KR20200094461A - 생체 정보 기반 차량 제어 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

생체 정보 기반 차량 제어 시스템 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200094461A
KR20200094461A KR1020190011975A KR20190011975A KR20200094461A KR 20200094461 A KR20200094461 A KR 20200094461A KR 1020190011975 A KR1020190011975 A KR 1020190011975A KR 20190011975 A KR20190011975 A KR 20190011975A KR 20200094461 A KR20200094461 A KR 20200094461A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driver
vehicle
control signal
control
heart rate
Prior art date
Application number
KR1020190011975A
Other languages
English (en)
Inventor
최종환
Original Assignee
주식회사 만도
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 주식회사 만도 filed Critical 주식회사 만도
Priority to KR1020190011975A priority Critical patent/KR20200094461A/ko
Publication of KR20200094461A publication Critical patent/KR20200094461A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W50/00Details 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
    • B60W50/08Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/20Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10Path keeping
    • B60W30/12Lane keeping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/08Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to drivers or passengers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/08Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to drivers or passengers
    • B60W2040/0872Driver physiology
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/08Predicting or avoiding probable or impending collision
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/10Path keeping
    • B60Y2300/12Lane keeping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

개시된 일 측면에 따른 생체 정보 기반 차량 제어 시스템은 차량에 설치되고, 상기 차량에 탑승한 운전자의 생체 데이터를 획득하는 생체 센서; 및 상기 생체 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하고, 사각지대 충돌 경고, 전후방 차량 충돌 경고, 차선이탈 경고, 전방 차량 충돌 제어 또는 차선 이탈 유지 제어 중 적어도 하나를 수행하기 위한 제어 신호를 제공하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 생체 데이터에 기초하여 상기 운전자의 긴장 레벨을 산정하고, 상기 긴장 레벨에 기초하여 상기 제어 신호의 강도를 조절한다.

Description

생체 정보 기반 차량 제어 시스템 및 그 제어 방법{A CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING VEHICHLE BASED ON BIOMETRIC INFORMATION}
개시된 발명은 차량 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자의 생체 정보를 이용한 제어 시스템 및 제어 방법이다.
첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System, ADAS)은 운전 중 발생할 수 있는 수많은 상황 가운데 일부를 차량 스스로 인지하고 상황을 판단하여 차량에 속하는 기계 장치를 제어하는 시스템이다. 첨단 운전자 보조 시스템은 운전자를 돕고 보조하며, 궁극적으로는 자율 주행 기술을 완성하기 위해 개발되고 있다.
구체적으로, 첨단 운전자 보조 시스템은 사각지대 충돌 위험을 감지해 안전한 차로 변경을 돕는 ‘후측방 충돌 회피 지원 시스템(Active Blind Spot Detection, ABSD)’, 전방 차량과 충돌 위험이 있는 경우에 운전자가 제동장치를 밟지 않아도 스스로 속도를 줄이거나 멈추는 ‘자동 긴급 제동 시스템(Autonomous Emergency Braking, AEB), 차선 이탈 시 주행 방향을 조절해 차선을 유지하는 ‘주행 조향 보조 시스템(Lane Keep Assist System, LKAS)’등을 포함한다.
상술한 첨단 운전자 보조 시스템의 제어 정확성을 높이기 위하여 다양한 요소를 제어 시스템에 반영할 필요가 있다.
개시된 발명의 일 측면은 운전자의 생체 정보가 제어 프로세스에 반영됨으로써 특정 상황에서 최적화된 제어 시스템 및 제어 방법을 제공하고자 한다.
일 실시예에 따른 차량용 제어 시스템은, 차량에 설치되고, 상기 차량에 탑승한 운전자의 생체 데이터를 획득하는 생체 센서; 및 상기 생체 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하고, 사각지대 충돌 경고, 전후방 차량 충돌 경고, 차선이탈 경고, 전방 차량 충돌 제어 또는 차선 이탈 유지 제어 중 적어도 하나를 수행하기 위한 제어 신호를 제공하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 생체 데이터에 기초하여 상기 운전자의 긴장 레벨을 산정하고, 상기 긴장 레벨에 기초하여 상기 제어 신호의 강도를 조절한다.
