KR101549971B1 - 차량 운전자 부주의 판단 방법 및 장치 - Google Patents

차량 운전자 부주의 판단 방법 및 장치 Download PDF

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현대다이모스(주)
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Abstract

본 발명은 차량의 헤드레스트 상에 구비된 제1 감지 센서들을 이용하여 헤드레스트의 상하 방향에서의 센싱값을 측정하는 단계; 측정된 센싱값에 기반하여 헤드레스트의 높이를 조정하는 단계; 상기 차량의 헤드레스트 상에 구비된 제2 감지 센서들을 이용하여 헤드레스트의 좌우 방향에서의 센싱값을 측정하는 단계; 및 측정된 좌우 방향에서의 센싱값이 좌측센서 또는 우측센서에 대해 각각 기설정된 기준값에 도달하는 경우 경고 신호를 출력하는 단계를 포함하는 차량 운전자 부주의 판단 방법 및 장치.

Description

차량 운전자 부주의 판단 방법 및 장치 {Method and apparatus for judging driver's inattention}
본 발명은 차량 헤드레스트에 구비된 감지 센서들을 이용하여 장시간 운전시 발생하는 운전자의 부주의를 판단하고 경고 조치하여 운전자가 운전에 집중하도록 하는 차량 운전자 부주의 판단 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 졸음운전 감지시스템은 장시간 차량 운전에 의한 운전자의 부주의를 판단하고 그에 대한 경고 신호를 출력하는 시스템이라 한다.
종래 졸음운전 감지시스템의 한 예는 헤드레스트에 설치된 극판과 운전자 사이의 거리를 측정하는 측정센서, 및 상기 센서값을 수신하고 졸음 전단계와 졸음단계를 파악하는 제어부로 구성되어 있다.
또한 졸음운전 감지방법은 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값을 측정하는 측정단계, 거리값의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 졸음 전단계와, 졸음 전단계 돌입 후 거리값의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 졸음단계로 구성된 졸음패턴테이블을 작성하는 테이블작성단계, 및 측정되는 거리값의 변화를 상기 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계를 파악하는 최종파악단계를 포함한다. 그 후 졸음단계에 돌입하였다고 판단하면 시트나 환기, 경고음 등의 경고 신호를 제어부에서 출력하는 특징으로 한다.
하지만 상기 감지방법은 헤드레스트의 높이를 올바로 조정하지 않으면 졸음운전을 감지할 수 없고, 단일센서를 이용하기 때문에 졸음운전시 운전자의 다양한 움직임을 파악하기가 어렵다는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 종래의 졸음운전 감지방법이 운전자의 부주의 운전으로부터 운전자를 확실하게 보호해줄 수 없다는 것을 나타낸다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국 공개특허공보A 10-2013-0138020 (2013.12.18)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 헤드레스트에 구비된 복수의 감지 센서를 이용하여 다양한 운전자의 움직임에도 정확하게 운전자의 부주의 상태를 파악하고 경고조치를 수행할 수 있는 차량 운전자 부주의 판단 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 운전자 부주의 판단 방법 은 차량의 헤드레스트 상에 구비된 제1 감지 센서들을 이용하여 상기 헤드레스트의 상하 방향에서의 센싱값을 측정하는 단계; 상기 측정된 센싱값에 기반하여 상기 헤드레스트의 높이를 조정하는 단계; 상기 차량의 헤드레스트 상에 구비된 제2 감지 센서들을 이용하여 상기 헤드레스트의 좌우 방향에서의 센싱값을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 좌우 방향에서의 센싱값이 좌측센서 또는 우측센서에 대해 각각 기설정된 기준값에 도달하는 경우 경고 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 감지센서들은 상기 헤드레스트의 수평 방향 중심선을 기준으로 상부에 위치하는 상단센서, 상기 헤드레스트의 수평 방향 중심선을 기준으로 하부에 위치하는 하단센서를 포함할 수 있다.
상기 제2 감지센서들은 상기 헤드레스트의 수직 방향 중심선을 기준으로 좌측에 위치하는 좌측센서, 상기 헤드레스트의 수직 방향 중심선을 기준으로 우측에 위치하는 우측센서를 포함할 수 있다.
