KR101912515B1

KR101912515B1 - 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101912515B1
Application number: KR1020170005143A
Authority: KR
Inventors: 황성호; 박찬호; 곽기성; 유동연; 김영갑
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2018-12-28
Also published as: KR20180083114A

Abstract

본 발명은 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템은 차량의 스티어링 휠에 토크를 인가하는 토크 인가부; 운전자에 의하여 상기 스티어링휠의 조작 값을 측정하는 측정부; 상기 조작 측정부로부터 측정되는 값을 이용하여 운전자의 상태를 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 비교적 간단한 구조를 이용하여 비교적 정확한 운전자의 졸음 판단이 가능한 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템이 제공된다.

Description

토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING CONDITION OF DRIVER BY APPLYING TORQUE}

본 발명은 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 운전자의 상태를 능동적으로 판단할 수 있는 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.

중요 교통사고의 가장 큰 원인이 졸음운전이라는 것이 알려지면서 졸음운전을 방지하기 위한 방법들이 많이 연구되고 있다. 이와 관련하여, 비전 기술을 기반으로 운전자를 촬영하는 방식의 운전자 졸음판단 기술에 대한 연구가 이루어지고 있다,

그러나 운전자 영상 기반 방식의 경우 주변 환경, 광 조건 등에 따라 인식 성능과 안경 착용, 웃음 등으로 인한 악조건으로 인해 정확한 피로졸음을 판단하기 어렵다는 문제가 있었다.

또 다른 방법으로 운전자의 졸음이나 수면상태를 판단하기 위하여 운전자의 다양한 생체 신호를 감지하고, 분석하여 졸음여부를 판단하는 방법에 대하여도 연구가 계속되고 있다.

구체적으로는, 짧은 심장박동 주기의 변화를 이용한 졸음상태 판정 시스템 및 방법은 짧은 구간에서의 심박변이 신호를 구하여 이를 심박변이 기준값과 비교하여 측정 대상자의 신체 상태를 정확하게 판별할수 있도록 한다.

그러나, 종래의 심장박동 주기 변화를 이용한 졸음상태 판정 방법은 사람마다 심박변이 특성이 모두 상이하여 이를 일반화하는 것이 불가하므로, 특정인의 졸음 여부를 판단하는데 있어서 그 정확도가 매우 낮다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비교적 간단한 구조를 이용하여 비교적 정확한 운전자의 졸음 판단이 가능한 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 차량의 스티어링 휠에 토크를 인가하는 토크 인가부; 운전자에 의하여 조작되는 상기 스티어링휠의 데이터를 측정하는 측정부; 상기 측정부로부터 측정되는 데이터를 이용하여 운전자의 상태를 판단하는 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템에 의해 달성된다.

또한, 상기 차량의 운행정보 또는 도로정보를 감지하는 감지부를 더 포함하고, 상기 토크 인가부는 상기 감지부로부터 측정되는 정보에 기반하여 상기 스티어링휠에 인가되는 인가 토크 값을 산출할 수 있다.

또한, 상기 감지부에 의하여 감지되는 정보는 차량의 위치, 차량의 너비, 차선의 이탈유무, 차선 폭, 차선 간격, 도로의 곡률 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 상기 판단부는 정상 상태의 운전자에 의하여 조작되는 스티어링휠로부터 측정되는 기준 토크 값과 상기 측정부로부터 획득되는 현재 운전자에 의하여 조작되는 스티어링휠로부터 특정되는 조작 토크 값을 비교하여, 현재 운전자의 상태를 판단할 수 있다.

또한, 상기 토크 인가부는 스티어링 휠에 인가되는 인가 토크 값을 하기의 수식에 의하여 산출할 수 있다.

