KR101389032B1

KR101389032B1 - 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101389032B1
Application number: KR20120121825A
Authority: KR
Inventors: 김진용; 정창현; 정도현
Original assignee: 자동차부품연구원
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-04-28

Abstract

본 발명은 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용하여 지능형 차량제어 시스템을 평가함으로써, 지능형 차량제어 시스템의 운전자 친화성능을 가늠하며, 평가 결과를 이용하여 지능형 차량제어 시스템의 운전자 친화성능을 개선하는데 활용하도록 함에 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지능형 차량제어 시스템으로부터 발생되는 제어신호를 수집하는 제어신호 수집부; 다수의 일반운전자 실차시험 데이터를 구축하고 있는 데이터 구축부; 및 상기 제어신호 수집부를 통해 수집되는 제어신호와, 데이터 구축부를 통해 저장된 데이터를 분석하여, 평가하고자 하는 지능형 차량 제어시스템의 운전자 친화성능을 평가하는 평가부; 를 포함한다.

Description

운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EVALUATING THE INTELLIGENT VEHICLE CONTROL SYSTEM USING DRIVER'S ROAD TEST DATABASE}

본 발명은 ACC(Adaptive Cruise Control), LKAS(Lane Keeping Assistance System), ECO Drive 와 같은 지능형 차량제어 시스템을 평가하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다수의 일반 운전자의 실차시험 데이터베이스를 이용하여, 지능형 차량제어 시스템의 운전자 친화성능을 가늠할 수 있는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

지능형 차량제어 시스템 평가 장치와 관해서는, 한국등록특허 10-0904767호(이하, '선행문헌') 외에 다수 출원 및 공개되어 있다.

선행문헌에 따른 장치는, 차량의 충돌 예방 시스템 시험 평가 장치로서, 외부로부터의 가상 환경에 따른 주행 조건을 원격으로 입력받아 구동되는 테스트 차량과, 상기 테스트 차량이 안착되며, 상기 테스트 차량이 실제 도로를 주행하는 것과 동일한 상태로 상기 테스트 차량의 속도 및 주행 상태를 테스트하는 다이나모메타와, 상기 테스트 차량의 전방에 위치하며, 상기 테스트 차량과의 상대속도를 구하기 위해 무인 주행하는 동작 베이스와, 상기 테스트 차량의 주행 조건을 가상정보로서 처리하여 상기 테스트 차량에 제공하며, 상기 테스트 차량의 주행 상태 정보를 가상정보로서 처리하는 가상 제어부와, 상기 가상 제어부에서 처리되는 상기 테스트 차량의 가상 주행 상태 정보와 동일한 차량 운전 환경을 제공하는 가상운전 환경부를 포함한다.

상술한 바와 선행문헌을 포함한 종래기술은, 지능형 차량제어 시스템을 평가할 때 소프트웨어 기반의 가상 시뮬레이션 기술, 실차기반 시험평가 기술, HILS(Hardware In the Loop Simulation) 시험 평가 기술, VT-HILS(Vehicle Traffic HILS) 시험 평가 기술 등을 사용하였다. 이러한 기술들은 지능형 차량제어 시스템들의 기능에 대한 성능을 평가하기에는 유용하지만 운전자에게 불편함을 주는지에 대한 운전자 친화성능은 평가하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용하여 지능형 차량제어 시스템을 평가함으로써, 지능형 차량제어 시스템의 운전자 친화성능을 가늠하며, 평가 결과를 이용하여 지능형 차량제어 시스템의 운전자 친화성능을 개선하는데 활용하도록 함에 목적이 있다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치에 관한 것으로서, 지능형 차량제어 시스템으로부터 발생되는 제어신호를 수집하는 제어신호 수집부; 다수의 일반운전자 실차시험 데이터를 구축하고 있는 데이터 구축부; 및 상기 제어신호 수집부를 통해 수집되는 제어신호와, 데이터 구축부를 통해 저장된 데이터를 분석하여, 평가하고자 하는 지능형 차량 제어시스템의 운전자 친화성능을 평가하는 평가부; 를 포함한다.

