KR20110069992A - 운전자 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템 - Google Patents

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손준우
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Abstract

본 발명은 운전자 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템에 관한 것이다. 상기 졸음 감지 시스템은, 스티어링휠의 움직임 정보를 감지하고, 감지된 스티어링 휠의 움직임 정보를 이용하여 운전자의 주행 패턴을 추정하는 주행패턴 감지부; 스티어링휠의 손잡이 부분에 부착된 압력 센서; 상기 주행 패턴 감지부에 의해 추정된 주행 패턴 및 상기 압력 센서에 의해 감지된 핸들 그립(handle grip) 압력에 대한 정보들을 수신하고, 상기 주행 패턴 및 핸들 그립 압력 정보를 이용하여 운전자의 졸음 상태를 판단하고, 졸음 상태로 판단되면 경고 장치의 구동 신호를 출력하는 중앙 제어부;를 구비한다. 상기 주행 패턴 감지부는, 스티어링 휠의 3차원 움직임 정보를 감지하는 3차원 모션 센서; 상기 중앙 제어부와 통신하는 신호 송수신부; 사전에 설정된 주행 패턴 추정 알고리즘에 따라 상기 3차원 모션 센서에 의해 감지된 움직임 정보를 이용하여 운전자의 주행 패턴을 추정하고, 상기 추정된 주행 패턴에 대한 정보를 상기 신호 송수신부를 통해 상기 중앙 제어부로 전송하는 신호 처리부; 로 이루어진다.
Figure P1020090126613
운전자, 졸음, 감지, 3차원 움직임 센서

Description

운전자 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템{Drowsiness detection system using driving pattern}
본 발명은 차량 운전자의 졸음 감지 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 차량 운전자의 주행 패턴을 추정하고, 추정된 주행 패턴을 이용하여 운전자의 졸음 운전을 감지하고, 이를 경고하여 졸음을 방지하는 운전자 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템에 관한 것이다.
졸음 감지 기술은 미국, 유럽, 일본을 중심으로 졸음 운전 방지를 위한 다양한 방법들이 연구되고 있다. 졸음 감지 기술로, 안구 움직임을 감지하고 이를 통해 졸음 운전을 감지하거나, 생체 신호 변화를 감지하여 졸음 운전을 감지하는 등의 다양한 기술들이 개발되고 있다. 하지만 기존의 방법은 주로 고가의 비전 장비나 생체 장비가 필요로 하기 때문에, 고비용 및 복잡한 신호 처리가 요구되므로 널리 보급되지 않고 있는 실정이다.
한편, 운전자에 의해 조향 핸들에 부가되는 압력과 주행 속도를 이용하여 운전자의 졸음을 감지하고 경고하는 시스템도 고안되어 있으나, 졸음 감지에 대한 정확성이 떨어져서 상용화 단계에 이르지 못하고 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 저가의 비용으로서, 운전자의 주행 패턴을 정확하게 추정하고, 이를 통해 졸음을 감지하는 졸음 감지 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징은 운전자 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템에 관한 것으로서, 스티어링휠의 움직임 정보를 감지하고, 감지된 스티어링 휠의 움직임 정보를 이용하여 운전자의 주행 패턴을 추정하는 주행패턴 감지부; 스티어링휠의 손잡이 부분에 부착된 압력 센서; 상기 주행 패턴 감지부에 의해 추정된 주행 패턴 및 상기 압력 센서에 의해 감지된 핸들 그립(handle grip) 압력에 대한 정보들을 수신하고, 상기 주행 패턴 및 핸들 그립 압력 정보를 이용하여 운전자의 졸음 상태를 판단하고, 졸음 상태로 판단되면 경고 장치의 구동 신호를 출력하는 중앙 제어부;를 구비하고,
상기 주행 패턴 감지부는, 스티어링 휠의 3차원 움직임 정보를 감지하는 3차원 모션 센서; 상기 중앙 제어부와 통신하는 신호 송수신부; 사전에 설정된 주행 패턴 추정 알고리즘에 따라 상기 3차원 모션 센서에 의해 감지된 움직임 정보를 이용하여 운전자의 주행 패턴을 추정하고, 상기 추정된 주행 패턴에 대한 정보를 상기 신호 송수신부를 통해 상기 중앙 제어부로 전송하는 신호 처리부; 로 이루어지며,
상기 중앙 제어부는, 상기 주행 패턴 감지부와 통신하거나 상기 압력 센서로부터 핸들 그립 압력 정보를 수신하는 신호 송수신부; 사전에 설정된 졸음 감지 알고리즘에 따라, 상기 신호 송수신부를 통해 주행 패턴 감지부로부터 전송된 주행 패턴에 대한 정보 및 핸들 그립 압력 정보를 이용하여 졸음 상태를 판단하는 중앙 신호 처리부; 상기 중앙 신호 처리부에 의해 졸음 상태로 판단되면, 경고 장치들에 대한 구동 신호를 생성하여 경고 장치들로 출력하는 신호 출력부;를 구비한다.
