KR100980489B1 - Method and apparatus for alarming driving in sleep responsive to vehicle motion and speed - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차 운행시 운전자의 졸음을 감지하고 경고하는 장치로서 운행 중인 자동차의 운동 형태와 속도 및 운전자의 운전 자세를 분석하여 운전자의 졸음 여부를 판단하고 경고하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 운전자 졸음 감지 및 경고 장치는, 자동차의 운동 형태를 감지하여 중앙제어부로 전송하는 아날로그 센서(3축 가속도 센서)부; 자동차의 현 주행 속도를 감지하는 속도 감지부, 운전자의 머리움직임을 감지하는 적외선 센서(적외선거리센서)부, 상기의 센서값을 판독하고 자동차의 속도값과 비교하여 경고 신호를 출력하는 중앙제어부, 중앙제어부에서 출력되는 신호에 따라 경고음을 출력하는 경고음 모듈, 운전자가 자신의 몸상태에 따라 경고레벨을 선택할 수 있는 경고레벨선택스위치를 포함한다. 본 발명에 따르면, 자동차의 운행형태 및 속도에 따라 운전자의 졸음운전 경보시기를 결정하므로 경고음의 오보율이 낮고 높은 속도에서는 즉시 경보를 발령하여 대형 사고를 예방할 뿐 아니라, 카메라 등 환경영향을 받는 센서를 사용하지 않으므로 주변 환경 변화에 따른 경보의 오보가 없고 자동차의 운동정보를 분석하여 경보가 가능하므로 초보 운전, 악천후 운전시에도 운전자의 주의를 환기시켜 자동차 추돌사고 등을 방지할 수 있다. The present invention relates to a device for detecting and alerting a driver's drowsiness while driving a vehicle, and determining and warning a driver's drowsiness by analyzing a movement form and speed of a driving vehicle and a driver's driving posture. Driver drowsiness detection and warning device according to the present invention, the analog sensor (three-axis acceleration sensor) unit for detecting the movement form of the vehicle to transmit to the central control unit; Speed detection unit for detecting the current driving speed of the vehicle, Infrared sensor (infrared distance sensor) unit for detecting the movement of the driver's head, Central control unit for reading the sensor value and comparing the speed value of the car and outputs a warning signal, Warning sound module for outputting a warning sound according to the signal output from the central control unit, the driver includes a warning level selection switch for selecting the warning level according to their body condition. According to the present invention, since the driver's drowsy driving alarm time is determined according to the driving type and speed of the vehicle, a false alarm rate of the warning sound is low and an alarm is issued immediately at a high speed to prevent a large accident, as well as a sensor that is affected by the environment such as a camera. Since there is no false alarm due to the change of surrounding environment, it is possible to analyze the motion information of the car so that the alarm can be alerted.
Description
본 발명은 자동차 운전자의 졸음을 감지하고 경고하는 장치로서, 보다 구체적으로는, 운전자의 운전 자세를 분석하는 것에 덧붙여 운행 중인 자동차의 운행형태와 속도요인도 고려하여 운전자의 졸음 여부를 판단하고 경고하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention is a device for detecting and warning the drowsiness of the motor vehicle driver, more specifically, in addition to analyzing the driver's driving posture to determine and warn the driver's drowsiness in consideration of the driving form and speed factors of the driving vehicle A method and apparatus are disclosed.
자동차는 그 발명 후 발전을 거듭하였고 그에 따라 자동차 운행에 관련된 도로의 확충 및 기타 인프라의 구축으로 그 수요가 기하급수적으로 늘고 사람들의 생활은 크게 변화되어 왔다. 자동차는 보다 빠르고 보다 멀리 운행되어 시간과 공간의 제한을 크게 줄여주었다. 특히 자동차가 단순 이동의 수단에서 경제활동이 연장되는 공간으로 인식되면서 자동차의 기능은 더욱 다양해지고 있다. 이와같은 변화로 인해 일반 운전자도 자동차 이용시간이 길어지고 있는 추세이다. Automobiles have evolved since the invention, and as a result, the demand has increased exponentially and people's lives have changed drastically due to the expansion of roads and the construction of other infrastructures related to automobile operation. Cars travel faster and farther, greatly reducing time and space constraints. In particular, as automobiles are recognized as a space where economic activity is extended from simple means of transportation, the functions of automobiles are becoming more diverse. Due to such a change, the average driver is using a long time.
최근 자동차기술의 핵심은 안락하고 안전한 것이다. 이는 자동차의 운행속도 증가, 운행거리 및 운행시간의 증가 그리고 운행 차량이 증가하면서 자동차로 인해 사고가 증가하기 때문이다. 이런 자동차의 사고는 사회적 비용을 증가시킬 뿐아니라 운전자 개인에게 매우 심각한 영향을 미친다. 재산상의 손해는 물론이고 인명의 피해 발생시에는 그 피해가 더욱 커서 매우 심각한 사회적문제로 대두되고 있다. The key to recent automotive technology is comfort and safety. This is due to the increase in the driving speed of the car, the increase of the driving distance and the driving time, and the increase in the number of driving vehicles. These car accidents not only increase social costs but also have a very serious impact on the individual driver. In addition to property damage, when the damage of life occurs, the damage is more serious and is a very serious social problem.
이러한 교통사고 예방을 위한 연구를 분야별로 분류하면, 자동차의 운행환경을 좌우하는 도로 및 교통신호체계 그리고 자동차의 성능 향상과 이를 운전하는 운전자의 교육 등을 들 수 있다. 자동차의 운행환경과 관련된 연구는 매우 다양한 분야에서 다양하게 연구되고 있는데 자동차가 운행되는 도로에 적용되는 기술로는 여러가지 전자나 IT기술을 접목하여 자동차의 운행시 차선의 배정이나 운행방향을 지시하는 지능형 도로 등이 있으며 눈 비 등으로 인해 자연환경 악화시 이를 신속히 제거하여 수막현상이나 결빙으로 인한 미끄럼을 방지하기도 한다. 또한 야간에 시야가 제한될 경우 차선의 표시가 일정조도 이상으로 유지하도록 반사체 또는 조명을 설치하여 차선이탈로 인한 사고를 방지하기도 한다. 기본적인 시설로는 과속방지턱이나 요철구간, 마찰계수를 높게하여 미끄럼을 방지하는 것 등을 들 수 있다. 이러한 도로에 관련된 연구는 그 효용성에도 불구하고 고비용과 많은 시간을 소요하다는 제한이 있어 연구의 진척이 매우 늦고 그 적용은 더더욱 늦다는 단점이 있다. When the researches for preventing traffic accidents are classified by field, the road and traffic signal system that influences the driving environment of the vehicle, the improvement of the performance of the vehicle and the education of the driver who drives the vehicle are included. Research related to the driving environment of automobiles has been studied in various fields in various fields. As the technology applied to the roads on which the automobiles are driven, the intelligent which indicates lane allocation or driving direction when driving the automobiles by combining various electronic or IT technologies There are roads, etc., and when the natural environment deteriorates due to snow rain, it is quickly removed to prevent slippage due to water film phenomenon or freezing. In addition, when visibility is limited at night, a reflector or lighting may be installed to keep the marking of the lane above a certain level of illumination so as to prevent an accident due to lane departure. Basic facilities include speed bumps, uneven sections, and high slip coefficients to prevent slippage. The research related to these roads has the disadvantage of being expensive and time-consuming, despite their utility, and the progress of the research is very slow and the application is much slower.
