KR20190051572A - 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법 - Google Patents

조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190051572A
KR20190051572A KR1020170147393A KR20170147393A KR20190051572A KR 20190051572 A KR20190051572 A KR 20190051572A KR 1020170147393 A KR1020170147393 A KR 1020170147393A KR 20170147393 A KR20170147393 A KR 20170147393A KR 20190051572 A KR20190051572 A KR 20190051572A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hands
state
warning
steering column
determined
Prior art date
Application number
KR1020170147393A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102474807B1 (ko
Inventor
김대영
이경준
엄두진
이동구
오동언
유현재
김범준
한영민
문승건
최성우
박찬일
여성윤
김회원
강민철
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020170147393A priority Critical patent/KR102474807B1/ko
Publication of KR20190051572A publication Critical patent/KR20190051572A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102474807B1 publication Critical patent/KR102474807B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W50/16—Tactile feedback to the driver, e.g. vibration or force feedback to the driver on the steering wheel or the accelerator pedal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/02—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements
    • B60K26/021—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of initiating means or elements with means for providing feel, e.g. by changing pedal force characteristics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/143—Alarm means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/20—Steering systems
    • B60W2510/202—Steering torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

본 발명은 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법에 관한 것으로, 조향 컬럼 토크 및 z축 가속도를 검출하는 센서들, 상기 조향 컬럼 토크 및 상기 z축 가속도에 근거하여 핸즈-온/오프 상태를 판별하고 판별결과 핸즈-오프 상태로 판단되면 경고하는 처리기, 및 상기 처리기의 제어에 따라 경고를 출력하는 출력기를 포함한다.

Description

조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법{HANDS-OFF WORNING APPARATUS AND METHOD FOR STEERING WHEEL}
본 발명은 조향 컬럼 토크 센서를 이용하되 기존 차량 센서들을 추가로 이용하여 핸즈-오프를 검출하여 경고하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법에 관한 것이다.
차로유지보조 시스템은 운전자의 차로 유지 행위를 보조해주지만 조향 제어의 주체는 운전자에게 있다. 따라서, 운전자가 조향 휠(steering wheel)을 잡지 않는 경우 경고하여 운전자가 조향 제어를 하도록 유도해야 한다. 이를 위해, 운전자가 조향 휠을 잡고 있는지 아닌지를 판단해야 하는데, 대표적으로 조향 컬럼에 장착된 토크 센서를 이용하여 간접적으로 판단하거나 조향 휠에 장착된 접촉식 센서를 이용하여 직접적으로 판단하는 방법 등이 있다.
조향 컬럼에 장착된 토크 센서만 이용하는 경우, 비용 증가 없이 기존 센서만 이용해서 핸즈-온/오프를 판단할 수 있지만 핸즈-오프 미인지 또는 핸즈-온 오인지를 하는 경우가 다수 발생될 수 있다. 그리고, 조향 휠에 핸즈-온 센서를 별도로 부착하는 경우에는 정확한 핸즈-온 판단이 가능하지만 원가 상승이 불가피하다.
[문헌 1] 한국공개특허 1020160057859 [문헌 2] 한국출원특허 1020160171745
본 발명은 조향 컬럼 토크 센서 외 기존 차량 센서들을 추가로 이용하여 핸즈-오프를 검출하여 경고하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 핸즈-오프가 지속되는 시간에 따라 상이한 경고 방식으로 경고를 출력하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치는 조향 컬럼 토크 및 z축 가속도를 검출하는 센서들, 상기 조향 컬럼 토크 및 상기 z축 가속도에 근거하여 핸즈-온/오프 상태를 판별하고 판별결과 핸즈-오프 상태로 판단되면 경고하는 처리기, 및 상기 처리기의 제어에 따라 경고를 출력하는 출력기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리기는, 상기 조향 컬럼 토크의 주파수 및 상기 z축 가속도 중 적어도 하나 이상에 근거하여 상기 핸즈-온/오프 상태 판별이 가능한 상태인지를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리기는, 상기 조향 컬럼 토크의 크기 및 토크 변화율 중 적어도 하나 이상을 고려하여 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리기는, 상기 핸즈-오프 상태가 지속되는 시간에 따라 핸즈-오프 상태 레벨을 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서들은, 운전자의 가속 페달 조작여부를 검출하는 가속 페달 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리기는, 상기 가속 페달 센서를 통해 상기 운전자의 가속 페달 조작을 검출하면, 상기 핸즈-오프 상태 레벨의 천이를 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리기는, 결정된 핸즈-오프 상태 레벨에 따라 시각적 경고, 청각적 경고 및 촉각적 경고 중 적어도 하나 이상의 경고 방식을 결정하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 핸즈-오프 경고 방법은 센서들에 의해 측정된 센서 데이터들을 수집하는 단계, 상기 센서 데이터들 중 조향 컬럼 토크 및 z축 가속도에 근거하여 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 단계, 및 상기 핸즈-온/오프 상태를 판별한 판별결과에 따라 핸즈-오프를 경고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 단계는, 상기 조향 컬럼 토크의 주파수 및 상기 z축 가속도 중 적어도 하나 이상에 근거하여 상기 핸즈-온/오프 상태 판별이 가능한 상태인지를 확인하는 것을 특징으로 한다.
