KR102253658B1 - 차량 통신 시스템 - Google Patents

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KR102253658B1
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이재혁
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만도헬라일렉트로닉스(주)
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Abstract

차량 통신 시스템이 개시된다. 차량 통신 시스템은, 차량에 설치되고, 위성 항법 시스템과 통신하여 위성 항법 시스템으로부터 차량 위치 데이터를 수신받는 제 1 통신부; 차량에 설치되고, 도로에 설치된 기지국과 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신하여 기지국에 차량 위치 데이터에 대한 제 1 V2I 메시지를 송신하고 기지국으로부터 차량 속도의 확인을 위한 제 2 V2I 메시지를 수신받는 제 2 통신부; 및 차량 위치 데이터와 제 1 V2I 메시지와 제 2 V2I 메시지를 처리하는 프로세서를 포함하는 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 차량 위치 데이터와 제 1 V2I 메시지와 제 2 V2I 메시지를 처리한 것에 응답하여, 차량의 위치가 세이프 존(Safe Zone)에 진입하고 차량의 속도가 미리 정해진 규정 속도를 초과하면, 차량을 규정 속도 미만으로 감속시키도록 제동 시스템을 제어할 수 있다.

Description

차량 통신 시스템{VEHICLE COMMUNICATION SYSTEM}
개시된 발명은 차량 통신 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌을 방지할 수 있는 차량 통신 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 화석 연료, 전기 등을 동력원으로 하여 도로 또는 선로를 주행하는 이동 수단 또는 운송 수단을 의미한다. 차량은 주로 차체에 설치된 하나 이상의 차륜을 이용하여 여러 위치로 이동할 수 있다. 이와 같은 차량으로는 삼륜 또는 사륜 자동차나, 모터사이클 등의 이륜 자동차나, 건설 기계, 자전거 및 선로 상에 배치된 레일 위에서 주행하는 열차 등이 있을 수 있다.
현대 사회에서 차량은 가장 보편적인 이동 수단으로서 차량을 이용하는 사람들의 수는 증가하고 있다. 차량 기술의 발전으로 인해 장거리의 이동이 용이하고, 생활이 편해지는 등의 장점도 있지만, 우리나라와 같이 인구밀도가 높은 곳에서는 도로 교통 사정이 악화되어 교통 정체가 심각해지는 문제가 자주 발생한다.
최근에는 차량이 세이프 존(Safe Zone)에 진입할 시에, 경고 문구 및 속도 정보를 제공하여 보행자와의 충돌을 방지하는 차량 통신 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
그러나, 경고 문구 및 속도 정보만으로는 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌을 방지하지 못하였다.
이상의 이유로, 개시된 발명의 일 측면은 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌을 방지할 수 있는 차량 통신 시스템 및 차량 통신 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 통신 시스템은, 차량에 설치되고, 위성 항법 시스템과 통신하여 상기 위성 항법 시스템으로부터 차량 위치 데이터를 수신받는 제 1 통신부; 상기 차량에 설치되고, 도로에 설치된 기지국과 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신하여 상기 기지국에 상기 차량 위치 데이터에 대한 제 1 V2I 메시지를 송신하고 상기 기지국으로부터 차량 속도의 확인을 위한 제 2 V2I 메시지를 수신받는 제 2 통신부; 및 상기 차량 위치 데이터와 상기 제 1 V2I 메시지와 상기 제 2 V2I 메시지를 처리하는 프로세서를 포함하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차량 위치 데이터와 상기 제 1 V2I 메시지와 상기 제 2 V2I 메시지를 처리한 것에 응답하여, 상기 차량의 위치가 세이프 존(Safe Zone)에 진입하고 상기 차량의 속도가 미리 정해진 규정 속도를 초과하면, 상기 차량을 상기 규정 속도 미만으로 감속시키도록 제동 시스템을 제어할 수 있다.
상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 속도를 감지하는 차속 센서를 더 포함하고; 상기 제어부는, 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 세이프 존에서 상기 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 비상등을 점멸시키도록 상기 비상등을 더 제어할 수 있다.
상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 속도를 감지하는 차속 센서를 더 포함하고; 상기 제어부는, 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 세이프 존에서 상기 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 경적을 울리도록 경적 장치를 더 제어할 수 있다.
상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 속도를 감지하는 차속 센서를 더 포함하고; 상기 제어부는, 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 세이프 존에서 상기 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, HUD(Head-Up Display) 팝업창으로 감속 불가능 메시지를 표시하도록 HUD 장치를 더 제어할 수 있다.
상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 전방 시야를 가지고, 상기 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 획득하는 영상 센서를 더 포함하고; 레이더 센서와 라이다 센서로 구성된 그룹에서 선택되어, 상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 전방 및/또는 측방의 감지 시야를 가지고, 상기 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터를 획득하는 비-영상 센서를 더 포함하고; 상기 제어부는, 상기 보행자 영상 데이터와 상기 보행자 감지 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 보행자 영상 데이터와 상기 보행자 감지 데이터를 처리한 것에 응답하여, 상기 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, HUD 팝업창으로 충돌 예상 메시지를 표시하도록 HUD 장치를 더 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 비-영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, 상기 영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 더 수신받고, 상기 수신된 보행자 영상 데이터에서 보행자의 행동에 대한 특징 데이터를 더 추출하고, 상기 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량과 충돌 예상 위치에 있는 차량 앞으로 뛰어드는 보행자이면, 상기 HUD 팝업창으로 상기 차량과 충돌 예상 위치에 있는 차량 앞으로 뛰어드는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지를 표시하도록 상기 HUD 장치를 더 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 비-영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, 상기 영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 더 수신받고, 상기 수신된 보행자 영상 데이터에서 보행자의 행동에 대한 특징 데이터를 더 추출하고, 상기 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량과 충돌 예상 위치에 있는 휴대용 단말기를 조작하는 보행자이면, 상기 HUD 팝업창으로 상기 차량과 충돌 예상 위치에 있는 휴대용 단말기를 조작하는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지를 표시하도록 상기 HUD 장치를 더 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 비-영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, 상기 영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 더 수신받고, 상기 수신된 보행자 영상 데이터에서 보행자의 행동에 대한 특징 데이터를 더 추출하고, 상기 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량과 충돌 예상 위치에 있는 음악을 듣는 보행자이면, 상기 HUD 팝업창으로 상기 차량과 충돌 예상 위치에 있는 음악을 듣는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지를 표시하도록 상기 HUD 장치를 더 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 비-영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, 상기 