KR101521118B1 - 운전자 맞춤형 차량 능동 안전 시스템 - Google Patents

Abstract

상기 차량 제어 시스템은 운전자성향분석부, 기상 및 도로 상황 수신부, 주행환경분석부 및 정보처리부를 포함한다. 상기 운전자성향분석부는 차량을 운전하는 운전자의 성향을 감지 및 분석하고, 상기 기상 및 도로 상황 수신부는 노면 상태 및 주변환경을 감지하며, 상기 주행환경분석부는 주변차량과의 속도와 거리를 감지하며, 상기 운전자성향분석부, 상기 기상 및 도로 상황 수신부 및 상기 주행환경분석부들의 정보들을 수집 및 분석하여 운전자의 성향을 기초로 프로파일을 생성하는 정보처리부를 포함하며, 상기 운전자성향분석부는 상기 차량의 정지상태일 때 경보를 발생시켜 상기 운전자의 제동성향을 수시로 측정할 수 있다.

Description

운전자 맞춤형 차량 능동 안전 시스템{DRIVER-CUSTOMIZED AUTOMOTIVE ACTIVE SAFETY SYSTEM}

본 발명은 차량 능동 안전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자의 운전 습관과 주변 환경 및 차량성능을 고려하여 자동으로 운전자의 차량운전을 가이드할 수 있는 운전자 맞춤형 차량 능동 안전 시스템에 관한 것이다.

최근에는 차량 기술의 발달과 함께 카메라와 레이더가 전방 차량과의 충돌 위험을 판단해서 긴급 제동을 하는 자동 브레이크 및 카메라를 통해 졸음운전이나 운전자의 부주의로 인한 차선이탈에 대한 경고를 주고, 조향을 제어해 안전한 운전을 지원하는 시스템 등 차량 전자제어 시스템들이 등장하고 있다.

현재의 차량제어 시스템들은 전방차량과 자차간의 상대거리, 상대속도 등을 고려하여 충돌예상시간을 계산하여 충돌 경보 및 자동 브레이크를 발생시킨다. 하지만 운전자마다 경보에 대한 반응시간이 가지각색이고 차량과 운전자의 습관에 따라 제동력의 차이가 나기 때문에 획일적인 기준으로 차량 제어 시스템을 개발하는 것은 문제가 있다.

이와 관련하여, 대한민국 특허출원 제10-2014-0032703호는 노면 조건을 반영한 제동 제어 방법에 관한 발명을 개시하고 있으며, 대한민국 특허출원 제 10-2013-0028231호는 차량의 운행 상황, 속도 및 전방 차량의 브레이크 제동 여부 등의 정보를 반영하여 차량의 충돌을 방지하는 기술을 개시하고 있다. 하지만 상기 특허들에 개시된 기술과 같은 제어기능만으로는 운전자에 운전성향을 적용할 수 없는 단점이 있다.

