KR100535395B1 - 운전 패턴 분석장치 및 방법 - Google Patents

운전 패턴 분석장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

차량의 운전 지원 시스템으로 졸음 상태를 포함한 운전자의 심리 등 전반적인 상태를 운전 패턴으로부터 추정하여 적절한 조치를 취함으로써 안전 운전 및 보다 쾌적한 운전을 지원하는 것으로,
차량의 제반적인 상태정보를 검출하는 차량정보 검출부, 목적지까지의 경로 안내 서비스를 제공하는 차량 항법장치, 차량의 각종 상태정보와 현재 도로 정보를 분석하여 운전 패턴을 분석 추출하는 운전 패턴 추출부, 이전에 분석 추출된 운전자의 운전 패턴 정보를 저장하는 메모리부, 운전 패턴으로부터 운전자의 심리 상태를 분석하는 심리상태 분석부 및 심리상태 분석부에서 인가되는 제어신호에 따라 운전자의 기분 전환을 위한 각종 장치의 동작을 구동시키는 구동부를 포함하여,
차량의 각종 정보와 운전자의 조작 정보를 검출하고 차량 항법장치로부터 주행 도로에 대한 정보를 제공받아 차량 정보와 주행 도로 정보를 분석하여 현재의 주행상태와 운전자의 조작 상태를 판단하여 운전 패턴을 판단하며, 현재의 운전 패턴과 기억된 이전의 운전 패턴을 비교하여 운전자의 심리 상태를 판단한 다음 기준 전환 로직을 실행하여 안전 운전 및 쾌적한 운전을 지원한다.

Description

운전 패턴 분석장치 및 방법{DRIVING PATTERN ANALYSIS DEVICE AND METHOD THEREOF IN VEHICLE}
본 발명은 차량의 운전 지원 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 졸음 상태를 포함한 운전자의 심리 등 전반적인 상태를 운전 패턴으로부터 추정하여 적절한 조치를 취함으로써 안전 운전 및 보다 쾌적한 운전을 지원하는 운전 패턴 분석장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 택시, 버스 등 운수회사에서는 운행 통계, 연비산출 및 운전자 교육 자료로 활용하기 위한 목적으로 차량의 시동이 온 된 이후부터 차량의 시동이 오프되는 시점까지의 평균속도, 최고속도, 브레이크 구동횟수 등을 기억장치에 기록한 다음 기록된 정보를 별도의 분석장치를 이용하여 운전자의 주행패턴을 분석하고 있다.
이와 같은 주행 패턴의 분석은 차량이 차고지에 입고된 이후 기록된 정보를 활용함에 따라 차량 내에서 실시간으로 이루어지지 않아 운전자에게 직접적인 운전 지원이 제공되지 않는 문제점이 있다.
또한, 기 알고 있는 도로에 대해서는 제한적인 운전패턴의 분석은 가능하나 현재 주행중인 장소가 고속도로인지 일반도로인지 시내 도로인지를 알 수 없어 보다 정확한 운전 패턴을 분석할 수 없으며, 분석된 운전 패턴으로부터 운전자의 심리상태를 분석할 수 없어 운전 지원이 제공되지 못하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 네비게이션으로부터 현재 주행중인 도로에 대한 정보와 차량의 각종 정보(차속, 브레이크, 가속 페달, 조향각, 와이퍼 구동, 램프 등등)로부터 주행상태 및 운전자의 조작상태를 판단하여 운전자의 운전 패턴 및 심리상태를 분석하여 운전자의 기분을 전환할 수 있도록 하는 각종 장치를 동작시켜 안전 운행을 지원하도록 한 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 차량의 제반적인 상태정보를 검출하는 차량정보 검출부; 목적지까지의 경로 안내 서비스를 제공하는 차량 항법장치; 차량의 각종 상태정보와 현재 도로 정보를 분석하여 운전 패턴을 분석 추출하는 운전 패턴 추출부; 이전에 분석 추출된 운전자의 운전 패턴 정보를 저장하는 메모리부; 운전 패턴으로부터 운전자의 심리 상태를 분석하는 심리상태 분석부 및; 상기 심리상태 분석부에서 인가되는 제어신호에 따라 운전자의 기분 전환을 위한 각종 장치의 동작을 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 패턴 분석장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 차량의 각종 정보와 운전자의 조작 정보를 검출하고 차량 항법장치로부터 주행 도로에 대한 정보를 제공받는 과정; 차량 정보와 주행 도로 정보를 분석하여 현재의 주행상태를 판단하는 과정; 차량의 정보로부터 운전자의 조작 상태를 판단하는 과정; 상기 판단되는 주행상태와 운전자의 조작 상태로부터 운전 패턴을 판단하는 과정 및; 현재의 운전 패턴과 기억된 이전의 운전 패턴을 비교하여 운전자의 심리 상태를 판단하여 기준 전환 로직을 실행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 패턴 분석방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 운전 패턴 분석장치는 차량 정보 검출부(10)와 차량항법장치(20), 운전 패턴 분석부(30), 메모리부(40), 심리상태 분석부(50) 및 구동부(60)로 이루어진다.