영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 더 수신받고, 상기 수신된 보행자 영상 데이터에서 보행자의 행동에 대한 특징 데이터를 더 추출하고, 상기 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량과 충돌 예상 위치에 있는 전화 통화하는 보행자이면, 상기 HUD 팝업창으로 상기 차량과 충돌 예상 위치에 있는 전화 통화하는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지를 표시하도록 상기 HUD 장치를 더 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, 기지국과 V2P(Vehicle to Pedestrian) 통신하는 제 2 통신부로 통신 신호를 더 전송하고; 상기 제 2 통신부는, 상기 통신 신호를 수신받아 상기 기지국에 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 더 송신하고; 상기 보행자가 소유한 휴대용 단말기는, 상기 기지국으로부터 상기 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 더 수신받을 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 차량 통신 방법은, 차량에 설치되고, 위성 항법 시스템과 통신하는 제 1 통신부에 의하여, 상기 위성 항법 시스템으로부터 차량 위치 데이터를 수신받고; 상기 차량에 설치되고, 도로에 설치된 기지국과 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신하는 제 2 통신부에 의하여, 상기 기지국에 상기 차량 위치 데이터에 대한 제 1 V2I 메시지를 송신하고 상기 기지국으로부터 차량 속도의 확인을 위한 제 2 V2I 메시지를 수신받고; 상기 차량 위치 데이터와 상기 제 1 V2I 메시지와 상기 제 2 V2I 메시지를 처리한 것에 응답하는 제어부에 의하여, 상기 차량의 위치가 세이프 존(Safe Zone)에 진입하고 상기 차량의 속도가 미리 정해진 규정 속도를 초과하면, 상기 차량을 상기 규정 속도 미만으로 감속시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 차량에 설치되고, 차속 센서에 의하여 차량의 속도를 더 감지하고; 상기 차량의 속도를 처리한 것에 응답하는 상기 제어부에 의하여, 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 세이프 존에서 상기 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 비상등을 점멸시키는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 차량에 설치되고, 차속 센서에 의하여 차량의 속도를 더 감지하고; 상기 차량의 속도를 처리한 것에 응답하는 상기 제어부에 의하여, 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 세이프 존에서 상기 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 경적을 울리는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 차량에 설치되고, 차속 센서에 의하여 차량의 속도를 더 감지하고; 상기 차량의 속도를 처리한 것에 응답하는 상기 제어부에 의하여, 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 세이프 존에서 상기 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, HUD(Head-Up Display) 팝업창으로 감속 불가능 메시지를 표시하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 전방 시야를 가지는 카메라에 의하여, 상기 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 더 획득하고; 상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 전방 및/또는 측방의 감지 시야를 가지는 레이더에 의하여, 상기 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터를 더 획득하고; 상기 보행자 영상 데이터와 상기 보행자 감지 데이터를 처리한 것에 응답하는 제어부에 의하여, 상기 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, HUD 팝업창으로 충돌 예상 메시지를 표시하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제어부에 의하여, 상기 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, 기지국과 V2P(Vehicle to Pedestrian) 통신하는 제 2 통신부로 통신 신호를 더 전송하고; 상기 제 2 통신부에 의하여, 상기 통신 신호를 수신받아 상기 기지국에 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 더 송신하고; 상기 기지국과 V2P 통신하는 상기 보행자가 소유한 휴대용 단말기에 의하여, 상기 기지국으로부터 상기 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 더 수신받는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌을 방지할 수 있는 차량 통신 시스템 및 차량 통신 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 위성 항법 시스템과 기지국 및 휴대용 단말기와 통신하는 차량의 구성을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 카메라 및 레이더를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템의 차량 통신 방법의 일 예를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템의 차량 통신 방법의 다른 일 예를 도시한다.
도 7은 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템의 차량 통신 방법의 또 다른 일 예를 도시한다.
도 8은 차량의 비상등 동작 및/또는 경적 장치 동작의 일 예를 도시한다.
도 9는 차량의 HUD 장치 동작의 일 예를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템의 차량 통신 방법의 또 다른 일 예를 도시한다.
도 11은 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템의 차량 통신 방법의 또 다른 일 예를 도시한다.
도 12 내지 도 15는 충돌 예상 메시지의 일 예를 도시한다.
도 16은 차량의 HUD 장치 동작과 휴대용 단말기 동작의 일 예를 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템을 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 위성 항법 시스템(2)과 통신하고, 기지국(3)과 통신하며, 기지국(3)을 통하여 휴대용 단말기(4)와 통신한다. 차량(1)은 위성 항법 시스템(2) 및 기지국(3)과 통신하여 보행자를 보호하기 위한 세이프 존(Safe Zone)에 진입시 규정 속도를 초과하면, 규정 속도 미만으로 감속시킨다.
차량(1)은 세이프 존에서 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 비상등을 점멸시키거나 경적을 울리거나 HUD(Head-Up Display) 팝업창으로 감속 불가능 메시지를 표시할 수 있다.
보행자가 소유한 휴대용 단말기(4)는 기지국(3)과 V2P(Vehicle to Pedestrian) 통신하고, 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면 기지국(3)으로부터 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 수신받을 수 있다.
보행자를 보호하기 위한 세이프 존은 학교 주변의 세이프 존, 골목 주변의 세이프 존, 지하 주차장 주변의 세이프 존, 횡단보도 주변의 세이프 존일 수 있다.
이하에서는 차량이 세이프 존에 진입할 시에, 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌을 방지할 수 있는 차량 통신 시스템을 살펴보기로 한다.
도 2는 일 실시예에 의한 차량의 구성을 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 엔진(10)과, 변속기(20)와, 제동 장치(30)와, 조향 장치(40)를 포함한다. 엔진(10)은 실린더와 피스톤을 포함하고, 차량(1)이 주행하기 위한 동력을 생성할 수 있다. 변속기(20)는 복수의 기어들을 포함하고, 엔진(10)에 의하여 생성된 동력을 차륜까지 전달할 수 있다. 제동 장치(30)는 차륜과의 마찰을 통하여 차량(1)을 감속시키거나 차량(1)을 정지시킬 수 있다. 조향 장치(40)는 차량(1)의 주행 방향을 변경시킬 수 있다.
차량(1)은 복수의 전장 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)은 엔진 관리 시스템(Engine Management System, EMS)(11)과, 변속기 제어 유닛(Transmission Control Unit, TCU)(21)과, 전자식 제동 제어 모듈(Electronic Brake Control Module)(31)과, 전자식 조향 장치(Electronic Power Steering, EPS) (41)와, 바디 컨트롤 모듈(Body Control Module, BCM)(51)과, 운전자 보조 시스템(Driver Assistance System, DAS)(100)을 포함할 수 있다.
