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KR102095673B1 - Apparatus and method for real time detection of driving style - Google Patents

Apparatus and method for real time detection of driving style Download PDF

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KR102095673B1
KR102095673B1 KR1020190019017A KR20190019017A KR102095673B1 KR 102095673 B1 KR102095673 B1 KR 102095673B1 KR 1020190019017 A KR1020190019017 A KR 1020190019017A KR 20190019017 A KR20190019017 A KR 20190019017A KR 102095673 B1 KR102095673 B1 KR 102095673B1
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driving
index
weight
driving propensity
propensity index
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Inventor
유승한
나호용
김수광
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한국기술교육대학교 산학협력단
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Abstract

A real-time driving tendency detection device and a method thereof are disclosed. The real-time driving tendency detection device includes: a sensor unit for detecting at least one driving information; and a driving tendency calculation unit which detects driving tendency by assigning weights to the driving information detected by the sensor unit, and detects the driving tendency through an exponentially weighted moving average (EWMA) technique.

Description

실시간 운전성향 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REAL TIME DETECTION OF DRIVING STYLE}Real-time driving propensity detection device and method {APPARATUS AND METHOD FOR REAL TIME DETECTION OF DRIVING STYLE}

본 발명은 실시간 운전성향 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자의 운전성향을 실시간으로 연산하여 검출할 수 있도록 하는 실시간 운전성향 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a real-time driving propensity detection apparatus and method, and more particularly, to a real-time driving propensity detection apparatus and method for calculating and detecting a driver's driving propensity in real time.

일반적으로 차량을 운전하는 운전자들은 저마다 다른 다양한 운전성향을 가지고 있다. 예를 들면, 평균 주행 속도가 높은 운전자, 감가속 특성이 다른 운전자에 비해 낮은 운전자, 연비 운전을 하는 운전자, 주로 주말에 고속도로를 이용한 장거리 운행을 하는 운전자 등의 다양한 운전성향을 가질 수 있다.In general, drivers driving a vehicle have different driving characteristics. For example, a driver having a high average driving speed, a driver having a low acceleration / deceleration characteristic compared to other drivers, a driver driving fuel economy, or a driver driving a long distance using a highway mainly on a weekend may have various driving characteristics.

차량의 주행 성능과 관련된 운전자의 만족도는 차량이 얼마나 운전자의 성향에 맞게 주행하느냐에 달려 있다.The satisfaction of the driver related to the driving performance of the vehicle depends on how much the vehicle is driven according to the driver's propensity.

그런데 운전자의 성향은 상기에서 기재한 바와 같이 다양한 반면 동일한 차종에 대해서는 차량의 성능 특성이 하나의 성능 특성으로 정해져 있기 때문에 운전자의 운전성향과 차량의 반응 사이에는 차이가 발생할 수 있다.However, since the propensity of the driver is various as described above, since the performance characteristic of the vehicle is determined as one performance characteristic for the same vehicle type, a difference may occur between the driver's propensity to drive and the reaction of the vehicle.

따라서 운전자는 종종 차량의 주행 성능에 대하여 불만을 제기하게 된다. 즉, 운전자의 운전성향을 파악하고, 운전자의 운전성향에 적합하게 차량이 반응하도록 변속을 제어하면 주행 성능과 관련한 운전자의 만족도를 극대화할 수 있다.Therefore, the driver often complains about the driving performance of the vehicle. That is, by grasping the driving propensity of the driver and controlling the shift so that the vehicle responds to the driving propensity of the driver, the satisfaction of the driver with respect to driving performance can be maximized.

전술한 바와 같은 운전자의 주행 성능에 대한 니즈를 충족시키기 위해 운전자의 운전성향을 파악하고 파악된 운전자의 운전성향에 적합하게 차량을 제어하는 차량 제어 시스템이 요구되고 있다.In order to meet the needs for the driving performance of the driver as described above, there is a need for a vehicle control system for grasping the driver's driving propensity and controlling the vehicle to suit the identified driver's driving propensity.

한국등록특허공보 제10-1484249호(공고일 2015.01.16.)Korean Registered Patent Publication No. 10-1484249 (Announcement date 2015.01.16.)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 운전성향을 정량화하하여 운전성향지수를 산출하되, EWMA(Exponentially Weighted Moving Average)를 이용하여 메모리를 많이 사용하지 않으면서 운전성향지수를 실시간으로 연산하여 검출할 수 있도록 하는 실시간 운전성향 검출 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve this problem, and the driving propensity index is calculated by quantifying the driving propensity, but using the EWMA (Exponentially Weighted Moving Average), the driving propensity index is calculated in real time without using much memory. It is an object of the present invention to provide a real-time driving propensity detection device and method that enable detection.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운전성향 검출 장치는, 적어도 하나 이상의 주행 정보를 검출하는 센서부; 및 상기 센서부에서 검출된 주행 정보에 가중치를 부여하여 운전성향을 검출하되, EWMA(Exponentially Weighted Moving Average) 기법을 통해 운전성향을 검출하는 운전성향 산출부;를 포함하는 것이 바람직하다.Real-time driving propensity detection device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the sensor unit for detecting at least one driving information; It is preferable to include a driving propensity calculating unit that detects driving propensity by assigning weights to the driving information detected by the sensor part, and detects driving propensities through an exponentially weighted moving average (EWMA) technique.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 주행 정보는, 요 레이트(yaw rate) 센서 값, 가속 위치 센서(APS) 값, 종/횡 가속도 센서 값, 조향각 센서 값, 휠속도 센서 값, IMU(Inertial Measurement Unit) 센서 값, 곡률 값 중에서 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the driving information includes a yaw rate sensor value, an acceleration position sensor (APS) value, a longitudinal / lateral acceleration sensor value, a steering angle sensor value, a wheel speed sensor value, and an IMU (Inertial Measurement). Unit) It is preferable to include at least one of a sensor value and a curvature value.

