KR102417606B1

KR102417606B1 - 차량 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR102417606B1
Application number: KR1020170133976A
Authority: KR
Inventors: 박정미; 김계윤
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2017-10-16
Publication date: 2022-07-07
Also published as: KR20190042259A

Abstract

일 실시예에 따른 차량은 운전자 및 차량의 상태를 감지하는 감지부 및 상기 감지부에서 감지된 결과를 기초로 상기 운전자의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단한 후, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우, 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하기 위해 상기 차량 내에 설치된 장치들을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량은 운전자의 운행에 영향을 주는 요소들을 실시간으로 감지하여 감지된 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우 운전자에게 시각 기반, 촉각 기반 또는 대화 기반의 인지 부하를 제공하여 운전자의 운전 집중력을 상승시켜 사고 발생 가능성을 줄일 수 있는 효과가 존재한다.

Description

차량 및 그 제어 방법{Vehicle And Control Method Thereof}

본 발명은 차량 및 그 제어 방법에 관한 방법으로서, 보다 상세하게는 차량 운전자의 상태를 감지하여, 졸음 운전 가능성이 있거나 피로도가 높은 경우 운전자에게 특정 인지 부하를 제공하여 졸음 운전 가능성을 줄이거나 피로도를 개선 개선시키는 기술에 관한 발명이다.

현대 사회에서 자동차는 가장 보편적인 이동 수단으로서 자동차를 이용하는 사람들의 수는 증가하고 있다. 자동차 기술의 발전으로 인해 과거보다 장거리의 이동이 용이하고, 생활이 편해지는 등 생활에 많은 변화가 발생하고 있다.

또한, 차량의 보급화 및 도로의 발달로 인해 차량을 운전하는 것은 생활의 일부가 되었고 이로 인해 장거리 운전을 하거나 밤에 운전을 하는 것 또한 일상적인 운전이 되어가고 있다.

종래에는 운전자가 장거리 운전으로 인해 피로가 누적되거나 운전 환경이 좋지 않은 상태에서 운전을 하여 운전 집중력이 저하되는 경우 이를 개선시킬 수 있는 방법이 존재하지 않아 운전자가 스스로가 정차를 하지 않은 한 운전자의 피로도가 증가하는 방법을 방지할 수 없는 문제가 존재하였다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같이 종래 기술이 가지고 있던 문제점을 해결하기 위해 고안된 발명으로서, 실시간으로 운전자의 운행에 영향을 주는 요소들을 실시간으로 감지하여 감지된 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우 운전자에게 시각 기반, 촉각 기반 또는 대화 기반의 인지 부하를 제공하여 사고 발생 가능성을 줄이는 것에 그 목표가 있다.

일 실시예에 따른 차량은 운전자 및 차량의 상태를 감지하는 감지부 및 상기 감지부에서 감지된 결과를 기초로 상기 운전자의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단한 후, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우, 상기 차량 내에 설치된 장치들을 제어하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 감지부에 의해 측정된 상기 운전자의 신체 정보 및 상기 차량에 대한 주행 정보 중 적어도 하나를 기초로 상기 운전자의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 운전자의 운행을 저하시키는 요인을 제거하는 인지 부하를 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 시각 기반, 촉각 기반 및 대화 기반의 인지 부하 중 적어도 하나를 포함하는 인지 부하를 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 인지 부하에 대해 상기 운전자가 응답할 수 있는 질문 형식의 인지 부하를 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 단기 기억 질문, 사칙 연산 질문, 추론 질문 및 상기 차량의 주변 환경을 이용한 질문 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공할 수 있다.

상기 요인은, 기상 정보, 도로 환경 정보, 운행 시간대 정보 및 교통 상황 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 요인은, 연속 주행 시간 정보, 주행 경로 정보 및 동승자 유무에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 디스플레이, 와이퍼 및 램프 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 시트 벨트 프리텐셔너(Pre-Tensioner) 및 스티어링 휠 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하더라도, 상기 운전자가 상기 인지 부하의 제공을 받지 원하지 않는 경우, 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공하지 않을 수 있다.

