KR20130075798A - 졸음운전감지 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부 환경으로 인한 영향을 받지 않고 간단한 방법으로 운전자의 졸음운전 여부를 간단하게 판별할 수 있는 졸음운전감지 시스템 및 그 제어방법을 위하여, 운전자의 상단부에 위치하며 적외선 또는 초음파를 이용하여 운전자의 졸음 여부를 판별하는 감지 어레이부 및 상기 감지 어레이부를 통해 상기 운전자의 졸음이 감지되는 경우 상기 운전자에게 각성수단을 단계별로 제공하는 각성부를 포함하는, 졸음운전감지 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

졸음운전감지 시스템 및 그 제어방법{A detection system for dozing at the wheel and method of controlling the same}
본 발명은 차량의 안전사고 방지에 관한 것으로서, 더 상세하게는 졸음운전 감지 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 운전자의 안전을 위해 각종 장치가 설치되어 사용 되고 있다. 이러한 장치로는 자동차의 진행 방향을 결정하는 조향장치 및 브레이크 제어 장치가 있다. 조향장치는 자동차 운전 속도에 반응하여 고속 운전일수록 그 조작이 어렵게 설정되어 고속 운전에서 급회전 등으로 인한 전복 사고를 방지하도록 한다.
제동장치인 브레이크도 급브레이크 조작시 발생되는 자동차의 회전으로 인한 차선이탈을 방지하기 위해 운전자가 브레이크를 조작하면 여러 단계에 걸쳐 순차적으로 작동한다. 이러한 순차동작은 자동차를 빠르고 정확하게 정차시킬 수 있어 추돌 및 차선 이탈로 인한 2차 사고를 방지할 수 있다.
운전자를 보호하는 안전 용품에는 운전자나 탑승자의 몸을 시트에 고정시켜 자동차가 충돌했을 때 운전자가 주행의 관성(慣性)에 의해서 앞 유리에 머리부위를 부딪치거나 몸이 시트에서 이탈하여 다른 구조물과 충돌하여 발생하는 2차 사고를 방지하기 위한 안전벨트나 에어백 등이 있다. 이와 같은 다양한 장치 및 기술들이 차량에 적용되어 운전자의 안전 운전 및 사고시 운전자의 안전을 돕고 있다.
그러나 이러한 종래의 안전장치도 운전자가 졸고 있는 경우에는 운전자 의식이 없는 상태이므로 근본적으로 사고를 방지할 수 없다. 또한, 도로교통공단에 따르면 고속도로 사고 중 가장 높은 비율을 차지하는 것은 졸음운전에서 비롯된 전방주시 태만으로 나타났다. 이를 방지하기 위한 기술로는 졸음운전 여부를 동공의 크기 및 눈꺼풀의 처짐 등을 카메라로 인식하는 기술, 차내의 이산화탄소 등 공기 성분을 분석하여 감지하는 기술, 그리고 운전자의 맥박 및 뇌파 등 생체신호를 이용하는 기술이 있다.
그러나 이러한 종래의 졸음운전방지 기술은 외부 환경으로 인한 영향과 접촉식으로 사용하기 불편한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 고가의 영상 장비 없이 비교적 간단한 방식으로 운전자의 졸음운전 상태를 파악할 수 있는 졸음운전 감지 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 차량 내에 설치되어 차량 탑승자의 졸음 여부를 판별하는 감지부 및 상기 감지부를 통해 상기 탑승자의 졸음이 감지되는 경우 상기 탑승자에게 각성수단을 제공하는 각성부를 포함하는, 졸음운전감지 시스템이 제공된다.
상기 감지부는 적외선을 이용하는 위치탐지 센서를 포함할 수 있으며, 상기 감지부는 초음파를 이용하는 위치탐지 센서를 포함할 수 있다.
상기 감지부는 복수의 위치탐지 센서들의 어레이를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 어레이는 원형, 타원형 또는 다각형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 탑승자는 차량의 운전자일 수 있으며, 상기 탑승자는 차량의 운전자 및 동승자일 수 있다.