따라서, 차량을 제어함에 있어서 운전자의 운전성향을 제어 시스템에 적용하는 것이 필요하다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 주행 시 주변상황과 운전자의 운전성향을 고려하여 다양한 환경에서 운전자에게 익숙한 제동을 유도하는 차량 제어 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 상기 차량 제어 시스템은 운전자성향분석부, 기상 및 도로 상황 수신부, 주행환경분석부 및 정보처리부를 포함한다. 상기 운전자성향분석부는 차량을 운전하는 운전자의 성향을 감지 및 분석하고, 상기 기상 및 도로 상황 수신부는 노면 상태 및 주변환경을 감지하며, 상기 주행환경분석부는 주변차량과의 속도와 거리를 감지하며, 상기 운전자성향분석부, 상기 기상 및 도로 상황 수신부 및 상기 주행환경분석부들의 정보들을 수집 및 분석하여 운전자의 성향을 기초로 프로파일을 생성하는 정보처리부를 포함하며, 상기 운전자성향분석부는 상기 차량의 정지상태일 때 경보를 발생시켜 상기 운전자의 제동성향을 수시로 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 운전자성향분석부는 분석부, 통계부 및 기록부를 포함하며, 상기 분석부는 제동을 경고하는 경보발생 후 제동을 시작하기까지 소요되는 경보반응시간 및 상기 제동의 시작 후 상기 차량이 정지하기까지 소요되는 운전자제동시간을 측정하며, 상기 통계부는 상기 운전자제동시간들 및 상기 경보반응시간들의 평균값을 산출하며, 상기 기록부는 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간들을 기록하고 상기 정보처리부에 전송할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 기상 및 도로 상황 수신부는 노면상태부, 기상상태부 및 교통상태부를 포함하며, 상기 노면상태부는 도로의 충격을 감지하여 노면의 상태를 분석하며, 상기 기상상태부는 네트워크의 교통정보를 수신하여 노면의 상태를 분석하며, 상기 교통상태부는 외부 CCTV 또는 교통정보를 수신하여 교통정체를 분석할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 노면상태부는 상기 노면을 주행할 때 발생하는 충격을 감지하고, 상기 기상상태부는 기상상태에 따라 달라지는 노면의 상태를 감지할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 주행환경분석부는 속도부, 전방거리부 및 후방거리부를 포함하며, 상기 속도부는 전방에서 주행하는 차량과의 상대속도를 측정하며, 상기 전방거리부는 전면 또는 반대차선에 위치하는 차량과의 전방상대거리를 측정하며, 상기 후방거리부는 후방차량과의 후방상대거리를 측정할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 정보처리부는 상기 운전자성향분석부, 상기 기상 및 도로 상황 수신부 및 상기 주행환경분석부들의 정보들을 수집하여 저장하며, 상기 정보들을 주기적으로 갱신하여, 상기 운전자성향분석부의 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간들의 평균값에 상기 기상 및 도로 상황 수신부, 및 상기 주행환경분석부들의 정보를 고려하여 산출된 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간들의 프로파일을 생성하여 상기 프로파일을 제어부로 전송하고, 상기 제어부는 상기 프로파일을 재생하여 상기 차량을 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 정보처리부는, 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간의 정보를 전송받아 제동시작지점 및 제동목표지점을 산출하고, 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간을 고려하여 경보발생지점을 산출하여 알람으로 상기 운전자에게 경고할 수 있다.

본 실시예들에 의하면, 차량 능동 안전 시스템은 운전자성향분석부를 통해 상기 운전자의 운전 성향을 파악하고, 상기 차량 주변의 환경에 따라 달라지는 환경적 요인들과, 상기 차량 자체의 상태 및 주변 차량과의 거리를 고려하여 상기 운전자의 운전 성향을 기본으로 하는 최적의 차량 능동 안전 시스템을 제공할 수 있다.

또한, 운전자성향분석부는 상기 주변차량 또는 상기 주변환경의 영향에 따라 기록되는 운전자제동패턴, 운전자제동거리 및 운전자제동시간 등을 통계적으로 분석하여, 상기 운전자가 다양한 상황에서 상기 운전자의 성향에 맞는 주행을 유지하도록 유도하는 시스템으로 단순히 정보제공만이 아닌 능동적으로 상기 차량의 제어를 전담할 수 있는 장점이 있다.

한편, 차량분석부는 상기 차량의 타이어의 온도와 공기압, 그리고 연료상태를 센서를 통해, 상기 운전자가 쉽게 체크할 수 없는 차량의 상태를 파악할 수 있고, 상기 차량상태를 고려한 안전한 차량의 제어가 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량 능동 안전 시스템을 나타내는 블록선도이다.
도 2는 도 1의 운전자성향분석부를 나타내는 블록선도이다.
도 3은 도 1의 주행분석부를 나타내는 블록선도이다.
도 4는 도 1의 기상 및 도로 상황 수신부를 나타내는 블록선도이다.
도 5는 도 1의 운전자성향분석부의 상태의 예를 표현한 사시도들이다.
도 6은 운전자성향분석부의 구동방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 기상 및 도로 상황 수신부 및 주행환경분석부의 구동방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 능동 제동 튜닝(Customized Active Braking Tuning)을 나타내는 블록선도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량 능동 안전 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 차량 제어 시스템을 나타내는 블록선도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 차량 능동 안전 시스템(100)은 운전자성향분석부(110), 주행환경분석부(120), 기상 및 도로 환경 수신부(130), 정보처리부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.

상기 운전자성향분석부(110)는 먼저 운전자의 운전습관이나 경향 등을 종합적으로 분석하여 차량을 제어하기 위한 상기 운전자의 운전성향을 측정하게 된다.