상기 제어부는, 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공한 후, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준 내에 포함되는 경우 상기 인지 부하의 제공을 정지하고 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우 다시 상기 사용자에게 상기 인지 부하를 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공한 후, 미리 설정된 시간이 초과할 때까지 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준 내에 포함되지 않는 경우, 상기 운전자에게 상기 차량의 운행 중단 또는 휴식을 취할 것을 요구할 수 있다.

일 실시예에 따른 차량의 제어 방법은, 운전자 및 차량의 상태를 감지하는 단계, 상기 감지된 결과를 기초로 상기 운전자의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단하는 단계 및 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우, 상기 차량 내에 설치된 장치들을 제어하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 요인의 개수를 판단하는 단계는, 상기 감지된 상기 운전자의 신체 정보 및 상기 차량에 대한 주행 정보 중 적어도 하나를 기초로 상기 운전자의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 인지 부하를 제공하는 단계는, 상기 운전자의 운행을 저하시키는 요인을 제거하는 인지 부하를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 인지 부하를 제공하는 단계는, 시각 기반, 촉각 기반 및 대화 기반의 인지 부하 중 적어도 하나를 포함하는 인지 부하를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 인지 부하를 제공하는 단계는, 상기 인지 부하에 대해 상기 운전자가 응답할 수 있는 질문 형식의 인지 부하를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 인지 부하를 제공하는 단계는, 단기 기억 질문, 사칙 연산 질문, 추론 질문 및 상기 차량의 주변 환경을 이용한 질문 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 요인은, 상 정보, 도로 환경 정보, 운행 시간대 정보 및 교통 상황 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 인지 부하를 제공하는 단계는, 상기 차량의 디스플레이, 와이퍼 및 램프 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 인지 부하를 제공하는 단계는, 상기 차량의 시트 벨트 프리텐셔너(Pre-Tensioner) 및 스티어링 휠 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공할 수 있다.

상기 차량의 제어 방법은, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하더라도, 상기 운전자가 상기 인지 부하의 제공을 받지 원하지 않는 경우, 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공하지 않는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 차량의 제어 방법은, 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공한 후, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준 내에 포함되는 경우 상기 인지 부하의 제공을 정지하는 단계 및 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공한 후, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우 다시 상기 사용자에게 상기 인지 부하를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 차량의 제어 방법은, 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공한 후, 미리 설정된 시간이 초과할 때까지 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준 내에 포함되지 않는 경우, 상기 운전자에게 상기 차량의 운행 중단 또는 휴식을 취할 것을 요구하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 차량은 실시간으로 운전자의 상태를 감지하여 피로도를 감지한 후, 사고 가능성이 있다고 판단되는 경우 운전자가 인지할 수 있는 특정 인지 부하를 운전자에게 제공함으로써, 운전자의 피로도를 개선시킬 수 있다. 이로 인해 운전자는 보다 안정적으로 운전을 할 수 있어 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 존재한다.

도 1은 일 실시예에 따라 차량의 외부 모습을 도시한 외관도이다.
도 2는 일 실시예에 따라 차량의 내부 모습을 도시한 내부도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 동작 순서를 도시한 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따라 운전자에게 대화 기반의 인지 부하를 제공하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 다른 실시예에 따라 운전자에게 대화 기반의 인지 부하를 제공하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따라, 운전자에게 대화 기반의 인지 부하를 제공하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따라, 운전자에게 촉각 기반의 인지 부하를 제공하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 차량의 일부 구성을 도시한 블럭도이다.

본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원 시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않으며, 본 명세서에서 사용한 "제 1", "제 2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 외부 모습을 도시한 외관도이고 도2는 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 내부 모습을 도시한 내부도이다. 이하에서는 동일한 내용에 대한 설명 중복을 방지하기 위해 함께 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 외관을 형성하는 차체(80), 차량(1)을 이동시키는 차륜(93, 94)를 포함한다. 차체(80)는 후드(81), 프런트 휀더(82), 도어(84), 트렁크 리드(85), 및 쿼터 패널(86) 등을 포함한다. 또한, 차체(80)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 선샤인 루프(Sunshine Roof, 97)가 마련될 수 있다. 선샤인 루프(97)는 선루프라 부르기도 한다.