상기 제어부는, 상기 긴장 레벨이 미리 설정된 레벨 이상인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 상기 긴장 레벨에 역 비례하도록 출력하고, 상기 긴장 레벨이 상기 미리 설정된 레벨 미만인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 조절하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 제어 시스템은, 상기 운전자에게 전방 장애물과의 충돌 위험을 소리로 경고하고, 상기 소리의 크기는 상기 조절된 제어 신호에 기초한 것인 충돌 경고 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 제어 시스템은, 상기 조절된 제어 신호에 기초하여 상기 차량의 제동력을 출력하는 제동 제어 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 제어 시스템은, 상기 조절된 제어 신호에 기초하여 상기 차량에 마련된 핸들의 조향 반발력을 출력하는 조향 제어 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 생체 센서는, 심박 센서를 포함하고, 상기 생체 데이터는 상기 운전자의 심박수에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 긴장 레벨은, 상기 운전자의 최대 심박수 대비 상기 심박 센서에서 획득된 상기 운전자의 심박수의 비율에 기초하여 산정될 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어 방법은, 차량용 제어 시스템에 의해 수행되는 방법은 운전자의 생체 데이터를 획득하는 단계; 상기 생체 데이터에 기초하여 상기 운전자의 긴장 레벨을 산정하고, 상기 긴장 레벨에 기초하여 상기 제어 신호의 강도를 조절하는 단계; 및 상기 생체 데이터에 기초하여 제어 신호의 강도를 조절하는 단계를 포함한다.
상기 제어 신호의 강도를 조절하는 단계는, 상기 긴장 레벨이 미리 설정된 레벨 이상인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 상기 긴장 레벨에 역 비례하도록 출력하고, 상기 긴장 레벨이 상기 미리 설정된 레벨 미만인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 조절하지 않는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어 방법은, 상기 운전자에게 전방 장애물과의 충돌 위험을 소리로 경고하고, 상기 소리의 크기는 상기 조절된 제어 신호를 충돌 경고 장치로 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어 방법은, 상기 조절된 제어 신호에 기초하여 상기 차량에 마련된 제동 제어 장치의 제동력을 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량 제어 방법은, 상기 조절된 제어 신호에 기초하여 상기 차량에 마련된 조향 제어 장치의 조향 반발력을 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 생체 데이터는, 상기 운전자의 심박수에 관한 심박 정보를 포함할 수 있다.
상기 긴장 레벨은, 상기 운전자의 최대 심박수 대비 상기 심박 센서에서 획득된 상기 운전자의 심박수의 비율에 기초하여 산정될 수 있다.
다른 실시예에 따른 차량용 제어 시스템은 차량에 설치되고, 상기 차량에 탑승한 운전자의 생체 데이터를 획득하는 생체 센서; 상기 생체 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하고, 사각지대 충돌 경고, 전후방 차량 충돌 경고 또는 차선이탈 경고 적어도 하나를 수행하기 위한 제어 신호를 제공하고, 상기 생체 데이터에 기초하여 상기 운전자의 긴장 레벨을 산정하고, 상기 긴장 레벨에 기초하여 상기 제어 신호의 강도를 조절하는 제어부; 및 상기 제어 신호에 기초하여 상기 운전자에게 소리 또는 햅틱 신호 중 적어도 하나를 제공하는 충돌 경고 장치;를 포함한다.상기 제어부는 상기 긴장 레벨이 미리 설정된 레벨 이상인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 상기 긴장 레벨에 역 비례하도록 출력하고, 상기 긴장 레벨이 상기 미리 설정된 레벨 미만인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 조절하지 않는 것일 수 있다.