전술한 특징에 따른 졸음 감지 시스템에 있어서, 상기 주행 패턴 감지부에 의해 추정되는 주행 패턴은 스티어링 휠 조작 정보, 속도 정보, 속도 변화 정보를 포함하며, 상기 스티어링 휠 조작 정보는 스티어링 휠의 회전량, 회전 속도, 회전 빈도수 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 졸음 감지 시스템에 있어서, 상기 경고 장치는 부저, 디스플레이부, 운전자 좌석 진동 장치, 경고등 중 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하며, 상기 경고 장치는 상기 중앙 제어부로부터 제공되는 구동 신호에 따라 구동되는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 졸음 감지 시스템에 있어서, 상기 졸음 감지 알고리즘은, 운전자의 정상 상태에서의 주행 패턴을 사전에 획득하여 메모리에 저장하고, 운전시 실시간으로 획득된 운전자의 주행 패턴과 메모리에 저장된 주행 패턴을 비교하고, 두 주행 패턴의 이탈 범위가 사전에 설정된 허용 오차 범위를 벗어나는 경우 졸음 상태로 판단하는 것이 바람직하며, 핸들 그립 압력에 대한 기준값을 사전에 설정하고, 실시간으로 획득된 운전자의 핸들 그립 압력 정보와 상기 기준값을 비교하고, 두 값의 이탈범위가 사전에 설정된 허용 오차 범위를 벗어나는 경우에도 졸음 상태로 판단하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 의하여, 운전자의 주행 패턴을 정확하게 추정하고, 그 결과를 이용하여 졸음 감지를 신뢰성있게 수행할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 의하여, 3차원 움직임 센서를 이용하여 저가의 비용으로 운전자의 졸음을 감지할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 따른 졸음 감지 시스템은, FSR 타입의 압력센서와 운전자의 주행 패턴 정보를 이용한 운전자 졸음 감지 기술로서, 비용적인 측면과 성능적인 측면을 동시에 만족시켜 널리 보급될 수 있을 것으로 예상된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 운전자 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템의 구성 및 동작을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 졸음 감지 시스템은 스티어링휠의 3차원 움직임을 감지하고, 감지된 스티어링 휠의 3차원 움직임 정보를 이용하여 운전자의 주행 패턴을 추정하며, 추정된 주행 패턴을 이용하여 운전자의 졸음을 감지하는 것을 특징으로 한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 운전자 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템을 전체적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 졸음 감지 시스템(10)은 운전자의 주행 패턴을 감지하는 주행 패턴 감지부(100), 핸들 그립 압력을 감지하는 핸들 그립 압력 감지부(200), 상기 주행 패턴 감지부 및 핸들 그립 압력 감지부로부터 제공되는 정보들을 이용하여 운전자의 졸음을 감지하고, 경고 장치를 구동하는 중앙 제어부(300), 중앙 제어부의 제어에 따라 구동되는 경고 장치(400)를 구비한다. 이하, 전술한 각 구성 요소들의 구조 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
