KR101636241B1 - System for preventing drowsy drive - Google Patents
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Abstract
본 발명은 졸음 운전 방지 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 시트 또는 헤드레스트에 진동장치가 구비된 자동차의 졸음 운전 방지 시스템에 있어서, 상기 자동차의 운전자를 촬영한 운전자 촬영 영상, 자동차가 주행하는 주행도로를 촬영한 노면 촬영 영상 및 자동차의 주행 상태 정보를 수집하는 정보 수집부, 운전자 촬영 영상, 노면 촬영 영상 및 상기 주행 상태 정보를 조합하여 운전자의 졸음 여부를 복수의 상태로 구분하여 설정하며, 복수의 상태에 상응하는 경고신호를 생성하는 운전자 상태 모니터부 및 복수의 상태에 상응하는 경고신호에 해당하여 운전자에게 졸음 알람을 수행하는 알람부를 포함하는 졸음 운전 방지 시스템을 제공할 수 있다.The present invention relates to a drowsiness driving prevention system for a vehicle in which a seat or a headrest is provided with a vibration device, the system comprising: a driver's photographic image of a driver of the automobile; A driver's photographing image, a road surface photographing image, and the running state information to divide and set the driver's drowsiness into a plurality of states, A driver condition monitoring unit for generating a warning signal corresponding to the state, and an alarm unit for performing a drowsiness alarm to the driver in response to the warning signal corresponding to a plurality of states.
Description
본 발명은 졸음 운전 방지 시스템에 관한 것으로, 특히 자동차 운전자의 졸음 여부를 판단하여 위험 경보를 알림과 동시에 졸음 상황을 녹화할 수 있는 졸음 운전 방지 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a drowsy driving prevention relates to the city's system, especially the drowsiness that can be recorded simultaneously with the notification of dangerous situations drowsiness alert to determine whether the sleepiness of motorists driving prevention system.
현대 사회에서 소득의 증대와 소비자들의 편리함의 추구로 인하여 자동차는 폭발적으로 증가하고 있다. 이로 인하여, 최근 교통 사고로 인한 사상자가 증가하고 있는 추세이다. 교통 사고 사상자를 줄이기 위하여 자동차에는 각종 안전장치게 부가되고 있다.In modern society, automobiles are exploding because of the increase of income and the pursuit of convenience of consumers. As a result, casualties due to traffic accidents are increasing. To reduce traffic accident casualties, various safety devices are added to cars.
특히, 졸음 운전시 이를 감지하기 위한 장치들이 개발되고 있다, 한국공개특허 10-2013-0009158는 자동차의 주행상태에서 그 자동차의 좌측 차선 또는 우측 차선으로부터 이탈을 감지하여 운전자에게 경보함으로써 운전자의 주의를 환기시켜 안전사고를 미연에 방지하도록 하는 기술이 제안되었으며, 등록특허 제617777호에서는 미리 저장된 운전자의 눈과 비슷한 구조의 눈검색 템플릿을 이용하여 카메라로부터 입력되는 운전자 영상에서 운전자의 눈영상을 빠르게 검출할 수 있도록 하는 졸음운전경고장치의 운전자 눈 영상검출장치 및 방법이 개시되어 있다. In particular, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0009158 discloses a method for detecting a driver's warning by detecting a departure from a left lane or a right lane of the vehicle in a running state of the vehicle, In the patent document No. 617777, a driver's eye image is quickly detected in a driver image input from a camera using an eye search template having a structure similar to that of a driver's eye stored in advance. A driver's eye image detecting apparatus and method of a drowsiness driving warning apparatus that enables a driver to perceive a driver's eye image.
그러나 한국공개특허 10-2013-0009158는 사용자의 의도적인 차선 변경과, 졸음 운전이나 부주의로 인한 차선 이탈을 구분할 수 없어, 사용자에게 불편을 초래할 수 있다.However, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0009158 can not distinguish intentional lane change by the user and lane departure due to drowsiness driving or carelessness, which may cause discomfort to the user.
또한, 등록특허 제10-061777호에서는 단지 눈영상 만을 이용하여 졸음여부를 판단하기 때문에 정확하게 졸음여부를 확인할 수 없는 문제가 있다.
In addition, in Japanese Patent No. 10-061777, since it is judged whether or not to be drowsy by using only eye images, there is a problem that the drowsiness can not be accurately confirmed.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자동차 운전자의 졸음 여부를 판단하여 위험 경보를 알림과 동시에 졸음 상황을 녹화할 수 있는 졸음 운전 방지 시스템을 제공하는 데 있다.