[수식]

τ = asin(b(t - c)) + d

(단, τ는 스티어링휠에 인가되는 인가 토크 값, t는 시간, a, b, c, d는 상기 감지부로부터 획득되는 정보에 의하여 결정되는 상수)

또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 차량의 스티어링휠에 토크를 인가하는 토크 인가단계; 차량의 현재 운전자에 의하여 조작되는 스티어링휠로부터 발생하는 토크 값인 조작 토크 값을 측정하는 측정단계; 상기 측정단계에서 측정되는 조작 토크 값과 정상 운전자에 의하여 조작되는 스티어링휠로부터 측정되는 토크 값인 기준 토크 값을 비교하여 현재 운전자의 상태를 판단하는 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법에 의해 달성된다.

또한, 상기 판단단계에서는 상기 조작 토크 값과 상기 기준 토크 값의 차이가 미리 설정된 값보다 큰 경우에는 현재 운전자의 상태가 비정상인 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 토크 인가단계는, 상기 차량의 주행정보 또는 도로정보를 감지하는 감지단계; 상기 감지단계에서 획득된 정보에 기반하여 스티어링휠에 인가되는 인가 토크 값을 산출하는 산출단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 감지단계에서 감지되는 정보는 차량의 위치, 차량의 너비, 차선의 이탈유무, 차선 폭, 차선 간격, 도로의 곡률 중 적어도 하나일 수 있다.

또한, 상기 판단단계는, 상기 기준 토크 값을 획득하는 기준 토크 값 획득단계; 상기 기준 토크 값과 상기 조작 토크 값을 비교하는 비교단계;를 포함하고, 상기 기준 토크 값 획득단계는, 직선 도로에서 정상 운전자가 차량을 운행하는 경우 스티어링휠로부터 획득되는 토크 값인 직선도로 운행 토크 데이터를 획득하는 제1 단계; 및 현재 차량이 운행되는 도로의 곡률정보가 반영되도록 상기 직선 도로 데이터를 보정함으로써 기준 토크 값을 최종적으로 획득하는 제2 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 간단한 구조만으로 운전자가 정상적인 상태에서 차량을 운행하고 있는지 판단하는 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템 및 방법이 제공된다.

또한, 스티어링휠에 인위적으로 토크를 인가하고, 인가된 토크에 대한 운전자의 대응 데이터를 통하여 운전자의 상태를 보다 정밀하게 측정할 수 있다.

또한, 차량의 주행상태, 도로정보 등의 조건 등을 실시간으로 감지하여 스티어링휠에 인가되는 토크를 결정하므로, 주행 안전을 해하지 않는 범위 내에서 스티어링휠에 토크를 인가할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템의 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 개략적인 흐름도이고,
도 3은 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 감지단계에서 감지되는 다양한 정보의 일례를 설명하기 위한 것이고,
도 4는 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 토크 인가단계에서 스티어링휠에 인가되는 토크 값의 일반적인 형태를 그래프로 나타낸 것이고,
도 5는 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 측정단계에서 운전자가 없는 경우에 측정되는 토크 값을 그래프로 나태난 것이고,
도 6은 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 측정단계에서 운전자가 정상적으로 운행하는 경우에 측정되는 토크 값을 그래프로 나태난 것이고,
도 7은 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 기준 토크 값 획득단계의 제1 단계를 설명하기 위한 것이고,
도 8은 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 기준 토크 값 획득단계의 제2 단계를 설명하기 위한 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템의 개념도이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 따른 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템(100)은 차량(C)의 조향 제어를 담당하는 스티어링휠(W)에 미세한 범위 내의 토크를 강제로 인가한 후 스티어링휠(W)로부터 획득되는 토크 데이터를 측정하여 운전자의 현재 상태를 능동적으로 판단하는 시스템에 관한 것이며, 토크 인가부(110)와 감지부(120)와 측정부(130)와 판단부(140)를 포함한다.

한편, 이하에서 설명의 편의를 위하여, 차량(C)은 일반적으로 네 개의 바퀴를 가지는 형태로 엔진 또는 모터와 같은 동력원으로부터 회전력을 인가받아 구동되는 자동차인 것으로 설명하나, 본 발명은 운전자가 스티어링휠을 조작하는 방식으로 조향이 조절되는 동력 기반의 운반장치(이를테면, 오토바이, 전동 자전거 등)에 포괄적으로 적용될 수 있다.