예를 들어, 상기 운전자에게 제동을 경고하기 위한 제동경보발생 후 상기 운전자의 제동이 시작될 때까지 소모되는 시간들을 평균값으로 산출하여 경보반응시간을 산정하고, 상기 경보반응시간과 제동시작부터 차량이 완전히 멈추기까지 필요한 운전자제동시간을 산출하여 상기 차량 능동 안전 시스템(100)의 설계에 사용한다.

즉 상기 차량 능동 안전 시스템(100)은 제동경보, 자동제동의 순으로 작동하고, 상기 제동경보는 상기 운전자의 상기 제동경보에 대한 상기 경보반응시간과 상기 자동제동으로 상기 차량이 완전히 정지하기까지 필요한 상기 운전자제동시간을 합산하여 결정된다. 상기 경보반응시간과 상기 운전자제동시간을 합산한 총제동시간은 상기 운전자가 상기 제동경보를 듣고 상기 차량이 완전히 정지하기까지 필요한 시간이며, 상기 총제동시간을 산출하여 상기 운전자의 운동신경과 같은 성향을 고려한 상기 운전자에게 필요한 경보발생 시점을 결정할 수 있다.

또한, 자동으로 상기 차량이 제동되는 경우 상기 운전자의 상기 성향을 고려하여 상기 운전자의 운전자제동패턴, 상기 경보반응시간 및 상기 기상 및 도로의 조건을 함수로 하는 차량 감속도 프로파일을 작성하게 된다. 여기에서 상기 운전자제동패턴이란 제동 시 브레이크 페달을 밟는 속도 측정을 통한 차량 감속도 생성 패턴을 의미하며, 상기 운전자제동패턴을 여러번 측정하여 평균값을 산정하여 상기 운전자의 제동성향을 파악하게 된다.

또한, 상기 정보처리부(140)는 상기 운전자성향분석부(110)에서 분석되는 운전자제동거리, 상기 기상 및 도로 상황 수신부(120)에서 분석되는 노면 및 날씨의 상태정보 및 상기 주행환경분석부(130)에서 분석되는 상대거리, 상대속도 및 TTC(Time to collision) 등의 정보들을 종합하여 데이터화하고, 상기 운전자가 평상시 제동하는 시점에 제동을 하지 않는 경우, 상기 경보발생지점을 산정하는 과정에서 상기 정보들을 변수로 적용하여 상기 경보발생지점을 산출하게 된다.

즉. 상기 차량 능동 안전 시스템(100)은 상기 차량의 내부에 상기 운전자성향분석부(110), 상기 기상 및 도로 상황 수신부(120) 및 상기 주행환경분석부(130)들의 정보를 수집 및 분석하는 상기 정보처리부(140)로 구성되어 상기 운전자의 제동성향과 유사한 상기 프로파일을 생성하여 상기 운전자가 제동하지 못하는 경우 자동으로 상기 프로파일이 재생되어 상기 운전자의 성향과 유사한 제동을 하게 된다.

상기 정보처리부(140)에 수집된 상기 운전자성향분석부(110), 상기 기상 및 도로 상황 수신부(120) 및 상기 주행환경분석부(130)들에서 산출되는 정보들은 상기 정보처리부(140)에서 통계적으로 분석되며, 상기 정보들 중 가장 빈도가 높은 정보들을 근거로 상기 운전자의 성향을 나타내는 상기 프로파일들을 생성하여 상기 제어부(150)로 전송한다. 상기 프로파일에 해당하는 제동상황이 발생한 경우 상기 제어부(150)는 상기 프로파일을 재생하여 상기 제동상황에서 운전자의 성향과 유사한 제동을 하도록 상기 운전자에게 알람을 하여 제동을 유도하게 된다.

한편, 상기 정보처리부(140)는 스마트폰, 태블릿 및 노트북으로 형성될 수 있으며, 상기 차량과 무선으로 연결되어 상기 정보처리부(140)의 역할을 할 수 있으며, 상기 차량의 내부에 별도의 장치로서 형성될 수 있다.

도 2는 도 1의 운전자성향분석부를 나타내는 블록선도이다.

도 2를 참조하면, 상기 운전자성향분석부(110)는 분석부(111), 통계부(112) 및 기록부(113)를 포함한다.

