KR102441396B1 - 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정 시스템 및 그 방법 - Google Patents

운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 편의기능을 사전에 설정하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 운전자의 지정영역 이탈을 판단하는 영역이탈 판단부와, 운전자가 지정영역 이탈시 차량이용 여부를 예측하는 탑승 예측부와, 운전자가 탑승을 할 것으로 예측되면 차량까지의 도달시간을 산출하는 차량도달시간 연산부와, 차량의 편의기능을 사전에 작동시키는 사전작동 제어부와, 상기 영역이탈 판단부, 탑승 예측부, 차량도달시간 연산부 및 사전작동 제어부의 처리 데이터를 학습하여 차후 운전자의 행동패턴에 적용하는 운전자 행동 학습부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정 시스템 및 그 방법{System for prior setting the function of car facilities by the prospect of driver's riding pattern and method therefor}
본 발명은 자동차의 편의기능을 사전에 설정하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 운전자의 지정영역 이탈을 판단하는 영역이탈 판단부와, 운전자가 지정영역 이탈시 차량이용 여부를 예측하는 탑승 예측부와, 운전자가 탑승을 할 것으로 예측되면 차량까지의 도달시간을 산출하는 차량도달시간 연산부와, 차량의 편의기능을 사전에 작동시키는 사전작동 제어부와, 상기 영역이탈 판단부, 탑승 예측부, 차량도달시간 연산부 및 사전작동 제어부의 처리 데이터를 학습하여 차후 운전자의 행동패턴에 적용하는 운전자 행동 학습부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 전자제어유닛과 통신하여 자동차의 에어컨이나 히터 등의 편의기능을 작동시키는 어플리케이션프로그램을 운전자의 휴대폰에 인스톨한 후, 해당 프로그램을 실행시켜 자동차의 편의장치를 구동시키는 기술이 실시되고 있으며, 이러한 기술을 텔레매틱스(Telematics) 기반의 원격차량연동기술이라 부른다.
그러나, 차량의 운전자가 에어컨이나 히터 등을 미리 작동시키기 위하여 해당 어플리케이션프로그램을 실행시켜 메뉴를 선택 및 조작하는 것이 번거로운 단점도 있으며, 이로 인하여 사용자가 보다 편리하게 차량의 편의기능을 미리 설정하거나 작동할 수 있는 기술의 개발이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 텔래매틱스 기반의 원격차량연동기술에 인공지능 기술에 의한 학습 알고리즘을 적용하여 운전자의 활동 영역과 차량 이용 여부 및 차량까지의 도달 시간에 기초하여 운전자의 탑승 예측을 수행하고 이에 따라서 차량의 편의기능을 미리 작동시킴으로써 사용자의 편의성을 제고시킬 수 있는 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정 시스템 및 그 방법의 구성을 제공한다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정 시스템 및 그 방법은, 운전자의 지정영역 이탈을 판단하는 영역이탈 판단부와, 운전자가 지정영역 이탈시 차량이용 여부를 예측하는 탑승 예측부와, 운전자가 탑승을 할 것으로 예측되면 차량까지의 도달시간을 산출하는 차량도달시간 연산부와, 차량의 편의기능을 사전에 작동시키는 사전작동 제어부와, 상기 영역이탈 판단부, 탑승 예측부, 차량도달시간 연산부 및 사전작동 제어부의 처리 데이터를 학습하여 차후 운전자의 행동패턴에 적용하는 운전자 행동 학습부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정 시스템 및 그 방법은, 운전자의 평소의 행동 패턴을 인공지능 기술에 의한 학습 알고리즘을 이용하여 학습하고 이를 토대로 운전자의 차량 탑승 여부를 미리 예측한 후, 이에 기반하여 차량의 원격 시동 및 에어컨이나 히터 등의 편의기능을 미리 설정하여 둠으로써 운전자는 차량 탑승과 동시에 쾌적한 환경에서 즉시 차량의 운전을 수행할 수 있게 됨으로써 사용자의 편의성을 제고시킨 효과를 발현한다.
도 1 은 본 발명의 자동차의 편의기능 사전설정시스템의 블럭다이어그램,
도 2 는 본 발명의 자동차의 편의기능 사전설정방법의 플로우챠트,
도 3 및 도 4 는 본 발명의 자동차의 편의기능 사전설정방법의 지정영역 이탈을 판단하는 개념도,
도 5 및 도 6 은 본 발명의 자동차의 편의기능 사전설정방법의 차량이용여부를 판단하는 개념도,
도 7 은 본 발명의 자동차의 편의기능 사전설정방법의 편의기능 사전설정시 휴대폰에 표시되는 메뉴화면의 일례를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전 설정 시스템 및 그 방법의 구성을 상세하게 설명한다.