또한, 차체(80)의 외부에는 차체(80)의 전방 측에 설치되어 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도(87), 측면의 시야를 제공하는 사이드 윈도(88), 도어(84)에 설치되어 차량(1) 후방 및 측면의 시야를 제공하는 사이드 미러(91, 92), 및 차체(80)의 후방 측에 설치되어 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도(90)가 마련될 수 있다.

또한, 차체(80)의 외부에는 차량(1)의 전방 측에 설치되어, 차량(1) 전방 시야를 확보하기 위해 전조등, 즉 헤드라이트(headlight)를 조사하는 헤드 램프(head lamp, 95, 96)가 마련될 수 있다.

뿐만 아니라, 차체(80)의 외부에는 차량(1)의 후방 측에 설치되어, 차량(1) 후방 시야의 확보 또는 후방에 위치한 차량에게 차량(1)의 위치 파악을 돕기 위해 후미등, 즉 테일라이트(taillight)를 방출하는 테일 램프(tail lamp, 미도시)가 마련될 수 있다. 여기서, 차량(1)의 선루프(97), 헤드램프(95, 96), 테일램프 등의 동작은 운전자의 제어 명령에 기초하여 제어될 수 있다. 이하에서는 도 2를 참조하여 차량(1)의 내부에 대해 설명하도록 한다.

차량(1)의 내부에는 공조장치(150)가 마련될 수 있다. 이하에서 설명되는 공조장치(150)는 차량(1)의 실내/외 환경 조건, 공기의 흡/배기, 순환, 냉/난방 상태 등을 포함한 공조 환경을 자동으로 제어하거나 또는 운전자의 제어 명령에 대응하여 제어하는 장치를 의미한다.

예를 들어, 차량(1)에는 공조장치(150)가 마련되어 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(151)를 통해 배출하여 차량(1) 내부의 온도를 제어할 수 있다.

또한, 차량(1)의 내부에는 내비게이션 단말이 마련될 수 있다. 여기서, 내비게이션 단말은 운전자에게 목적지까지의 경로를 제공하는 내비게이션 기능을 제공할 수 있는 장치를 의미한다.

이외에도, 내비게이션 단말은 오디오, 및 비디오 기능을 통합적으로 제공할 수도 있다. 또한, 내비게이션 단말은 각종 입력 장치를 통해 입력 받은 운전자의 제어 명령에 따라 제어 신호를 생성하여, 차량(1) 내 기기를 제어하는 역할을 할 수도 있다.

예를 들어, 내비게이션 단말은 디스플레이(400)를 통해 오디오 화면, 비디오 화면 및 내비게이션 화면 중 적어도 하나를 선택적으로 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 차량(1)의 제어와 관련된 각종 제어 화면을 표시할 수도 있다.

디스플레이(170)는 대시 보드(10)의 중앙 영역인 센터페시아(11)에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(200)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한하지 않는다.

디스플레이(170)가 터치 스크린 타입으로 구현되는 경우, 디스플레이(170)는 터치, 클릭, 드래그 등과 같은 다양한 터치 조작을 통해 운전자로부터 각종 제어 명령을 입력 받을 수 있다.

한편, 센터 콘솔(40)에는 죠그 셔틀(310) 타입 또는 하드 키 타입의 센터 입력부(43)가 마련될 수 있다. 센터 콘솔(40)은 운전석 시트(21)와 조수석 시트(22) 사이에 위치하여 기어조작 레버(41)와 트레이(42)가 형성된 부분을 의미한다.

한편, 차량(1)의 내부에는 클러스터(144)가 마련될 수 있다. 클러스터(144)는 계기판이라고도 하나, 이하에서는 설명의 편의상 클러스터(144)라 하기로 한다. 클러스터(144)에는 차량의 주행속도, 엔진 회전수(Revolution Per Minute, RPM), 연료량 등이 표시된다.

또한, 차량(1) 내에는 음성 입력부(190)가 마련될 수 있다. 예를 들어, 음성 입력부(190)는 마이크로폰(Microphone)을 통해 구현될 수 있다.