엔진 관리 시스템(11)은 가속 페달을 통한 운전자의 가속 의지 또는 차량 통신 시스템(100)의 요청에 응답하여 엔진(10)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 엔진 관리 시스템(11)은 엔진(10)의 토크를 제어할 수 있다.
변속기 제어 유닛(21)은 변속 레버를 통한 운전자의 변속 명령 및/또는 차량(1)의 주행 속도에 응답하여 변속기(20)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 변속기 제어 유닛(21)은 엔진(10)으로부터 차륜까지의 변속 비율을 조절할 수 있다.
전자식 제동 제어 모듈(31)은 제동 페달을 통한 운전자의 제동 의지 및/또는 차륜들의 슬립(slip)에 응답하여 제동 장치(30)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 제동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜의 제동을 일시적으로 해제할 수 있다(Anti-lock Braking Systems, ABS). 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 조향 시에 감지되는 오버스티어링(oversteering) 및/또는 언더스티어링(understeering)에 응답하여 차륜의 제동을 선택적으로 해제할 수 있다(Electronic stability control, ESC). 또한, 전자식 제동 제어 모듈(31)은 차량(1)의 구동 시에 감지되는 차륜의 슬립에 응답하여 차륜을 일시적으로 제동할 수 있다(Traction Control System, TCS).
전자식 조향 장치(41)는 스티어링 휠을 통한 운전자의 조향 의지에 응답하여 운전자가 쉽게 스티어링 휠을 조작할 수 있도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다. 예를 들어, 전자식 조향 장치(41)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시키도록 조향 장치(40)의 동작을 보조할 수 있다.
바디 컨트롤 모듈(51)은 운전자에게 편의를 제공하거나 운전자의 안전을 보장하는 전장 부품들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 바디 컨트롤 모듈(51)은 헤드 램프, 와이퍼, 클러스터, 다기능 스위치 및 방향 지시 램프 등을 제어할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 운전자가 차량(1)을 조작(구동, 제동, 조향)하는 것을 보조할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 차량(1) 주변의 환경(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트(cyclist), 차선, 도로 표지판 등)을 감지하고, 감지된 환경에 응답하여 차량(1)의 구동 및/또는 제동 및/또는 조향을 제어할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 운전자에게 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 차선 이탈 경고(Lane Departure Warning, LDW)와, 차선 유지 보조(Lane Keeping Assist, LKA)와, 상향등 보조(High Beam Assist, HBA)와, 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking, AEB)과, 교통 표지판 인식(Traffic Sign Recognition, TSR)과, 스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC)과, 사각지대 감지(Blind Spot Detection, BSD) 등을 제공할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 차량(1) 주변의 영상 데이터를 획득하는 카메라 모듈(101)과, 차량(1) 주변의 객체 데이터를 획득하는 레이더 모듈(102)을 포함한다. 카메라 모듈(101)은 카메라(101a)와 제어기(Electronic Control Unit, ECU) (101b)를 포함하며, 차량(1)의 전방을 촬영하고 다른 차량, 보행자, 사이클리스트, 차선, 도로 표지판 등을 인식할 수 있다. 레이더 모듈(102)은 레이더(102a)와 제어기(102b)를 포함하고, 차량(1) 주변의 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 상대 위치, 상대 속도 등을 획득할 수 있다.
운전자 보조 시스템(100)은 도 2에 도시된 바에 한정되지 아니하며, 차량(1) 주변을 스캔하며 객체를 감지하는 라이다 센서를 포함하는 라이다(lidar)를 더 포함할 수 있다.
이상의 전자 부품들은 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전장 부품들은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 운전자 보조 시스템(100)은 엔진 관리 시스템(11), 전자식 제동 제어 모듈(31) 및 전자식 조향 장치(41)에 각각 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 구동 제어 신호, 제동 신호 및 조향 신호를 전송할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 의한 위성 항법 시스템과 기지국 및 휴대용 단말기와 통신하는 차량의 구성을 도시한다. 도 4는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 카메라 및 레이더를 도시한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 제동 시스템(32)과, 비상등(60)과, 경적 장치(70)와, HUD(Head-Up Display) 장치(80)와, 제 1 통신부(110)와, 제 2 통신부(120)와, 차속 센서(130)와, 카메라(140)와, 레이더(150)와, 제어부(160)를 포함할 수 있다.
제동 시스템(32)은 도 2와 함께 설명된 전자식 제동 제어 모듈(31, 도 1 참조)과 제동 장치(30, 도 1 참조)를 포함할 수 있다. 제동 시스템(32)은 제어부(160)에 의하여 차량(1)의 위치가 세이프 존(Safe Zone)(S, 도 8 참조)에 진입하고 차량의 속도가 미리 정해진 규정 속도를 초과하면, 차량(1)을 규정 속도 미만으로 감속시킬 수 있다.
비상등(60)은 제어부(160)에 의하여 차량(1)이 세이프 존(S, 도 8 참조)에서 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 점멸 동작할 수 있다. 예를 들어, 비상등(60)은 전방 비상등(61, 62)과 후방 비상등(63, 64)을 포함할 수 있고, 전방 비상등(61, 62)이 점멸 동작할 수 있으며, 전방 비상등(61, 62)과 후방 비상등(63, 64)이 동시에 점멸 동작할 수 있다.
경적 장치(70)는 제어부(160)에 의하여 차량(1)이 세이프 존(S, 도 8 참조)에서 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 경적을 울릴 수 있다. 예를 들어, 경적 장치(70)는 핸들에 마련될 수 있고, 차량(1)에 별도로 마련되어 경적을 울릴 수 있다.
HUD 장치(80)는 제어부(160)에 의하여 차량(1)이 세이프 존(S, 도 8 참조)에서 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, HUD(Head-Up Display) 팝업창으로 감속 불가능 메시지(80a, 도 9 참조)를 표시할 수 있다.
HUD 장치(80)는 제어부(160)에 의하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되면, HUD 팝업창으로 충돌 예상 메시지를 표시할 수 있다. 제어부(160)는 비-영상 센서인 레이더(150)에 의하여 획득된 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되면, 영상 센서인 카메라(140)에 의하여 획득된 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 영상 데이터를 수신받고, 수신된 보행자 영상 데이터에서 보행자(5, 도 8 참조)의 행동에 대한 특징 데이터를 추출할 수 있다. 제어부(160)는 통상적인 이미지 특징 데이터 추출 방법을 이용하여 보행자(5, 도 8 참조)의 행동에 대한 특징 데이터를 추출할 수 있다.