A problem to be solved by the present invention is to provide a drowsiness driving prevention system which can judge whether a driver of a car is drowsy and can record a drowsiness situation while notifying a danger warning.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 시트 또는 헤드레스트에 진동장치가 구비된 자동차의 졸음 운전 방지 시스템에 있어서, 상기 자동차의 운전자를 촬영한 운전자 촬영 영상, 상기 자동차가 주행하는 주행도로를 촬영한 노면 촬영 영상 및 상기 자동차의 주행 상태 정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 운전자 촬영 영상, 상기 노면 촬영 영상 및 상기 주행 상태 정보를 조합하여 운전자의 졸음 여부를 복수의 상태로 구분하여 설정하며, 상기 복수의 상태에 상응하는 경고신호를 생성하는 운전자 상태 모니터부; 및 상기 복수의 상태에 상응하는 경고신호에 해당하여 상기 운전자에게 졸음 알람을 수행하는 알람부를 포함하는 졸음 운전 방지 시스템을 제공할 수 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a system for preventing drowsiness in a vehicle having a seat or a headrest equipped with a vibration device, the system comprising: a driver photographing the driver of the automobile; An information collecting unit for collecting road surface photographing images and driving state information of the automobile; A driver condition monitor for setting a driver's sleepiness status by combining the driver's photographed image, the road surface photographed image, and the driving state information to generate a warning signal corresponding to the plurality of states; And an alarm unit for performing a drowsiness alarm to the driver in response to the warning signal corresponding to the plurality of states.
상기 정보 수집부는 상기 운전자를 촬영하며, 상기 자동차의 스티어링측에 형성되어 상기 운전자를 상방향에서 촬영하는 제1 카메라부; 상기 주행도로를 촬영하는 제2 카메라부; 및 상기 자동차와 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 상기 자동차의 상태 정보를 수집하는 ECU(Electrical Control Unit) 정보 수집부를 포함할 수 있다.Wherein the information collecting unit comprises: a first camera unit for photographing the driver, the first camera unit being formed on a steering side of the automobile and photographing the driver in an upward direction; A second camera section for photographing the traveling road; And an ECU (Electrical Control Unit) information collecting unit for collecting status information of the vehicle through CAN (Controller Area Network) communication with the vehicle.
상기 운전자 상태 모니터부는 상기 정보 수집부와 연결되어 상기 운전자 촬영 영상, 상기 노면 촬영 영상 및 상기 자동차 상태 정보를 수신하는 정보 수신부; 상기 운전자의 졸음 여부를 정상상태, 주의상태, 경고상태 및 위험상태로 구분하는 졸음 판단부; 및 상기 구분된 상태에 상응하여 상기 경고신호를 생성하는 경고신호 생성부를 포함할 수 있다.The driver status monitoring unit being connected to the information collecting unit and receiving the driver photographed image, the road surface photographed image, and the vehicle status information; A drowsiness judging unit for distinguishing the drowsiness of the driver into a normal state, a caution state, a warning state and a dangerous state; And a warning signal generator for generating the warning signal corresponding to the separated state.
상기 경고 신호 생성부는 음성경고신호, 영상경고신호 및 촉각경고신호를 생성하며, 상기 졸음 판단부에서 판단된 운전자의 상태에 상응하여 적어도 하나의 경고신호를 상기 알람부에 전송할 수 있다.The warning signal generator may generate a voice warning signal, a video warning signal, and a tactile warning signal, and may transmit at least one warning signal to the alarm unit in accordance with the state of the driver determined by the drowsiness determination unit.
상기 알람부는 상기 음성경고신호에 상응하여 설정된 경고 메시지를 스피커에 출력하는 청각 경고 모듈; 상기 영상경고신호에 상응하여 설정된 경고 메시지를 출력하는 시각 경고 모듈; 및 상기 시트 또는 상기 헤드레스트를 진동하도록 하는 촉각 경고 모듈을 포함할 수 있다.Wherein the alarm unit comprises: an auditory warning module for outputting a warning message set in accordance with the voice warning signal to a speaker; A visual warning module for outputting a warning message set in accordance with the image warning signal; And a tactile warning module for causing the seat or the headrest to vibrate.
상기 운전자 상태 모니터부는 상기 알람부의 동작 이후 상기 운전자로부터의 반응을 수신하는 운전자 반응 확인부를 더 포함하되,The driver condition monitoring unit may further include a driver reaction confirmation unit for receiving a response from the driver after the operation of the alarm unit,
상기 운전자 반응 확인부는 설정 시간 내에 운전자로부터 반응을 확인하면, 졸음 알람을 해제하고, 상기 설정 시간 내에 운전자 반응이 없을 경우, 상기 졸음 판단부에서 졸음 알림 단계를 상향하도록 할 수 있다.The driver reaction confirmation unit may cancel the drowsiness alarm if the driver confirms the reaction within the set time, and may raise the drowsiness notification step in the drowsiness determination unit if there is no driver response within the set time.
상기 운전자가 상기 주의상태, 경고상태 및 위험상태로 중 어느 하나의 상태일 경우, 이벤트 신호를 발생시켜 상기 자동차에 부착된 상황 녹화부에 전송할 수 있다.
If the driver is in any one of the state of caution, the warning state, and the dangerous state, an event signal may be generated and transmitted to the situation recording unit attached to the vehicle.
본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템은 운전자의 졸음 상태별로 각각 다른 경고신호를 생성하여 출력함으로써 졸음 방지를 효과적으로 수행할 수 있다. The drowsiness prevention system according to the embodiment of the present invention can effectively prevent drowsiness by generating and outputting different warning signals for each drowsiness state of the driver.
본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템은 촬영된 영상 및 자동차 상태 정보를 동시에 이용하여 운전자의 졸음 상태를 다단으로 구분하여 오동작을 방지할 수 있다.The drowsiness driving prevention system according to the embodiment of the present invention can prevent malfunction by dividing the drowsiness state of the driver into multiple stages by simultaneously using the photographed image and the vehicle state information.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템은 운전자를 촬영하는 카메라가 자동차의 스티어링 장치측에 구비되어 운전자의 졸음 여부를 더 정확하게 확인할 수 있다.