상기 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 단계는, 상기 조향 컬럼 토크의 크기 및 토크 변화율 중 적어도 하나 이상을 고려하여 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 것을 특징으로 한다.
상기 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 단계는, 상기 핸즈-온/오프 상태 판별 가능여부에 따라 상기 판별결과를 무시하는 것을 특징으로 한다.
상기 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 단계 이후, 상기 판별결과 핸즈-오프 상태로 판단되면 상기 핸즈-오프 상태가 지속되는 시간에 따라 핸즈-오프 상태 레벨을 결정하는 단계, 및 상기 결정된 핸즈-오프 상태 레벨에 따라 경고 방식을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 핸즈-오프를 경고하는 단계는, 상기 결정된 경고 방식에 따라 시각적 경고, 청각적 경고 및 촉각적 경고 중 적어도 하나 이상의 경고를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 조향 컬럼 토크 센서 외 기존 차량 센서들을 추가로 이용하므로 별도의 하드웨어를 추가하지 않고 핸즈-오프 검출 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 핸즈-오프가 지속되는 시간에 따라 상이한 경고 방식으로 경고를 출력하므로, 사용자에게 효과적으로 경고할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치를 도시한 블록구성도.
도 2는 통상적인 차량의 3차원 좌표계를 도시한 도면.
도 3은 도 1의 처리기의 블록구성도.
도 4는 도 3의 핸즈-온/오프 판단부를 도시한 블록구성도.
도 5는 도 3에 도시된 핸즈-오프 레벨 결정부의 구성을 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 핸즈-오프 경고 방법을 도시한 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 핸즈-오프 상태 레벨을 결정하는 일 예.
도 8은 본 발명에 따른 핸즈-오프 상태 레벨을 유지하는 일 예.
도 9는 본 발명에 따른 핸즈-오프 상태 레벨 천이를 차단하는 일 예.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치를 도시한 블록구성도이고, 도 2는 통상적인 차량의 3차원 좌표계를 도시한 도면이며, 도 3은 도 1의 처리기의 블록구성도를 도시하고, 도 4는 도 3의 핸즈-온/오프 판단부를 도시한 블록구성도이며, 도 5는 도 3에 도시된 핸즈-오프 레벨 결정부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치는 센서들(110), 메모리(130), 출력기(130), 및 처리기(150)를 포함한다.
센서들(110)은 조향 컬럼 토크 센서(111)를 포함하고, 휠 가속도 센서(112), 바디 가속도 센서(113) 및 가속 페달 센서(114) 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
조향 컬럼 토크 센서(111)는 운전자의 조향 휠(steering wheel) 조작에 의해 조향 컬럼(steering column) 축에 가해지는 토크를 검출한다. 조향 컬럼 토크 센서(111)는 조향 컬럼에 장착된다.
휠 가속도 센서(112)는 휠에 가해지는 수직 방향 가속도 성분(Az)을 검출하고, 바디 가속도 센서(113)는 차체에 가해지는 수직 방향 가속도 성분(Az)을 검출한다. 휠 가속도 센서(112)와 바디 가속도 센서(113)는 z축 가속도를 측정하는 것이다. 여기서, z축은 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 무게중심 G을 원점으로 하고 그 원점에서 세운 수직축을 의미한다.
본 발명에서는 휠 가속도 센서(112)와 바디 가속도 센서(113)를 모두 구비하는 경우를 설명하고 있으나 둘 중 하나만 구비하도록 구현할 수도 있다.