예를 들어, 제어부(160)는 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 차량 앞으로 뛰어드는 보행자이면, HUD 팝업창으로 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 차량 앞으로 뛰어드는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지(80b, 도 12 참조)를 표시하도록 HUD 장치(80)를 제어할 수 있다.
제어부(160)는 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 휴대용 단말기를 조작하는 보행자이면, HUD 팝업창으로 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 휴대용 단말기를 조작하는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지(80c, 도 13 참조)를 표시하도록 HUD 장치(80)를 제어할 수 있다.
제어부(160)는 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 음악을 듣는 보행자이면, HUD 팝업창으로 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 음악을 듣는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지(80d, 도 14 참조)를 표시하도록 HUD 장치(80)를 제어할 수 있다.
제어부(160)는 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 전화 통화하는 보행자이면, HUD 팝업창으로 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 전화 통화하는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지(80e, 도 15 참조)를 표시하도록 HUD 장치(80)를 제어할 수 있다.
HUD 장치(80)는 운전자 주의 분산 방지를 위해, 운전자 전방 앞 윈도우에 마련되어 윈도우를 통해 메시지를 표시할 수 있다.
제 1 통신부(110)는 차량(1)에 설치되고, 위성 항법 시스템(2)과 통신하여 위성 항법 시스템(2)으로부터 차량 위치 데이터를 수신받을 수 있다. 위성 항법 시스템(2)은 인공 위성을 이용한 위치 및 시각 결정 시스템이다. 위성 항법 시스템(2)은 위치 정확도 방식에 따라 보정 위성항법시스템(Differential GPS : DGPS)과, 반송파 보정 위성항법시스템(Carrier phase Differental GPS : CDGPS)으로 분류될 수 있다. 예를 들어, 제 1 통신부(110)는 위성 통신 모듈로 마련될 수 있다.
제 2 통신부(120)는 차량(1)에 설치되고, 도로에 설치된 기지국(3)과 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신하여 기지국(3)에 차량 위치 데이터에 대한 제 1 V2I 메시지를 송신하고 기지국(3)으로부터 차량 속도의 확인을 위한 제 2 V2I 메시지를 수신받을 수 있다. 예를 들어, 제 2 통신부(120)는 V2X 모듈로 마련될 수 있다. V2X 모듈은 차량간에 무선 통신으로 정보를 주고 받는 V2V(Vehicle to Vehicle) 통신 모듈과, 도로에 설치된 기지국(3)을 통해 차량과 도로 인프라 간에 무선 통신으로 정보를 주고 받는 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신 모듈과, 도로에 설치된 기지국(3)과 카메라(140) 및/또는 레이더(150)를 통해 보행자(5, 도 8 참조)와 차량(1)간에 무선 통신으로 정보를 주고 받는 V2P(Vehicle to Pedestrian) 통신 모듈과, 차량(1)과 휴대용 단말기(4)간에 무선 통신으로 정보를 주고 받는 V2N(Vehicle to Network) 통신 모듈을 포함할 수 있다.
차속 센서(130)는 차량(1)에 설치되고, 차량(1)의 속도를 감지하여 차속 감지 데이터를 획득할 수 있다. 차속 센서(130)는 변속기(20)의 구동모터에 마련되어 구동모터의 회전각도에 따라 차량(1)의 속도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 차속 센서(130)는 홀 효과 센서 방식과, 광 센서 방식과, 자기 센서 방식으로 분류될 수 있다.
카메라(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 시야(field of view)(140a)를 가질 수 있다. 예를 들어, 카메라(140)는 차량(1)의 프론트 윈드 쉴드에 설치될 수 있다.
카메라(140)는 차량(1)의 전방을 촬영하고, 차량(1)의 전방에 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 영상 데이터를 획득할 수 있다. 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 영상 데이터는 보행자(5, 도 8 참조)에 관한 위치를 포함할 수 있다.
카메라(140)는 복수의 렌즈들 및 전방 영상 센서를 포함할 수 있다. 전방 영상 센서는 광을 전기 신호로 변환하는 복수의 포토 다이오드들을 포함할 수 있으며, 복수의 포토 다이오드들이 2차원 매트릭스로 배치될 수 있다.
카메라(140)는 제어부(160)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 카메라(140)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 제어부(160)와 연결되거나, 하드 와이어(hard wire)를 통하여 제어부(160)와 연결되거나, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB)을 통하여 제어부(160)와 연결될 수 있다.
카메라(140)는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 영상 데이터를 제어부(160)로 전달할 수 있다.
레이더(150)는 전방 레이더(151)와 복수의 코너 레이더들(152 내지 155)을 포함할 수 있다.
전방 레이더(151)는 도 4에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방을 향하는 전방의 감지 시야(field of sensing)(151a)를 가질 수 있다. 전방 레이더(151)는 예를 들어, 차량(1)의 그릴(grille) 또는 범퍼(bumper)에 설치될 수 있다.
전방 레이더(151)는 차량(1)의 전방을 향하여 송신 전파를 방사하는 송신 안테나(또는 송신 안테나 어레이)와, 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)에 반사된 반사 전파를 수신하는 수신 안테나(또는 수신 안테나 어레이)를 포함할 수 있다. 전방 레이더(151)는 송신 안테나에 의한 송신된 송신 전파와 수신 안테나에 의하여 수신된 반사 전파로부터 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 감지 데이터를 획득할 수 있다.
보행자 감지 데이터는 차량(1)의 전방에 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)에 관한 거리 정보 및 속도 정도를 포함할 수 있다. 전방 레이더(151)는 송신 전파와 반사 전파 사이의 위상 차이(또는 시간 차이)에 기초하여 보행자(5, 도 8 참조)까지의 상대 거리를 산출하고, 송신 전파와 반사 전파 사이의 주파수 차이에 기초하여 보행자(5, 도 8 참조)의 상대 속도를 산출할 수 있다.
전방 레이더(151)는 비-영상 센서인 레이더 센서를 포함할 수 있다. 레이더 센서는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)까지의 상대 거리와 상대 속도를 산출하여 보행자 감지 데이터를 획득할 수 있다.
전방 레이더(151)는 예를 들어, 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(160)와 연결될 수 있다. 전방 레이더(151)는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 감지 데이터를 제어부(160)로 전달할 수 있다.
복수의 코너 레이더들(152 내지 155)은 차량(1)의 전방 우측에 설치되는 제1 코너 레이더(152)와, 차량(1)의 전방 좌측에 설치되는 제2 코너 레이더(153)와, 차량(1)의 후방 우측에 설치되는 제3 코너 레이더(154)와, 차량(1)의 후방 좌측에 설치되는 제4 코너 레이더(155)를 포함할 수 있다.
