KR101461878B1 - 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치 및 방법 - Google Patents

운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 하나의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치는 운전자의 장기 운전 성향과 단기 운전 성향을 판단하기 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 그리고 상기 데이터를 기초로 운전자의 단기 운전 성향과 장기 운전 성향을 판단하고, 상기 운전자의 단기 운전 성향 또는 장기 운전 성향에 따라 엔진 또는 변속기를 제어하는 제어 유닛;을 포함하며, 상기 제어 유닛은 설정 시간 동안의 운전자의 단기 운전 성향을 계속적으로 계산하고, 미리 설정된 개수(n개)의 운전자의 단기 운전 성향으로부터 운전자의 장기 운전 성향을 계산할 수 있다.

Description

운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF DETERMINING LONG TERM DRIVING TENDENCY OF DRIVER}
본 발명은 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 설정된 개수의 운전자의 단기 운전 성향으로부터 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량의 주행 성능과 관련한 고객의 만족도는 차량이 얼마나 고객의 성향에 맞게 주행하느냐에 달려 있다. 그런데, 고객의 성향은 다양한 반면 동일한 차종에 대해서는 차량의 성능 특성이 하나의 성능 특성으로 정해져 있기 때문에 고객의 운전 성향과 차량의 반응 사이에는 차이가 발생할 수 있다. 이에 따라, 고객은 종종 차량의 주행 성능에 대하여 불만을 제기하게 된다. 즉, 고객의 운전 성향을 파악하고 고객의 운전 성향에 적합하게 차량이 반응하도록 변속을 제어하면 주행 성능과 관련한 고객의 만족도를 극대화할 수 있다.
이에 따라, 고객의 운전 성향을 장기간 동안 학습하고, 학습된 운전 성향에 따라 변속을 제어하는 방법이 개발되었다. 학습된 운전 성향에 따라 변속을 제어하는 방법은 고객의 운전 성향은 일정하다는 가정 하에 수행된다. 그러나, 운전자의 성향은 항상 일정한 것이 아니며 운전자의 감정이나 순간적인 운전 의지의 변화, 도로 조건 등에 따라 달라지게 되므로, 학습된 운전 성향은 어느 순간에서의 실제 운전자의 성향과는 차이가 크게 된다.
또한, 운전자의 운전 성향은 시간이 지나감에 따라 바뀔 수 있다. 그런데 운전 성향을 학습하는 종래의 방법에 따르면, 시간의 경과에 따른 운전 성향의 변화가 느리게 반영되게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 운전자의 장기 운전 성향을 정확하게 판단함으로써 고객 맞춤형 변속을 수행할 수 있도록 하는 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치는 운전자의 장기 운전 성향과 단기 운전 성향을 판단하기 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 그리고 상기 데이터를 기초로 운전자의 단기 운전 성향과 장기 운전 성향을 판단하고, 상기 운전자의 단기 운전 성향 또는 장기 운전 성향에 따라 엔진 또는 변속기를 제어하는 제어 유닛;을 포함하며, 상기 제어 유닛은 설정 시간 동안의 운전자의 단기 운전 성향을 계속적으로 계산하고, 미리 설정된 개수(n개)의 운전자의 단기 운전 성향으로부터 운전자의 장기 운전 성향을 계산할 수 있다.
상기 제어 유닛은 최근 n개의 운전자의 단기 운전 성향으로부터 운전자의 장기 운전 성향을 계산할 수 있다.
상기 제어 유닛은 운전자의 장기 운전 성향(SI_long)을
Figure 112013023376403-pat00001
의 식으로부터 계산할 수 있다. 여기서, SI_Avgi는 i번째 운전자의 단기 운전 성향이고, T1은 설정 시간이며, Wi는 i번째 가중치이다.
상기 가중치들은 Wi≤Wi +1의 관계식을 만족할 수 있다.
상기 n개의 가중치들의 합은 1일 수 있다.