단, 도시된 도면들은 당업자에게 본 발명 사상이 충분하게 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 태양으로 구체화될 수도 있다.
또한, 본 발명 명세서에서 사용되는 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1 은 본 발명의 자동차의 편의기능 사전설정시스템의 블록다이어그램이다.
본 발명의 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정 시스템(1)(이하, '사전설정시스템'으로 약칭한다)은, 운전자의 지정영역 이탈을 판단하는 영역이탈 판단부(10)와, 상기 영역이탈판단부(10)에서의 판단 결과 운전자가 지정영역 이탈시 차량이용 여부를 예측하는 탑승 예측부(20)와, 상기 탑승예측부(20)에서 운전자가 탑승을 할 것으로 예측되면 운전자의 차량까지의 도달시간을 산출하는 차량도달시간 연산부(30)와, 상기 차량도달시간연산부(30)에서 산출된 도달시간에 따라서 차량의 편의기능을 사전에 작동시키는 사전작동 제어부(40)와, 상기 영역이탈 판단부, 탑승 예측부, 차량도달시간 연산부 및 사전작동 제어부의 처리 데이터를 학습하여 차후 운전자의 행동패턴에 적용하는 운전자 행동 학습부(50)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 영역이탈 판단부(10)는 운전자가 지정 영역으로부터 운전자가 이탈하였는지 그렇지 않은지를 판단하는 부분으로서, 상기 지정 영역은 운전자가 자주 출입하는 장소로 설정된다.
예를 들어, 운전자의 집, 직장, 공원, 상점 등을 지정영역으로 들 수 있으며, 상기 영역이탈판단부(10)는 운전자의 스마트폰 등의 사용자단말기(100)에 내장된 GPS(Global Position Assistant)모듈로부터 생성되는 위치신호를 이용하여 운전자가 지정 영역을 이탈하였는지를 판단한다. 상기 지정영역의 정보는 연동된 데이터베이스(60)에 저장된다.
상기 탑승예측부(20)는 상기 영역이탈 판단부(10)에서 판단된 영역이탈 판단의 결과를 이용하여 인공지능을 이용한 기계적 학습 기법에 의하여 학습된 사용자의 자동차 탑승패턴정보 및 운전자가 자동차가 위치한 지점을 향하여 이동하는 속도와 이동거리에 따라서 산출되는 사용자이동정보를 토대로 운전자가 자동차에 탑승할 것인지 아닌지를 판단한다.
상기 차량도달시간연산부(30)는 상기 탑승예측부(20)에서 운전자가 탑승할 것으로 판단되면 사용자가 지정영역으로부터 사용자의 자동차에 이르는 도달시간을 산출한다.
상기 차량도달시간연산부(30)에서 산출된 도달시간에 따라서 사전작동제어부(40)가 차량 편의시설의 작동을 시작하는 타이밍이 결정된다.
상기 사전작동 제어부(40)는 상기 차량도달시간연산부(30)에서 산출된 사용자의 차량까지의 도달시간에 따라서 사용자가 자동차에 도달하기 전에 통신망(300)을 통하여 자동차의 중앙제어부(200)로 에어컨디셔너, 히터 등의 편의기능의 작동지시를 생성하여 전송한다.
상기 운전자행동학습부(50)는 상기의 본 발명 사전설정 시스템에서 처리된 모든 정보를 수집하여 공지된 인공지능을 이용한 기계적 학습기법을 이용하여 차후 운전자의 행동패턴을 학습하는 부분이다.
구체적으로, 상기 영역이탈 판단부(10)로부터 생성된 운전자의 지정장소 이탈여부에 관한 정보, 상기 탑승예측부(20)로부터 생성된 사용자의 탑승패턴정보와 사용자이동정보, 상기 차량도달시간연산부(30)로부터 생성된 자동차 도달시간의 정보 및 사전작동제어부(40)로부터 생성된 차량 편의시설의 작동을 시작하는 타이밍정보를 수집하고, 수집된 정보를 컴퓨터를 통하여 축적하고 정보를 분석하고 분석된 내용을 학습하도록 함으로써 컴퓨터가 기계적인 반복 학습을 통하여 자동적으로 사용자의 행동패턴을 분석하고 파악할 수 있도록 하는 기계적 학습 기법이다.
이러한 기계적 학습 기법으로서, 에이디에이 부스트(ADA Boost) 알고리즘, 바이에시안 네트워크(Bayesian Network), 뉴럴 네트워크(Neural Network) 등의 공지된 기계학습 방법이 있다.