상기 기설정된 기준값은 상기 헤드레스트의 높이 조정이 완료되었을 때 좌우 방향에서의 초기 센싱값이 기설정된 범위 이상 변동될 때의 센싱값인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 경고 신호를 출력하는 단계는, 상기 차량의 시트에 구비된 안마기, 통풍시트, 상기 차량에 구비된 햅틱장치, 알람장치, 또는 디스플레이 장치 중 적어도 하나에 경고 신호를 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
차량 운전자 부주의 판단 장치는 헤드레스트에 구비되어, 상기 헤드레스트의 상하 방향에서의 센싱값을 측정하는 제1 감지 센서들; 상기 헤드레스트에 구비되어, 상기 헤드레스트의 좌우 방향에서의 센싱값을 측정하는 제2 감지 센서들; 및 상기 상하 방향에서의 센싱값들에 기반하여 상기 헤드레스트의 높이를 조정하며, 상기 좌우 방향에서의 센싱값들에 기반하여 상기 좌우 방향에서의 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하면, 경고 신호를 출력하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 감지 센서들에서 측정된 센싱값과 상기 제2 감지 센서들에서 측정된 센싱값 중 어느 하나를 선택하여 순차적으로 수신하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 기설정된 기준값은 상기 헤드레스트의 높이 조정이 완료되었을 때 좌우 방향에서의 초기 센싱값이 기설정된 범위 이상 변동될 때의 센싱값인 것을 특징으로 할 수 있다.
차량의 시트에 구비된 안마기, 통풍시트, 상기 차량에 구비된 햅틱장치, 알람장치, 또는 디스플레이 장치 중 적어도 하나에 경고 신호를 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전자 부주의 판단 방법 및 장치에 의하면, 감지 센서를 사용하여 제어함으로써 운전자의 다양한 형태의 부주의를 판단할 수 있다.
또한, 감지 센서들을 상하, 좌우 감지 센서들로 분리하여 보다 넓은 감지거리와 높은 신뢰성을 가지도록 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 헤드레스트에 구비된 좌우 감지 센서의 센싱값 측정을 통해 운전자의 부주의를 판단하기 이전에, 상하 감지 센서들의 센싱값에 기반하여 헤드레스트의 높이를 조정함으로써 운전자의 부주의를 정확하게 판단할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전자 부주의 판단 장치를 간략히 도시한 블록도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드레스트와 종래의 헤드레스트 구조의 차이점을 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전자 부주의 판단 방법을 간략히 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 운전자 부주의 판단 방법 및 장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전자 부주의 판단 장치를 간략히 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 차량 운전자 부주의 판단 장치는 헤드레스트의 상하 방향에서의 센싱값을 측정하는 제1 감지 센서들(120); 헤드레스트의 좌우 방향에서의 센싱값을 측정하는 제2 감지 센서들(130); 및 상하 방향에서의 센싱값들에 기반하여 헤드레스트의 높이를 조정하며, 좌우 방향에서의 센싱값들에 기반하여 좌우 방향에서의 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하면 경고 신호를 출력하는 제어부(140)를 포함할 수 있다.
헤드레스트는 차량 운전자 또는 차량 승객의 헤드레스트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
감지 센서들(120, 130)은 제1 감지 센서들(120) 또는 제2 감지 센서들(130)을 포함할 수 있다.
제1 감지 센서들(120)은 헤드레스트의 수평 방향 중심선(125)을 기준으로 상부에 위치하는 상단센서(122), 헤드레스트의 수평 방향 중심선(125)을 기준으로 하부에 위치하는 하단센서(124)를 포함할 수 있다.
제2 감지 센서들(130)은 헤드레스트의 수직 방향 중심선(135)을 기준으로 좌측에 위치하는 좌측센서(134), 헤드레스트의 수직 방향 중심선(135)을 기준으로 우측에 위치하는 우측센서(134)를 포함할 수 있다.
이러한 감지 센서들(120, 130)은 운전자의 머리, 목 또는 어깨 중 적어도 하나와 헤드레스트 사이의 거리를 측정한다. 운전자와 헤드레스트 사이의 거리가 변하면, 감지 센서들(120, 130)의 센싱값이 변하게 된다.
