KR20140143876A

KR20140143876A - 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20140143876A
Application number: KR1020130065501A
Authority: KR
Inventors: 전병욱; 정동훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2014-12-18
Also published as: CN104228841A; DE102013114297A1; JP2014238809A; CN104228841B; DE102013114297B4; US8983743B2; US20140365088A1; KR101542957B1; JP6355323B2

Abstract

단기 운전성향 판정 가변 제어 장치 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량 운행에 따른 운전자의 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치는, 입력된 엑셀 페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor, APS) 개도량 기반 퍼지 제어 이론을 사용하여 제1 단기 운전성향 지수를 산출하는 제1 단기 운전성향 연산모듈; 입력된 전방 차량 상대속도 기반 퍼지 제어 이론을 사용하여 제2 단기 운전성향 지수를 산출하는 제2 단기 운전성향 연산모듈; 및 차량 속도 별 상기 제1 단기 운전성향 지수 및 상기 제2 단기 운전성향지수의 가중치를 차별적으로 적용하여 최종 단기 운전성향 지수를 산출하는 제어 모듈을 포함한다.

Description

단기 운전성향 판정 가변 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD OF VARIABLE CONTROL DETERMINING SHORT TERM DRIVING TENDENCY}

본 발명은 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전방 차량에 대한 상대 속도 및 가속 조작에 따른 운전자 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량을 운행하는 고객들은 저마다 다른 다양한 운전성향을 가지고 있다. 예를 들면, 평균 주행 속도가 높은 고객, 감가속 특성이 다른 운전자에 비해 낮거나 높은 고객, 연비 운전을 하는 고객, 주로 주말에 고속도로를 이용한 장거리 운행을 하는 고객 등의 다양한 운전성향을 가질 수 있다.

차량의 주행 성능과 관련한 고객의 만족도는 차량이 얼마나 고객의 성향에 맞게 주행하느냐에 달려 있지만, 일반적으로 출고되는 차량은 획일화된 성능 특성으로 정해져 있기 때문에 고객의 다양한 운전성향을 반영하지 못하는 단점이 있었다.

따라서, 최근에는 고객의 운전 성향을 파악하고 고객의 운전 성향에 적합하게 차량이 반응하도록 하는 고객의 운전 성향 기반 차량 제어 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

이러한, 고객의 운전 성향 기반 차량 제어 기술을 제공하기 위해서는 먼저 고객의 운전성향을 정확하게 판정하는 것이 매우 중요하다.

한편, 종래에는 운전자의 가속 운전 성향을 판단하기 위하여 액셀 페달의 조작(APS, ΔAPS) 상황을 사용하거나 또는 전방 차량과의 상대 속도를 성향 판정의 파라미터로 사용하였다.

그러나, 전방 차량과의 상대 속도는 교통량이 많은 저속에서는 운전자의 성향과는 달리 전방 차량의 속도와 연동되거나 가속 상황에 맞지 않아 부정확한 결과를 가져오며, 주행속도가 빠른 고속도로 환경에서는 엑셀 페달 조작량의 변별력이 크지 않기 때문에 오차가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 문제 상황에서 운전자의 성향 연산을 지속 하는 것은 운전자의 성향과는 상관 없이 부정확한 성향 판정 수치가 얻어지게 되므로 전반적인 운전 성향 기반 차량 제어 기술에 대한 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 고객의 신뢰도 및 만족도가 높은 운전 성향 기반 차량 제어 기술을 제공하기 위해서는 보다 고객의 운전성향을 정확하게 판단할 수 있는 방안이 요구된다.

특허문헌 1 : 한국등록특허 제0391724호 (2003.07.16. 공고)

본 발명의 실시 예는 엑셀 페달 조작과 전방 차량과의 상대 속도에 대한 가중치를 차량의 속도를 기준으로 차별화하여 적용하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량 운행에 따른 운전자의 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치는, 엑셀 페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor, APS) 개도량 기반 퍼지 제어 이론을 사용하여 제1 단기 운전성향 지수를 산출하는 제1 단기 운전성향 연산모듈; 전방 차량 상대속도 기반 퍼지 제어 이론을 사용하여 제2 단기 운전성향 지수를 산출하는 제2 단기 운전성향 연산모듈; 및 차량 속도 별 상기 제1 단기 운전성향 지수 및 상기 제2 단기 운전성향지수의 가중치를 차별적으로 적용하여 최종 단기 운전성향 지수를 산출하는 제어 모듈을 포함한다.

