KR20090124333A

KR20090124333A - 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고방법 및장치

Info

Publication number: KR20090124333A
Application number: KR1020080050470A
Authority: KR
Inventors: 박승진
Original assignee: 주식회사 마이폰; 박승진
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2009-12-03
Also published as: KR100980489B1

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.

Description

자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고방법 및 장치{Method and apparatus for alarming driving in sleep responsive to vehicle motion and speed}

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이를 위해 교통사고에 대한 홍보 및 안전운전에 대한 운전자 재교육 등을 실시하고 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 2는 도 1의 중앙제어부(10)에서 이루어지는 처리흐름도를 나타낸 것으로 본 발명에 따른 졸음운전 방법의 프로세스 구성도이기도 하다.

도 2에서, 차량에 설치된 X(운전자 머리위치 감지센서의 출력값), Y(자동차 운행형태 측정센서에서의 출력값), Z(자동차 속도감지센서에서 측정한 측정값) 데이터를 수집한다(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).

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).

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).

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.

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.

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.

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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 통해 자동차 운전 속도에 대응하는 졸음운전 감지장치의 구성 및 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

번호	아날로그전압	디지털신호	번호	아날로그전압	디지털신호
1	0VDC	0	6	3.0VDC	615
2	0.5VDC	102	7	3.5VDC	716
3	1.0VDC	204	8	4.0VDC	820
4	1.5VDC	225	9	4.5VDC	921
5	2.0VDC	410	10	5.0VDC	1024

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.

번호	시속(㎞)	1초당 주행거리(M)	1초당 펄스	1펄스 당 시간(초)
1	0	0	0	∞
2	10	2.7	1.8	0.54
3	20	5.5	3.6	0.27
4	30	8.3	5.5	0.18
5	40	11.1	7.3	0.13
6	50	13.8	9.1	0.1
7	70	19.4	12.8	0.07
8	90	25	16.5	0.06
9	100	27.7	18.3	0.05

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.

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.

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.

센서구분	정상자세	좌측으로기운자세	우측으로기운자세	앞으로기운자세	뒤로기운자세
우측센서	12㎝	30㎝	10㎝	22㎝	5㎝
중앙센서	10㎝	11㎝	11㎝	20㎝	3㎝
좌측센서	12㎝	10㎝	30㎝	22㎝	5㎝

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.

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.

디지털값	0	4	8	16	32	64	128	256	512	1024
감도1	0g	5.85㎎	11.71㎎	23.43㎎	46.87㎎	93.75㎎	187.5㎎	0.375g	0.75g	1.5g
감도2	0g	23.43㎎	46.87㎎	93.75㎎	187.5㎎	0.375g	0.75g	1.5g	3g	6g

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.

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.

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.

이상과 같은 절차를 경고출력 여부에 적용하므로써 졸음운전이 발생되면 즉시 경고가 가능한 것이다.

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.

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.

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.

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.

전압: 5V, 전류: 1mA, 트랜지스터 전압강하(Drop): 0.3V일 때, R22=(5V-0.3V)/1mA=4.7㏀.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략적인 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 장치의 작용 및 방법의 구성을 설명하기 위한 프로세스 흐름도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 설치 구조를 나타내는 모식도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 실제 구성도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 중앙제어부의 회로도.

도 6은 운전중인 운전자의 머리를 위에서 바라본 그림.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 아날로그센서부의 회로도.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치 중 적외선센서부의 회로도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 속도감지부의 회로도.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 경고음모듈의 회로도.

도 11은 도 10의 경고음모듈의 경고음 출력 패턴을 나타내는 도면.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 졸음운전 감지장치의 경고레벨 선택스위치의 회로도.

Claims

운전자의 머리위치를 감지하는 센서,

자동차의 운행형태를 측정하는 센서,

자동차의 속도를 감지하는 센서,

상기 운전자 머리위치 감지센서의 출력값, 자동차 운행형태 측정센서에서의 출력값, 자동차 속도감지센서에서 측정한 측정값 데이터를 수집하는 데이터수집부와, 수집된 데이터와 처리되는 데이터를 저장하는 데이터저장부와, 소정 프로세스를 수행하는 데이터처리부를 포함하는 중앙제어부,

상기 중앙제어부에서 출력되는 처리결과에 따라 운전자에게 경고조치를 수행하는 경고부를 포함하되,

상기 중앙제어부의 데이터처리부는,

상기 운전자 머리위치 감지센서의 출력값 X가 기준범위 내에 드는지 판단하여, 기준범위를 벗어난 경우에 X값을 상기 데이터저장부에 저장하는 수단과,