예를 들어, 운전자와 헤드레스트 사이의 거리가 멀어지면 측정되는 센싱값이 상대적으로 작으며, 운전자와 헤드레스트 사이의 거리가 가까워지면 측정되는 센싱값은 상대적으로 더 커지게 된다.
먼저, 제어부(140)는 제1 감지 센서들(120)에서 측정된 센싱값과 제2 감지 센서들(130)에서 측정된 센싱값 중 어느 하나를 선택하여 순차적으로 수신할 수 있다.
제1 감지 센서들(120)에서 측정된 센싱값에 따라서 제어부(140)는 차량 헤드레스트의 높이를 조정할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 제2 감지 센서들(130)에서 측정된 센싱값들을 수신하여, 수신된 좌우 방향 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달되는 경우 경고 신호를 출력할 수 있다. 일 예로, 제어부(140)는 제2 감지 센서들(130)의 좌측센서(132) 및 우측센서(134)들의 센싱값이 기준값에 도달하는 경우 운전자가 졸거나 좌우를 돌아봄으로 부주의한 상태라고 판단할 수 있다. 제어부(140)는 상술한 판단에 따라 운전자가 부주의한 상태라고 판단시, 경고 신호를 출력할 수 있다.
예컨대, 제어부(140)는 차량에 구비된 안마기(150), 통풍시트(160), 햅틱장치(170), 알람장치(180), 또는 디스플레이 장치(190) 중 적어도 하나에 경고 신호를 출력할 수 있다.
한편, 기설정된 기준값은 헤드레스트의 높이 조정이 완료되었을 때, 제2 감지 센서들(130)의 초기 센싱값이 기설정된 범위 이상 변동될 때의 센싱값으로 설정될 수 있다.
구체적으로, 안마기(150)는 제어부(140)에서 출력된 경고 신호에 의해 작동하여 운전자에게 부주의를 알리고 피로를 저감시킬 수 있다. 통풍시트(160)는 제어부(140)에서 출력된 경고 신호에 의해 작동하여 냉방 혹은 난방 중 적어도 하나의 동작을 수행함으로써 운전자의 피로를 저감시킬 수 있다. 차량의 스티어링 휠 또는 계기판 중 어느 하나에 구비되는 햅틱장치(170)는 제어부(140)에서 출력된 경고 신호에 의해 작동하여 미세한 진동 또는 색상의 변화로 운전자에게 부주의 상황을 인지하게 할 수 있다. 알람장치(180)는 제어부(140)에서 출력된 경고 신호에 의해 작동하여 주행중 운전자 부주의 상황시 운전자에게 경고음을 발할 수 있다. 디스플레이 장치(190)는 제어부(140)에서 출력된 경고 신호에 의해 작동하여 주행중 운전자의 부주의를 시각적으로 인지할 수 있게 하여 위험상황을 피할 수 있도록 할 수 있다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드레스트와 종래의 헤드레스트 구조의 차이점을 간략히 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면 감지 센서들(120, 130)은 간섭차단부(210)를 포함할 수 있다.
감지 센서들(120, 130) 각각은 고유의 센싱 범위를 가진다. 간섭차단부(210)는 이러한 감지 센서들(120, 130) 간의 센싱 범위가 겹쳐지는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 간섭차단부(210)가 차지하는 면적이 넓어지면, 감지 센서들(120, 130)의 센싱 범위가 축소될 수 있고 감지거리가 짧아질 수 있다. 하지만 감지 센서들(120, 130)을 도 2의 화살표 우측 도면에 도시된 바와 같이 제1 감지 센서들(120)과 제2 감지 센서들(130)로 분리하면 각각의 감지 센서들의 간섭차단부(210) 면적이 줄어들고, 센싱 범위가 넓어지면서 감지거리가 길어지게 된다.
