KR20130053574A - 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템 및 그 시뮬레이션 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템 및 그 시뮬레이션 방법 에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 주행용 조작장치; 운전자 주 시야 선상에 배치되어 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 선택된 시뮬레이션 모드 및 해당 시뮬레이션 모드에 대한 수행 결과를 표시하는 헤드업 디스플레이; 및 작동 가능 여부를 판단하고, 상기 조작장치와 연계하여 상기 헤드업 디스플레이에서 표시되는 해당 시뮬레이션 모드를 제어하는 시뮬레이터 제어기;를 포함하여 구성함으로써, 운전자가 실제로 주행하고 있는 것과 같은 상황에서 가상으로 운전할 수 있고, 실제 주행에 앞서서 운전자의 운전 가능성이나 컨디션을 체크하거나 사고를 미리 방지할 수 있다.

Description

운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템 및 그 시뮬레이션 방법 {Simulation system for determining the possibility of drive and simulation method thereof}

본 발명은 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템 및 그 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자가 실제 차량 내에서 스스로 운전 가능성을 판단할 수 있는 시뮬레이션 시스템 및 그 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.

종래 차량 주행 시뮬레이션 시스템은 전자 오락실에 설치된 게임기나 실내 자동차 운전학원에 설치된 시뮬레이션 장치가 그 대표적인 예로서, 가상의 상황을 표시하면서 운전자가 스릴을 느끼게 하거나 실제 도로에서의 위험 요소를 제거하여 안전한 운전기능의 연습이 이루어질 수 있도록 하였다.

그러나, 전자 오락실 등에 설치된 게임기에 적용된 종래 자동차 주행 시뮬레이션 장치의 구조를 보면 실제 차량의 운전석과 유사한 형상을 이루도록 모사하여 만들어졌으나, 실제 차량과 같은 느낌을 재현하기에는 많은 제약사항이 있었고 흥미 위주로 제작된 것이 많아 실제 교통 법규를 위반한 채 주행한다 해도 큰 문제가 일어나지 않게 프로그래밍 되어 있었다.

또한, 한국등록특허 제10-0638847호와 같이 실내 자동차 운전학원에 설치된 시뮬레이션 장치로는 실제 주행하는 것과 같은 느낌을 갖기 어렵고, 실제 주행시 일어날 수 있는 주변 차량의 급정거, 차선변경 등의 돌발 행동에 대한 대처를 충분히 연습할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 운전자는 실제 차량에서 현실감 있는 주행이 가능한 가상 운전 시뮬레이션을 통해 주행 가능성 여부 또는 운전자의 컨디션인지 파악할 수 있는 시뮬레이션 시스템 및 그 시뮬레이션 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템은, 차량 주행용 조작장치; 운전자 주 시야 선상에 배치되어 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 선택된 시뮬레이션 모드 및 해당 시뮬레이션 모드에 대한 수행 결과를 표시하는 헤드업 디스플레이; 및 작동 가능 여부를 판단하고, 상기 조작장치와 연계하여 상기 헤드업 디스플레이에서 표시되는 해당 시뮬레이션 모드를 제어하는 시뮬레이터 제어기;를 포함하여 구성된다.

바람직하게는, 상기 시뮬레이터 제어기는 시동이 걸려 있는지와, 기울기 센서로부터 수신받은 신호를 분석하여 차량이 경사진 도로에 있는지와, 핸드 브레이크가 걸려있는지 판단하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

이때, 상기 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드는 반응시간 테스트 모드, 차선 변경 모드 및 시나리오 수행 모드를 포함하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 반응시간 테스트 모드에서 상기 헤드업 디스플레이는 차량 주행과 관련된 하나 이상의 마크를 표시하고, 상기 시뮬레이터 제어기는 표시된 마크에 대해 운전자가 반응한 시간을 분석하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

특히, 상기 반응시간 테스트 모드에서 상기 헤드업 디스플레이는 표시된 마크에 대해 상기 운전자와 평균적인 운전자가 반응한 시간을 표시하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템.