효과적인 음성의 입력을 위하여, 음성 입력부(190)는 도 2에 도시된 바와 같이 헤드라이닝(13)에 장착될 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 대시보드(10) 위에 장착되거나 스티어링 휠(12)에 장착되는 것도 가능하다.

또한, 차량(1)의 내부에는 음향을 출력할 수 있는 스피커(143)가 마련될 수 있다. 이에 따라, 차량(1)은 스피커(143)를 통해 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능 및 기타 부가 기능을 수행함에 있어 필요한 음향을 출력할 수 있다.

한편, 전술한 센터 입력부(43) 외에도, 차량(1)의 내부에는 전술한 기기들에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있는 다양한 입력 장치들이 마련될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(1)의 제어 방법을 나타낸 순서도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 운전자에게 대화 기반의 인지 부하를 제공하는 방법을 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 운전자에게 대화 기반의 인지 부하를 제공하는 방법을 나타낸 도면이고 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라, 운전자에게 대화 촉각 기반의 인지 부하를 제공하는 방법을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 운전자에게 대화 기반의 인지 부하를 제공하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 차량(1)은 차량(1)의 주행이 시작되면, 운전자의 운전 집중력을 저하시키는 내부 요인 및 외부 요인이 있는지 감지할 수 있다.(S100)

운전자의 운행에 영향을 주는 외부 요인은 기상 정보, 도로 환경 정보, 운행 시간대 정보 및 교통 상황 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 운전장의 운행에 영향을 주는 내부 요인은 연속 주행 시간 정보, 주행 경로 정보 및 동승자 유무에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

구체적으로, 기상 정보는 강수량 또는 눈이 운전자의 운전에 악영향을 줄 만큼 많이 내리는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있고, 도로 환경 정보는 운행하는 차량의 도로가 왕복 4차선 이상이거나 도로 주변에 접근 가능한 건물이 없는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.

운행 시간대 정보는 운전자가 운전하기 어려운 심야 시간대인지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있고, 교통 상황에 대한 정보는 운전하는 도로의 평균 주행속도가 도로 규정 주행 속도를 초과하는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다.

상기 설명한 이러한 정보들은 운전자의 운행에 악영향을 줄 수 있기 때문에 운전자의 운행에 영향을 주는 외부 요인들로 지칭될 수 있다. 그리고 외부 요인들은 설명한 예시에 한정되는 것은 아니고 운전자에 운행 집중력을 저하시킬 수 있는 다른 외부 요인들이 있으면, 그러한 요인들 또한 상기 외부 요인에 포함될 수 있다.

또한, 내부 요인으로서 연속 주행 시간 정보는 운전자가 운행 후 연속으로 30분이상 주행하였는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있고, 주행 경로에 대한 정보는 최근 주행 경로 내에 차량의 운행을 어렵게 하는 요소 들이 존재하였는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 동승자 유무에 대한 정보는 운전자가 운행하는 차량에 운전자와 대화할 수 있는 동승자가 탑승해 있는지 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 만약 동승자가 탑승해 있지 않다면 운전자가 대화할 사람이 없으므로 운전자의 운행에 피로도를 증가시키는 내부 요인으로 볼 수 있다.

상기 설명한 이러한 정보들은 운전자의 운행에 악영향을 줄 수 있기 때문에 운전자의 운행에 영향을 주는 내부 요인들로 지칭할 수 있다. 물론, 내부 요인들은 설명한 예시에 한정되는 것은 아니고 운전자에 운행 집중력을 저하시킬 수 있는 다른 내부 요인들이 있으면, 그러한 요인들 또한 상기 내부 요인에 포함될 수 있다.

운전자의 주의 집중을 저하하는 내부 요인 및 외부 요인들이 측정 되었으면 측정된 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하였는지 여부를 판단한다.(S200, S300)

미리 설정된 기준이란, 운전자의 운행에 주의 집중을 저하 시킬 수 있는 요소들이 어느 정도 이상 측정되면 운전자에게 인지 부하를 제공해야 할 정도로 운전 환경이 좋지 않은 기준을 말한다.