일반적으로 기존 차량은 각각의 운전자마다 동일한 충돌경보에 따른 동일한 반응시간을 적용하여 자동으로 제동을 하게 된다. 하지만 상기 차량 능동 안전 시스템(100)은 상기 운전자의 성향을 분석하여 상기 운전자 각각의 제동성향과 유사한 자동제동을 구동하기 위해 초기에 차량을 운전하는 성향을 분석하기 위한 제동기록들을 측정하게 된다. 상기 측정된 정보들은 상기 통계부(112)와 상기 기록부(113)를 거쳐 상기 정보처리부(140)로 전송된다.

구체적으로는, 상기 분석부(111)는 상기 차량의 제동을 위한 경보가 발생하고, 상기 운전자가 상기 경보를 인지하여 제동을 하기까지의 시간을 나타내는 상기 경보반응시간을 측정하고 상기 통계부(112)를 통해 복수의 측정들로 산출된 상기 경보반응시간들의 평균값을 산정하여 상기 운전자만의 경보반응거리를 산정하여 상기 정보처리부(140)로 전송된다.

상기 전송된 경보반응시간들의 평균값에 해당하는 정보는 상기 정보처리부(140)에 수신되는 날씨, 도로상태 및 주변차량과의 거리 등의 변수들을 고려하여 제동해야 하는 상황이 발생하는 경우 상기 운전자의 제동성향에 상기 변수들을 적용하여 상기 운전자만의 제동을 위한 프로파일을 형성하게 된다.

따라서, 상기 운전자들은 상기 경고를 수신하고 상기 제동을 시작하기까지 각각 다른 일정한 시간 즉 상기 경보반응시간들을 측정하며, 상기 경보반응시간들을 통해 상기 경보반응거리를 산정하여 상기 운전자들 각각의 다른 프로파일들이 작성되면, 상기 경보반응시간과 상기 경보반응거리를 고려하여 반응이 느린 운전자들은 기존경보발생시점보다 더 빠르게 상기 경보를 발생시키고, 반응이 빠른 운전자들은 기존경보발생시점보다 약간 느리게 상기 경보를 발생시키는 상기 프로파일들을 생성하게 된다. 또한, 상기 분석부(111)는 상기 경보반응시간과 함께 상기 TTC(TIME TO COLLISION)를 측정하여 더욱 정확한 경보발생지점을 산출할 수 있다.

한편, 상기 기록부(113)는 상기 경보반응시간들과 상기 TTC(TIME TO COLLISION)들의 정보들을 기록하고, 상기 정보들을 상기 정보처리부(140)로 전송하게 된다.

도 3은 도 1의 기상 및 도로 상황 수신부를 나타내는 블록선도이다.

도 3을 참조하면, 상기 기상 및 도로 상황 수신부(120)는 노면상태부(121), 기상상태부(122) 및 교통상태부(123)를 포함한다.

상기 노면상태부(121)는 자동차에 가해지는 충격을 감지하거나 카메라를 통해 노면상태를 감지하여 포장 또는 비포장도로를 분별하게 된다. 상기 노면상태의 정보를 파악하면 상기 정보처리부(140)는 도 2의 상기 운전자성향분석부(110)의 정보와 도 4의 상기 주행환경분석부(130)의 정보와 연동하여, 상기 운전자의 차량의 제동에 필요한 제동거리산정의 변수로 활용된다.

예를 들어, 상기 비포장도로에서 달리는 상기 차량은 제동을 시작할 경우 상기 비포장도로의 굴곡이 있거나 마찰력이 강한 도로상태로 인해 상기 운전자제동거리를 짧게 분석하게 된다. 상기 운전자제동거리가 짧게 분석되면, 상기 운전자에게 제동을 유도하기 위한 경보는 일반도로일 때보다 늦게 발생시키고, 상기 운전자의 성향에 가까운 제동을 이룰 수 있게 된다. 따라서 상기 정보처리부(140)는 상기 운전자제동거리와 상기 경보반응거리를 고려하여 상기 운전자의 성향에 맞는 제동을 구현할 수 있는 상기 프로파일을 생성할 수 있다.