제1 코너 레이더(152)는 도 4에 도시된 바와 같이 차량(1)의 전방 우측을 향하는 측방의 감지 시야(152a)를 가질 수 있고, 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제2 코너 레이더(153)는 차량(1)의 전방 좌측을 향하는 측방의 감지 시야(153a)를 가질 수 있고, 예를 들어 차량(1)의 전방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다. 제3 코너 레이더(154)는 차량(1)의 후방 우측을 향하는 측방의 감지 시야(154a)를 가질 수 있고, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 우측에 설치될 수 있다. 제4 코너 레이더(155)는 차량(1)의 후방 좌측을 향하는 측방의 감지 시야(155a)를 가질 수 있고, 예를 들어 차량(1)의 후방 범퍼의 좌측에 설치될 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(152 내지 155)은 각각의 송신 안테나와 수신 안테나를 포함할 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(152 내지 155)은 각각의 제1 코너 감지 데이터와 제2 코너 감지 데이터와 제3 코너 감지 데이터와 제4 코너 감지 데이터를 획득할 수 있다. 제1 코너 감지 데이터는 차량(1) 전방 우측에 위치하는 세이프 존에 있는 보행자에 관한 거리 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다. 제2 코너 감지 데이터는 차량(1) 전방 좌측에 위치하는 세이프 존에 있는 보행자에 관한 거리 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다. 제3 및 제4 코너 감지 데이터는 차량(1) 후방 우측 및 차량(1) 후방 좌측에 위치하는 객체(예를 들어, 다른 차량, 보행자, 사이클리스트 등)의 거리 정보 및 속도 정보를 포함할 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(152 내지 155)은 비-영상 센서인 레이더 센서를 각각 포함할 수 있다. 레이더 센서는 세이프 존에 있는 보행자(5, 도 8 참조)까지의 상대 거리와 상대 속도를 산출하여 제1, 제2 보행자 감지 데이터를 획득할 수 있고, 제3, 4 객체 감지 데이터를 획득할 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(152 내지 155)은, 예를 들어 차량용 통신 네트워크(NT) 또는 하드 와이어 또는 인쇄 회로 기판을 통하여 제어부(160)와 각각 연결될 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 코너 레이더들(152 내지 155)은 각각의 제1, 제2 보행자 감지 데이터 및 제3, 4 객체 감지 데이터를 제어부(160)로 전달할 수 있다.
제어부(160)는 카메라 모듈(101, 도 1 참조)의 제어기(101b, 도 1 참조) 및/또는 레이더 모듈(102, 도 1 참조)의 제어기(102b, 도 1 참조) 및/또는 별도의 통합 제어기를 포함할 수 있다.
제어부(160)는 프로세서(161)와 메모리(162)를 포함할 수 있다.
프로세서(161)는 제 1 통신부(110)의 차량 위치 데이터와 기지국(3)에 송신할 제 1 V2I 메시지와 제 2 통신부(120)의 제 2 V2I 메시지와 차속 센서(130)의 차속 감지 데이터를 처리하고, 차량 위치 데이터와 제 1 V2I 메시지와 제 2 V2I 메시지와 차속 감지 데이터를 처리한 것에 응답하여 차량의 위치가 세이프 존(S, 도 8 참조)에 진입하고 차량의 속도가 미리 정해진 규정 속도를 초과하면 차량을 규정 속도 미만으로 감속시키도록 제동 시스템(32)을 제어하기 위한 제동 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(160)는 제 1 통신부(110)의 차량 위치 데이터와 기지국(3)에 송신할 제 1 V2I 메시지와 제 2 통신부(120)의 제 2 V2I 메시지와 차속 센서(130)의 차속 감지 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서 및/또는 제동 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)을 포함할 수 있다.
프로세서(161)는 차량의 속도에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에서 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 비상등(60)을 점멸시키도록 비상등(60)을 턴온하기 위한 턴온 신호 및/또는 경적을 울리도록 경적 장치(70)를 제어하기 위한 경적 신호 및/또는 HUD 팝업창으로 감속 불가능 메시지(80a, 도 9 참조)를 표시하도록 HUD 장치(80)를 제어하기 위한 표시 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)을 포함할 수 있다.
프로세서(161)는 카메라(140)의 보행자 영상 데이터와 레이더(150)의 보행자 감지 데이터를 처리하고, 보행자 영상 데이터와 보행자 감지 데이터를 처리한 것에 응답하여 HUD 장치(80)를 제어하기 위한 표시 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(160)는 카메라(140)의 보행자 영상 데이터를 처리하는 미리지 프로세서 및/또는 레이더(150)의 보행자 감지 데이터를 처리하는 디지털 시그널 프로세서 및/또는 표시 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)를 포함할 수 있다.
프로세서(161)는 카메라(140)의 보행자 영상 데이터와 레이더(150)의 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)를 검출할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(161)는 레이더(150)의 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)의 위치(거리 및 방향) 및 상대 속도를 획득할 수 있다. 프로세서(161)는 카메라(140)의 보행자 영상 데이터에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)의 위치(방향)를 획득할 수 있다. 프로세서(161)는 보행자 영상 데이터에 의하여 검출된 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)를 보행자 감지 데이터에 의하여 검출된 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)에 매칭하고, 매칭 결과에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)의 위치와 상대 속도를 획득할 수 있다.
프로세서(161)는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)의 위치와 상대 속도에 기초하여 표시 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(161)는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)의 위치(거리)와 상대 속도에 기초하여 차량(1)과 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조) 사이의 충돌까지의 시간(Time to Collision, TTC)을 산출하고, 충돌까지의 시간(TTC)과 미리 정해진 기준 시간의 비교에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되면, HUD 팝업창으로 충돌 예상 메시지를 표시하도록 HUD 장치(80)로 표시 신호를 전송할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(161)는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)의 상대 속도에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)까지의 거리의 비교에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되면, HUD 팝업창으로 충돌 예상 메시지를 표시하도록 HUD 장치(80)로 표시 신호를 전송할 수 있다.
프로세서(161)는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되면, 기지국(3)과 V2P(Vehicle to Pedestrian) 통신하는 제 2 통신부(120)로 통신 신호를 전송할 수 있다. 제 2 통신부(120)는 통신 신호를 수신받아 기지국(3)에 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 송신할 수 있다. 보행자(5, 도 16 참조)가 소유한 휴대용 단말기(4, 도 16 참조)는 기지국(3, 도 8 참조)으로부터 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 수신받을 수 있다. 예를 들어, 프로세서(161)는 제 2 통신부(120)로 전송하기 위한 통신 신호를 생성하는 마이크로 컨트롤 유닛(Micro Control Unit, MCU)을 포함할 수 있다.