In addition, the drowsiness prevention system according to the embodiment of the present invention is provided with a camera for photographing a driver on the steering device side of the vehicle, so that it can more accurately confirm whether or not the driver is drowsy.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 정보 수집부를 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 정보 수집부에 포함된 각 구성부의 설치 위치를 예를 들어 도시한 도면.
도 4는 도 1에 도시된 운전자 상태 모니터부의 일 예를 도시한 블록도.
도 5는 도 1에 도시된 알람부의 일 예를 도시한 블록도.
도 6은 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 동작 방법을 순차적으로 도시한 흐름도1 is a block diagram showing a drowsiness driving prevention system according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a block diagram showing the information collecting unit shown in Fig. 1. Fig.
FIG. 3 is a view showing, for example, an installation position of each component included in the information collecting unit shown in FIG. 2;
4 is a block diagram showing an example of the driver status monitor shown in FIG.
5 is a block diagram showing an example of the alarm unit shown in Fig.
FIG. 6 is a flowchart sequentially illustrating an operation method of the drowsiness driving prevention system according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the drawings is not limited to a specific embodiment, and various transformations can be applied and various embodiments can be made. It is to be understood that the following description covers all changes, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, the terms first, second, and the like are used to describe various components and are not limited to their own meaning, and are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numerals used throughout the specification denote like elements.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms " comprising, "" comprising, "or" having ", and the like are intended to designate the presence of stated features, integers, And should not be construed to preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6 attached hereto.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a drowsiness driving prevention system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 다른 졸음 운전 방지 시스템은 정보 수집부(100), 운전자 상태 모니터부(200), 알람부(300) 및 상황 녹화부(400)를 포함할 수 있다.1, the drowsiness driving prevention system according to the embodiment of the present invention may include an
구체적으로, 정보 수집부(100)는 자동차 운전자의 졸음여부를 판단하여 운전자 상태 모니터부(200)에 전송한다. 정보 수집부(100)는 얼굴 또는 동공을 촬영하여 촬영된 영상을 운전자 상태 모니터부(200)에 제공할 수 있다. 또한, 정보 수집부(100)는 자동차의 주행 영상을 촬영하여 운전자 상태 모니터부(200)에 제공할 수 있다. 그리고 정보 수집부(100)는 자동차에 내장된 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit; ECU)으로부터 자동차의 속도, 조향각, 브레이크 상태 등의 자동차 상태 정보를 수집하고, 이를 운전자 상태 모니터부(200)에 전송할 수 있다.Specifically, the
운전자 상태 모니터부(200)는 정보 수집부(100)에서 수신되는 촬영 영상 정보 또는 자동차 상태 정보를 이용하여 운전자의 졸음 여부를 판단할 수 있다. 이때, 운전자 상태 모니터부(200)는 운전자의 졸음 여부를 3단계 이상으로 세분화할 수 있다.The driver
예를 들면, 운전자 상태 모니터부(200)는 졸음 여부를 1 내지 4단계로 졸음 여부를 구분하고, 1단계는 정상, 2단계는 주의, 3단계는 경고, 4단계는 위험으로 구분할 수 있다. 또한, 운전자 상태 모니터부(200)는 졸음 단계에 따라 정상 상태, 주의 상태, 경고 상태 및 위험 상태로 구분할 수 있다.For example, the driver
운전자 상태 모니터부(200)는 정보 수집부(100)로부터 운전자의 동공 또는 얼굴의 모습을 촬영한 영상을 분석하여 졸음 여부를 판단한다. 또한, 운전자 상태 모니터부(200)는 정보 수집부(100)로부터 자동차의 차선 이탈 정보를 수신하여 상기 운전자 촬영 영상에서 판독된 졸음 여부와 매치하여 졸음 여부를 세분화 한여 판단한다. 또한, 운전자 상태 모니터부(200)는 자동차의 ECU로부터 자동차의 속도, 조향각, 브레이크 조작 정보 등을 수신하여 졸음 여부에 매치하여 최종적으로 졸음 여부를 판단할 수 있다.The driver
운전자 상태 모니터부(200)는 졸음 판단 결과를 통해 경고 신호를 생성할 수 있다. 경고 신호는 음성경고신호, 영상경고신호 및 촉각경고신호를 포함할 수 있다.The driver
상기 음성경고신호, 영상경고신호 및 촉각경고신호는 졸음 단계에 따라 하나 또는 여러 개의 신호가 동시에 전송될 수 있다. 예를 들면, 졸음 주의 단계에서는 음성경고신호를 출력하고, 졸음 경고 단계에서는 음성경고신호와 영상경고신호를 동시에 출력하고, 위험 알람 단계에서는 세개의 신호를 동시에 전송할 수 있다.The voice warning signal, the video warning signal, and the tactile warning signal may be transmitted simultaneously or simultaneously according to the drowsiness stage. For example, a voice warning signal may be output in the drowsiness stage, a voice warning signal and a video warning signal may be simultaneously output in the drowsiness warning stage, and three signals may be simultaneously transmitted in the danger warning stage.