상기 기상상태부(122)는 차량 주행 중 비나 눈과 같은 기상상황들을 감지하게 된다. 상기 기상상황에 대한 정보를 파악하면, 상기 정보처리부(140)는 상기 노면상태부(121)의 노면의 상태에 대한 정보를 참고하여 상기 프로파일을 생성하는 자료로 활용된다.

예를 들어, 상기 정보처리부(140)는 상기 기상상태부(122)로부터 상기 비에 대한 기상상황정보를 수신하면, 맑은 날의 제동성향을 나타내는 프로파일에 상기 비의 기상상황정보를 고려하여, 상기 도로의 수막현상에 대한 데이터를 분석하고, 상기 경보를 발생할 경우 발생할 수 있는 슬립현상을 최소화 하기 위해 일상적인 경보시점보다 더 빠른 상기 경보발생지점을 상기 프로파일에 추가하여 상기 비의 기상상황을 고려한 상기 프로파일을 생성할 수 있다.

또한 상기 비나 눈이 내리는 경우 자동으로 와이퍼를 동작시켜 상기 차량의 주행시야를 확보할 수 있다. 상기 기상상황들은 도로의 CCTV나 네트워크 및 인터넷의 기상정보들을 사용하여 정보들을 수집하게 된다. 상기 교통상태부(123)는 도시 내부의 CCTV 정보와 GPS 및 차량에 장착된 카메라를 통해 주행경로에서 발생하거나 할 수 있는 교통정체를 감지하게 된다. 상기 감지된 정보들은 상기 정보처리부(140)로 전송되어 상기 프로파일의 작성을 위한 정보로 활용된다.

도 4는 도 1의 주행환경분석부를 나타내는 블록선도이다.

상기 주행환경분석부(130)는 속도부(141), 전방거리부(142) 및 후방거리부(143)를 포함한다.

상기 속도부(141)는 상기 차량의 전방에서 주행하는 상기 차량들의 상대속도를 측정하여 상기 경보반응시간, 상기 운전자제동시간 및 상기 운전자제동거리를 측정하는 변수로 활용된다. 상기 전방거리부(142)는 상기 운전자의 전방에서 주행하고 있는 차량과의 거리와 반대편 차선에서 지나가는 차량간의 전방상대거리를 측정하게 된다. 상기 전방상대거리를 측정하면, 상기 운전자가 선호하는 안전거리를 파악할 수 있고, 상기 운전자제동거리를 산정할 때 최소 안전거리로써 상기 프로파일을 생성하는데 변수로 활용될 수 있다.

상기 후방거리부(143)는 상기 차량의 후방에서 주행하는 상기 차량들의 상대속도들을 측정하여 상기 운전자제동거리 및 상기 운전자제동시간을 산정하기 위한 변수로 활용된다. 예를 들어, 후방에서 다가오는 차량들의 상기 후방상대거리가 짧은 경우 상기 차량의 갑작스러운 제동에 의한 충돌의 위험을 방지하기 위해 상기 운전자제동거리를 산정할 때 변수로 적용하여 상기 운전자제동거리의 길이를 연장할 수 있다.

도 5는 도 1의 정보처리부의 상태의 예를 도시한 사시도들이다.

도 5를 참조하면, 상기 이미지는 비포장도로(300), 차량(310), CCTV(320), 전방카메라(330), 경보발생지점(340), 경보반응거리(350), 제동시작지점(360), 운전자제동거리(370), 및 제동목표지점(380)을 표현한다.

상기 이미지는 상기 차량(310)이 멈추어야 하는 지점인 상기 제동목표지점(380)을 자동으로 감지하고, 상기 기상 및 도로 상황 수신부(120)의 상기 노면상태부(121)의 정보를 변수로 적용하여 상기 운전자성향분석부(110)에서 측정한 상기 경보반응거리(350) 및 상기 운전자제동거리(370)들의 거리들을 조정하여 상기 운전자의 제동성향에 맞는 상기 경보발생지점(340)을 찾는 방법을 나타낸다.

