KR20230100757A - 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치는, 차량의 주변 객체정보 및 도로 상태정보를 포함하는 차량 주행 환경 정보를 감지하는 주행 환경 감지부, 및 상기 차량의 수동주행모드에서, 상기 주행 환경 감지부를 통해 감지된 차량 주행 환경 정보에 기초하여 최적 경로를 설정하고, 상기 최적 경로와 운전자의 주행 경로에 기초하여 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 제어부를 포함한다.

Description

운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EVALUATING DRIVING ABILITY OF DRIVER}
본 발명은 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자율주행차량을 이용한 도로 주행 상황에서 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있도록 하는 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 자동차 산업 및 각종 센싱기술이 고도화되고 통신 인프라가 확장됨에 따라 운전자의 조작 없이 목적지까지 자율 주행하는 자율주행차량에 대한 관심 및 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
자율주행차량(Autonomous Vehicle, 무인자동차)은 각종 카메라, 센서들 및 고정밀 지도 등을 이용하여 주변 차량, 보행자 및 사물을 인지, 판단 및 행동하여 운전자의 개입 없이 차량을 제어함으로써 스스로 설정된 목적지까지 자율주행 할 수 있는 차량을 의미한다.
이러한 자율주행차량은 운전자가 운전하는 수동주행모드 또는 운전자의 개입 없이 주행하는 자율주행모드로 주행할 수 있다. 자율주행차량이 수동주행모드로 주행하는 경우, 운전자는 다양한 돌발 상황 및 이벤트 등에 대해 신속하고 정확하게 이를 인지 및 대처해야 한다. 그러나, 자율주행차량에 적응하지 못한 운전자는 다양한 돌발상황 및 이벤트 발생에 신속하고 정확하게 대처하지 못하여, 사고 위험에 노출되는 문제가 있다.
이에, 자율주행차량을 이용한 도로 주행 상황에서 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있도록 하는 기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-2278692호(2021.07.12. 등록)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자율주행차량을 이용한 도로 주행 상황에서 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있도록 하는 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치는, 차량의 주변 객체정보 및 도로 상태정보를 포함하는 차량 주행 환경 정보를 감지하는 주행 환경 감지부, 및 상기 차량의 수동주행모드에서, 상기 주행 환경 감지부를 통해 감지된 차량 주행 환경 정보에 기초하여 최적 경로를 설정하고, 상기 최적 경로와 운전자의 주행 경로에 기초하여 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 제어부를 포함한다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 최적 경로와 상기 운전자의 주행 경로간의 유사도를 산출하고, 상기 유사도에 기초하여 제1 운전 능력 점수를 산출하며, 상기 제1 운전 능력 점수에 기초하여 상기 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 최적 경로에 따른 제어모델과 상기 운전자의 제어 입력 정보를 비교하여 운전요소 점수를 산출하고, 상기 제1 운전 능력 점수에 상기 운전요소 점수를 부가하여 제2 운전 능력 점수를 산출하며, 상기 제2 운전 능력 점수를 상기 운전자의 운전 능력으로 평가할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어 입력 정보는, 가속 제어, 감속 제어 및 조향 제어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 제2 운전 능력 점수를 기 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 경고를 출력하거나 자율주행모드로 전환할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어부는, 상기 수동주행모드 종료시, 상기 운전자의 주행 경로에 기초하여 상기 운전자의 운전 취약 구간에 대한 정보를 저장하고, 상기 운전 취약 구간 주행 시 또는 상기 운전 취약 구간과 유사 경로 주행 시, 상기 운전 취약 구간을 회피하여 경로를 안내하거나, 상기 운전 취약 구간 주행 시 주의 경고를 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 운전자의 운전 능력 평가 방법은, 제어부가 주행 환경 감지부를 통해 차량의 주행 환경 정보를 획득하는 단계, 상기 제어부가, 상기 차량의 수동주행모드에서, 상기 주행 환경 정보에 기초하여 최적 경로를 설정하는 단계, 상기 제어부가, 상기 최적 경로와 운전자의 주행 경로에 기초하여 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 단계를 포함한다.
본 발명은 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 최적 경로와 상기 운전자의 주행 경로간의 유사도를 산출하고, 상기 유사도에 기초하여 제1 운전 능력 점수를 산출하며, 상기 제1 운전 능력 점수에 기초하여 상기 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있다.