상기 충돌 경고 장치는 상기 운전자에게 전방 장애물과의 충돌 위험을 소리로 경고하고, 상기 소리의 크기는 상기 조절된 제어 신호에 기초한 것일 수 있다.
상기 충돌 경고 장치는 상기 운전자에게 전방 장애물과의 충돌 위험을 햅틱 신호로 경고하고, 상기 햅틱 신호의 크기는 상기 조절된 제어 신호에 기초한 것일 수 있다.
상기 생체 센서는 심박 센서를 포함하고, 상기 생체 데이터는 상기 운전자의 심박수에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 긴장 레벨은 상기 운전자의 최대 심박수 대비 상기 심박 센서에서 획득된 상기 운전자의 심박수 비율에 기초하여 산정될 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 생체 데이터가 제어 프로세스에 반영됨으로써 최적의 주행 보조를 제공할 수 있다. 따라서, 예측하지 못한 사고를 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 2는 긴장 레벨의 설명에서 참조되는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 제어 방법의 순서도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 제어 방법의 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한 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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA (field-programmable gate array)/ ASIC (application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 차량 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 차량 제어 시스템은 생체 센서(10), 저장부(20), 제어부(30), 충돌 경고 장치(40), 제동 제어 장치(50) 및 조향 제어 장치(60)를 포함한다.
생체 센서(10)는 운전자의 생체 데이터를 감지할 수 있는 센싱 장치를 가리킨다. 예를 들어, 생체 데이터는 운전자의 심박 정보, 호흡 정보 및 체온 정보 등의 운전자의 긴장 상태를 확인할 수 있는 다양한 정보를 포함할 수 있다. 생체 센서(10)는 차량에 마련되고, 심박 센서, 호흡 센서 및 홍채 인식 센서를 포함할 수 있다. 생체 센서(10)는 차량의 방향을 조작하는 스티어링 휠(미도시) 또는 안전 벨트(미도시)에 마련되어 운전자의 심박을 측정할 수 있다.
한편, 생체 센서(10)는 차량에 마련되는 것 이외에도, 운전자가 착용할 수 있는 다양한 웨어러블 기기에 부착되어 차량과 유무선 통신을 수행한 결과, 차량에 생체 데이터를 제공할 수 도 있다. 예를 들어, 생체 센서(10)는 스마트 워치, 스마트 밴드와 같은 기기에 일체형으로 마련될 수 있다.
저장부(20)는 본 발명의 실시예에 따른 제어 시스템 및 제어 방법 구현에 필요한 각종 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(20)는 운전자가 별도의 입력 장치(미도시)를 통하여 입력한 기초 생체 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 기초 생체 데이터는 운전자의 최저 심박수 및 최대 심박수에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 저장부(20)는 상술한 제어 시스템 및 제어 방법 구현에 필요한 운영 체제 및 어플리케이션을 저장할 수 있으며, 필요에 따라 제어부(30)의 구동에 따라 발생하는 임시 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 저장부(20)는 메모리(200)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하, 저장부(20)와 제어부(30)가 별도의 장치로 구현된 것으로 설명하나, 저장부(20)와 제어부(30)는 하나의 칩으로 구현될 수 있다.
제어부(30)는 생체 데이터에 기초하여 제어 신호의 강도를 조절할 수 있다. 제어부(30)는 하나 또는 복수 개의 프로세서(300)에 해당할 수 있다. 이때, 프로세서(300)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 MCU(Micro Controller Unit)로 구현되거나, CPU(central processing unit) 및 GPU(graphic processing unit)등과 같은 범용적인 프로세서로 구현될 수 있다.