또한, 상기 제어 모듈은, 차량 속도별 상기 APS 개도량 기반 제1 단기 운전성향 지수 및 상기 전방 차량 상대속도 기반 제2 단기 운전성향 지수의 각 가중치를 구하기 위한 스포티 지수 가중치 함수를 저장할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 차량 속도가 제1 기준속도 이하의 저속인 경우에는 상기 제2 단기 운전성향 지수 대비 상기 제1 단기 운전성향 지수의 가중치 비중을 상향 적용할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 차량 속도가 제2 기준속도 이상의 고속인 경우에는 상기 제1 단기 운전성향 지수 대비 상기 제2 단기 운전성향 지수의 가중치 비중을 상향 적용할 수 있다.

또한, 상기 제어 모듈은, 상기 제1 단기 운전성향 지수의 제1 가중치와 상기 제2 단기 운전성향 지수의 제2 가중치를 더하여 상기 최종 단기 운전성향 지수를 산출할 수 있다.

또한, 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치는, 상기 운전자의 차량 운행에 따른 차량 속도, 차량 가속도, 차간 거리, APS 개도량, 브레이크 페달 위치, 기어 변속 위치, 차량의 조향 상태, GPS/GIS 기반 위치정보, 도로 정보, 운행 구간의 혼잡도 및 기상정보 중 적어도 하나의 운행정보를 수집하는 운행정보 수집부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 운행정보 수집부는, 차간 거리 센서를 통해 검출된 전방 차량과의 거리를 이용하여 전방 차량의 속도와 운전자 차량의 속도의 차이를 계산할 수 있다.

또한, 상기 제1 단기 운전성향 연산모듈은, 상기 APS 개도량에 기초한 멤버십 함수를 설정하고, 입력된 APS 개도량의 멤버십 함수로부터 상기 제1 단기 운전성향 지수를 산출할 수 있다.

또한, 상기 제2 단기 운전성향 연산모듈은, 상기 전방 차량 상대속도에 기초한 멤버십 함수를 설정하고, 입력된 APS 개도량의 멤버십 함수로부터 상기 제2 단기 운전성향 지수를 산출할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따르면, 차량 운행에 따른 운전자의 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치는, a) 차량 운행에 따른 단기 운전성향 판정을 위한 운행정보를 수집하는 단계; b) 엑셀 페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor, APS) 개도량 기반의 멤버십 함수로부터 퍼지 결과값을 연산하여 제1 단기 운전성향 지수를 산출하는 단계; c) 전방 차량 상대속도 기반의 멤버십 함수로부터 퍼지 결과값을 연산하여 제2 단기 운전성향 지수를 산출하는 단계; 및 d) 차량 속도에 따른 상기 제1 단기 운전성향 지수 및 상기 제2 단기 운전성향지수의 가중치를 차별적으로 적용하여 최종 단기 운전성향 지수를 산출하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 차량 속도가 제1 기준속도 이하의 저속인 경우에는 상기 제2 단기 운전성향 지수 대비 상기 제1 단기 운전성향 지수의 가중치 비중을 상향 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 차량 속도가 제2 기준속도 이상의 고속인 경우에는 상기 제1 단기 운전성향 지수 대비 상기 제2 단기 운전성향 지수의 가중치 비중을 상향 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 a) 단계는, 상기 차량의 시동 온(ON) 후에 누적된 주행 시간 또는 주행 거리가 소정의 단기 운전성향 지수 연산 개시 조건에 도달하면 단기 운전성향 연산을 개시하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, APS 기반 단기 운전성향 지수와 전방차량 상대 속도 기반 단기 운전성향 지수를 각각 구하고 차량 속도에 따라 비중을 가변 적용하는 단기 운전성향 연산을 가변 제어함으로써 저속의 혼잡로와 고속 주행도로의 상태에서의 오차 발생을 줄이고 보다 정확한 운전자의 단기 운전성향을 도출할 수 있다.