본 발명의 다른 실시예에 따른 실시간 운전성향 검출 장치는, 적어도 하나 이상의 주행 정보를 검출하는 센서부; 상기 센서부에서 검출된 각각의 주행 정보에 대해 가중치를 부여하여 운전성향지수를 산출하되, EWMA 기법을 통해 운전성향지수를 산출하는 복수의 운전성향지수 산출부; 및 상기 복수의 운전성향지수 산출부에서 각각 산출된 운전성향지수를 이용하여 최종 운전성향지수를 산출하는 최종 운전성향지수 산출부;를 포함하는 것이 바람직하다.A real-time driving propensity detection apparatus according to another embodiment of the present invention includes: a sensor unit for detecting at least one driving information; A plurality of driving propensity index calculation units for calculating a driving propensity index by assigning a weight to each driving information detected by the sensor unit, and calculating a driving propensity index through an EWMA technique; It is preferable to include; and a final driving propensity index calculating unit for calculating a final driving propensity index using the driving propensity indexes respectively calculated by the plurality of driving propensity index calculating units.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 운전성향지수 산출부는, 상기 센서부에서 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여하여 운전성향을 나타내는 인덱스 신호로 변환하는 인덱스 산출부; 서로 다른 크기의 타임 윈도우로 설정되며, 상기 설정된 타임 윈도우 기간 동안 상기 인덱스 산출부에서 인가되는 인덱스 신호의 평균값을 계산하되, 최근 데이터에 더 높은 가중치를 부여하여 평균값을 계산하여 성향지수를 산출하는 복수의 EWMA부; 및 상기 복수의 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 평균값을 계산하여 상기 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출하는 가중치 기반 운전성향지수 산출부;를 포함하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the driving propensity index calculating unit includes: an index calculating unit that converts an input value input from the sensor unit into an index signal indicating a driving tendency by applying a weight according to a vehicle speed; It is set as time windows of different sizes, and calculates an average value of index signals applied by the index calculator during the set time window period, but calculates a tendency index by calculating an average value by giving higher weight to recent data EWMA Division; It is preferable to include; and a weight-based driving propensity index calculating unit for calculating a driving propensity index corresponding to the input value by calculating an average value of the propensity index output from the plurality of EWMA units.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 인덱스 산출부는, 상기 센서부에서 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여할 때, 차속이 증가할수록 가중치가 커지는 S 자 형태의 가중치 테이블을 참조하여 가중치를 부여하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, when the index calculation unit assigns a weight according to a vehicle speed to an input value input from the sensor unit, the index calculation unit refers to an S-shaped weight table that increases in weight as the vehicle speed increases. It is desirable to give.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 가중치 기반 운전성향지수 산출부는, 직전 단계에서 산출된 운전성향지수에 의거하여 각각의 성향지수에 가중치를 부여하여 상기 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출하되, 직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 기설정되어 있는 중간 값에 속하는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘리고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄여 운전성향지수를 산출하고, 직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 기설정되어 있는 중간 값을 벗어나는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄이고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘려 운전성향지수를 산출하는 이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the weight-based driving propensity index calculating unit calculates a driving propensity index corresponding to the input value by weighting each propensity index based on the driving propensity index calculated in the previous step. When the driving propensity index calculated in the previous step belongs to a preset intermediate value, the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a small time window is increased, and the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a large time window. Calculate the driving propensity index by reducing, and if the driving propensity index calculated in the previous step exceeds a preset intermediate value, reduce the weight of the propensity index output from the EWMA unit with a small time window and the EWMA with a large time window. It is preferable to increase the weight of the propensity index output from the unit to calculate the driving propensity index.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 최종 운전성향지수 산출부는, 상기 센서부로부터 인가되는 곡률 값에 의거하여 각각의 운전성향지수에 가중치를 부여한 후, 그 평균값을 계산하여 최종 운전성향지수를 산출하되, 상기 센서부로부터 인가되는 곡률 값이 기설정된 값 이상이면 상기 운전성향지수 중에서 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄이고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘려 최종 운전성향지수를 산출하고, 상기 곡률 값이 기설정된 값 이하이면 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘리고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄여 최종 운전성향지수를 산출하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, the final driving propensity index calculating unit calculates the final driving propensity index by calculating the average value after weighting each driving propensity index based on the curvature value applied from the sensor unit. However, if the curvature value applied from the sensor unit is greater than or equal to a predetermined value, the weight of the driving propensity index related to the longitudinal direction is reduced among the driving propensity index, and the weight of the driving propensity index related to the transverse direction and the driving propensity index related to the longitudinal and transverse directions. To increase the final driving propensity index, and if the curvature value is less than or equal to a preset value, increase the weight of the driving propensity index related to the longitudinal direction, and decrease the weight of the driving propensity index related to the transverse direction and the driving propensity index related to the longitudinal and transverse directions. It is desirable to calculate the final driving propensity index.

본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운전성향 검출 방법은, 센서부에서, 적어도 하나 이상의 주행 정보를 검출하는 단계; 복수의 운전성향지수 산출부에서, 상기 센서부에서 검출된 각각의 주행 정보에 대해 가중치를 부여하여 운전성향 지수를 산출하되, EWMA 기법을 통해 운전성향지수를 산출하는 단계; 및 최종 운전성향지수 산출부에서, 상기 산출된 복수의 운전성향지수를 이용하여 최종 운전성향지수를 산출하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.A real-time driving propensity detection method according to an embodiment of the present invention includes: detecting at least one driving information in a sensor unit; Calculating a driving propensity index by assigning a weight to each driving information detected by the sensor unit in a plurality of driving propensity index calculating units, and calculating a driving propensity index through an EWMA technique; And calculating, by the final driving propensity index calculating unit, a final driving propensity index using the calculated plurality of driving propensity indices.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 운전성향지수를 산출하는 단계는, 인덱스 산출부에서, 상기 센서부로부터 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여하여 운전성향을 나타내는 인덱스 신호로 변환하는 단계; 서로 다른 크기의 타임 윈도우로 설정된 복수의 EWMA부에서, 상기 설정된 타임 윈도우 기간 동안 상기 인덱스 산출부에서 인가되는 인덱스 신호의 평균값을 계산하되, 최근 데이터에 더 높은 가중치를 부여하여 평균값을 계산하여 성향지수를 산출하는 단계; 및 가중치 기반 운전성향지수 산출부에서, 상기 복수의 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 평균값을 계산하여 상기 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the calculating of the driving propensity index is a step of converting an index calculation unit into an index signal indicating a driving propensity by assigning a weight according to a vehicle speed to an input value input from the sensor part. ; In a plurality of EWMA units set to time windows of different sizes, the average value of the index signal applied by the index calculator during the set time window period is calculated, but a higher weight is applied to recent data to calculate the average value to calculate the propensity index Calculating; And calculating, by the weighted driving propensity index calculating unit, an average value of the propensity index output from the plurality of EWMA units and calculating a driving propensity index corresponding to the input value.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 인덱스 신호로 변환하는 단계에서, 상기 센서부에서 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여할 때, 차속이 증가할수록 가중치가 커지는 S 자 형태의 가중치 테이블을 참조하여 가중치를 부여하는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, in the step of converting the index signal, when a weight according to a vehicle speed is applied to an input value input from the sensor unit, an S-shaped weight table that increases in weight as the vehicle speed increases It is desirable to assign weights with reference.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 운전성향지수를 산출하는 단계는, 직전 단계에서 산출된 운전성향지수에 의거하여 각각의 성향지수에 가중치를 부여한 후, 그 평균값을 계산하여 상기 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출하되, 직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 기설정되어 있는 중간 값에 속하는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘리고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄여 운전성향지수를 산출하고, 직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 기설정되어 있는 중간 값을 벗어나는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄이고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘려 운전성향지수를 산출하는 단계인 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the step of calculating the driving propensity index, weights each propensity index based on the driving propensity index calculated in the previous step, and calculates the average value to correspond to the input value Calculate the driving propensity index, but when the driving propensity index calculated in the previous step falls within a preset intermediate value, increase the weight of the propensity index output from the EWMA part having a small time window and the EWMA part having a large time window. The driving propensity index is calculated by reducing the weight of the propensity index output from, and when the driving propensity index calculated in the previous step exceeds a preset intermediate value, the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a small time window is calculated. It is desirable to reduce and increase the weight of the propensity index output from the EWMA unit with a large time window to calculate the driving propensity index. It is.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 최종 운전성향지수를 산출하는 단계는, 상기 센서부로부터 인가되는 곡률 값에 의거하여 각각의 운전성향지수에 가중치를 부여한 후, 그 평균값을 계산하여 최종 운전성향지수를 산출하되, 상기 센서부로부터 인가되는 곡률 값이 기설정된 값 이상이면 상기 운전성향지수 중에서 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄이고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘려 최종 운전성향지수를 산출하고, 상기 곡률 값이 기설정된 값 이하이면 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘리고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄여 최종 운전성향지수를 산출하는 단계인 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, the step of calculating the final driving propensity index is based on a curvature value applied from the sensor unit, weighting each driving propensity index, and calculating the average value to calculate the final driving propensity Calculate the index, but if the curvature value applied from the sensor unit is greater than or equal to a preset value, reduce the weight of the driving propensity index related to the longitudinal direction among the driving propensity indexes, and the driving propensity index related to the transverse direction and the driving propensity related to the longitudinal and transverse directions. The final driving tendency index is calculated by increasing the weight of the index, and if the curvature value is equal to or less than a predetermined value, the weight of the driving tendency index related to the longitudinal direction is increased, and the driving tendency index related to the lateral direction and the driving tendency index related to the longitudinal direction and the lateral direction are increased. It is preferable to reduce the weight to calculate the final driving propensity index.