본 발명은 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 최적 경로에 따른 제어모델과 상기 운전자의 제어 입력 정보를 비교하여 운전요소 점수를 산출하고, 상기 제1 운전 능력 점수에 상기 운전요소 점수를 부가하여 제2 운전 능력 점수를 산출하며, 상기 제2 운전 능력 점수를 상기 운전자의 운전 능력으로 평가할 수 있다.
본 발명에서 상기 제어 입력 정보는, 가속 제어, 감속 제어 및 조향 제어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 단계 이후, 상기 제어부가, 상기 제2 운전 능력 점수를 기 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 경고를 출력하거나 자율주행모드로 전환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 단계 이후, 상기 수동주행모드 종료시, 상기 제어부가 상기 운전자의 주행 경로에 기초하여 상기 운전자의 운전 취약 구간에 대한 정보를 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 운전 취약 구간 주행 시 또는 상기 운전 취약 구간과 유사 경로 주행 시, 상기 운전 취약 구간을 회피하여 경로를 안내하거나, 상기 운전 취약 구간 주행 시 주의 경고를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법은, 주어진 도로상황에서 주변 차량 및 객체, 및 도로 차선 등을 포함하는 주행 환경 정보를 인식하여 최적 경로를 판단하고, 운전자가 최적 경로 대비 어떤 경로로 운전하는지를 확인함으로써, 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있고, 이를 통해 문제가 되었던 주행 경로에서 적절한 대처방안을 운전자에게 안내할 수 있으므로, 사고 위험을 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법은, 운전자의 부족한 세부 운전능력 요소를 인지함으로써, 재교육 및 재훈련의 의지를 고취시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법은, 운전 능력 평가 장치는 최악의 운전상황 시, 사고에 대처할 수 있도록 수동주행모드를 자동주행모드로 전환함으로써, 운전자 및 차량을 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자의 운전 능력 평가 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치(100)는 주행 환경 감지부(110), 주행 상태 감지부(120), 위치 측정부(130), 저장부(140), 통신부(150), 출력부(160) 및 제어부(170)를 포함한다.
주행 환경 감지부(110)는 차량에 장착되어 차량의 주변 환경 정보를 감지할 수 있다. 즉, 주행 환경 감지부(110)는 주변 객체정보, 주변 교통정보, 및 기상정보 등을 포함하는 차량의 주변 환경 정보를 감지할 수 있다. 여기서, 객체는 차량, 도로 시설물, 및 보행자 등을 포함할 수 있고, 주변 객체정보는 주변 차량(전방차량/후방차량)의 속도 및 거리 등을 포함할 수 있으며, 주변 교통정보는 사고 다발지역정보 등을 포함할 수 있고, 기상정보는 비, 조도, 및 온도 등을 포함할 수 있다.
이러한 주행 환경 감지부(110)는 카메라, 초음파 센서, 라이다 센서, 레이더 센서, 기상센서, 광센서, 및 조도계 등 차량의 주변 환경 정보를 감지할 수 있는 것이라면 모두 포함될 수 있다.
또한, 주행 환경 감지부(110)는 통신부(150)를 통해 차량 주변의 교통 인프라 시설, 다른 차량, 및 사용자의 휴대 단말기 등과 통신(예 : V2P, V2V 등)하고, 이로부터 전달받은 정보를 추가로 이용하여 차량의 주행 환경 정보를 감지할 수도 있다.
주행상태 감지부(120)는 차량의 주행상태를 감지할 수 있다. 즉, 주행상태 감지부(120)는 차량의 주행모드 전환, 방향 전환, 후진 주행, 유턴, 주행 출발, 주행 정지, 끼어들기, 제동, 차량의 시동, 브레이크 작동 및 회피 주행 등을 감지할 수 있다.
이때, 차량의 주행상태는 주행모드 전환, 방향 전환, 후진 주행, 및 제동 등을 포함할 수 있고, 주행모드 전환은 수동주행모드에서 자율주행모드로 전환 또는 자율주행모드에서 수행주행모드로 전환일 수 있고, 방향 전환은 우측 이동 또는 좌측 이동을 포함할 수 있다.