교통신호 체계의 연구는 도로상에서 자동차의 흐름을 원활하게 하여 도로 이용률을 높이고 특히 도로의 구조가 복잡한 복합형 도로에서 자동차 간의 정면충돌이나 측면 충돌같은 운행 방식의 잘못으로 인한 사고를 방지하는데 매우 필수적이다. 일반의 교통신호 제어에 있어서 다음 신호로 전환시 일정시간 대기 시간을 주 는것도 이와 같은 맥락에서 설정된 것이다. 교통신호에는 크게 진행 정지 그리고 대기 등의 신호가 있는데, 각 신호로의 전환시 대기 시간을 주고 다음 신호로의 전환 잔여시간 등을 운전자에게 사전 인지시켜 예측 운전으로 인한 사고를 방지하는 효과가 있다.The study of the traffic signal system is essential to increase the road utilization rate by smoothing the flow of cars on the road, and to prevent accidents due to wrong driving methods such as frontal collisions or side collisions between cars on complex roads with complex road structures. In the general traffic signal control, the waiting time for switching to the next signal is set in the same context. The traffic signal has a signal such as a large stop, waiting, etc. There is an effect of preventing an accident due to predicted driving by giving a waiting time when switching to each signal and notifying the driver of the remaining time of switching to the next signal.
교통사고로부터의 피해를 방지하고 사전에 예방하기 위한 자동차에서의 연구는 어느 분야보다 활발하게 진행되고 있다. 이는 관련 분야 연구가 자동차 제조사의 주도로 신속하게 진행되며 그 결과가 자동차 제조사의 수익과 직결되기 때문이다. 자동차에서 안전장치는 운전자나 탑승자의 몸을 시트에 고정시켜 자동차 충돌 사고시 몸이 시트에서 이탈하여 다른 구조물과 충돌하여 발생하는 2차 사고를 줄여주는 안전벨트나 에어백 등을 들 수 있다. 또한 자동차 구조적으로는, 충돌의 충격이 자동차 내부에 전달되지 않도록 충격흡수 구조로 설계된다. 자동차 전후방의 충격흡수 쇼바, 차량의 형태를 유지하는 외부 철판의 덧살 등이 그 역할을 한다. 자동차의 방향을 결정하는 조향장치도 자동차 운전속도에 반응하여 고속운전일수록 그 조작이 어렵게 설정되어 고속운전에서 급회전등으로 인한 전복사고를 방지하도록 하며 제동장치인 브레이크도 급브레이크 조작시 발생되는 자동차의 회전으로 인한 차선이탈을 방지하기 위해 운전자가 브레이크를 조작하면 여러 단계에 걸쳐 순차적으로 작동한다. 이와 같은 순차동작은 자동차를 빠르고 정확하게 정차시킬 수 있어 추돌 및 차선이탈로 인한 2차 사고를 방지하게 한다. 또한 카메라를 자동차 여러곳에 설치하여 운전자에서 시야의 사각지대에 대한 정보를 제공하므로써 보다 안전한 운전이 가능하게 하고 있다. Research on automobiles to prevent and prevent damage from traffic accidents is more active than ever. This is because research related to the field is rapidly conducted by the automaker, and the result is directly related to the profit of the automaker. Safety devices in cars include seat belts or airbags that secure the driver's or occupant's body to the seat to reduce secondary accidents caused by collisions with other structures. In addition, the vehicle structurally, the shock absorbing structure is designed so that the impact of the collision is not transmitted to the inside of the vehicle. Its role is to absorb shocks from the front and rear of the car, and to exterminate the external steel plate that maintains the shape of the vehicle. The steering device that determines the direction of the car also responds to the driving speed, making the operation more difficult in high-speed driving, so as to prevent overturning accidents due to sudden turning in high-speed driving. To prevent lane departure from turning, the driver operates the brakes sequentially in several stages. This sequential operation can stop the vehicle quickly and accurately to prevent secondary accidents due to collisions and lane departures. In addition, the cameras are installed in various places of the car to provide the driver with information about blind spots of view, making driving safer.
이처럼 자동차 및 자동차가 운행되는 도로에 운전자의 안전 운전을 돕는 여러 시설 및 기술들이 도입되어 서비스를 제공하고 있다. 이와 같은 서비스의 제공은 교통사고 발생시 그 피해가 특정 개인의 문제가 아니라 사회전체의 문제이기 때문이다. As such, various facilities and technologies are introduced to provide services to the driver and the driver's safe driving on the road. The provision of such services is because, in the event of a traffic accident, the damage is not a matter of a specific individual but a society.
이를 위해 교통사고에 대한 홍보 및 안전운전에 대한 운전자 재교육 등을 실시하고 있다. To this end, public relations for traffic accidents and driver retraining for safe driving are being conducted.
그러나 지능형도로 서비스나 도로에 설치된 각종 안전운전 보조시설물 및 정보제공 시스템, 효율적인 교통통제 신호체계, 자동차에 설치되어 자동차 운행시 운전자에게 제공되는 각종의 운행관련정보나 운전자를 보호하는 안전용품 등도 운전자가 이를 적절히 활용하거나 어떤 이유에서 적절하게 조작하지 못하면 그 효과를 볼 수 없다. 특히 운전자가 졸고 있는 경우에는 음주운전보다도 운전자 의식이 없는 상태이므로 사고 위험에의 대처 능력이 현저히 낮아져 대형 사고를 유발하는 원인이 되고 있다. 이런 이유로 졸음운전 감지 방법이 연구되고 실제 사용되고 있으나 현재 사용중인 기술의 대부분은 카메라를 이용하여 운전자 눈을 감시하거나 운전자의 몸에 직접 센서 등을 부착하여 운전자의 졸음여부를 감지하는 것이다. However, the driver is also responsible for the intelligent road service, various safety driving auxiliary facilities and information providing system, efficient traffic control signal system, and various driving-related information provided to the driver while driving the vehicle and safety equipment to protect the driver. If you use it properly or do not operate it properly for some reason, you will not see the effect. In particular, when the driver is dozing, the driver's consciousness is less than drunk driving, and thus the ability to cope with an accident risk is significantly lowered, causing a large accident. For this reason, drowsiness driving detection method has been researched and used in practice, but most of the current technologies are used to monitor the driver's eyes using a camera or to attach a sensor directly to the driver's body to detect driver's drowsiness.