먼저, 상기 차량(310)이 비포장도로(300)에서 주행하고 있는 상황에서, 상기 차량(310)은 멈추어야 하는 지점인 상기 제동목표지점(380)을 자동으로 감지하고, 상기 노면상태부(121)를 통해 노면이 상기 비포장도로(300)임을 감지하며 상기 정보는 상기 정보처리부(140)로 전송된다. 상기 정보처리부(140)는 앞서 측정된 상기 경보발생지점(340)에 상기 비포장도로(300)의 변수를 적용하여 다른 지점으로 상기 경보발생지점(340)을 변경할 수 있다. 따라서, 상기 경보발생지점(340)은 도로의 상태에 따라서 상기 운전자의 성향에 맞게 변경될 수 있다.

상기 경보발생지점(340)에서 경보가 울리면, 상기 경보반응시간 동안 상기 경보반응거리(350)를 지나서 상기 제동시작지점(360)에서 제동이 시작된다. 상기 경보반응거리(350)는 해당 운전자가 상기 경보를 수신하고 제동을 시작하기 까지 걸리는 상기 경보반응시간동안 상기 차량(310)이 이동하는 거리를 의미한다. 상기 제동시작지점(360)은 상기 경보에 반응하여 상기 운전자가 제동을 시작하는 지점으로, 이때부터 상기 차량(310)이 제동하기 시작한다.

상기 차량(310)이 제동하는 지점인 상기 제동시작지점(360)부터 상기 제동목표지점(380)까지의 거리는 상기 운전자제동거리(370)로써, 상기 운전자제동거리(370)는 노면 상태와 차량상태에 의해 영향을 받는다. 즉 상기 운전자제동거리(370)는 상기 경보반응시간을 지나 상기 운전자제동시간 동안 상기 차량(310)이 이동한 거리를 의미한다.

따라서, 상기 정보처리부(140)는 상기 운전자성향분석부(110)와 상기 기상 및 도로 상황 수신부(120)의 정보들을 종합적으로 분석하여, 상기 운전자의 제동성향에 유사한 제동을 유도하기위해, 기상상태와 도로상태 등의 외부변수들의 영향을 고려해서 상기 운전자의 제동성향과 유사한 제동 프로파일들을 생성하게 된다.

또한, 상기 정보처리부(140)는 상기 운전자의 상기 경보를 인식하였는지 여부에 상관없이, 상기 차량(310)이 상기 제동시작지점(360)에 도달하면 자동으로 기록된 상기 프로파일을 상기 제어부(150)로 전송하고, 상기 제어부(150)는 상기 프로파일을 재생하여 브레이크를 작동하고 상기 차량(310)은 제동을 시작하게 된다.

그리고, 상기 경보반응시간은 상기 운전자성향분석부(110)를 통해 상기 차량(310)이 주행하기 전에 상기 스마트폰과 상기 차량(310)의 경보를 사용하여 미리 측정하여 저장되고, 상기 운전자제동시간은 상기 차량(310)이 주행하기 전에 상기 차량(310)의 제동성능과 타이어상태, 목적지까지의 노면과 기상상태 등을 종합적으로 분석하여 산출되며, 상기 차량(310)이 주행하는 순간의 속도에 따라 상기 운전자제동시간은 달라지게 된다.

도 6은 운전자성향분석부의 구동방법을 나타내는 순서도이다.

상기 차량(310)의 시동을 켜고 구동을 준비하게 된다. 충돌 경보 발생시간은 최초 차량 양산 단계에서 정의된 파라메터를 사용하지만, 본 특허에서 제안하는 방법을 충분히 반복하여 운전자의 특성을 대표할 수 있는 신뢰도를 갖을 때(N회 이상 반복 수행, 시동을 걸 때마다 1~2회씩 시도하여 데이터를 저장) 개인 맞춤형 파라메터로 인정하고 기존의 양산단계에서 정의된 파라메터를 개인 맞춤형 파라메터로 업데이트 한다(단계 S101).

상기 차량(310)의 정지 상태에서 상기 차량과 연결된 스마트폰과 같은 무선장비를 통해 가상의 충돌경보를 발생시킨다(단계 S102).

상기 운전자는 상기 경보를 수신하면 일정한 경보반응시간 이후에 제동을 시작한다. 또한, 상기 경보반응시간은 상기 운전자가 차량 시동을 할 때마다 상기 차량이 정지한 상태에서 반복적으로 N회 이상 측정하여 상기 운전자성향분석부(110)에 저장된다(단계 S103).