상기 토크 인가부(110)는 운행 중인 차량(C)의 스티어링휠(W)에 인위적으로 토크를 인가하기 위한 것이다.

일반적으로 차량의 조향장치인 스티어링휠(W)은 운전자에 의하여 조작됨으로써 토크가 가해질 뿐이고, 운전자 외의 요인에 의하여 별도의 외력이 가해지지 않는다. 다만, 본원 발명에서는 이러한 스티어링휠(W)에 미세한 토크가 인가되도록 하고, 운전자가 이러한 토크에 적절히 반응하는지를 판단함으로써 운전자가 정상적인 상태에서 차량 운행을 하고 있는지를 판별하게 된다.

토크 인가부(110)에 의하여 스티어링휠(W)에 인가되는 인가 토크 값은 후술하는 감지부(120)에 의하여 측정되는 다양한 정보에 기반하여 아래의 [수식]과 같은 형태로 결정된다. 인가 토크 값(τ)의 결정방법에 대하여는 후술한다.

[수식]

τ = asin(b(t - c)) + d

상기 감지부(120)는 토크 인가부(110)에 의하여 스티어링휠(W)에 인가되는 인가 토크 값(τ)을 결정하는데 필요한 정보를 획득하기 위한 것이다.

즉, 본 실시예에서 감지부는 정보는 차량의 위치, 차량의 너비, 차선의 이탈유무, 차선 폭, 차선 간격, 도로의 곡률 등의 정보를 측정, 감지하기 위한 장치로 마련되며, 제한되는 것은 아니나, 감지부(120)로는 비젼센서(Vision Sensor), 레이더(radar) 등이 이용될 수 있다.

상기 측정부(130)는 운전자에 의하여 조작됨으로써 스티어링휠(W)으로부터 발생하는 토크 값, 즉, 조작 토크 값(δ_drv)을 측정하기 위한 것이다. 즉, 측정부(130)는 토크 인가부(110)에 의하여 소정의 토크가 인가된 상태의 스티어링휠(W)을 운전자가 조작한 후 발생하는 최종 토크 값을 측정한다.

상기 판단부(140)는 측정된 조작 토크 값(δ_drv)과 정상적인 상태의 운전자에 의하여 조작되는 스티어링휠의 토크 값인 기준 토크 값(δ_act)을 비교함으로써, 현재 운전자의 상태를 판단, 예측하기 위한 것이다.

이하에서는, 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템(100)을 이용하여 운전자 상태를 측정하는 방법(S100)에 대하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 개략적인 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법(S100)은 운전자의 상태를 실시간으로 판단하여, 사고 발생을 미연에 방지하기 위한 방법에 관한 것으로서, 토크 인가단계(S110)와 측정단계(S120)와 판단단계(S130)를 포함한다.

상기 토크 인가단계(S110)는 차량(C)의 스티어링휠(W)에 인위적으로 토크를 인가하는 단계로서, 감지단계(S111)와 산출단계(S112)를 포함한다.

도 3은 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 감지단계에서 감지되는 다양한 정보의 일례를 설명하기 위한 것이다.

상기 감지단계(S111)는 인가 토크 값(τ)을 산출하는데 필요한 정보를 감지, 획득하는 단계이다. 즉, 본 단계에서는 차량의 운행에 방해를 주지 않는 범위의 값을 산출하기 위하여 필요한 정보를 획득한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 단계에서는 차량(C)의 기초정보, 차량의 운행정보, 도로정보 등이 수집된다. 보다 구체적으로 설명하면, 제한되는 것은 아니나, 차량의 기초정보로는 차량의 너비 정보(w)가 수집되고, 차량의 운행정보로는 차량의 운행속도, 차량의 위치 정보(e)가 수집되며, 도로정보로는 차선의 폭(l) 정보 등이 수집될 수 있다.