그러나 이런 방법은 운전자가 선글라스 등의 안경 사용시, 안대 착용시 또는 갑자기 어둡거나 밝아지는 등의 환경 변화시에는 오보율이 높아 일부 제한적으로 사용되고 있고, 센서부착형도 운전자가 미착용시에는 전혀 졸음 상태를 감지할 수 없는 것이 사실이다. However, this method is used in some cases because the driver is wearing glasses, such as sunglasses, wearing eyeglasses, or when the environment changes suddenly dark or bright, so that the error rate is high, and the sensor attached type detects drowsiness at all when the driver is not wearing. It is true that you cannot.
본 발명의 목적은 교통사고방지를 위해 제공되는 각종 서비스나 안전장치도 운전자가 피로하거나 기타의 이유로 생기는 졸음 운전시 이를 이용하지 못하는 경우에는 매우 심각한 교통사고를 발생시키는 것에 착안하여, 운전자의 특별한 조작이나 거부감 없이 운전중인 운전자의 행태와 자동차의 운전형태를 분석하여 운전자의 졸음운전 여부를 판단하고 빛과 경고음 등으로 운전자의 주의를 환기시키므로써 안전운전이 가능하도록 하는 장치를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to focus on generating a very serious traffic accident when various services or safety devices provided for preventing traffic accidents are not available when the driver is tired or drowsy due to other reasons. By analyzing the driver's behavior and the driving mode of the car without any sense of rejection or rejection, it is possible to provide a device that enables safe driving by determining whether the driver is drowsy driving and calling the driver's attention with light and warning sounds.
본 발명에 따른 졸음운전 감지장치는 운전자의 졸음여부를 판단하기 위해, 운전자용 머리보호대에 설치된 운전자머리위치 감지센서의 측정값과, 장치의 내부에 위치한 자동차 운행형태 측정센서에서 측정한 운행형태의 변화값과, 자동차의 속도감지센서에서 측정한 측정값을 이용한다.The drowsiness driving detection apparatus according to the present invention includes a measurement value of a driver's head position detection sensor installed in a driver's head protector and a vehicle driving type measurement sensor located inside the device to determine whether the driver is drowsy. The change value and the measured value measured by the speed sensor of the vehicle are used.
일반적인 자동차 운전시에 자동차는 일정 속도로 운행되면 속도의 변화도 일정한 범위 내에서 이루어진다. 또한 운전 중 운전자의 머리는 전방을 향하는 것이 일반적이다. 자동차 운전시 운전자의 시선은 매우 중요하여 운전 이외의 다른 동작은 대형 교통사고를 유발하는 원인이 되기도 한다. 이와 같은 이유로 운전시 휴대전화의 사용이나 기타 운전에 방해되는 행위는 법적으로 금지되어 있다. 즉 운전 중 운전자가 시선을 전방이 아닌 다른 곳에 둔다면 이는 매우 위험한 행위이며 특히 자동차가 고속으로 운행시 그 위험은 더욱 증가한다. 또한 정상적인 자동차 운 전의 행태를 벗어나 곡예운전이나 미끄럼 운전시에도 교통사고의 위험이 높아진다. 이처럼 자동차 운전 속도에 대응하는 졸음운전 감지장치는 서로 다른 성격의 센서를 복수개 설치하고 각각의 센서값을 입력받아 각 센서값 간의 상관관계를 분석하여 자동차의 비정상적인 운행이나 운전자의 졸음 운전 등 비정상 자세를 사전에 자동으로 감지하는 것이 특징이다. When driving a car in general, if the car runs at a constant speed, the speed change is also within a certain range. It is also common for the driver's head to be forward while driving. The driver's eyes are very important when driving a car, and other actions besides driving may cause large traffic accidents. For this reason, it is prohibited by law to obstruct the use of mobile phones or other driving while driving. In other words, if the driver keeps his gaze away from the front while driving, this is a very dangerous behavior, especially when the vehicle is driven at high speed. In addition, the risk of traffic accidents is increased even in acrobatics and slippery driving beyond the normal driving behavior. As such, the drowsiness driving detection device corresponding to the driving speed of a vehicle is provided with a plurality of sensors having different characteristics and receives respective sensor values and analyzes the correlation between the sensor values to detect abnormal postures such as abnormal driving of the car or drowsy driving of the driver. It features automatic detection in advance.
도 1은 본 발명에 따른 졸음운전 감지장치의 개념을 설명하기 위한 구성도이다. 중앙제어부(10)에 세 개의 센서로부터 측정값이 입력된다. X는 운전자용 머리보호대에 설치된 운전자머리위치 감지센서(20)의 측정값, Y는 자동차 운행형태 측정센서(30)에서의 측정값, Z는 자동차의 속도감지센서(40)에서 측정한 측정값이다.1 is a configuration diagram for explaining the concept of the drowsiness operation detection apparatus according to the present invention. Measurement values are input from the three sensors to the
상기 X는 자동차 운전자의 머리 근방에 설치되어 운전자의 머리가 전후좌우로 움직이는 것을 측정하여 얻을 수 있고, 상기 Y는 자동차에 아날로그 3축 가속도센서를 설치하여 자동차의 운동가속도, 기울기, 흔들림 등을 측정하여 얻을 수 있고, 상기 Z는 자동차의 속도계와 연동되는 센서 또는 별도의 속도센서에서 측정한 속도값일 수 있다. 그러나 센서의 종류가 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다. The X can be obtained by measuring the driver's head moving in front, rear, left and right, installed near the driver's head, and the Y is installed on the vehicle to measure the acceleration, tilt and shaking of the car by installing an analog 3-axis acceleration sensor. The Z may be a speed value measured by a sensor or a separate speed sensor interlocked with the speedometer of the vehicle. However, the type of sensor is not necessarily limited to these.