예를 들어, 미리 설정된 기준이 3개이고, 측정된 운전자의 운행에 악영향을 미치는 요인의 개수가 4개인 경우, 미리 설정된 기준을 초과하는 것으로 볼 수 있다. 따라서 다음 단계로 운전자의 피로도를 개선시키기 위해 운전자에게 인지 부하를 제공할 수 있다.

만약 측정된 요인의 개수가 2개라면, 운전자의 운전 환경이 나쁘지는 않은 환경이므로 이러한 경우에는 운전자에게 인지 부하를 제공할 필요는 없다.

따라서, 상기 미리 설정된 기준은 인지 부하 제공 단계로 넘어가기 위한 그 기준 단계라 할 수 있으며, 예를 들어 설명한 3개에 한정되는 것은 아니고 운전자의 특성 및 운전 환경에 따라 다양하게 변화될 수 있다.

또한, S300에 따라 측정된 요인이 미리 설정된 기준을 초과하는 경우 바로 인지 제공 단계로 넘어 갈 수 있으나, 운전자의 신체 변화 상태를 감지한 후 피로도를 판단한 후 인지 제공 단계로 넘어갈 수 있다.

구체적으로, 운행 집중을 저하시키는 요인들이 존재하더라도 운전자의 현재 상태가 계속 운행을 지속하여도 괜찮은 상태라면 인지 부하를 제공할 필요가 없기 때문에 피로도를 측정한 후, 측정된 피로도가 미리 설정된 피로도를 초과하는 경우에 한하여 운전자에게 인지 부하를 제공하는 단계로 넘어갈 수 있다.

따라서, 감지하는 운전자의 신체 정보는 운전자의 안면, 안구, 심박 변화량, 혈류량 등을 포함할 수 있으며, 더 나아가 스티어링 휠의 미세진동, 브레이크패턴 등이 이에 포함될 수 있으며, 이러한 정보들을 기초로 현재 운전자의 피로도를 판단할 수 있다.

S300 단계에 의해 측정된 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우, 차량(1)은 운전자에게 인지 부하의 제공을 받기 원하는지 물어볼 수 있다.(S400)

인지 부하란, 운전자의 운전 집중 저하를 방지하도록 하는 시각 기반, 촉각 기반 또는 대화 기반의 인지 부하를 말한다.

예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 차량(1)은 운전자(2)에게 '피곤하시면 잠깐 퀴즈를 내드려도 될까요?'라는 대화를 통하여 운전자(2)에게 인지 부하 제공을 받을 의사가 있는지 물어볼 수 있다.

운전자(2)가 인지 부하 제공을 받기를 원하지 않는다면, 본 단계는 종료되나, 그렇지 않은 경우 운전자(2)에게 시간 기반, 촉각 기반 및 대화 기반의 인지 부하 중 적어도 하나를 제공할 수 있다. (S500)

대화 기반의 인지 부하 제공의 경우 단기 기억 질문을 하거나, 사칙 연산 질문, 추론 질문 및 차량 주변 환경에 대한 정보를 기초로 하는 질문을 할 수 있다.

단기 기억 질문의 경우, 예를 들어 '다음 전화번호를 듣고 숫자 하나씩 기억해서 바로 이전 숫자를 말하세요'라는 질문을 하여 운전자에게 응답을 요구할 수 있다.

사칙 연산 질문의 경우, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 '유량이 13리터 남아 있어서 39리터를 주유하면, 총 얼마인가요? -> 52 리터'라는 질문을 통하여 운전자(2)에게 인지 부하를 제공할 수 있다.

다만, 사칙연산 질문의 경우, 과다 인지부하를 방지하기 위해 답이 자연수로 나올 수 있는 문제만 진행하며, 운전자에 따라 3회 시동 연속 오답일 경우 기존 질문에 대비하여 보다 쉬운 문제로 재구성하여 운전자에게 다시 질문을 할 수 있다.