또한, 고객의 운행 정보를 기반으로 고객의 차량 운전성향을 파악하고 개별 고객의 운전성향에 맞는 맞춤형 주행모드를 제공함으로써 고객의 감성가치를 제고하고 기업 이미지를 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 운전성향 기반 차량 제어 시스템의 전체적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 단기 운전성향 판정 가변 제어 기능을 포함하는 단기 운전성향 판정부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스포티 지수 가중치 함수를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 운전자의 단기 운전성향 판정 가변 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 운전성향 기반 차량 제어 시스템의 전체적 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 운전성향 기반 차량 제어 시스템은 운행정보 수집부(100), 운전성향 분석부(200) 및 주행 모드 결정부(300)를 포함한다.

운행정보 수집부(100)는 운전자의 성향을 판단하기 위해 기초가 되는 차량 운행 정보를 검출하며, 이를 위해 차량의 내부 네트워크를 통해 각종 센서, 제어기 및 장치와 연결된다.

운행정보 수집부(100)는 차속 센서(11), 가속도 센서(12), 차간거리 센서(13), 가속페달 위치 센서(14), 브레이크 페달 위치 센서(15), TCU(16), 스티어링 휠 센서(17), 차량위치 센서(GPS/GIS)(18), 텔레메틱스(19) 중 적어도 하나와 연동하여 운행정보를 수집할 수 있다.

운행정보 수집부(100)는 차속 센서(11)를 통한 차량 속도와 가속도 센서(12)를 통한 차량의 가속도를 수집하고, 차간거리 센서(13)를 통해 전방 차량과의 차간 거리를 수집한다. 이 때, 차간거리 센서(13)는 전방 레이더신호를 활용하여 전방 차량과 본 차량과의 상대적인 거리를 구할 수 있으며, 이 밖에도 적외선 센서 및 초음파 센서 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.

운행정보 수집부(100)는 엑셀 페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor, APS)(14)를 통해 엑셀 페달이 밝힌 양(이하, 엑셀 페달 개도량이라 명명함)을 수집하고, 브레이크 페달 위치 센서(15)를 통해 브레이크 페달이 밟힌 양을 수집한다. 이 때, APS(14) 및 브레이크 페달 위치 센서(15)의 작동 패턴을 통하여 운전자의 가속 및 감속 성향을 검출할 수 있다.

운행정보 수집부(100)는 TCU(Transmission Control Unit)(16)를 통해 기어 변속 위치를 수집하고, 스티어링 휠 센서(17)를 통해 차량의 조향 상태를 수집한다.

운행정보 수집부(100)는 차량 위치 센서(18)를 통해 GPS/GIS 기반 차량의 위치정보와 도로종류, 굴곡, 구배 정보를 수집하고, 텔레매틱스(19)를 통해 운행 구간의 혼잡도 및 기상정보(예; 눈길/빗길/안개)를 수집할 수 있다.

여기서, 텔레매틱스(19)는 모젠(MOZEN)이라고 불리는 MTS(Mobile Telematics System) 단말기와 오토케어라고 불리는 Cubis(Car Ubiquitous System) 단말기, Bluelink(긴급 상황 서비스) 및 네비게이션 단말기 등의 기능이 통합된 단말기로 차량의 무선 네트워크 통신(예; 3G/4G)을 지원한다.

운전성향 분석부(200)는 운행정보 수집부(100)에서 수집된 운전자의 차량 운행정보를 분석하여 운전자의 운전성향을 판정하며, 장기 운전성향 판정부(210), 단기 운전성향 판정부(220) 및 실시간 도로 조건 판정부(230)를 포함한다.

장기 운전성향 판정부(210)는 운전자의 차량 운행정보를 소정 장기간 또는 소정운행 횟수 동안 누적하고, 누적된 운행정보의 평균치를 비교 분석하여 정규 분포 기반 확률 값으로 장기 운전성향 지수를 계산하여 통상적인 운전성향에 반영한다.

한편, 운전자의 성향은 항상 일정한 것이 아니며 운전자의 감정이나 순간적인 운전 의지의 변화, 도로 조건 등에 따라 달라질 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 단기 운전성향 판정부(220)는 퍼지 제어 이론(Fuzzy Control Theory)을 이용하여 운전자의 단기 운전의지를 객관적인 수치로서 판단하기 위한 단기 운전성향 지수를 산출한다.