운전자 상태 모니터부(200)는 상기 경고신호들이 전송된 이후 설정된 시간 이내에 운전자로부터 반응 여부에 따라 경고신호를 해제하거나, 반복하여 경고신호를 출력할 수 있다. 이때, 운전자 상태 모니터부(200)는 운전자 반응이 없을 경우 졸음 단계를 상향하고, 이에 상응하는 경고신호를 출력할 수 있다.The driver
한편, 상기 운전자 상태 모니터부(200)는 상기와 같이 각 졸음 단계에 따라 이벤트 신호를 발생시켜 상황 녹화부(400)에 제공할 수 있다.Meanwhile, the driver
알람부(300)는 상기 경고 신호들에 상응하여 자동차에 설치된 경보장치들을 구동시켜 운전자로 하여금 주의를 환기시키도록 한다. 예를 들면, 알람부(300)는 음성 경고 신호에 상응하여, 주의 운전 안내 메시지를 출력한다. 알람부(300)는 영상경고신호를 수신하여, 자동차 헤드업디스플레이, 네비게이션 장치 또는 별도의 운전을 위한 영상제공장치에 경고 메시지 또는 경고 색상을 출력한다.The
알람부(300)는 촉각경고신호를 수신하면, 자동차의 운전석 시트 또는 헤드레스트에 장착된 진동장치를 구동시킬 수 있다.Upon receiving the tactile warning signal, the
상황 녹화부(400)는 졸음 주의 단계, 졸음 경고 단계 및 위험 알람 단계시 발생되는 이벤트 신호를 수신하면 상황을 녹화한다. 상황 녹화부(400)는 도 3에 도시된 자동차 내에 장착된 블랙박스를 포함할 수 있다. 상황 녹화부(400)는 녹화 중일 경우 이벤트 신호가 발생된 시점을 영상과 함께 저장할 수 있다.
The situation recording
도 2는 도 1에 도시된 정보 수집부를 도시한 블록도이고, 도 3은 도 2에 도시된 정보 수집부에 포함된 각 구성부의 설치 위치를 예를 들어 도시한 도면이다.FIG. 2 is a block diagram showing the information collecting unit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing an example of the installation position of each component included in the information collecting unit shown in FIG.
도 2 및 도 3을 참조하면, 정보 수집부(100)는 제1 카메라부(110), 제2 카메라부(120) 및 ECU 정보 수집부(130)를 포함할 수 있다. 2 and 3, the
구체적으로, 제1 카메라부(110)는 운전자의 얼굴 또는 동공을 촬영한다. 제1 카메라부(110)는 촬영된 영상을 설정된 시간별로 운전자 상태 모니터부(200)로 전송할 수 있다.Specifically, the
제1 카메라부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 운전자의 얼굴 또는 동공 촬영이 용이한 위치에 설치될 수 있다. 특히, 제1 카메라부(110)는 햇볕이 운전자에게 직접 비추는 낮시간에도 동공의 반응을 확인할 수 있도록 설치 위치 설정이 중요하다. 따라서, 제1 카메라부(110)는 스티어링 장치측에 구비될 수 있다. 제1 카메라부(110)가 스티어링 장치측에 구비될 경우에 운전자의 졸음 시 고개가 떨궈져 하방을 향할 경우에 얼굴 또는 눈 부위를 정확하게 촬영할 수 있어 졸음 판단을 용이하게 하도록 할 수 있다.3, the
제2 카메라부(120)는 차선이 표시된 노면을 촬영하며, 노면 촬영 영상을 설정된 시간별로 운전자 상태 모니터부(200)로 전송할 수 있다. 제2 카메라부(120)는 노면을 촬영하기 위하여 자동차의 전단 외부에 설치될 수 있다.The
ECU 정보 수집부(130)는 CAN 통신 방식으로 자동차 정보를 수집할 수 있다. ECU 정보 수집부(130)는 CAN 통신 방식을 이용하여 자동자의 속도, 조향각, 브레이크 상태 등의 자동차의 상태 정보를 수집한다. ECU 정보 수집부(130)는 수집된 자동차 정보를 운전자 상태 모니터부(200)에 전송할 수 있다.
The ECU
도 4은 도 1에 도시된 운전상태 모니터부의 일 예를 도시한 블록도이다.4 is a block diagram showing an example of the operation state monitoring unit shown in FIG.