이러한 주행상태 감지부(120)는 후진등 스위치 온(on)을 통해 차량의 후진을 감지할 수 있고, 방향 지시등 스위치 온을 통해 차량의 방향 전환을 감지할 수 있으며, 브레이크등 스위치 온을 통해 차량의 제동을 감지할 수 있고, 자율주행제어기를 통해 차량의 자율주행모드 전환 등을 감지할 수 있다. 또한, 주행상태 감지부(120)는 변속단 등을 통해 차량의 전진 또는 후진을 감지할 수 있고, 핸들 또는 바퀴의 회전 각도, 운전자의 조작, 차선 감지 등을 통해 차량의 방향 전환을 감지할 수 있다. 또한, 주행상태 감지부(120)는 카메라, 초음파 센서, 라이다 센서, 레이더 센서, IMU 센서 및 위치 측정 센서(GPS 모듈) 등 차량의 주행상태를 감지할 수 있는 것이라면 모두 포함될 수 있다.
위치 측정부(130)는 차량의 현재 위치를 측정(검출)할 수 있다. 위치 측정부(130)는 지피에스(GPS) 정보를 이용하여 현재 위치를 검출할 수 있다.
저장부(140)는 차량의 현재 위치와 경로 표시, 및 도로와 교통 시설물 등이 포함된 디지털 지도를 저장한다.
예컨대 저장부(140)는 내비게이션의 지도를 이용할 수 있다.
저장부(140)는 주행 경로를 탐색하고 탐색한 주행경로를 안내하기 위한 지도정보를 저장할 수 있다. 저장부(140)는 차량의 주행 경로상에 위치하는 도로정보, 교차로의 위치정보, 교차로에서의 턴바이턴 정보, 교통 시설물(즉, 신호등, 표지판 등)의 속성정보와 같은 항법정보를 관리할 수 있다. 저장부(140)에 초기 단계에 미리 저장된 것일 수 있고, 차량 내 별도의 통신 단자 또는 통신 모듈을 통해 외부에서 수신되어 저장된 것일 수도 있다.
이러한 저장부(140)는 운전 능력 평가 장치(100)의 동작과 관련된 데이터들을 저장하는 구성이다. 여기서 저장부(140)는 공지된 저장매체를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 저장부(140)는 제어부(170)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
통신부(150)는 차량 내의 다른 장치들과 유선 통신 및/또는 무선 통신을 수행할 수 있다. 또한, 통신부(150)는 차량 외부의 장치들과 유선 통신 및/또는 무선 통신을 수행할 수 있다.
통신부(150)는 다른 차량이나 외부 서버와 통신을 수행하기 위한 모듈로, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한RF 회로를 포함하여 구성된다. 통신부(150)는 블루투스, RFID, 적외선 통신, UWB, NFC, Wi-Fi와 같은 근거리 통신, 차량과 외부 서버, 다른 차량 또는 보행자와의 무선 통신을 지원하는 V2X 통신을 수행할 수 있다.
출력부(160)는 차량의 주행 지원 장치(100)의 동작과 관련된 다양한 정보를 출력하는 구성으로, 표시부(미도시) 및 음향 출력부(미도시)를 포함할 수 있다.
표시부 및 음향 출력부는 안내 사항을 시각 정보 또는 음향 정보의 형태로 출력한다. 예를 들어, 표시부는 전자지도의 공간 정보를 맵의 형태로 출력함과 아울러 맵 상에 주행 경로를 표시하기도 하며, 음향 출력부는 직진, 좌회전, 우회전 등의 안내 사항과 관련된 음성을 출력할 수 있다. 표시부는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 입력부(미도시)로도 동작할 수 있다.
예를 들면, 표시부는 차량에서 수행 중인 기능에 대한 정보 및 사용자에 의해 입력된 정보를 표시할 수 있다. 표시부는 맵 표시 모드 중 차량의 현재 위치부터 일정 범위 내의 지도 영상을 표시하고, 내비게이션 모드 중 현재 위치부터 목적지까지의 경로정보가 매칭된 지도 정보를 표시하며, 길 안내정보를 표시할 수 있으며, 직진, 좌회전, 우회전 등의 안내 사항을 표시할 수 있다. 이러한 표시부는 디스플레이 패널, 클러스터, 및 헤드 유닛 등을 포함할 수 있다. 음향 출력부는 직진, 좌회전, 우회전 등의 안내 사항과 관련된 음성을 출력할 수 있다.
제어부(170)는 자율주행모드 또는 수동주행모드에서의 제어동작에 의해 차량의 동작을 제어하는 구성이다. 자율주행모드이면, 제어부(170)는 주행 환경 감지부(110)로부터 수신되는 주행 환경 정보로 주위상황을 판단하여 차량의 출발, 주행, 정지, 차선변경 등을 제어할 수 있다. 수동주행모드이면, 제어부(170)는 운전자의 제어 입력 정보(즉, 운전자의 페달이나 조향핸들 조작 등)에 따라 차량을 가속, 감속, 정지, 차량의 진행방향을 변경하는 등 운전자의 동작에 따라 차량을 제어할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 페달이나 조향핸들 조작과 같은 운전자의 차량 제어정보를 주행 경로와 매칭하여 저장부(140)에 저장할 수 있다. 저장부(140)에 저장되는 정보는 가속페달, 브레이크 페달, 및 조향핸들 중 어느 하나에 대한 조작여부, 조작한 대상에 대한 제어시간, 주행시간, 차량속도, 차량의 차선유지 또는 이탈정보를 포함한다. 이때, 차량의 차선유지 또는 이탈정보는 운전자에 의하여 제어되는 차량 주행시간 중에 차선이 유지되었는지 이탈되었는지를 시간에 따라 기록한 정보로, 이는 주행 환경 감지부(110)로 검출될 수 있다.
제어부(170)는, 차량의 수동주행모드에서 주행 환경 감지부(110)를 통해 감지된 차량 주행 환경 정보에 기초하여 최적 경로를 설정하고, 최적 경로와 운전자의 주행 경로에 기초하여 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있다.
구체적으로, 차량의 수동주행모드에서, 제어부(170)는 차량 주행 환경 정보에 기초하여 목적지까지의 최적 경로를 설정할 수 있다. 즉, 제어부(170)는 주행 환경 감지부(110)를 통해 주변 환경 인식할 수 있고, 주변 환경 인식 기반의 최적 경로를 생성할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 최적 경로상의 제어모델을 생성할 수 있다. 최적 경로상의 제어모델은 주행 환경 정보를 고려하여 설정된 가속 제어, 감속 제어 및 조향 제어 등을 포함할 수 있다.
최적 경로 및 제어모델이 생성되면, 제어부(170)는 최적 경로와 운전자의 주행 경로를 비교하여 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 최적 경로와 운전자의 주행 경로를 비교함으로써, 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있다.
구체적으로, 제어부(170)는 최적 경로와 운전자의 주행 경로간의 유사도를 산출하고, 유사도에 기초하여 제1 운전 능력 점수를 산출하며, 제1 운전 능력 점수에 기초하여 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는 최적 경로를 기준으로 최적 경로의 제1지점들에 대한 수선과 운전자의 주행 경로의 교차점인 제2지점들을 결정하고, 제1지점들 및 제2지점들 사이의 거리를 계산하며, 제1지점들 및 제2지점들 사이의 거리를 합산하고, 합산된 값에 따라 유사도를 결정할 수 있다. 합산된 값이 작을수록 유사도가 높다고 할 수 있다.
최적 경로와 주행 경로 간의 유사도가 구해지면, 제어부(170)는 유사도에 따라 제1 운전 능력 점수를 산출할 수 있다. 이때, 제어부(170)에는 유사도에 따른 운전 능력 점수가 설정된 룩업 테이블이 존재할 수 있고, 제어부(170)는 룩업 테이블로부터 유사도에 대응하는 운전 능력 점수를 획득하며, 획득된 운전 능력 점수를 제1 운전 능력 점수로 산출할 수 있다. 제어부(170)는 제1 운전 능력 점수를 이용하여 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있다.
또한, 제어부(170)는, 최적 경로에 따른 제어모델과 운전자의 제어 입력 정보를 비교하여 운전요소 점수를 산출하고, 제1 운전 능력 점수에 운전요소 점수를 부가하여 제2 운전 능력 점수를 산출하며, 제2 운전 능력 점수를 운전자의 운전 능력으로 평가할 수 있다. 여기서, 운전자의 제어 입력 정보는 운전자로부터 입력받은 제어 정보로, 가속제어, 제동제어 및 조향제어 등을 포함할 수 있고, 차량 통신(예컨대, CAN 통신)을 통하여 각 제어기(미도시)로부터 수신할 수 있다.
제어부(170)는 최적 경로에 따른 제어모델을 생성하고, 제어모델과 운전자의 제어 입력 정보를 비교하여, 운전요소 점수를 산출할 수 있다. 여기서, 제어모델은 최적 경로에 따른 종/횡방향 제어, 브레이크 제어 등을 포함할 수 있다.
예를 들어 제어모델에 종/횡방향 제어로 설정된 경우, 제어부(170)는 제어모델의 종/횡방향 제어에 해당하는 파라미터와 실제 운전자의 제어 입력 정보에 따른 값을 비교하고, 그 차이에 의해 운전요소 점수를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 제어모델의 제어 정보에 따른 요소 점수가 설정된 요소 점수 테이블을 포함할 수 있고, 요소 점수 테이블로부터 운전자의 제어 입력 정보에 대응하는 요소 점수를 운전 요소 점수로 산출할 수도 있다.
이처럼, 제어부(170)는 제어모델 대비 운전자의 급격한 핸들링, 과속, 및 정지 등으로 적절하게 대처하였는지를 운전요소 점수로 산출할 수 있다. 운전요소 점수가 산출되면, 제어부(170)는 운전 요소 점수를 제1 운전 능력 점수에 가산 또는 감산하여 제2 운전 능력 점수를 산출할 수 있다.
예를 들어, 제어모델에 횡방향 제어로 설정된 경우, 운전자로부터 횡방향 제어 정보를 입력받으면, 제어부(170)는 기 설정된 일정 점수를 운전 요소 점수로 산출할 수 있고, 산출된 운전 요소 점수를 제1 운전 능력 점수에 가산할 수 있다. 제어모델에 횡방향 제어로 설정되어 있는데, 운전자로부터 횡방향 제어를 입력받지 않으면, 제어부(170)는 기 설정된 일정 점수를 운전 요소 점수로 산출할 수 있고, 산출된 운전 요소 점수를 제1 운전 능력 점수에서 감산할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 제2 운전 능력 점수를 기 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 경고를 출력하거나 자율주행모드로 전환할 수 있다.
예를 들어, 제2 운전 능력 점수가 기 설정된 제1 임계값 미만이면, 제어부(170)는 수동주행모드를 자율주행모드로 전환할 수 있다. 또한, 제2 운전 능력 점수가 제1 임계값 이상이고 기 설정된 제2 임계값 미만이면, 제어부(170)는 출력부(160)를 통해 경고를 출력할 수 있다. 여기서, 제2 임계값은 제1 임계값보다 큰 값일 수 있다. 즉, 제어부(170)는 최악의 운전상황 시, 사고에 대처할 수 있도록 자율주행모드로 전환하여 운전자의 운전을 도와주도록 할 수 있다. 초보운전자가 운전시, 취약구간 또는 위험상황에서 자율주행시스템이 능동적으로 개입하여 위험상황을 모면할 수 있도록, 운전자 및 차량을 보호할 수 있다.
또한, 제어부(170)는, 수동주행모드 종료시, 운전자의 주행 경로에 기초하여 운전자의 운전 취약 구간에 대한 정보를 저장할 수 있다. 제어부(170)는 운전자의 운전실수 등에 의해 취약했던 운전 취약 구간의 GPS좌표에 로깅하여, 출력부(160)를 통해 취약 구간을 표시함으로써, 운전자에게 운전 취약 구간을 알릴 수 있다. 이는 추후 운전자가 운전 취약 구간 주행 시 또는 운전 취약 구간과 유사 경로 주행 시, 제어부(170)는 운전 취약 구간을 회피하여 경로를 안내하거나, 운전 취약 구간 주행 시 주의 경고를 출력할 수 있다.
예를 들어, 사고구간, 진입로, 및 진출로가 운전 취약 구간으로 저장된 경우에 대해 설명하기로 한다. 이 경우, 운전자가 사고구간, 진입로, 및 진출로를 주행하게 되면, 제어부(170)는 주의 경고를 출력함으로써, 운전자가 조심하도록 할 수 있다.
상기와 같이 구성된 운전자의 운전 능력 평가 장치(100)의 구성 전체 내지는 적어도 일부는, 하드웨어 모듈 또는 소프트웨어 모듈 형태로 구현되거나, 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다. 여기서, 소프트웨어 모듈이란, 운전 능력 평가 장치(100) 내에서 연산을 수행하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 운전 능력 평가 장치(100) 내 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있을 것이다.
한편, 상기와 같이 구성된 운전 능력 평가 장치(100)는 주어진 도로상황에서 주변 차량 및 객체, 및 도로 차선 등을 포함하는 주행 환경 정보를 인식하여 최적 경로를 판단하고, 운전자가 최적 경로 대비 어떤 경로로 운전하는지를 확인함으로써, 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있다. 이를 통해 운전 능력 평가 장치(100)는 문제가 되었던 주행 경로에서 운전자에게 적절한 대처방안을 안내할 수 있도록 한다.
또한, 운전 능력 평가 장치(100)는 최적 경로에 따른 제어모델 대비 운전자의 급격한 핸들링, 과속, 정지 등으로 적절하게 대처하였는지를 가산/감산함으로써, 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있다. 이를 통해 운전자의 부족한 세부 운전능력 요소를 인지함으로써, 재교육 및 재훈련의 의지를 고취시킬 수 있다.
또한, 운전 능력 평가 장치(100)는 최악의 운전상황 시, 사고에 대처할 수 있도록 수동주행모드를 자동주행모드로 전환함으로써, 운전자 및 차량을 보호할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자의 운전 능력 평가 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 차량의 수동주행모드에서 제어부(170)는 주행 환경 감지부(110)를 통해 차량 주행 환경 정보를 인식하고(S210), 차량 주행 환경 정보에 기초하여 목적지까지의 최적 경로를 설정한다(S220). 즉, 제어부(170)는 주행 환경 감지부(110)를 통해 주변 환경 정보를 인식할 수 있고, 주변 환경 인식 기반의 최적 경로를 생성할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 최적 경로상의 제어모델을 생성할 수 있다. 최적 경로상의 제어모델은 주행 환경 정보를 고려하여 설정된 가속 제어, 감속 제어 및 조향 제어 등을 포함할 수 있다.
S220 단계가 수행되면, 제어부(170)는 최적 경로와 운전자의 주행 경로를 비교하여 제1 운전 능력 점수를 산출한다(S230). 이때, 제어부(170)는 최적 경로와 운전자의 주행 경로간의 유사도를 산출하고, 유사도에 기초하여 제1 운전 능력 점수를 산출할 수 있다. 제어부(170)는 최적 경로를 기준으로 최적 경로의 제1지점들에 대한 수선과 운전자의 주행 경로의 교차점인 제2지점들을 결정하고, 제1지점들 및 제2지점들 사이의 거리를 계산하며, 제1지점들 및 제2지점들 사이의 거리를 합산하고, 합산된 값에 따라 유사도를 산출할 수 있다.
S230 단계가 수행되면, 제어부(170)는 최적 경로에 따른 제어모델과 운전자의 제어 입력 정보를 비교하여 운전요소 점수를 산출하고(S240), 제1 운전 능력 점수와 운전요소 점수를 연산하여 제2 운전 능력 점수를 산출한다(S250).
S250 단계가 수행되면, 제어부(170)는 제2 운전 능력 점수를 임계값과 비교하여 임계값 미만이면(S260), 경고를 출력하거나 수동주행모드를 자율주행모드로 전환한다(S270). 예를 들어, 제2 운전 능력 점수가 기 설정된 제1 임계값 미만이면, 제어부(170)는 수동주행모드를 자율주행모드로 전환할 수 있다. 또한, 제2 운전 능력 점수가 제1 임계값 이상이고 기 설정된 제2 임계값 미만이면, 제어부(170)는 출력부(160)를 통해 경고를 출력할 수 있다. 여기서, 제2 임계값은 제1 임계값보다 큰 값일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법은, 주어진 도로상황에서 주변 차량 및 객체, 및 도로 차선 등을 포함하는 주행 환경 정보를 인식하여 최적 경로를 판단하고, 운전자가 최적 경로 대비 어떤 경로로 운전하는지를 확인함으로써, 운전자의 운전 능력을 평가할 수 있고, 이를 통해 문제가 되었던 주행 경로에서 적절한 대처방안을 운전자에게 안내할 수 있으므로, 사고 위험을 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법은, 운전자의 부족한 세부 운전능력 요소를 인지함으로써, 재교육 및 재훈련의 의지를 고취시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 운전자의 운전 능력 평가 장치 및 방법은, 운전 능력 평가 장치는 최악의 운전상황 시, 사고에 대처할 수 있도록 수동주행모드를 자동주행모드로 전환함으로써, 운전자 및 차량을 보호할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 운전 능력 평가 장치
110 : 주행 환경 감지부
120 : 주행 상태 감지부
130 : 위치 측정부
140 : 저장부
150 : 통신부
160 : 출력부
170 : 제어부

Claims (12)

  1. 차량의 주변 객체정보 및 도로 상태정보를 포함하는 차량 주행 환경 정보를 감지하는 주행 환경 감지부; 및
    상기 차량의 수동주행모드에서, 상기 주행 환경 감지부를 통해 감지된 차량 주행 환경 정보에 기초하여 최적 경로를 설정하고, 상기 최적 경로와 운전자의 주행 경로에 기초하여 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 제어부
    를 포함하는 운전자의 운전 능력 평가 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 최적 경로와 상기 운전자의 주행 경로간의 유사도를 산출하고, 상기 유사도에 기초하여 제1 운전 능력 점수를 산출하며, 상기 제1 운전 능력 점수에 기초하여 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 것을 특징으로 하는 운전자의 운전 능력 평가 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 최적 경로에 따른 제어모델과 상기 운전자의 제어 입력 정보를 비교하여 운전요소 점수를 산출하고, 상기 제1 운전 능력 점수에 상기 운전요소 점수를 부가하여 제2 운전 능력 점수를 산출하며, 상기 제2 운전 능력 점수를 상기 운전자의 운전 능력으로 평가하는 것을 특징으로 하는 운전자의 운전 능력 평가 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 입력 정보는, 가속 제어, 감속 제어 및 조향 제어 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자의 운전 능력 평가 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 운전 능력 점수를 기 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 경고를 출력하거나 자율주행모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 운전자의 운전 능력 평가 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수동주행모드 종료시, 상기 운전자의 주행 경로에 기초하여 상기 운전자의 운전 취약 구간에 대한 정보를 저장하고,
    상기 운전 취약 구간 주행 시 또는 상기 운전 취약 구간과 유사 경로 주행 시, 상기 운전 취약 구간을 회피하여 경로를 안내하거나, 상기 운전 취약 구간 주행 시 주의 경고를 출력하는 것을 특징으로 하는 운전자의 운전 능력 평가 장치.
  7. 제어부가 주행 환경 감지부를 통해 차량의 주행 환경 정보를 획득하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 차량의 수동주행모드에서, 상기 주행 환경 정보에 기초하여 최적 경로를 설정하는 단계; 및
    상기 제어부가, 상기 최적 경로와 운전자의 주행 경로에 기초하여 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 단계
    를 포함하는 운전자의 운전 능력 평가 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 단계에서,
    상기 제어부는, 상기 최적 경로와 상기 운전자의 주행 경로간의 유사도를 산출하고, 상기 유사도에 기초하여 제1 운전 능력 점수를 산출하며, 상기 제1 운전 능력 점수에 기초하여 상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 것을 특징으로 하는 운전자의 운전 능력 평가 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 단계에서,
    상기 제어부는, 상기 최적 경로에 따른 제어모델과 상기 운전자의 제어 입력 정보를 비교하여 운전요소 점수를 산출하고, 상기 제1 운전 능력 점수에 상기 운전요소 점수를 부가하여 제2 운전 능력 점수를 산출하며, 상기 제2 운전 능력 점수를 상기 운전자의 운전 능력으로 평가하는 것을 특징으로 하는 운전자의 운전 능력 평가 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 입력 정보는, 가속 제어, 감속 제어 및 조향 제어 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자의 운전 능력 평가 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 단계 이후,
    상기 제어부가, 상기 제2 운전 능력 점수를 기 설정된 임계값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 경고를 출력하거나 자율주행모드로 전환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자의 운전 능력 평가 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 운전자의 운전 능력을 평가하는 단계 이후,
    상기 수동주행모드 종료시, 상기 제어부가 상기 운전자의 주행 경로에 기초하여 상기 운전자의 운전 취약 구간에 대한 정보를 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 운전 취약 구간 주행 시 또는 상기 운전 취약 구간과 유사 경로 주행 시, 상기 운전 취약 구간을 회피하여 경로를 안내하거나, 상기 운전 취약 구간 주행 시 주의 경고를 출력하는 것을 특징으로 하는 운전자의 운전 능력 평가 방법.
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