본 발명의 실시간 운전성향 검출 장치 및 방법은, EWMA를 이용함으로써, 메모리를 많이 사용하지 않으면서 운전자의 운전성향을 실시간으로 연산하여 검출할 수 있게 된다.The real-time driving propensity detection apparatus and method of the present invention can use EWMA to calculate and detect the driving propensity of the driver in real time without using much memory.

또한, 연비를 극대화하고자 하는 운전자들에게 현재 운전성향지수를 피드백함으로써, 운전자들의 주행 습관을 개선할 수 있게 된다.In addition, it is possible to improve driving habits of drivers by feeding the current driving propensity index to drivers who want to maximize fuel efficiency.

또한, 주행을 즐기는 운전자들을 위해 운전성향지수에 따른 차량 개별 샤시 시스템을 개별 운전자에게 최적/맞춤화된 차량 응답을 제공할 수 있게 된다.In addition, for a driver who enjoys driving, an individual vehicle chassis system according to a driving propensity index can provide an optimal / customized vehicle response to an individual driver.

또한, 주행상황예측 로직과 운전성향검출 로직을 융합하여 평소 운전자의 주행 특성 대로 차량 개별 샤시 시스템을 변화시킴으로써, 자율 주행의 소비자 만족도를 극대화할 수 있게 된다.In addition, by combining the driving situation prediction logic and the driving propensity detection logic, the individual chassis system of the vehicle is changed according to the driving characteristics of the usual driver, thereby maximizing customer satisfaction of autonomous driving.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운전성향 검출 장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2는 본 발명에 적용되는 가중치 그래프를 예시적으로 보인 도면이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 비율 제한 그래프를 예시적으로 보인 도면이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 EWMA부에서 출력되는 신호를 예시적으로 보인 도면이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 가중치 기반 운전성향지수 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운전성향 검출 방법을 설명하기 위한 처리도이다.
1 is a view schematically showing the configuration of a real-time driving propensity detection device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an exemplary weight graph applied to the present invention.
3 is a view showing a graph of a ratio limit applied to the present invention by way of example.
4 is a view showing an example signal output from the EWMA unit applied to the present invention.
5 is a view for explaining the operation of the weight-based driving propensity index calculation unit applied to the present invention.
6 and 7 are process diagrams for describing a real-time driving propensity detection method according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.For a detailed description of the present invention, which will be described later, reference is made to the accompanying drawings that illustrate, by way of example, specific embodiments in which the invention may be practiced. These examples are described in detail enough to enable those skilled in the art to practice the present invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and properties described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with one embodiment. In addition, it should be understood that the location or placement of individual components within each disclosed embodiment can be changed without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if appropriately described, is limited only by the appended claims, along with all ranges equivalent to those claimed. In the drawings, similar reference numerals refer to the same or similar functions across various aspects.

이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 실시간 운전성향 검출 장치 및 방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a real-time driving propensity detection apparatus and method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운전성향 검출 장치의 구성을 개략적으로 보인 도면이다.1 is a view schematically showing the configuration of a real-time driving propensity detection device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운전성향 검출 장치(100)는 센서부(110), 운전성향 산출부(120), 제어부(130)를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 1, the real-time driving propensity detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a sensor unit 110, a driving propensity calculation unit 120, and a control unit 130.

이와 같은 구성에 있어서, 센서부(110)는 운전자의 운전성향을 정량화하기 위해 필요한 각종 주행 정보를 검출하고, 검출된 각각의 주행 정보를 운전성향 산출부(120)로 인가한다.In this configuration, the sensor unit 110 detects various types of driving information necessary to quantify the driving tendency of the driver, and applies each detected driving information to the driving tendency calculating unit 120.

센서부(110)에서 검출하는 주행 정보는 요 레이트(yaw rate) 센서 값, 가속 위치 센서(Accel Position Sensor:APS) 값, 종/횡 가속도 센서 값, 조향각 센서 값, 휠속도 센서 값, IMU(Inertial Measurement Unit) 센서 값, 곡률 값 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서 곡률 값은 차량 진행방향을 촬영하는 카메라(도시하지 않음)로부터 인가되는 영상을 판독하여 얻어지거나, 요 레이트 센서 값과 차속을 이용한 계산을 통해 얻어질 수 있다.The driving information detected by the sensor unit 110 includes a yaw rate sensor value, an Accel Position Sensor (APS) value, a longitudinal / lateral acceleration sensor value, a steering angle sensor value, a wheel speed sensor value, an IMU ( Inertial Measurement Unit) sensor values, curvature values, and the like. Here, the curvature value may be obtained by reading an applied image from a camera (not shown) photographing a vehicle traveling direction, or may be obtained through calculation using a yaw rate sensor value and a vehicle speed.

운전성향 산출부(120)는 센서부(110)에서 검출된 각종 주행 정보에 가중치를 부여하여 운전성향을 검출하되, 오래된 데이터에 낮은 가중치를 부여하고 최근 데이터에 더 높은 가중치를 부여하여 평균값을 계산하는 EWMA(Exponentially Weighted Moving Average) 기법을 통해 운전성향을 검출하고, 검출된 운전성향을 제어부(130)로 인가한다.The driving tendency calculating unit 120 detects driving tendencies by assigning weights to various driving information detected by the sensor unit 110, but calculates an average value by assigning low weights to old data and higher weights to recent data. The driving tendency is detected through an exponentially weighted moving average (EWMA) technique, and the detected driving tendency is applied to the controller 130.

이러한 운전성향 산출부(120)는 복수의 운전성향지수 산출부(121)와 최종 운전성향지수 산출부(129)를 포함하여 이루어질 수 있다.The driving tendency calculating unit 120 may include a plurality of driving tendency index calculating units 121 and a final driving tendency index calculating unit 129.

운전성향지수 산출부(121)는 센서부(110)에서 검출된 각각의 주행 정보에 대해 가중치를 부여하여 운전성향지수를 산출하고, 각각 산출된 운전성향지수를 최종 운전성향지수 산출부(129)로 인가한다.The driving propensity index calculating unit 121 calculates a driving propensity index by assigning a weight to each driving information detected by the sensor unit 110, and calculates the calculated driving propensity index to the final driving propensity index calculating unit 129 Apply as.

운전성향지수 산출부(121)는 오래된 데이터에 낮은 가중치를 부여하고 최근 데이터에 기하급수적으로 더 높은 가중치를 부여하는 EWMA 기법을 통해 운전성향지수를 산출할 수 있다.The driving propensity index calculating unit 121 may calculate the driving propensity index through an EWMA technique that assigns a low weight to old data and an exponentially higher weight to recent data.

전술한 운전성향지수 산출부(121)는 센서부(110)에서 검출된 주행 정보 중에서 최종 운전성향지수 산출부(129)로 인가되는 정보를 제외한 나머지 주행 정보 각각에 대응하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시하는 바와 같이 센서부(110)를 통해 요 레이트 센서 값, 가속 위치 센서 값, 종/횡 가속도 센서 값, 조향각 센서 값, 휠속도 센서 값, IMU 센서 값, 곡률 값을 검출하는 경우, 최종 운전성향지수 산출부(129)로 인가되는 곡률 값을 제외한 요 레이트 센서 값, 가속 위치 센서 값, 종/횡 가속도 센서 값, 조향각 센서 값, 휠속도 센서 값, IMU 센서 값 각각에 대응하여 운전성향지수 산출부(121)는 5개로 구현될 수 있다.The aforementioned driving propensity index calculating unit 121 may be made to correspond to each of the remaining driving information except for information applied to the final driving propensity index calculating unit 129 among the driving information detected by the sensor unit 110. For example, as shown in FIG. 1, the yaw rate sensor value, acceleration position sensor value, longitudinal / lateral acceleration sensor value, steering angle sensor value, wheel speed sensor value, IMU sensor value, curvature value through the sensor unit 110 When detecting, the yaw rate sensor value, acceleration position sensor value, longitudinal / lateral acceleration sensor value, steering angle sensor value, wheel speed sensor value, IMU sensor value excluding the curvature value applied to the final driving propensity index calculator 129 The driving propensity index calculation unit 121 may be implemented in five corresponding to each.