바람직하게는, 상기 차선 변경 모드에서 상기 헤드업 디스플레이는 운전자의 차량 위치, 상대 차량 위치 및 차선을 표시하고, 상기 시뮬레이터 제어기는 방향 지시등에 대한 조작이 있으면 차선 변경 시작을 인지 및 상기 방향 지시등이 초기 위치로 되돌아가면 차선 변경 종료를 인지하며, 핸들이 초기 위치에 대해 기 설정된 각도 이상 회전하면 상기 핸들의 회전 방향으로 상기 운전자의 차량 위치가 점차적으로 이동하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 시나리오 수행 모드에서 상기 시뮬레이터 제어기는 상기 헤드업 디스플레이에 표시된 시나리오에 따라 목적지까지 완주하는 동안 차선 이탈 횟수, 충돌 횟수, 완주시간, 법규 위반 횟수, 반응시간, 지시사항 불이행 횟수를 포함하는 완주 능력을 분석하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

특히, 헤드업 디스플레이는 선택된 시뮬레이션 모드가 종료되면 상기 조작장치의 현재위치를 표시함과 동시에 초기위치로 되돌리도록 유도하는 사인을 표시하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법은, 시뮬레이터 제어기에서 시뮬레이션 시스템의 작동 가능 여부를 판단하는 제1단계; 상기 시뮬레이터 시스템의 작동이 가능하면 상기 헤드업 디스플레이에서 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 선택된 시뮬레이션 모드를 표시하고, 상기 시뮬레이터 제어기에서 차량 주행용 조작장치와 연계하여 해당 시뮬레이션 모드를 제어하는 제2단계; 및 선택된 시뮬레이션 모드가 종료되면 상기 헤드업 디스플레이에서 해당 시뮬레이션 모드에 대한 수행 결과를 표시하는 제3단계;를 포함하여 구성된다.

바람직하게는 제1단계에서 상기 시뮬레이터 제어기는 시동이 걸려 있는지와, 기울기 센서로부터 수신받은 신호를 분석하여 차량이 경사진 도로에 있는지와, 핸드 브레이크가 걸려있는지 판단하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

특히, 제2단계에서 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드는 반응시간 테스트 모드, 차선 변경 모드 및 시나리오 수행 모드를 포함하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

바람직한 반응시간 테스트 모드는 상기 헤드업 디스플레이에서 차량 주행과 관련된 하나 이상의 마크를 표시하는 단계; 표시된 마크에 대해 운전자가 반응한 시간을 상기 시뮬레이터 제어기에서 분석하는 단계;를 포함한 것을 특징으로 구성될 수 있다.

가장 바람직한 반응시간 테스트 모드는 표시된 마크에 대해 상기 운전자와 평균적인 운전자가 반응한 시간을 상기 헤드업 디스플레이에서 표시하는 단계;를 더 포함한 것을 특징으로 구성될 수 있다.

바람직한 차선 변경 모드는 상기 헤드업 디스플레이에서 운전자의 차량 위치, 상대 차량 위치 및 차선을 표시하는 단계; 방향 지시등에 대한 조작이 있으면 상기 시뮬레이터 제어기에서 차선 변경 시작을 인지하는 단계; 핸들이 초기 위치에 대해 기 설정된 각도 이상 회전하면, 상기 핸들의 회전 방향으로 상기 운전자의 차량 위치가 점차적으로 이동하는 단계; 및 상기 방향 지시등이 초기 위치로 되돌아가면 상기 시뮬레이터 제어기에서 차선 변경 종료를 인지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

바람직한 시나리오 수행 모드는 상기 헤드업 디스플레이에 표시된 시나리오에 따라 목적지까지 완주하는 동안 차선 이탈 횟수, 충돌 횟수, 완주시간, 법규 위반 횟수, 반응시간, 지시사항 불이행 횟수를 포함하는 완주 능력을 상기 시뮬레이터 제어기에서 분석하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

특히, 제3단계에서 선택된 시뮬레이션 모드가 종료되면 상기 헤드업 디스플레이에서 상기 조작장치의 현재위치를 표시함과 동시에 초기위치로 되돌리도록 유도하는 사인을 표시하는 것을 특징으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템 및 그 시뮬레이션 방법에 의하면 시뮬레이션 모드를 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 이용하여 운전자가 실제로 주행하고 있는 것과 같은 상황에서 가상으로 운전해볼 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 의해서 실제 주행에 앞서서 운전자의 운전 가능성이나 컨디션을 체크해볼 수 있어 주행에 도움을 줄 수 있고, 초보 운전자는 실내 자동차 운전학원에서보다 효과적으로 운전 연습을 할 수 있게 되어 심리적인 안정감과 자신감을 갖도록 유도할 수 있다.