상기 자동차 운행형태 측정센서에서의 출력값 Y가 기준값 Yref보다 큰지 판단하여, 큰 경우에 Y값을 데이터저장부에 저장하는 수단과,

상기 자동차 속도감지 센서에서의 출력값 Z가 기준값 Zref보다 큰지 판단하여, 큰 경우에 Z값을 데이터저장부에 저장하는 수단과,

상기 데이터저장부에 저장된 X, Y, Z값을 곱하여 W를 계산하고, W가 소정의 기준값 Wref보다 큰지 판단하여, 크다면 경고신호를 출력하여 상기 경고부로 하여 금 경고조치를 수행하도록 하는 수단을 포함하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고장치.
운전자의 머리위치를 감지하는 센서,

자동차의 운행형태를 측정하는 센서,

자동차의 속도를 감지하는 센서,

상기 운전자 머리위치 감지센서의 출력값, 자동차 운행형태 측정센서에서의 출력값, 자동차 속도감지센서에서 측정한 측정값 데이터를 수집하는 데이터수집부와, 수집된 데이터와 처리되는 데이터를 저장하는 데이터저장부와, 소정 프로세스를 수행하는 데이터처리부를 포함하는 중앙제어부,

상기 중앙제어부에서 출력되는 처리결과에 따라 운전자에게 경고조치를 수행하는 경고부,

사용자의 선택에 의해 상기 중앙제어부의 데이터처리부에 '위급' 및 '보통' 상태를 포함하는 경고레벨 신호를 입력시키는 경고레벨 선택부를 포함하되,

상기 중앙제어부의 데이터처리부는,

중앙제어부에 입력된 경고레벨신호가 '위급'인지 '보통'인지 판단하는 수단과,

위급이라면, 상기 운전자 머리위치 감지센서의 출력값 X를 다른 설정값 X'으로 대체하여 데이터저장부에 저장하고, 상기 자동차 운행형태 측정센서에서의 출력값 Y를 데이터저장부에 저장하고, 자동차 속도감지 센서에서의 출력값 Z를 데이터 저장부에 저장하는 수단과,

보통이라면, X가 기준범위 내에 드는지 판단하여, 기준범위를 벗어난 경우에 X를 데이터저장부에 저장하고, Y가 기준값 Yref보다 큰지 판단하여 큰 경우에 Y를 데이터저장부에 저장하고, Z가 기준값 Zref보다 큰지 판단하여 큰 경우에 Z를 데이터저장부에 저장하는 수단과,

상기 데이터저장부에 저장된 X, Y, Z값을 곱하여 W를 계산하고, W가 소정의 기준값 Wref보다 큰지 판단하여, 크다면 경고신호를 출력하여 상기 경고부로 하여금 경고조치를 수행하도록 하는 수단을 포함하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고장치.
운전자의 머리위치를 감지하는 센서로부터의 출력값 X, 자동차의 운행형태를 측정하는 센서로부터의 출력값 Y, 자동차의 속도를 감지하는 센서로부터의 출력값 Z을 수집하는 데이터수집부와,

수집된 데이터와 처리되는 데이터를 저장하는 데이터저장부와,

소정 프로세스를 수행하는 데이터처리부를 포함하되,

상기 데이터처리부는,

상기 X가 기준범위 내에 드는지 판단하여, 기준범위를 벗어난 경우에 X를 상기 데이터저장부에 저장하는 수단과,

상기 Y가 기준값 Yref보다 큰지 판단하여, 큰 경우에 Y를 데이터저장부에 저장하는 수단과,

상기 Z가 기준값 Zref보다 큰지 판단하여, 큰 경우에 Z를 데이터저장부에 저장하는 수단과,

상기 데이터저장부에 저장된 X, Y, Z값을 곱하여 W를 계산하고, W가 소정의 기준값 Wref보다 큰지 판단하여, 크다면 경고신호를 출력하는 수단을 포함하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고장치.
운전자의 머리위치를 감지하는 센서로부터의 출력값 X, 자동차의 운행형태를 측정하는 센서로부터의 출력값 Y, 자동차의 속도를 감지하는 센서로부터의 출력값 Z을 수집하는 데이터수집부와,

수집된 데이터와 처리되는 데이터를 저장하는 데이터저장부와,

소정 프로세스를 수행하는 데이터처리부를 포함하되,

상기 데이터처리부는,

사용자의 선택에 의해 입력된 '위급' 및 '보통' 상태를 포함하는 경고레벨 신호를 수신하여 경고레벨이 '위급'인지 '보통'인지 파악하는 수단과,

위급이라면, 상기 X를 다른 설정값 X'으로 대체하여 데이터저장부에 저장하고, 상기 Y를 데이터저장부에 저장하고, 상기 Z를 데이터저장부에 저장하는 수단과,

