KR20130138020A - 졸음운전 감지시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

헤드레스트에 설치된 극판과 운전자 두부 사이의 임피던스 변화를 통해 거리를 측정하는 측정센서; 및 상기 측정센서의 거리값을 수신하고, 거리값의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 시점을 졸음전단계로 파악하며, 졸음전단계 후 거리값의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 시점을 졸음단계로 파악하는 제어부;를 포함하는 졸음운전 감지시스템 및 방법이 소개된다.

Description

졸음운전 감지시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING DROWSY DRIVING}
본 발명은 운전자가 졸음에 다다르는 상태를 L0-L1-L2의 3단계로 구분을 하고, 안전 운전이 가능하지만 깊은 졸음 상황으로 악화 될 수 있는 상태를 L1으로 정의하며, 극도로 졸리기 전의 상태인 L1 상태를 머리움직임으로 감지하여, 운전자에 경고하거나 주의를 환기시키는 등의 서비스를 제공할 수 있도록 하는 졸음운전 감지시스템 및 방법에 관한 것이다.
차량의 안전운행을 위하여 운전자의 졸음 감지율 향상을 위한 방법은 다양하게 변화되어 가고 있다. 예를 들어, 운전자의 목 끄덕임, 눈꺼풀 처짐 등을 분석하여 졸음을 감지하거나, 최근에는 맥박, 호흡, 눈 깜빡임 등을 감지하여 졸음여부를 체크하도록 하는 것이다.
그리고, 이러한 정보를 바탕으로 운전자의 주의를 환기시키는 방법 역시 변화되었는데, 예를 들어, 스킨십형의 경우 시트 및 핸들의 진동으로 환기시키고, 음향 경고형의 경우 경고음, 대화시도 등을 통하여 환기시키며, 산소, 방향제 등을 통하여 환기시키는 방법들도 있었다.
한편, 구체적으로 졸음을 감지하는 방법으로는, 패널에 장착된 카메라로 운전자의 눈꺼풀을 감지해 운전자가 졸음에 빠지는 것을 측정하는 방법이 있었다.
또한, 뇌파와 핸들의 센서를 통해 운전자의 피곤한 정도를 측정 및 운전자 주행패턴을 비교하여 평소와 다른 행동 유발시 졸음판단을 하는 방법도 있었다. 그리고 이를 통하여 경고음 및 경고 메시지를 발생시켰다.
또는, 운전자의 안구 움직임을 기준으로 운전 외 개별 행동을 모니터링하여 졸음 및 집중력 저하 상태를 판단하고, 문자 메시지 및 음성 경고를 수행하도록 하였다.
또한, 운전자가 서두를 경우 센서를 통해 차량 가속 정도, 앞차와의 간격,운전자 맥박 및 발한 상태를 모니터링함으로써, 오디오 작동, 내부 환기로 집중력을 향상시키는 방안도 제시되었다.
그리고, 운전자의 목소리 분석을 통해 졸음 운전 상태를 판단하고, 운전자에게 음성 질문 및 안면에 물을 분사하는 개념도 소개되었다.
그러나, 앞서 개발된 많은 기술들은 이미지 프로세싱 위주로 졸음을 판별하기 때문에 실차에의 적용이 쉽지 않다는 문제가 있었고, 졸음이 상당 수준 진행된 이후에 경고를 하는 것은 큰 효과가 없다는 것이 문제였다.
따라서, 이러한 졸음을 감지하는 방법에 있어서 이를 미리 졸음에 돌입하는 단계 또는 졸음에 돌입하기 바로 전 단계에서 이를 체크하여 운전자에게 적절한 주의환기 신호를 발생시킴으로써 안전운전을 도모하기 위한 최적의 프로세스 정립이 필요하였던 것이다.
한편, 이러한 졸음을 판단하기 위한 방법으로는 운전자의 두부와 헤드레스트 사이의 거리를 정전용량센서로 측정하는 방법이 제시되었는데, 대표적으로 KR 10-2010-0046305 공개특허를 들 수 있다. 그러나 이러한 센싱의 개념을 제시하는 특허에서도 운전자의 졸음을 단계로 나누어 구분하고, 졸음으로 볼 수 있는 전 단계에서 미리 캐치하여 운전자에게 경고를 하는 방법에 대한 기술은 전무하였다.
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.
1. KR 10-2010-0046305 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 미리 졸음에 돌입하는 단계 또는 졸음에 돌입하기 바로 전 단계에서 이를 체크하여 운전자에게 적절한 주의환기 신호를 발생시킴으로써 안전운전을 도모하기 위한 졸음운전 감지시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 졸음운전 감지시스템은, 헤드레스트에 설치된 극판과 운전자 두부 사이의 임피던스 변화를 통해 거리를 측정하는 측정센서; 및 상기 측정센서의 거리값을 수신하고, 거리값의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 시점을 졸음전단계로 파악하며, 졸음전단계 후 거리값의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 시점을 졸음단계로 파악하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는 상기 측정센서의 거리값을 수신하고, 단위시간당 거리값 변화가 일정크기 이하로 일정시간 동안 유지될 경우 졸음전단계로 파악할 수 있다.
상기 제어부는 졸음전단계 후, 단위시간당 거리값 변화가 일정크기 이상으로 변동되는 시점을 졸음단계로 파악할 수 있다.
상기 제어부는 졸음전단계 후, 일정시간마다 단위시간당 거리값의 변화량 평균을 산출하고, 그 평균값이 단위시간의 시작시점 대비 일정비율 이상일 경우 졸음단계로 파악할 수 있다.