여기서, 단기 운전성향은 장기 운전성향에 대비되는 의미로서 운전자의 순간적인 가/감속 의지를 판단하는 기준이 된다. 즉, 장기 운전성향에 비해 비교적 짧은 시간 단위로 나타나는 운전 조작의 형태(즉, 차량 운행정보)를 정량적으로 수치화함으로써 운전자의 실시간 운전성향을 객관화하는 것이다. 이러한 단기 운전성향을 통해 가속감, 연비, 변속감등에 관여하는 제어 인자를 최적의 운전 조건을 위해 자동 절환하는 기준값으로 활용할 수 있다.

실시간 도로 조건 판정부(230)는 차량 운행에 영향을 주는 기상 정보 및 GPS/GIS 기반 차량 위치정보에 따른 굴곡로, 구배로, 혼잡로, 고속도로, 눈길 등을 분석한다. 이 때, 분석되는 실시간 도로 조건은 고객 성향에 따른 주행모드 결정에 반영될 수 있다.

주행 모드 결정부(300)는 고객의 운전성향별 선호 패턴을 규명하고, 통상적인 장기 운전성향을 반영하여 최적의 주행모드를 결정한다.

예컨대, 주행 모드 결정부(300)는 고객의 개인 운전성향 인덱스 기반의 연비운전(Eco Drive) 모드, 스포츠(Sports) 모드를 결정할 수 있다.

또한, 주행 모드 결정부(300)는 운전자의 장기 운전성향에 기초한 최적 주행모드에 단기 운전성향을 반영하여 운전자의 운전자의 감정이나 순간적인 운전 의지의 변화에 따른 변경 주행 모드를 결정할 수 있다.

또한, 주행 모드 결정부(300)는 상기 최적 주행모드에 실시간 도로상황을 더 고려하여 도로 상황 따른 변경 주행 모드를 결정할 수 있으며, 예컨대, 차량 운행 구간을 고려한 도심형 모드, 출퇴근 구간별 모드 등의 다양한 주행모드를 결정할 수 있다.

한편, 고객의 운전 성향을 판정하여 변속감, 변속패턴, 엔진토크맵, 엔진 필터 등을 차별화하는 것은 주행 성능의 고객 맞춤이라는 측면에서 대단히 중요한 요소이며, 앞서 설명한 대로, 이러한 운전 성향을 판단하기 위한 기본적인 구성 요소로서 앞서 언급한 것과 같이 단기 운전성향 판정부(220)를 제안하였다.

다만, 앞선 배경기술에서도 지적하였듯이 운전자의 가속 운전 성향을 판단함에 있어서, 전방 차량과의 상대 속도는 교통량이 많은 저속에서는 가속 상황에 맞지 않아 부정확한 결과를 가져오며, 주행속도가 빠른 고속도로 환경에서는 엑셀 페달 조작량의 변별력이 크지 않기 때문에 오차가 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 다음의 도 2를 통하여 본 발명의 실시 예에 따른 운전자 단기 운전성향 판정 가변 제어 기능을 포함하는 단기 운전성향 판정부(220)를 제안하며 그 구성을 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 단기 운전성향 판정 가변 제어 기능을 포함하는 단기 운전성향 판정부의 구성을 나타낸 블록도이다.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 단기 운전성향 판정부(220)는 제1 단기 운전성향 연산모듈(221), 제2 단기 운전성향 연산모듈(222) 및 제어 모듈(223)을 포함한다.

제1 단기 운전성향 연산모듈(221)은 운행정보 수집부(100)로부터 제1 단기 운전성향 판정을 위한 엑셀페달 기준 입력 신호(예; APS 개도량)를 수신한다. 그리고, 입력 받은 APS 개도량 기반 퍼지 제어 이론을 사용하여 운전자의 단기 운전의지를 객관적인 수치로서 판단하기 위한 제1 단기 운전성향 지수(Sporty Index 1, SI₁)를 산출한다.

예를 들면, 제1 단기 운전성향 연산 모듈(221)은 APS 개도량에 대해 퍼지 제어 이론을 적용하여 APS 개도량에 기초한 멤버십 함수(membership function)를 설정한다.

