KR101603404B1 - 차량 운전자 피로도 판단 방법 및 장치 - Google Patents

차량 운전자 피로도 판단 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 차량 운전자 피로도 판단 방법 및 장치는 차량의 주행 시작시 시트에 구비된 복수의 압력 센서들로 초기 센싱값들을 측정하는 단계; 복수의 압력센서들로 센싱값들을 지속적으로 측정하되, 센싱값들이 변화할 경우 주행시간을 측정하는 단계; 주행시간이 설정시간에 도달하는지 판단하는 단계; 측정된 센싱값들이 각각의 압력 센서들에 대해 기설정된 기준값에 도달하는지 판단하는 단계; 및 주행시간이 설정시간에 도달하거나, 센싱값들이 기설정된 기준값 이상으로 소정 시간 이상 지속되면 경고 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차량 운전자 피로도 판단 방법 및 장치 {Method and apparatus for judging driver's fatigue}
본 발명은 자동차 시트에 구비되는 압력 센서를 제어하여 장시간 운전시 위험에 대비해 운전자의 피로도를 판단하고 경고/휴식 조치를 하여 운전자의 피로도를 저감시키기 위한 차량 운전자 피로도 판단 방법 및 장치에 관한 것이다.
차량 운전자의 졸음운전 및 안전운행을 유도하는 장치는 크게 가속페달, 제동페달, 풋스위치, 차속센서, 운전자에게 안전운행을 유도하는 안마용 모터 장치, 센서 및 안마용 모터 장치들과 접속된 제어부를 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성으로 운전자의 피로도 판단 방법은 가속페달, 제동페달과 가속센서에서 출력되는 펄스신호를 통해 차량의 주행속도를 검출하고 운전자의 졸음운전 여부를 판단한다.
아울러 클러치페달 좌측에 풋스위치를 구비하여 주행속도가 높은 상태에서 운전자의 운전자세를 파악하고 운전자의 피로도를 파악한다.
운전자가 졸고 있거나 과속하는 경우에 운전자에게 충격을 가하여 차량의 안전운행에 관한 경각심을 주거나 운전자의 피로를 풀어주는 안마용 모터가 제어부에 접속되어 있다.
그러나, 풋스위치와 같은 기술은 운전자에게 조작해야할 페달을 추가하는 것으로 운전자에게 불편을 야기하거나 운전자의 주의를 분산시키는 결과를 초래하여, 운전자에게 쾌적한 운전환경을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
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 등록특허공보 10-0283942 (2000.12.14)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 운전자에 의한 별도의 조작없이 압력센서를 이용함으로써 운전자의 피로도를 파악하고 경고조치를 하면서도 운전자에게 쾌적한 운전환경을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 운전자 피로도 판단 방법 및 장치는 차량의 주행 시작시 시트에 구비된 복수의 압력 센서들로 초기 센싱값들을 측정하는 단계; 상기 복수의 압력센서들로 센싱값들을 지속적으로 측정하되, 상기 센싱값들이 변화할 경우 주행시간을 측정하는 단계; 상기 주행시간이 설정시간에 도달하는지 판단하는 단계; 상기 주행시간이 설정시간에 도달하지 않은 경우, 상기 측정된 센싱값들이 각각의 압력 센서들에 대해 기설정된 기준값에 도달하는지 판단하는 단계; 및 상기 주행시간이 설정시간에 도달하거나, 상기 센싱값들이 기설정된 기준값 이상으로 소정 시간 이상 지속되면 경고 신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기설정된 기준값은 각각의 압력 센서들에 의해 측정된 센싱값의 차이가 각 센서별로 기설정된 범위를 초과할 때의 센싱값으로 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 복수의 압력 센서는 상기 시트의 앞쪽에 위치하는 제1 세트의 압력 센서들과 상기 시트의 뒤쪽에 위치하는 제2 세트의 압력 센서들을 포함할 수 있으며, 상기 제1 세트의 압력 센서들에 대한 기설정된 기준값은 상기 제1 세트의 압력 센서들의 초기 센싱값보다 높고, 상기 제2 세트의 압력 센서들에 대한 기설정된 기준값은 상기 제2 세트의 압력 센서들의 초기 센싱값보다 더 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.