한편, 상기 운전자행동학습부(50)가 학습한 사용자 행동패턴의 정보는 연동된 데이터베이스(60)에 저장되고 관리된다.
그리고, 통신망(300)은 본 발명의 시스템(1)이 자동차 중앙제어부(200)와 정보의 송신 및 수신을 할 수 있도록 하는 공지된 모든 유선 또는 무선의 통신망이며, 본 발명 실시예는 무선 인터넷을 채용한다.
자동차 중앙제어부(200)는 에어컨디셔너장치(210), 히터장치(220), 시동장치(230) 등의 자동차의 편의장치들의 작동을 제어한다. 이외에도 자동차의 편의장치로서는 오디오 장치, 네비게이션 장치, 비디오 장치, 좌석 히팅 장치, 스티어링휠 열선장치 등을 들 수 있다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 사전설정시스템(1)은 컴퓨터, PDA, 태블릿 컴퓨터 등에 의하여 구현될 수 있으나, 바람직하게는, 도시된 바와 같이 사용자가 소지한 휴대전화와 같은 사용자단말기(100)인 것이 좋으며, 보다 바람직하게는, 상기 사용자단말기(100)는 본 발명의 사전설정시스템을 실행시키는 어플리케이션 프로그램(application program)을 인스톨하여 실행시킬 수 있는 스마트폰(smart phone)인 것이 좋다.
다음으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 사전설정시스템에 의하여 수행되는 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정방법을 설명한다.
본 발명의 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정방법(이하, '사전설정방법'으로 약칭한다)은, 운전자의 지정영역 이탈을 판단하는 영역이탈 판단부(10)와, 운전자가 지정영역 이탈시 차량이용 여부를 예측하는 탑승 예측부(20)와, 운전자가 탑승을 할 것으로 예측되면 차량까지의 도달시간을 산출하는 차량도달시간 연산부(30)와, 상기 차량도달시간연산부(30)에서 산출된 도달시간에 따라서 차량의 편의기능을 사전에 작동시키는 사전작동 제어부(40)와, 상기 영역이탈 판단부, 탑승 예측부, 차량도달시간 연산부 및 사전작동 제어부의 처리 데이터를 학습하여 차후 운전자의 행동패턴에 적용하는 운전자 행동 학습부(50)를 포함하여 구성되는 사전설정시스템에 의하여 수행된다.
본 발명의 사전설정방법은, 스마트폰과 같은 사용자단말기(100)에 인스톨된 사전설정방법을 수행하는 어플리케이션 프로그램(application program)이 실행되어 구현된다.
본 발명의 사전설정방법은, 상기 운전자행동학습부(50)를 통하여 일정한 기간동안 운전자의 운전시의 탑승패턴 및 행동패턴과 지정영역이 미리 학습되어 이들의 정보들이 데이터베이스(60)에 저장되어 있는 상태에서 수행되는 것이 바람직하다.
사용자단말기(100)가 구동되어 어플리케이션프로그램이 실행되면, 영역이탈판단부(10)가 운전자가 지정영역을 이탈하였는지 판단한다(S1).
상기 지정영역은 운전자가 자주 출입하는 집, 직장, 공원, 상점 등이며, 영역이탈판단부(10)는운전자의 스마트폰 등의 사용자단말기(100)에 내장된 GPS(Global Position Assistant)모듈로부터 생성되는 위치신호를 이용하여 운전자가 지정 영역을 이탈하였는지를 판단한다.
구체적으로, 도 3 및 도 4 는 본 발명의 자동차의 편의기능 사전설정방법의 지정영역 이탈을 판단하는 개념도에 도시된 바와 같이, 상기의 지정영역은 운전자가 소지한 사용자단말기(100)의 GPS 모듈에 의하여 지정되는 단일 위치(도 3 의 O 점)를 중심으로 반지름 R (m) 인 영역을 지정영역으로 설정할 수 있다.
또한, 운전자가 소지한 사용자단말기(100)의 GPS 모듈에 의하여 지정되는 적어도 3 개의 위치(도 4 의 A점,B점 및 C점)의 내부 영역을 지정영역으로 설정할 수 있으며, 도 3 및 도 4 의 각 점(O점,A점,B점,C점)은 GPS 모듈에 의하여 극좌표가(위도 및 경도) 지정된다.
이때, 도 3 의 하기의 수식은 지정영역이 단일 위치를 중심으로 반지름 R m 인 영역일 경우에는 O점의 극좌표상(Xo,Yo)에서 지정영역 내에 있는지 판단하는 수식이고, 도 4 의 하기의 수식은 지정영역이 3 개의 위치를 중심으로 하는 지정영역일 경우에는 A점,B점 및 C점의 극좌표상(Xa,Ya,Xb,Yb,Xc,Yc) 이내에서 지영영역 내에 있는지 판단하는 수식이다.