그리고, 제1 단기 운전성향 연산 모듈(221)은 입력된 APS 개도량의 멤버십 함수로부터 퍼지 결과값인 제1 단기 운전성향 지수(SI₁ = 0 ~ 100%)를 산출한다.

여기서, 제1 단기 운전성향의 판정을 위한 퍼지 룰(FUZZY RULE)은 다음의 실시 예와 같이 정의 될 수 있다.

제1 단기 운전성향 연산 모듈(221)은 운전자의 APS 개도량의 멤버십 함수를 기초할 때 운전자의 차속이 낮고 APS 개도량이 작을 수록 운전자는 마일드(MILD) 운전성향인 것으로 판단할 수 있다.

반면, 단기 운전성향 연산 모듈(221)은 차속이 높고 APS 개도량이 클수록 운전자는 스포티(SPORTY) 운전성향인 것으로 판정할 수 있다.

즉, 상기 마일드 운전성향은 완만한 가속 습관을 가지는 방어적(Defensive) 운행패턴을 가지는 운전자이며, 상기 스포티 운전성향은 급격한 가속 습관을 가지는 공격적(Aggressive) 운행패턴을 가지는 운전자로 판단될 수 있다.

한편, 제2 단기 운전성향 연산모듈(222)은 운행정보 수집부(100)로부터 제2 단기 운전성향 판정을 위한 전방 차량 상대속도 입력 신호(VSP_REL)를 수신한다. 여기서, 전방 차량 상대속도는 운행정보 수집부(100)에서 차간 거리 센서(13)로 검출된 운전자 차량과 전방 차량과의 거리를 이용하여, 전방 차량의 속도와 운전자 차량의 속도의 차이를 계산하여 구할 수 있다.

그리고, 입력 받은 전방 차량 상대속도 기반 퍼지 제어 이론을 사용하여 운전자의 제2 단기 운전의지를 객관적인 수치로서 판단하기 위한 제2 단기 운전성향 지수(Sporty Index 2, SI₂)를 산출한다.

예컨대, 제2 단기 운전성향 연산모듈(222)은 차량의 속도와 전방 차량 상대속도에 대해 퍼지 제어 이론을 적용하여, 차량의 전방차량 상대속도에 기초한 멤버십 함수(membership function)를 설정한다.

그리고, 제2 단기 운전성향 연산모듈(222)은 입력된 전방차량 상대속도의 멤버십 함수로부터 퍼지 결과값인 제2 단기 운전성향 지수(SI₂ = 0 ~ 100%)를 산출한다.

여기서, 제2 단기 운전성향의 판정을 위한 퍼지 룰(FUZZY RULE)은 다음의 실시 예와 같이 정의 될 수 있다.

제2 단기 운전성향 연산 모듈(221)은 운전자의 차량 속도 및 전방차량 상대속도의 멤버십 함수를 기초할 때 운전자의 차속이 낮고 전방차량 상대속도가 작을 수록 운전자는 마일드(MILD) 운전성향인 것으로 판단할 수 있다.

반면, 단기 운전성향 연산 모듈(221)은 차속이 높고 전방차량 상대속도가 클수록 운전자는 스포티(SPORTY) 운전성향인 것으로 판정할 수 있다.

제어 모듈(223)은 운행중인 차량 속도별 APS 개도량 기반의 제1 단기 운전성향 지수(SI₁) 및 전방차량 상대속도 기반의 제2 단기 운전성향 지수(SI₂)의 가중치를 구하고, 현재 차량 속도에 따른 가중치를 차별적으로 적용하여 최종 단기 운전성향 지수(SI_TOTAL = 0 ~ 100%)를 산출한다.

이를 위해, 제어 모듈(223)은 차량 속도별 APS 개도량 기반 제1 단기 운전성향 지수(SI₁) 및 전방차량 상대속도 기반 제2 단기 운전성향 지수(SI₂)의 각 가중치를 구하기 위한 스포티 지수 가중치 함수를 저장한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스포티 지수 가중치 함수를 나타낸 그래프이다.

첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 스포티 지수 가중치 함수는 차량속도(KPH)별로 가변되는 APS 개도량 기반 제1 단기 운전성향 지수(SI₁) 및 전방차량 상대속도 기반 제2 단기 운전성향 지수(SI₂)의 각 가중치(W₁, W₂)비중을 보여준다.