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상기 복수의 압력 센서는 상기 시트의 좌측에 위치하는 제3 세트의 압력 센서들과 상기 시트의 우측에 위치하는 제4 세트의 압력 센서들을 더 포함할 수 있으며, 상기 제3 세트 및 제4 세트의 압력 센서들에 대한 기설정된 기준값들은 상기 제3 세트 및 제4 세트의 압력 센서들 각각의 초기 센싱값을 기준으로 높거나 낮은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 경고 신호를 출력하는 단계는, 상기 시트에 구비된 안마기, 통풍시트, 상기 차량에 구비된 알람 장치, 또는 디스플레이 장치 중 적어도 하나에 상기 경고 신호를 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
시트에 구비되어 상기 시트에 가해지는 압력을 측정하는 복수의 압력센서들; 및 차량의 주행 시작시 상기 복수의 압력 센서들에서 초기 센싱값들을 수신하고, 상기 복수의 압력센서들로 센싱값들을 지속적으로 수신하되, 상기 센싱값들이 변화할 경우 주행시간을 측정하며, 상기 주행시간이 설정시간에 도달하는지 판단하고, 상기 수신된 센싱값들이 각각의 압력센서들에 대해 기설정된 기준값에 도달하는지 판단하며, 상기 주행시간이 설정시간에 도달하거나, 상기 센싱값들이 기설정된 기준값 이상으로 소정 시간 이상 지속되면 경고 신호를 출력하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 기설정된 기준값은 각각의 압력 센서들에 의해 측정된 센싱값의 차이가 각 센서별로 기설정된 범위를 초과할 때의 센싱값으로 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
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상기 제어부는 상기 경고 신호를 시트에 구비된 안마기, 통풍시트, 상기 차량에 구비된 알람장치, 또는 디스플레이 장치 중 적어도 하나에 출력할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량 운전자 피로도 판단 방법 및 장치에 따르면, 별도의 운전자 조작이 없이도 운전자의 압력을 이용함으로써 운전자의 피로도를 판단할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전자 피로도 판단 장치를 간략히 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전자 피로도 판단 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 운전자 피로도 판단 방법 및 장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전자 피로도 판단 장치를 간략히 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 차량 운전자 피로도 판단 장치는 시트(110)에 구비되어 상기 시트에 가해지는 압력을 측정하는 복수의 압력센서들(120); 및 차량의 주행 시작시 상기 복수의 압력 센서들(120)에서 초기 센싱값들을 수신하고, 상기 복수의 압력센서들(120)로 센싱값들을 지속적으로 수신하되, 상기 센싱값들이 변화할 경우 주행시간을 측정하며, 상기 주행시간이 설정시간에 도달하는지 판단하고, 상기 수신된 센싱값들이 각각의 압력센서들(120)에 대해 기설정된 기준값에 도달하는지 판단하며, 상기 주행시간이 설정시간에 도달하거나, 상기 센싱값들이 기설정된 기준값 이상으로 소정 시간 이상 지속되면 경고 신호를 출력하는 제어부(130)를 포함할 수 있다.
시트(110)는 차량 운전자의 시트 혹은 차량 승객의 시트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
복수의 압력센서들(120)은 정전용량 센서, 착좌 자세를 판단할 수 있는 압전센서 또는 필름센서 중 적어도 하나로 구성되어 운전자가 착좌시 운전자의 체중 압력을 측정할 수 있다. 운전자의 체중 압력이 낮을 때는 낮은 센싱값이, 체중 압력이 높을 때는 높은 센싱값이 측정된다. 이러한 복수의 압력센서들(120)은 시트(110)의 내부, 쿠션, 트랙부 중 적어도 하나의 위치에 구비되어 압력을 측정할 수 있다.
한편, 복수의 압력 센서들(120)은 시트(110)의 앞쪽에 위치하는 복수의 제1 세트의 압력센서들과, 시트의 뒤쪽에 위치하는 복수의 제2 세트의 압력 센서들을 포함할 수 있다. 장시간 운전에 의해 운전자가 눕는 자세를 취하게 될 때, 제1 세트의 압력센서들에서 측정되는 센싱값은 증가하고 제2 세트의 압력센서들에서 측정되는 센싱값은 감소하게 된다.
또한, 복수의 압력센서들(120)은 착좌한 운전자를 기준으로 시트(110)의 좌측에 위치하는 복수의 제3 세트의 압력 센서들과, 시트의 우측에 위치하는 복수의 제4 세트의 압력 센서들을 더 포함할 수 있다. 장시간 운전 피로에 의해 운전자가 좌측으로 기대게 될 때, 제3 세트의 압력 센서들에서 측정되는 센싱값은 증가하고 제4 세트의 압력 센서들에서 측정되는 센싱값은 감소하게 된다. 반대로 운전자가 우측으로 기대게 될 때, 제3 세트의 압력 센서들에서 측정되는 센싱값은 감소하고 제4 세트의 압력 센서들에서 측정되는 센싱값은 증가하게 된다.
