 브레이크에서 발을 때거나 기어 상태가 N에서 D로 바뀌거나 가속페달을 밟는 등 출발하려는 동작이 감지될 때
한편, 주변 차량(200)의 제어부(216)는 후방 차량으로부터 전방 차량(500, 신호 위반 차량)에 대한 신호 위반 정보 대신에 전방 차량(500, 신호 위반 차량)이 신호를 위반하였는지를 판정한 결과만을 수신할 수도 있다.
이 경우, 주변 차량(200)의 제어부(216)는 후방 차량으로부터 전방 차량(500, 신호 위반 차량)에 대한 신호 위반 차량 정보를 수신하여 전방 차량(500, 신호 위반 차량)에 대한 신호 위반 여부를 판정할 필요가 없다. 이에 따라, 주변 차량(200)은 전방 차량(500, 신호 위반 차량)에 대한 신호 위반 여부의 판정에 따른 처리 시간을 단축시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 후방 차량이 교차로에 진입하는 전방 차량의 신호 위반을 인지하고 이를 주변 차량에 전파하는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, S310에서, 후방 차량(300 또는 신호 차량 위반 경고 장치(300))가 V2I 통신을 이용하여 V2X 기지국(100)으로부터 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 수신하여, 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 획득한다. 이때, 신호등 정보는 교차로 신호등 상태 및 교차로 신호등의 색상이 다른 색상으로 전환될 때까지 남은 시간을 나타내는 정보를 포함한다. 또한, 후방 차량(300 또는 신호 차량 위반 경고 장치(300))는 센서부(312)를 이용하여 전방 차량을 탐지한 센싱 정보를 획득한다. 여기서, 센서부(312)는 카메라, 라이다, 레이더, 초음파 센서 등을 포함한다.
이어, S320에서, 후방 차량(300 또는 신호 차량 위반 경고 장치(310))가 획득한 센싱 정보에 기초하여 전방 차량(500)의 속도, 위치 및 진행 방향 정보를 획득하여 전방 차량(500)을 인식한다.
이어, S330에서, 후방 차량(300 또는 신호 차량 위반 경고 장치(310))가 교차로 지형 정보, 신호등 정보, 전방 차량의 속도, 위치 및 진행 방향 정보를 융합한다.
이어, S340에서, 후방 차량(300 또는 신호 차량 위반 경고 장치(310))가 교차로 지형 정보, 신호등 정보, 전방 차량(500)의 속도, 위치 및 진행 방향 정보를 융합하여 획득한 융합 정보에 기초하여 전방 차량(500)이 교차로에서 신호 위반을 하거나 신호 위반 가능성이 높은 지를 판정한다. 여기서, 정보들의 융합을 위해, 데이터 마이닝 분야에서 사용되는 데이터 처리 또는 인공 신경망이 이용될 수 있다.
전방 차량(500)이 신호를 위반하지 않은 것으로 판정되면, S310 이전으로 돌아가서 S310~S330을 재 수행하고, 전방 차량(500)이 신호를 위반한 것으로 판정되면, S350으로 진행한다.
S350에서, 전방 차량(500)의 속도, 위치 및 진행 방향 정보를 포함하는 신호 위반 차량 정보를 신호 위반 정보로 구성하여 이를 교차로에 진입하는 주변 차량(200)에게 V2V 통신을 이용하여 전파한다. 본 실시 예에서는 신호 위반 차량 정보가 하나의 주변 차량(200)에게로만 전파되는 예를 설명하고 있으나, 실제로는 교차로에 진입하는 모든 주변 차량들에게 전파된다.
이렇게 함으로써, 교차로에 진입하는 다른 주변 차량에게 위험 상황(다른 방향에서 신호를 위반하여 교차로에 진입하는 신호 위반 차량(500, 전방 차량)이 존재)을 알린다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 주변 차량이 후방 차량으로부터 획득한 전방 차량에 대한 신호 위반 정보에 기초하여 경고를 발생하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 우선, S410에서, 주변 차량(200) 또는 주변 차량(200)의 V2X 단말(214)이 V2X 기지국(100)으로부터 교차로 지형 정보와 신호등 정보를 수신하여 획득한다. 또한, 주변 차량(200) 또는 주변 차량(200)의 V2X 단말(214)은 후방 차량(300)으로부터 전방 차량(500)에 대한 신호 위반 정보를 수신하여 획득한다. 획득한 교차로 지형 정보, 신호등 정보 및 전방 차량(500)에 대한 신호 위반 정보를 제어부(216)으로 입력한다.