나아가 운전자가 소량의 알코올을 섭취한 경우 스스로 기준을 가지고 운전 가능성을 판단하기 어렵게 되는데, 본 발명에 따르면 주행시 운전자의 인지 능력, 반응 속도 및 돌발상황에 대한 대처 등을 분석할 수 있어 사고를 미리 방지할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템을 개략적으로 나타내는 차량 실내 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템에서 반응시간 테스트 모드의 일실시예를 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템에서 차선 변경 모드의 일실시예를 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템에서 시나리오 수행 모드의 일실시예를 나타내는 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법을 나타내는 순서도이다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템 및 그 시뮬레이션 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템을 개략적으로 나타내는 차량 실내 도면이다.

본 발명에 따른 운동 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템은, 차량 주행용 조작장치(10); 운전자 주 시야 선상에 배치되어 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 선택된 시뮬레이션 모드 및 해당 시뮬레이션 모드에 대한 수행 결과를 표시하는 헤드업 디스플레이(20); 및 작동 가능 여부를 판단하고, 조작장치(10)와 연계하여 헤드업 디스플레이(20)에서 표시되는 해당 시뮬레이션 모드를 제어하는 시뮬레이터 제어기(30);를 포함하여 구성된다.

본 발명에서의 차량 주행용 조작장치(10)는 운전자가 실제로 차량을 운전할 때 필요하여 조작하는 장치를 말하며, 키 삽입구(11) 혹은 차량의 시동을 온(ON)/오프(OFF)하는 버튼, 차량의 기울어진 정도를 측정하는 기울기 센서(12), 핸드 브레이크(13), 방향 지시등 조작기(14), 핸들(15) 혹은 스티어링 휠, 액셀 패달(16), 브레이크 패달(17), 와이퍼 조작기, 라이트 조작기, 기어 변속기 등을 포함할 수 있다.

차량 주행용 조작장치(10)에는 운전자가 조작을 가하면 감지할 수 있는 센서 또는 감지부가 차량 내장 혹은 외장 설치되어 있을 수 있고, 센서 또는 감지부가 감지한 신호는 후술할 시뮬레이터 제어기(30)에 인가될 수 있다.

헤드업 디스플레이(20)는 일반적으로 HUD(Head Up Display)로 불리며, 차량이나 항공기의 운전자 정면 즉, 운전자의 주 시야 선상을 벗어나지 않는 범위에 배치되어 차량주행정보나 기타 정보를 제공하는 장치를 말한다. 주행 시에 운전자는 시야에 있는 사물들을 확인함과 동시에 계기판을 바라다보지 않고 차량의 주행상태를 확인할 수 있어 주의력 분산으로 생기는 사고를 방지할 수 있다.

헤드업 디스플레이(20)는 일반적으로 주행시 속도, 차량 이상 여부 등을 표시하는데, 본 발명에서는 후술할 시뮬레이터 제어기(30)의 제어에 따라 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 선택된 시뮬레이션 모드 및 해당 시뮬레이션 모드에 대한 수행 결과도 표시한다. 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드는 바람직하게 반응시간 테스트 모드, 차선 변경 모드 및 시나리오 수행 모드 등이 있을 수 있고, 각 시뮬레이션 모드는 후술할 시뮬레이터 제어기(30) 내 메모리에 저장되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 시뮬레이션 모드는 운전 가능성을 최적으로 판단하기 위해 지속적으로 개발되어 업데이트될 수 있으며, 각 시뮬레이션 모드에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

여기서 공지된 다양한 방식을 이용하여 헤드업 디스플레이(20)를 구동시킬 수 있다. 이러한 헤드업 디스플레이(20)의 구동 방식이 결정되면 후술할 시뮬레이터 제어기(30)에서 결정된 구동 방식을 사용하여 헤드업 디스플레이(20)를 제어할 수 있다.

시뮬레이터 제어기(30)는 본 발명에 따른 시뮬레이션 시스템의 작동 가능 여부를 판단한다. 바람직하게는 시뮬레이터 제어기(30)에서 조작장치(10) 중에서 키 삽입구(11)의 신호로부터 시동이 걸려있다고 판단하거나 기울기 센서(12)의 신호 혹은 핸드 브레이크(13)가 걸려있다는 신호로부터 차량이 경사진 도로에 있다고 판단하면 본 발명에 따른 시뮬레이션 시스템을 작동하지 않도록 제어할 수 있다. 덧붙여 이미 시동이 걸려있는 경우에는 시뮬레이터 제어기(30)에서 본 발명을 구동시킬 수 없다는 신호를 보낼 수 있다. 이는 운전자의 안전을 위해 본 발명에 따른 시뮬레이션 시스템상에서 가장 우선적으로 판단되는 사항으로, 상술한 헤드업 디스플레이(20)에서 현재 차량 환경이 시뮬레이션 시스템을 작동시킬 수 없는 상황임을 표시할 수 있다.