상기 산출단계(S112)에서는 감지단계(S111)에서 수집된 다양한 정보를 이용하여, 운행중인 차량(C)의 스티어링휠(W)에 인가되는 적정 토크를 산출한다.

본 실시예에서 최종 산출되는 인가 토크 값(τ)은 아래 수식에 의하여 결정된다.

[수식]

τ = asin(b(t - c)) + d

여기에서, τ는 산출되는 인가 토크 값이고, t는 시간이며, a, b, c, d는 감지부로부터 획득되는 정보에 의하여 결정되는 상수이다.

도 4는 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 토크 인가단계에서 스티어링휠에 인가되는 토크 값의 일반적인 형태를 그래프로 나타낸 것이다.

보다 구체적으로 설명하면, τ의 그래프는 도 4에 도시된 형태로 나타날 수 있으며, a 값은 인가 토크 값의 절대 크기(진폭)를 결정하는 값으로서, 차량 운행의 안정성을 종합적으로 고려하여 결정된다. 예를 들어, 차량(C)이 고속운행 중인 경우에는 a 값을 감소시키고, 저속운행 중인 경우에는 a 값을 상대적으로 증가시킨다.

b 값은 인가 토크 값(τ)의 주기를 결정하는 값으로서, 차량의 안정성을 고려하여 결정된다. 예를 들어, 차량(C)이 고속운행 중인 경우에는 b 값을 증가시키고, 저속운행 중인 경우에는 B 값을 상대적으로 감소시킨다.

c 값과 d 값은 인가 토크 값(τ)의 방향(부호)를 결정하는 값으로서, 차량(C)의 현재 위치를 고려하여, 차선 내에서 어느 한쪽에 편중되어 운행되는 경우에는 c 값과 d 값을 제어하여 차량의 차선이탈 가능성을 최소화한다.

다만, 인가 토크 값(τ)을 결정하는 수식 및 상수 결정 방법은 상술한 내용 및 수식에 반드시 제한되어야 하는 것은 아니고, 다양한 요인을 고려하여 결정될 수 있다.

따라서, 본 단계로부터 결정된 인가 토크 값(τ)이 운행중인 차량(C)의 스티어링휠(W)에 강제 인가된다.

도 5는 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 측정단계에서 운전자가 없는 경우에 측정되는 토크 값을 그래프로 나태난 것이고, 도 6은 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 측정단계에서 운전자가 정상적으로 운행하는 경우에 측정되는 토크 값을 그래프로 나태난 것이다.

상기 측정단계(S120)는 토크(τ)가 인가되고 있는 스티어링휠(W)을 운전자가 조작함으로써 발생되는 토크 데이터인 조작 토크 값(δ_drv)을 측정하는 단계이다. 즉, 본 단계에서 측정되는 조작 토크 값(δ_drv) 데이터 정보를 통하면, 도 5에 도시된 그래프와 같이 운전자가 비정상적인 상태에서 차량(C)을 운행하고 있는지, 또는, 도 6에 도시된 그래프와 같이 정상적인 상태에서 차량을 운행하고 있는지, 또는, 결정될 수 있다.

상기 판단단계(S130)는 측정단계(S120)에서 측정되는 조작 토크 값(δ_drv) 정보를 이용하여 사용자의 현재 상태를 판단하는 단계이며, 기준 토크 값 획득단계(S131)와 비교단계(S134)를 포함한다.

상기 기준 토크 값 획득단계(S131)는 조작 토크 값(δ_drv)과 비교하기 위한 기준 토크 값(δ_ref), 즉, 정상적인 상태의 운전자가 운행하는 차량(C)의 스티어링휠(W)의 토크 값 데이터를 획득하기 위한 단계로서, 제1 단계(S132)와 제2 단계(S133)를 포함한다.

도 7은 도 2의 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법의 기준 토크 값 획득단계의 제1 단계를 설명하기 위한 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1 단계(S132)는 운행되고 있는 하이브리드 차량(C)이 직선도로 상에서 운행되는 것이라 가정하고, 해당 차량의 가상의 운전자가 스티어링휠(w)을 조작하는데 정신적으로 문제가 없는 정상적인 상태(예를 들면, 졸린 상태가 아닌 각성상태)인 경우라 가정하여, 해당 차량의 스티어링휠(W)로부터 측정되는 토크 값을 획득하는 단계이다.