중앙제어부(10)는 세 개의 센서로부터 입력된 측정값을 수집하는 데이터수집부와, 수집된 데이터와 처리되는 데이터를 저장하는 데이터저장부와, 본 발명의 기술과제를 해결하기 위한 소정 프로세스를 수행하는 데이터처리부로 이루어진다. 중앙제어부(10)로는 소정의 마이크로프로그램을 저장하여 정해진 절차를 수행하는 마이크로컴퓨터 내지는 마이크로컨트롤러로써 구현가능하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 개별소자(discrete device)를 사용하여 하드웨어만으로도 중앙제어 부(10)를 구현할 수 있다. The
데이터처리부에서의 처리결과에 따라 외부로 경고를 하는 경고부(50)가 중앙제어부(10)의 출력단에 연결되고, 중앙제어부(10)의 입력단에는 또한 사용자가 경고레벨 선택부(60)에서 선택한 경고레벨신호가 입력된다. 경고레벨로는 '보통' 수준과 '위급' 수준을 들 수 있다. 경고부(50)는 중앙제어부(10)에서 출력되는 경고신호를 받아서 음향이나 발광 등의 수단에 의해 실제로 경고를 발하는 구성요소이며, 다양한 방식으로 구현할 수 있다(가령, 진동, 바람 등). 경고레벨 선택부(60)는 사용자가 경고를 발하는 수준을 스스로 선택하도록 하기 위한 편의적 구성요소로서, 자동차의 대시보드에 하나의 기능선택 버튼으로써 설치할 수 있을 것이다. The
도 2는 도 1의 중앙제어부(10)에서 이루어지는 처리흐름도를 나타낸 것으로 본 발명에 따른 졸음운전 방법의 프로세스 구성도이기도 하다. 2 is a flowchart illustrating a process performed by the
도 2에서, 차량에 설치된 X(운전자 머리위치 감지센서의 출력값), Y(자동차 운행형태 측정센서에서의 출력값), Z(자동차 속도감지센서에서 측정한 측정값) 데이터를 수집한다(s1).In FIG. 2, data of X (output value of the driver's head position sensor), Y (output value of the vehicle driving mode sensor), and Z (measured value measured by the vehicle speed sensor) are installed (s1).
X데이터에 대해서 처리하기 전에, 현재 사용자가 선택한 경고레벨이 '위급'인지 '보통'인지 파악한다(s2). 위급이라면 X값을 다른 설정값 X'으로 대체하고(s3) 데이터저장부에 저장한다(s5). 만일 경고레벨이 보통이라면 X가 기준값 Xref보다 큰지 판단하여(s4), 큰 경우에 X값을 데이터저장부에 저장한다(s5). Before processing the X data, it is determined whether the current warning level selected by the user is 'emergency' or 'normal' (s2). If it is an emergency, replace the X value with another set value X '(s3) and store it in the data storage unit (s5). If the warning level is normal, it is determined whether X is greater than the reference value Xref (s4), and if it is large, the X value is stored in the data storage unit (s5).
Y데이터에 대해서 처리할 경우에, 우선, 현재 사용자가 선택한 경고레벨이 위급인지 보통인지 파악한다(s6). 위급이라면 별도의 조치없이 바로 Y값을 데이터 저장부에 저장한다(s8). 만일 경고레벨이 보통이라면 Y가 기준값 Yref보다 큰지 판단하여(s7), 큰 경우에 X값을 데이터저장부에 저장한다(s8).In the case of processing the Y data, first, it is determined whether the warning level selected by the current user is critical or normal (s6). In case of emergency, the Y value is immediately stored in the data storage without any action (s8). If the warning level is normal, it is determined whether Y is greater than the reference value Yref (s7), and if it is large, the X value is stored in the data storage unit (s8).
Z데이터에 대해서는, 우선, 현재 사용자가 선택한 경고레벨이 위급인지 보통인지 파악한다(s9). 위급이라면 별도의 조치없이 바로 Z값을 데이터저장부에 저장한다(s11). 만일 경고레벨이 보통이라면 Z가 기준값 Zref보다 큰지 판단하여(s10), 큰 경우에 Z값을 데이터저장부에 저장한다(s11).Regarding the Z data, first, it is determined whether the warning level currently selected by the user is emergency or normal (s9). In case of emergency, the Z value is immediately stored in the data storage without any further action (s11). If the warning level is normal, it is determined whether Z is greater than the reference value Zref (s10), and if it is large, the Z value is stored in the data storage unit (s11).
여기서, X'은 위급인 경고레벨인 경우에 운전자머리위치 측정값과 무관하게 경고를 행하기 위하여 미리 설정한 값으로서, 본 발명에서는 '10'으로 설정하였지만 이에 한정되지는 않는다(추후 실시예에서 설명함). Xref, Yref, Zref는 각각 운전자머리위치값, 자동차 운행형태값, 자동차속도값이 어느 정도일 때 경고를 할지를 결정하기 위한 기준값으로서 자세한 설명은 추후에 실시예를 통해 설명하기로 한다. Here, X 'is a value set in advance in order to give a warning regardless of the driver's head position measured value in the case of an emergency warning level, which is set to' 10 'in the present invention, but the present invention is not limited thereto. Explained). Xref, Yref, and Zref are reference values for determining when the driver head position value, the vehicle driving type value, and the vehicle speed value are to be warned, respectively, which will be described in detail later.
데이터저장부에 저장된 X, Y, Z값을 곱하여 W를 계산한다(s12). 그리고 W가 소정의 기준값 Wref보다 큰지 판단하여(s13), 크다면 경고신호를 출력하여(s14) 경고부(50)로 하여금 경고음이나 경고등을 켜도록 한다. Calculate W by multiplying the X, Y, and Z values stored in the data storage unit (s12). Then, it is determined whether W is larger than a predetermined reference value Wref (s13), and if it is large, a warning signal is output (s14) to cause the
즉, 본 발명에 따르면 W=X*Y*Z의 값이 소정 기준값을 넘으면 경고를 발하게 되므로, 운전자의 머리위치, 자동차의 운행형태, 속도의 요인을 모두 반영하여 경고를 하게 되는 것이고, 이들 요소중 어느 하나라도 증가하게 되면 경고도 그만큼 빨리 발하게 되는 것이다. 구체적인 설명은 실시예를 참조하여 설명하겠다. That is, according to the present invention, if the value of W = X * Y * Z exceeds a predetermined reference value, a warning is issued, so that the warning is reflected by reflecting all the factors of the head position of the driver, the driving type of the vehicle, and the speed. If either increases, the warning will be issued as soon as possible. Detailed description will be described with reference to the embodiments.