도 4를 참조하면, 운전 상태 모니터부(200)는 정보 수신부(210), 졸음 판단부(220), 경고 신호 생성부(230), 운전자 반응 확인부(240) 및 이벤트 신호 발생부(250)를 포함할 수 있다.4, the driving
구체적으로, 정보 수신부(210)는 정보 수집부(100)에서 전송된 영상 및 자동차 상태 정보를 수신한다. 정보 수신부(210)는 정보 수집부(100)와 연결되는 인터페이스일 수 있다.Specifically, the
졸음 판단부(220)는 정보 수집부(100)에서 수신된 영상 및 자동차 상태 정보를 이용하여 운전자의 졸음 여부를 판단한다. 본 발명의 실시 예에서는 졸음 판단부(220)는 4가지 상태 또는 단계로 운전자의 졸음 여부를 판단한다.The
예를 들면, 졸음 판단부(220)는 1 내지 4단계로 졸음 여부를 구분하고, 1단계는 정상, 2단계는 주의, 3단계는 경고, 4단계는 위험으로 분류한다. 졸음 판단부(220)는 또한, 정상 상태, 주의 상태, 경고 상태 및 위험 상태로 분류할 수 있다. 여기서, 상기 1 내지 4단계는 단계가 높을수록 위험한 상태인 것으로 한다.For example, the
졸음 판단부(220)는 먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 제1 카메라부(110)와 제2 카메라부(120)에서 수신되는 영상 신호를 이용하여, 정상 상태 여부를 판단할 수 있다. 제1 카메라부(110)에서 운전자의 얼굴 또는 동공을 촬영한 영상신호를 판독하여 졸음으로 판단하면, 주의 상태로 설정한다. 이어서 제2 카메라부(120)에서 수신된 영상이 차선 이탈로 판단된 경우 주의 상태에서 1단계 또는 2단계 높은 경고상태 또는 위험 상태로 분류한다.The
졸음 판단부(220)는 자동차 상태 정보를 상기 제1 카메라부(110)와 제2 카메라부(120)를 통해 판단된 운전자 상태에 적용하여 최종적으로 운전자 졸음 상태를 설정한다. 예를 들면, 주의 상태로 판단되는 단계에서 자동차의 조향각이 지속적으로 틀어져 있거나, 설정된 속력(시속 40Km)을 넘을 경우 상기 졸음 단계를 한 단계 더 높게 설정할 수 있다. The
졸음 판단부(220)는 운전자 반응 확인부(240)에서 졸음 알람에 대한 운전자 반응이 없을 경우 가중치를 적용하여 1단계 또는 2단계 더 높은 단계를 설정할 수 있다. 졸음 판단부(220)는 운전자 반응 확인부(240)로부터 가중치 신호를 수신하면 상기와 같이 알람 단계를 더 높게 설정할 수 있다.The
경고 신호 생성부(230)는 상기 졸음 판단부(220)에서 설정된 졸음 알림 단계에 상응하여 경고 신호를 생성한다. 경고 신호 생성부(230)는 주의 상태, 경고 상태 및 위험 상태에 상응하여 경고신호를 생성할 수 있다. The warning
경고 신호 생성부(230)는 음성경고신호, 영상경고신호 및 촉각경고신호를 생성하여 상기 졸음 상태에 상응하여 경고신호를 선택적으로 생성하고, 이를 전송할 수 있다. 예를 들면, 경고 신호 생성부(230)는 주의 상태에서 음성경고신호, 영상경고신호 및 촉각경고신호들 중 하나의 경고신호만 생성하여 알람부(300)에 전송한다. 경고 신호 생성부(230)는 경고 상태에서 음성경고신호, 영상경고신호 및 촉각경고신호들 중 2가지의 경고신호를 생성하여 알람부(300)에 전송하고, 위험 상태에서는 3가지 경고신호를 생성하여 모두 알람부(300)에 전송할 수 있다.The
운전자 반응 확인부(240)는 알람부(300)가 동작한 이후 설정된 시간 이내에 운전자로부터 반응을 확인한다. 운전자 반응 확인부(240)는 운전자로부터 반응을 확인하면, 졸음 알람을 해제한다. 그러나, 운전자 반응 확인부(240)는 운전자 반응이 없을 경우 졸음 알림 단계를 상향하고, 이에 상응하는 경고신호를 출력하도록 졸음 판단부(220)에 가중치 신호를 전송할 수 있다.The driver reaction confirmation unit 240 confirms the response from the driver within a set time after the
이벤트 신호 발생부(250)는 상기 경고 신호 생성부(230)에서 생성되는 경고신호들을 모두 이벤트로 간주하여 이벤트 신호를 발생시키고 이를 자동차 블랙박스에 전송할 수 있다.
The event signal generation unit 250 may generate an event signal by considering all the alert signals generated by the alert
도 5는 도 1에 도시된 알람부의 일 예를 도시한 블록도이다.5 is a block diagram showing an example of the alarm unit shown in FIG.
도 5를 참조하면, 알람부(300)는 청각 경고 모듈(310), 시각 경고 모듈(320) 및 촉각 경고 모듈(330)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
청각 경고 모듈(310)은 청각경고신호를 수신하여 설정된 메시지를 출력한다. 이를 위하여 청각 경고 모듈(310)은 자동차 내에 설치된 스피커 또는 네비게이션 장치와 연결되거나, 자체 스피커를 구비할 수 있다. 상기 설정된 메시지는 예를 들면, 안전 운전 안내 메시지, 주의 환기 안내 메시지, 졸음 경고 메시지, 위험 알람 메시지 등을 포함할 수 있다.The
시각 경고 모듈(320)은 영상경고신호를 수신하여 설정된 화면을 출력한다. 설정된 화면은 헤드업디스플레이에 출력되거나, 네비게이션에 출력될 수 있다. 예를 들면, 시각 경고 모듈(320)은 영상경고신호를 수신할 경우 운전자에게 자극이 가는 색상이 반복되거나, 특정 메시지를 지속적으로 출력할 수 있다.The
촉각 경고 모듈(330)은 촉각경고신호를 수신할 경우, 자동차 시트 또는 헤드레스트에 장착된 진동장치를 작동시킬 수 있다.