본 단계에서 획득되는 토크 데이터를 "직선도로 운행 토크 데이터"라 정의하여 설명한다. 즉, 직선도로 운행 토크 데이터(δ_L)는, 인가 토크 값(τ)이 지속적으로 인가되고 있는 상태의 스티어링휠(W)을 정상적인 운전자가 조작하여 직선도로를 주행하는 경우에, 스티어링휠(W)로부터 얻을 수 있는 토크를 시간흐름에 따라 수집한 데이터인 것이다.

본 실시예에서 이러한 직선도로 운행 토크(δ_L) 데이터는, 다양한 정보를 기반으로 스티어링휠(W)에 인가되는 인가 토크 값(τ) 정보를 기반으로 실시간으로 산출될 수도 있고, 실험 또는 계산에 의하여 미리 저장되는 데이터 중 적절한 인가 토크 값을 추출하는 방식으로 획득될 수도 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2 단계(S133)는 직선도로 운행 토크 데이터(δ_L)에 현재 운전자가 실제 주행하는 도로의 곡률을 반영하여 최종적으로 기준 토크 값(δ_ref)을 획득하는 단계이다.

즉, 현재 운전자가 주행하는 도로가 직선로인 경우에는 제1 단계(S132)에서 획득된 직선도로 운행 토크 데이터(δ_L)가 별도의 보정 과정 없이 기준 토크 값(δ_ref)으로 결정된다.

한편, 현재 운전자가 주행하는 도로가 곡선로인 경우에서 얻어지는 스티어링 휠(W)의 토크 값(δ_B)과 동일한 운전자가 직선로 상에서 주행하는 경우 얻어지는 스티어링휠(W)의 토크 값(δ_L)은 진폭 및 주기에 있어서는 차이가 없다.

그러나, 곡선로 주행시에 운전자는 스티어링휠(W)을 주행로의 곡률에 대응되는 각도로 회전시킨 상태에서 스티어링휠(W)을 미세 조정하게 된다. 즉, 운전자는 곡선로의 곡률에 대응되는 각도로 회전시킨 상태에서, 추가적으로 직선로 주행시 필요한 형태의 스티어링휠(W) 조작을 수행한다.

따라서, 이를 간단히 설명하면, 시간에 따른 δ_B 값 의 거동을 나타내는그래프는 시간에 따라 δ_L 값의 거동을 나타낸 그래프에 도로의 곡률에 대응되는 보정 값(δ_α)을 합산한 형태로 나타나다. 즉, 이들의 관계는 아래와 같은 수식의 형태로 나타낼 수 있는 것이다.

[수식]

δ_B = δ_L + δ_α

이를 정리하면, 본 단계에서는 주행하는 도로의 곡률 값 정보를 획득하여, 보정 값(δ_α)을 산출하고, 직선도로 운행 토크 데이터(δ_L)에 산출된 보정 값(δ_α)을 결합함으로써, 보정된 데이터(δ_B), 즉, 기준 토크 값(δ_ref)을 최종적으로 획득할 수 있다.

상기 비교단계(S134)는 각 단계에서 획득된 기준 토크 값(δ_ref)과 조작 토크 값(δ_drv)을 비교하여, 현재 운전자의 상태를 예측, 판단하는 단계이다.

즉, 본 단계에서는 기준 토크 값(δ_ref)과 조작 토크 값(δ_drv)의 차이가 미리 정해진 허용 값보다 큰 경우에는 운전자가 비정상상태(예를 들면, 졸음상태, 환각상태 등)에서 스티어링휠(W)을 조작하는 것으로 판단할 수 있고, 해당 값들의 차이가 미리 정해진 허용 값보다 작은 경우에는 운전자가 정상상태에서 스티어링휠(W)을 조작하는 것으로 판단할 수 있다.