각각의 운전성향지수 산출부(121)는 인덱스 산출부(123), 복수의 EWMA부(125), 가중치 기반 운전성향지수 산출부(127)를 포함하여 이루어질 수 있다.Each driving tendency index calculating unit 121 may include an index calculating unit 123, a plurality of EWMA units 125, and a weight-based driving tendency index calculating unit 127.

인덱스 산출부(123)는 센서부(110)에서 각각 입력되는 입력 값을 가공하여 운전성향을 나타내는 인덱스 신호로 변환한다. 즉 센서부(110)에서 각각 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여하여 운전성향을 나타내는 인덱스 신호로 변환할 수 있다.The index calculator 123 processes the input values input from the sensor unit 110 and converts them into index signals representing driving tendencies. That is, the input value input from the sensor unit 110 may be weighted according to the vehicle speed and converted into an index signal indicating a driving tendency.

예를 들어, 요 레이트 센서 값을 인가받은 인덱스 산출부(123)는 센서부(110)로부터 인가받은 요 레이트 센서 값을 미분한 후, 차속에 따른 가중치를 부여하되, 기설정된 차속 이하에서는 요 레이트 센서 값을 0으로 하고, 기설정된 차속 이상에서는 요 레이트 센서 값을 그대로 사용하여 연산을 수행할 수 있다. 여기서 차속에 따른 가중치를 부여할 때, 일반적으로 차속이 증가하면 차량 신호(주행 정보)들의 크기가 감소하는 통계적 데이터가 존재하므로, 도 2에 도시하는 바와 같이 차속이 증가할수록 가중치가 커지는 S자 형태의 가중치 테이블을 참조하여 가중치를 부여할 수 있다.For example, after the yaw rate sensor value is applied, the index calculation unit 123 differentiates the yaw rate sensor value received from the sensor unit 110, and then assigns a weight according to the vehicle speed, but the yaw rate is below a predetermined vehicle speed. The sensor value is set to 0, and above the preset vehicle speed, the yaw rate sensor value can be used as it is to perform the calculation. Here, when assigning a weight according to the vehicle speed, there is generally statistical data in which the size of the vehicle signals (driving information) decreases when the vehicle speed increases. As shown in FIG. 2, the S-shape in which the weight increases as the vehicle speed increases. The weight can be assigned by referring to the weight table of.

또한, 인덱스 산출부(123)는 센서부(110)에서 각각 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여하여 운전성향을 나타내는 인덱스 신호로 변환할 때, 차속에 따라 변환 비율(Rate)을 제한할 수 있다. 즉 도 3에 도시하는 바와 같이 차속이 낮은 경우에는 변환 비율이 0에 가깝고, 차속이 증가할수록 변환 비율이 커지는 S자 형태의 룩업 테이블(Look-Up Table)을 참조하여 변환 비율을 제한할 수 있다.In addition, when the index calculator 123 converts an input signal input from the sensor unit 110 into an index signal indicating a driving tendency by assigning a weight according to the vehicle speed, the index ratio may be limited according to the vehicle speed. You can. That is, as illustrated in FIG. 3, when the vehicle speed is low, the conversion ratio may be limited by referring to an S-shaped look-up table in which the conversion ratio is close to 0 and the conversion ratio increases as the vehicle speed increases. .

이는 신호등에 의해 정차하거나, 고속도로 구간 정체 등으로 인해 의도치 않게 저속으로 주행하는 상황에서는 운전성향지수 변동을 최소화하기 위함이다.This is to minimize fluctuations in the driving propensity index when the vehicle is stopped by a traffic light or unintentionally driving at low speed due to traffic jams.

각각의 EWMA부(125)는 인덱스 산출부(123)에서 인가되는 인덱스 신호의 평균값을 계산하되, 설정된 타임 윈도우 기간 동안의 인덱스 신호의 평균값을 계산한다. 여기서 평균값을 계산할 때, 오래된 데이터에 낮은 가중치를 부여하고, 최근 데이터에 기하급수적으로 더 높은 가중치를 부여하여 평균값을 계산하여 성향지수를 산출한다.Each EWMA unit 125 calculates the average value of the index signal applied by the index calculation unit 123, but calculates the average value of the index signal during the set time window period. Here, when calculating the average value, the old data is given a low weight, and the recent data is given an exponentially higher weight to calculate the average value to calculate a propensity index.

EWMA부(125)는 각각 서로 다른 크기를 갖는 타임 윈도우로 구현될 수 있다. 예를 들어, EWMA부(125)가 10개로 이루어진다고 가정했을 때, 첫 번째 EWMA부의 타임 윈도우는 1분으로 설정되어 구현될 수 있고, 두 번째 EWMA부의 타임 윈도우는 2분으로 설정되어 구현될 수 있고, ?, 열 번째 EWMA부는 10분으로 설정되어 구현될 수 있다.The EWMA unit 125 may be implemented with time windows each having a different size. For example, assuming that the EWMA unit 125 is made up of 10, the time window of the first EWMA unit may be set to 1 minute, and the time window of the second EWMA unit may be set to 2 minutes to be implemented. And?, The tenth EWMA part can be implemented by setting to 10 minutes.

이러한 EWMA부(125)를 수식적으로 표현하면, 수학식 1과 같이 표현할 수 있으며, 이는 저역통과필터(Low-Pass Filter)를 나타내는 수식과 동일하다.When the EWMA unit 125 is expressed mathematically, it can be expressed as Equation 1, which is the same as the equation representing the low-pass filter.

Figure 112019017270427-pat00001
Figure 112019017270427-pat00001

Figure 112019017270427-pat00002
Figure 112019017270427-pat00002

수학식 1에서, α는 가중치(

Figure 112019017270427-pat00003
), k는 시간 인덱스, T는 시정수(Time Window),
Figure 112019017270427-pat00004
는 샘플링 타임(sampling time:예를 들어, 0.01s)이다.In Equation 1, α is a weight (
Figure 112019017270427-pat00003
), k is the time index, T is the time constant (Time Window),
Figure 112019017270427-pat00004
Is a sampling time (for example, 0.01s).

오래된 데이터는 낮은 가중치를 부여하고 최근 데이터는 높은 가중치를 부여하여 타임 윈도우 기간 동안의 평균값을 계산하여 성향지수를 산출하는 EWMA부(125)는 k+1 시점을 기준으로 타임 윈도우 기간 동안의 데이터 평균을 산출하는 SMA(Simple Moving Average)와는 다르게 실시간 연산이 가능하며, 도 4에 도시하는 바와 같이 수학식 1의 시정수 T(Time Window)를 조절하여 SMA와 유사한 결과를 도출할 수 있게 된다.The EWMA unit 125, which calculates the propensity index by calculating the average value during the time window period by applying the low weight to the old data and the high weight to the latest data, averages the data during the time window period based on the k + 1 time point. Unlike SMA (Simple Moving Average) that calculates, real-time calculation is possible, and as shown in FIG. 4, the time constant T (Time Window) of Equation 1 is adjusted to derive results similar to SMA.

전술한 바와 같이 각각 서로 다른 크기의 타임 윈도우로 설정된 각각의 EWMA부(125)는 인덱스 산출부(123)에서 인가되는 인덱스 신호의 평균값을 계산하여 성향지수를 산출하는데, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 산출되는 성향지수는 잘 변화하지 않는 장기적인 특성 즉, 운전자의 주행 습관의 성격을 띠고, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 산출되는 성향지수는 자주 변경되는 단기적인 특성 즉, 운전자의 주행 의지의 성격을 띤다. 따라서 타임 윈도우의 크기를 서로 다르게 설정하여 다양한 성향지수를 산출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. As described above, each EWMA unit 125 set to a time window having a different size calculates a propensity index by calculating an average value of an index signal applied by the index calculation unit 123, and the EWMA unit having a large time window The calculated propensity index has a long-term characteristic that does not change well, that is, the characteristics of the driver's driving habits, and the propensity index calculated in the EWMA unit having a small time window has a short-term characteristic that is frequently changed, that is, a characteristic of the driver's driving intention. Therefore, it is desirable to set the size of the time window differently so that various propensity indexes can be calculated.

가중치 기반 운전성향지수 산출부(127)는 복수의 EWMA부(125)에서 각각 출력되는 성향지수의 평균값을 계산하여 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출한다.The weight-based driving propensity index calculation unit 127 calculates an average value of the propensity index output from each of the plurality of EWMA units 125 to calculate a driving propensity index corresponding to the input value.

가중치 기반 운전성향지수 산출부(127)는 운전성향지수를 산출할 때, 직전 단계에서 산출된 운전성향지수에 의거하여 각각의 성향지수에 가중치를 부여한 후, 그 평균값을 계산하여 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출할 수 있다.When calculating the driving propensity index, the weight-based driving propensity index calculating unit 127 assigns a weight to each propensity index based on the driving propensity index calculated in the previous step, and calculates the average value to correspond to the input value The driving propensity index can be calculated.

구체적으로, 직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 중간 값(예를 들어, 35 내지 65로 설정될 수 있으며, 가장 바람직하게는 50으로 설정될 수 있다.)에 속하는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘리고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄여 운전성향지수를 산출할 수 있다. Specifically, when the driving tendency index calculated in the previous step belongs to an intermediate value (for example, it may be set to 35 to 65, most preferably to 50), the EWMA having a small time window is small. The driving propensity index may be calculated by increasing the weight of the propensity index output from the unit and reducing the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a large time window.

그리고 직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 중간 값을 벗어나는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄이고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘려 운전성향지수를 산출할 수 있다.In addition, when the driving propensity index calculated in the previous step exceeds the intermediate value, the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a small time window is reduced, and the driving propensity is increased by increasing the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a large time window. The index can be calculated.

여기서 직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 중간 값에서 크게 벗어날수록 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수에 부여되는 가중치는 더 작아지고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수에 부여되는 가중치는 더 커지게 될 수 있다.Here, as the driving propensity index calculated in the previous step deviates significantly from the intermediate value, the weight assigned to the propensity index output from the EWMA unit having a small time window becomes smaller, and the propensity index output from the EWMA unit having a large time window is smaller. The weight can be higher.

예를 들어, 주행 의지 차원에서 운전자가 차량의 가감속, 혹은 선회 조작을 다이나믹하게 하는 스포츠한 주행 의지를 갖고 가속을 하는 경우에는, 운전성향지수가 올라가고, 그 정도가 심할수록 운전성향지수가 오랜 시간 동안 유지된다.For example, if the driver accelerates with a sporting driving intention that dynamically accelerates or decelerates or turns the vehicle, the driving propensity index increases, and the more severe it is, the longer the driving propensity index increases. Is maintained for hours.

즉, 운전성향지수가 양 극단(0 또는 100)으로 갈수록 그 지수를 오랫동안 유지하게 된다.That is, as the driving propensity index goes to both extremes (0 or 100), the index is maintained for a long time.

최종 운전성향지수 산출부(129)는 복수의 운전성향지수 산출부(121)에서 각각 산출된 운전성향지수를 이용하여 최종 운전성향지수를 산출하고, 산출된 최종 운전성향지수에 의거하여 운전자의 운전성향을 검출하고, 검출된 운전성향을 제어부(130)로 인가한다.The final driving propensity index calculating unit 129 calculates the final driving propensity index using the driving propensity indexes respectively calculated by the plurality of driving propensity index calculating units 121, and drives the driver based on the calculated final driving propensity index The propensity is detected, and the detected driving propensity is applied to the controller 130.

복수의 운전성향지수 산출부(121)에서 최종 운전성향지수 산출부(129)로 인가되는 운전성향지수는 종방향 관련 운전성향지수, 횡방향 관련 운전성향지수, 종방향과 횡방향이 모두 관련된 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수로 구분될 수 있다.The driving propensity index applied from the plurality of driving propensity index calculation units 121 to the final driving propensity index calculation unit 129 includes a longitudinal direction-related driving tendency index, a lateral direction-related driving tendency index, and a type in which both the longitudinal and lateral directions are related. It can be divided into driving propensity index related to direction and transverse direction.

따라서 최종 운전성향지수 산출부(129)는 복수의 운전성향지수 산출부(121)에서 각각 산출된 운전성향지수의 평균을 구하여 최종 운전성향지수를 산출할 때, 센서부(110)로부터 인가되는 곡률 값에 의거하여 각각의 운전성향지수에 가중치를 부여하고, 그 운전성향지수의 평균을 구하여 최종 운선정향지수를 산출한다.Therefore, the final driving propensity index calculating unit 129 calculates the average of the driving propensity indexes calculated by the plurality of driving propensity index calculating units 121, respectively, and calculates the final driving propensity index, and the curvature applied from the sensor unit 110 Each driving propensity index is weighted based on the value, and the average of the driving propensity index is averaged to calculate the final driving propensity index.

구체적으로, 센서부(110)로부터 인가되는 곡률 값이 기설정된 값 이상이면 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄이고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘려 최종 운전성향지수를 산출할 수 있다.Specifically, if the curvature value applied from the sensor unit 110 is greater than or equal to a predetermined value, the weight of the driving propensity index related to the longitudinal direction is reduced, and the weight of the driving propensity index related to the transverse direction and the longitudinal and transverse direction is increased. The final driving propensity index can be calculated.

그리고 센서부(110)로부터 인가되는 곡률 값이 기설정된 값 이하이면 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘리고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄여 최종 운전성향지수를 산출할 수 있다.In addition, if the curvature value applied from the sensor unit 110 is equal to or less than a preset value, the weight of the driving propensity index related to the longitudinal direction is increased, and the weight of the driving propensity index related to the transverse direction and the driving propensity index related to the longitudinal direction and the transverse direction is reduced to final driving. The propensity index can be calculated.

이와 같이 최종 운전성향지수 산출부(129)가 센서부(110)로부터 인가되는 곡률 값에 의거하여 최종 운전성향지수를 산출하는 이유는 주행 상황에 알맞은 운전성향지수를 산출하기 위함이다.The reason why the final driving propensity index calculating unit 129 calculates the final driving propensity index based on the curvature value applied from the sensor unit 110 is to calculate the driving propensity index suitable for the driving situation.

한편, 제어부(130)는 운전성향 산출부(120)에서 검출된 운전성향에 의거하여 차량의 주행모드를 자동으로 가변할 수 있다.Meanwhile, the controller 130 may automatically change the driving mode of the vehicle based on the driving propensity detected by the driving propensity calculator 120.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운전성향 검출 방법을 설명하기 위한 처리도이다.6 and 7 are process diagrams for describing a real-time driving propensity detection method according to an embodiment of the present invention.

우선, 운전성향 검출 장치(100)는 운전자의 운전성향을 정량화하기 위해 센서부(110)를 통해 각종 주행 정보를 검출한다(S100).First, the driving propensity detection device 100 detects various driving information through the sensor unit 110 to quantify the driving propensity of the driver (S100).

상기한 단계 S100에서 검출되는 주행 정보는 요 레이트 센서 값, 가속 위치 센서 값, 종/횡 가속도 센서 값, 조향각 센서 값, 휠속도 센서 값, IMU 센서 값, 곡률 값 등을 포함하여 이루어질 수 있다.The driving information detected in step S100 may include yaw rate sensor values, acceleration position sensor values, longitudinal / lateral acceleration sensor values, steering angle sensor values, wheel speed sensor values, IMU sensor values, curvature values, and the like.

이후에는 상기한 단계 S100에서 검출된 각각의 주행 정보에 대해 가중치를 부여하여 운전성향을 검출하되, EWMA 기법을 통해 운전성향을 검출한다(S200).Thereafter, a driving tendency is detected by assigning a weight to each driving information detected in step S100, but the driving tendency is detected through an EWMA technique (S200).

이하에서는 도 7을 참조하여 상기한 단계 S200을 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the above-described step S200 will be described in more detail with reference to FIG. 7.

상기한 단계 S100에서 검출된 각각의 주행 정보는 운전성향 산출부(120)에 구비된 각각의 운전성향지수 산출부(121)로 각각 인가되는데, 센서부(110)로부터 검출된 주행 정보를 인가받은 운전성향지수 산출부(121)의 인덱스 산출부(123)는 센서부(110)에서 각각 입력되는 입력 값을 가공하여 운전성향을 나타내는 인덱스 신호로 변환한다(S210).Each of the driving information detected in the above step S100 is applied to each driving propensity index calculating unit 121 provided in the driving propensity calculating unit 120, and the driving information detected from the sensor unit 110 is received. The index calculating unit 123 of the driving tendency index calculating unit 121 processes each input value input from the sensor unit 110 and converts it into an index signal indicating the driving tendency (S210).

상기한 단계 S210에서 인덱스 산출부(123)는 센서부(110)에서 각각 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여하여 운전성향을 나타내는 인덱스 신호로 변환하되, 도 2에 도시하는 바와 같이 차속이 증가할수록 가중치가 커지는 S자 형태의 가중치 테이블에 따라 가중치를 부여하여 인덱스 신호로 변환할 수 있다.In the above-described step S210, the index calculator 123 converts the input value input from the sensor unit 110 into an index signal indicating a driving tendency by assigning a weight according to the vehicle speed, as shown in FIG. 2. As the weight increases, the weight can be converted into an index signal by assigning weights according to an S-shaped weight table.

예를 들어, 요 레이트 센서 값을 인가받은 인덱스 산출부(123)는 센서부(110)로부터 인가받은 요 레이트 센서 값을 미분한 후, 차속에 따른 가중치를 부여하되, 기설정된 차속 이하에서는 요 레이트 센서 값을 0으로 하고, 기설정된 차속 이상에서는 요 레이트 센서 값을 그대로 사용하여 연산을 수행할 수 있다. 여기서 인덱스 산출부(123)는 요 레이트 센서 값에 차속이 증가할수록 가중치가 커지는 S자 형태의 가중치를 부여하여 인덱스 신호로 변환할 수 있다.For example, after the yaw rate sensor value is applied, the index calculation unit 123 differentiates the yaw rate sensor value received from the sensor unit 110, and then assigns a weight according to the vehicle speed, but the yaw rate is below a predetermined vehicle speed. The sensor value is set to 0, and above the preset vehicle speed, the yaw rate sensor value can be used as it is to perform the calculation. Here, the index calculating unit 123 may convert the yaw rate sensor value into an index signal by giving an S-shaped weight that increases in weight as the vehicle speed increases.

또한, 상기한 단계 S210에서 인덱스 산출부(123)는 신호등에 의해 정차하거나, 고속도로 구간 정체 등으로 인해 의도치 않게 저속으로 주행하는 상황에서는 운전성향지수 변동을 최소화하기 위해, 차속이 낮은 경우에는 변환 비율이 0에 가깝고, 차속이 증가할수록 변환 비율이 커지는 S자 형태의 룩업 테이블(Look-Up Table)을 참조하여 변환 비율을 제한할 수 있다.In addition, in the above step S210, the index calculator 123 stops by a traffic light, or when driving at an unintended low speed due to traffic jams, etc., in order to minimize fluctuations in the driving propensity index, convert when the vehicle speed is low. The conversion ratio may be limited by referring to an S-shaped look-up table in which the ratio is close to 0 and the conversion ratio increases as the vehicle speed increases.

상기한 단계 S210에서 변환된 인덱스 신호는 각각 서로 다른 크기의 타임 윈도우를 갖는 복수의 EWMA부(125)로 인가되고, 각 EWMA부(125)는 설정된 타임 윈도우 기간 동안 인덱스 산출부(123)에서 인가되는 인덱스 신호의 평균값을 계산하여 성향지수를 산출한다(S220).The index signals converted in step S210 are applied to a plurality of EWMA units 125 each having a time window of a different size, and each EWMA unit 125 is applied by the index calculation unit 123 during a set time window period. The inclination index is calculated by calculating the average value of the index signals (S220).

상기한 단계 S220에서 각 EWMA부(125)는 오래된 데이터에 낮은 가중치를 부여하고 최근 데이터에 더 높은 가중치를 부여하여 타임 윈도우 기간 동안의 평균값을 계산하여 성향지수를 산출할 수 있다.In the above-described step S220, each EWMA unit 125 may calculate a propensity index by calculating an average value during a time window period by giving a low weight to old data and a higher weight to recent data.

상기한 단계 S220에서 인덱스 신호를 서로 다른 크기의 타임 윈도우로 설정된 복수의 EWMA부(125)에 인가함으로써, 장기적인 특성(운전자의 주행 습관)을 갖는 성향지수, 단기적인 특성(운전자의 주행 의지)을 갖는 성향지수 등 다양한 성향지수를 산출할 수 있게 된다. By applying the index signal to the plurality of EWMA units 125 set in time windows of different sizes in step S220, the propensity index with long-term characteristics (driver's driving habits) and short-term characteristics (driver's driving will) Various propensity indexes such as propensity indexes can be calculated.

상기한 단계 S220을 통해 산출된 성향지수는 가중치 기반 운전성향지수 산출부(127)로 인가되고, 가중치 기반 운전성향지수 산출부(127)는 복수의 EWMA부(125)로부터 각각 인가되는 성향지수의 평균값을 계산하여 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출한다(S230).The propensity index calculated through the above step S220 is applied to the weight-based driving propensity index calculating unit 127, and the weight-based driving propensity index calculating unit 127 is the propensity index applied from the plurality of EWMA units 125, respectively. The driving tendency index corresponding to the input value is calculated by calculating the average value (S230).

상기한 단계 S230에서 가중치 기반 운전성향지수 산출부(127)는 운전성향지수를 산출할 때, 직전 단계에서 산출된 운전성향지수에 의거하여 각각의 성향지수에 가중치를 부여한 후, 그 평균값을 계산하여 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출하는데, 운전성향지수가 중간 값(예를 들어, 35 내지 65로 설정될 수 있으며, 가장 바람직하게는 50으로 설정될 수 있다.)에 속하는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘리고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄여 운전성향지수를 산출할 수 있다. 그리고 직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 중간 값을 벗어나는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄이고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘려 운전성향지수를 산출할 수 있다.In the above-described step S230, the weight-based driving tendency index calculating unit 127 calculates the driving tendency index, assigns a weight to each tendency index based on the driving tendency index calculated in the previous step, and calculates the average value thereof. When the driving propensity index corresponding to the input value is calculated, when the driving propensity index falls within an intermediate value (for example, it may be set to 35 to 65, most preferably 50), time The driving propensity index may be calculated by increasing the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a small window and reducing the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a large time window. In addition, when the driving propensity index calculated in the previous step exceeds the intermediate value, the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a small time window is reduced, and the driving propensity is increased by increasing the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a large time window. The index can be calculated.

이상에서 살펴본 바와 같이 상기한 단계 S200을 통해 복수의 운전성향지수 산출부(121)에서 운전성향지수가 산출되면, 복수의 운전성향지수 산출부(121)에서 각각 산출된 운전성향지수는 최종 운전성향지수 산출부(129)로 인가되고, 최종 운전성향지수 산출부(129)는 복수의 운전성향지수 산출부(121)로부터 인가받은 운전성향지수의 평균을 구하여 최종 운전성향지수를 산출한다(S300).As described above, when the driving inclination index is calculated by the plurality of driving inclination index calculating units 121 through the above-described step S200, the driving inclination index calculated by the plurality of driving inclination index calculating units 121 is the final driving tendency. Applied to the index calculation unit 129, the final driving propensity index calculating unit 129 calculates the final driving propensity index by obtaining the average of the driving propensity indexes received from the plurality of driving propensity index calculating units 121 (S300). .

상기한 단계 S300에서 최종 운전성향지수 산출부(129)는 센서부(110)로부터 인가되는 곡률 값에 의거하여 각각의 운전성향지수에 가중치를 부여하고, 그 운전성향지수의 평균을 구하여 최종 운전성향지수를 산출하는데, 곡률 값이 기설정된 값 이상이면 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄이고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘려 최종 운전성향지수를 산출할 수 있다. 그리고 센서부(110)로부터 인가되는 곡률 값이 기설정된 값 이하이면 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘리고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄여 최종 운전성향지수를 산출할 수 있다.In the above-described step S300, the final driving propensity index calculating unit 129 assigns a weight to each driving propensity index based on the curvature value applied from the sensor unit 110, averages the driving propensity index, and obtains the final driving propensity When calculating the index, if the curvature value is greater than or equal to a preset value, reduce the weight of the driving propensity index related to the longitudinal direction, and increase the weight of the driving propensity index related to the transverse direction and the driving propensity index related to the transverse direction to calculate the final driving propensity index. can do. In addition, if the curvature value applied from the sensor unit 110 is equal to or less than a preset value, the weight of the driving propensity index related to the longitudinal direction is increased, and the weight of the driving propensity index related to the transverse direction and the driving propensity index related to the longitudinal direction and the transverse direction is reduced to final driving. The propensity index can be calculated.

본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 운전성향 검출 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.The real-time driving propensity detection method according to an embodiment of the present invention may be implemented as an application or implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components to be recorded in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination.

상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The program instructions recorded on the computer-readable recording medium are specially designed and configured for the present invention, and may be known and usable by those skilled in the computer software field.

컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. media), and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include not only machine language codes produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present invention, and vice versa.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to embodiments, those skilled in the art understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. Will be able to.

110. 센서부, 120. 운전성향 산출부,
121. 운전성향지수 산출부, 123. 인덱스 산출부,
125. EWMA부, 127. 가중치 기반 운전성향지수 산출부,
129. 최종 운전성향지수 산출부, 130. 제어부
110. Sensor unit, 120. Driving propensity calculation unit,
121. Driving propensity index calculation unit, 123. Index calculation unit,
125. EWMA unit, 127. Weight-based driving propensity index calculation unit,
129. Final driving propensity index calculation unit, 130. Control unit

Claims (13)

적어도 하나 이상의 주행 정보를 검출하는 센서부;
상기 센서부에서 검출된 각각의 주행 정보에 대해 가중치를 부여하여 운전성향지수를 산출하되, EWMA 기법을 통해 운전성향지수를 산출하는 복수의 운전성향지수 산출부; 및
상기 복수의 운전성향지수 산출부에서 각각 산출된 운전성향지수를 이용하여 최종 운전성향지수를 산출하는 최종 운전성향지수 산출부;를 포함하며,
상기 운전성향지수 산출부는,
상기 센서부에서 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여하여 운전성향을 나타내는 인덱스 신호로 변환하되, 차속이 증가할수록 가중치가 커지는 S자 형태의 가중치 테이블을 참조하여 가중치를 부여하는 인덱스 산출부;
서로 다른 크기의 타임 윈도우로 설정되며, 상기 설정된 타임 윈도우 기간 동안 상기 인덱스 산출부에서 인가되는 인덱스 신호의 평균값을 계산하되, 최근 데이터에 더 높은 가중치를 부여하여 평균값을 계산하여 성향지수를 산출하는 복수의 EWMA부; 및
상기 복수의 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 평균값을 계산하여 상기 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출하는 가중치 기반 운전성향지수 산출부;를 포함하는, 실시간 운전성향 검출 장치.
A sensor unit detecting at least one driving information;
A plurality of driving propensity index calculation units for calculating a driving propensity index by assigning a weight to each driving information detected by the sensor unit, and calculating a driving propensity index through an EWMA technique; And
It includes; a final driving propensity index calculating unit for calculating a final driving propensity index by using the driving propensity indexes respectively calculated by the plurality of driving propensity index calculating parts;
The driving propensity index calculation unit,
An index calculating unit that assigns a weight according to the vehicle speed to an input signal input from the sensor unit and converts it into an index signal indicating a driving tendency, but assigns weight by referring to an S-shaped weight table whose weight increases as the vehicle speed increases;
It is set as time windows of different sizes, and calculates an average value of index signals applied by the index calculator during the set time window period, but calculates a tendency index by calculating an average value by giving higher weight to recent data EWMA Division; And
And a weight-based driving propensity index calculation unit calculating an average driving propensity index output from the plurality of EWMA units and calculating a driving propensity index corresponding to the input value.
제1항에 있어서,
상기 주행 정보는,
요 레이트(yaw rate) 센서 값, 가속 위치 센서(APS) 값, 종/횡 가속도 센서 값, 조향각 센서 값, 휠속도 센서 값, IMU(Inertial Measurement Unit) 센서 값, 곡률 값 중에서 적어도 하나를 포함하는, 실시간 운전성향 검출 장치.
According to claim 1,
The driving information,
It includes at least one of yaw rate sensor value, acceleration position sensor (APS) value, longitudinal / lateral acceleration sensor value, steering angle sensor value, wheel speed sensor value, IMU (Inertial Measurement Unit) sensor value, and curvature value. , Real-time driving propensity detection device.
제1항에 있어서,
상기 인덱스 산출부는,
상기 센서부에서 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여하여 운전성향을 나타내는 인덱스 신호로 변환할 때, 차속이 증가할수록 변환 비율이 커지는 S자 형태의 룩업 테이블을 참조하여 가중치를 부여하는, 실시간 운전성향 검출 장치.
According to claim 1,
The index calculation unit,
When the input value input from the sensor unit is weighted according to the vehicle speed and converted into an index signal indicating a driving tendency, the weight is referred to in an S-shaped lookup table in which the conversion ratio increases as the vehicle speed increases. Driving propensity detection device.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가중치 기반 운전성향지수 산출부는,
직전 단계에서 산출된 운전성향지수에 의거하여 각각의 성향지수에 가중치를 부여하여 상기 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출하되,
직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 기설정되어 있는 중간 값에 속하는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘리고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄여 운전성향지수를 산출하고,
직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 기설정되어 있는 중간 값을 벗어나는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄이고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘려 운전성향지수를 산출하는, 실시간 운전성향 검출 장치.
According to claim 1,
The weight-based driving propensity index calculation unit,
Based on the driving propensity index calculated in the previous step, a weight is applied to each propensity index to calculate a driving propensity index corresponding to the input value,
When the driving propensity index calculated in the previous step belongs to a preset intermediate value, the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a small time window is increased, and the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a large time window is increased. To calculate the driving propensity index,
When the driving propensity index calculated in the previous step exceeds a preset intermediate value, the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a small time window is reduced, and the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a large time window is reduced. Real-time driving propensity detection device to calculate driving propensity index by increasing.
제1항에 있어서,
상기 최종 운전성향지수 산출부는,
상기 센서부로부터 인가되는 곡률 값에 의거하여 각각의 운전성향지수에 가중치를 부여한 후, 그 평균값을 계산하여 최종 운전성향지수를 산출하되,
상기 센서부로부터 인가되는 곡률 값이 기설정된 값 이상이면 상기 운전성향지수 중에서 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄이고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘려 최종 운전성향지수를 산출하고,
상기 곡률 값이 기설정된 값 이하이면 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘리고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄여 최종 운전성향지수를 산출하는, 실시간 운전성향 검출 장치.
According to claim 1,
The final driving propensity index calculation unit,
After weighting each driving propensity index based on a curvature value applied from the sensor unit, calculating the average value to calculate a final driving propensity index,
If the curvature value applied from the sensor unit is greater than or equal to a predetermined value, the weight of the driving tendency index related to the longitudinal direction is decreased among the driving tendency indexes, and the weights of the driving tendency index related to the lateral direction and the driving tendency index related to the longitudinal direction and the lateral direction are increased. Calculate the final driving propensity index,
When the curvature value is equal to or less than a predetermined value, real-time driving is performed by increasing the weight of the driving propensity index related to the longitudinal direction and reducing the weights of the driving propensity index related to the transverse direction and the driving propensity index related to the longitudinal and transverse directions to calculate the final driving propensity index. Propensity detection device.
센서부에서, 적어도 하나 이상의 주행 정보를 검출하는 단계;
복수의 운전성향지수 산출부에서, 상기 센서부에서 검출된 각각의 주행 정보에 대해 가중치를 부여하여 운전성향 지수를 산출하되, EWMA 기법을 통해 운전성향지수를 산출하는 단계; 및
최종 운전성향지수 산출부에서, 상기 산출된 복수의 운전성향지수를 이용하여 최종 운전성향지수를 산출하는 단계;를 포함하며,
상기 운전성향지수를 산출하는 단계는,
인덱스 산출부에서, 상기 센서부로부터 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여하여 운전성향을 나타내되, 차속이 증가할수록 가중치가 커지는 S 자 형태의 가중치 테이블을 참조하여 가중치를 부여하는 인덱스 신호로 변환하는 단계;
서로 다른 크기의 타임 윈도우로 설정된 복수의 EWMA부에서, 상기 설정된 타임 윈도우 기간 동안 상기 인덱스 산출부에서 인가되는 인덱스 신호의 평균값을 계산하되, 최근 데이터에 더 높은 가중치를 부여하여 평균값을 계산하여 성향지수를 산출하는 단계; 및
가중치 기반 운전성향지수 산출부에서, 상기 복수의 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 평균값을 계산하여 상기 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출하는 단계;를 포함하는, 실시간 운전성향 검출 방법.
Detecting at least one driving information by the sensor unit;
Calculating a driving propensity index by assigning a weight to each driving information detected by the sensor unit in a plurality of driving propensity index calculating units, and calculating a driving propensity index through an EWMA technique; And
In the final driving propensity index calculation unit, using the calculated plurality of driving propensity index to calculate the final driving propensity index; includes,
The step of calculating the driving propensity index,
In the index calculation unit, an input signal input from the sensor unit is assigned a weight according to the vehicle speed to indicate a driving tendency, but an index signal is assigned to the weight by referring to an S-shaped weight table whose weight increases as the vehicle speed increases. Converting;
In a plurality of EWMA units set to time windows of different sizes, an average value of an index signal applied by the index calculator during the set time window period is calculated, but a higher weight is applied to recent data to calculate the average value to calculate the propensity index Calculating; And
And calculating, by the weight-based driving propensity index calculating unit, an average value of the propensity index output from the plurality of EWMA units and calculating a driving propensity index corresponding to the input value.
제8항에 있어서,
상기 인덱스 신호로 변환하는 단계에서,
상기 센서부에서 입력되는 입력 값에 차속에 따른 가중치를 부여하여 운전성향을 나타내는 인덱스 신호로 변환할 때,
차속이 증가할수록 변환 비율이 커지는 S자 형태의 룩업 테이블을 참조하여 가중치를 부여하는, 실시간 운전성향 검출 방법.
The method of claim 8,
In the step of converting to the index signal,
When the input value input from the sensor unit is weighted according to the vehicle speed and converted into an index signal indicating a driving tendency,
A method for detecting a driving propensity in real-time by assigning weights by referring to an S-shaped lookup table in which the conversion ratio increases as the vehicle speed increases.
삭제delete 제8항에 있어서,
상기 운전성향지수를 산출하는 단계는,
직전 단계에서 산출된 운전성향지수에 의거하여 각각의 성향지수에 가중치를 부여한 후, 그 평균값을 계산하여 상기 입력 값에 대응하는 운전성향지수를 산출하되,
직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 기설정되어 있는 중간 값에 속하는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘리고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄여 운전성향지수를 산출하고,
직전 단계에서 산출된 운전성향지수가 기설정되어 있는 중간 값을 벗어나는 경우에는, 타임 윈도우가 작은 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 줄이고, 타임 윈도우가 큰 EWMA부에서 출력되는 성향지수의 가중치를 늘려 운전성향지수를 산출하는 단계인, 실시간 운전성향 검출 방법.
The method of claim 8,
The step of calculating the driving propensity index,
After weighting each inclination index based on the driving inclination index calculated in the previous step, the average value is calculated to calculate a driving inclination index corresponding to the input value,
When the driving propensity index calculated in the previous step belongs to a preset intermediate value, the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a small time window is increased, and the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a large time window is increased. To calculate the driving propensity index,
When the driving propensity index calculated in the previous step exceeds a preset intermediate value, the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a small time window is reduced, and the weight of the propensity index output from the EWMA unit having a large time window is reduced. Real-time driving propensity detection method, which is the step of calculating the driving propensity index by increasing.
제8항에 있어서,
상기 최종 운전성향지수를 산출하는 단계는,
상기 센서부로부터 인가되는 곡률 값에 의거하여 각각의 운전성향지수에 가중치를 부여한 후, 그 평균값을 계산하여 최종 운전성향지수를 산출하되,
상기 센서부로부터 인가되는 곡률 값이 기설정된 값 이상이면 상기 운전성향지수 중에서 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄이고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘려 최종 운전성향지수를 산출하고,
상기 곡률 값이 기설정된 값 이하이면 종방향 관련 운전성향지수의 가중치를 늘리고, 횡방향 관련 운전성향지수와 종방향 및 횡방향 관련 운전성향지수의 가중치를 줄여 최종 운전성향지수를 산출하는 단계인, 실시간 운전성향 검출 방법.
The method of claim 8,
The step of calculating the final driving propensity index,
After weighting each driving propensity index based on a curvature value applied from the sensor unit, calculating the average value to calculate a final driving propensity index,
If the curvature value applied from the sensor unit is greater than or equal to a preset value, the weight of the driving tendency index related to the longitudinal direction is reduced among the driving tendency indexes, and the weights of the driving tendency index related to the lateral direction and the driving tendency index related to the longitudinal direction and the lateral direction are increased. Calculate the final driving propensity index,
If the curvature value is less than or equal to a predetermined value, increasing the weight of the driving propensity index related to the longitudinal direction and reducing the weights of the driving propensity index related to the transverse direction and the driving propensity index related to the transverse direction to calculate the final driving propensity index, Real-time driving propensity detection method.
제8항, 제9항, 제11항, 제12항 중 어느 하나의 항에 따른 실시간 운전성향 검출 방법을 수행하기 위한, 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium having a computer program recorded thereon for performing the real-time driving propensity detection method according to any one of claims 8, 9, 11 and 12.
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