구체적으로, 제어부(30)는 생체 센서(10)가 획득한 생체 데이터에 기초하여 운전자의 긴장 레벨을 산정할 수 있고, 긴장 레벨에 기초하여 제어 신호의 강도를 조절할 수 있다. 여기서, 제어부(30)는 사각지대에서 주행하는 다른 차량과의 충돌 경고, 전후방에서 주행하는 다른 차량과의 충돌 경고, 차선이탈 경고, 전방 차량 충돌 제어 또는 차선 이탈 유지 제어 중 적어도 하나를 수행하기 위한 제어 신호를 조절 및 제공할 수 있다.
여기서, 긴장 레벨은 운전자의 기초 생체 데이터를 토대로 운전자의 실시간 생체 데이터에 따라 산출한 수치에 해당하며, 산출된 수치를 통하여 운전자가 주행 상황에 얼마나 민감한지 여부를 알 수 있다. 예를 들어, 긴장 레벨이 높은 경우 운전자는 외부 상황에 민감한 상태이므로, 충돌 경고음을 기존의 소리의 강도보다 낮게 출력할 필요가 있다. 반대로, 긴장 레벨이 낮은 경우, 운전자는 외부 상황에 민감하지 않은 상태이므로, 충돌 경고음을 새롭게 조절할 필요가 없을 것이다.
긴장 레벨의 산정은 운전자의 최저 심박수 및 최대 심박수 중 적어도 하나 대비 실시간으로 획득된 운전자의 심박수 비율에 기초하여 산정될 수 있다.
도 2를 참조하면, 60% 이하의 경우 운전자의 상태가 안정 상태인 것으로 판단하고, 긴장 레벨을 산정하지 않을 수 있다. 다만, 심박수의 비율이 60% 이하인 경우, 응급 상황인 것으로 판단할 수 도 있는데, 이에 관한 제어 프로세스에 대해서는 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
다시 도 2를 참조하면, 긴장 레벨은 60% 이상인 경우 운전자는 긴장 상태인 것으로 판단하고, 심박수의 비율이 60~70% 인 경우 제1 레벨로, 70~80% 인 경우 제2 레벨로, 80% 이상 인 경우 제3 레벨로 산정될 수 있다. 단, 상술한 예시에서 범위 및 수치는 설명의 편의를 위하여 도입한 예에 불과하며, 다양한 범위 및 수치에 따라 긴장 레벨이 산정되어 제어 신호의 강도를 다양하게 조절할 수 있음에 유의한다.
제어부(30)는 산정된 긴장 레벨에 기초하여 제어 신호의 강도를 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(30)는 긴장 레벨이 미리 설정된 레벨 이상인 경우, 제어 신호의 강도를 긴장 레벨에 역 비례하도록 출력할 수 있다. 반대로, 긴장 레벨이 미리 설정된 레벨 미만인 경우, 제어 신호의 강도를 조절하지 않도록 제어할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 운전자가 이미 긴장된 상태인 경우, 과도한 주행 간섭이 일어나지 않는 바, 운전자에게 안전한 주행 보조를 제공할 수 있다.
충돌 경고 장치(40)는 제어부(30)의 제어 신호에 따라 운전자에게 전방 장애물과의 충돌 위험을 경고하기 위한 장치이다. 예를 들어, 충돌 경고 장치(40)는 스피커(미도시), HUD(Head Up Display) 장치 및 햅틱(Haptic) 장치 등을 포함할 수 있다. 구체적으로, 충돌 경고 장치(40)는 차량 주변에 위치하는 다수의 객체 간의 충돌 위험도를 산출하고, 산출된 충돌 위험도에 따라 운전자에게 소리 또는 이미지를 통하여 알림을 제공할 수 있다.
한편, 충돌 경고 장치(40)는 충돌 위험을 소리로 경고할 수 있다. 이때, 소리의 크기는 조절될 수 있고, 소리의 크기는 긴장 레벨에 따라 조절된 제어 신호에 기초할 수 있다. 예를 들어, 운전자가 긴장 상태인 것으로 판단되고 충돌 위험이 있는 경우 운전자에게 필요 이상의 소리의 크기를 제공할 필요가 없다. 따라서, 제어부(30)는 충돌 경고 장치(40)의 소리의 크기가 긴장 레벨에 기초한 제어 신호에 기초하도록 제어할 수 있다.
또한, 충돌 경고 장치(40)는 충돌 위험을 햅틱 신호로 경고할 수 있다. 이 때, 햅틱 장치에서 제공되는 진동의 크기 또는 주기는 조절될 수 있고, 진동의 크기는 긴장 레벨에 따라 조절된 제어 신호에 기초할 수 있다. 예를 들어 운전자가 긴장 상태인 것으로 판단되고 충돌 위험이 있는 경우 운전자에게 필요 이상의 진동을 제공할 필요가 없다. 따라서, 제어부(30)는 충돌 경고 장치(40)의 진동의 크기가 긴장 레벨에 기초한 제어 신호에 기초하도록 제어할 수 있다.
제동 제어 장치(50)는 차량의 전 후방에 위치하는 다수의 객체 간의 충돌 위험도를 산출하고, 산출된 위험도에 따라 차량의 제동 장치에 제동력을 부여하는 장치를 가리킨다. 한편, 운전자가 긴장 상태인 것으로 판단되고, 충돌 위험이 있는 경우 제동 장치에 과도한 제동력을 부여할 필요가 없다. 따라서, 제어부(30)는 제동 제어 장치(50)의 제동력은 긴장 레벨에 기초한 제어 신호에 기초하도록 제어할 수 있다.
조향 제어 장치(60)는 차량의 좌 우측에 위치하는 다수의 객체 간의 충돌 위험도를 산출하고, 산출된 위험도에 따라 차량의 핸들에 조향 반발력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 차량의 우측에 충돌 가능한 객체가 존재하고, 운전자가 우측으로 핸들을 조작하고자 하는 경우, 충돌을 방지하기 위하여, 우측과 반대 방향인 좌측의 조향 반발력을 핸들에 제공할 수 있다.
한편, 제어부(30)는 운전자가 긴장 상태에 있는 것으로 판단한 경우, 상술한 예에서, 과도한 조향 반발력을 핸들에 제공할 필요가 없을 것이다. 따라서, 제어부(30)는 운전자가 긴장 상태에 있는 것으로 판단한 경우, 조향 반발력을 완화하는 조절된 제어 신호에 기초하여 핸들의 조향 반발력을 출력하는 신호를 조향 제어 장치(60)로 제공할 수 있다.
이상에서 생체 데이터에 기반한 차량 제어 시스템 및 그 장치에 관한 구성 및 동작에 관하여 설명하였다. 이하에서는, 차량 제어 시스템 및 그 장치에 의하여 수행되는 방법의 각 단계를 상세히 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 제어 방법의 순서도이다. 단, 이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다. 또한, 설명의 편의를 위하여 각 단계의 동작 주체는 생략됨에 유의한다. 이하, 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 차량 제어 방법을 설명한다.
운전자의 기초 생체 데이터를 로딩한다(S301). 기초 생체 데이터에 관한 세부적인 내용은 이미 상술한 바 생략하도록 한다. 여기서, 운전자의 기초 생체 데이터는 운전자가 긴장 상태인지 여부를 판단하고, 실시간으로 운전자의 생체 데이터를 모니터링(S302)하여 운전자의 긴장 레벨을 산정하는 것에 이용된다.
운전자가 긴장 상태인지 여부를 판단하기 위하여, 운전자의 현재 심박수와 미리 설정된 임계치와 비교한다(S303). 여기서, 미리 설정된 임계치는 미리 저장된 운전자의 기초 생체 데이터를 참조하여 정해질 수 있다. 도 3을 참조한 설명에서는 운전자의 현재 심박수가 미리 설정된 임계치 이상인 경우만을 설명하며, 운전자의 현재 심박수가 미리 설정된 임계치 미만인 경우는 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
운전자가 긴장 상태인 것으로 판단되면, 운전자의 긴장 레벨을 산정한다(S304). 한편, 긴장 레벨을 산정하는 것에 관하여는 이미 상술한 바 본 실시예에 따른 설명에서는 생략하도록 한다.
산정된 긴장 레벨에 따라 제어 신호의 강도를 조절한다(S305). 긴장 레벨이 미리 설정된 레벨 이상인 경우, 제어 신호의 강도를 긴장 레벨에 역 비례하도록 출력할 수 있고, 긴장 레벨이 미리 설정된 레벨 미만인 경우, 제어 신호의 강도를 조절하지 않을 수 있다.
한편, 도 3을 참조하여 운전자의 상태가 긴장 상태일 때로 가정하여 제어 방법을 설명하였다. 반대로, 운전자의 심박수가 미리 설정된 임계치 이하인 경우 긴장 상태가 아닌 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 긴장 상태의 반대는 안정 상태 또는 응급 상황을 의미할 수 있다. 도 4에 관한 설명은 운전자의 상태가 응급 상황인 것으로 가정하여 설명되는 것임에 유의한다.
도 4는 다른 실시예에 따른 제어 방법의 순서도이다. 단, 이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다. 또한, 설명의 편의를 위하여 각 단계의 동작 주체는 생략됨에 유의한다. 이하, 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 차량 제어 방법을 설명한다.
S303 단계에서 운전자의 현재 심박수와 미리 설정된 임계치와 비교한 결과, 운전자의 현재 심박수가 미리 설정된 임계치 미만인 경우에는 운전자가 응급 상황인지 여부를 판단하기 위하여 심박수를 제외한 나머지 생체 데이터를 분석한다(S401). 예를 들어, 운전자의 호흡 상태, 체온 상태 및 동공 상태를 확인하여 운전자가 응급 상황인지 여부를 판단할 수 있다. 운전자의 호흡이 감지되지 않는 경우 운전자가 응급 상황에 처한 것으로 판단할 수 있고, 차량에 별로도 마련된 홍채 인식 센서(미도시)가 운전자의 동공을 감지하여 운전자가 응급 상황에 처한 것으로 판단할 수 도 있다.
응급 상황에 해당하는 경우(S403)에 응급 상황 제어 신호를 생성할 수 있다(S404). 생성된 응급 상황 제어 신호는 제동 제어 장치를 통하여 차량이 정차하도록 제어할 수 있다. 또한, 이 경우 차량에 마련된 통신 장치 등을 통하여 외부에 응급 신호를 전달할 수도 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (20)

  1. 차량에 설치되고, 상기 차량에 탑승한 운전자의 생체 데이터를 획득하는 생체 센서; 및
    상기 생체 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하고, 사각지대 충돌 경고, 전후방 차량 충돌 경고, 차선이탈 경고, 전방 차량 충돌 제어 또는 차선 이탈 유지 제어 중 적어도 하나를 수행하기 위한 제어 신호를 제공하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 생체 데이터에 기초하여 상기 운전자의 긴장 레벨을 산정하고, 상기 긴장 레벨에 기초하여 상기 제어 신호의 강도를 조절하는 차량용 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 긴장 레벨이 미리 설정된 레벨 이상인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 상기 긴장 레벨에 역 비례하도록 출력하고,
    상기 긴장 레벨이 상기 미리 설정된 레벨 미만인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 조절하지 않는 것인 차량용 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 운전자에게 전방 장애물과의 충돌 위험을 소리로 경고하고, 상기 소리의 크기는 상기 조절된 제어 신호에 기초한 것인 충돌 경고 장치;를 더 포함하는 차량용 제어 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 조절된 제어 신호에 기초하여 상기 차량의 제동력을 출력하는 제동 제어 장치;를 더 포함하는 차량용 제어 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 조절된 제어 신호에 기초하여 상기 차량에 마련된 핸들의 조향 반발력을 출력하는 조향 제어 장치;를 더 포함하는 차량용 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체 센서는,
    심박 센서를 포함하고, 상기 생체 데이터는 상기 운전자의 심박수에 관한 정보를 포함하는 차량용 제어 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 긴장 레벨은,
    상기 운전자의 최대 심박수 대비 상기 심박 센서에서 획득된 상기 운전자의 심박수의 비율에 기초하여 산정되는 차량용 제어 시스템.
  8. 차량용 제어 시스템에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    운전자의 생체 데이터를 획득하는 단계;
    상기 생체 데이터에 기초하여 상기 운전자의 긴장 레벨을 산정하고, 상기 긴장 레벨에 기초하여 상기 제어 신호의 강도를 조절하는 단계; 및
    상기 생체 데이터에 기초하여 제어 신호의 강도를 조절하는 단계;를 포함하는 차량 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 신호의 강도를 조절하는 단계는,
    상기 긴장 레벨이 미리 설정된 레벨 이상인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 상기 긴장 레벨에 역 비례하도록 출력하고,
    상기 긴장 레벨이 상기 미리 설정된 레벨 미만인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 조절하지 않는 단계;를 포함하는 차량 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 운전자에게 전방 장애물과의 충돌 위험을 소리로 경고하고, 상기 소리의 크기는 상기 조절된 제어 신호를 충돌 경고 장치로 송신하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 조절된 제어 신호에 기초하여 상기 차량에 마련된 제동 제어 장치의 제동력을 출력하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 조절된 제어 신호에 기초하여 상기 차량에 마련된 조향 제어 장치의 조향 반발력을 출력하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 생체 데이터는,
    상기 운전자의 심박수에 관한 심박 정보를 포함하는 차량 제어 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 긴장 레벨은,
    상기 운전자의 최대 심박수에 대비 상기 심박 센서에서 획득된 상기 운전자의 심박수의 비율에 기초하여 산정되는 차량 제어 방법.
  15. 차량에 설치되고, 상기 차량에 탑승한 운전자의 생체 데이터를 획득하는 생체 센서;
    상기 생체 데이터를 처리하는 프로세서를 포함하고, 사각지대 충돌 경고, 전후방 차량 충돌 경고 또는 차선이탈 경고 적어도 하나를 수행하기 위한 제어 신호를 제공하고, 상기 생체 데이터에 기초하여 상기 운전자의 긴장 레벨을 산정하고, 상기 긴장 레벨에 기초하여 상기 제어 신호의 강도를 조절하는 제어부; 및
    상기 제어 신호에 기초하여 상기 운전자에게 소리 또는 햅틱 신호 중 적어도 하나를 제공하는 충돌 경고 장치;를 포함하는 차량용 제어 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 긴장 레벨이 미리 설정된 레벨 이상인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 상기 긴장 레벨에 역 비례하도록 출력하고,
    상기 긴장 레벨이 상기 미리 설정된 레벨 미만인 경우, 상기 제어 신호의 강도를 조절하지 않는 것인 차량용 제어 시스템.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 충돌 경고 장치는,
    상기 운전자에게 전방 장애물과의 충돌 위험을 소리로 경고하고, 상기 소리의 크기는 상기 조절된 제어 신호에 기초한 것인 차량용 제어 시스템.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 충돌 경고 장치는,
    상기 운전자에게 전방 장애물과의 충돌 위험을 햅틱 신호로 경고하고, 상기 햅틱 신호의 크기는 상기 조절된 제어 신호에 기초한 것인 차량용 제어 시스템.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 생체 센서는,
    심박 센서를 포함하고, 상기 생체 데이터는 상기 운전자의 심박수에 관한 정보를 포함하는 차량용 제어 시스템.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 긴장 레벨은,
    상기 운전자의 최대 심박수 대비 상기 심박 센서에서 획득된 상기 운전자의 심박수 비율에 기초하여 산정되는 차량용 제어 시스템.