본 발명에 따르면, 운전자의 특별한 조작이나 운전자의 신체에 특정한 장비를 부착하지 않고 자동차 운행 중에 운전자의 졸음운전 여부를 사전에 자동으로 감지하여 경고하므로서 운전자의 주의를 환기시켜 졸음운전으로 인한 자동차 교통사고를 미연에 방지할 수 있는데, 특히 자동차의 졸음을 판단하는 지표 이외에 자동차의 운행형태와 속도도 지표로 삼아서 보다 더 현실적이고 안전한 졸음운전 방지책이 될 것이다. 따라서 도로 등 자동차 운행환경 악화로 자동차의 운동 상태가 비정상적일 때에도 이를 감지하여 운전자에게 경고하는 것이 가능해지므로 사전에 운행속도를 낮추는 등의 안전대책을 강구하게 할 수 있다. According to the present invention, a vehicle traffic accident caused by drowsy driving by calling the driver's attention by automatically detecting and warning the driver's drowsy driving in advance while driving the vehicle without attaching a specific operation or attaching specific equipment to the driver's body. In addition to the indicators to determine the drowsiness of the car, the driving type and speed of the car are also used as indicators, which will be a more realistic and safer prevention of drowsy driving. Therefore, it is possible to detect and warn the driver even when the movement state of the vehicle is abnormal due to the deterioration of the driving environment such as the road, so that safety measures such as lowering the driving speed can be taken in advance.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 통해 자동차 운전 속도에 대응하는 졸음운전 감지장치의 구성 및 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the configuration and operation of the drowsiness driving detection apparatus corresponding to the vehicle driving speed through an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치를 자동차에 설치한 것을 보여주는 모식도이다. 운전자 앞에 경고레벨선택스위치(160)가 내장된 경고모듈(150)이 있고, 운전자 시트 밑 또는 설치 용이한 곳에 아날로그센서(3축가속도센서)부(120)와 중앙제어부(110)가 내장된 콘트롤박스(100)가 있고, 운전자 머리보호대에 적외선거리센서(130)가 설치되어 있고, 자동차 대시보드에 속도감지부(140)가 설치되어 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치는 각 센서부와 경고모듈 등이 각각의 독립된 모듈로 구성되어 있고 간단히 코넥터로 연결가능하므로 설치가 매우 용이한 구조로 되어 있어 일반 운전자도 쉽게 설치 사용이 가능하다.3 is a schematic diagram showing that the drowsiness driving detection apparatus according to an embodiment of the present invention is installed in a vehicle. There is a
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 구성도로서, 각 구성요소 간의 연결상태를 나타내고 있고, 도 5는 중앙제어부(110)에 연결된 각 구성요간의 연결을 보다 구체적으로 나타내고 있다. 4 is a block diagram of the drowsiness operation detecting apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows a connection state between each component, and FIG. 5 shows a connection between each component connected to the
도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치는 중앙제어부(110)를 중심으로 아날로그센서(3축가속도센서)부(120), 적외선센서(적외선거리센서)부(130), 속도감지부(140), 경고모듈(150), 경고레벨선택스위치(160), 전원부(170)가 연결되어 있다. 중앙제어부(110)는 아날로그센서부(120), 적외선센서부(130), 속도감지부(140)의 신호를 입력받아 각 신호간의 상관관계를 분석하여 경고신호 출력시기를 결정하고 필요시 경고모듈(150)에 경고데이터를 전달한다.4 and 5, the drowsiness driving detection apparatus according to an embodiment of the present invention is an analog sensor (three-axis acceleration sensor)
중앙제어부(110)는 마이컴(마이크로컴퓨터)을 이용하여 구현할 수 있다. 본 실시예에서는 중앙제어부에 사용되는 마이컴으로서 PIC18F877을 사용하였으나, 동급 또는 그 이상의 마이컴을 사용하여 구현가능함은 당업자에게 자명하다. 마이컴 PIC18F877은 내부에 연산기능과 롬(ROM) 및 램(RAM)을 내장한 칩(RISC CPU)으로서 클럭은 최대 20MHz이며 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 10비트(bit) AD컨버터(Analog-Digital Converter)를 8개 내장하고 있고 일반 디지털 포트가 24개 있다.The
아날로그센서부(120)에는 x, y, z축의 3축가속도센서가 포함되어 있는데, 마이컴과의 연결방식은 도 5에 나타낸 것과 같다. 적외선센서부(130)에는 도 4에서 보는 바와 같이 세 개의 적외선거리센서가 포함되어 있고, 그 연결방식은 도 5에 나타낸 것과 같다. 적외선거리센서1, 적외선거리센서2, 적외선거리센서3은 각각 머 리보호대의 우측, 좌측, 중앙에 설치되어 운전자의 머리 위치를 감지하게 된다. 아날로그센서부(120)와 적외선센서부(130)에서 마이컴으로 입력되는 신호는 0~5VDC 사이의 아날로그 전압이다.
도 5를 참조하면, 아날로그센서부(120)의 전압은 연결코넥터 CN1-1을 통해, x축 입력값은 마이컴의 2번핀인 아날로그포트 AN0로 입력되고, y축 입력값은 마이컴의 3번핀인 아날로그포트 AN1으로 입력되며, z축 입력값은 마이컴의 4번핀인 아날로그포트 AN2로 입력된다. Referring to FIG. 5, the voltage of the
적외선센서부(130)의 우측 적외선거리센서 입력값은 마이컴의 5번핀인 아날로그포트 AN3로 입력되며, 좌측 적외선거리센서 입력값은 마이컴의 7번핀인 아날로그포트 AN4로 입력되고, 중앙 적외선거리센서 입력값은 마이컴의 8번핀인 아날로그포트 AN5로 입력된다. The right infrared distance sensor input value of the
속도감지부(140)의 속도펄스 입력신호는 연결코넥터 CN2-1을 통해 마이컴의 디지털포트 RA4로 입력된다(6번핀). 마이컴의 아날로그포트 AN0-AN5로 입력되는 신호는 각각 0~5VDC 사이의 아날로그전압이며 이 전압은 마이컴 내부의 AD컨버터에서 10비트(bit)의 디지털 신호로 변환된다. 아래의 표 1은 대표적인 아날로그전압과 디지털 신호값의 대략적인 환산표인데, 대표값 사이의 값이 선형으로 나타남을 알 수 있다.The speed pulse input signal of the
마이컴의 디지털포트 RA4로 입력되는 속도감지부(140)의 속도펄스입력 신호는 하이(High)대 로(Low) 신호의 비가 1:1인 펄스 형태이며, 자동차가 1000m 주행시에 660개의 펄스가 입력된다. 1초당 주행거리와 속도 및 펄스의 상관관계를 대략적으로 표시하면 표 2와 같다. The speed pulse input signal of the
이와같이, 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 중앙제어부(110)는 각각 독립적으로 운영되는 아날로그센서부(120), 적외선센서부(130), 속도감지부(140)의 신호를 입력받는다. 중앙제어부(100)에서 각 센서의 값을 입력받아 경고신호를 출력하는 절차는 다음과 같다. As such, the
운전자가 정상운전 상태에서 졸음운전 단계로 진행될 때에는 운전자의 몸은 점차 이완되고 의식 수준이 낮아진다. 몸이 이완되고 의식수준이 낮아지면 사람의 몸은 정상적으로 꼿꼿한 자세를 유지하지 못하고 어느 한쪽으로 고개가 치우치게 된다.When the driver progresses from the normal driving state to the drowsy driving stage, the driver's body gradually relaxes and the level of consciousness decreases. When the body is relaxed and the level of consciousness is lowered, the human body is unable to maintain a normal posture and the head is biased to either side.