상기 운전자성향분석부(110)는 상기 경보와 제동의 반복된 구동을 통해 상기 구동을 반복하여 상기 구동 후 산출되는 상기 경보반응시간, 상기 경보반응거리(350)와 상기 운전자제동거리(370)들 및 상기 운전자제동패턴(제동 시 브레이크 페달을 밟는 속도 측정을 통한 차량 감속도 생성 패턴)들을 저장하며, 이는 상기 제동경보가 발생할 시점과 제동을 위한 제어속도를 산출하는 인자가 된다. 상기 사용자는 설정하는 횟수 N번 이상의 상기 운전자제동패턴(370)을 산정하였는지 여부를 판단하게 된다(단계 S104).

상기 운전자성향분석부(110)는 상기 N번의 횟수로 기록된 상기 경보반응시간들과 상기 운전자제동패턴들의 평균값을 산정하여 상기 운전자의 제동성향을 의미하는 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동패턴을 상기 정보처리부(140)로 전송하게 된다. 상기 정보처리부(140)는 상기 경보반응시간과 상기 운전자제동패턴을 기초로 프로파일을 작성하여, 제동해야 하는 상황이 발생하는 경우 상기 프로파일을 상기 제어부(150)로 전송하여 상기 프로파일을 재생하여, 상기 제어부(150)는 상기 프로파일에 따라 상기 차량(310)을 제동 및 제어하게 된다(단계 S105).

도 7은 기상 및 도로 상황 수신부 및 주행환경분석부의 구동방법을 나타내는 순서도이다.

상기 차량(310)의 시동을 켜고 구동을 준비하게 된다(단계 S201).

최초 차량의 양산 단계에서 세팅된 자동제동의 파라메터를 사용한다. 하지만 상기 능동 안전 시스템(100)의 적용을 위해, 평상 주행 시 상기 운전자의 제동 패턴을 충분히 저장하여 해당 운전자의 제동 특성에 맞게 자동 제동을 발생시킨다. 상기 상대속도 및 상기 전방상대거리를 측정하여 TTC(Time to collision)를 산출한다(단계 S202).

상기 기상 및 도로 상황 수신부(120)를 통해 노면, 날씨 상태를 수신받고, 상기 차량(310)의 감속도를 저장한다(단계 S203).

상기 TTC(Time to collision)와 상기 노면 및 날씨 상태를 고려한 상기 운전자제동패턴을 산정하고, 상기 운전자가 설정한 N번 이상의 상기 운전자제동패턴의 산정여부를 판단한다(단계 S204).

N번 이상의 횟수를 거쳐 측정된 상기 운전자제동패턴들 및 상기 운전자제동거리들(370)의 평균값을 산정하여 상기 정보처리부(140)로 전송한다(단계 S205).

도 8은 능동 안전 시스템의 능동 제동 튜닝(Customized Active Braking Tuning)을 나타내는 블록선도이다.

도 8을 참조하면, 상기 능동 제동 튜닝(800)은 상기 능동 안전 시스템의 전반적인 과정을 나타낸다.

상기 능동 제동 튜닝(800)은 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간을 포함하는 파라메터들을 수시로 체크하고 분석하여 상기 운전자제동성향을 파악하고 상기 파라메터들을 상기 차량(310)이 출고되어 나오는 시점의 기본 제동 파라메터(Normal Active Brake parameter)(801)에 적용하여 상기 운전자제동성향에 맞게 업데이트(Update parameters)하는 상기 능동 안전 시스템(100)의 전반적인 과정을 나타낸다.

따라서, 상기 운전자는 상기 기본 제동 파라메터의 한정적인 자동제어를 벗어나 상기 능동 제동 튜닝을 통해 상기 차량(310)의 상기 기본 제동 파라메터를 수시로 수정하여 상기 운전자의 안전한 자동제동을 제공하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 상기 차량 제어 시스템(100)은 상기 운전자성향분석부(110)를 통해 제동상황을 감지하였을 경우 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동패턴을 통계적으로 평균값을 산출하고, 상기 평균값들을 상기 정보처리부(140)로 전송하여 특정 제동상황에 해당하는 프로파일을 생성하게 된다.