상기 차량 정보 검출부(10)는 주행상태에서 차량의 제반적인 상태정보를 검출하여 그에 대한 신호를 출력한다.
상기 차량 정보 검출부(10)는 차량의 실내 온도를 검출하는 온도 검출부(11)와, 차량 실내의 습도를 검출하는 습도 검출부(12), 브레이크 페달의 구동여부 및 구동 각도를 검출하는 브레이크 검출부(13), 가속 페달의 구동 각도를 검출하는 가속페달 검출부(14), 주행 방향을 조정 및 전환시키는 조향각의 변위를 검출하는 조향각 검출부(15), 기상 상태를 판정하기 위하여 와이퍼의 구동 여부 및 구동속도를 검출하는 와이퍼 검출부(16), 주간 혹은 야간 운행여부 및 방향전환을 판정하기 위하여 램프(헤드 램프, 테일 램프, 시그널 램프)의 점등 여부를 검출하는 램프 검출부(17) 및, 주행 차속을 검출하는 차속 검출부(18)를 포함한다.
이외에 현재의 시간을 판정하기 위하여 차량에 설치된 시계로부터 현재의 시간을 정보를 수집하는 것도 포함하며, 이외에 현재의 주행상태 판정에 필요한 모든 정보 수집수단을 포함한다.
차량 항법장치(20)는 네비게이션 시스템이나 텔레매틱스, 블루투스 통신 시스템 혹은 휴대용 통신 단말기 등으로 이루어지며, 운전자가 설정하는 현재의 좌표와 목적지에 대한 정보 및 필요한 경로 요구 신호를 무선 통신 혹은 GPS 위성을 통해 교통관제센터에 전송하며, 교통관제센터에서 무선 통신 혹은 GPS 위성을 통해 제공되는 신호를 복조하여 주행 목적지까지의 경로와 예상 소요시간, 주행 도로에 대한 교통 상황 등의 정보를 음성 및 모니터를 통해 서비스 제공한다.
운전 패턴 검출부(30)는 차량 정보 검출부(10)에서 검출되는 차량의 각종 상태정보와 차량 항법장치(20)에서 검출되는 정보를 설정된 알고리즘을 통해 분석하여 현재의 주행상태와 운전자의 조작상태를 판단하여 운전 패턴을 분석 추출한다.
메모리부(40)는 직전에 분석 추출된 운전자의 운전 패턴 정보를 저장한다.
심리상태 분석부(50)는 추출되는 운전 패턴으로부터 운전자의 심리 상태를 분석하여 그 결과를 추출한다.
구동부(60)는 심리상태 분석부(50)에서 인가되는 제어신호에 따라 운전자의 기분 전환을 위한 각종 장치의 동작을 구동시킨다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작은 다음과 같이 실행된다.
차량이 임의의 목적지로 운행이 개시되면 운전 패턴 분석부(30)는 차량 정보 검출부(10)로부터 차량의 전반적인 상태 정보 및 운전자의 조작 정보를 검출하고, 차량 항법장치(20)로부터 현재의 주행 도로에 대한 정보를 검출한다(S101).
예를 들어, 차량의 상태 정보로 차량 실내의 온도 및 습도 정보와 차량의 즈행 속도 정보, 브레이크 페달의 구동 여부 및 구동 횟수에 대한 정보, 가속 페달의 구동 변위에 대한 정보, 조향각의 변위 정보 등을 검출하고, 운전자의 조작 정보로 와이퍼의 구동 여부 및 구동 속도의 정보, 헤드 램프 및 테일 램프의 점등 혹은 소등에 대한 정보, 현재의 시간에 정보 등을 검출한다.
또한, 차량 항법장치(20)로부터 현재 주행 도로가 도심인지, 교차로 인지, 고속도로 인지, 일반도로 인지에 대한 정보와 차선수에 대한 정보, 정체 여부에 대한 정보 등을 검출한다.
이후, 상기와 같이 검출되는 차량 상태 정보 및 운전자의 조작 정보로부터 주행 상태를 판단한다(S102).
차량 항법장치(20)에서 제공되는 정보로부터 주행 도로를 판단하고, 현재의 시간 정보로부터 현재의 운행 시간대를 판단하며, 와이퍼의 구동 여부 및 속도로부터 기상 상태를 판단한 다음 이를 종합하여 주행 상태를 판단한다.
이때, 주행 상태의 판단에서 설정된 맵 테이블을 적용하며, 맵 테이블은 예를 들어 다음과 같이 설정한다.
A ; 맑음/고속/원활, B ; 비/고속/원활, ‥‥‥, Y ; 맑음/시내/야간, Z ; 비/일반/정체
상기와 같이 현재의 주행 상태가 판단되면 현재의 차량 속도와 조향각, 브레이크 페달의 구동 여부 및 구동 횟수, 가속 페달의 변위, 방향 전환 시그널 등의 정보를 종합 분석하여 운전자의 조작 상태를 판단한다(S103).
이때, 운전자의 조작 상태 판단을 위한 분석 변수는 구간 평균속도, 구간 최고속도, 가속도, 감속도, 브레이크 구동 횟수, 일정 감속도 이상의 브레이크 구동 횟수, 방향 전환 시그널의 작동 여부 등이 포함되며, 이로부터 판단되는 운전자의 패턴은 1등급 ; 초보운전, 2등급 ; 미숙 운전, 3등급 ; 숙련운전, 4등급 ; 난폭 운전 등으로 구분하여 판단한다.
전술한 주행 상태로부터의 운전자 조작 상태 판단은 하기의 수학식 1과 같이 분석 변수별로 가중치를 곱하여 산출한다.
운전 조작 상태 = [(A × 구간 평균속도) + (B × 구간 최고속도) + (C × 급가속 횟수) + (E × 방향 지시등 횟수) 등] / 운전시간
상기와 같이 운전자의 조작 상태가 판단되면 이로부터 현재의 운전 패턴을 설정된 알고리즘을 통해 분석한다(S104).
상태값 우천/야간 운전시 맑은 고속도로
0 ~ 50 초보 운전
50 ~ 100 운전 미숙
100 ~ 150 숙련 운전 초보 운전
150 ~ 200 난폭 운전 운전 미숙
200 ~ 250 난폭 운전 숙련 운전
250 ~ 300 이상 난폭 운전 난폭 운전
상기한 테이블 값은 고정된 값이 아니고 단순히 예를 들어 설명한 것이며, 반복적인 시험 및 고찰을 통해 다양한 결정될 수 있으며, 숙련이나 난폭 운전으로 갈수록 그 값을 작게 설정할 수 있다.
상기와 같이 운전자에 대한 운전 패턴이 분석되면 심리 상태 분석부(50)는 메모리부(40)에 저장되어 있는 이전의 운전 패턴과 현재의 운전 패턴을 비교 분석하여 그 차이로부터 운전자에 대한 현재의 심리 상태, 예를 들어 현재 화가 나 있는 상태인지, 기분이 좋은 상태인지, 우울한 상태인지 등을 분석한다(S105).
이후, 분석된 운전자의 심리 상태에 따라 구동부(60)를 통해 운전자의 기준 전환을 위한 각종 장치의 구동을 드라이브 한다(S106).
예를 들어, 운전자의 심리/도로/날씨 등에 관계없이 운전 패턴이 나쁜 경우에는 오디오를 통해 설정된 소정의 음성 멘트를 출력하여 운전 패턴을 보정하도록 유도한다.
또한, 운전자가 졸음 운전중에 있는 것으로 판단되면 경보음을 출력하거나 음성 멘트의 출력, 시트 진동, 오디오 조작, 향기 등을 발생시켜 운전자를 각성시키며, 운전자의 기분이 나쁜 상태이거나 심리적으로 불안정한 상태인 것으로 판단되면 음성 멘트의 송출과 함께 오디오 조작, 에어컨 조작 등을 통하여 기분 전환을 유도하고, 필요시 음성 멘트를 통해 기존의 운전 패턴과 상이함을 통지하고 안전 운전을 촉구하여 준다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 졸음 상태를 포함한 운전자의 심리 등 전반적인 상태를 운전 패턴으로부터 추정하여 적절한 조치를 취함으로써 안전 운전 및 보다 쾌적한 운전을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 운전 패턴 분석장치에 대한 구성 블록도.
도 2는 본 발명에 따라 운전 패턴 분석을 수행하는 일 실시예의 흐름도.

Claims (8)

  1. 차량의 제반적인 상태정보를 검출하는 차량정보 검출부;
    목적지까지의 경로 안내 서비스를 제공하는 차량 항법장치;
    차량의 각종 상태정보와 현재 도로 정보를 분석하여 운전 패턴을 분석 추출하는 운전 패턴 추출부;
    이전에 분석 추출된 운전자의 운전 패턴 정보를 저장하는 메모리부;
    운전 패턴으로부터 운전자의 심리 상태를 분석하는 심리상태 분석부 및;
    상기 심리상태 분석부에서 인가되는 제어신호에 따라 운전자의 기분 전환을 위한 각종 장치의 동작을 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 패턴 분석장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 정보 검출부는 차량의 실내 온도를 검출하는 온도 검출부;
    차량 실내의 습도를 검출하는 습도 검출부;
    현재의 차속을 검출하는 차속 검출부;
    브레이크 페달의 구동여부 및 구동 각도를 검출하는 브레이크 검출부;
    가속 페달의 구동 각도를 검출하는 가속페달 검출부;
    조향각의 변위를 검출하는 조향각 검출부;
    기상 상태를 판정하기 위하여 와이퍼의 구동 여부 및 구동속도를 검출하는 와이퍼 검출부 및;
    주간/야간 운행여부를 판정하기 위하여 램프(헤드 램프, 테일 램프)의 점등 여부를 검출하는 램프 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 패턴 분석장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 운전 패턴 추출부는 운전자의 현재 운전 패턴 판단을 위하여 현재의 주행 상태 및 운전자의 조작 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전 패턴 분석장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 운전자의 기분 전환을 유도하는 음성 멘트, 시트 진동, 오디오 조작, 에어컨 조작, 향기 분사에 대한 작동을 드라이브하는 것을 특징으로 하는 운전 패턴 분석장치.
  5. 차량의 각종 정보와 운전자의 조작 정보를 검출하고 차량 항법장치로부터 주행 도로에 대한 정보를 제공받는 과정;
    차량 정보와 주행 도로 정보를 분석하여 현재의 주행상태를 판단하는 과정;
    차량의 정보로부터 운전자의 조작 상태를 판단하는 과정;
    상기 판단되는 주행상태와 운전자의 조작 상태로부터 운전 패턴을 판단하는 과정 및;
    현재의 운전 패턴과 기억된 이전의 운전 패턴을 비교하여 운전자의 심리 상태를 판단하여 기준 전환 로직을 실행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 패턴 분석방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 현재의 주행상태는 주행 도로에 대한 정보와 현재의 시간정보 및 현재의 기상 정보를 감안하여 판단하는 것을 특징으로 하는 운전 패턴 분석방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 운전자의 조작 상태는 구간 평균속도, 구간 최고속도, 가속도, 감속도, 브레이크 횟수, 일정 감속도 이상의 브레이크 횟수, 방향 전환 시그널의 작동 정보를 감안하여 판단하는 것을 특징으로 하는 운전 패턴 분석방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 운전자의 기분 전환 로직은 음성 멘트, 시트 진동, 오디오 조작, 에어컨 조작, 향기 분사에 대한 작동을 드라이브하는 것을 특징으로 하는 운전 패턴 분석방법.
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