도 6은 운전중인 운전자의 머리를 위에서 바라본 그림이다. 그리고 표 3은 운전자의 머리위치에 따른 적외선거리센서의 측정값을 현시화하기 위하여 운전자의 머리위치에 따라 각 센서와의 거리 변화를 나타낸 것이다. 표 3에서 보는 바와 같이 운전자의 머리 위치에 따라 머리보호대에 설치된 3개의 적외선거리센서(우측센서, 좌측센서, 중앙센서)의 출력값이 변화할 것이다. 이 값을 이용하면 현재 운전자의 머리위치를 알 수 있다. 교통전문가들의 연구결과에 따르면 운전중 가장 안전한 운전자의 머리위치는 머리보호대와 머리 사이의 거리가 10㎝인 것이 이상적이며 머리보호대 중앙부분이 운전자 귀와 일치하는 것이라 한다. 6 is a view of the driver's head as seen from above. Table 3 shows the distance change with each sensor according to the driver's head position in order to visualize the measured value of the infrared distance sensor according to the driver's head position. As shown in Table 3, the output values of the three infrared distance sensors (right sensor, left sensor and center sensor) installed in the head protector will change according to the driver's head position. Use this value to know the current driver's head position. According to the results of the traffic experts, the safest driver's head position while driving is ideally 10 cm between the head restraint and the head, and the center of the head restraint matches the driver's ear.
도 6과 표 3에서 보는 것과 같이 3개의 적외선거리센서값을 이용하면 운전자의 머리 움직임 상태를 실시간으로 파악할 수 있다. 3개의 적외선 센서값 중 가장 큰 값과 작은 값의 차이를 머리움직임값(X)이라 할때, 머리움직임값(X)=(가장 큰 값-가장 작은 값)이 된다. 단, 3개 적외선 센서의 값이 모두 2㎝ 이하이면 상기 식의 결과치에 *5(곱하기5)를 적용한다. 즉, 3개 적외선센서의 값이 모두 2㎝ 이하이면 머리움직임값(X)=(가장 큰 값-가장 작은 값)*5 이다. 상기의 머리움직임값(X)이 클수록 운전자는 운전 중 산만하게 운전하거나 졸음으로 인하여 머리가 어느 한쪽으로 기운 것이다. As shown in FIG. 6 and Table 3, using the three infrared distance sensor values can determine the driver's head movement in real time. When the difference between the largest and smallest values of the three infrared sensor values is called the head movement value (X) , the head movement value (X) = (largest value—the smallest value) . However, if the values of all three infrared sensors are 2 cm or less, * 5 (multiplied by 5) is applied to the result of the above formula. That is, if the values of all three infrared sensors are 2 cm or less, the head movement value (X) = (largest value—smallest value) * 5 . The larger the head movement value X is, the more the driver distracts while driving or the head is tilted to either side due to drowsiness.
자동차의 운행형태도 3축가속도센서의 출력값을 이용하여 측정할 수 있다. 아날로그센서부(120)의 3축가속도센서의 값은 1ms 단위로 자동차의 운행형태 변화를 측정하여 0~5VDC의 아날로그 전압으로 마이컴에 입력되며 이 값은 디지털 신호값으로 변환되어 사용된다. 표 4는 중앙제어부의 AD컨버터에서 3축가속도 센서의 아날로그 출력값을 디지털신호로 변환한 결과치이다. 표 4에서 표시한 값은 3축가속도센서의 출력인 x, y, z의 3축 값에 동일하게 적용된다.The driving mode of the vehicle can also be measured using the output value of the 3-axis acceleration sensor. The value of the 3-axis acceleration sensor of the
중앙제어부(110)의 마이컴은 속도감지부(140)의 값은 표 2, 아날로그센서부(120)의 값은 표 4, 적외선 센서부(130)값은 표 3으로 정의한다. 중앙제어부(110)의 경고 발령은 각 센서의 값을 모두 고려하여 결정한다. 자동차가 정지시(자동차 속도 '0')에는 경고발령이 없고 자동차의 속도가 높으면 빨라진다. 또한, 적외선 센서부(130)의 출력값을 반영하여 운전자의 머리가 정상범위내[머리움직임값(X)<5일 때]에 있으면 경고를 출력하지 않는다. 다만 운전자가 경고레벨 선택 스위치(160)를 '위급'으로 선택하였다면 운전자 머리의 위치에 관계없이 아날로그 센서부(120)값이 설정치(가령, 디지털값 256) 이상이면 경고를 출력한다. In the microcomputer of the
일반적 사용의 경우인 경고레벨 선택 스위치(160)가 '보통'의 위치에 있을 때 경고신호 출력은 다음과 같다. 적외선 센서부(130)에서 측정한 머리움직임값: X, 아날로그 센서부(120)에서 측정한 자동차의 운행형태의 값: Y, 속도감지부(140)에서 측정한 자동차의 속도 값: Z 일 때, 경보발령은, 7560 < (X-5)*Y*Z의 조건에서 이루어진다. 다만, 경고레벨 선택 스위치(160)가 '위급'에 위치해 있으면 머리움직임값(X)을 적용하지 않고 머리움직임값(X) 대신 상수 '10'을 적용한다(앞에서 설명한 X'값임). 즉, 경고발령의 조건은 7560 < 10*Y*Z 이다. 수식에서 밝힌 바와 같이 자동차가 속도의 변화없이 직선운동을 한다면, 즉, 아날로그센서(120)가 '0'이거나 이와 비슷할 때 및 머리움직임값(X)이 '5' 이하일 때에는 경보가 출력되지 않는다. 또한 속도가 '0'이어도 경고는 발령되지 않는다. When the warning
이와 같이, 경고신호의 출력은 속도가 빠를수록 자동차의 속도변화가 심할수록 머리 움직임이 클수록 더 일찍 출력됨을 알 수 있다. 이와 같은 이유는 고속운전에서 머리를 심하게 움직이면 집중력이 떨어져 사고의 위험이 크고, 자동차에서 3축(x, y, z)의 속도 변화가 심하다는 것은 곡예운전 또는 미끄럼, 강풍에 의한 옆으로 밀림 등의 경우이기 때문이다. 졸음운전의 경우에는 운전자의 머리 움직임이 정상위치에서 크게 벗어나 머리움직임값(X)이 크고 운전이 원활하지 못해 자동차의 좌우 움직임이 발생하므로 아날로그센서부(120)의 출력값이 급격하게 증가한다.As such, it can be seen that the output of the warning signal is output earlier as the speed increases, the greater the speed change of the vehicle, and the larger the head movement. The reason for this is that if you move your head severely in high-speed driving, you lose concentration and the risk of an accident is high, and the change in the speed of the three axes (x, y, z) in the car is severe. Because it is the case. In the case of drowsy driving, the head movement of the driver is largely out of the normal position, and the head movement value (X) is large and the driving is not smooth, and thus the left and right movement of the car occurs, so that the output value of the