상기 각성수단은 촉각수단, 청각수단 및 시각수단으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 감지부를 통해 상기 탑승자의 졸음이 감지되는 경우 상기 차량을 강제로 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 운전자의 상단부에 위치하며 적외선 또는 초음파를 이용하여 운전자의 졸음 여부를 판별하는 감지 어레이부 및 상기 감지 어레이부를 통해 상기 운전자의 졸음이 감지되는 경우 상기 운전자에게 각성수단을 단계별로 제공하는 각성부를 포함하는, 졸음운전감지 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 차량 탑승자의 졸음 여부를 판별하는 단계 및 상기 탑승자의 졸음이 감지되는 경우 상기 탑승자에게 각성수단을 제공하는 단계를 포함하는, 졸음운전감지 시스템의 제어방법이 제공된다.
상기 차량 탑승자의 졸음 여부를 판별하는 단계는 상기 탑승자의 머리와 어깨의 초기 위치를 측정하는 단계, 시간에 따른 상기 탑승자의 머리와 어깨의 후기 위치를 측정하는 단계 및 상기 후기 위치와 상기 초기 위치의 차이값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 탑승자에게 각성수단을 제공하는 단계는 상기 후기 위치와 상기 초기 위치의 차이값의 정도에 따라 단계별로 상기 각성수단을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부 환경으로 인한 영향을 받지 않고 간단한 방법으로 운전자의 졸음운전 여부를 간단하게 판별할 수 있는 졸음운전감지 시스템 및 그 제어방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전감지 시스템의 구성을 개요적으로 도해한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전감지 시스템의 제어방법을 도해하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전감지 시스템의 구성을 개요적으로 도해한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전감지 시스템의 제어방법을 도해하는 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전감지 시스템(1)은 차량 내에 설치되어 차량 탑승자(20)의 졸음 여부를 판별하는 감지부(10) 및 감지부(10)를 통해 탑승자(20)의 졸음이 감지되는 경우 탑승자(20)에게 각성수단을 제공하는 각성부(30)를 포함한다.
감지부(10)는 적외선 및/또는 초음파를 이용하는 위치탐지 센서를 포함할 수 있다. 감지부(10)는 복수의 위치탐지 센서들의 어레이의 형태를 가질 수 있다. 이러한 어레이는 원형, 타원형 또는 다각형 등의 다양한 형상을 가질 수 있다.
탑승자(20)는 차량의 운전자일 수 있다. 나아가, 탑승자(20)는 차량의 운전자 및 동승자일 수도 있다. 본원에 일 실시예에 따르는 졸음운전감지 시스템(1)은 차량을 운행하는 운전자에게 적용될 수 있다. 그러나 운전자의 조수석 또는 2열에 탑승하고 있는 동승자가 운전자와 함께 졸지 않고 각성하는 경우에는 운전자에게 주의 및 경고를 제공할 수 있으므로, 동승자의 각성이 중요할 수 있다. 따라서, 본원에 다른 실시예에 따르는 졸음운전감지 시스템(1)은 차량을 운행하는 운전자 뿐만 아니라 동승자에게도 적용될 수 있다.
탑승자(20)의 졸음이 감지되는 경우에는 탑승자(20)에게 졸음을 제거하는 각성수단이 제공될 수 있다. 이러한 각성수단은 촉각수단, 청각수단 및 시각수단으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 촉각수단을 제공하는 각성부(30)는 차량의 핸들, 좌석시트 및/또는 안전밸트를 포함할 수 있다. 청각수단은 탑승자의 각성을 위한 음향 및/또는 음성을 포함할 수 있으며, 시각수단은 탑승자의 각성을 위한 조명 및/또는 섬광을 포함할 수 있다. 각성부(30)는 탑승자(20)의 졸음 정도에 따라 단계별로 각성수단을 제공할 수 있다. 따라서, 탑승자(20)의 졸음 정도가 높을수록 각성수단인 촉각수단, 청각수단 및 시각수단의 세기가 강해지도록 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전감지 시스템(1)은 감지부(10)를 통해 탑승자(20)의 졸음이 감지되는 경우 차량을 강제로 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전감지 시스템(1)의 제어방법은 감지부(10)에 의하여 탑승자(20)의 머리와 어깨의 초기 위치를 측정하는 단계(S10), 감지부(10)에 의하여 시간에 따른 탑승자(20)의 머리와 어깨의 후기 위치를 측정하는 단계(S20) 및 상기 후기 위치와 상기 초기 위치의 차이값을 산출하는 단계(S30)를 순차적으로 수행할 수 있다. 계속하여, 산출된 상기 차이값과 미리 설정한 기준값을 비교하여 탑승자(20)의 졸음 여부를 판별하는 단계(S40)가 수행되며, 탑승자(20)가 졸음 상태에 있다고 판단되는 경우 각성부(30)에 의하여 탑승자(20)에게 각성수단이 제공되거나 제어부(미도시)에 의하여 차량을 강제로 제어할 수 있다(S50).