시뮬레이터 제어기(30)는 상술한 차량 주행용 조작장치(10)와 연계하여 동작하는데, 조작장치(10)에 설치된 센서 또는 감지부가 감지한 신호를 유선 혹은 무선 방식으로 수신할 수 있다. 물론 시뮬레이터 제어기(30)에서 조작장치(10) 측으로 신호를 보낼 수도 있는데, 예를 들어 운동 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템이 작동하는 동안에 라이트가 작동하면 주변 차량 또는 시민에게 불편을 줄 수 있으므로, 라이트 조작기를 조작하더라도 라이트 조작기로 수신된 신호에 의해 실제로 라이트는 동작을 하지 않을 수 있다. 또는 시뮬레이터 제어기(30)에서 차량의 계기판은 동작하지 않도록 신호를 보낼 수 있다.

그리고 시뮬레이터 제어기(30)는 상술한 헤드업 디스플레이(20)에서 표시되는 해당 시뮬레이션 모드를 조작장치(10)와 연계하여 제어한다. 상술한 바와 같이 헤드업 디스플레이(20)는 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 선택된 시뮬레이션 모드를 표시하는데, 운전자에 의해 각각의 조작장치(10)가 조작되면 시뮬레이터 제어기(30)는 선택된 시뮬레이션 모드 하에서 변화 사항을 즉각적으로 혹은 일정 시간 딜레이를 가지고 반영시킬 수 있도록 조작 신호를 처리 및 분석할 수 있다. 추가적으로 시뮬레이터 제어기(30)는 선택된 시뮬레이션 모드가 종료되면 헤드업 디스플레이(20)에 안전을 위한 사인(sign)을 표시되도록 제어할 수 있다. 이러한 사인은 조작장치(10)의 현재위치를 표시함과 동시에 초기위치로 되돌리도록 유도하는 것으로서, 초기위치는 점선 형태로 표시될 수 있고 화살표나 문자로 된 설명이 곁들여져서 표시될 수도 있다.

이하, 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드에 대해 도 2, 도 3 및 도 4를 참고하여 구체적으로 설명한다. 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 하나의 시뮬레이션 모드를 선택하는 방식은 제한되지 않으며, 차량의 프런트 인터페시아에 매립되어 있는 디스플레이부를 직접 터치 혹은 디스플레이부 부근에 배치된 버튼을 이용 혹은 리모컨 등을 사용하여 선택하는 방식이 가능하다.

반응시간 테스트 모드

도 2는 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템에서 반응시간 테스트 모드의 일실시예를 나타내는 도면이다.

반응시간 테스트 모드에서 상술한 헤드업 디스플레이(20)는 차량 주행과 관련된 하나 이상의 마크를 표시하고, 시뮬레이터 제어기(30)는 표시된 마크에 대해 운전자가 반응한 시간을 분석할 수 있다.

이때, 차량 주행과 관련된 마크는 신호등, 급정거, 차선 변경, 유턴, 비상등, 방향 지시등 조작, 날씨, 노면상태, 도로혼잡, 감속주행, 가속주행, 상대 차량의 움직임일 수 있고, 다수의 마크가 동시에 표시될 수도 있다.

도 2에 도시된 것과 같이 급정거와 관련된 마크(21)는 순간적으로 헤드업 디스플레이(20)에 표시될 수 있고, 이때 운전자가 얼마나 빨리 반응하는가 그리고 비상 점멸 버튼을 눌렀는가 여부가 반응시간 테스트 모드의 수행 결과에 반영될 수 있다. 또는 차선변경과 관련된 마크(22)가 헤드업 디스플레이(20)에 표시되면 운전자가 반응을 얼마나 빠르게 했는가 등이 수행 결과에 반영될 수 있으며, 후술할 차선 변경 모드의 작동 방식이 적용되어 있을 수 있다.

이 밖의 마크들은 표시된 의미 그대로 운전자가 수행하면 운전 가능 여부에 대한 결과가 긍정적으로 나오게 될 것을 알 수 있다. 덧붙여 날씨의 경우 비 혹은 눈과 관련된 마크가 표시되면 와이퍼를 동작시켰는가, 속도를 감속하여 주행하는가, 수동 자동차인 경우 변속기를 몇 단에 두었는가 등이 수행 결과에 반영될 수 있다. 상대 차량의 움직임과 관련된 마크는 상대 차량인 앞 차량이 급정거하는 마크, 상대 차량이 차선 변경하는 마크, 끼어들기 하는 마크 등을 포함할 수 있다.