예를 들어, 사용자가 자주 출입하는 지정영역이 집과 회사라고 한다면, 사용자의 집의 1 개의 극좌표로부터 반경 R(m) 이내의 영역이 지정영역 1 로 설정되고, 사용자의 회사의 3 개의 극좌표 이내의 영역이 지정영역 2 로 설정된다.
그리고, 상기와 같이 지정된 지정영역의 정보는 연동된 데이터베이스(60)에 저장되며, 영역이탈판단부(10)는 GPS 모듈이 인식한 사용자단말기(100)의 위치가 데이터베이스(60)에 설정된 지정영역을 이탈하였는지의 여부를 판단하게 된다.
다음으로, 상기 S1 단계에서 사용자가 지정영역을 이탈한 것으로 판단되면, 탑승예측부(20)가 사용자가 지정영역으로부터 자동차로 접근하는지를 판단하고(S2), 자동차로 접근시에는 사용자가 자동차를 이용할 확률을 계산한다(S3).
상기의 S2 단계와 S3 단계를 하기에서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5 는 본 발명의 자동차의 편의기능 사전설정방법의 차량이용여부를 판단하는 개념도이다.
먼저, 상기 탑승예측부(20)에 의한 사용자가 자동차로 접근하는지의 판단은, 기본적으로, 사용자(U)의 이동 속도를 구하는 공식인 속도(v) = 거리(r)/시간(T)(m/s)에 의하여 판단할 수 있으며, 이를 개조식으로 설명하면 다음과 같다.
1) 사용자가 일정한 속도로 이동하는지의 여부 판단
상기 탑승예측부(20)는 사용자가 소지한 사용자단말기(100)의 GPS 모듈이 산출하는 위치정보에 기초하여 사용자가 기설정된 일정한 속도 이상으로 이동중인지를 판단한다.
도 5 를 참조하면, 사용자(U)가 현재 이동중인 방향으로의 거리벡터를 이동방향벡터(
Figure 112017130529585-pat00001
)(m)라 하고, 사용자(U)의 자동차 방향으로의 거리벡터를 차량방향벡터(
Figure 112017130529585-pat00002
)(m)라 하면, 사용자가 일정한 속도 이상으로 움직이는지의 판단은 하기의 수식 1 에 의하여 판단될 수 있다.
(수식 1)
Figure 112017130529585-pat00003
* Vth: 기설정 속도
2) 사용자와 자동차와의 거리가 지속적으로 감소되는지의 판단
상기 1) 번의 판단에서 사용자가 일정한 속도 이상으로 움직인다고 판단되었으면, 다음으로 탑승예측부(20)는 사용자와 자동차와의 거리가 지속적으로 감소되는지를 판단하며, 이는 하기의 수식 2 에 의하여 판단될 수 있다.
(수식 2)
Figure 112017130529585-pat00004
* K: 기설정 거리
3) 자동차와의 거리가 근접하였는지의 판단
다음으로, 상기 2) 번의 판단에서 사용자와 자동차와의 거리가 지속적으로 감소되는것으로 판단되면, 탑승예측부(20)는 사용자와 자동차와의 거리가 일정한 거리 이내로 근접하였는지를 판단하며, 하기의 수식 3 에 의하여 판단한다.
(수식 3)
R pro <
Figure 112017130529585-pat00005
< R
* Rpro: 최단근접거리
R: 근접거리
상기 수식 3 에 따르면 사용자의 사용자(U)의 자동차 방향으로의 거리벡터를 차량방향벡터(
Figure 112017130529585-pat00006
)(m)값이 최단근접거리(Rpro) 초과 근접거리(R) 미만일 경우 사용자가 자동차에 근접하였다고 판단한다.
여기서, 상기 최단근접거리(Rpro)를 설정한 이유는 예를 들어 사용자가 자동차의 주차후 자동차로부터 멀어지다가 잊은 물건을 다시 찾으러 오는 경우 등의예외적인 상황을 배제하기 위함이다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 의하면, 차종별 및 지역별로, 사용자의 이동 속도(V), 사용자와 자동차와의 거리(K) 및 자동차와의 근접거리(R)의 실제 값을 100,000 개 이상 10,000,000 개 이하로 수집하고, 수집된 실제값을 하기와 같이 조건별로 분류한다.