The
도 6은 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 동작 방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다. 도 6의 설명에서는 도 1 내지 도 5에서 설명한 구성요소 및 구성요소에 대한 도면부호를 동일하게 사용한다.FIG. 6 is a flowchart sequentially illustrating an operation method of the drowsiness driving prevention system according to the embodiment of the present invention shown in FIG. In the description of FIG. 6, the same reference numerals are used for the constituent elements and constituent elements described in FIG. 1 to FIG.
도 6을 참조하면, 졸음 운전 방지 시스템의 동작은 정보 수집 단계(S100), 졸음 운전 상태별 분석 단계(S200), 알람부 동작 단계(S300) 및 운전자 반응 확인 단계(S400)를 포함할 수 있다.6, the operation of the drowsiness prevention system may include an information collection step S100, an analysis step S200 according to drowsiness state, an alarm part operation step S300, and a driver response confirmation step S400 .
구체적으로, 정보 수집 단계(S100)는 운전자를 촬영한 촬영영상, 자동차의 주행 노면을 촬영한 촬영영상 및 자동차의 상태 정보를 수집한다. 이때, 자동차에 설치된 카메라들 특히, 도 2 및 도 3에 도시된 제1 및 제2 카메라부(110, 120)를 통해 촬영영상을 수집하고, ECU 정보 수집부(130)로 자동차 상태 정보를 수집한다.Specifically, the information collecting step (S100) collects the photographed image photographed by the driver, the photographed image of the running road surface of the automobile, and the state information of the automobile. At this time, the camera images collected through the cameras installed in the vehicle, particularly, the first and
졸음 운전 상태별 분석 단계(S200)는 수집된 상기 촬영영상들과, 자동차 상태 정보를 이용하여 운전자의 졸음 운전 상태를 분석한다. 예를 들면, 졸음 운전 상태별 분석 단계에서는 촬영영상들과 자동차 상태 신호를 적용하여 4가지 단계로 운전자의 상태를 구분한다. The drowsiness driving state analysis step (S200) analyzes the drowsiness driving state of the driver using the captured images and the vehicle state information. For example, in the analyzing step according to drowsiness driving state, the driver's state is divided into four steps by applying the photographed images and the vehicle state signal.
상기 4가지 단계의 운전자 상태는 정상상태, 주의상태, 경고상태 및 위험상태이다.The driver states of the four stages are steady state, caution state, warning state and dangerous state.
정상상태는 운전자의 졸음이 감지되지 않으며, 자동차 주행도 차선을 준수하여 주행되는 상태이며, 자동차 상태 정보의 조향각 정보와 속도 정보도 정상적으로 수신한 경우이다.The steady state is a state in which the driver is not drowsy, the vehicle is traveling in accordance with the lane, and the steering angle information and the speed information of the vehicle state information are normally received.
주의상태는 운전자 영상 또는 자동차 주행 영상 중 어느 하나에 이상이 있는 것으로 분석된 경우이다. 운전자 영상에서 동공 반응이 설정값 이하로 폐쇄되거나, 운전자의 얼굴 전면이 설정시간 이상 일정한 방향(하향)일 경우 주의상태 이상으로 구분한다. 이때, 자동차의 노면촬영영상에서 자동차가 차선을 침범하지 않고 주행할 경우와 차선을 침범하는 경우에 각각 주의상태와 주의상태 이상의 단계로 설정한다. 여기서, 차선을 침범하지 않을 경우 주의상태를, 차선을 침범할 경우 경고상태 또는 위험상태로 설정한다.The state of caution is the case where it is analyzed that there is an abnormality in either the driver's image or the running image of the vehicle. If the pupil reaction is closed below the set value in the driver's image, or if the front of the driver's face is in a certain direction (downward) longer than the set time, the state is classified as abnormal. At this time, in the image taken on the road surface of the vehicle, the vehicle is set to the state above the state of caution and the state of the state of caution when the vehicle runs without involving the lane and when the lane is invaded. Here, the state of attention is set when the lane is not invaded, and the warning state or the dangerous state when the lane is invaded.
다음으로, 자동차의 속력이 기준값(시속 40Km) 이하일 경우와 이상일 경우에 따라, 주의상태, 경고상태, 위험상태를 구분한다. 앞선 자동차의 졸음 운전 상태에서 주의상태로 설정된 이후, 자동차의 속력이 기준값 이하일 경우 주의상태로 확정하고, 설정값 이상일 경우 경고상태로 확정한다. 또한, 경고상태 또는 위험상태로 설정된 경우 자동차의 속력이 기준값 이상일 경우 위험상태로 확정한다. Next, the state of caution, the state of warning, and the state of danger are classified according to the case where the speed of the vehicle is less than or equal to the reference value (40 km / h). If the speed of the car is less than the reference value, it is confirmed as a state of caution. If it exceeds the set value, it is determined as a warning state. Also, if it is set to warning state or dangerous state, if the speed of the vehicle is higher than the reference value, it is determined as a dangerous state.
또한, 졸음 운전 상태별 분석 단계(S200)는 상기 운전자 상태에 따른 경고신호를 생성하고, 이를 출력한다. 예를 들면, 주의상태의 경우 음성 또는 영상경고신호 중 어느 하나의 신호를 생성하여 출력하고, 경고상태의 경우 음성, 영상 및 촉각경고신호 중 2개의 신호를 생성하여 출력하며, 위험상태의 경우 상기 3개의 경고신호를 모두 생성하여 출력한다.In addition, the analyzing step S200 according to the drowsy driving state generates a warning signal according to the driver's state and outputs it. For example, in the case of a caution state, one of a voice or image warning signal is generated and output, and in the case of a warning state, two signals of a voice, an image and a tactile warning signal are generated and output, All three warning signals are generated and output.