또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 운전자에게 제공한 인지 부하에 대해 운전자가 응답할 수 있는 질문 형식의 인지 부하를 제공할 수 도 있다.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 운전자(2)는 제시된 자극을 인지하는 대로 응답을 할 수 있다. 즉, 차량(1)이 음성으로 '지금'을 말한 경우 운전자(2)는 '거기'로 응답할 수 있고 차량(1)이 다시 음성으로 '들었어'를 말한 경우 운전자(2)는 '봤어'응답을 할 수 있다.

추론 질문의 경우, 삼단 논법 등 기본 서사 구조를 활용한 질문을 할 수 있다. 예를 들어 '아기돼지 삼형제는 첫째는 볏짚으로 둘째는 나뭇가지로 셋째는 벽돌로 집을 지었습니다. 어느 날 바람이 불어 나뭇가지로 만든 집이 날아가 버렸는데요. 그럼 집이 없는 돼지는 누구일까요? -> 둘째 '라는 질문을 통하여 운전자(2)에게 인지 부하를 제공할 수 있다.

공간 정보를 활용한 질문의 경우, 현재 위치 및 주행 경로에 기초하여 운전자(2)에게 질문을 할 수 있다.

예를 들어 '200m전방에 보이는 한강다리의 이름은 무엇일까요?'-> '양화대교' 또는 '앞에 보이는 휴게소 이름은 무엇일까요?'-> '천안삼거리' 등의 질문을 통하여 운전자에게 대화 기반의 인지 부하를 제공할 수 있다.

시각 기반의 인지 부하의 경우, 차량(1)의 디스플레이(300), 와이퍼 및 램프 중 적어도 하나를 이용하여 운전자(2)에게 인지 부하를 제공할 수 있다.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 운전자(2)에게 디스플레이(300)를 통하여 조그셔틀(310)을 좌우로 돌려줄 것을 요청하는 시각 기반의 인지 부하를 제공할 수 있고, 이에 따라 운전자(2)는 조그 셔틀(310)을 좌우로 돌릴 수 있다.

다만, 시각 기반의 인지 부하 제공의 경우 이에 한정되는 것은 아니고 디스플레이(300) 장치나 차량(1)에 설치되어 있는 다양한 램프 들을 이용하여 운전자(2)에게 시각 기반의 인지 부하를 제공할 수 있다.

촉각 기반의 인지 부하의 경우 차량(1)의 시트 벨트 프리텐셔너(Pre-Tensioner) 및 스티어링 휠(12) 중 적어도 하나를 이용하여 운전자에(2)게 인지 부하를 제공할 수 있다.

예를 들어, 시트 벨트를 당기는 벨트 프리텐셔너를 하여 운전자에게 촉각 기반의 인지 부하를 제공할 수 있고, 스티어링 휠(12)의 진동을 이용하여 운전자에게 촉각 기반의 인지 부하를 제공할 수 있다.

또한, 지금까지 설명한 대화 기반, 시각 기반 및 촉각 기반의 인지 부하의 경우 본 발명에 적용될 수 있는 예시에 불과할 뿐, 이에 한정되는 것은 아니고 운전자(2)의 운전 집중 저하를 일으키는 요인을 상쇄시킬 수 있는 인지 부하이면 상기 설명한 인지 부하의 범위에 포함될 수 있다.

S500 과정에 따라, 인지 부하가 제공되었다면 실시간으로 운전자(2) 및 차량(1)의 상태를 감지하여 주의 집중을 저하시키는 요인의 개수가 미리 설정된 범위에 포함되는지 판단한다. (S600)

구체적으로, 운전자(2)에게 인지 부하를 제공한 후, 요인의 개수가 미리 설정된 기준 내에 포함되는 경우, 운전자의 운행에 방해를 주는 요소가 적으므로 더 이상 운전자(2)에게 인지 부하를 제공하지 않을 수 있다.

그러나 운전자(2)에게 인지 부하를 제공하였음에도 주의 집중을 저하시키는 요인의 개수가 미리 설정된 범위에 포함되지 않은 경우, 운전자(2)에게 계속 인지 부하를 제공할 필요가 있으므로 운전자(2)에게 지속적으로 인지 부하를 제공한다.