제어 모듈(223)은 스포티 지수 가중치 함수를 참조하여 주행하는 차량 속도에 따라 APS 개도량 기반의 제1 단기 운전성향 지수(SI₁)를 높일 지, 전방차량 상대속도 기반 제2 단기 운전성향 지수(SI₂)를 높일지 달리하여 적용한다.

이 때, 제어 모듈(223)은 차량 속도가 저속인 경우에는 운전자의 APS 조작의 신뢰도가 높으며, 고속인 경우에는 운전자의 전방차량 추종상황(즉, 상대속도)의 신뢰도가 높기 때문에 아래의 경우와 같은 결과가 도출될 수 있다.

첫 번째, 차량 속도가 저속인 경우(예: 40KPH 이하)를 가정하면, APS 개도량 기반의 제1 단기 운전성향 지수(SI₁)는 90%로 판정되고, 전방차량 상대속도 기반의 제2 단기 운전성향 지수(SI₂)는 10%로 판정될 수 있다.

두 번째, 차량의 속도가 고속인 경우(예; 80KPH 이상)를 가정하면, APS 개도량 기반의 제1 단기 운전성향 지수(SI₁)는 40%로 판정되고, 전방차량 상대속도 기반의 제2 단기 운전성향 지수(SI₂)는 60%로 판정될 수 있다.

그리고, 제어 모듈(223)은 다음의 수학식 1을 통해 제1 단기 운전성향 지수(SI₁)의 가중치(W₁)와 제2 단기 운전성향 지수(SI₂)의 가중치(W₂)를 더하여 최종 최종 단기 운전성향 지수(SI_TOTAL)를 산출할 수 있다.

한편, 다음의 도 4를 통하여 상기한 단기 운전성향 판정부(220)의 구성을 바탕으로 하는 본 발명의 실시 예에 따른 단기 운전성향 판정 가변 제어 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 운전자의 단기 운전성향 판정 가변 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기한 단기 운전성향 판정부(220)는 운전자의 차량 시동 온(ON) 후에 누적된 주행 시간 또는 주행 거리가 소정의 단기 운전성향지수 연산 개시 조건에 도달하면 단기성향 연산을 개시한다(S10; 예).

이 때, 단기 운전성향 판정부(220)는 현재 주행 시간 동안(거리) 또는 현재의 주행 내 설정된 시간(거리) 동안의 단기 운전성향 개시 조건을 설정하여 해당 조건 만족 시 실시간 운전자의 단기 운전성향 연산을 개시할 수 있다.

단기 운전성향 판정부(220)는 APS 개도량 기반의 멤버십 함수로부터 퍼지 결과값을 연산하여 제1 단기 운전성향 지수(SI₁)를 산출한다(S20).

단기 운전성향 판정부(220)는 전방 차량 상대속도 기반의 멤버십 함수로부터 퍼지 결과값을 연산하여 제2 단기 운전성향 지수(SI₂)를 산출한다(S30).

단기 운전성향 판정부(220)는 현재 차량 속도를 검출 및 상기 차량 속도에 따른 제1 단기 운전성향 지수(SI₁) 및 제2 단기 운전성향 지수(SI₂)의 가중치를 구하여 차별 적용한다(S40).

단기 운전성향 판정부(220)는 제1 단기 운전성향 지수(SI₁)의 제1 가중치(W₁)와 제2 단기 운전성향 지수(SI₂)의 제2 가중치(W₂)를 더하여 최종 단기 운전성향 지수(SI_TOTAL)를 산출한다(S50).

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, APS 기반 단기 운전성향 지수와 전방차량 상대 속도 기반 단기 운전성향 지수를 각각 구하고 차량 속도에 따라 비중을 가변 적용하는 단기 운전성향 연산을 가변 제어함으로써 저속의 혼잡로와 고속 주행도로의 상태에서의 오차 발생을 줄이고 보다 정확한 운전자의 단기 운전성향을 도출할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 운행정보 수집부 200: 운전 성향 분석부
210: 장기 운전성향 판정부 220: 단기 운전성향 판정부
221: 제1 단기 운전성향 연산모듈 222: 제2 단기 운전성향 연산모듈
223: 제어 모듈 230: 실시간 도로 조건 판정부
300: 주행 모드 결정부