보통이라면, X가 기준범위 내에 드는지 판단하여, 기준범위를 벗어난 경우에 X를 데이터저장부에 저장하고, Y가 기준값 Yref보다 큰지 판단하여 큰 경우에 Y를 데이터저장부에 저장하고, Z가 기준값 Zref보다 큰지 판단하여 큰 경우에 Z를 데이 터저장부에 저장하는 수단과,

상기 데이터저장부에 저장된 X, Y, Z값을 곱하여 W를 계산하고, W가 소정의 기준값 Wref보다 큰지 판단하여, 크다면 경고신호를 출력하하는 수단을 포함하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고장치.
제1항~제4항중 어느 한 항에 있어서,

상기 Xref는 운전자의 머리위치가 정상적인 위치에 있는 것을 지표하는 값이고,

상기 Yref, Zref는 '0'이고,

상기 X'은 소정 크기 이상의 값인 것을 특징으로 하는 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고장치.
제1항~제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전자 머리위치 감지센서는 자동차의 머리보호대의 좌측 중앙 우측에 설치되어 머리보호대로부터 운전자 머리가 전후좌우로 움직이는 상대적 거리를 감지하는 적외선거리센서인 것을 특징으로 하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고장치.
제1항~제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동차 운행형태 측정센서는 자동차에 설치되어 자동차의 x, y, z축 방향으로의 순간속도변화를 측정하는 3축가속도 센서인 것을 특징으로 하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고장 치.
제1항~제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동차 속도감지 센서는 자동차의 속도에 상응하는 개수의 펄스를 출력하는 것을 특징으로 하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고장치.
운전자의 머리위치를 감지하는 센서의 출력값 X와, 자동차의 운행형태를 측정하는 센서의 출력값 Y와, 자동차의 속도를 감지하는 센서에서의 출력값 Z를 수집하는 단계,

상기 X가 기준범위 내에 드는지 판단하여, 기준범위를 벗어난 경우에 X값을 저장하는 단계,

상기 Y가 기준값 Yref보다 큰지 판단하여, 큰 경우에 Y값을 데이터저장부에 저장하는 단계,

상기 Z가 기준값 Zref보다 큰지 판단하여, 큰 경우에 Z값을 데이터저장부에 저장하는 단계,

상기 저장된 X, Y, Z값을 곱하여 W를 계산하고, W가 소정의 기준값 Wref보다 큰지 판단하여, 크다면 경고신호를 출력하는 단계를 포함하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고방법.
운전자의 머리위치를 감지하는 센서의 출력값 X와, 자동차의 운행형태를 측 정하는 센서의 출력값 Y와, 자동차의 속도를 감지하는 센서에서의 출력값 Z를 수집하는 단계,

사용자로 하여금 '위급' 및 '보통' 상태를 포함하는 경고레벨신호를 입력하도록 하여 경고레벨신호가 '위급'인지 '보통'인지 파악하는 단계,

위급이라면, 상기 X를 다른 설정값 X'으로 대체하여 저장하고, 상기 Y를 저장하고, 상기 Z를 저장하는 단계,

보통이라면, X가 기준범위 내에 드는지 판단하여, 기준범위를 벗어난 경우에 X를 저장하고, Y가 기준값 Yref보다 큰지 판단하여 큰 경우에 Y를 저장하고, Z가 기준값 Zref보다 큰지 판단하여 큰 경우에 Z를 저장하는 단계,

상기 저장된 X, Y, Z값을 곱하여 W를 계산하고, W가 소정의 기준값 Wref보다 큰지 판단하여, 크다면 경고신호를 출력하는 단계를 포함하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고방법.
제9항 또는 제10항에 있어서,

상기 Xref는 운전자의 머리위치가 정상적인 위치에 있는 것을 지표하는 값이고,

상기 Yref, Zref는 '0'이고,

상기 X'은 소정 크기 이상의 값인 것을 특징으로 하는 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고방법.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 운전자 머리위치 감지센서는 자동차의 머리보호대의 좌측 중앙 우측에 설치되어 머리보호대로부터 운전자 머리가 전후좌우로 움직이는 상대적 거리를 감지하는 적외선거리센서인 것을 특징으로 하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고방법.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 자동차 운행형태 측정센서는 자동차에 설치되어 자동차의 x, y, z축 방향으로의 순간속도변화를 측정하는 3축가속도 센서인 것을 특징으로 하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고방법.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 자동차 속도감지 센서는 자동차의 속도에 상응하는 개수의 펄스를 출력하는 것을 특징으로 하는, 자동차 운행형태 및 속도에 대응하는 졸음운전 경고방법.