또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 인지 부하를 제공한 후에 미리 설정된 시간이 초과할 때까지 요인의 개수가 미리 설정된 기준 내에 포함되지 않는 경우에는 운전자(2)의 운전 상태가 개선되지 않은 상황이므로 안정적인 운전을 위해 운전자(2)에게 차량(1)의 운행을 중단할 것을 요구하거나 휴식을 취할 것을 요구할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 일부 구성을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 차량(1)은 차량내의 운전자(2)의 상태를 감지하는 감지부(200)와, 제어부(100)로부터 수신한 명령에 기초하여 운전자에게 시각 기반의 인지 부하를 제공하는 디스플레이(300) 등을 포함할 수 있다. 그리고 도면에는 도시하지 않았지만, 운전자(2)에게 촉각 기반 또는 대화 기반의 인지 부하를 제공하기 위해 필요한 차량 내의 다양한 장치들을 포함할 수 있다.

감지부(200) 운전자의 운전 집중을 저하시킬 수 있는 외부 요인과 내부 요인을 실시간으로 감지한 후, 감지된 결과를 제어부(100)로 송신할 수 있다.

따라서, 감지부(200)는 운전자(2)의 외부 요소 및 내부 요소를 측정하기 위해 다양한 장치들이 탑재될 수 있다. 예를 들어, 현재 운행하는 차량(1)의 주행 기록 및 차량 거동 신호를 추적하기 위해 운행기록 자기 진단 장치(OBD), 네비게이션 장치 등이 포함될 수 있다. 또한, 운전자의 피로도를 측정하기 위한 각종 센서 예를 들어, 안면 센싱 장치, 안구 센싱 장치, 심박의 변화량을 센싱할 수 있는 다양한 장치들을 포함할 수 있다.

제어부(100)는 감지부(200)에 의해 측정된 운전자의 신체 정보 및 차량(1)에 대한 주행 정보 중 적어도 하나를 기초로 운전자의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단하고, 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우 차량(1) 내에 설치된 장치들을 제어하여 운전자에게 인지 부하를 제공할 수 있다.

구체적으로, 제어부(100)는 감지부(200)에서 측정한 결과를 기초로 운전자(2)의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단한 후, 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우, 디스플레이(300)를 포함한 차량 내에 설치된 다양한 장치들을 제어하여 운전자에게 시각 기반, 청각 기반 및 대화 기반의 인지 부하 중 적어도 하나를 포함하는 인지 부하를 제공할 수 있으며, 상기 인지 부하들은 운전자의 운행을 저하시키는 요인을 제거하는 부하들을 포함할 수 있다.

지금까지 일 실시예에 따른 차량(1)의 동작 방법 및 구성 요소에 대해 도면을 통하여 자세히 알아보았다.

그러나 일 실시예에 따른 차량은, 운전자의 운행에 영향을 주는 요소들을 실시간으로 감지하여 감지된 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우 운전자에게 시각 기반, 촉각 기반 또는 대화 기반의 인지 부하를 제공하여 운전자의 운전 집중력을 상승시켜 사고 발생 가능성을 줄일 수 있는 효과가 존재한다.

지금까지 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 실시 예들 및 특허 청구 범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