제어부(130)는 복수의 압력 센서들(120)에서 측정된 센싱값들을 수신하여, 수신된 센싱값들이 소정 시간 동안 기설정된 기준값 이상으로 유지될 경우 경고 신호를 출력할 수 있다.
상기 기설정된 기준값은 각각의 압력 센서들(120)에 의해 현재 측정된 센싱값과 초기 센싱값의 차이가 각 센서별로 기설정된 범위를 초과할 때의 센싱값으로 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 예로, 제어부(130)는 제1 세트의 압력 센서들의 센싱값이 주행 시간의 변화에 따라 기설정된 기준값에 도달하는 경우 운전자가 장시간 운전 피로에 의하여 중심이 앞으로 위치했다고 판단한다. 또는 제어부(130)는 제2 세트의 압력 센서들의 센싱값이 주행시간의 변화에 따라 기준값에 도달하는 경우 운전자가 피로한 상태라고 판단할 수 있다. 이에 더해 제어부(130)는 제3 세트 및 제4 세트의 압력 센서들의 센싱값이 주행시간의 변화에 따라 기준값에 도달하는 경우 운전자가 장시간 운전 피로에 의하여 좌측 또는 우측으로 기대고 있다고 판단할 수 있다. 이러한 운전자 피로 상태가 소정 시간 동안 유지되고 있을 시 제어부(130)는 상술한 판단에 따라 운전자가 피로한 상태라고 판단하여 경고 신호를 출력할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는 시트(110)에 구비된 안마기(140), 통풍시트(150), 차량에 구비된 알람장치(160), 또는 디스플레이 장치(170) 중 적어도 하나에 경고 신호를 출력할 수 있다.
안마기(140)는 제어부(130)에서 출력된 경고 신호에 의해 작동하여 운전자에게 충격을 가하고 피로도를 저감할 수 있다. 통풍시트(150)는 제어부(130)에서 출력된 경고 신호에 의해 작동하여 냉방 혹은 난방 중 적어도 하나의 동작을 수행함으로써 운전자의 피로도를 저감시킬 수 있다. 알람장치(160)은 제어부(130)에서 출력된 경고 신호에 의해 작동하여 주행중 운전자의 피로도 증가에 따른 위험상황시 운전자에게 경고음을 발할 수 있다. 디스플레이 장치(170)는 제어부(130)에서 출력된 경고 신호에 의해 작동하여 주행중 운전자의 피로도 증가에 따른 위험상황시 운전자에게 위험상황을 시각적으로 인지할 수 있게 하여 위험상황을 피할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 운전자 피로도 판단 방법을 도시한 순서도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 차량 운전자 피로도 판단 방법은 차량의 주행 시작시 시트에 구비된 복수의 압력 센서들로 초기 센싱값들을 측정하는 단계(S210); 상기 복수의 압력센서들로 센싱값들을 지속적으로 측정하되, 상기 센싱값들이 변화할 경우 주행시간을 측정하는 단계(S240); 상기 주행시간이 설정시간에 도달하는지 판단하는 단계(S250); 상기 측정된 센싱값들이 각각의 압력 센서들에 대해 기설정된 기준값에 도달하는지 판단하는 단계(S260); 및 상기 주행시간이 설정시간에 도달하거나, 상기 센싱값들이 기설정된 기준값 이상으로 소정 시간 이상 지속되면 경고 신호를 출력하는 단계(S280)를 포함할 수 있다.
상기 기설정된 기준값은 각각의 압력 센서들(120)에 의해 현재 측정된 센싱값과 초기 센싱값의 차이가 각 센서별로 기설정된 범위를 초과할 때의 센싱값으로 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
복수의 압력 센서들(120)은 차량에 운전자가 착좌하고, 주행을 시작하면 시트(110)에 가해지는 압력을 측정한다. 제어부(130)는 주행 시작시에 측정된 센싱값을 수신하여 초기 센싱값으로 설정할 수 있다(S210).
제어부(130)는 주행 중 센싱값을 측정하여 측정된 센싱값과 초기 센싱값을 비교하여 센싱값이 변하였는지 여부를 판단할 수 있다(S220). 측정된 센싱값이 초기 센싱값에 비하여 변화하였다면, 제어부(130)는 차량의 주행시간을 측정함과 동시에 복수의 압력센서들(120)로 센싱값을 측정할 수 있다(S240).