가속 페달 센서(Accelerator Pedal Sensor, APS)(114)는 가속 페달의 위치를 검출한다. 가속 페달 센서(114)는 운전자가 가속 페달을 조작하면 가속 페달을 밟는 정도를 전기적인 신호로 출력한다.
도로 곡률 검출기(120)는 카메라(미도시) 및/또는 네비게이션(미도시)을 이용하여 차선 곡률 및/또는 도로 곡률을 검출한다. 할 수 있다. 도로 곡률 검출기(120)는 카메라(미도시)를 통해 획득한 영상을 처리하여 차선 곡률 및/또는 도로 곡률을 검출할 수 있다. 도로 곡률 검출기(120)는 네비게이션(미도시)의 지도 데이터를 이용하여 차선 곡률 및/또는 도로 곡률을 검출할 수 있다. 도로 곡률 검출기(120)는 공지된 다양한 도로 곡률 추정 기술 중 어느 하나의 기술을 이용할 수 있다.
메모리(130)는 핸즈-온/오프 판단 로직, 입/출력 데이터, 각종 설정 정보, 및 경고 정보(경고 메시지 및 경고음 등)를 저장하고 있다.
메모리(130)는 플래시 메모리(flash memory), 하드디스크(hard disk), SD 카드(Secure Digital Card), 램(Random Access Memory, RAM), 롬(Read Only Memory, ROM), 및 웹 스토리지(web storage) 등의 저장매체 중 적어도 하나 이상의 저장매체로 구현될 수 있다.
출력부(140)는 시각 정보, 청각 정보 및/또는 촉각 정보 등의 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이(141), 음향 출력 모듈(142), 및 햅틱 모듈(143)를 포함한다.
디스플레이(141)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 투명디스플레이, 헤드업 디스플레이(head-up display, HUD), 터치스크린 및 클러스터(cluster) 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(142)은 메모리(130)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈은 리시버(receiver), 스피커(speaker), 및/또는 버저(buzzer) 등을 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(143)은 사용자가 촉각으로 인지할 수 있는 형태의 신호를 출력한다. 예를 들어, 햅틱 모듈은 진동자로 구현되어 진동 세기 및 패턴 등을 제어할 수 있다.
처리기(150)는 센서들(110)에 의해 검출된 센서 데이터들을 이용하여 조향 휠에 대한 운전자의 핸즈-온(hands-on) 또는 핸즈-오프(hands-off)를 검출한다. 여기서, 핸즈-온은 운전자가 손으로 조향 휠을 잡고 있는 상태이고, 핸즈-오프는 운전자가 손으로 조향 휠을 잡고 있지 않은 상태이다.
처리기(150)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), DSP(Digital Signal Processor), PLD(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), CPU(Central Processing unit), 마이크로 컨트롤러(microcontrollers) 및 마이크로 프로세서(microprocessors) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
처리기(150)는 도 3에 도시된 바와 같이 핸즈-온/오프 판단부(151), 핸즈-오프 레벨 결정부(152), 및 핸즈-오프 경고부(153)를 포함한다.
핸즈-온/오프 판단부(151)는 조향 컬럼 토크의 크기, 변화율과 주파수, 및 휠 가속도 또는 바디 가속도를 이용하여 운전자의 핸즈-온 또는 핸즈-오프를 판단한다.
핸즈-온/오프 판단부(151)는 판단 가능여부 결정부(1511) 및 상태 판단부(1512)를 포함한다. 판단 가능여부 결정부(1511) 및 상태 판단부(1512)는 각각 단독으로 구성될 수도 있다.
핸즈-온/오프 판단부(151)는 판단 가능여부 결정부(1511) 및 상태 판단부(1512)에서 출력되는 출력들에 근거하여 핸즈-온 상태, 핸즈-오프 상태, 및 핸즈-온/오프 판별 불가 상태로 결정한다.
예컨대, 핸즈-온/오프 판단부(151)는 상태 판단부(1512)가 핸즈-온 상태로 판단하였더라고 판단 가능여부 결정부(1511)가 조향 컬럼 토크 센서(111)를 이용한 핸즈-오프 판단의 신뢰도를 보장할 수 없을 경우 핸즈-온/오프 판별 불가 상태로 결정한다.