1: 차량
100: 제어부
200: 감지부
300: 디스플레이

Claims

운전자 및 차량의 상태를 감지하는 감지부;
상기 감지부에서 감지된 결과를 기초로 상기 운전자의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단한 후, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우, 상기 차량 내에 설치된 장치들을 제어하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
사칙 연산 질문, 추론 질문 및 상기 차량의 주변 환경을 이용한 질문 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하고,
상기 요인은 외부 요인 및 내부 요인을 포함하고,
상기 외부 요인은 기상 정보, 도로 환경 정보, 운행 시간대 정보 및 교통 상황 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 내부 요인은 연속 주행 시간 정보, 주행 경로 정보 및 동승자 유무에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 감지부에 의해 측정된 상기 운전자의 신체 정보 및 상기 차량에 대한 주행 정보 중 적어도 하나를 기초로 상기 운전자의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단하는 차량.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자의 운행을 저하시키는 요인을 제거하는 인지 부하를 제공하는 차량.
제 3항에 있어서,
상기 제어부는,
시각 기반, 촉각 기반 및 대화 기반의 인지 부하 중 적어도 하나를 포함하는 인지 부하를 제공하는 차량.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 인지 부하에 대해 상기 운전자가 응답할 수 있는 질문 형식의 인지 부하를 제공하는 차량.
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량의 디스플레이, 와이퍼 및 램프 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 차량.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량의 시트 벨트 프리텐셔너(Pre-Tensioner) 및 스티어링 휠 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 차량.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하더라도, 상기 운전자가 상기 인지 부하의 제공을 받지 원하지 않는 경우, 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공하지 않는 차량.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공한 후, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준 내에 포함되는 경우 상기 인지 부하의 제공을 정지하고 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우 다시 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공하는 차량.
제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공한 후, 미리 설정된 시간이 초과할 때까지 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준 내에 포함되지 않는 경우, 상기 운전자에게 상기 차량의 운행 중단 또는 휴식을 취할 것을 요구하는 차량.
운전자 및 차량의 상태를 감지하는 단계;
상기 감지된 결과를 기초로 상기 운전자의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단하는 단계; 및
상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우, 상기 차량 내에 설치된 장치들을 제어하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 단계;를 포함하고,
상기 인지 부하를 제공하는 단계는,
사칙 연산 질문, 추론 질문 및 상기 차량의 주변 환경을 이용한 질문 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 단계를 포함하고,
상기 요인은, 외부 요인 및 내부 요인을 포함하고,
상기 외부 요인은, 기상 정보, 도로 환경 정보, 운행 시간대 정보 및 교통 상황 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 내부 요인은, 연속 주행 시간 정보, 주행 경로 정보 및 동승자 유무에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 차량의 제어 방법.
제 14항에 있어서,
상기 요인의 개수를 판단하는 단계는
상기 감지된 상기 운전자의 신체 정보 및 상기 차량에 대한 주행 정보 중 적어도 하나를 기초로 상기 운전자의 운행에 영향을 주는 요인의 개수를 판단하는 단계를 포함하는 차량의 제어 방법.
제 14항에 있어서,
상기 인지 부하를 제공하는 단계는,
상기 운전자의 운행을 저하시키는 요인을 제거하는 인지 부하를 제공하는 단계를 포함하는 차량의 제어 방법.
제 16항에 있어서,
상기 인지 부하를 제공하는 단계는,
시각 기반, 촉각 기반 및 대화 기반의 인지 부하 중 적어도 하나를 포함하는 인지 부하를 제공하는 단계를 포함하는 차량의 제어 방법.
제 14항에 있어서,
상기 인지 부하를 제공하는 단계는,
상기 인지 부하에 대해 상기 운전자가 응답할 수 있는 질문 형식의 인지 부하를 제공하는 단계를 포함하는 차량의 제어 방법.
삭제
삭제
삭제
제 14항에 있어서,
상기 인지 부하를 제공하는 단계는,,
상기 차량의 디스플레이, 와이퍼 및 램프 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 단계를 포함하는 차량의 제어 방법.
제 14항에 있어서,
상기 인지 부하를 제공하는 단계는,,
상기 차량의 시트 벨트 프리텐셔너(Pre-Tensioner) 및 스티어링 휠 중 적어도 하나를 이용하여 상기 운전자에게 인지 부하를 제공하는 차량의 제어 방법.
제 14항에 있어서,
상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하더라도, 상기 운전자가 상기 인지 부하의 제공을 받지 원하지 않는 경우, 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공하지 않는 단계를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
제 14항에 있어서,
상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공한 후, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준 내에 포함되는 경우 상기 인지 부하의 제공을 정지하는 단계; 및
상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공한 후, 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준을 초과하는 경우 다시 상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어 방법.
제 14항에 있어서,
상기 운전자에게 상기 인지 부하를 제공한 후, 미리 설정된 시간이 초과할 때까지 상기 요인의 개수가 미리 설정된 기준 내에 포함되지 않는 경우, 상기 운전자에게 상기 차량의 운행 중단 또는 휴식을 취할 것을 요구하는 단계를 더 포함하는 차량의 제어 방법.