한편, 탑승자(20)가 졸음 상태에 있다고 판단되는 경우에도 산출된 상기 차이값과 미리 설정한 기준값을 비교하여 탑승자(20)의 졸음 정도를 수준별로 구분하여 단계별로 각성수단을 제공할 수 있다. 즉, 탑승자(20)의 졸음 정도가 높을수록 각성수단인 촉각수단, 청각수단 및 시각수단의 세기가 강해지도록 설정할 수 있다. 또한, 차량을 강제로 제어하는 정도도 탑승자(20)의 졸음 정도에 따라 수준별로 설정할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1 : 졸음운전감지 시스템
10 : 감지부
20 : 탑승자
30 : 각성부

Claims (13)

  1. 차량 내에 설치되어 차량 탑승자의 졸음 여부를 판별하는 감지부; 및
    상기 감지부를 통해 상기 탑승자의 졸음이 감지되는 경우 상기 탑승자에게 각성수단을 제공하는 각성부;
    를 포함하는, 졸음운전감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는 적외선을 이용하는 위치탐지 센서를 포함하는, 졸음운전감지 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는 초음파를 이용하는 위치탐지 센서를 포함하는, 졸음운전감지 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 감지부는 복수의 위치탐지 센서들의 어레이를 포함하는, 졸음운전감지 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 어레이는 원형, 타원형 또는 다각형의 형상을 가지는, 졸음운전감지 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탑승자는 차량의 운전자인, 졸음운전감지 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탑승자는 차량의 운전자 및 동승자인, 졸음운전감지 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 각성수단은 촉각수단, 청각수단 및 시각수단으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는, 졸음운전감지 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 감지부를 통해 상기 탑승자의 졸음이 감지되는 경우 상기 차량을 강제로 제어하는 제어부;를 더 포함하는, 졸음운전감지 시스템.
  10. 운전자의 상단부에 위치하며 적외선 또는 초음파를 이용하여 운전자의 졸음 여부를 판별하는 감지 어레이부; 및
    상기 감지 어레이부를 통해 상기 운전자의 졸음이 감지되는 경우 상기 운전자에게 각성수단을 단계별로 제공하는 각성부;
    를 포함하는, 졸음운전감지 시스템.
  11. 차량 탑승자의 졸음 여부를 판별하는 단계; 및
    상기 탑승자의 졸음이 감지되는 경우 상기 탑승자에게 각성수단을 제공하는 단계;
    를 포함하는, 졸음운전감지 시스템의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 차량 탑승자의 졸음 여부를 판별하는 단계는
    상기 탑승자의 머리와 어깨의 초기 위치를 측정하는 단계;
    시간에 따른 상기 탑승자의 머리와 어깨의 후기 위치를 측정하는 단계; 및
    상기 후기 위치와 상기 초기 위치의 차이값을 산출하는 단계;
    를 포함하는, 졸음운전감지 시스템의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 탑승자에게 각성수단을 제공하는 단계는
    상기 후기 위치와 상기 초기 위치의 차이값의 정도에 따라 단계별로 상기 각성수단을 제공하는 단계를 포함하는, 졸음운전감지 시스템의 제어방법.
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