이때, 기준 토크 값(δ_ref)과 조작 토크 값(δ_drv)은 실시간으로 비교할 수도 있고, 정해진 시간 내의 평균 값 들을 비교할 수도 있으며, 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

한편, 본 단계에서의 판단 기준이 되는 허용 값의 크기를 조절함으로써, 본 발명에서 판단되는 운전자의 정상상태 기준을 변경할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

110 : 토크 인가부 120 : 감지부
130 : 측정부 140 : 판단부

Claims

차량의 스티어링 휠에 토크를 인가하는 토크 인가부;
운전자에 의하여 조작되는 상기 스티어링휠의 데이터를 측정하는 측정부;
상기 측정부로부터 측정되는 데이터를 이용하여 운전자의 상태를 판단하는 판단부; 및
차량의 위치, 차량의 너비, 차선의 이탈유무, 차선 폭, 차선 간격, 도로의 곡률 중 적어도 일부로 이루어지는 상기 차량의 운행정보와 도로정보를 감지하는 감지부;를 포함하고,
상기 토크 인가부는 스티어링 휠에 인가되는 인가 토크 값을 하기의 수식에 의하여 산출하는 것을 특징으로 하는 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템.
[수식]
τ = asin(b(t - c)) + d
(단, τ는 스티어링휠에 인가되는 인가 토크 값, t는 시간, a, b, c, d는 상기 감지부로부터 획득되는 정보에 의하여 결정되는 상수)
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 판단부는 정상 상태의 운전자에 의하여 조작되는 스티어링휠로부터 측정되는 기준 토크 값과 상기 측정부로부터 획득되는 현재 운전자에 의하여 조작되는 스티어링휠로부터 측정되는 조작 토크 값을 비교하여, 현재 운전자의 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 시스템.
삭제
차량의 스티어링휠에 토크를 인가하는 토크 인가단계;
차량의 현재 운전자에 의하여 조작되는 스티어링휠로부터 발생하는 토크 값인 조작 토크 값을 측정하는 측정단계; 및
상기 측정단계에서 측정되는 조작 토크 값과 정상 운전자에 의하여 조작되는 스티어링휠로부터 측정되는 토크 값인 기준 토크 값을 비교하여 현재 운전자의 상태를 판단하는 판단단계;를 포함하며,
상기 토크 인가단계는,
차량의 위치, 차량의 너비, 차선의 이탈유무, 차선 폭, 차선 간격, 도로의 곡률 중 적어도 일부로 이루어지는 상기 차량의 주행정보와 도로정보를 감지하는 감지단계;
상기 감지단계에서 획득된 정보에 기반하여 스티어링휠에 인가되는 인가 토크 값을 하기의 수식에 의해 산출하는 산출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법.
[수식]
τ = asin(b(t - c)) + d
(단, τ는 스티어링휠에 인가되는 인가 토크 값, t는 시간, a, b, c, d는 상기 감지단계로부터 획득되는 정보에 의하여 결정되는 상수)
청구항 6에 있어서,
상기 판단단계에서는 상기 조작 토크 값과 상기 기준 토크 값의 차이가 미리 설정된 값보다 큰 경우에는 현재 운전자의 상태가 비정상인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법.
삭제
삭제
청구항 6에 있어서,
상기 판단단계는,
상기 기준 토크 값을 획득하는 기준 토크 값 획득단계; 상기 기준 토크 값과 상기 조작 토크 값을 비교하는 비교단계;를 포함하고,
상기 기준 토크 값 획득단계는,
직선 도로에서 정상 운전자가 차량을 운행하는 경우 스티어링휠로부터 획득되는 토크 값인 직선도로 운행 토크 데이터를 획득하는 제1 단계; 및 현재 차량이 운행되는 도로의 곡률정보가 반영되도록 상기 직선 도로 데이터를 보정함으로써 기준 토크 값을 최종적으로 획득하는 제2 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 인가 방식의 운전자 상태 측정 방법.