상기 핸들 그립 압력 감지부(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이 스티어링 휠의 핸들의 표면에 설치되는 다수 개의 압력 센서들(202)로 이루어지며, 압력 센서로는 FSR(Force Sensing Resistor)센서를 사용할 수 있다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 졸음 감지 시스템에 사용되는 압력 센서들이 핸들에 부착된 상태를 예시적으로 도시한 도면이다. 상기 핸들 그립 압력 감지부는 운전자의 핸들 그립(grip) 위치 및 압력에 대한 정보를 감지하여 차량내의 CAN 통신 방식을 이용하거나 무선 통신 방식을 이용하여 중앙 제어부(300)로 전송한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 졸음 감지 시스템에 장착되는 주행 패턴 감지부(100)의 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 3을 참조하면, 상기 주행 패턴 감지부(100)는 스티어링 휠의 3차원 움직임 정보를 감지하는 3차원 모션 센서(102), 상기 3차원 모션 센서로부터 입력되는 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부(104), 상기 증폭부로부터 입력되는 아날로그 형태의 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 A/D 컨버터(106), 상기 A/D 컨버터로부터 입력되는 스티어링 휠의 3차원 움직임 정보를 이용하여 운전자의 주행 패턴을 추정하는 신호 처리부(108), 상기 신호 처리부에 의해 추정된 주행 패턴에 대한 정보를 상기 중앙 제어부로 전송하는 신호 송수신부(110)를 포함한다.
상기 신호 처리부(108)는 사전에 정해진 주행 패턴 추정 알고리즘에 따라 스 티어링 휠의 3차원 움직임 정보를 이용하여 운전자의 주행 패턴을 추정하게 된다. 본 발명에 따른 주행 패턴 추정 알고리즘은 먼저 3차원 모션 센서로부터 입력 신호들로부터 스티어링 휠이 시간에 따라 변화하는 x,y,z의 3개축의 방향에 대한 움직임 정보를 검출하고, 움직임 정보들을 이용하여 스티어링 휠의 조작 정보, 주행 속도 정보, 주행 속도 변화 정보를 포함하는 주행 패턴을 추정한다. 여기서, 스티어링 휠의 조작 정보는 스티어링 휠의 좌우 회전량 및 회전 속도, 스티어링 휠의 회전 빈도수 등을 포함한다. 상기 신호 처리부(108)는 추정된 주행 패턴에 대한 정보들을 신호 송수신부(110)를 통해 중앙 제어부(300)로 전송한다.
상기 신호 송수신부(110)는 중앙 제어부와 무선 신호를 송수신할 수 있는 무선 신호 송수신부 및 CAN 통신 방식으로 통신하는 CAN 통신부 중 어느 하나를 선택적으로 구비하거나 이들 모두를 구비할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 졸음 감지 시스템의 중앙 제어부(300) 및 경고 장치(400)들을 도시한 블록도이다. 도 4를 참조하면, 상기 중앙 제어부(300)는 신호 송수신부(301), 중앙 신호처리부(306) 및 신호 출력부(308)을 구비한다. 상기 신호 송수신부(301)는 CAN 통신제어부(302) 및 무선신호 송수신부(304)로 이루어진다.
상기 신호 송수신부(301)는 핸들그립 압력 감지부로부터 핸들 그립 압력 정보들을 수신하여 상기 중앙 신호처리부(306)로 전송하고, 주행 패턴 감지부로부터 전송되는 주행 패턴에 대한 정보를 수신하여 상기 중앙 신호 처리부(306)로 전송한다. 상기 CAN 통신제어부(302)는 차량내의 CAN 통신을 지원하는 컨트롤러이다. 졸 음 감지 시스템의 설계 사양에 따라, 상기 신호 송수신부는 핸들 그립 압력 감지부 및 주행 패턴 감지부와 통신하기 위하여 CAN 통신제어부(302) 및 무선신호 송수신부(304) 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.
상기 중앙 신호 처리부(306)는 사전에 설정된 졸음 감지 알고리즘에 따라 주행 패턴에 대한 정보 및 핸들 그립 압력 정보들을 이용하여 졸음 운전 여부를 감지한다. 본 발명에 따른 졸음 감지 알고리즘의 일 실시형태는 운전자의 정상 상태에서의 주행 패턴에 대한 정보를 사전에 획득하여 메모리에 저장하고, 운전시 실시간으로 획득되는 운전자의 주행 패턴에 대한 정보와 상기 메모리에 저장된 정상 상태에서의 주행 패턴에 대한 정보를 비교하고, 두 주행 패턴의 이탈 범위가 사전에 설정된 허용 오차 범위를 초과하는 경우 졸음 상태라고 판단한다. 본 발명에 따른 졸음 감지 알고리즘의 다른 실시 형태는 각 주행 패턴을 구성하는 항목들에 대한 기준값 및 허용 오차 범위를 사전에 설정하고, 운전시 실시간으로 획득되는 운전자의 주행 패턴에 대한 정보와 상기 사전에 설정된 기준값과 비교하고, 그 이탈 범위가 사전에 설정된 허용 오차 범위를 초과하는 경우 졸음이라 판단한다.
한편, 본 발명에 따른 졸음 감지 알고리즘의 또 다른 실시형태는 전술한 실시 형태에서 설명한 바와 같이 주행 패턴을 기준으로 판단하되, 핸들 그립 압력 정보를 보조적으로 사용하여 졸음 판단에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이 경우, 핸들 그립 압력의 기준값을 벗어나는 경우 졸음 운전으로 판단할 수 있다. 그 외에도 졸음 감지 알고리즘은 다양하게 개발되어질 수 있을 것이다.
상기 경고 장치(400)는 부저(402), 디스플레이부(404), 좌석 진동 장 치(406), 경고등(408) 등 중 하나 이상이 선택적으로 설치될 수 있으며, 각 장치들은 중앙 제어부(300)로부터 제공되는 구동 신호에 따라 구동된다. 상기 부저는 경고음을 출력하거나, 디스플레이부는 경고 영상이나 경고 메시지를 디스플레이시키거나, 좌석 진동 장치는 순간적으로 운전자의 좌석을 진동시키거나, 경고등은 일정시간을 주기로 하여 점멸되도록 하여, 운전자로 하여금 졸음 상태임을 인식하도록 하고 더 나아가 졸음을 방지할 수 있도록 한다. 경고 장치는 본 명세서에 기재된 것 이외에도 운전자에게 졸음 상태를 알리거나 졸음을 방지할 수 있는 장치라면 무엇이든지 사용될 수 있을 것이다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 졸음 감지 시스템은 모든 차량내에 설치 가능하며, 졸음 감지 시스템에 의하여 차량 운전자의 졸음을 감지하고 더 나아가 운전자의 졸음을 방지함으로써 교통 사고를 5% 이상 경감시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 운전자 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템을 전체적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 졸음 감지 시스템에 사용되는 압력 센서들이 핸들에 부착된 상태를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 졸음 감지 시스템에 장착되는 주행 패턴 감지부(100)의 구조를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 졸음 감지 시스템의 중앙 제어부(300) 및 경고 장치(400)들을 도시한 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 졸음 감지 시스템
100 : 주행 패턴 감지부
200 : 핸들 그립 압력 감지부
202 : 압력 센서
300 : 중앙 제어부
400 : 경고 장치
102 : 3차원 모션 센서
104 : 증폭부
106 : A/D 컨버터
108 : 신호 처리부
110 : 주행 패턴 감지부의 신호 송수신부
301 : 중앙 제어부의 신호 송수신부
302 : CAN 통신제어부
304 : 무선 신호 송수신부
306 : 중앙 신호처리부
308 : 신호 출력부
402 : 부저
404 : 디스플레이부
406 : 좌석 진동 장치
408 : 경고등

Claims (7)

  1. 운전자 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템에 있어서,
    스티어링휠의 움직임 정보를 감지하고, 감지된 스티어링 휠의 움직임 정보를 이용하여 운전자의 주행 패턴을 추정하는 주행패턴 감지부;
    스티어링휠의 손잡이 부분에 부착된 압력 센서;
    상기 주행 패턴 감지부에 의해 추정된 주행 패턴 및 상기 압력 센서에 의해 감지된 핸들 그립(handle grip) 압력에 대한 정보들을 수신하고, 상기 주행 패턴 및 핸들 그립 압력 정보를 이용하여 운전자의 졸음 상태를 판단하고, 졸음 상태로 판단되면 경고 장치의 구동 신호를 출력하는 중앙 제어부;를 구비하고,
    상기 주행 패턴 감지부는,
    스티어링 휠의 3차원 움직임 정보를 감지하는 3차원 모션 센서;
    상기 중앙 제어부와 통신하는 신호 송수신부;
    사전에 설정된 주행 패턴 추정 알고리즘에 따라 상기 3차원 모션 센서에 의해 감지된 움직임 정보를 이용하여 운전자의 주행 패턴을 추정하고, 상기 추정된 주행 패턴에 대한 정보를 상기 신호 송수신부를 통해 상기 중앙 제어부로 전송하는 신호 처리부;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주행 패턴 감지부에 의해 추정되는 주행 패턴은 스티 어링 휠 조작 정보, 속도 정보, 속도 변화 정보를 포함하며, 상기 스티어링 휠 조작 정보는 스티어링 휠의 회전량, 회전 속도, 회전 빈도수 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중앙 제어부는,
    상기 주행 패턴 감지부와 통신하거나 압력 센서로부터 핸들 그립 압력 정보를 수신하는 신호 송수신부;
    사전에 설정된 졸음 감지 알고리즘에 따라, 상기 신호 송수신부를 통해 주행 패턴 감지부로부터 전송된 주행 패턴에 대한 정보 및 압력 센서로부터 수신한 핸들 그립 압력 정보를 이용하여 졸음 상태를 판단하는 중앙 신호 처리부;
    상기 중앙 신호 처리부에 의해 졸음 상태로 판단되면, 경고 장치들에 대한 구동 신호를 생성하여 경고 장치들로 출력하는 신호 출력부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 경고 장치는 부저, 디스플레이부, 운전자 좌석 진동 장치, 경고등 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 경고 장치는 상기 중앙 제어부로부터 제공되는 구동 신호에 따라 구동되는 것을 특징으로 하는 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 졸음 감지 알고리즘은, 운전자의 정상 상태에서의 주 행 패턴을 사전에 획득하여 메모리에 저장하고, 운전시 실시간으로 획득된 운전자의 주행 패턴과 메모리에 저장된 주행 패턴을 비교하고, 두 주행 패턴의 이탈 범위가 사전에 설정된 허용 오차 범위를 벗어나는 경우 졸음 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 졸음 감지 알고리즘은, 핸들 그립 압력에 대한 기준값을 사전에 설정하고, 실시간으로 획득된 운전자의 핸들 그립 압력 정보와 상기 기준값을 비교하고, 두 값의 이탈범위가 사전에 설정된 허용 오차 범위를 벗어나는 경우에도 졸음 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템.
  7. 제3항에 있어서, 상기 중앙 제어부의 신호 송수신부는
    CAN 통신 방식을 지원하는 CAN 통신 제어부; 및
    무선 통신 방식으로 데이터를 송수신하는 무선 신호 송수신부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 주행 패턴을 이용한 졸음 감지 시스템.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103358992A (zh) * 2012-03-30 2013-10-23 北汽福田汽车股份有限公司 一种疲劳驾驶报警系统及方法
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KR101481262B1 (ko) * 2013-04-26 2015-01-09 현대자동차주식회사 차량의 주의분산 감지시스템 및 감지방법
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KR20180109254A (ko) * 2017-03-27 2018-10-08 경희대학교 산학협력단 운전자의 운전 자세 및 상태 분석 장치 및 방법
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