또한, 반응시간 테스트 모드에서 헤드업 디스플레이(20)는 표시된 마크에 대해 실제로 탑승한 운전자와 평균적인 운전자가 반응한 시간을 표시할 수 있다. 평균적인 운전자가 반응한 시간은 연령별, 각 마크별 등으로 구분된 채로 기 설정되어 시뮬레이터 제어기(30) 내 메모리에 저장되어 있는 것이 바람직하다.

반응시간 테스트 모드에서의 반응시간 비교표(23)는 헤드업 디스플레이(20)에서 반응시간 테스트 모드 종료 후에 수행 결과를 표시할 때 함께 표시될 수 있고, 각 마크에 대한 평가가 마쳐진 후에 표시될 수도 있다. 반응시간 비교표(23)는 막대 그래프 형태로 제한되는 것이 아니고, 실제 탑승 운전자와 평균적인 운전자의 반응 시간을 명확하게 구별할 수 있는 형태라면 적용될 수 있다. 덧붙여, 수행 결과를 수치화해서 점수로 표시할 수도 있는데, 일정 점수 이하의 결과가 나오면 현재 운전시 위험하다고 알려줄 수 있다.

이를 통해 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템을 사용하여 실제 탑승한 운전자의 반응 시간이 평균적인 운전자의 반응 시간과 비교했을 때, 다양한 조건 하에서 얼마나 차이가 있는가 파악할 수 있어 실제 탑승한 운전자의 운전 가능성을 판단해볼 수 있다.

차선 변경 모드

도 3은 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템에서 차선 변경 모드의 일실시예를 나타내는 도면이다.

차선 변경 모드에서 상술한 헤드업 디스플레이(20)는 도 3에 도시된 것처럼 운전자의 차량 위치(25), 상대 차량 위치(26) 및 차선(27)을 표시할 수 있다. 이때, 차선(27)이 움직이는 형태로 표시되어 운전자의 차량과 상대 차량이 주행 중이라는 효과를 줄 수 있다.

또한 차선 변경 모드에서 시뮬레이터 제어기(30)는 방향 지시등(14)에 대한 조작이 있으면 차선 변경 시작을 인지 및 방향 지시등(14)이 초기 위치로 되돌아가면 차선 변경 종료를 인지할 수 있다. 방향 지시등(14)에 대한 조작이 이루어지면 차선 변경 화살표(24)가 표시될 수 있다.

나아가 핸들(15)이 초기 위치에 대해 기 설정된 각도 이상 회전하면 핸들(15)의 회전 방향으로 운전자의 차량 위치(25)가 점차적으로 이동할 수 있다. 차선 변경 모드가 적용될 때 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템이 작동하기 위한 전제 조건에 따라 시동을 걸지 않은 상태일 수 있고, 핸들(15) 조작이 어려울 수 있다. 따라서 핸들(15)의 초기 위치를 시뮬레이터 제어기(30)가 파악하고, 이를 기준으로 하여 기 설정된 각도 이상 핸들(15)이 회전하게 되면 운전자가 차선 변경을 한다고 시뮬레이터 제어기(30)에서 인식할 수 있다. 덧붙여 핸들(15)에 기울기 센서가 설치되어 차선 변경을 인식할 수도 있다.

차선 변경 모드 종료 후에는 수행 결과를 표시해 주게 되고, 차선 변경의 완전성 여부, 상대 차량 위치(26)와의 충분한 거리 확보 여부 등이 수행 결과에 반영되어 표시될 수 있다. 덧붙여 이러한 차선 변경 모드는 반응시간 테스트 모드 또는 시나리오 수행 모드에서 함께 활용할 수 있고, 수행 결과를 수치화해서 점수로 표시할 수도 있는데, 일정 점수 이하의 결과가 나오면 현재 운전시 위험하다고 알려줄 수 있다.

이를 통해 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템을 사용하여 실제 탑승한 운전자가 차선 변경을 다양한 조건 하에서 얼마나 정확하게 수행할 수 있는지 파악할 수 있어 실제 탑승한 운전자의 운전 가능성을 판단해볼 수 있다.