즉, 종래의 헤드레스트에서는 종방향과 횡방향 센서들이 하나의 필름 형태로 구성되나, 본원의 경우 종방향 센서와 횡방향 센서를 제1 감지 센서(120)와 제2 감지 센서(130)로 상이한 필름 형태로 나누어 구성함으로써 간섭차단부(210)의 면적을 줄일 수 있는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전자 부주의 판단 방법을 간략히 도시한 순서도이다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 차량 운전자 부주의 판단 방법은 제1 감지 센서들(120)을 이용하여 헤드레스트의 상하 방향에서의 센싱값을 측정하는 단계(S310); 헤드레스트의 높이를 조정하는 단계(S320); 헤드레스트의 높이가 목표높이에 도달하는지 판단하는 단계(S330); 제2 감지 센서들(130)을 이용하여 헤드레스트의 좌우 방향에서의 센싱값을 측정하는 단계(S340); 좌측센서(132)의 센싱값이 기설정된 기준값에 도달하는지 판단하는 단계(S350); 우측센서(134)의 센싱값이 기설정된 기준값에 도달하는지 판단하는 단계(S360); 및 판단 결과에 따라 경고 신호를 출력하는 단계(S370)를 포함할 수 있다.
먼저, 차량 헤드레스트 상에 구비된 제1 감지 센서들(120)은 차량에 운전자가 착좌하면 운전자의 머리, 목 또는 어깨 중 적어도 하나와 헤드레스트 사이의 거리를 측정할 수 있다(S310).
여기서, 제1 감지 센서들(120)은 헤드레스트의 수평 방향 중심선(125)을 기준으로 상부에 위치하는 상단센서(122), 헤드레스트의 수평 방향 중심선(125)을 기준으로 하부에 위치하는 하단센서(124)를 포함할 수 있다. 이러한 상단센서(122)와 하단센서(124)는 운전자와 헤드레스트 사이의 거리를 감지하여 제어부(140)에 센싱값을 출력할 수 있다.
제어부(140)는 제1 감지 센서들(120)에서 측정된 센싱값에 기반하여 헤드레스트의 높이를 조정할 수 있다(S320). 즉, 운전자 착좌 시 제1 감지 센서들(120)로부터 입력된 센싱값으로 제어부(140)는 운전자의 머리, 목 또는 어깨 등의 위치를 파악하고, 이에 기반하여 헤드레스트의 목표 높이를 설정하고 조정할 수 있다.
이러한 헤드레스트의 높이 조정 단계는 제2 감지 센서들(130)의 센싱값 측정에 있어서 중요하다. 예를 들어, 높이 조정이 되어 있지 않은 경우, 헤드레스트의 제2 감지 센서들(130)은 운전자의 움직임을 정확히 측정할 수 없게 되며, 따라서 감지 센서 센싱값들의 신뢰도가 감소할 수 있다.
헤드레스트의 높이 조정 후, 제어부(140)는 조정된 헤드레스트가 목표 높이에 도달했는지 판단할 수 있다(S330).
조정된 헤드레스트의 높이가 목표로 하는 높이에 도달하지 못하였다면 제1 감지 센서들(120)은 계속적으로 운전자와 헤드레스트 사이의 거리를 측정하여 이후 과정을 반복하게 된다(S310).
헤드레스트의 높이가 목표로 하는 높이에 도달하면, 제2 감지 센서들(130)은 헤드레스트와 운전자 사이의 거리를 측정할 수 있다(S340).
또한, 제2 감지 센서들(130)은 헤드레스트의 수직 방향 중심선(135)을 기준으로 좌측에 위치하는 좌측센서(132), 헤드레스트의 수직 방향 중심선(135)을 기준으로 우측에 위치하는 우측센서(134)를 포함할 수 있다. 여기서 좌측센서(132)와 우측센서(134)는 운전자와 헤드레스트 사이의 거리를 측정하고 제어부(140)에 센싱값을 출력한다.
한편, 제어부(140)는 좌측센서(132)에 의해 측정된 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다(S350). 예를 들어, 좌측센서(132)의 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달한다면, 운전자가 졸음 또는 고개를 돌리는 행위를 하여 부주의한 상태라고 판단될 수 있는 것이다. 따라서, 제어부(140)는 측정된 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하면, 경고 신호를 출력할 수 있다(S370).
반면, 좌측센서(132)의 센싱값이 기설정된 기준값에 도달되지 않은 경우, 제어부(140)는 제2 감지 센서들(130) 중 우측센서(134)에 의해 측정된 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다(S360). 우측센서(134)의 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하면, 경고 신호를 출력할 수 있다(S370). 여기서, 좌측센서(132) 및 우측센서(134)의 센싱값이 모두 기설정된 기준값에 도달하지 않은 경우, 제어부(140)는 제2 감지 센서들(130)의 센싱값을 계속 측정하게 된다(S340).