이후, 제어부(130)는 먼저 주행 시간이 설정시간을 경과하였는지 여부를 판단한다(S250). 주행시간이 기설정된 설정시간에 도달하지 않으면 운전자가 장시간 운전을 하지 않은 것으로 판단하고, 주행시간이 기설정된 설정시간에 도달하면 운전자가 장시간 운전을 한 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 현재 주행시간이 설정시간을 초과하였다면, 바로 경고 신호를 출력할 수 있다(S280). 여기서, 설정시간은 운전자가 장시간 주행에 의하여 피로를 느낄 수 있는 기설정된 시간으로 설정될 수 있다.
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반면, 주행시간이 기설정된 설정시간에 도달되지 않은 경우, 복수의 압력 센서들(120)에 의해 측정된 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하였는지 여부를 판단한다(S260).
복수의 압력 센서들(120)에 의해 측정된 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하였다면, 제어부(130)는 측정된 센싱값들이 기준값 이상으로 유지되는 시간이 소정 시간을 초과하는지 판단한다(S270). 반면, 제어부(130)는 측정된 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하지 못하였다면 주행시간과 압력 센서들의 센싱값을 계속 측정한다(S240).
즉, 제어부(130)는 복수의 압력 센서들(120)의 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하였는지 여부에 따라 운전자의 피로도를 판단할 수 있다. 예컨대, 센싱값들이 기준값에 도달하기 전에는 운전자가 피로한 상태가 아니라고 판단하여 주행시간의 경과에 따른 압력 센서들의 센싱값을 계속 측정하고(S240), 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달하면 운전자가 피로한 상태라고 판단하며 그 피로가 유지되는지 여부를 시간으로 측정한다(S270).
예컨대, 복수의 압력 센서들(120)이 시트(110) 쿠션 또는 시트(110)의 트랙부의 앞쪽에 위치하는 제1 세트의 압력 센서들과 시트(110) 쿠션 또는 시트(110)의 트랙부 뒤쪽에 위치하는 제2 세트의 압력 센서들로 구성되는 경우, 제1 세트의 압력 센서들에 대해 기설정된 기준값은 제1 세트의 압력 센서들에서 측정된 초기 센싱값보다 높고, 제2 세트의 압력 센서들에 대한 기설정된 기준값은 제2 세트의 압력 센서들에서 측정된 초기 센싱값보다 더 낮을 수 있다.
또 다른 예로, 복수의 압력 센서들(120)이 시트(110) 쿠션 또는 시트(110)의 트랙부의 좌측에 위치하는 제3 세트의 압력 센서들과 시트(110) 쿠션 또는 시트(110)의 트랙부 우측에 위치하는 제4 세트의 압력 센서들로 구성되는 경우, 제3 세트 및 제4 세트의 압력 센서들에 대해 기설정된 기준값은 제3 세트 및 제4 세트의 압력 센서들에서 측정된 각각의 초기 센싱값들을 기준으로 더 높거나 낮을 수 있다.
기설정된 기준값은 초기 센싱값과 현재 측정된 센싱값의 차이가 각 센서별로 기설정된 범위를 초과할 때의 센싱값으로 설정될 수 있다.
제어부(130)에 의해 측정된 유지시간이 소정 시간에 도달하였을 경우 제어부(130)는 경고 신호를 출력할 수 있다(S280). 반면, 제어부(130)는 측정된 유지시간이 소정 시간에 도달하지 못하였다면 주행시간과 주행시간의 경과에 따른 압력 센서들의 센싱값을 계속 측정한다(S240). 여기서 유지시간은 복수의 압력 센서들(120)에 의해 측정된 센싱값들이 기설정된 기준값에 도달될 시 측정하기 시작한 시간이라 할 수 있다.
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즉, 제어부(130)는 측정된 유지시간이 소정 시간에 도달하였는지 여부에 따라 운전자의 피로도가 지속되는지 판단할 수 있다. 예컨대, 소정 시간 동안 측정된 센싱값들이 기설정된 기준값보다 작아지면 운전자의 피로 상태가 회복되었다고 판단하고, 센싱값들이 소정 시간 동안 기설정된 기준값에 도달하였다면 운전자의 피로 상태가 지속된다고 판단하여 경고신호를 출력한다(S280).