상기 제어 유닛은 데이터가 특이 노면 상태, 특이 도로 형상 또는 혼잡 도로인 것으로 검출되면, 운전자의 단기 운전 성향을 계산하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법은 운전자의 장기 운전 성향과 단기 운전 성향을 판단하기 위한 데이터를 검출하는 단계; 설정 시간의 단기 운전 성향 지수를 계산하는 단계; 최근 n개의 운전자의 단기 운전 성향 지수로부터 운전자의 장기 운전 성향 지수를 계산하는 단계; 그리고 상기 운전자의 장기 운전 성향 지수에 따라 변속을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
운전자의 장기 운전 성향 지수(SI_long)는
Figure 112013023376403-pat00002
의 식으로부터 계산될 수 있다. 여기서, SI_Avgi는 i번째 운전자의 단기 운전 성향 지수이고, T1은 설정 시간이며, Wi는 i번째 가중치이다.
상기 가중치들은 Wi≤Wi +1의 관계식을 만족할 수 있다.
상기 n개의 가중치들의 합은 1일 수 있다.
상기 데이터가 특이 노면 상태, 특이 도로 형상 또는 혼잡 도로인 것으로 검출되면, 운전자의 단기 운전 성향 지수는 계산되지 않을 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, 설정된 개수의 운전자의 단기 운전 성향으로부터 운전자의 장기 운전 성향을 계산하므로 운전자의 장기 운전 성향을 계산하기 용이하다.
또한, 가장 최근의 운전자의 단기 운전 성향에 가장 큰 가중치를 부여함으로써, 운전자의 장기 운전 성향을 정확히 계산할 수 있다.
더 나아가, 운전자의 장기 운전 성향을 정확히 판단함으로써 고객 맞춤형 변속을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치에 구비된 제어 유닛의 블록도이다.
도 3은 도 2의 메모리의 데이터 구조를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법에서 설정 시간 동안의 단기 운전 성향 지수를 계산하는 방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치에 구비된 제어 유닛의 블록도이며, 도 3은 도 2의 메모리의 데이터 구조를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치는 데이터 검출부(10), 제어 유닛(20), 엔진(30), 그리고 변속기(40)를 포함한다.
데이터 검출부(10)는 운전자의 장기 운전 성향과 단기 운전 성향을 판단하기 위한 데이터를 검출하며, 데이터 검출부(10)에서 측정된 데이터는 제어 유닛(20)으로 전달된다. 상기 데이터 검출부(10)는 가속 페달 위치 센서(11), 차속 센서(12), 변속단 센서(13), 가속도 센서(14), 조향각 센서(15), 브레이크 페달 위치 센서(16), 내비게이션 장치(17), 위성 항법 장치(Global Positioning System; GPS)(18), 그리고 차간 거리 센서(19)를 포함한다.
가속 페달 위치 센서(11)는 운전자가 가속 페달을 누른 정도를 측정한다. 즉, 가속 페달 위치 센서(11)는 운전자의 가속 의지에 관련된 데이터를 측정한다.
차속 센서(12)는 차량의 속도를 측정하며, 차량의 휠에 장착되어 있다. 이와는 달리, 상기 GPS(18)에서 수신한 GPS 신호를 기초로 차속을 계산할 수도 있다.
한편, 상기 가속 페달 위치 센서(11)의 신호와 상기 차속 센서(12)의 신호를 기초로 변속 패턴을 이용하여 목표 변속단이 계산될 수 있으며, 목표 변속단으로의 변속이 제어된다. 즉, 복수개의 유성기어세트와 복수개의 마찰요소가 구비된 자동변속기의 경우에는 복수개의 마찰요소에 공급되거나 복수개의 마찰요소로부터 해제되는 유압이 조절된다. 또한, 이중 클러치 변속기의 경우에는 복수개의 싱크로나이저 기구 및 액츄에이터에 가해지는 전류가 제어된다.
변속단 센서(13)는 현재 체결되어 있는 변속단을 검출한다.
가속도 센서(14)는 차량의 가속도를 검출한다. 차속 센서(12)와는 별도로 가속도 센서(14)가 장착되어 차량의 가속도를 직접 검출하거나, 차속 센서(12)에서 검출된 차속을 미분함으로써 차량의 가속도를 계산할 수도 있다.