알람부 동작 단계(S300)는 상기 경고신호를 수신하여 경고신호에 상응하는 경고모듈을 동작시킨다. 경고모듈은 청각경고모듈, 시각경고모듈 및 촉각경고모듈이 구비될 수 있으며, 각 경고모듈들은 자동차에 부착되거나 부가된 스피커, 네비게이션, 진동장치들을 각각 구동시킬 수 있다.The alarm unit operation step (S300) receives the warning signal and operates a warning module corresponding to the warning signal. The warning module may include an auditory warning module, a visual warning module, and a tactile warning module, and each of the warning modules may drive a speaker, a navigation device, and a vibration device attached to or attached to the automobile.
운전자 반응 확인 단계(S400)는 알람부 동작 이후 운전자의 반응을 확인하여 경고신호를 계속 출력하도록 하거나, 이를 중지시키도록 할 수 있다. 예를 들면, 경고신호가 출력된 이후, 설정된 시간 이내에 운전자가 졸음 퇴치를 위한 동작을 수행할 경우 경고발생을 중지시킨다. 졸음 퇴치를 위한 동작은 운전자의 동작으로 인식할 수 있는 자동차의 유리문을 내리는 신호 또는 실내 음향 기기 동작 신호 등이 포함될 수 있다.In the driver response confirmation step S400, the driver may check the reaction after the alarm part is operated to continuously output the warning signal or stop the warning signal. For example, when the driver performs an operation for eliminating drowsiness within a set time after the warning signal is output, the warning is stopped. The operation for eliminating drowsiness may include a signal for lowering a glass door of the automobile which can be recognized as an operation of a driver, a room acoustics device operation signal, and the like.
경고신호가 출력된 이후 설정된 시간 이내에 운전자 반응이 없을 경우, 경고신호를 계속 발생하도록 하거나, 이전 경고신호에 비해 높은 단계의 경고신호를 발생하도록 하는 가중치신호가 출력될 수 있다. 가중치 신호는 졸음 운전 상태별 분석 단계(S200)에서 이전보다 더 높은 경고신호를 생성하도록 할 수 있다.If the driver does not react within a predetermined time after the warning signal is output, the warning signal may be continuously generated, or a weight signal may be output to generate a warning signal at a higher level than the previous warning signal. The weight signal may be generated so as to generate a warning signal higher than before in the drowsiness driving state analysis step S200.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 동작은 경고신호가 생성되면 이에 상응하여 이벤트 신호가 발생되고, 이벤트 신호는 자동차 내부의 상황 녹화부에 제공되어 녹화를 시작하거나, 녹화상태일 경우 운전자 졸음 경고 이벤트 시점을 알리도록 표시될 수 있다.
In the operation of the drowsiness driving prevention system according to the embodiment of the present invention, when an alarm signal is generated, an event signal is generated, and an event signal is provided to a situation recording unit of the vehicle to start recording, It may be displayed to notify the driver of the sleep alert event.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템은 운전자의 졸음 상태별로 각각 다른 경고신호를 생성하여 출력함으로써 졸음 방지를 효과적으로 수행할 수 있다.As described above, the drowsiness prevention system according to the embodiment of the present invention can effectively prevent drowsiness by generating and outputting different warning signals for each drowsiness state of the driver.
본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템은 촬영된 영상 및 자동차 상태 정보를 동시에 이용하여 운전자의 졸음 상태를 다단으로 구분하여 오동작을 방지할 수 있다.The drowsiness driving prevention system according to the embodiment of the present invention can prevent malfunction by dividing the drowsiness state of the driver into multiple stages by simultaneously using the photographed image and the vehicle state information.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템은 운전자를 촬영하는 카메라가 자동차의 스티어링 장치측에 구비되어 운전자의 졸음 여부를 더 정확하게 확인할 수 있다.
In addition, the drowsiness prevention system according to the embodiment of the present invention is provided with a camera for photographing a driver on the steering device side of the vehicle, so that it can more accurately confirm whether or not the driver is drowsy.