판단 가능여부 결정부(1511)는 조향 컬럼 토크 센서(111)를 통한 핸즈-온/오프 판별이 가능한지 여부를 출력하여 핸즈-온 오인지를 방지한다. 판단 가능여부 결정부(1511)는 z축 가속도 및/또는 조향 컬럼 토크가 기설정된 기준을 만족하는지 여부에 따라 핸즈-온/오프 판별 가능 상태로 결정한다.
예를 들어, 판단 가능여부 결정부(1511)는 가속도 센서(112 또는 113)에 의해 검출된 z축 가속도의 절대값이 임계치 ThldA 이하인 경우 핸즈-온/오프 판별 가능 상태로 판단한다. 한편, 판단 가능여부 결정부(1511)는 z축 가속도의 절대값이 임계치 ThldA를 초과하는 경우 핸즈-온/오프 판별 불가 상태로 판단한다.
또는, 판단 가능여부 결정부(1511)는 운전자의 핸들 조작에 의해 발생될 수 있는 조향 컬럼 토크의 주파수 영역(ThldB ~ ThldC)을 정의하고, 해당 영역에서의 세기(조향 컬럼 토크의 크기)가 임계값 ThldD 이상인 경우 조향 컬럼 토크 센서(111)를 통한 핸즈-온/오프 판별 가능 상태로 판단한다. 판단 가능여부 결정부(1511)는 해당 영역에서의 세기(조향 컬럼 토크의 크기)가 임계값 ThldD 미만인 경우 조향 컬럼 토크 센서(111)를 통한 핸즈-온/오프 판별 불가 상태로 판단한다.
상태 판단부(1512)는 조향 컬럼 토크 센서(111)로부터 출력되는 조향 컬럼 토크를 통해 간접적으로 핸즈-온/오프 상태를 판단할 수 있다. 상태 판단부(1512)는 토크 크기 및/또는 토크 변화율을 고려하여 핸즈-온/오프 상태를 판단할 수 있다.
예를 들어, 상태 판단부(1512)는 조향 컬럼 토크의 절대값이 임계치 이하이면 핸즈-오프 상태로 판단하고, 조향 컬럼 토크의 절대값이 임계치를 초과하면 핸즈-온 상태로 판단한다. 또는, 상태 판단부(1512)는 조향 컬럼 토크의 토크 변화율의 절대값이 임계치 이하인 경우 핸즈-오프 상태로 결정하고, 토크 변화율의 절대값이 임계치를 초과하면 핸즈-온 상태로 결정한다.
핸즈-오프 레벨 결정부(152)는 핸즈-온/오프 판단부(151)로부터 출력되는 핸즈-온/오프 상태 판단 결과를 이용하여 핸즈-오프 상태 레벨을 결정한다. 핸즈-오프 레벨 결정부(152)는 핸즈-오프 상태가 지속되는 시간에 따라 핸즈-오프 상태 레벨을 증가시킨다.
핸즈-오프 레벨 결정부(152)는 도 5에 도시된 바와 같이 레벨 판단 여부 결정부(1521) 및 레벨 결정부(1522)를 포함한다.
핸즈-오프 레벨 결정부(152)는 핸즈-온/오프 판단부(151)에서 계속해서 핸즈-오프 상태라고 판단하더라도 특정 시점(핸즈-온/오프 판별 불가 상태)부터 레벨 판단 보류로 결정될 경우 레벨 판단 보류 바로 직전의 핸즈-오프 레벨을 유지한다. 따라서, 핸즈-오프 경고 장치는 레벨 판단 보류가 지속될 경우 다음 단계 핸즈-오프 경고를 발생시키지 않는다.
핸즈-오프 레벨 결정부(152)는 가속 페달 조작 여부, 차선 곡률 및/또는 도로 곡률에 따라 핸즈-오프 상태 레벨을 결정하는 조건이 변경될 수 있다.
레벨 판단 여부 결정부(1521)는 가속 페달 조작 여부에 따라 핸즈-오프 상태 레벨의 판단을 유보할 수 있다. 레벨 판단 여부 결정부(1521)는 가속 페달 센서(114)를 통해 운전자의 가속 페달 조작을 감지하면 레벨 결정부(1522)에서 결정된 현재의 핸즈-오프 레벨을 유지한다.