조향각 센서(15)는 차량의 조향각을 검출한다. 즉, 조향각 센서(15)는 차량이 진행하고자 하는 방향을 검출한다.
브레이크 페달 위치 센서(16)는 브레이크 페달을 밟았는지 아닌지를 검출한다. 즉, 브레이크 페달 위치 센서(16)는 상기 가속 페달 위치 센서(11)와 함께 운전자의 가속 의지를 검출한다.
내비게이션 장치(17)는 목적지까지의 경로를 운전자에게 알려주는 장치이다. 상기 내비게이션 장치(17)에는 루트 안내에 관한 정보를 입출력하는 입출력부, 차량의 현재 위치에 관한 정보를 검출하는 현재 위치 검출부, 루트 계산에 필요한 지도 데이터와 안내에 필요한 데이터가 저장된 메모리, 루트 탐색이나 루트 안내를 실행하기 위한 제어부 등을 포함한다.
GPS(18)는 GPS 위성으로부터 송신되는 전파를 수신하고 이에 대한 신호를 상기 내비게이션 장치(17)에 전달한다.
차간 거리 센서(19)는 운전자의 차와 앞차와의 거리를 검출한다. 차간 거리 센서(19)로는 초음파 센서, 적외선 센서 등 다양한 센서들이 사용될 수 있다.
제어 유닛(20)은 상기 데이터 검출부(10)에서 검출된 데이터를 기초로 운전자의 단기 운전 성향과 장기 운전 성향을 판단한다. 이러한 목적을 위하여, 상기 제어 유닛(20)은 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍된 것일 수 있다.
상기 제어 유닛(20)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 단기 운전 성향 지수 계산부(22), 메모리(24), 그리고 장기 운전 성향 지수 계산부(26)를 포함한다.
단기 운전 성향 지수 계산부(22)는 상기 데이터 검출부(10)에서 검출된 데이터를 기초로 비교적 짧은 시간 동안의 운전자의 단기 운전 성향을 판단한다. 즉, 단기 운전 성향 지수 계산부(22)는, 예를 들어 현재의 주행 동안 또는 현재의 주행 내 설정된 시간 동안의 운전자의 운전 성향을 판단할 수 있다. 운전자의 단기 운전 성향은 운전자의 성향과 관련된 하나 또는 다수의 가정을 얼마나 잘 만족하는지를 기초로 결정될 수 있고, 운전자의 단기 운전 성향을 판단하기 위하여 퍼지 제어 이론(fuzzy control theory)이 사용될 수 있다. 단기 운전 성향 지수 계산부(22)에서 판단된 운전자의 단기 운전 성향은 단기 운전 성향 지수로 산출되고, 상기 단기 운전 성향 지수는 상기 메모리(24)에 전달되어 저장된다.
메모리(24)는 상기 단기 운전 성향 지수 계산부(22)에서 계산된 단기 운전 성향 지수를 저장한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 메모리(24)는 n개의 셀이 구비되어 있으며, 각 셀에는 단기 운전 성향 지수와 가중치가 저장되어 있다. 즉, i번째 셀에는 (n-i+1)번째 단기 운전 성향 지수(SI_Avgn -i+1)와 i번째 가중치(Wi)가 저장되어 있다. 새로운 단기 운전 성향 지수(SI_Avg1)가 계산되면 i번째 단기 운전 성향 지수는 (i+1)번째 단기 운전 성향 지수로서 새로 저장되고, 이전의 n번째 단기 운전 성향 지수(SI_Avgn)는 삭제된다. 즉, 상기 메모리(24)에는 항시 최근 n개의 단기 운전 성향 지수만이 저장된다.
또한, 상기 가중치들은 설계자가 설계 의도에 따라 정하는 값이다. 상기 가중치들은 튜닝될 수는 있으나, 한 번 저장되면 오랜 기간 동안 유지되게 된다. 상기 n개의 가중치들의 합은 1이며, i번째 가중치는 (i+1)번째 가중치보다 같거나 작을 수 있다. (i+1)번째 가중치를 i번째 가중치 이상으로 함으로써 최근의 단기 운전 성향 지수가 장기 운전 성향 지수에 가장 큰 영향을 끼치게 된다.