KR1020190011975A 2019-01-30 2019-01-30 생체 정보 기반 차량 제어 시스템 및 그 제어 방법 KR20200094461A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190011975A KR20200094461A (ko) 2019-01-30 2019-01-30 생체 정보 기반 차량 제어 시스템 및 그 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190011975A KR20200094461A (ko) 2019-01-30 2019-01-30 생체 정보 기반 차량 제어 시스템 및 그 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200094461A true KR20200094461A (ko) 2020-08-07

Family

ID=72049783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190011975A KR20200094461A (ko) 2019-01-30 2019-01-30 생체 정보 기반 차량 제어 시스템 및 그 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200094461A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102440752B1 (ko) 2022-04-08 2022-09-07 주식회사 알고리고 다중 샘플링 센서 융합을 통한 생체 시그널 정보 이상 모니터링 장치 및 방법
KR102441763B1 (ko) 2022-04-08 2022-09-14 주식회사 알고리고 주파수 추정과 시그널 재건을 위한 다중 센서의 생체 시그널 정보 처리 장치 및 방법
KR20220149921A (ko) 2021-04-30 2022-11-10 주식회사 알고리고 플렉서블 압력분포센서를 이용한 생체 신호 모니터링 장치 및 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220149921A (ko) 2021-04-30 2022-11-10 주식회사 알고리고 플렉서블 압력분포센서를 이용한 생체 신호 모니터링 장치 및 방법
KR102440752B1 (ko) 2022-04-08 2022-09-07 주식회사 알고리고 다중 샘플링 센서 융합을 통한 생체 시그널 정보 이상 모니터링 장치 및 방법
KR102441763B1 (ko) 2022-04-08 2022-09-14 주식회사 알고리고 주파수 추정과 시그널 재건을 위한 다중 센서의 생체 시그널 정보 처리 장치 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108068821B (zh) 用于确定驾驶员的专注度的装置、系统及其方法
US9007198B2 (en) Adaptive Actuator interface for active driver warning
WO2015122158A1 (ja) 運転支援装置
KR20200094461A (ko) 생체 정보 기반 차량 제어 시스템 및 그 제어 방법
US20130093603A1 (en) Vehicle system and method for assessing and communicating a condition of a driver
US10882536B2 (en) Autonomous driving control apparatus and method for notifying departure of front vehicle
KR102048186B1 (ko) 차량의 주행 패턴을 이용한 졸음 운전 판단 장치 및 방법
JP4529394B2 (ja) ドライバの車両運転特性推定装置
JP2019073177A (ja) 予測制御装置及び方法
US20160243985A1 (en) System and method for determining the information transfer rate between a driver and vehicle
US11937930B2 (en) Cognitive state-based seamless stimuli
KR20140118153A (ko) 차량 충돌 방지 장치 및 그 방법
KR20210052610A (ko) 차량 및 그 제어 방법
KR20210118006A (ko) 자율주행 차량의 충돌 방지 방법, 장치 및 컴퓨터프로그램
JP2019012481A (ja) 運転診断装置および運転診断方法
KR20190134909A (ko) 주행상황 판단 정보 기반 운전자 상태 인식 장치 및 방법
KR20220033653A (ko) 차량의 보행자 충돌 방지 시스템 및 방법
JP2016053821A (ja) 車載システム
US20220396287A1 (en) Adaptive trust calibration
US11420639B2 (en) Driving assistance apparatus
KR20150076797A (ko) 졸음운전 감지 시스템 및 그 방법
KR20230116122A (ko) 차량, 차량 충돌방지 시스템 및 충돌방지 방지 방법
US20200369282A1 (en) Driver state determination apparatus, driver state determination method, and non-transitory computer-readable medium
JP7043726B2 (ja) 適正状態判定方法及び適正状態判定装置
KR20160115247A (ko) 충돌회피 제어장치 및 방법