또한 상기 데이터 구축부는, 각 운전자에 대한 설문 정보와, 실차시험 장치를 통해 측정된 도로유형별 주행에 따른 운전자 입력 정보, 운전자 상태 정보, 차량거동 정보, 교통상황 정보에 관한 정보를 입력받아 저장하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 평가부는, 평가하고자 하는 지능형 차량 제어시스템 모드에 따라, 각 도로의 주행에서 상기 제어신호 수집부를 통해 수집되는 제어신호와, 상기 데이터 구축부를 통해 저장된 해당 데이터를 분석함으로써, 지능형 차량 제어시스템의 운전자 친화성능을 평가하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 평가부는, 평가된 결과를 수치적으로 표시하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 도로유형은, 고속도로, 지방도로, 시내도로 중, 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 방법에 관한 것으로서, (a) 데이터 구축부가 각 운전자에 대한 설문 정보와, 실차시험 장치를 통해 측정된 도로유형별 주행에 따른 운전자 입력 정보, 운전자 상태 정보, 차량거동 정보, 교통상황 정보에 관한 정보를 입력받아 저장하는 단계; (b) 제어신호 수집부가 지능형 차량제어 시스템으로부터 발생되는 제어신호를 수집하는 단계; 및 (c) 평가부가 평가하고자 하는 지능형 차량 제어시스템 모드에 따라, 각 도로의 주행에서 제어신호 수집부를 통해 수집되는 제어신호와, 상기 데이터 구축부를 통해 저장된 해당 데이터를 분석하여 지능형 차량 제어시스템의 운전자 친화성능을 평가하는 단계; 를 포함한다.

그리고 상기 (c) 단계 이후에, (d) 상기 평가부가 평가된 결과를 수치적으로 표시하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용하여 차량제어 시스템을 평가함으로써, 지능형 차량제어 시스템의 평가의 신뢰성을 확보할 수 있고, 운전자에게 불편함을 주는지에 관한 운전자 친화성능을 평가할 수 있으며, 평가 결과를 이용하여 지능형 차량제어 시스템의 운전자 친화성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치를 개념적으로 도시한 전체 구성도.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 실차시험 장치를 보이는 일예시도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 방법에 관한 전체 흐름도.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치에 도 1 내지 도 2 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치(A)를 개념적으로 도시한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 제어신호 수집부(100), 데이터 구축부(200) 및 평가부(300)를 포함하여 이루어진다.

제어신호 수집부(100)는 ACC(Adaptive Cruise Control), LKAS(Lane Keeping Assistance System), ECO Drive 등과 같은 지능형 차량제어 시스템(10)으로부터 발생되는 제어신호를 수집한다.

데이터 구축부(200)는 다수의 일반운전자 실차시험 데이터를 구축한다.

구체적으로, 데이터 구축부(200)는 도 2 에 도시된 바와 같은 각 운전자에 대한 설문 정보와, 실차시험 장치(20)를 통해 측정된 고속도로, 지방도로, 시내도로 등의 도로유형별 주행에 따른 운전자, 차량거동, 교통상황 등에 관한 정보를 입력받아 저장한다.

이때, 운전자에 관한 정보는, 운전자 입력 정보 및 운전자 상태 정보로서, 상기 운전자 입력 정보는, Steering Wheel Angle, Streering Whlee Angle Rate 등의 조향입력 정보와, 브레이크 페달 온/오프, 브레이크 압력, 쓰로틀밸브센서(TPS), 기어 변속(gear shift) 등의 제동 및 구동 입력 정보와, 턴 시그널 램프(레프트 라이트 온/오프), 비상등 온/오프, 판넬조작(영상) 등의 기타입력 정보를 포함한다.