시나리오 수행 모드

도 4는 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템에서 시나리오 수행 모드의 일실시예를 나타내는 도면이다.

시나리오 수행 모드에서 상술한 시뮬레이터 제어기(30)는 헤드업 디스플레이(20)에 표시된 시나리오에 따라 목적지까지 완주하는 동안 차선 이탈 횟수, 충돌 횟수, 완주시간, 법규 위반 횟수, 반응시간, 지시사항 불이행 횟수를 포함하는 완주 능력을 분석할 수 있다.

도 4의 헤드업 디스플레이(20)에서는 실제 도로 주행과 같은 화면을 표시하고 있고, 가상의 차량(28)이 운전자의 차량과 함께 주행하는 시나리오를 도시하고 있다. 헤드업 디플레이(20)의 하단에 차량 주행 정보 예를 들면 운전자의 차량 속도, 차량 이상 여부 등을 표시하고 있다.

시나리오 수행 모드 종료 후에는 수행 결과를 표시해 주게 되고, 위에 제시된 완주 능력 평가 지표들이 수행 결과에 반영되어 표시될 수 있다. 덧붙여, 수행 결과를 수치화해서 점수로 표시할 수도 있는데, 일정 점수 이하의 결과가 나오면 현재 운전시 위험하다고 알려줄 수 있다.

이를 통해 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템을 사용하여 실제 탑승한 운전자가 다양한 상황이 제시되는 시나리오를 얼마나 정확하게 수행할 수 있는지 파악할 수 있어 실제 탑승한 운전자의 운전 가능성을 판단해볼 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법에 대해 도 5를 참고하여 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명에 따른 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법은, 시뮬레이터 제어기에서 시뮬레이션 시스템의 작동 가능 여부를 판단하는 제1단계; 그 시뮬레이터 시스템의 작동이 가능하면 헤드업 디스플레이에서 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 선택된 시뮬레이션 모드를 표시하고, 시뮬레이터 제어기에서 차량 주행용 조작장치와 연계하여 해당 시뮬레이션 모드를 제어하는 제2단계; 및 선택된 시뮬레이션 모드가 종료되면 헤드업 디스플레이에서 해당 시뮬레이션 모드에 대한 수행 결과를 표시하는 제3단계;를 포함하여 구성된다.

각각의 시뮬레이션 모드는 음성이나 버튼으로 시작 및 종료할 수 있으며, 시뮬레이션 모드 실행 도중에도 운전자가 강제 종료시킬 수 있다. 전체 동작 과정에 있어서, 본 발명에 따른 시뮬레이션 방법에 익숙하지 않은 운전자를 위한 안내 문구를 헤드업 디스플레이에서 표시할 수 있고, 시뮬레이터 제어기가 차량 내 음향장비와 연계하여 안내 음성을 제공할 수도 있다.

가장 우선적으로 시뮬레이터 제어기는 시뮬레이션 시스템의 작동 가능 여부를 판단하게 되는데, 구체적으로 시동이 걸려 있는지와, 기울기 센서로부터 수신받은 신호를 분석하여 차량이 경사진 도로에 있는지와, 핸드 브레이크가 걸려있는지 에 대해서 판단할 수 있다. 다시 말하자면 운전자의 안전상 또는 최적의 상태에서 시뮬레이션 시스템이 동작할 수 있도록 위와 같은 판단과정을 시뮬레이터 제어기에서 수행함이 바람직하다.

시뮬레이터 시스템의 작동이 가능하다고 판단이 내려지면 헤드업 디스플레이는 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 선택된 시뮬레이션 모드를 표시하고, 시뮬레이터 제어기는 차량 주행용 조작장치와 연계하여 해당 시뮬레이션 모드를 제어한다. 이때, 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드로는 반응시간 테스트 모드, 차선 변경 모드 및 시나리오 수행 모드 등이 있을 수 있고, 지속적으로 업데이트하여 보다 다양한 모드를 제공할 수 있다.