제어부(130)는 복수의 센싱값들 중 적어도 하나가 해당 압력 센서에 대해 기설정된 기준값 이상으로 소정 시간 이상 지속되는 경우 또는 주행시간이 설정시간을 초과하는 경우 둘 중 하나의 경우에 운전자가 장시간 주행으로 인해 피로하다고 판단하여 경고 신호를 출력할 수 있다(S280).
예컨대, 제어부(130)는 시트(110)에 구비된 안마기(140), 통풍시트(150), 차량에 구비된 알람 장치(160), 또는 디스플레이 장치(170) 중 적어도 하나에 상기 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.
110 : 시트 120 : 복수의 압력센서들
130 : 제어부 140 : 안마기
150 : 통풍시트 160 : 알람장치
170 : 디스플레이 장치

Claims (10)

  1. 차량의 주행 시작시 시트에 구비된 복수의 압력 센서들로 초기 센싱값들을 측정하는 단계;
    상기 복수의 압력센서들로 센싱값들을 지속적으로 측정하되, 상기 센싱값들이 변화할 경우 주행시간을 측정하는 단계;
    상기 주행시간이 설정시간에 도달하는지 판단하는 단계;
    상기 측정된 센싱값들이 각각의 압력 센서들에 대해 기설정된 기준값에 도달하는지 판단하는 단계; 및
    상기 주행시간이 설정시간에 도달하거나, 상기 센싱값들이 기설정된 기준값 이상으로 소정 시간 이상 지속되면 경고 신호를 출력하는 단계를 포함하는,
    차량 운전자 피로도 판단 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기설정된 기준값은 각각의 압력 센서들에 의해 측정된 센싱값의 차이가 각 센서별로 기설정된 범위를 초과할 때의 센싱값으로 설정되는 것을 특징으로 하는,
    차량 운전자 피로도 판단 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 압력 센서는 상기 시트의 앞쪽에 위치하는 제1 세트의 압력 센서들과 상기 시트의 뒤쪽에 위치하는 제2 세트의 압력 센서들을 포함하며,
    상기 제1 세트의 압력 센서들에 대한 기설정된 기준값은 상기 제1 세트의 압력 센서들의 초기 센싱값보다 높고,
    상기 제2 세트의 압력 센서들에 대한 기설정된 기준값은 상기 제2 세트의 압력 센서들의 초기 센싱값보다 더 낮은 것을 특징으로 하는,
    차량 운전자 피로도 판단 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 압력 센서는 상기 시트의 좌측에 위치하는 제3 세트의 압력 센서들과 상기 시트의 우측에 위치하는 제4 세트의 압력 센서들을 더 포함하며,
    상기 제3 세트 및 제4 세트의 압력 센서들에 대한 기설정된 기준값들은 상기 제3 세트 및 제4 세트의 압력 센서들 각각의 초기 센싱값을 기준으로 높거나 낮은 것을 특징으로 하는,
    차량 운전자 피로도 판단 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 경고 신호를 출력하는 단계는,
    상기 시트에 구비된 안마기, 통풍시트, 상기 차량에 구비된 알람 장치, 또는 디스플레이 장치 중 적어도 하나에 상기 경고 신호를 출력하는 단계;를 포함하는
    차량 운전자 피로도 판단 방법.
  8. 시트에 구비되어 상기 시트에 가해지는 압력을 측정하는 복수의 압력센서들; 및
    차량의 주행 시작시 상기 복수의 압력 센서들에서 초기 센싱값들을 수신하고, 상기 복수의 압력센서들로 센싱값들을 지속적으로 수신하되, 상기 센싱값들이 변화할 경우 주행시간을 측정하며, 상기 주행시간이 설정시간에 도달하는지 판단하고, 상기 수신된 센싱값들이 각각의 압력센서들에 대해 기설정된 기준값에 도달하는지 판단하며, 상기 주행시간이 설정시간에 도달하거나, 상기 센싱값들이 기설정된 기준값 이상으로 소정 시간 이상 지속되면 경고 신호를 출력하는 제어부를 포함하는,
    차량 운전자 피로도 판단 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기설정된 기준값은 각각의 압력 센서들에 의해 측정된 센싱값의 차이가 각 센서별로 기설정된 범위를 초과할 때의 센싱값으로 설정되는 것을 특징으로 하는,
    차량 운전자 피로도 판단 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 경고 신호를 시트에 구비된 안마기, 통풍시트, 상기 차량에 구비된 알람장치, 또는 디스플레이 장치 중 적어도 하나에 출력하는,
    차량 운전자 피로도 판단 장치.
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