이어, S420에서, 주변 차량(200) 또는 주변 차량(200)의 제어부(216)가 자신(200)의 위치, 속도, 진행 방향과 관련된 정보를 획득한다. 자신(200)의 위치는 주변 차량(200)의 내부에 탑재된 GPS 센서로부터 획득할 수 있으며, 자신(200)의 속도는 주변 차량(200)의 내부에 탑재된 속도 센서로부터 획득할 수 있다. 진행 방향은 주변 차량(200)의 내부에 탑재된 가속도 센서, 자이로 센서 등으로부터 획득할 수 있다. 제어부(216)는 위치, 속도, 진행 방향과 관련된 정보를 획득하기 위해 GPS 센서, 속도 센서, 가속도 센서, 자이로 센서 등과 차량 네트워크 통신(CAN 통신, LIN 통신)으로 연결될 수 있다.
이어, S430에서, 주변 차량(200) 또는 주변 차량(200)의 제어부(216)가 자신(200)의 위치, 속도, 진행 방향과 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 융합한다.
이어, S440에서, 주변 차량(200) 또는 주변 차량(200)의 제어부(216)가 자신(200)의 위치, 속도, 진행 방향과 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 융합하여 획득한 융합 정보와 전방 차량(500)에 대한 신호 위반 정보에 기초하여 자신(200)과 전방 차량(500) 간의 충돌 위험을 판정한다.
충돌 위험 판정과 관련해, 본 발명에서는 주변 차량(200)이 전방 차량(500)과의 충돌 시간을 계산하여 충돌 위험을 판정하지 않는 점이다.
충돌 시간의 계산은 충돌 위험을 정확하게 예측할 수 있는 장점이 있지만, 계산 과정에서 오류가 발생한다면, 오히려 충돌 위험을 가중시키는 결과를 초래한다.
즉, 주변 차량(200)이 신호를 위반하여 다른 방향에서 교차로에 진입하는 차량의 존재를 알리는 신호 위반 정보를 수신하면, 신호 위반 정보의 수신과 동시에 경고를 발생한다면, 굳이 충돌 시간을 계산할 필요가 없을 것이며, 교차로에서 발생할 수 있는 충돌 사고 자체를 원천적으로 예방할 수 있을 것이다.
다만, 신호를 위반한 전방 차량(500)이 빠른 속도로 이미 교차로를 빠져나간 시점이라면, 주변 차량(200)이 굳이 충돌 위험을 알리는 경고를 발생할 필요는 없을 것이다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 주변 차량(200)이 제2 방향에서 교차로에 진입하고, 제1 방향에서 교차로 진입하는 전방 차량(500)의 후방에서 후방 차량(300)이 교차로 진입하는 상황이 아니라 전방 차량(500), 후방 차량(200), 주변 차량(200)이 동일한 차선에 동일한 방향으로 교차로에 진입하는 상황(일렬로 주행하는 상황)에서는 주변 차량(200)이 전방 차량(500)과 교차로에서 충돌하는 상황이 발생하지 않기 때문에, 주변 차량(200)이 후방 차량으로부터 전방 차량(500)에 대한 신호 위반 정보를 수신하더라도 충돌 위험을 알리는 경고를 발생할 필요가 없다.
이러한 점에서, 신호 위반 정보는 신호를 위반한 전방 차량(500)의 속도, 위치, 진행 방향과 관련된 정보를 포함할 필요가 있다. 물론 전술한 바와 같이, 주변 차량(200)이 후방 차량(300)으로부터 전방 차량(500)에 대한 속도, 위치, 진행 방향과 관련된 정보를 포함하는 신호 위반 정보를 수신한다고 하여 주변 차량(200)이 자신(200)과 신호를 위반한 전반 차량(500) 간의 충돌 시간을 계산하는 것은 아니라는 점은 전술한 바와 같다.