또한, 운전자 상태 정보는, Head position(x,y,z), Head Rotation(α,β,γ), 운전자 전면 영상 등의 얼굴위치 정보와, Eye Position(x, y, z), Eye lid Opening Left, Eye lid Opening Right 등의 눈 상태 정보, ECG(심전도), 전두엽EEG(뇌파), 두정엽EEG, 측두엽EEG, 후두엽EEG 등의 생체신호 정보와, 차량내부 온도, 습도 및 차량내부 소음 등의 환경 정보를 포함한다.

또한, 차량거동 정보는, 요(Yaw) Rate, 롤(Roll) Angle, 피치(Pitching) Angle, 위치(Position(GPS X,Y,Z)), 측면 가속(Lateral Acceleration), 종단 속도(Longitudinal Velocity), 종단 가속(Longitudinal Acceleration) 등의 회전 및 병진운동 정보와, 엔진 RPM, 전자제어장치 작동상태(ESC, TCS, ABS On/Off), 연료 소비(Fuel Consumption) 등의 기타 정보를 포함한다.

그리고, 교통상황 정보는, Range, Range Rate, Front View(영상) 등의 전방 차량 정보와, Rear View(영상) 등의 후방차량 정보와, 왼쪽/오른쪽 차선표시까지의 거리(Distance to Left/Right lane mark) 등의 차선변경 정보를 포함한다.

본 실시예에서, 도로유형은 고속도로, 지방도로, 시내도로로 설정하였으며, 주행시간은 각 1시간으로 설정하였으며, 실차시험 대상 운전자를 100명 이상으로 설정하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

평가부(300)는 상기 제어신호 수집부(100)를 통해 수집되는 제어신호와, 데이터 구축부(200)를 통해 저장된 데이터를 분석하여, 평가하고자 하는 지능형 차량 제어시스템(10)의 운전자 친화성능을 평가한다.

구체적으로, 평가부(300)는 평가하고자 하는 지능형 차량 제어시스템(10) 모드에 따라, 각 도로의 주행에서 제어신호 수집부(100)를 통해 수집되는 제어신호와, 상기 데이터 구축부(200)를 통해 저장된 해당 데이터를 분석함으로써, 지능형 차량 제어시스템(10)의 운전자 친화성능을 평가하고, 평가된 결과를 수치적으로 표시한다.

예를 들어, 앞 차량과의 차간거리를 자동으로 유지하는 ACC를 평가하고자 할 경우, ACC 작동 모드로 고속도로, 지방도로, 시내도로의 주행에 따른 상대속도, 차량속도, 가속도, 감가속도 등의 제어신호를 제어신호 수집부(100)를 통해 입력받고, 입력된 제어신호와, 상기 데이터 구축부(200)에 저장된 해당 데이터를 통계적으로 분석함으로써, 운전자 친화성능을 평가하고 평가된 결과를 수치적으로 표시한다.

마찬가지로, 차선유지를 보조하는 LKAS를 평가하고자 할 경우, LKAS 작동 모드로 고속도로, 지방도로, 시내도로의 주행에 따른 조향토크, 차량속도, 횡가속도, 조향각 등의 제어신호를 제어신호 수집부(100)를 통해 입력받고, 입력된 제어신호와, 상기 데이터 구축부(200)에 저장된 해당 데이터를 통계적으로 분석함으로써, 운전자 친화성능을 평가하고 평가된 결과를 수치적으로 표시한다.

이때, 운전자 친화성능 평가결과를 표시하는 방법으로서, 해당 지능형 제어시스템(10)의 제어성능이 90% 보통운전자 수준일 경우, 평가부(300)는 ' ~~ 지능형 제어시스템(10)의 제어성능이 90% 보통운전자의 수준으로 작동됨' 이라고 표시할 수 있다. 또한, 해당 지능형 제어시스템(10)의 제어성능이 10%의 과격하거나 느린 운전자의 수준일 경우, 평가부(300)는 ' ~~ 지능형 제어시스템(10)의 제어성능이 10% 과격하거나 느린 운전자의 수준으로 작동됨' 이라고 표시할 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 상술한 장치를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 방법에 관하여 도 3 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 방법에 관한 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 데이터 구축부(200)는 각 운전자에 대한 설문 정보와, 실차시험 장치(20)를 통해 측정된 고속도로, 지방도로, 시내도로 등의 도로유형별 주행에 따른 운전자 입력 정보, 운전자 상태 정보, 차량거동 정보, 교통상황 정보 등에 관한 정보를 입력받아 저장한다(S10).