한편, 기설정된 기준값은 헤드레스트의 높이 조정이 완료되었을 때, 제2 감지 센서들(130)의 초기 센싱값이 기설정된 범위 이상 변동될 때의 센싱값으로 설정될 수 있다.
예컨대, 제어부(140)는 차량의 시트에 구비된 안마기(150), 통풍시트(160), 차량에 구비된 햅틱장치(170), 알람장치(180), 또는 디스플레이 장치(190) 중 적어도 하나에 경고 신호를 출력할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
120 : 제1 감지 센서들 122 : 상단센서
124 : 하단센서 125 : 수평 방향 중심선
130 : 제2 감지 센서들 132 : 좌측센서
134 : 우측센서 135 : 수직 방향 중심선
140 : 제어부 150 : 안마기
160 : 통풍시트 170 : 햅틱장치
180 : 알람장치 190 : 디스플레이 장치

Claims (9)

  1. 차량의 헤드레스트 상에 구비된 제1 감지 센서들을 이용하여 상기 헤드레스트의 상하 방향에서의 센싱값을 측정하는 단계;
    상기 측정된 센싱값에 기반하여 상기 헤드레스트의 높이를 조정하는 단계;
    상기 차량의 헤드레스트 상에 구비된 제2 감지 센서들을 이용하여 상기 헤드레스트의 좌우 방향에서의 센싱값을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 좌우 방향에서의 센싱값이 좌측센서 또는 우측센서에 대해 각각 기설정된 기준값에 도달하는 경우 경고 신호를 출력하는 단계를 포함하는,
    차량 운전자 부주의 판단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감지센서들은 상기 헤드레스트의 수평 방향 중심선을 기준으로 상부에 위치하는 상단센서와 상기 헤드레스트의 수평 방향 중심선을 기준으로 하부에 위치하는 하단센서를 포함하는,
    차량 운전자 부주의 판단 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 감지센서들은 상기 헤드레스트의 수직 방향 중심선을 기준으로 좌측에 위치하는 좌측센서와 상기 헤드레스트의 수직 방향 중심선을 기준으로 우측에 위치하는 우측센서를 포함하는,
    차량 운전자 부주의 판단 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 기준값은 상기 헤드레스트의 높이 조정이 완료되었을 때 좌우 방향에서의 초기 센싱값이 기설정된 범위 이상 변동될 때의 센싱값인 것을 특징으로 하는,
    차량 운전자 부주의 판단 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 경고 신호를 출력하는 단계는,
    상기 차량의 시트에 구비된 안마기, 통풍시트, 상기 차량에 구비된 햅틱장치, 알람장치, 또는 디스플레이 장치 중 적어도 하나에 경고 신호를 출력하는 단계;를 포함하는
    차량 운전자 부주의 판단 방법.
  6. 헤드레스트에 구비되어, 상기 헤드레스트의 상하 방향에서의 센싱값을 측정하는 제1 감지 센서들;
    상기 헤드레스트에 구비되어, 상기 헤드레스트의 좌우 방향에서의 센싱값을 측정하는 제2 감지 센서들; 및
    상기 상하 방향에서의 센싱값들에 기반하여 상기 헤드레스트의 높이를 조정하며, 상기 좌우 방향에서의 센싱값들에 기반하여 상기 좌우 방향에서의 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하면, 경고 신호를 출력하는 제어부;를 포함하는
    차량 운전자 부주의 판단 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 감지 센서들에서 측정된 센싱값과 상기 제2 감지 센서들에서 측정된 센싱값 중 어느 하나를 선택하여 순차적으로 수신하는 것을 특징으로 하는,
    차량 운전자 부주의 판단 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 기설정된 기준값은 상기 헤드레스트의 높이 조정이 완료되었을 때, 좌우 방향에서의 초기 센싱값이 기설정된 범위 이상 변동될 때의 센싱값인 것을 특징으로 하는,
    차량 운전자 부주의 판단 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는
    차량의 시트에 구비된 안마기, 통풍시트, 상기 차량에 구비된 햅틱장치, 알람장치, 또는 디스플레이 장치 중 적어도 하나에 경고 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는,
    차량 운전자 부주의 판단 장치.
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