A1:v < v_th1 B1: K < K1 C1: R < R1
A2: v_th1 < v < v_th2 B2: K1 < K < K2 C2: R1 < R < R2
A3: v_th2 < v < v_th3 B3: K2 < K < K3 C3: R2 < R < R3
A4: v > v_th3 B4: K>K3 C4: R > R3
* Vth1: 제 1 기설정속도, Vth2: 제 2 기설정속도, Vth3: 제 3 기설정속도
K1; 제 1 기설정거리, K2: 제 2 기설정거리, K3: 제 3 기설정거리
R1; 제 1 기설정근접거리, R2; 제 2 기설정근접거리, R3; 제 3 기설정근접거리
그러므로, 상기의 A1 조건 내지 C4 조건들을 이용하면 각 조건 종류별 및 구간영역별로 총 64 개의 조합된 조건(4^3 = 64)이 산출되며, 각 조건별로 실제의 경우들을 분석하여 해당 조건이 만족되었지만 실제로 자동차에 시동이 걸린 경우의 확률을 분석한다.
예를 들어, 조건 [A1 and B1 and C1]일 경우 자동차에 시동이 걸린 경우는 총 10 만건 중 500 건이라면, 조건 [A1 and B1 and C1]의 확률 P(A1 and B1 and C1)는 500 케이스/10만케이스 x 100% = 0.5% 로 결정된다.
그리고, 64 개의 조합된 조건별 개별확률을 산출하고, 각 조건별 상호연관관계를 고려하여 P(A1), P(A2), ... , P(C4)의 단일 조건 확률을 산출하여 산출된 확률값을 평가값으로 할당한다. 예를 들어, P(A3) = 12% 일 경우, 평가값을 12 로 할당한다.
이때, 가장 높은 확률의 합이 100 또는 100 에 근접한 수치가 되도록 각 수치를 표준화시킨다. 예를 들어, P(A4), ... , P(D4)가 각각 30%, 40%, 40%, 30% 일 경우 총 평가값은 30+40+40+30 = 140 이 되는데, 이러한 개별 평가값에 100/140 을 곱하여 확률의 합이 100 또는 100 에 근접한 수치가 되도록 표준화시킨다.
그러면, 상술한 바와 같은 과정을 수행하여 하기 표 1 에 나타낸 바와 같은 각 조건별 만족 정도에 따른 평가값들이 산출된다. (표에 기재된 평가값은 예시임)
조건1 V < Vth1 Vth1 < V < Vth2 3Vth2 < V < Vth3 V > Vth3
평가값 15 20 25 30
조건2 K < K1 K1 < K < K2 K2 < K < K3 K > K3
평가값 15 20 25 30
조건3 R < R1 R1 < R < R2 R2 < R < R3 R > R3
평가값 15 20 25 30
상기 표 1 에 의하면, 예를 들어, 표 1 에서 조건 1 및 조건 2 및 조건 3 의 최좌측의 조건인 [V<Vth1 and K<K1 and R<R1] 을 모두 만족하는 경우의 평가값은 각 평가값의 합인 15+15+15 = 45 로 산출되며, 이는 45% 의 차량접근확률(P1)로 차량에 접근하였음을 나타낸다.
또한, 상기의 S2 단계의 사용자가 지정영역으로부터 자동차로 접근하는지를 판단하는 단계에서 산출되는 상술한 평가값과 더불어, 본 발명의 탑승예측부(20)는 사용자의 행동패턴을 학습하여 산출하는 차량탑승확률(P2)을 이용한다.
즉, 도 6 에 도시된 바와 같이, 운전자행동학습부(50)가 기계적 학습기법을 이용하여 학습한 운전 패턴정보를 참조하여 특정 요일 및 특정 시간대에 차량을 탑승할 확률을 산출한다.
예를 들어, 운전자의 운전 패턴정보가 학습되면 도시된 바와 같이 학습 평일 오전 7:00 시에 차를 탈 확률은 95% 이고, 주말 오전 10:00 에 차를 탈 확률은 50% 이고, 평일 오후 17:00 에 차를 탈 확률은 10% 로 산출될 수 있으므로, 이러한 시간대별 탑승 확률을 이용하는 것이다.
그러므로, 탑승예측부(20)는 상술한 S2 단계에서 산출한 차량접근확률(P1) 및 학습된 운전패턴 정보를 참조하여 산출한 차량탑승확률(P2)을 이용하여 차량이용 확률을 계산한다(S3).
본 발명 실시예에서는 상기의 차량이용 확률의 계산은 상술한 S2 단계에서 산출한 차량접근확률(P1)과 차량탑승확률(P2)를 곱하여 최종 차량이용확률을 계산한다.