레벨 판단 여부 결정부(1521)는 가속 페달 조작에 따른 핸즈-오프 상태 레벨을 유지하는 방법으로 아래 두 가지 방법 중 한가지를 사용한다.
1) 가속 페달 조작 중 핸즈-오프 상태여도 핸즈-오프 상태가 지속되는 시간을 누적하지 않는다.
2) 핸즈-오프 상태 레벨 천이 조건에 가속 페달 미조작을 포함시켜 가속 페달 조작 중에는 핸즈-오프 상태 레벨을 유지하게 하고 레벨 천이를 차단한다.
레벨 결정부(1522)는 핸즈-오프 상태가 지속된 누적 시간에 따라 핸즈-오프 상태 레벨을 핸즈-온, 핸즈-오프 레벨1, 핸즈-오프2, 또는 핸즈-오프 3으로 결정할 수 있다. 본 실시예에서는 핸즈-오프 상태 레벨을 4단계로 구분하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 2단계, 3단계 또는 5단계 이상으로 구분할 수도 있다.
레벨 결정부(1522)는 핸즈-오프 상태가 지속된 누적 시간에 따라 핸즈-오프 상태 레벨을 순차적으로 증가시키는 방식으로 결정한다. 단, 레벨 결정부(1522)는 레벨 판단 여부 결정부(1521)의 결과에 따라 핸즈-오프 지속 시간 누적을 멈추거나 핸즈-오프 레벨 천이를 차단한다.
핸즈-오프 경고부(153)는 핸즈-오프 레벨 결정부(152)에 의해 결정된 핸즈-오프 상태 레벨에 따라 핸즈-오프 상태를 경고하는 경고 방식을 결정한다. 경고 방식은 시각적 경고, 청각적 경고 및 촉각적 경고로 구분된다. 핸즈-오프 경고부(153)는 핸즈-오프 상태 레벨에 따라 시각적 경고, 청각적 경고 및 촉각적 경고 중 적어도 하나 이상의 방식을 결정한다. 핸즈-오프 경고부(153)는 결정된 경고 방식에 따라 출력기(140)를 제어하여 운전자가 핸즈-오프 상태를 인지할 수 있도록 경고를 출력한다.
또한, 핸즈-오프 경고부(153)는 핸즈-오프 상태 레벨에 따라 청각 경고음의 주파수, 진폭, 및 반복주기 등을 제어할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조향 휠의 핸즈-오프 경고 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 처리기(150)는 센서들(110)에 의해 검출된 센서 데이터들을 수집한다(S110). 처리기(150)는 조향 컬럼 토크 센서(111)를 통해 조향 휠 조작으로 발생되는 조향 컬럼 토크를 검출하고, 휠 가속도 센서(112) 또는 바디 가속도 센서(113)를 통해 z축 가속도를 검출하며, 가속 페달 센서(114)를 통해 운전자의 가속 페달 조작 여부를 검출한다. 또한, 처리기(150)는 도로 곡률 검출기(120)를 통해 차선 곡률 및/또는 도로 곡률을 검출한다.
처리기(150)는 센서 데이터들을 이용하여 핸즈-온/오프 상태를 판별한다(S120). 처리기(150)는 조향 컬럼 토크 및/또는 z축 가속도에 근거하여 조향 컬럼 토크를 이용한 핸즈-온/오프 판별 가능여부를 결정한다. 처리기(150)는 조향 컬럼 토크의 크기 및/또는 변화율에 근거하여 핸즈-온/오프 상태를 판별한다. 처리기(150)는 결정된 핸즈-온/오프 판별 가능여부 및 판별된 핸즈-온/오프 상태에 따라 최종 핸즈-온/오프 상태를 결정한다. 예를 들어, 처리기(150)는 핸즈-온/오프 판별 불가 상태이면 핸즈-오프 상태로 판별되어도 이 결과를 무시한다.
처리기(150)는 핸즈-온/오프 상태 판별결과가 핸즈-오프 상태인지를 확인한다(S130). 즉, 처리기(150)는 운전자가 핸즈-오프 상태인지 여부를 확인한다.
처리기(150)는 S130에서의 확인결과가 핸즈-오프 상태이면, 핸즈-오프 상태가 지속되는 시간에 따라 핸즈-오프 상태 레벨을 결정한다(S140). 처리기(150)는 가속 페달 센서(114)를 통해 가속 페달 조작을 감지하면 핸즈-오프 상태 레벨의 천이를 차단하고, 이전에 결정된 핸즈-오프 상태 레벨을 유지한다.