그 밖에 충돌 위험 판정과 관련해, 아래와 같은 조건이 더 추가될 수 있다.
[조건1] 내 차량(주변 차량(200))이 교차로 중심을 향해 일정 속도 이상으로 주행 중이며, 교차로 정지선으로부터 일정 거리 이내에 존재할 때
[조건2] 내 차량(주변 차량(200))이 교차로 정지선에 정지해 있으며 신호등이 직진이나 좌회전 신호가 켜지고, 브레이크를 때거나 기어 상태를 바꾸거나 혹은 가속 페달을 밟는 등의 주행한다고 판단될 때
이어, S450에서, 전술한 바와 같은 조건을 만족하면, 주변 차량(200) 또는 주변 차량(200)의 경고 발생부(218)는 운전자에게 신호를 위반한 전방 차량이 교차로에 진입함을 알리는 경고를 발생한다.
이처럼, 주변 차량이 교차로 중심을 향해 진행하며 신호 위반 차량(전방 차량)이 주변 차량과 다른 방향에서 교차로를 향해 진행 중일 때 운전자에게 경고한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 전방 차량이 교차로에서의 신호를 위반하거나 위반 가능성이 높다면, 전방 차량(500)의 후방 차량(300)이 전방 차량(500)의 속도, 위치, 진행 방향과 관련된 정보를 신호 위반 정보로 구성하여 V2V 통신을 이용하여 교차로의 주변 차량(200)에게 전파하고, 주변 차량(200)은 수신한 신호 위반 정보와 자신(200)의 위치 및 진행 방향 등을 고려하여 전방 차량(500)과의 충돌 위험을 운전자에게 경고한다
이때, 주변 차량(200)은 자신(200)의 위치 및 진행 방향 등을 고려하지 않고, 후방 차량(300)으로부터 신호 위반 정보를 수신하는 그 즉시 충돌 위험을 운전자에게 경고할 수도 있다. 즉, 주변 차량(200)은, 자신(200)과 신호를 위반한 전방 차량(500) 간의 충돌 시간 또는 충돌 위험 지수 등과 같은 계산 과정 없이, 신호 위반 정보를 수신하면, 그 즉시, 주변 차량(200)의 경고 발생부(218)가 제어부(216)의 제어에 따라 위험을 운전자에게 경고함으로써, 충돌 시간 또는 충돌 위험 지수 등과 같은 계산 오류로 인해 오히려 충돌 위험이 가중되는 상황을 원천적으로 방지할 수 있다.
이제까지 본 발명을 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경 또는 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명을 위한 예시적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 교차로 진입 중 자차와 동일 방향으로 상기 교차로에 진입하는 전방 차량에 대한 신호 위반 또는 신호 위반 가능성을 감지한 것에 기반하여 상기 전방 차량에 대한 제1 신호 위반 정보를 생성하는 제어부; 및
    상기 전방 차량과 다른 방향에서 상기 교차로에 진입하는 주변 차량으로 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 통해 상기 제1 신호 위반 정보를 전송하는 V2X(Vehicle to Everything) 단말
    을 포함하는, 차량.
  2. 제1항에서,
    구비된 센서를 이용하여 상기 전방 차량에 대한 센싱 정보를 수집하는 센서부를 더 포함하는, 차량.
  3. 제2항에서,
    상기 센싱 정보는 이미지 데이터, 상기 전방 차량의 속도에 관한 정보, 상기 전방 차량의 위치에 관한 정보, 상기 전방 차량의 진행 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 차량.
  4. 제2항에서,
    상기 V2X 단말은 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신을 통해 상기 교차로 주변의 인프라 장치로부터 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 수신하고,
    상기 제어부가,
    상기 센싱 정보, 상기 교차로 지형 정보 및 신호등 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 전방 차량의 신호 위반 또는 신호 위반 가능성을 판단하는, 차량.
  5. 제4항에서,
    상기 제어부가,
    상기 센싱 정보, 상기 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 융합하여 융합 정보를 획득하고, 상기 융합 정보에 기반하여 상기 전방 차량의 신호 위반 또는 신호 위반 가능성을 판단하는, 차량.