예를 들어, 차량접근확률(P1)이 95% 이고, 차량탑승확률(P2)이 90% 이면, 차량이용확률(Pc)는 0.95 x 0.9 x 100 = 85.5 % 로 정하여진다.
다음으로, 상기 S3 단계에서 계산된 차량이용확률(Pc)가 제 1 설정치를 초과하는지를 판단하여(S4), 제 1 설정치를 초과하면(Pc > 제 1 설정치) 운전자가 차량을 이용하는 것으로 판단하여 차량도달시간연산부(30)는 운전자가 해당 자동차에 도달하는 시간(Ta)을 계산한다(S7).
반면, 상기 S3 단계에서 계산된 차량이용확률(Pc)가 제 2 설정치 초과 제 1 설정치 이하이면(S5)(제 2 설정치 < Pc < 제 1 설정치), 탑승예측부(20)는 사용자단말기(100)의 디스플레이화면상에 본 발명의 사전기능설정시스템의 어플리케이션프로그램의 메뉴화면의 활성화 여부를 확인하고(S6), 만일, 해당 메뉴화면이 활성화상태이면 사용자가 자동차의 편의기능을 작동시킬 의도가 있는 것으로 판단하여 상기 S7 단계로 진행하여 운전자가 해당 자동차에 도달하는 시간(Ta)를 하기 수식 4 에 의하여 산출한다.
(수식 4)
Ta = Tes + L/V
* Ta: 운전자가 해당 자동차에 도달하는 시간
Tes: 비정형탈출시간
L: 운전자와 자동차사이의 거리
V: 운전자의 이동속도
상기의 운전자의 차량도달시간의 연산은 운전자가 소지한 사용자단말기(100)의 GPS 모듈에 의하여 전달되는 운전자의 위치정보와 이동속도를 참조하여 계산될 수 있다.
여기서, 상기 비정형탈출시간(Tes)은 사용자의 위치가 GPS 의 좌표상으로는 정지상태이지만, 운전자행동학습부(50)를 통하여 학습된 운전자의 행동패턴에 따른 특정한 행위로 인하여 소요되는 시간의 평균값을 나타내며, 일례로서 엘리베이터의 탑승시간이나 운전자가 아파트 입구측에서 분리수거를 하는 시간 등을 들수 있다.
그러나, 상기 S3 단계에서 계산된 차량이용확률(Pc)가 제 2 설정치 이하이면(Pc < 제 2 설정치), 사용자가 차량이용을 하지 않는 것으로 판단하여 운전자행동학습부(50)에 운전자의 행동패턴을 기계적 학습기법에 의하여 학습시키고(S16), S1 단계로 리턴한다.
한편, 상기 S7 단계에서 운전자의 사용자단말기(100)의 GPS 상의 위치가 자동차의 GPS 위치와 동일한 경우는, 운전자가 실제로 차량에 도착하여 있는 상태로 판단하여(S9), 운전자행동학습부(50)에 운전자의 행동패턴을 기계적 학습기법에 의하여 학습시키고(S16), S1 단계로 리턴한다.
다음으로, 상기 S7 단계에서 산출한 운전자의 자동차 도달시간(Ta)가 도달시간설정치 미만이면(S8), 운전자가 자동차에 곧 도달할 예정임을 의미하는 것이므로, 사전작동제어부(40)에 의하여 자동차의 에어컨디셔너 장치나 히터장치와 같은 편의기능을 사전에 작동시킨다.
본 발명의 실시예는, 상기 편의기능의 사전 작동으로서 사전작동제어부(40)가 자동차의 시동장치(230)를 기동시켜 자동차에 시동을 걸고(S10), 통신망(300)을 통하여 외부의 기상정보제공서버(미도시)로부터 현재 외기온도정보를 제공받는다(S11).
다음으로, 상기 S11 단계에서 제공받은 외기온도정보가 제 1 온도설정치 미만이면(S12), 자동차가 한랭한 외기온도를 가지는 지역에 위치하는 것으로 판단하여 사전작동제어부(40)가 자동차의 히터장치(220)를 원격으로 기동시켜 자동차 실내온도를 사전적으로 상승시키는 작동을 수행한다(S14).
반면, 상기 S11 단계에서 제공받은 외기온도정보가 제 2 온도설정치 초과이면(S13), 자동차가 고온의 외기온도를 가지는 지역에 위치하는 것으로 판단하여 사전작동제어부(40)가 자동차의 에어컨디셔너장치(210)를 원격으로 기동시켜 자동차 실내온도를 사전적으로 하강시키는 작동을 수행한다(S15).