처리기(150)는 결정된 핸즈-오프 상태 레벨에 따라 경고 방식을 결정한다(S150). 처리기(150)는 시각적 경고, 청각적 경고 및 촉각적 경고 중 적어도 하나 이상의 경고 방식을 결정(선택)할 수 있다.
처리기(150)는 결정된 경고 방식으로 핸즈-오프를 알리는 경고를 출력한다(S160). 예를 들어, 처리기(150)는 시각적 경고를 경고 방식으로 결정하면, 디스플레이(141)를 통해 경고 메시지, 경고 이미지 및/또는 경고 아이콘 등을 표시한다. 또는, 처리기(150)는 청각적 경고를 경고 방식으로 결정하면 메모리(130)에 저장된 경고음 및/또는 경고 음성메시지 등을 음향 출력 모듈(142)를 통해 출력한다.
도 7은 본 발명에 따른 핸즈-오프 상태 레벨을 결정하는 일 예를 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 처리기(150)는 핸즈-오프 상태가 지속되는 시간이 t1 미만이면 핸즈-오프 상태 레벨을 핸즈-온 레벨로 결정하고, 핸즈-오프 상태가 지속되는 시간이 순차적으로 t2, t3 및 t4 이상으로 증가하면 핸즈-오프 상태 레벨을 핸즈-오프 레벨 1, 핸즈-오프 레벨 2 및 핸즈-오프 레벨3으로 순차적으로 천이한다.
그리고, 처리기(150)는 결정된 핸즈-오프 상태 레벨에 따라 시각적 경고만을 발생시키거나 시각적 경고 및 청각적 경고를 출력하거나 또는 시각적 경고, 청각적 경고 및 촉각적 경고를 출력할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 핸즈-오프 상태 레벨을 유지하는 일 예를 도시한다.
핸즈-오프 경고 장치의 처리기(150)는 핸즈-온/오프 판단 로직을 이용하여 핸즈-온 상태 또는 핸즈-오프 상태를 검출한다. 처리기(150)는 차량이 교각 접합부와 같은 지점(P)를 통과하는 경우, 조향 컬럼 토크 센서(111)를 통해 검출한 조향 컬럼 토크에 근거하여 운전자의 핸즈-온/오프 상태를 판단하면 P 지점 통과 시 노면 진동으로 인해 핸즈-온 상태로 판단한다.
이때, 처리기(150)는 휠 가속도 센서(112) 또는 바디 가속도 센서(113)을 통해 검출한 z축 가속도의 절대값이 임계치 이상이면 외부 충격에 의한 조향 컬럼 토크 발생으로 간주하여 핸즈-온 상태 판단을 무시하고 핸즈-오프 레벨(핸즈-오프 레벨1)을 유지한다.
또는, 처리기(150)는 조향 컬럼 토크의 주파수 분석을 통해 운전자의 조향 휠 조작에 의한 조향 컬럼 토크 발생이 아니라고 판단되면 핸즈-온 상태 판단을 무시하고 핸즈-오프 레벨을 유지한다.
도 9는 본 발명에 따른 핸즈-오프 상태 레벨 천이를 차단하는 일 예를 도시한다.
핸즈-오프 경고 장치의 처리기(150)는 가속 페달 조작 구간에서 조향 컬럼 토크 센서(111)를 통해 핸즈-오프 상태로 판단이 되어도 핸즈-오프 상태가 지속된 시간(핸즈-오프 지속 시간)을 누적하지 않는다. 즉, 처리기(150)는 t25 만큼을 핸즈-오프 지속 시간에 누적하지 않으므로, 핸즈-오프 지속 시간이 (t21-t25)일 때, 핸즈-온 레벨에서 핸즈-오프 레벨1로 천이한다.
또는, 처리기(150)는 가속 페달 센서(114)를 통해 운전자의 가속 페달 조작을 검출하면 핸즈-오프 상태 레벨 천이를 차단하여 핸즈-오프 상태 레벨이 천이되는 것을 제한한다.