이상과 같은 절차를 경고출력 여부에 적용하므로써 졸음운전이 발생되면 즉시 경고가 가능한 것이다. By applying the above procedure to the warning output, if a drowsy operation occurs, a warning is possible immediately.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 아날로그센서부(120)의 보다 구체적인 회로도이다. 본 발명의 자동차 운전 속도에 대응하는 졸음운전 감지장치의 아날로그센서부(120)는 자동차의 순간 속도변화(즉, 가속도)를 측정한다. 아날로그센서부(120)의 3축가속도 센서는 x축, y축, z축의 움직임을 1㎳주기로 사용자의 선택에 따라 1.5g부터 6g 사이의 값을 측정하여 0~1600mV의 아날로그 전압으로 출력한다. 오피앰프(OP AMP) LM324-1, LM324-2, LM324-3은 동일한 회로로 구성되어 각각 3축가속도센서의 출력 x, y, z값을 증폭한다. 3축가속도센서는 그 출력이 0~1600mV이며 이때 중앙제어부(110)의 마이컴의 AD컨버터에서 출력되는 값은 0~5000mV가 된다. 오피앰프(OP AMP) LM324-1, LM324-2, LM324-3은 이 조건을 충족시키기 위해 5000mV/1600mV=3.125배의 증폭을 실시한다. 오피앰프(OP AMP) LM324-1, LM324-2, LM324-3의 증폭도 AV는, AV=(R1-1/R2-1)+1이다. 요구하는 AV값이 3.125이므로 3.125-1=R1-1/R2-1=2.125, 즉, (R1-1)=(R2-1)*2.125이다. 따라서 R1-1 =21.25㏀ 일 때, R2-1은 10㏀을 사용하면 된다. 7 is a more detailed circuit diagram of the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 적외선센서부(130)의 보다 구체적인 회로도이다. 본 발명의 자동차 운전 속도에 대응하는 졸음운전 감지장치의 적외선센서부(130)는 적외선 거리센서의 출력신호를 증폭하는 오피앰프(OP AMP) LM324-1, LM324-2, LM324-3으로 구성되었다. 오피앰프(OP AMP) LM324-1, LM324-2, LM324-3는 동일한 회로로 구성되며, 적외선거리센서 우측, 중앙, 좌측 센서의 신호를 각각 증폭한다. 적외선거리센서의 출력은 400~2500mV이며 중앙제어부(110)의 마이컴의 AD컨버터 출력은 0~5000mV이다. 오피앰프(OP AMP) LM324-1, LM324-2, LM324-3은 이 조건을 충족시키기 위해 5000mV/2500mV=2배의 증폭을 실시해야 한다. 오피앰프(OP AMP) LM324-1, LM324-2, LM324-3의 증폭도 AV는, AV=(R11-1/R12-1)+1이다. 요구하는 AV값이 2이므로 2-1=R11-1/R12-1=1, 즉, (R11-1)=(R12-1)*1 이다. 따라서 (R11-1)=(R12-1)이므로 R11-1, R12-1 모두 10㏀을 사용하면 된다. 8 is a more detailed circuit diagram of the
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 속도감지부(140)의 보다 구체적인 회로도이다. 본 발명의 자동차 운전 속도에 대응하는 졸음운전 감지장치의 속도감지부(140)는, 자동차 회로와 본 장치를 전기적으로 분리하기 위한 광커플러(OPTO)와 광커플러를 통해 전기적으로 분리되어 입력된 신호를 디지털신호로 정확히 변환시키는 비교기(Comparator) LM2903으로 구성되어 있다. 자동차의 각종신호는 차량에 따라서 5~24VDC로 다양하다. 9 is a more detailed circuit diagram of the
자동차의 속도계로 입력되는 속도 신호는 R21을 통해 광커플러 LPV817의 발광다이오드에 입력된다. 속도 신호에 의해 발광다이오드에 전류가 흐르면 발광다이오드가 발광하여 내부 트랜지스터를 온(ON)시킨다. 이때 트랜지스터가 통과시킬 수 있는 전류의 최대치는 발광다이오드에 흐르는 전류의 약 50%이다. 이보다 큰 부하가 인가되면 트랜지스터는 완전히 포화되지 못해 출력전압의 파형에 왜곡이 발생한다. 트랜지스터에 인가되는 전압은 5V이고 전류는 1mA를 흘린다고 하면, 이 조건의 충족을 위한 R22는 다음의 수식으로 계산가능하다. The speed signal input to the speedometer of the vehicle is input to the light emitting diode of the optocoupler LPV817 through R21. When a current flows through the light emitting diode by the speed signal, the light emitting diode emits light to turn on the internal transistor. At this time, the maximum current that the transistor can pass is about 50% of the current flowing through the light emitting diode. If a larger load is applied, the transistor will not fully saturate, causing distortion in the waveform of the output voltage. Assuming that the voltage applied to the transistor is 5V and the current flows 1mA, R22 for satisfying this condition can be calculated by the following equation.
전압: 5V, 전류: 1mA, 트랜지스터 전압강하(Drop): 0.3V일 때, R22=(5V-0.3V)/1mA=4.7㏀. When voltage: 5V, current: 1mA, transistor drop: 0.3V, R22 = (5V-0.3V) /1mA=4.7mA.
이상의 조건에서 R21을 계산하면, 입력전압 5~24V, 발광다이오드 전압강하(Drop) 2.0V, 전류 3mA 이상일 때, R21=[(5V ~ 24V)-2.0V]/3mA =1㏀ ~ 7㏀이다. 본 발명에서는 1㏀을 사용하였다. R21=1㏀ 인 경우 최고전압에서의 전류는 (24V-2V)/1㏀=22mA이므로 발광다이오드의 전기규격 50mA 이내이다. If R21 is calculated under the above conditions, R21 = [(5V ~ 24V) -2.0V] / 3mA = 1㏀ ~ 7㏀ when the input voltage is 5 ~ 24V, the light emitting diode drop 2.0V, and the current is 3mA or more. . In the present invention, 1 ms was used. When R21 = 1㏀, the current at the highest voltage is (24V-2V) / 1㏀ = 22mA, so it is within 50mA.