본 명세서에서는 메모리(24)에 5개의 셀이 구비된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지는 않는다.
장기 운전 성향 지수 계산부(26)는 상기 메모리(24)에 저장된 n개의 단기 운전 성향 지수로부터 운전자의 장기 운전 성향을 판단한다. 장기 운전 성향 지수 계산부(26)에서 판단된 운전자의 장기 운전 성향은 장기 운전 성향 지수로 산출된다.
한편, 상기 제어 유닛(20)은 상기 데이터 검출부(10)에서 검출된 데이터를 기초로 현재 차량이 주행하고 있는 도로의 조건을 판단할 수 있다. 상기 도로의 조건에는 빙판길, 미끄럼 길, 험로 및 비포장도로와 같은 특이 노면 상태, 굴곡로 및 구배로와 같은 특이 도로 형상, 그리고 혼잡 정도를 포함한다. 특이 노면 상태, 특이 도로 형상 또는 혼잡 도로인 경우에는 운전자의 운전 성향에 따라 차량이 운행되지 못하고 도로 조건에 따라 차량이 주행되는 것이 일반적이다. 따라서, 특이 도로 조건에서 운전자의 단기 운전 성향을 계산하지 않도록 함으로써 운전자의 운전 성향을 정확하게 계산할 수 있다.
이와는 달리, 특이 도로 조건에서도 운전자의 단기 운전 성향을 계산할 수도 있다. 이 경우에는 특이 도로 조건 하에서 계산된 운전자의 단기 운전 성향에 강한 필터를 적용할 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛(20)은 운전자의 장기 운전 성향 지수에 따라 엔진(30) 또는 변속기(40)를 제어한다. 즉, 제어 유닛(20)은 장기 운전 성향 지수에 따라 변속 패턴, 목표 변속단으로의 체결감, 엔진 토크 맵 및/또는 엔진 토크 필터를 변경할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참고로, 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법을 자세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법의 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법에서 설정 시간 동안의 단기 운전 성향 지수를 계산하는 방법의 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법은 데이터를 검출함으로써 시작된다(S110).
데이터 검출부(10)가 데이터를 검출하여 제어 유닛(20)으로 전달하면, 제어 유닛(20)은 설정 시간(T1) 동안의 단기 운전 성향 지수를 계산한다(S120).
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어 유닛(20)은 타이머를 작동시켜 경과 시간(t)을 체크한다(S210).
그 후, 제어 유닛(20)은 각 시점에서 단기 운전 성향 지수(SI)를 계산하고(S220), 각 시점에서의 단기 운전 성향 지수의 평균을 계산한다(S230).
그 후, 제어 유닛(20)은 경과 시간(t)이 설정 시간(T1) 보다 큰지를 판단한다(S240). 만약 경과 시간(t)이 설정 시간(T1) 보다 크지 않으면, 제어 유닛(20)은 S210 단계로 되돌아간다. 만약 경과 시간(t)이 설정 시간(T1) 보다 크면, 제어 유닛(20)은 타이머를 종료하고(S250), 단기 운전 성향 지수의 평균을 설정 시간 동안의 단기 운전 성향 지수(SI_Avg)로 저장한다(S260). 즉, 설정 시간 동안의 단기 운전 성향 지수(SI_Avg)는 다음의 식에 의하여 계산된다.
Figure 112013023376403-pat00003
S120 단계에서 설정 시간 동안의 단기 운전 성향 지수가 계산되면, 상기 제어 유닛(20)은 최근 n개의 단기 운전 성향 지수로부터 장기 운전 성향 지수(SI_long)를 다음의 식에 의하여 계산한다(S130).