한편, 도 7 은 본 발명의 자동차의 편의기능 사전설정방법의 편의기능 사전설정시 휴대폰에 표시되는 메뉴화면의 일례를 나타내는 도면으로서, 사용자는 자신이 소지하고 있는 스마트폰 등의 사용자단말기(100)를 통하여 자동차의 편의기능을 일일이 조작하지 않고도 사용자의 차량탑승확률이 표시되면서 에어컨디셔너나 히터 등의 편의장치를 사전적으로 작동시킬 수 있다.
도면의 예는 좌측의 (a) 부분 도시와 같이 차량이용확률이 95% 인 경우에는 편의장치를 사전에 작동시키고, 중앙의 (b) 부분 도시와 같이 차량이용확률이 50% 인 경우에는 사용자에게 편의장치 가동여부를 확인하며, 우측의 (c) 부분 도시와 같이 차량이용확률이 10% 인경우에는 편의장치의 사전작동이 발생되지 않으며 가동여부의 확인도 요구되지 않게 된다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 운전자 탑승 예측을 통한 자동차의 편의기능 사전설정 시스템 및 그 방법에 의하여, 운전자의 평소의 행동 패턴을 인공지능 기술에 의한 학습 알고리즘을 이용하여 학습하고 이를 토대로 운전자의 차량 탑승 여부를 미리 예측한 후, 이에 기반하여 차량의 원격 시동 및 에어컨이나 히터 등의 편의기능을 미리 설정하므로, 운전자는 차량 탑승과 동시에 쾌적한 환경에서 즉시 차량의 운전을 수행할 수 있게 됨으로써 사용자의 편의성을 제고시킨 효과를 발현한다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1; 본 발명의 편의기능 사전설정 시스템
10; 영역이탈 판단부
20; 탑승예측부
30; 챠량도달시간연산부
40; 사전작동제어부
50; 운전자행동학습부
100; 사용자단말기
200; 자동차 중앙제어부
300; 통신망

Claims (15)

  1. 자동차의 편의기능을 사전설정하는 시스템에 있어서,
    운전자의 지정영역 이탈을 판단하는 영역이탈 판단부(10);
    상기 영역이탈판단부(10)에서의 판단 결과 운전자가 지정영역 이탈시 차량이용 여부를 예측하는 탑승 예측부(20);
    상기 탑승예측부(20)에서 운전자가 탑승을 할 것으로 예측되면 운전자의 차량까지의 도달시간을 산출하는 차량도달시간 연산부(30);
    상기 차량도달시간연산부(30)에서 산출된 도달시간에 따라서 차량의 편의기능을 사전에 작동시키는 사전작동 제어부(40);
    상기 영역이탈 판단부(10), 탑승 예측부(20), 차량도달시간 연산부(30) 및 사전작동 제어부(40)의 처리 데이터를 기계적 학습기법으로 학습하는 운전자행동 학습부(50); 를 포함하여 구성되고,
    상기 탑승예측부(20)에 의한 차량이용여부의 판단은,
    사용자가 일정한 속도로 이동하는지의 여부 판단, 사용자와 자동차와의 거리가 지속적으로 감소되는지의 판단 및 자동차와의 거리가 근접하였는지의 판단을 수행하여 사용자의 차량접근확률(P1)을 산출하여 이루어지고,
    상기 차량접근확률(P1)과, 운전자행동 학습부(50)에 의하여 학습된 운전패턴 정보를 참조하여 산출한 차량탑승확률(P2)에 의하여 차량이용확률(Pc)을 계산함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 편의기능 사전설정 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사전설정시스템은 사용자단말기(10)에서 실행되는 어플리케이션 프로그램(application program)이 실행되어 구현되는 것을 특징으로 하는 자동차의 편의기능 사전설정 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 차량이용확률(Pc)가 제 1 설정치를 초과하는지를 판단하여, 제 1 설정치를 초과하면 운전자가 차량을 이용하는 것으로 판단하고,
    상기 차량이용확률(Pc)이 제 2 설정치 초과 제 1 설정치 이하이면, 상기 탑승예측부(20)는 사용자단말기(100)에 사전기능설정시스템의 어플리케이션프로그램의 메뉴화면의 활성화 여부를 확인하여,
    해당 메뉴화면이 활성화상태이면 사용자가 자동차의 편의기능을 작동시킬 의도가 있는 것으로 판단하는 구성을 특징으로 하는 자동차의 편의기능 사전설정 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 차량도달시간 연산부(30)에 의한 자동차에 도달하는 시간의 연산시,
    사용자의 위치가 GPS 의 좌표상으로는 정지상태이나, 운전자행동학습부(50)를 통하여 학습된 운전자의 행동패턴에 따른 특정한 행위로 인하여 소요되는 시간의 평균값인 비정형탈출시간(Tes)을 추가하여 차량도달시간을 연산하는 것을 특징으로 하는 자동차의 편의기능 사전설정 시스템.