  6. 제5항에서,
    상기 융합 정보는 상기 전방 차량이 주행 중인 차선 및 방향에 대한 정보, 상기 전방 차량이 속도에 관한 정보 및 상기 전방 차량이 주행 중인 차선에 상응하는 신호등의 상태에 대한 정보가 상기 교차로 지형 정보에 매핑되어 생성된 이미지 정보를 포함하는, 차량.
  7. 제1항에서,
    상기 전방 차량은 다른 차량과 V2V 통신을 수행하기 위한 통신 단말이 탑재되지 않은 차량인, 차량.
  8. 제1항에서,
    상기 V2X 단말이 상기 교차로에 진입하는 다른 차량으로부터 상기 V2V 통신을 통해 제2 신호 위반 정보를 수신한 경우, 상기 제어부가 상기 제2 신호 위반 정보에 기반하여 상기 자차와 상이한 방향에서 상기 교차로에 진입하는 다른 차량과 상기 자차 사이의 충돌 위험을 판단하는, 차량.
  9. 제8항에서,
    상기 제어부에 의해 상기 충돌 위험이 감지된 것에 기반하여 경고 메시지를 출력하는 경고 발생부를 더 포함하는, 차량.
  10. 제8항에서,
    상기 제어부는,
    상기 충돌 위험을 판단하는 과정에서, 상기 다른 차량의 위치, 속도 및 진행방향과 관련된 정보를 이용하여 상기 자차와 상기 다른 차량 간의 충돌 시간 또는 충돌 위험 지수와 관련된 계산 과정을 수행하지 않는, 차량.
  11. 차량에서의 신호 위반 차량 경고 방법에 있어서,
    교차로 진입 중 자차와 동일 방향으로 상기 교차로에 진입하는 전방 차량에 대한 신호 위반 또는 신호 위반 가능성을 감지한 것에 기반하여 상기 전방 차량에 대한 제1 신호 위반 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 전방 차량과 다른 방향에서 상기 교차로에 진입하는 주변 차량으로 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신을 통해 상기 제1 신호 위반 정보를 전송하는 단계
    을 포함하는, 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 차량에 구비된 센서를 이용하여 상기 전방 차량에 대한 센싱 정보를 수집하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 센싱 정보는 이미지 데이터, 상기 전방 차량의 속도에 관한 정보, 상기 전방 차량의 위치에 관한 정보, 상기 전방 차량의 진행 방향에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  14. 제12항에서,
    V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신을 통해 상기 교차로 주변의 인프라 장치로부터 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 센싱 정보, 상기 교차로 지형 정보 및 신호등 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 전방 차량의 신호 위반 또는 신호 위반 가능성이 판단되는, 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 센싱 정보, 상기 교차로 지형 정보 및 신호등 정보를 융합하여 융합 정보를 획득하는 단계를 더 포함하고,
    상기 융합 정보에 기반하여 상기 전방 차량의 신호 위반 또는 신호 위반 가능성이 판단되는, 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 융합 정보는 상기 전방 차량이 주행 중인 차선 및 방향에 대한 정보, 상기 전방 차량이 속도에 관한 정보 및 상기 전방 차량이 주행 중인 차선에 상응하는 신호등의 상태에 대한 정보가 상기 교차로 지형 정보에 매핑되어 생성된 이미지 정보를 포함하는, 방법.
  17. 제11항에서,
    상기 전방 차량은 다른 차량과 V2V 통신을 수행하기 위한 통신 단말이 탑재되지 않은 차량인, 방법.
  18. 제11항에서,
    상기 교차로에 진입하는 다른 차량으로부터 상기 V2V 통신을 통해 제2 신호 위반 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제2 신호 위반 정보에 기반하여 상기 자차와 상이한 방향에서 상기 교차로에 진입하는 다른 차량과 상기 자차 사이의 충돌 위험이 판단하는 단계
    를 더 포함하는, 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 충돌 위험이 감지된 것에 기반하여 경고 메시지를 출력하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제18항에서,
    상기 충돌 위험을 판단하는 단계에서, 상기 다른 차량의 위치, 속도 및 진행방향과 관련된 정보를 이용하여 상기 자차와 상기 다른 차량 간의 충돌 시간 또는 충돌 위험 지수와 관련된 계산 과정이 수행되지 않는, 방법.
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