이상에서와 같은 본 발명은 기존의 조향 컬럼 토크만 이용한 핸즈-온/오프 판단 방식에 대비하여 노면 진동에 의한 핸즈-오프 미인지(또는 핸즈-온 오인지)가 감소한다. 따라서, 본 발명은 핸즈-오프 인식 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 핸즈-오프 경고 발생 중에 노면 진동이 발생하면, 기존 로직은 핸즈-오프 경고가 꺼지지만 본 발명에 따른 로직을 사용하면 핸즈-오프 경고가 유지되어 핸즈-오프 경고에 대한 신뢰도가 증가할 수 있다.
또한, 본 발명은 핸즈-오프 상태이지만 경고를 발생시키는 않는 상태에서 운전자가 가속 페달을 조작하는 경우, 핸즈-오프 경고의 발생 시점을 늦춤으로써 빈번한 핸즈-오프 경고 발생을 억제할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 센서들 111: 조향 컬럼 토크 센서
112: 휠 가속도 센서 113: 바디 가속도 센서
114: 가속 페달 센서 120: 도로 곡률 검출기
130: 메모리 140: 출력기
141: 디스플레이 142: 음향 출력 모듈
143: 햅틱 모듈 150: 처리기
151: 핸즈-온/오프 판단부 1511: 판단 가능여부 결정부
1512: 상태 판단부 152: 핸즈-오프 레벨 결정부
1521: 레벨 판단 여부 결정부 1522: 레벨 결정부
153: 핸즈-오프 경고부

Claims (13)

  1. 조향 컬럼 토크 및 z축 가속도를 검출하는 센서들,
    상기 조향 컬럼 토크 및 상기 z축 가속도에 근거하여 핸즈-온/오프 상태를 판별하고 판별결과 핸즈-오프 상태로 판단되면 경고하는 처리기, 및
    상기 처리기의 제어에 따라 경고를 출력하는 출력기를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리기는,
    상기 조향 컬럼 토크의 주파수 및 상기 z축 가속도 중 적어도 하나 이상에 근거하여 상기 핸즈-온/오프 상태 판별이 가능한 상태인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 처리기는,
    상기 조향 컬럼 토크의 크기 및 토크 변화율 중 적어도 하나 이상을 고려하여 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 조향 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 처리기는,
    상기 핸즈-오프 상태가 지속되는 시간에 따라 핸즈-오프 상태 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서들은,
    운전자의 가속 페달 조작여부를 검출하는 가속 페달 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 처리기는,
    상기 가속 페달 센서를 통해 상기 운전자의 가속 페달 조작을 검출하면, 상기 핸즈-오프 상태 레벨의 천이를 차단하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 처리기는,
    결정된 핸즈-오프 상태 레벨에 따라 시각적 경고, 청각적 경고 및 촉각적 경고 중 적어도 하나 이상의 경고 방식을 결정하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치.
  8. 센서들에 의해 측정된 센서 데이터들을 수집하는 단계,
    상기 센서 데이터들 중 조향 컬럼 토크 및 z축 가속도에 근거하여 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 단계, 및
    상기 핸즈-온/오프 상태를 판별한 판별결과에 따라 핸즈-오프를 경고하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 단계는,
    상기 조향 컬럼 토크의 주파수 및 상기 z축 가속도 중 적어도 하나 이상에 근거하여 상기 핸즈-온/오프 상태 판별이 가능한 상태인지를 확인하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 단계는,
    상기 조향 컬럼 토크의 크기 및 토크 변화율 중 적어도 하나 이상을 고려하여 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 단계는,
    상기 핸즈-온/오프 상태 판별 가능여부에 따라 상기 판별결과를 무시하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 핸즈-온/오프 상태를 판별하는 단계 이후,
    상기 판별결과 핸즈-오프 상태로 판단되면 상기 핸즈-오프 상태가 지속되는 시간에 따라 핸즈-오프 상태 레벨을 결정하는 단계, 및
    상기 결정된 핸즈-오프 상태 레벨에 따라 경고 방식을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 핸즈-오프를 경고하는 단계는,
    상기 결정된 경고 방식에 따라 시각적 경고, 청각적 경고 및 촉각적 경고 중 적어도 하나 이상의 경고를 출력하는 것을 특징으로 하는 조향 휠의 핸즈-오프 경고 방법.