메모리(162)는 프로세서(161)가 차량 위치 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 제 1 V2I 메시지를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 제 2 V2I 메시지를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 보행자 영상 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 보행자 감지 데이터를 처리하기 위한 프로그램 및/또는 데이터와, 프로세서(161)가 제동 신호 및/또는 비상등(60)을 턴온하기 위한 턴온 신호 및/또는 경적 신호 및/또는 표시 신호 및/또는 통신 신호를 생성하기 위한 프로그램 및/또는 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(162)는 제 1 통신부(110)로부터 수신된 차량 위치 데이터 및/또는 기지국(3)에 송신할 제 1 V2I 메시지 및/또는 제 2 통신부(120)로부터 수신된 제 2 V2I 메시지 및/또는 차속 센서(130)로부터 수신된 차속 감지 데이터 및/또는 카메라(140)로부터 수신된 보행자 영상 데이터 및/또는 레이더(150)로부터 수신된 보행자 감지 데이터를 임시로 기억하고, 프로세서(161)의 차량 위치 데이터 및/또는 제 1 V2I 메시지 및/또는 제 2 V2I 메시지 및/또는 차속 감지 데이터 및/또는 보행자 영상 데이터 및/또는 보행자 감지 데이터의 처리 결과를 임시로 기억할 수 있다.
메모리(162)는 S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory, ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
이와 같이, 제어부(160)는 차량(1)의 위치가 세이프 존(S, 도 8 참조)에 진입하고 차량(1)의 속도가 미리 정해진 규정 속도를 초과하면, 차량(1)을 규정 속도 미만으로 감속시키도록 제동 시스템(32)으로 제동 신호를 전송할 수 있다. 제어부(160)는 차량(1)의 속도에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에서 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 비상등(60)으로 턴온 신호 및/또는 경적 장치(70)로 경적 신호 및/또는 HUD 장치(80)로 표시 신호를 전송할 수 있다. 제어부(160)는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되면, 제 2 통신부(120)로 통신 신호를 전송할 수 있고 HUD 장치(80)로 표시 신호를 전송할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템의 차량 통신 방법의 일 예를 도시한다. 도 6은 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템의 차량 통신 방법의 다른 일 예를 도시한다. 도 7은 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템의 차량 통신 방법의 또 다른 일 예를 도시한다.
도 8은 차량의 비상등 동작 및/또는 경적 장치 동작의 일 예를 도시한다. 도 9는 차량의 HUD 장치 동작의 일 예를 도시한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 차량(1)은 위성 항법 시스템(2)과 통신하는 제 1 통신부(110)에 의하여, 위성 항법 시스템(2)으로부터 차량 위치 데이터를 수신받는다(510).
차량(1)은 도로에 설치된 기지국(3)과 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신하는 제 2 통신부(120)에 의하여, 기지국(3)에 차량 위치 데이터에 대한 제 1 V2I 메시지를 송신하고(520), 기지국(3)으로부터 차량 속도의 확인을 위한 제 2 V2I 메시지를 수신받는다(530). 제 2 통신부(120)는 도로에 설치된 기지국(3)을 통해 차량과 도로 인프라 간에 무선 통신으로 정보를 주고 받는 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신 모듈을 포함할 수 있다.
차량(1)은 차량 위치 데이터와 제 1 V2I 메시지와 제 2 V2I 메시지를 처리한 것에 응답하는 제어부(160)에 의하여, 세이프 존(S, 도 8 참조)에 진입하고 있는지를 판단한다(540). 차량(1)은 차속 센서(130)에 의하여, 차량의 속도를 감지한다(550). 차량(1)은 제어부(160)에 의하여, 차량의 속도가 규정 속도를 초과하는지를 판단한다(560).
차량(1)은 세이프 존(S, 도 8 참조)에 진입하고 있고(540의 예), 규정 속도를 초과하면(560의 예), 제동 시스템(32)에 의하여 규정 속도 미만으로 감속한다(580). 예를 들어, 차량(1)은 세이프 존(S, 도 8 참조)에 진입하고 있고(540의 예), 규정 속도를 초과하면(550의 예), 30Km/h 미만으로 감속할 수 있다.
차량(1)은 세이프 존(S, 도 8 참조)에 진입하고 있지 않거나(540의 아니오), 규정 속도를 초과하지 않으면(560의 아니오), 위성 항법 시스템(2)과 통신하는 제 1 통신부(110)에 의하여 위성 항법 시스템(2)으로부터 차량 위치 데이터를 다시 수신받고(510), 제 2 통신부(120)에 의하여 기지국(3)에 차량 위치 데이터에 대한 제 1 V2I 메시지를 송신하고(520), 제 2 통신부(120)에 의하여 기지국(3)으로부터 차량 속도의 확인을 위한 제 2 V2I 메시지를 수신받는다(530).
일 실시예에 의한 차량(1)은 규정 속도를 초과하면(560의 예), 차량의 속도를 처리한 것에 응답하는 제어부(160)에 의하여, 차량의 속도에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에서 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되는지를 더 판단할 수 있다(570).
차량(1)은 규정 속도 미만으로 감속될 것으로 예상되면(570의 예), 제동 시스템(32)에 의하여 규정 속도 미만으로 감속할 수 있다(580). 예를 들어, 차량(1)은 규정 속도 미만으로 감속될 것으로 예상되면(570의 예), 30Km/h 미만으로 감속할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 차량(1)은 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면(570의 아니오), 비상등(60)을 더 점멸할 수 있다(591). 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 전방 비상등(61, 62)을 점멸 동작할 수 있고, 전방 비상등(61, 62)과 후방 비상등(63, 64)을 동시에 점멸 동작할 수 있다. 운전자는 세이프 존(S)에 있는 보행자(5)와의 충돌을 피하기 위해 조향 장치(40, 도 2 참조)를 조향 변경할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 차량(1)은 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면(570의 아니오), 도 8에 도시된 바와 같이 경적 장치(70)의 경적을 더 울릴 수 있고, 별도로 마련된 경적 장치의 경적을 더 울릴 수 있다(592). 운전자는 세이프 존(S)에 있는 보행자(5)와의 충돌을 피하기 위해 조향 장치(40, 도 2 참조)를 조향 변경할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 차량(1)은 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면(570의 아니오), 도 9에 도시된 바와 같이 HUD 장치(80)의 감속 불가능 메시지(80a)를 팝업창으로 더 표시할 수 있다(593). 운전자는 세이프 존(S)에 있는 보행자(5)와의 충돌을 피하기 위해 조향 장치(40, 도 2 참조)를 조향 변경할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템의 차량 통신 방법의 또 다른 일 예를 도시한다. 도 11은 일 실시예에 의한 차량 통신 시스템의 차량 통신 방법의 또 다른 일 예를 도시한다.
도 12 내지 도 15는 충돌 예상 메시지의 일 예를 도시한다. 도 16은 차량의 HUD 장치 동작과 휴대용 단말기 동작의 일 예를 도시한다.
도 10을 참조하면, 차량(1)은 전방 시야를 가지는 카메라(140)에 의하여, 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 영상 데이터를 더 획득할 수 있다(541). 차량(1)은 전방 및/또는 측방의 감지 시야를 가지는 레이더(150)에 의하여, 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 감지 데이터를 더 획득할 수 있다(542).
차량(1)은 보행자 영상 데이터와 보행자 감지 데이터를 처리한 것에 응답하는 제어부(160)에 의하여, 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되는지를 더 판단할 수 있다(543).
제어부(160)는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)의 위치(거리)와 상대 속도에 기초하여 차량(1)과 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조) 사이의 충돌까지의 시간(Time to Collision, TTC)을 산출하고, 충돌까지의 시간(TTC)과 미리 정해진 기준 시간의 비교에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되는지를 판단할 수 있다.
제어부(160)는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)의 상대 속도에 기초하여 충돌까지의 거리(Distance to Collision, DTC)를 산출하고, 충돌까지의 거리와 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)까지의 거리의 비교에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되는지를 판단할 수 있다.
차량(1)은 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되면(543의 예), HUD 장치(80)의 충돌 예상 메시지를 팝업창으로 더 표시할 수 있다(544). 운전자는 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌을 피하기 위해 조향 장치(40, 도 2 참조)를 조향 변경할 수 있다.
제어부(160)는 비-영상 센서인 레이더(150)에 의하여 획득된 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되면, 영상 센서인 카메라(140)에 의하여 획득된 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자 영상 데이터를 수신받고, 수신된 보행자 영상 데이터에서 보행자(5, 도 8 참조)의 행동에 대한 특징 데이터를 추출할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이 제어부(160)는 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 차량 앞으로 뛰어드는 보행자이면, HUD 팝업창으로 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 차량 앞으로 뛰어드는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지(80b)를 표시하도록 HUD 장치(80)를 제어할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이 제어부(160)는 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 휴대용 단말기를 조작하는 보행자이면, HUD 팝업창으로 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 휴대용 단말기를 조작하는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지(80c)를 표시하도록 HUD 장치(80)를 제어할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이 제어부(160)는 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 음악을 듣는 보행자이면, HUD 팝업창으로 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 음악을 듣는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지(80d)를 표시하도록 HUD 장치(80)를 제어할 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이 제어부(160)는 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 전화 통화하는 보행자이면, HUD 팝업창으로 차량(1)과 충돌 예상 위치에 있는 전화 통화하는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지(80e)를 표시하도록 HUD 장치(80)를 제어할 수 있다.
도 11을 참조하면, 차량(1)은 제어부(160)에 의하여, 세이프 존(S, 도 8 참조)에 있는 보행자(5, 도 8 참조)와의 충돌이 예상되면, 기지국(3, 도 8 참조)과 V2P(Vehicle to Pedestrian) 통신하는 제 2 통신부(120)로 통신 신호를 더 전송할 수 있다(545). 차량(1)은 제 2 통신부(120)에 의하여, 통신 신호를 수신받아 기지국(3, 도 8 참조)에 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 더 송신할 수 있다(546). 제 2 통신부(120)는 도로에 설치된 기지국(3, 도 8 참조)과 카메라(140) 및/또는 레이더(150)를 통해 보행자(5, 도 8 참조)와 차량(1)간에 무선 통신으로 정보를 주고 받는 V2P(Vehicle to Pedestrian) 통신 모듈을 포함할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이 보행자(5)가 소유한 휴대용 단말기(4)는 기지국(3, 도 8 참조)으로부터 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 더 수신받을 수 있다(547). 보행자(5)가 소유한 휴대용 단말기(4)는 도로에 설치된 기지국(3, 도 8 참조)을 통해 보행자(5)와 차량(1)간에 무선 통신으로 정보를 주고 받는 V2P(Vehicle to Pedestrian) 통신 모듈을 포함할 수 있다.
이후에, 차량(1)은 차속 센서(130)에 의하여, 차량의 속도를 감지한다(550). 차량(1)은 제어부(160)에 의하여, 차량의 속도가 규정 속도를 초과하는지를 판단한다(560). 차량(1)은 규정 속도를 초과하면(560의 예), 제동 시스템(32)에 의하여 규정 속도 미만으로 감속한다(580). 차량(1)은 규정 속도를 초과하지 않으면(560의 아니오), 위성 항법 시스템(2)과 통신하는 제 1 통신부(110)에 의하여 위성 항법 시스템(2)으로부터 차량 위치 데이터를 다시 수신받고(510), 이후에 도 7의 520 단계 내지 540 단계를 다시 수행한다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량 2: 위성 항법 시스템
3: 기지국 4: 휴대용 단말기
5: 보행자 S: 세이프 존
32: 제동 시스템 60: 비상등
70: 경적 장치 80: HUD 장치
110: 제 1 통신부 120: 제 2 통신부
130: 차속 센서 140: 카메라
150: 레이더 160: 제어부
161: 프로세서 162: 메모리

Claims (16)

  1. 차량에 설치되고, 위성 항법 시스템과 통신하여 상기 위성 항법 시스템으로부터 차량 위치 데이터를 수신받는 제 1 통신부;
    상기 차량에 설치되고, 도로에 설치된 기지국과 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신하여 상기 기지국에 상기 차량 위치 데이터에 대한 제 1 V2I 메시지를 송신하고 상기 기지국으로부터 차량 속도의 확인을 위한 제 2 V2I 메시지를 수신받는 제 2 통신부;
    상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 속도를 감지하는 차속 센서; 및
    상기 차량 위치 데이터와 상기 제 1 V2I 메시지와 상기 제 2 V2I 메시지를 처리하는 프로세서를 포함하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 차량 위치 데이터와 상기 제 1 V2I 메시지와 상기 제 2 V2I 메시지를 처리한 것에 응답하여, 상기 차량의 위치가 세이프 존(Safe Zone)에 진입하고 상기 차량의 속도가 미리 정해진 규정 속도를 초과하면, 상기 차량을 상기 규정 속도 미만으로 감속시키도록 제동 시스템을 제어하고,
    상기 차량의 속도에 기초하여 상기 세이프 존에서 상기 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 비상등을 점멸시키도록 상기 비상등을 제어하면서, 동시에 HUD(Head-Up Display) 팝업창으로 감속 불가능 메시지를 표시하도록 HUD 장치를 제어하는 차량 통신 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 속도를 감지하는 차속 센서를 더 포함하고;
    상기 제어부는, 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 세이프 존에서 상기 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 경적을 울리도록 경적 장치를 더 제어하는 차량 통신 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 전방 시야를 가지고, 상기 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 획득하는 영상 센서를 더 포함하고;
    레이더 센서와 라이다 센서로 구성된 그룹에서 선택되어, 상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 전방 및/또는 측방의 감지 시야를 가지고, 상기 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터를 획득하는 비-영상 센서를 더 포함하고;
    상기 제어부는, 상기 보행자 영상 데이터와 상기 보행자 감지 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 보행자 영상 데이터와 상기 보행자 감지 데이터를 처리한 것에 응답하여, 상기 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, HUD 팝업창으로 충돌 예상 메시지를 표시하도록 HUD 장치를 더 제어하는 차량 통신 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비-영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면,
    상기 영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 더 수신받고,
    상기 수신된 보행자 영상 데이터에서 보행자의 행동에 대한 특징 데이터를 더 추출하고,
    상기 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량과 충돌 예상 위치에 있는 차량 앞으로 뛰어드는 보행자이면,
    상기 HUD 팝업창으로 상기 차량과 충돌 예상 위치에 있는 차량 앞으로 뛰어드는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지를 표시하도록 상기 HUD 장치를 더 제어하는 차량 통신 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비-영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면,
    상기 영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 더 수신받고,
    상기 수신된 보행자 영상 데이터에서 보행자의 행동에 대한 특징 데이터를 더 추출하고,
    상기 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량과 충돌 예상 위치에 있는 휴대용 단말기를 조작하는 보행자이면,
    상기 HUD 팝업창으로 상기 차량과 충돌 예상 위치에 있는 휴대용 단말기를 조작하는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지를 표시하도록 상기 HUD 장치를 더 제어하는 차량 통신 시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비-영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면,
    상기 영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 더 수신받고,
    상기 수신된 보행자 영상 데이터에서 보행자의 행동에 대한 특징 데이터를 더 추출하고,
    상기 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량과 충돌 예상 위치에 있는 음악을 듣는 보행자이면,
    상기 HUD 팝업창으로 상기 차량과 충돌 예상 위치에 있는 음악을 듣는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지를 표시하도록 상기 HUD 장치를 더 제어하는 차량 통신 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 비-영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터에 기초하여 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면,
    상기 영상 센서에 의하여 획득된 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 더 수신받고,
    상기 수신된 보행자 영상 데이터에서 보행자의 행동에 대한 특징 데이터를 더 추출하고,
    상기 추출된 보행자의 행동에 대한 특징 데이터가, 차량과 충돌 예상 위치에 있는 전화 통화하는 보행자이면,
    상기 HUD 팝업창으로 상기 차량과 충돌 예상 위치에 있는 전화 통화하는 보행자에 해당하는 충돌 예상 메시지를 표시하도록 상기 HUD 장치를 더 제어하는 차량 통신 시스템.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, 기지국과 V2P(Vehicle to Pedestrian) 통신하는 제 2 통신부로 통신 신호를 더 전송하고;
    상기 제 2 통신부는, 상기 통신 신호를 수신받아 상기 기지국에 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 더 송신하고;
    상기 보행자가 소유한 휴대용 단말기는, 상기 기지국으로부터 상기 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 더 수신받는 차량 통신 시스템.
  11. 차량에 설치되고, 위성 항법 시스템과 통신하는 제 1 통신부에 의하여, 상기 위성 항법 시스템으로부터 차량 위치 데이터를 수신받고;
    상기 차량에 설치되고, 도로에 설치된 기지국과 V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신하는 제 2 통신부에 의하여, 상기 기지국에 상기 차량 위치 데이터에 대한 제 1 V2I 메시지를 송신하고 상기 기지국으로부터 차량 속도의 확인을 위한 제 2 V2I 메시지를 수신받고;
    상기 차량 위치 데이터와 상기 제 1 V2I 메시지와 상기 제 2 V2I 메시지를 처리한 것에 응답하는 제어부에 의하여, 상기 차량의 위치가 세이프 존(Safe Zone)에 진입하고 상기 차량의 속도가 미리 정해진 규정 속도를 초과하면, 상기 차량을 상기 규정 속도 미만으로 감속시키고;
    상기 차량의 속도에 기초하여 상기 세이프 존에서 상기 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 비상등을 점멸시키면서 동시에 HUD(Head-Up Display) 팝업창으로 감속 불가능 메시지를 표시하는 것을 포함하는 차량 통신 방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 차량에 설치되고, 차속 센서에 의하여 차량의 속도를 더 감지하고;
    상기 차량의 속도를 처리한 것에 응답하는 상기 제어부에 의하여, 상기 차량의 속도에 기초하여 상기 세이프 존에서 상기 규정 속도 미만으로 감속되지 않을 것으로 예상되면, 경적을 울리는 것을 더 포함하는 차량 통신 방법.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 전방 시야를 가지는 카메라에 의하여, 상기 세이프 존에 있는 보행자 영상 데이터를 더 획득하고;
    상기 차량에 설치되고, 상기 차량의 전방 및/또는 측방의 감지 시야를 가지는 레이더에 의하여, 상기 세이프 존에 있는 보행자 감지 데이터를 더 획득하고;
    상기 보행자 영상 데이터와 상기 보행자 감지 데이터를 처리한 것에 응답하는 제어부에 의하여, 상기 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, HUD 팝업창으로 충돌 예상 메시지를 더 표시하는 것을 포함하는 차량 통신 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부에 의하여, 상기 세이프 존에 있는 보행자와의 충돌이 예상되면, 기지국과 V2P(Vehicle to Pedestrian) 통신하는 제 2 통신부로 통신 신호를 더 전송하고;
    상기 제 2 통신부에 의하여, 상기 통신 신호를 수신받아 상기 기지국에 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 더 송신하고;
    상기 기지국과 V2P 통신하는 상기 보행자가 소유한 휴대용 단말기에 의하여, 상기 기지국으로부터 상기 충돌 예상 상황에 대한 V2P 메시지를 더 수신받는 것을 포함하는 차량 통신 방법.
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