100: 정보 수집부
110: 제1 카메라부
120: 제2 카메라부
130: ECU 정보 수집부
200: 운전자 상태 모니터부
210: 정보 수집부
220: 졸음 판단부
230: 경고신호 생성부
240: 운전자 반응 확이부
250: 이벤트 신호 발생부
300: 알람부
310: 청각 경고 모듈
320: 시각 경고 모듈
330; 촉각 경고 모듈
400: 상황 녹화부100: Information collecting section
110: first camera section
120: Second camera section
130: ECU information collecting unit
200: Driver status monitor section
210: Information collecting section
220: drowsiness judgment unit
230: Warning signal generator
240: Driver response confirmation part
250: Event signal generator
300:
310: Auditory Warning Module
320: Visual Warning Module
330; Tactile Warning Module
400: situation recording unit
Claims (7)
상기 자동차의 운전자를 촬영한 운전자 촬영 영상, 상기 자동차가 주행하는 주행도로를 촬영한 노면 촬영 영상 및 상기 자동차의 주행 상태 정보를 수집하는 정보 수집부;
상기 운전자 촬영 영상, 상기 노면 촬영 영상 및 상기 주행 상태 정보를 조합하여 운전자의 졸음 여부를 복수의 상태로 구분하여 설정하며, 상기 복수의 상태에 상응하는 경고신호를 생성하는 운전자 상태 모니터부; 및
상기 복수의 상태에 상응하는 경고신호에 해당하여 상기 운전자에게 졸음 알람을 수행하는 알람부를 포함하되,
상기 운전자 상태 모니터부는
상기 정보 수집부와 연결되어 상기 운전자 촬영 영상, 상기 노면 촬영 영상 및 상기 자동차 상태 정보를 수신하는 정보 수신부;
상기 운전자의 졸음 여부를 정상상태, 주의상태, 경고상태 및 위험상태로 구분하는 졸음 판단부;
상기 구분된 상태에 상응하여 상기 경고신호를 생성하는 경고신호 생성부; 및
상기 운전자가 상기 주의상태, 경고상태 및 위험상태 중 어느 하나의 상태일 경우, 이벤트 신호를 발생시켜 상기 자동차에 부착된 상황 녹화부에 전송하는 이벤트 신호 발생부를 포함하는 졸음 운전 방지 시스템.
1. A drowsiness prevention system for a vehicle having a seat or a headrest equipped with a vibration device,
An information collecting unit collecting a driver photographed image of a driver of the automobile, a road surface photographed image of a driving road on which the automobile travels, and driving state information of the automobile;
A driver condition monitor for setting a driver's drowsiness state into a plurality of states by combining the driver's photographed image, the road surface photographed image, and the driving state information, and generating an alarm signal corresponding to the plurality of states; And
And an alarm unit for performing a sleepiness alarm to the driver in response to the warning signal corresponding to the plurality of states,
The driver condition monitoring unit
An information receiving unit connected to the information collecting unit and receiving the driver photographed image, the road surface photographed image, and the vehicle condition information;
A drowsiness judging unit for distinguishing the drowsiness of the driver into a normal state, a caution state, a warning state and a dangerous state;
An alarm signal generator for generating the alarm signal corresponding to the separated state; And
And an event signal generator for generating an event signal and transmitting the generated event signal to a situation recording unit attached to the vehicle when the driver is in any one of the caution state, the warning state, and the dangerous state.
상기 정보 수집부는
상기 운전자를 촬영하며, 상기 자동차의 스티어링측에 형성되어 상기 운전자를 상방향에서 촬영하는 제1 카메라부;
상기 주행도로를 촬영하는 제2 카메라부; 및
상기 자동차와 CAN(Controller Area Network) 통신을 통해 상기 자동차의 상태 정보를 수집하는 ECU(Electrical Control Unit) 정보 수집부를 포함하는 졸음 운전 방지 시스템.
The method according to claim 1,
The information collecting unit
A first camera unit for photographing the driver and formed on a steering side of the automobile to photograph the driver in an upward direction;
A second camera section for photographing the traveling road; And
And an ECU (Electrical Control Unit) information collecting unit for collecting state information of the vehicle through CAN (Controller Area Network) communication with the vehicle.
상기 경고 신호 생성부는
음성경고신호, 영상경고신호 및 촉각경고신호를 생성하며,
상기 졸음 판단부에서 판단된 운전자의 상태에 상응하여 적어도 하나의 경고신호를 상기 알람부에 전송하는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
The method according to claim 1,
The warning signal generation unit
A voice warning signal, a video warning signal and a tactile warning signal,
And transmits at least one warning signal to the alarm unit according to the state of the driver determined by the drowsiness determination unit.
상기 알람부는
상기 음성경고신호에 상응하여 설정된 경고 메시지를 스피커에 출력하는 청각 경고 모듈;
상기 영상경고신호에 상응하여 설정된 경고 메시지를 출력하는 시각 경고 모듈; 및
상기 시트 또는 상기 헤드레스트를 진동하도록 하는 촉각 경고 모듈을 포함하는 졸음 운전 방지 시스템.
5. The method of claim 4,
The alarm unit
An auditory warning module for outputting a warning message set in accordance with the voice warning signal to a speaker;
A visual warning module for outputting a warning message set in accordance with the image warning signal; And
And a tactile warning module for causing the seat or the headrest to vibrate.
상기 운전자 상태 모니터부는
상기 알람부의 동작 이후 상기 운전자로부터의 반응을 수신하는 운전자 반응 확인부를 더 포함하되,
상기 운전자 반응 확인부는 설정 시간 내에 운전자로부터 반응을 확인하면, 졸음 알람을 해제하고,
상기 설정 시간 내에 운전자 반응이 없을 경우, 상기 졸음 판단부에서 졸음 알림 단계를 상향하도록 하는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
The method according to claim 1,
The driver condition monitoring unit
And a driver response confirmation unit for receiving a response from the driver after the operation of the alarm unit,
When the driver's reaction confirmation unit confirms the response from the driver within the set time, the driver's alarm confirmation unit cancels the drowsy alarm,
And when the driver does not react within the set time, the drowsiness determination unit raises the drowsiness notification step.
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