KR1020170147393A 2017-11-07 2017-11-07 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법 KR102474807B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170147393A KR102474807B1 (ko) 2017-11-07 2017-11-07 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170147393A KR102474807B1 (ko) 2017-11-07 2017-11-07 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190051572A true KR20190051572A (ko) 2019-05-15
KR102474807B1 KR102474807B1 (ko) 2022-12-06

Family

ID=66579744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170147393A KR102474807B1 (ko) 2017-11-07 2017-11-07 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102474807B1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110101599A (ko) * 2010-03-09 2011-09-16 주식회사 만도 조향핸들 미파지 상태 검출 방법 및 그 장치
KR20150092886A (ko) * 2014-02-06 2015-08-17 주식회사 만도 조향제어시스템 및 그 제어방법
KR20150098987A (ko) * 2014-02-21 2015-08-31 주식회사 만도 핸들의 미파지 여부를 판단하는 장치 및 방법
KR20160014041A (ko) * 2013-06-04 2016-02-05 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 활성화된 측방향 가이드 지원이 이루어지지 않는 비상 보조
KR101621747B1 (ko) * 2014-12-15 2016-05-17 주식회사 만도 전동식 조향장치 및 그 제어방법
KR20160057859A (ko) 2014-11-14 2016-05-24 현대자동차주식회사 차량의 조향 제어 안내 장치 및 방법
JP2016171745A (ja) 2016-04-15 2016-09-23 矢崎総業株式会社 係合構造

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110101599A (ko) * 2010-03-09 2011-09-16 주식회사 만도 조향핸들 미파지 상태 검출 방법 및 그 장치
KR20160014041A (ko) * 2013-06-04 2016-02-05 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 활성화된 측방향 가이드 지원이 이루어지지 않는 비상 보조
KR20150092886A (ko) * 2014-02-06 2015-08-17 주식회사 만도 조향제어시스템 및 그 제어방법
KR20150098987A (ko) * 2014-02-21 2015-08-31 주식회사 만도 핸들의 미파지 여부를 판단하는 장치 및 방법
KR20160057859A (ko) 2014-11-14 2016-05-24 현대자동차주식회사 차량의 조향 제어 안내 장치 및 방법
KR101621747B1 (ko) * 2014-12-15 2016-05-17 주식회사 만도 전동식 조향장치 및 그 제어방법
JP2016171745A (ja) 2016-04-15 2016-09-23 矢崎総業株式会社 係合構造

Also Published As

Publication number Publication date
KR102474807B1 (ko) 2022-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7551093B2 (en) Method and device for warning a driver
KR101646401B1 (ko) 운전자의 졸음상태 판단 시스템 및 그 판단 방법
KR102506871B1 (ko) 자율 주행 제어 장치 및 그의 전방차량 출발 알림 방법
US10289249B2 (en) Input device
US8013747B2 (en) Driving safety warning method and device for a drowsy or distracted driver
RU2012130445A (ru) Прогнозирующий человеко-машинный интерфейс с использованием технологии обнаружения взгляда, индикаторов "мертвых" зон и водительского опыта
KR20190074025A (ko) 주변차량 의도 판단 장치 및 방법
WO2012147699A1 (ja) ドライバ状態判定装置
JP5511512B2 (ja) 覚醒度低下警報装置、覚醒度低下警報方法およびプログラム
JP2011002355A (ja) ナビゲーション装置および車両制御装置
US11318984B2 (en) Electronic device for assisting driving of vehicle and method therefor
JP2012128655A (ja) 運転支援装置
JP6819173B2 (ja) 運転支援方法及び運転支援装置
JPWO2018229565A1 (ja) 衝突警告システムのための処理ユニット及び処理方法、衝突警告システム、及び、モータサイクル
KR20190051572A (ko) 조향 휠의 핸즈-오프 경고 장치 및 방법
KR102518576B1 (ko) 차간 거리 경고 시스템을 위한 처리 유닛 및 처리 방법, 차간 거리 경고 시스템, 및 모터사이클
JP4968133B2 (ja) 車両用警報装置
KR20200117278A (ko) 졸음 운전 관리 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법
US20230081020A1 (en) Driving assistance device and driving assistance system
US9428221B2 (en) Drive assist control device
JP2012030738A (ja) 車載機器用操作装置及び接触判定方法
WO2012147698A1 (ja) ドライバ状態判定装置
KR200277800Y1 (ko) 속도제한 경고장치
KR20210153800A (ko) 자율 주행 제어 장치 및 그 방법
JP2012234297A (ja) 意識低下判定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant