KR20230123551A - 가속도 제한 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 운전자의 생체 정보를 기반으로 가속도 제한이 강화되어야 하는 상황인지 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 가속도 제한 레벨이 자동으로 보정될 수 있게 한 가속도 제한 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 다른 가속도 제한 제어 장치는, 운전자의 생체 정보를 기반으로 파악되는 운전자 정보를 이용하여 현재 실행 중인 가속도 제한 기능상의 가속도 제한 레벨에 대한 보정 여부를 차속 구간별로 판단하고 보정의 실행을 제어하는 가속도 제한 보정부; 및 상기 운전자의 가속 페달 조작 정도와 보정된 가속도 제한 레벨을 기반으로 가속 중인 차량의 제한 가속도를 변경시켜 가속도 제한 장치로 출력하는 제한 가속도 결정부;를 포함할 수 있다.

Description

가속도 제한 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING ACCERATION LIMIT FUNCTION OF THE VEHICLE}
본 발명은 운전자의 생체 정보를 기반으로 가속도 제한이 강화되어야 하는 상황인지 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 가속도 제한 레벨이 자동으로 보정될 수 있게 한 가속도 제한 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 차량에 적용되고 있는 주행 안전 시스템 중 하나인 속도 제한 보조(SLA: Speed Limit Assist) 장치는 운전자가 설정해 놓은 제한속도를 넘지 않도록 차량의 속도를 제한해준다.
또한, 최근에는 차량의 주행 중 운전자가 가속 페달을 밟아도 미리 설정된 일정 수준의 가속도를 넘지 않도록 제어함으로써, 운전자에게 부드러운 가속감을 제공하는 기능도 적용되고 있다.
이와 같이 부드러운 가속감을 제공하기 위해 종래에는 엑셀의 가압 정도(APS : Accelerator Position Sensor)를 일정 비율을 갖는 스케일(scale)로 보정함으로써, 엑셀이 강하게 조작될 경우에도 미리 설정된 가속도 제한 레벨에 따라 가속 정도를 약화시키는 APS 스케일 보정을 이용하기도 하였다.
그러나. 이처럼 APS 스케일 보정을 실행할 경우 운전자의 엑셀 조작에 대응하여 차량이 가속되는 반응성이 지연되는 이질감이 있었으며, 특히 등판로 주행시에는 발진 성능이 크게 악화되어 운전자가 의도하였던 발진 성능을 구현하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
또한, 가속도 제한 기능을 활성화시킨 상태로 주행 중 자차량의 전방으로 다른 차량이 갑자기 끼어드는 경우 등 운전자의 심리적 불쾌감을 초래하게 되는 경우도 빈번하게 발생될 수 있다. 이처럼 운전자가 심리적 불쾌감을 느끼게 될 경우 운전자는 불쾌감을 초래하였던 다른 차량을 추격하고자 속도를 급격하게 높이기 위해 급 가속을 실행하곤 하였다.
그러나, 이처럼 운전자가 불쾌감을 느끼는 흥분 상태에서 급 가속하며 주행할 경우 운전자 본인은 물론 동승자의 안전도 침해할 우려가 증가하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 운전자의 생체 정보를 기반으로 가속도 제한이 강화되어야 하는 상황인지 여부를 판단하고, 그 판단 결과에 따라 가속도 제한 레벨이 자동으로 보정될 수 있게 한 가속도 제한 제어 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 다른 가속도 제한 제어 장치는, 운전자의 생체 정보를 기반으로 파악되는 운전자 정보를 이용하여 현재 실행 중인 가속도 제한 기능상의 가속도 제한 레벨에 대한 보정 여부를 차속 구간별로 판단하고 보정의 실행을 제어하는 가속도 제한 보정부; 및 상기 운전자의 가속 페달 조작 정도와 보정된 가속도 제한 레벨을 기반으로 가속 중인 차량의 제한 가속도를 변경시켜 가속도 제한 장치로 출력하는 제한 가속도 결정부;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 가속도 제한 보정부는, 생체 센서로부터 운전자의 생체 정보를 수신하여 각 운전자의 개별화된 운전자 정보로 저장하는 운전자 정보 수집부; 상기 운전자 정보를 메모리에 저장되어 있는 차속 구간별 운전자 정보의 임계 범위와 비교하고, 현재의 운전자 정보가 상기 임계 범위를 초과할 경우 상기 가속도 제한 레벨의 보정이 필요한 것으로 판단하는 보정 활성화 판단부; 및 상기 현재의 운전자 정보가 임계 범위를 초과한 상태가 기 설정된 일정 시간 이상 지속될 경우 현재의 가속도 제한 레벨을 강제 보정하는 가속도 제한 보정 실행부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 운전자 정보 수집부는, 상기 생체 센서로부터 운전자의 심박수와 스트레스 지수를 생체 정보로 수신하여 메모리에 저장하고, 주행 중 차량에 구비된 센서로부터 가속 페달 조작 정도와 제동 페달 조작 정도와 조향각의 변화를 각 운전자의 운전 성향 정보로 수신하여 메모리에 저장할 수 있다.
또한, 상기 운전자 정보 수집부는, 일정한 범위를 갖는 다수의 차속 구간을 설정하고, 상기 생체 정보와 운전 성향 정보를 차속 구간별로 저장하며, 상기 생체 정보가 정상 상태일 때의 운전자 정보를 나타내는 임계 범위를 차속 구간별로 설정할 수 있다.
또한, 상기 운전자 정보 수집부는, 최근 주행이 진행되는 동안 획득한 측정치와 기존 운전자 정보의 차이를 반영하여 기존 운전자 정보를 갱신함으로써 새로운 운전자 정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 보정 활성화 판단부는, 상기 운전자의 생체 정보가 임계 범위를 초과하는 변화가 일상적인 주행 상황 중 발생되었는지 아니면 외부의 개입에 의해 초래된 돌발적인 주행 상황에 기인한 것인지 여부를 판단하여, 돌발적인 주행 상황에 기인한 경우에만 가속도 제한 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 가속도 제한 보정 실행부는, 상기 현재의 가속도 제한 레벨을 높이거나 낮추도록 보정하는 제어 신호를 생성하여 제한 가속도를 산출하고 있는 제한 가속도 결정부로 전송할 수 있다.
또한, 상기 가속도 제한 보정 실행부는, 미리 설정된 일정 시간 동안만 보정된 가속도 제한 레벨에 의해 차량의 가속도를 제한한 후 원래의 가속도 제한 레벨로 복귀될 수 있다.
또한, 상기 가속도 제한 보정 실행부는, 상기 운전자 정보가 상기 임계 범위를 초과하는 동안은 보정된 가속도 제한 레벨에 의해 차량의 가속도를 제한하고, 상기 임계 범위 이내로 바뀌면 원래의 가속도 제한 레벨로 복귀될 수 있다.
또한, 상기 가속도 제한 보정부는, 가속도 제한 레벨의 보정이 실행되고 있는지 여부를 차량에 구비된 출력장치를 이용하여 텍스트 또는 음성의 형태로 표출시키는 가속도 제한 보정 알림부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가속도 제한 제어 방법은, 생체 센서로부터 획득한 운전자의 생체 정보를 기반으로 파악되는 현재의 운전자 정보를 저장하는 운전자 정보 수집단계; 상기 현재의 운전자 정보를 메모리에 저장되어 있는 차속 구간별 운전자 정보의 임계 범위와 비교하고, 상기 현재의 운전자 정보가 임계 범위를 초과할 경우 가속도 제한 레벨의 보정이 필요한 것으로 판단하는 보정 활성화 판단단계; 및 상기 현재의 운전자 정보가 임계 범위를 초과한 상태가 기 설정된 일정 시간 이상 지속될 경우 현재의 가속도 제한 레벨을 강제 보정하는 가속도 제한 보정단계;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 운전자 정보 수집단계는, 차량 주행 중 차량에 구비된 센서로부터 수신하는 운전자의 가속 페달 조작 정도와 제동 페달 조작 정도와 조향각의 변화를 각 차속 구간에서의 운전 성향 정보로 저장하는 운전 성향 정보 수집과정; 생체 센서로부터 수신하는 운전자의 심박수와 스트레스 지수를 각 차속 구간에서의 생체 정보로 저장하는 생체 정보 수집과정; 및 차속 구간별로 저장된 운전자의 생체 정보와 운전 성향 정보를 이용하여 생체 정보가 정상 상태일 때의 운전자 정보를 나타내는 임계 범위를 설정하는 차속 구간별 학습과정;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 차속 구간별 학습과정에서는, 최근 주행이 진행되는 동안 획득한 측정치와 기존 운전자 정보의 차이를 반영하여 기존 운전자 정보를 갱신함으로써 새로운 운전자 정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 보정 활성화 판단단계에서는, 상기 운전자의 생체 정보가 임계 범위를 초과하는 변화가 일상적인 주행 상황 중 발생되었는지 아니면 외부의 개입에 의해 초래된 돌발적인 주행 상황에 기인한 것인지 여부를 판단하여, 돌발적인 주행 상황에 기인한 경우에만 가속도 제한 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 가속도 제한 보정단계에서는, 상기 현재의 가속도 제한 레벨을 높이거나 낮추도록 보정하는 제어 신호를 생성하여 제한 가속도 산출에 반영되도록 전송할 수 있다.
또한, 상기 가속도 제한 보정단계에서는, 미리 설정된 일정 시간 동안만 보정된 가속도 제한 레벨에 의해 차량의 가속도를 제한한 후 원래의 가속도 제한 레벨로 복귀될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의해, 심박수나 스트레스 지수와 같은 운전자의 생체 정보를 이용하여 가속도 제한 레벨의 강화 또는 완화 여부를 차속 구간별로 판단하고 가속도 제한 레벨을 강제 보정함으로써, 운전자가 처해 있는 도로 주행 상황과 심리적 상황에 적합한 가속도 제한이 이루어질 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 가속도 제한 제어 장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따라 운전자의 생체 정보를 이용하여 가속도 제한을 강화시키는 일 예를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 가속도 제한 제어 방법의 구성도.
도 4는 본 발명에 따라 운전자의 생체 정보나 운전 성향을 토대로 가속도 제한 강화가 이루어지는 메커니즘을 나타내는 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 모터 제어기(MCU), 하이브리드 제어기(HCU) 등의 명칭에 포함된 유닛(Unit) 또는 제어 유닛(Control Unit)은 차량 특정 기능을 제어하는 제어 장치(Controller)의 명명에 널리 사용되는 용어일 뿐, 보편적 기능 유닛(Generic function unit)을 의미하는 것은 아니다. 예컨대, 각 제어기는 담당하는 기능의 제어를 위해 다른 제어기나 센서와 통신하는 통신 장치, 운영체제나 로직 명령어와 입출력 정보 등을 저장하는 메모리 및 담당 기능 제어에 필요한 판단, 연산, 결정 등을 수행하는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 가속도 제한 제어 장치의 구성도를 나타내고, 도 2는 본 발명에 따라 운전자의 생체 정보를 이용하여 가속도 제한을 강화시키는 그래프의 일 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가속도 제한 제어 장치는, 운전자의 생체 정보를 기반으로 파악되는 운전자 정보를 이용하여 현재 실행 중인 가속도 제한 기능상의 가속도 제한 레벨에 대한 보정 여부를 차속 구간별로 판단하고 보정의 실행을 제어하는 가속도 제한 보정부(100)와, 상기 운전자의 가속 페달 조작 정도(APS)와 상기 보정된 가속도 제한 레벨을 기반으로 가속 중인 차량의 제한 가속도를 변경시켜 가속도 제한 장치로 출력하는 제한 가속도 결정부(200)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 가속도 제한 보정부(100)는, 운전자의 신체 또는 감정 변화를 파악하기 위해 생체 센서로부터 운전자의 생체 정보를 수신하여 각 운전자의 개별화된 운전자 정보로 저장하는 운전자 정보 수집부(110)와, 상기 운전자 정보를 메모리에 저장되어 있는 차속 구간별 운전자 정보의 임계 범위와 비교하여 현재의 운전자 정보가 상기 임계 범위를 초과할 경우 상기 가속도 제한 레벨의 보정이 필요한 것으로 판단하는 보정 활성화 판단부(120)와, 상기 현재의 운전자 정보가 임계 범위를 초과한 상태가 기 설정된 일정 시간 이상 지속될 경우 현재의 가속도 제한 레벨을 강제 보정하는 가속도 제한 보정 실행부(130)를 포함할 수 있다.
상기 운전자 정보 수집부(110)는, 생체 센서로부터 운전자의 심박수, 스트레스 지수 등의 생체 정보를 지속적으로 수신하여 메모리에 저장할 수 있다. 이때, 상기 운전자 정보 수집부(110)는 차량에 구비된 별도의 심박센서 등에 의해 생체 정보를 수신할 수 있음은 물론, 운전자가 개인적으로 착용하고 있는 웨어러블 기기에서 측정된 생체 정보를 무선 통신망을 통하여 수신할 수도 있다.
또한, 상기 운전자 정보 수집부(110)는, 주행 중 운전자의 가속 페달 조작 정도(APS: Accelerator Position Sensor)와, 제동 페달 조작 정도(BPS: Brake Position Sensor)와 조향각 등의 변화를 각 운전자의 운전 성향 정보로 수신하여 메모리에 저장할 수 있다.
즉, 동일한 조건하에서도 각 운전자의 운전 성향에 따라 가속도 제한 레벨을 강화하거나 완화하는 등의 보정에 대한 필요성이 달라질 수 있으므로, 상기 운전자 정보 수집부(110)는 운전자의 생체 정보뿐만 아니라 운전 성향 정보도 함께 수집할 수 있다.
이때, 상기 운전자 정보 수집부(110)는, 일정한 범위를 갖는 다수의 차속 구간을 설정하고, 상기 생체 정보와 운전 성향 정보를 차속 구간별로 저장할 수 있다.
그에 따라, 도 2에 도시된 차속 구간의 일 예와 같이, 상기 운전자 정보 수집부는, 차속 구간을 0~15kph의 제1구간(V1), 30~40kph의 제2구간(V2), 60~80kph의 제3구간(V3), 90~110kph의 제4구간(V4), 120~150kph의 제5구간(V5) 등으로 구분하고, 각 차속 구간에서 운전자의 생체 정보와 운전 성향 정보를 저장할 수 있다.
또한, 상기 운전자 정보 수집부(110)는, 차속 구간별로 저장된 운전자의 생체 정보와 운전 성향 정보를 미리 설정한 차속 구간별로 학습하여 정상 상태일 때의 운전자 정보를 임계 범위로 저장할 수 있다.
그에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 가속 페달 조작 정도(APS)와 심박수의 임계 범위를 나타내는 허용치(도 2에서는 점선의 직선으로 표시함)가 제4구간(V4)과 제5구간(V5)에서 서로 상이하게 설정됨을 확인할 수 있다.
이를 위하여, 상기 운전자 정보 수집부(110)는, 하기의 수학식 1과 같이, 기존 운전자 정보를 최근의 주행 사이클이 진행되는 동안 획득한 측정치와 기존 운전자 정보의 차이를 반영하여 갱신함으로써 새로운 운전자 정보를 생성할 수 있다.
[수학식 1]
상기 수학식 1에서 'Factor'는 최근의 주행 사이클에서 획득한 측정치의 변경이 기존 운전자 정보에 반영되는 비중을 결정하기 위한 것으로서, 주행이 빈번하게 이루어지는 차속 구간에 대하여는 그 비중을 크게 설정하고, 주행이 빈번하게 이루어지지 않는 차속 구간에 대하여는 그 비중을 작게 설정하는 등 다양하게 설정될 수 있다.
이와 같이 상기 운전자 정보 수집부(110)에서 산출되는 운전자 정보는 차량 제어기에 구비된 비휘발성 메모리 등에 저장될 수 있으며, 각 운전자를 특정한 후 그 운전자의 개별 정보로 구분하여 저장함으로써, 본 발명에 따른 가속도 제한 제어가 개인 맞춤형 기능으로 제공되게 할 수도 있다.
또한, 상기 운전자 정보 수집부(110)는, 가속도 제한 레벨을 운전자 정보에 따라 보정하는 가속도 제한 보정이 실행되고 있는 동안에 획득하는 운전자의 생체 정보와 운전 성향 정보도 운전자 정보를 학습하기 위한 대상으로 저장할 수 있다.
이와 같이 주행 사이클이 진행되는 동안의 운전자 정보뿐만 아니라, 다음 주행 사이클에서도 운전자 정보의 획득과 저장 및 학습을 계속 진행함으로써, 운전자의 숙련도 증가, 운전 성향 변화, 운전 환경 변화 등이 운전자 정보에 지속적으로 반영되게 할 수 있다.
즉, 초보자의 경우 모든 차속 구간에 대하여 운전 성향이 소심하거나 급격할 수 있고, 다른 운전자에 비하여 심박수와 스트레스 지수는 높을 수 있다. 이 경우 운전자가 아직 운전이 익숙지 않음을 고려하여 거의 모든 차속 구간에 대하여 가속도 제한 보정이 적용되게 할 수 있다.
또한, 교외에서 도심으로 거주지를 옮긴 운전자의 경우 중저속 구간에 대하여 운전 성향이 급격해 질 수 있고, 심박수와 스트레스 지수도 높아질 수 있다. 그에 따라, 운전자의 생체 정보에 주로 변화를 초래하는 특정 중저속 구간에 대하여만 가속도 제한 보정이 적용되게 할 수도 있다.
이와 같이 운전자 개인의 상황과 특성에 맞게 개인 맞춤 형태로 가속도 제한 보정의 적용 여부를 결정할 수 있으므로, 가속도 제한 제어를 운전자마다 개인 맞춤형 기능으로 제공할 수 있게 된다.
또한, 상기 보정 활성화 판단부(120)는, 상기 현재의 운전자 정보를 차속 구간별로 학습되어 있는 운전자 정보와 비교하여, 상기 현재의 운전자 정보가 미리 설정된 임계 범위를 초과할 경우 해당 차속 구간에서의 가속도 제한 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
이때, 상기 보정 활성화 판단부(120)는 차속 구간별로 가속도 제한 보정의 활성화 여부를 판단할 수 있다. 또한, 운전자가 주로 주행하는 차속 구간은 학습에 활용될 데이터가 많이 누적되어 있으므로 가속도 제한 보정이 더 빠르게 활성화될 수도 있다.
또한, 상기 보정 활성화 판단부(120)는 상기 운전자의 생체 정보가 임계 범위를 초과하는 변화가 일상적인 주행 상황 중 발생되었는지, 아니면 외부의 개입에 의해 초래된 돌발적인 주행 상황에 기인한 것인지 여부를 판단하여, 돌발적인 주행 상황에 기인한 경우에만 가속도 제한 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
즉, 운전자의 생체 정보 변화는 운전자의 흥분을 초래하는 외부의 돌발적인 주행 상황에 기인할 수 있을 뿐만 아니라, 운전자의 건강 상태에 따라 발생될 수도 있다.
따라서, 주행 상황을 고려하지 않고 운전자의 생체 정보 변화만을 기준으로 가속도 제한 보정의 활성화 여부를 결정할 경우 본 발명에서 의도치 않고 있는 경우까지 가속도 제한 보정이 강화되어 운전자에게 답답함을 초래할 수 있게 된다.
그에 따라, 상기 보정 활성화 판단부(120)에서는 운전자의 생체 정보 변화뿐만 아니라, 그 전에 운전자에 의한 급작스러운 브레이크 조작이 있거나 전방 차량과의 거리가 급격하게 줄어드는 등의 돌발적인 주행 상황이 있었는지 여부를 판단하여 가속도 제한 보정의 필요성을 판단할 수 있다.또한, 상기 가속도 제한 보정 실행부(130)는, 상기 현재의 운전자 정보가 상기 임계 범위를 초과하는 상태가 미리 설정된 일정 시간 이상 지속될 경우 차량의 가속도 제한을 강화시키는 보정을 실행할 수 있다.
그에 따라, 상기 가속도 제한 보정 실행부(130)는, 이미 실행되고 있는 가속도 제한 기능상의 가속도 제한 레벨을 높이거나 낮추도록 보정하는 제어 신호를 제한 가속도를 산출하고 있는 제한 가속도 결정부(200)로 전송하여, 상기 제한 가속도 결정부에서의 제한 가속도 연산에 반영될 수 있게 한다.
이때, 상기 가속도 제한 보정 실행부(130)는, 차량의 현재 속도가 속하는 차속 구간별로 가속도 제한 레벨을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 즉, 차량이 저속의 차속 구간에서 주행 중인 경우에는 가속 페달을 밟아도 차량의 가속도가 증가하지 않게 되는 답답함으로 인하여 운전자의 감정이 악화되는 것을 방지하기 위해 가속도 제한 레벨을 낮추는 보정이 실행될 수 있다.
그러나, 차량이 중고속의 차속 구간에서 주행 중인 경우에는 흥분 상태에 있는 운전자에 의해 위험운전이 초래되는 것을 방지하기 위해 가속도 제한 레벨을 높이는 보정이 실행될 수 있다.
이와 같이 상기 가속도 제한 보정 실행부(130)에 의해 보정된 상태에서의 가속도 제한 기능은 미리 설정된 일정 시간 동안 유지된 후 자동으로 해제되면서 원래의 가속도 제한 레벨로 복귀되도록 설정할 수 있다.
또한, 상기 운전자 정보 수집부(110)에서 획득하는 현재의 운전자 정보가 상기 임계 범위를 초과하는 동안 보정된 상태에서의 가속도 제한 기능이 유지되고, 이후 현재의 운전자 정보가 상기 임계 범위 이내로 바뀐 이후에야 원래의 가속도 제한 레벨로 복귀되도록 설정할 수도 있다.
또한, 상기 가속도 제한 보정부(100)는, 상기 가속도 제한 레벨의 보정이 실행되고 있는지 여부를 운전자가 인지할 수 있도록 차량에 구비된 출력장치를 이용하여 텍스트 또는 음성의 형태로 표출시키는 가속도 제한 보정 알림부(140)를 더 포함할 수 있다.
그에 따라, 상기 가속도 제한 보정 알림부(140)는, 가속도 제한 기능이 실행되고 있던 중 운전자의 생체 정보 변화로 인하여 가속도 제한 보정이 추가적으로 실행됨을 클러스터나 AVN(Audio, Video, Navigation)을 통하여 운전자에 알리게 된다.
이때, 가속도 제한 보정이 유지될 잔여 시간이 있을 경우 이러한 잔여 시간 정보를 함께 표출시켜 가속도 제한 레벨이 원래의 상태로 복귀하게 되는 시점을 인지하게 할 수도 있다.
또한, 상기 제한 가속도 결정부(200)는, 가속 페달 조작 정도(APS)에 의해 운전자의 가속 의지와 가속 정도를 파악하는 가속의지 판단부(210)와, 차속에 의해 현재의 차속 구간을 판단하고 주행 중인 도로가 가속 가능한 상황인지 여부를 판단하는 도로 상황 판단부(220)와, 현재 실행되고 있는 가속도 제한 기능에 설정되어 있는 가속도 제한 레벨과 상기 가속도 제한 보정부로부터 수신하는 가속도 제한 보정의 제어 신호를 기반으로 보정된 제한 가속도를 산출하여 가속도 제한 장치로 출력하는 가속도 제한 연산부(230)를 포함할 수 있다.
이러한 상기 제한 가속도 결정부(200)는, 가속도 제한 기능을 실행하면서 미리 설정되어 있는 가속도 제한 레벨로 차량의 가속도를 제한할 수 있는 제한 가속도(alimit)를 산출하여 상기 가속도 제한 장치로 제공하고 있었다.
이와 같이 운전자의 생체 정보 등을 기반으로 판단된 가속도 제한의 강화 필요성에 따라 차속 구간별로 가속도 제한 레벨을 높이거나 낮추도록 보정하는 제어 신호가 수신되면, 상기 제한 가속도 결정부(200)는 상기 제어 신호에 의해 일정 시간 동안 또는 생체 정보가 임계 범위 이내로 바뀔 때까지 상기 제한 가속도를 보정하여 주행의 안전성을 확보할 수 있게 된다.
이와 같이 운전자의 생체 정보를 이용하여 가속도 제한을 강화시키는 일 예를 도 2을 참조하여 설명한다.
도 2에서 첫 번째 그래프는 차속(V) 변화를 나타내고, 두 번째 그래프는 가속 페달 가압 정도(APS)를 나타내며, 세 번째 그래프는 운전자의 심박수를 나타내고, 네 번째 그래프는 가속도 제한 강화의 실행 여부를 나타낸다.
도 2에 의하면 차량이 차속 구간 V4에서 주행하던 중 운전자의 심박수가 미리 설정된 임계 범위인 허용치를 초과하게 되는 상황이 발생되면서, 운전자는 가속 페달(APS)을 가압하여 차속을 증가시킴으로써 차속 구간 V5로 진입하게 된다.
그에 따라, 상기 가속도 제한 보정부(100)에서는 차속 정보에 의해 차속 구간을 특정하고, 운전자의 생체 정보를 상기 특정된 차속 구간에 설정되어 있는 허용치와 비교하여 가속도 제한 보정을 활성화시키게 된다. 이때, 도 2에 도시된 바와 같이 차속 구간 V4에서의 허용치와 차속 구간 V5에서의 허용치가 서로 다르게 설정될 수 있음을 확인할 수 있다.
도 2에 의해 차속 구간 V4에서 운전자의 심박수가 허용치를 초과한 후 일정한 시간의 차이를 두고 가압 페달 가압 정도(APS)가 상승하면서 가속 페달 가압 정도의 허용치를 초과하는 것을 확인할 수 있다.
이처럼 운전자의 심박수와 가속 페달 가압 정도가 모두 허용치를 초과하여 가속도 제한의 필요성이 있을 경우, 상기 가속도 제한 보정부에서는 가속도 제한 보정의 실행 여부를 판단하고 가속도 제한을 강화시키기 위한 제어 신호를 생성한 후 상기 제한 가속도 결정부(200)로 전송하여, 제한 가속도의 보정이 이루어지게 된다.
이러한 과정은 도 2의 가속도 제한 강화 구간을 나타낸 그래프의 라이징 지연(Rising Delay) 동안 이루어지고, 이후 보정된 제한 가속도를 기준으로 하는 가속이 이루어지게 된다.
이후, 미리 설정된 시간 동안 가속도 제한 보정이 적용되는 상태를 유지하거나, 운전자의 생체 정보 또는 가속 페달 가압 정도가 허용치 이하로 감소하게 된 이후 가속도 제한 보정을 비활성화 시킬 수 있다.
다음에는 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가속도 제한 제어 방법을 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가속도 제한 제어 방법은, 생체 센서로부터 획득한 운전자의 생체 정보를 기반으로 파악되는 현재의 운전자 정보를 저장하는 운전자 정보 수집단계(S100)와, 상기 현재의 운전자 정보를 메모리에 저장되어 있는 차속 구간별 운전자 정보의 임계 범위와 비교하여 상기 현재의 운전자 정보가 상기 임계 범위를 초과할 경우 가속도 제한 레벨의 보정이 필요한 것으로 판단하는 보정 활성화 여부 판단단계(S200)와, 상기 현재의 운전자 정보가 임계 범위를 초과한 상태가 기 설정된 일정 시간 이상 지속될 경우 현재의 가속도 제한 레벨을 강제 보정하는 가속도 제한 보정단계(S300)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 운전자 정보 수집단계(S100)는, 차량 주행 중 차량에 구비된 센서로부터 수신하는 운전자의 가속 페달 조작 정도(APS)와 제동 페달 조작 정도(BPS)와 조향각의 변화를 각 차속 구간에서의 운전 성향 정보로 저장하는 운전 성향 정보 수집과정(S110)과, 생체 센서로부터 수신하는 운전자의 심박수와 스트레스 지수를 각 차속 구간에서의 생체 정보로 저장하는 생체 정보 수집과정(S120)과, 차속 구간별로 저장된 운전자의 생체 정보와 운전 성향 정보를 이용하여 생체 정보가 정상 상태일 때의 운전자 정보를 나타내는 임계 범위로 저장하는 차속 구간별 학습과정(S130)을 포함할 수 있다.
상기 운전자 정보 수집단계(S100)에서는 차속 구간을 임의의 차속 범위를 갖는 다수의 구간으로 구분하고, 운전자의 생체 정보와 운전 성향 정보를 각 차속 구간별로 누적 저장할 수 있다.
이때, 상기 운전자 정보 수집단계(S100)에서는, 가속도 제한 보정이 실행되고 있는 동안 획득하는 운전자의 생체 정보와 운전 성향 정보도 운전자 정보를 학습하기 위한 대상으로 저장할 수 있다.
이때, 상기 차속 구간은 0~15kph의 저속 구간, 30~40kph의 중저속 구간, 60~80kph의 중속 구간, 90~110kph의 중고속 구간, 120~150kph의 고속 구간 등으로 구분하고, 각 차속 구간별로 운전자의 생체 정보와 운전 성향 정보를 저장할 수 있다.
이러한 상기 차속 구간별 학습과정(S130)에서는, 기존 운전자 정보를 최근의 주행 사이클이 진행되는 동안 획득한 측정치와 기존 운전자 정보의 차이를 반영하여 갱신함으로써 새로운 운전자 정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 보정 활성화 판단단계(S200)에서는, 차속 구간별로 현재의 운전자 정보가 임계 범위를 초과하는지 여부를 판단하여, 현재의 운전자 정보가 임계 범위를 초과할 경우 가속도 제한 보정을 활성화 시킬 수 있다.
또한, 상기 보정 활성화 판단단계(S200)에서는, 상기 운전자의 생체 정보가 임계 범위를 초과하는 변화가 일상적인 주행 상황 중 발생되었는지, 아니면 외부의 개입에 의해 초래된 돌발적인 주행 상황에 기인한 것인지 여부를 판단하여, 돌발적인 주행 상황에 기인한 경우에만 가속도 제한 보정이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
즉, 상기 보정 활성화 판단단계(S200)에서는 운전자의 생체 정보 변화뿐만 아니라, 외부 차량의 갑작스러운 차선 변경으로 인하여 운전자에 의한 급작스러운 브레이크 조작이 있거나 전방 차량과의 거리가 급격하게 줄어드는 등의 돌발적인 주행 상황이 있었는지 여부를 판단하여 가속도 제한 보정의 필요성을 판단할 수 있다.
또한, 상기 가속도 제한 보정단계(S300)에서는, 이미 실행되고 있는 가속도 제한 기능상의 가속도 제한 레벨을 높이거나 낮추도록 보정하는 제어 신호를 제한 가속도를 산출하고 있는 제한 가속도 결정부로 전송하여 제한 가속도 연산에 반영될 수 있게 한다.
이러한 상기 가속도 제한 보정단계(S300)에서는, 차량의 현재 속도가 속하는 차속 구간별로 가속도 제한 레벨을 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 즉, 차량이 저속 구간에서 주행 중인 경우에는 운전자의 답답함을 해소할 수 있도록 가속도 제한 레벨을 낮추어 가속도 제한을 완화시키는 보정을 실행할 수 있다.
또한, 차량이 중고속 구간에서 주행 중인 경우에는 운전자에 의한 위험 운전이 초래되는 것을 방지하기 위해 가속도 제한 레벨을 높여서 가속도 제한을 강화시키는 보정을 실행할 수 있다.
이와 같이 상기 가속도 제한 보정단계(S300)에서 강제 보정된 가속도 제한은 미리 설정된 일정 시간 동안 유지된 후 자동으로 해제되면서 원래의 가속도 제한 레벨로 복귀될 수 있다.
또한, 본 발명은 가속도 제한 보정이 실행될 경우 이러한 보정의 실행 여부를 운전자가 인지할 수 있도록 차량에 구비된 클러스터나 AVN 등의 출력장치를 통해 텍스트나 음성의 형태로 표출시키는 가속도 제한 보정 알림 단계(S400)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 심박수나 스트레스 지수와 같은 운전자의 생체 정보를 이용하여 이미 실행되고 있는 가속도 제한 기능 상의 가속도 제한 레벨을 강화시킬지 또는 완화시킬지 여부를 차속 구간별로 판단하고 실행할 수 있게 함으로써, 운전자가 처해 있는 도로 주행 상황과 심리적 상황에 적합한 가속도 제한이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 이처럼 운전자의 심리적 상태에 따라 가속도 제한을 강화하거나 완화시킴으로써 운전자가 감정적으로 위험 운전에 돌입하게 되는 것을 방지할 수 있어 운전자와 동승자의 안전도 확보할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 가속도 제한 보정부
110 : 운전자 정보 수집부 120 : 보정 활성화 판단부
130 : 가속도 제한 보정 실행부
140 : 가속도 제한 보정 알림부
200 : 제한 가속도 결정부
210 : 가속의지 판단부 220 : 도로 상황 판단부
230 : 가속도 제한 연산부
300 : 가속도 제한 장치

Claims (17)

  1. 운전자의 생체 정보를 기반으로 파악되는 운전자 정보를 이용하여 현재 실행 중인 가속도 제한 기능상의 가속도 제한 레벨에 대한 보정 여부를 차속 구간별로 판단하고 보정의 실행을 제어하는 가속도 제한 보정부; 및
    상기 운전자의 가속 페달 조작 정도와 보정된 가속도 제한 레벨을 기반으로 가속 중인 차량의 제한 가속도를 변경시켜 가속도 제한 장치로 출력하는 제한 가속도 결정부;를 포함하는, 가속도 제한 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가속도 제한 보정부는,
    생체 센서로부터 운전자의 생체 정보를 수신하여 각 운전자의 개별화된 운전자 정보로 저장하는 운전자 정보 수집부;
    상기 운전자 정보를 메모리에 저장되어 있는 차속 구간별 운전자 정보의 임계 범위와 비교하고, 현재의 운전자 정보가 상기 임계 범위를 초과할 경우 상기 가속도 제한 레벨의 보정이 필요한 것으로 판단하는 보정 활성화 판단부; 및
    상기 현재의 운전자 정보가 임계 범위를 초과한 상태가 기 설정된 일정 시간 이상 지속될 경우 현재의 가속도 제한 레벨을 강제 보정하는 가속도 제한 보정 실행부;를 포함하는, 가속도 제한 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 운전자 정보 수집부는,
    상기 생체 센서로부터 운전자의 심박수와 스트레스 지수를 생체 정보로 수신하여 메모리에 저장하고, 주행 중 차량에 구비된 센서로부터 가속 페달 조작 정도와 제동 페달 조작 정도와 조향각의 변화를 각 운전자의 운전 성향 정보로 수신하여 메모리에 저장하는, 가속도 제한 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 운전자 정보 수집부는,
    일정한 범위를 갖는 다수의 차속 구간을 설정하고, 상기 생체 정보와 운전 성향 정보를 차속 구간별로 저장하며, 상기 생체 정보가 정상 상태일 때의 운전자 정보를 나타내는 임계 범위를 차속 구간별로 설정하는, 가속도 제한 제어 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 운전자 정보 수집부는,
    최근 주행이 진행되는 동안 획득한 측정치와 기존 운전자 정보의 차이를 반영하여 기존 운전자 정보를 갱신함으로써 새로운 운전자 정보를 생성하는, 가속도 제한 제어 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 보정 활성화 판단부는,
    상기 운전자의 생체 정보가 임계 범위를 초과하는 변화가 일상적인 주행 상황 중 발생되었는지 아니면 외부의 개입에 의해 초래된 돌발적인 주행 상황에 기인한 것인지 여부를 판단하여, 돌발적인 주행 상황에 기인한 경우에만 가속도 제한 보정이 필요한 것으로 판단하는, 가속도 제한 제어 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 가속도 제한 보정 실행부는,
    상기 현재의 가속도 제한 레벨을 높이거나 낮추도록 보정하는 제어 신호를 생성하여 제한 가속도를 산출하고 있는 제한 가속도 결정부로 전송하는, 가속도 제한 제어 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 가속도 제한 보정 실행부는,
    미리 설정된 일정 시간 동안만 보정된 가속도 제한 레벨에 의해 차량의 가속도를 제한한 후 원래의 가속도 제한 레벨로 복귀되는, 가속도 제한 제어 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 가속도 제한 보정 실행부는,
    상기 운전자 정보가 상기 임계 범위를 초과하는 동안은 보정된 가속도 제한 레벨에 의해 차량의 가속도를 제한하고, 상기 임계 범위 이내로 바뀌면 원래의 가속도 제한 레벨로 복귀되는, 가속도 제한 제어 장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 가속도 제한 보정부는,
    가속도 제한 레벨의 보정이 실행되고 있는지 여부를 차량에 구비된 출력장치를 이용하여 텍스트 또는 음성의 형태로 표출시키는 가속도 제한 보정 알림부;를 더 포함하는, 가속도 제한 제어 장치.
  11. 생체 센서로부터 획득한 운전자의 생체 정보를 기반으로 파악되는 현재의 운전자 정보를 저장하는 운전자 정보 수집단계;
    상기 현재의 운전자 정보를 메모리에 저장되어 있는 차속 구간별 운전자 정보의 임계 범위와 비교하고, 상기 현재의 운전자 정보가 임계 범위를 초과할 경우 가속도 제한 레벨의 보정이 필요한 것으로 판단하는 보정 활성화 판단단계; 및
    상기 현재의 운전자 정보가 임계 범위를 초과한 상태가 기 설정된 일정 시간 이상 지속될 경우 현재의 가속도 제한 레벨을 강제 보정하는 가속도 제한 보정단계;를 포함하는, 가속도 제한 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 운전자 정보 수집단계는,
    차량 주행 중 차량에 구비된 센서로부터 수신하는 운전자의 가속 페달 조작 정도와 제동 페달 조작 정도와 조향각의 변화를 각 차속 구간에서의 운전 성향 정보로 저장하는 운전 성향 정보 수집과정;
    생체 센서로부터 수신하는 운전자의 심박수와 스트레스 지수를 각 차속 구간에서의 생체 정보로 저장하는 생체 정보 수집과정; 및
    차속 구간별로 저장된 운전자의 생체 정보와 운전 성향 정보를 이용하여 생체 정보가 정상 상태일 때의 운전자 정보를 나타내는 임계 범위를 설정하는 차속 구간별 학습과정;을 포함하는, 가속도 제한 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 차속 구간별 학습과정에서는,
    최근 주행이 진행되는 동안 획득한 측정치와 기존 운전자 정보의 차이를 반영하여 기존 운전자 정보를 갱신함으로써 새로운 운전자 정보를 생성하는, 가속도 제한 제어 방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 보정 활성화 판단단계에서는,
    상기 운전자의 생체 정보가 임계 범위를 초과하는 변화가 일상적인 주행 상황 중 발생되었는지 아니면 외부의 개입에 의해 초래된 돌발적인 주행 상황에 기인한 것인지 여부를 판단하여, 돌발적인 주행 상황에 기인한 경우에만 가속도 제한 보정이 필요한 것으로 판단하는, 가속도 제한 제어 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 가속도 제한 보정단계에서는,
    상기 현재의 가속도 제한 레벨을 높이거나 낮추도록 보정하는 제어 신호를 생성하여 제한 가속도 산출에 반영되도록 전송하는 가속도 제한 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 가속도 제한 보정단계에서는,
    미리 설정된 일정 시간 동안만 보정된 가속도 제한 레벨에 의해 차량의 가속도를 제한한 후 원래의 가속도 제한 레벨로 복귀되는, 가속도 제한 제어 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    가속도 제한 레벨의 보정이 실행되고 있는지 여부를 차량에 구비된 출력장치를 이용하여 텍스트 또는 음성의 형태로 표출시키는 가속도 제한 보정 알림단계;를 더 포함하는, 가속도 제한 제어 방법.
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