Figure 112013023376403-pat00004
S130 단계에서 운전자의 장기 운전 성향 지수가 계산되면, 제어 유닛(20)은 장기 운전 성향 지수에 따라 변속을 제어한다(S140). 즉, 제어 유닛(20)은 장기 운전 성향 지수에 따라 엔진 토크 맵과 엔진 토크 필터를 변경하고, 변경된 엔진 토크 맵과 엔진 토크 필터에 따라 엔진(30)을 제어한다. 또한, 제어 유닛(20)은 장기 운전 성향 지수에 따라 변속 패턴과 목표 변속단으로의 체결감을 변경하고, 변경된 변속 페턴과 목표 변속단으로의 체결감에 따라 변속기(40)를 제어한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (11)

  1. 운전자의 장기 운전 성향과 단기 운전 성향을 판단하기 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 그리고
    상기 데이터를 기초로 운전자의 단기 운전 성향과 장기 운전 성향을 판단하고, 상기 운전자의 단기 운전 성향 또는 장기 운전 성향에 따라 엔진 또는 변속기를 제어하는 제어 유닛;
    을 포함하며,
    상기 제어 유닛은 설정 시간 동안의 운전자의 단기 운전 성향을 계속적으로 계산하고, 미리 설정된 개수(n개)의 운전자의 단기 운전 성향으로부터 운전자의 장기 운전 성향을 계산하며,
    상기 제어 유닛은 운전자의 장기 운전 성향(SI_long)을
    Figure 112014073646791-pat00005
    의 식으로부터 계산하되, SI_Avgi는 i번째 운전자의 단기 운전 성향이고, T1은 설정 시간이며, Wi는 i번째 가중치이고,
    상기 가중치들은 Wi≤Wi+1의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 n개의 가중치들의 합은 1인 것을 특징으로 하는 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치.
  6. 운전자의 장기 운전 성향과 단기 운전 성향을 판단하기 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 그리고
    상기 데이터를 기초로 운전자의 단기 운전 성향과 장기 운전 성향을 판단하고, 상기 운전자의 단기 운전 성향 또는 장기 운전 성향에 따라 엔진 또는 변속기를 제어하는 제어 유닛;
    을 포함하며,
    상기 제어 유닛은 설정 시간 동안의 운전자의 단기 운전 성향을 계속적으로 계산하고, 미리 설정된 개수(n개)의 운전자의 단기 운전 성향으로부터 운전자의 장기 운전 성향을 계산하고,
    상기 제어 유닛은 데이터가 특이 노면 상태, 특이 도로 형상 또는 혼잡 도로인 것으로 검출되면, 운전자의 단기 운전 성향을 계산하지 않는 것을 특징으로 하는 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 장치.
  7. 운전자의 장기 운전 성향과 단기 운전 성향을 판단하기 위한 데이터를 검출하는 단계;
    설정 시간의 단기 운전 성향 지수를 계산하는 단계;
    최근 n개의 운전자의 단기 운전 성향 지수로부터 운전자의 장기 운전 성향 지수를 계산하는 단계; 그리고
    상기 운전자의 장기 운전 성향 지수에 따라 변속을 제어하는 단계;
    를 포함하며,
    운전자의 장기 운전 성향 지수(SI_long)는
    Figure 112014073646791-pat00006
    의 식으로부터 계산되되, SI_Avgi는 i번째 운전자의 단기 운전 성향 지수이고, T1은 설정 시간이며, Wi는 i번째 가중치이고,
    상기 가중치들은 Wi≤Wi+1의 관계식을 만족하는 것을 특징으로 하는 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 n개의 가중치들의 합은 1인 것을 특징으로 하는 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법.
  11. 운전자의 장기 운전 성향과 단기 운전 성향을 판단하기 위한 데이터를 검출하는 단계;
    설정 시간의 단기 운전 성향 지수를 계산하는 단계;
    최근 n개의 운전자의 단기 운전 성향 지수로부터 운전자의 장기 운전 성향 지수를 계산하는 단계; 그리고
    상기 운전자의 장기 운전 성향 지수에 따라 변속을 제어하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 데이터가 특이 노면 상태, 특이 도로 형상 또는 혼잡 도로인 것으로 검출되면, 운전자의 단기 운전 성향 지수는 계산되지 않는 것을 특징으로 하는 운전자의 장기 운전 성향을 판단하는 방법.
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