  8. 자동차의 편의기능을 사전설정하는 방법에 있어서,
    영역이탈판단부(10)가 운전자가 지정영역을 이탈하였는지 판단하는 단계(S1);
    사용자가 지정영역을 이탈한 것으로 판단되면, 탑승예측부(20)가 사용자가 지정영역으로부터 자동차로 접근하는지를 판단하는 단계(S2);
    자동차로 접근시 사용자가 자동차를 이용할 확률인 차량이용확률(Pc)을 계산하는 단계(S3);
    상기 차량이용확률(Pc)이 제 1 설정치를 초과하는지를 판단하는 단계(S4);
    제 1 설정치를 초과하면(Pc > 제 1 설정치) 운전자가 차량을 이용하는 것으로 판단하여 차량도달시간연산부(30)는 운전자가 해당 자동차에 도달하는 시간(Ta)을 계산하는 단계(S7);
    상기 산출된 운전자의 자동차 도달시간(Ta)이 도달시간설정치 미만이면(S8),
    사전작동제어부(40)가 자동차의 편의기능을 사전에 작동시키는 구성을 특징으로 하는 자동차의 편의기능을 사전설정하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 지정영역은,
    운전자가 소지한 사용자단말기(100)의 GPS 모듈에 의하여 지정되는 단일 위치를 중심으로 하는 반지름 R (m)인 영역이거나,
    또는, 운전자가 소지한 사용자단말기(100)의 GPS 모듈에 의하여 지정되는 적어도 3 개의 위치의 내부 영역인 것을 특징으로 하는 자동차의 편의기능을 사전설정하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 탑승예측부(20)에 의한 사용자가 지정영역으로부터 자동차로 접근하는지를 판단하는 단계(S2)는,
    사용자가 일정한 속도로 이동하는지의 여부 판단, 사용자와 자동차와의 거리가 지속적으로 감소되는지의 판단 및 자동차와의 거리가 근접하였는지의 판단을 수행하여 사용자의 차량접근확률(P1)을 산출하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 편의기능 사전설정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 자동차로 접근시 사용자가 자동차를 이용할 확률인 차량이용확률(Pc)을 계산하는 단계(S3)는,
    상기 차량접근확률(P1)과,
    운전자행동학습부(50)에 의하여 학습된 운전패턴 정보를 참조하여 산출한 차량탑승확률(P2)에 의하여 차량이용 확률을 계산함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 편의기능 사전설정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 자동차로 접근시 사용자가 자동차를 이용할 확률인 차량이용확률(Pc)을 계산하는 단계(S3)는,
    상기 차량접근확률(P1)과 차량탑승확률(P2)를 적산하여 차량이용확률을 계산하는 것을 특징으로 하는 자동차의 편의기능 사전설정 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 S3 단계에서 계산된 차량이용확률(Pc)가 제 2 설정치 초과 제 1 설정치 이하이면(S5),
    상기 탑승예측부(20)는 사용자단말기(100)에 사전기능설정방법의 어플리케이션프로그램의 메뉴화면의 활성화 여부를 확인하고(S6),
    해당 메뉴화면이 활성화상태이면 사용자가 자동차의 편의기능을 작동시킬 의도가 있는 것으로 판단하는 구성을 특징으로 하는 자동차의 편의기능을 사전설정하는 방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 차량도달시간연산부(30)에 의한 운전자가 해당 자동차에 도달하는 시간(Ta)을 계산하는 단계(S7)는,
    사용자의 위치가 GPS 의 좌표상으로는 정지상태이나, 운전자행동학습부(50)를 통하여 학습된 운전자의 행동패턴에 따른 특정한 행위로 인하여 소요되는 시간의 평균값인 비정형탈출시간(Tes)을 추가하여 차량도달시간을 연산하는 것을 특징으로 하는 자동차의 편의기능 사전설정 방법.
  15. 제 8 항에 있어서, 사전작동제어부(40)에 의한 자동차 편의기능을 사전 작동은,
    사전작동제어부(40)가 통신망(300)을 통하여 외부의 기상정보제공서버로부터 현재 외기온도정보를 제공받고(S11),
    제공받은 외기온도정보에 따라서 에어컨디셔너장치 또는 히터장치를 원격으로 기동시키는 구성을 특징으로 하는 자동차의 편의기능 사전설정 방법.

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