구체적으로 반응시간 테스트 모드에서 헤드업 디스플레이는 차량 주행과 관련된 하나 이상의 마크를 표시한다. 그 표시된 마크를 본 운전자는 그에 대응되는 반응을 보이게 되는데 그 반응 시간을 시뮬레이터 제어기에서 분석하여 운전자의 현재 상태를 파악할 수 있다. 예를 들어 헤드업 디스플레이가 유턴과 관련된 마크를 표시하면 운전자는 속도를 조절하면서 핸들을 조작하여 차량을 유턴시킨다. 이때, 시뮬레이터 제어기는 핸들 조작에 들어가는 반응 시간, 속도를 감소시키는 반응 등을 종합적으로 분석하여 운전자의 운전가능성을 알아낸다. 이렇게 분석된 운전가능성을 헤드업 디스플레이는 즉시 혹은 추후에 표시할 수 있는데, 표시된 마크에 대해 운전자와 평균적인 운전자가 반응한 시간을 동시에 표시하는 방식이 바람직하다. 이후 복수 회의 마크 표시에 대한 운전자의 반응 시간을 바탕으로 분석된 반응시간 테스트 모드의 수행 결과를 다양한 형태로 표시하여 운전자가 이를 확인할 수 있도록 한다.

차선 변경 모드는 우선 헤드업 디스플레이를 통해 운전자의 차량 위치, 상대 차량 위치 및 차선을 표시한다. 그 상태에서 방향 지시등에 대한 조작이 있으면 시뮬레이터 제어기는 차선 변경 시작을 인지하고, 핸들 및 액셀 패달 혹은 브레이크 패달에 어떠한 조작이 있는지 판단하면서 그 결과치를 반영해서 헤드업 디스플레이에서 표시한다. 즉, 시동이 걸리지 않은 상태에서는 핸들 조작성이 떨어질 수 있으므로, 핸들이 초기 위치에 대해 기 설정된 각도 이상 회전하면 시뮬레이터 제어기에서는 운전자가 차선 변경을 수행하고 있다고 인지한다. 핸들의 회전 방향으로 운전자의 차량 위치가 점차적으로 이동하는데, 액셀 패달 혹은 브레이크 패달을 함께 조작하여 상대방 차량 위치와 운전자의 차량 위치 간 거리를 적절하게 유지할 수 있다. 방향 지시등이 초기 위치로 되돌아가면 시뮬레이터 제어기는 차선 변경 종료를 인지한다. 이후 차선 변경 모드의 수행 결과를 다양한 형태로 표시하여 운전자가 이를 확인할 수 있도록 한다.

시나리오 수행 모드는 헤드업 디스플레이에 표시된 시나리오에 따라 운전자가 목적지까지 완주해야 하는 모드이다. 주행하는 동안 시뮬레이터 제어기는 차선 이탈 횟수, 충돌 횟수, 완주시간, 법규 위반 횟수, 반응시간, 지시사항 불이행 횟수 등의 완주 능력을 분석한다. 이후 목적지까지 완주하게 되면 시나리오 수행 모드의 수행 결과를 다양한 형태로 표시하여 운전자가 이를 확인할 수 있도록 한다.

이때 선택된 시뮬레이션 모드가 종료되면 헤드업 디스플레이는 조작장치의 현재위치를 표시함과 동시에 초기위치로 되돌리도록 유도하는 사인을 표시하여 차량의 이상 동작을 방지할 수 있다.

비록 본 발명이 실시예와 몇몇 도면에 의해 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

10 : 조작 장치
20 : 헤드업 디스플레이(HUD)
30 : 시뮬레이터 제어기

Claims (16)

1. 차량 주행용 조작장치;
   운전자 주 시야 선상에 배치되어 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 선택된 시뮬레이션 모드 및 해당 시뮬레이션 모드에 대한 수행 결과를 표시하는 헤드업 디스플레이; 및
   작동 가능 여부를 판단하고, 상기 조작장치와 연계하여 상기 헤드업 디스플레이에서 표시되는 해당 시뮬레이션 모드를 제어하는 시뮬레이터 제어기;를 포함하여 구성되는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 시뮬레이터 제어기는 시동이 걸려 있는지와, 기울기 센서로부터 수신받은 신호를 분석하여 차량이 경사진 도로에 있는지와, 핸드 브레이크가 걸려있는지 판단하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드는 반응시간 테스트 모드, 차선 변경 모드 및 시나리오 수행 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 반응시간 테스트 모드에서 상기 헤드업 디스플레이는 차량 주행과 관련된 하나 이상의 마크를 표시하고, 상기 시뮬레이터 제어기는 표시된 마크에 대해 운전자가 반응한 시간을 분석하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 반응시간 테스트 모드에서 상기 헤드업 디스플레이는 표시된 마크에 대해 상기 운전자와 평균적인 운전자가 반응한 시간을 표시하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템.
   
6. 청구항 3에 있어서, 상기 차선 변경 모드에서 상기 헤드업 디스플레이는 운전자의 차량 위치, 상대 차량 위치 및 차선을 표시하고, 상기 시뮬레이터 제어기는 방향 지시등에 대한 조작이 있으면 차선 변경 시작을 인지 및 상기 방향 지시등이 초기 위치로 되돌아가면 차선 변경 종료를 인지하며, 핸들이 초기 위치에 대해 기 설정된 각도 이상 회전하면 상기 핸들의 회전 방향으로 상기 운전자의 차량 위치가 점차적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템.
   
7. 청구항 3에 있어서, 상기 시나리오 수행 모드에서 상기 시뮬레이터 제어기는 상기 헤드업 디스플레이에 표시된 시나리오에 따라 목적지까지 완주하는 동안 차선 이탈 횟수, 충돌 횟수, 완주시간, 법규 위반 횟수, 반응시간, 지시사항 불이행 횟수를 포함하는 완주 능력을 분석하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템.
   
8. 청구항 1에 있어서, 상기 헤드업 디스플레이는 선택된 시뮬레이션 모드가 종료되면 상기 조작장치의 현재위치를 표시함과 동시에 초기위치로 되돌리도록 유도하는 사인을 표시하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 시스템.
   
9. 시뮬레이터 제어기에서 시뮬레이션 시스템의 작동 가능 여부를 판단하는 제1단계;
   상기 시뮬레이터 시스템의 작동이 가능하면 상기 헤드업 디스플레이에서 다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드 중 선택된 시뮬레이션 모드를 표시하고, 상기 시뮬레이터 제어기에서 차량 주행용 조작장치와 연계하여 해당 시뮬레이션 모드를 제어하는 제2단계; 및
   선택된 시뮬레이션 모드가 종료되면 상기 헤드업 디스플레이에서 해당 시뮬레이션 모드에 대한 수행 결과를 표시하는 제3단계;를 포함하여 구성되는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법.
   
10. 청구항 9에 있어서, 상기 제1단계에서
    상기 시뮬레이터 제어기는 시동이 걸려 있는지와, 기울기 센서로부터 수신받은 신호를 분석하여 차량이 경사진 도로에 있는지와, 핸드 브레이크가 걸려있는지 판단하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법.
    
11. 청구항 10에 있어서, 상기 제2단계에서
    다수의 기 설정된 시뮬레이션 모드는 반응시간 테스트 모드, 차선 변경 모드 및 시나리오 수행 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법.
    
12. 청구항 11에 있어서, 상기 반응시간 테스트 모드는
    상기 헤드업 디스플레이에서 차량 주행과 관련된 하나 이상의 마크를 표시하는 단계;
    표시된 마크에 대해 운전자가 반응한 시간을 상기 시뮬레이터 제어기에서 분석하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법.
    
13. 청구항 12에 있어서, 상기 반응시간 테스트 모드는
    표시된 마크에 대해 상기 운전자와 평균적인 운전자가 반응한 시간을 상기 헤드업 디스플레이에서 표시하는 단계;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법.
    
14. 청구항 11에 있어서, 상기 차선 변경 모드는
    상기 헤드업 디스플레이에서 운전자의 차량 위치, 상대 차량 위치 및 차선을 표시하는 단계;
    방향 지시등에 대한 조작이 있으면 상기 시뮬레이터 제어기에서 차선 변경 시작을 인지하는 단계;
    핸들이 초기 위치에 대해 기 설정된 각도 이상 회전하면, 상기 핸들의 회전 방향으로 상기 운전자의 차량 위치가 점차적으로 이동하는 단계; 및
    상기 방향 지시등이 초기 위치로 되돌아가면 상기 시뮬레이터 제어기에서 차선 변경 종료를 인지하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법.
    
15. 청구항 11에 있어서, 상기 시나리오 수행 모드는
    상기 헤드업 디스플레이에 표시된 시나리오에 따라 목적지까지 완주하는 동안 차선 이탈 횟수, 충돌 횟수, 완주시간, 법규 위반 횟수, 반응시간, 지시사항 불이행 횟수를 포함하는 완주 능력을 상기 시뮬레이터 제어기에서 분석하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법.
    
16. 청구항 9에 있어서, 상기 제3단계에서
    선택된 시뮬레이션 모드가 종료되면 상기 헤드업 디스플레이에서 상기 조작장치의 현재위치를 표시함과 동시에 초기위치로 되돌리도록 유도하는 사인을 표시하는 것을 특징으로 하는 운전 가능성을 판단하는 시뮬레이션 방법.

Images