Claims

차량 운행에 따른 운전자의 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치에 있어서,
입력된 엑셀 페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor, APS) 개도량 기반 퍼지 제어 이론을 사용하여 제1 단기 운전성향 지수를 산출하는 제1 단기 운전성향 연산모듈;
입력된 전방 차량 상대속도 기반 퍼지 제어 이론을 사용하여 제2 단기 운전성향 지수를 산출하는 제2 단기 운전성향 연산모듈; 및
차량 속도 별 상기 제1 단기 운전성향 지수 및 상기 제2 단기 운전성향지수의 가중치를 차별적으로 적용하여 최종 단기 운전성향 지수를 산출하는 제어 모듈을 포함하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
차량 속도별 상기 APS 개도량 기반 제1 단기 운전성향 지수 및 상기 전방 차량 상대속도 기반 제2 단기 운전성향 지수의 각 가중치를 구하기 위한 스포티 지수 가중치 함수를 저장하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
상기 차량 속도가 제1 기준속도 이하의 저속인 경우에는 상기 제2 단기 운전성향 지수 대비 상기 제1 단기 운전성향 지수의 가중치 비중을 상향 적용하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
상기 차량 속도가 제2 기준속도 이상의 고속인 경우에는 상기 제1 단기 운전성향 지수 대비 상기 제2 단기 운전성향 지수의 가중치 비중을 상향 적용하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
상기 제1 단기 운전성향 지수의 제1 가중치와 상기 제2 단기 운전성향 지수의 제2 가중치를 더하여 상기 최종 단기 운전성향 지수를 산출하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 운전자의 차량 운행에 따른 차량 속도, 차량 가속도, 차간 거리, APS 개도량, 브레이크 페달 위치, 기어 변속 위치, 차량의 조향 상태, GPS/GIS 기반 위치정보, 도로 정보, 운행 구간의 혼잡도 및 기상정보 중 적어도 하나의 운행정보를 수집하는 운행정보 수집부를 더 포함하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 운행정보 수집부는,
차간 거리 센서를 통해 검출된 전방 차량과의 거리를 이용하여 전방 차량의 속도와 운전자 차량의 속도의 차이를 계산하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 단기 운전성향 연산모듈은,
상기 APS 개도량에 기초한 멤버십 함수를 설정하고, 입력된 APS 개도량의 멤버십 함수로부터 상기 제1 단기 운전성향 지수를 산출하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 단기 운전성향 연산모듈은,
상기 전방 차량 상대속도에 기초한 멤버십 함수를 설정하고, 입력된 APS 개도량의 멤버십 함수로부터 상기 제2 단기 운전성향 지수를 산출하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치.
차량 운행에 따른 운전자의 단기 운전성향 판정 가변 제어 장치에 있어서,
a) 차량 운행에 따른 단기 운전성향 판정을 위한 운행정보를 수집하는 단계;
b) 엑셀 페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor, APS) 개도량 기반의 멤버십 함수로부터 퍼지 결과값을 연산하여 제1 단기 운전성향 지수를 산출하는 단계;
c) 전방 차량 상대속도 기반의 멤버십 함수로부터 퍼지 결과값을 연산하여 제2 단기 운전성향 지수를 산출하는 단계; 및
d) 차량 속도에 따른 상기 제1 단기 운전성향 지수 및 상기 제2 단기 운전성향지수의 가중치를 차별적으로 적용하여 최종 단기 운전성향 지수를 산출하는 단계를 포함하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 차량 속도가 제1 기준속도 이하의 저속인 경우에는 상기 제2 단기 운전성향 지수 대비 상기 제1 단기 운전성향 지수의 가중치 비중을 상향 적용하는 단계를 포함하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 차량 속도가 제2 기준속도 이상의 고속인 경우에는 상기 제1 단기 운전성향 지수 대비 상기 제2 단기 운전성향 지수의 가중치 비중을 상향 적용하는 단계를 포함하는 단기 운전성향 판정 가변 제어 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 a) 단계는,
상기 차량의 시동 온(ON) 후에 누적된 주행 시간 또는 주행 거리가 소정의 단기 운전성향 지수 연산 개시 조건에 도달하면 단기 운전성향 연산을 개시하는 단계를 포함하는 단기 운전성향 판정 방법.