또한, 상기 정보처리부(140)는 상기 기상 및 도로 상황 수신부(120)와 상기 주행환경분석부(130)의 정보들을 고려하여 상기 운전자제동패턴 및 상기 경보반응시간 등의 프로파일을 상기 제어부(150)로 전송하고, 상기 제어부(150)를 통해 상기 프로파일을 재생함으로써 상기 운전자가 다양한 제동 상황에서 상기 운전자의 성향에 맞는 주행을 유지하도록 유도하는 시스템으로 단순히 정보제공만이 아닌 능동적으로 상기 차량의 제어를 전담할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 운전자성향분석부(110)는 상기 차량(310)을 시동시키고 정지상태일 때마다 경보를 발생시켜 상기 운전자의 컨디션에 따른 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간을 측정하므로 상기 운전자의 상태에 알맞은 능동적인 제동이 가능하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 운전자의 성향을 파악하여 차량을 제동하는 차량 능동 안전 시스템은 차량이 이동할 수 있는 도로에서 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

100 : 능동 안전 시스템 110 : 운전자성향분석부
120 : 기상 및 도로 상황 수신부 130 : 주행환경분석부
140 : 정보처리부 150 : 제어부
300 : 비포장도로 310 : 차량
320 : CCTV 330 : 전방카메라
340 : 경보발생지점 350 : 경보반응거리
360 : 제동시작지점 370 : 운전자제동거리
380 : 제동목표지점 800 : 능동 제동 튜닝

Claims (7)

1. 차량을 운전하는 운전자의 성향을 감지 및 분석하는 운전자성향분석부;
   노면 상태 및 주변환경을 감지하는 기상 및 도로 상황 수신부;
   주변차량과의 속도와 거리를 감지하는 주행환경분석부; 및
   상기 운전자성향분석부, 상기 기상 및 도로 상황 수신부 및 상기 주행환경분석부들의 정보들을 수집 및 분석하여 운전자의 성향을 기초로 프로파일을 생성하는 정보처리부를 포함하며,
   상기 운전자성향분석부는 상기 차량의 정지상태일 때 경보를 발생시켜 상기 운전자의 제동성향을 수시로 측정하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 운전자성향분석부는,
   제동을 경고하는 경보발생 후 제동을 시작하기까지 소요되는 경보반응시간 및 상기 제동의 시작 후 상기 차량이 정지하기까지 소요되는 운전자제동시간을 측정하는 분석부;
   상기 운전자제동시간들 및 상기 경보반응시간들의 평균값을 산출하는 통계부; 및
   상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간들을 기록하고 상기 정보처리부에 전송하는 기록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 기상 및 도로 상황 수신부는,
   도로의 충격을 감지하여 노면의 상태를 분석하는 노면상태부;
   네트워크의 교통정보를 수신하여 노면의 상태를 분석하는 기상상태부; 및
   외부 CCTV 또는 교통정보를 수신하여 교통정체를 분석하는 교통상태부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
4. 제3 항에 있어서, 상기 노면상태부는, 상기 노면을 주행할 때 발생하는 충격을 감지하고,
   상기 기상상태부는 기상상태에 따라 달라지는 노면의 상태를 감지하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 주행환경분석부는,
   전방에서 주행하는 차량과의 상대속도를 측정하는 속도부;
   전면 또는 반대차선에 위치하는 차량과의 전방상대거리를 측정하는 전방거리부; 및
   후방차량과의 후방상대거리를 측정하는 후방거리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
6. 제1 항에 있어서, 상기 정보처리부는,
   상기 운전자성향분석부, 상기 기상 및 도로 상황 수신부 및 상기 주행환경분석부들의 정보들을 수집하여 저장하며,
   상기 정보들을 주기적으로 갱신하여, 상기 운전자성향분석부의 경보반응시간 및 상기 운전제제동시간들의 평균값에 상기 기상 및 도로 상황 수신부, 및 상기 주행환경분석부들의 정보를 고려하여 산출된 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간들의 프로파일을 생성하여 상기 프로파일을 제어부로 전송하고 상기 제어부는 상기 프로파일을 재생하여 상기 차량을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.
7. 제6 항에 있어서, 상기 정보처리부는, 상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간의 정보를 전송받아 제동시작지점 및 제동목표지점을 산출하고,
   상기 경보반응시간 및 상기 운전자제동시간을 고려하여 경보발생지점을 산출하여 알람으로 상기 운전자에게 경고하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 시스템.

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