이렇게 광커플러의 트랜지스터에서 출력된 신호는 비교기(Comparator) LM2903의 '+'단자로 입력된다. 비교기(Comparator) LM2903의 '-' 단자에 설치된 R24와 R25는 같은 크기의 저항(R24=R25=10㏀)이므로 비교기(Comparator) LM2903의 '-' 단자에는 2.5V가 인가된다. 광커플러의 트랜지스터에서 출력된 신호는 로(Low)일 때 '0~0.5V', 하이(High)일 때 '4.4~5V'이므로 비교기(Comparator) LM2903의 출력에는 디지털 신호로 나타나게 된다. The signal output from the optocoupler transistor is input to the '+' terminal of the comparator LM2903. R24 and R25 installed at the '-' terminal of the comparator LM2903 have the same resistance (R24 = R25 = 10Ω), so 2.5V is applied to the '-' terminal of the comparator LM2903. The signal output from the optocoupler transistor is '0 ~ 0.5V' when low and '4.4 ~ 5V' when high, so it appears as a digital signal at the output of the comparator LM2903.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 경고모듈(150)의 보다 구체적인 회로도이다. 본 발명의 자동차 운전 속도에 대응하는 졸음운전 감지장치의 경고모듈(150)은 슈미트트리거 4538을 사용하여 발진하고 트랜지스터 Q1으로 증폭하여 출력한다. 1단계 및 2단계 경고단자가 모두 로(Low)이면 다이오드 D101, D102를 통해 4538-1, 4538-2 모두 입력단자가 로(Low)로 고정되어 슈미트트리거 4538은 발진동작을 하지 못하고 대기 상태를 유지한다. 1단계경고 단자에 하이(High)가 입력되면 다이오드(D101)에 의해 신호가 차단되어 4583-1은 R101, C101의 시정수에 의해 발진을 하게 된다. 발진 파형이 로(low)가 되면 4538-2에 의해 하이(High) 신호로 변환되고 이 하이(high) 신호는 R106을 통해 트랜지스터 Q1을 구동하여 경고음 및 램프를 구동하게 된다. 이 신호는 4538-1의 출력이 로(Low)일 때만 나타나므로 경고신호는 단속과 지속을 일정하게 반복하게 된다.10 is a more detailed circuit diagram of the
2단계경고 단자에 하이(High)가 입력되면 다이오드(D102)에 의해 신호가 차단되어 4583-3은 R102, C102의 시정수에 의해 발진하게 된다. 발진 파형이 로(low)가 되면 D103에 의해 신호가 차단되어 4538-4에서는, 출력이 로(low)되는 신호는 C102, R103, D104에 의해 나타나고 출력이 하이(High)되는 신호는 C103, R104, D105에 의해 나타난다. 이 하이(high)신호는 R105을 통해 트랜지스터 Q1을 구동하여 경고음 및 램프를 구동하게 된다. 이 신호는 4538-4의 출력이 하이(High)일 때 만 나타나므로 경고신호는 짧은 단속음으로 나타난다.When High is input to the second stage warning terminal, the signal is blocked by the diode D102, and 4583-3 is oscillated by the time constants of R102 and C102. When the oscillation waveform becomes low, the signal is blocked by D103. In 4538-4, the signal whose output is low is represented by C102, R103, D104 and the signal whose output is high is C103, R104. , Represented by D105. This high signal drives transistor Q1 through R105 to drive the beep and lamp. This signal appears only when the output of the 4538-4 is high, so the warning signal appears as a short intermittent sound.
도 11은 상기 도 9의 경고모듈(150)의 출력 형태를 예시한 것 이다. 도면의 예시처럼 경고음은 일정한 간격으로 단속과 지속을 하는 것과 짧게 단속음을 내는 두 가지가 있다. 이는 필요시 경고의 패턴을 다르게 하여 운전자의 주의를 환기시키기 위한 것이다. 즉 일정한 간격으로 단속과 지속을 하는 경고음 보다 짧게 단속음을 내는 경우 운전자에게 더욱 강하게 경고가 될 수 있다. 11 illustrates the output form of the
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 경고레벨 선택 스위치(160)의 보다 구체적인 회로도이다. 본 발명의 자동차 운전 속도에 대응하는 졸음운전 감지장치의 경고레벨 선택스위치(160)는 전환스위치로서 중앙의 공통단자가 양쪽('일반' 또는 '위급')중 하나를 선택해 중앙제어부(110)의 마이컴의 디지털 포트에 신호를 보내는 것이다. 12 is a more detailed circuit diagram of the warning
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치에서 사용하는 회로는 단지 예시를 위한 것으로, 본 발명의 기술적 범위가 이에 국한되지 않는다는 점은 당업자에게 자명하다. 본 발명에 따른 졸음운전 감지장치는 서로 다른 성격의 센서를 복수개 설치하고 각각의 센서값을 입력받아 각 센서값을 모두 반영하여 자동차의 비정상적인 운행이나 운전자의 졸음운전등 비정상 자세를 사전에 자동으로 감지할 수 있는 것을 기본 개념으로 하고 있는 것이다. 이상의 설명에서 본 발명을 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.The circuit used in the drowsiness operation detecting apparatus according to the embodiment of the present invention described above is for illustration only, and it is obvious to those skilled in the art that the technical scope of the present invention is not limited thereto. The drowsiness driving detection apparatus according to the present invention automatically installs a plurality of sensors having different characteristics and receives each sensor value to automatically detect abnormal postures such as abnormal driving of a car or drowsy driving of a driver by reflecting each sensor value. The basic concept is what you can do. While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it is well known in the art that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. If you have it, you will know it easily.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 장치의 작용 및 방법의 구성을 설명하기 위한 프로세스 흐름도.2 is a process flow diagram illustrating the construction of the operation and method of the device according to the invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 설치 구조를 나타내는 모식도.Figure 3 is a schematic diagram showing the installation structure of the drowsiness operation detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 실제 구성도.Figure 4 is an actual configuration of the drowsiness operation detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 중앙제어부의 회로도.5 is a circuit diagram of the central control unit of the drowsiness operation detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6은 운전중인 운전자의 머리를 위에서 바라본 그림.6 is a view of the driver's head as viewed from above;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 아날로그센서부의 회로도.7 is a circuit diagram of an analog sensor unit of the drowsiness operation detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 적외선센서부의 회로도.8 is a circuit diagram of an infrared sensor unit of the drowsiness operation detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 속도감지부의 회로도.9 is a circuit diagram of a speed detection unit of the drowsiness operation detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 경고음모듈의 회로도.10 is a circuit diagram of a warning sound module of the drowsiness operation detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 11은 도 10의 경고음모듈의 경고음 출력 패턴을 나타내는 도면.11 is a view illustrating a warning sound output pattern of the warning sound module of FIG.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 경고레벨 선택스위치의 회로도.12 is a circuit diagram of a warning level selection switch of the drowsiness operation detecting apparatus according to the embodiment of the present invention.
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