제어신호 수집부(100)는 ACC(Adaptive Cruise Control), LKAS(Lane Keeping Assistance System), ECO Drive 등과 같은 지능형 차량제어 시스템(10)으로부터 발생되는 제어신호를 수집한다(S20).

이후, 평가부(300)는 평가하고자 하는 지능형 차량 제어시스템(10) 모드에 따라, 각 도로의 주행에서 제어신호 수집부(100)를 통해 수집되는 제어신호와, 상기 데이터 구축부(200)를 통해 저장된 해당 데이터를 분석하여 지능형 차량 제어시스템(10)의 운전자 친화성능을 평가하고(S30), 평가된 결과를 수치적으로 표시한다(S40).

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

A: 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치
100: 제어신호 수집부 200: 데이터 구축부
300: 평가부 10: 지능형 차량제어 시스템
20: 실차 시험 장치

Claims

지능형 차량제어 시스템(10)으로부터 발생되는 제어신호를 수집하는 제어신호 수집부(100);
실차시험 장치(20)를 통해 측정된 운전자 얼굴위치 정보, 눈 상태 정보, 생체신호 정보, 환경 정보를 포함하는 운전자 상태정보를 운전자 실차시험 데이터로 저장하는 데이터 구축부(200); 및
상기 제어신호 수집부(100)를 통해 수집되는 제어신호와, 데이터 구축부(200)를 통해 저장된 운전자 실차시험 데이터를 분석하여, 평가하고자 하는 지능형 차량 제어시스템(10)의 운전자 친화성능을 평가하는 평가부(300); 를 포함하는 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터 구축부(200)의 운전자 실차시험 데이터는,
각 운전자에 대한 설문 정보와, 실차시험 장치(20)를 통해 측정된 도로유형별 주행에 따른 운전자 입력정보, 차량거동, 교통상황에 관한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 평가부(300)는,
평가하고자 하는 지능형 차량 제어시스템(10) 모드에 따라, 각 도로의 주행에서 상기 제어신호 수집부(100)를 통해 수집되는 제어신호와, 상기 데이터 구축부(200)를 통해 저장된 해당 데이터를 분석함으로써, 지능형 차량 제어시스템(10)의 운전자 친화성능을 평가하는 것을 특징으로 하는 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 평가부(300)는,
평가된 결과를 수치적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 도로유형은,
고속도로, 지방도로, 시내도로 중, 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 장치.
(a) 데이터 구축부(200)가 실차시험 장치(20)를 통해 측정된 도로유형별 주행에 따른 운전자 얼굴위치 정보, 눈 상태 정보, 생체신호 정보 및 환경 정보를 포함하는 운전자 상태정보를 입력받아 운전자 실차시험 데이터로 저장하는 단계;
(b) 제어신호 수집부(100)가 지능형 차량제어 시스템(10)으로부터 발생되는 제어신호를 수집하는 단계; 및
(c) 평가부(300)가 각 도로의 주행에서 제어신호 수집부(100)를 통해 수집되는 제어신호와, 상기 데이터 구축부(200)를 통해 저장된 운전자 실차시험 데이터를 분석하여 지능형 차량 제어시스템(10)의 운전자 친화성능을 평가하는 단계; 를 포함하는 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 (c) 단계 이후에,
(d) 상기 평가부(300)가 평가된 결과를 수치적으로 표시하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 도로유형은,
고속도로, 지방도로, 시내도로 중, 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 실차시험 데이터베이스를 이용한 지능형 차량제어 시스템 평가 방법.