상기 제어부에는 거리값 변화에 관련하여 졸음전단계와 졸음단계로 구성되는 졸음패턴테이블이 마련되고, 측정되는 거리값의 변화를 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계를 파악할 수 있다.
상기 제어부는 초기세팅시 측정된 거리값의 실측 데이터를 기반으로 상기 졸음패턴테이블을 작성하고, 졸음패턴테이블이 작성된 후에는 측정되는 거리값의 변화를 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계를 파악할 수 있다.
상기 제어부에는 거리값 변화에 관련하여 졸음전단계와 졸음단계로 구성되는 평균패턴테이블이 마련되고, 졸음패턴테이블의 작성 전에는 측정되는 거리값의 변화를 평균패턴테이블과 대비하여 졸음단계를 파악하고, 졸음패턴테이블의 작성 후에는 측정되는 거리값의 변화를 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계를 파악할 수 있다.
본 발명의 졸음운전 감지방법은, 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값 변화를 통해 졸음운전을 감지하는 졸음운전 감지방법으로서, 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값을 측정하는 측정단계; 거리값의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 졸음전단계를 파악하는 사전파악단계; 및 졸음전단계 돌입 후, 거리값의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 졸음단계를 파악하는 최종파악단계;를 포함한다.
상기 최종파악단계는, 일정시간마다 단위시간당 거리값의 변화량 평균을 산출하고 그 평균값이 단위시간의 시작시점 대비 일정비율 이상일 경우 졸음단계로 파악할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 졸음운전 감지방법은, 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값 변화를 통해 졸음운전을 감지하는 졸음운전 감지방법으로서, 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값을 측정하는 측정단계; 거리값의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 졸음전단계와, 졸음전단계 돌입 후 거리값의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 졸음단계로 구성된 졸음패턴테이블을 작성하는 테이블작성단계; 및 측정되는 거리값의 변화를 상기 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계를 파악하는 최종파악단계;를 포함한다.
상기 최종파악단계는, 일정시간마다 단위시간당 거리값의 변화량 평균을 산출하고 그 평균값이 단위시간의 시작시점 대비 일정비율 이상일 경우 졸음단계로 파악할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 졸음운전 감지시스템 및 방법에 따르면, 미리 졸음에 돌입하는 단계 또는 졸음에 돌입하기 바로 전 단계에서 이를 체크하여 운전자에게 적절한 주의환기 신호를 발생시킴으로써 안전운전을 도모하기 위한 최적의 프로세스를 제공할 수 있게 된다.
또한, 미리 졸음에 돌입하는 단계 또는 졸음에 돌입하기 바로 전 단계에서 이를 체크하여 운전자에게 적절한 주의환기 신호를 발생시킴으로써 안전운전을 도모할 수 있게 된다.
그리고, 미리 비교테이블을 마련하여 운용을 하되, 각각의 운전자 특성에 맞게 고유의 테이블을 작성하여 비교판단하도록 함으로써 좀 더 정확하고 빠르게 졸음 시작 여부를 알 수 있게 된다.
도 1은 운전자 두부와 헤드레스트 사이의 거리값을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 감지시스템을 나타낸 도면.
도 3은 운전자의 졸음에 따른 거리값과 β/α비 및 δ변화량의 관계를 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 감지방법을 나타낸 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 졸음운전 감지시스템 및 방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 운전자 두부와 헤드레스트 사이의 거리값을 나타낸 도면으로서, 이하에서의 거리값(D)이란, 운전자의 두부(H)와 차량 시트의 헤드레스트(110) 간의 거리를 말한다. 그러한 거리값(D)은 정전용량센서를 이용한 방식으로 구현이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 감지시스템을 나타낸 도면으로서, 본 발명의 졸음운전 감지시스템은, 헤드레스트(110)에 설치된 극판(120)과 운전자 두부(H) 사이의 임피던스 변화를 통해 거리를 측정하는 측정센서(100); 및 상기 측정센서(100)의 거리값(D)을 수신하고, 거리값(D)의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 시점을 졸음전단계(L1)로 파악하며, 졸음전단계(L1) 후 거리값(D)의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 시점을 졸음단계(L2)로 파악하는 제어부(300);를 포함한다.
도면에서 볼 수 있듯이, 차량의 시트(S)에는 헤드레스트(110)가 설치되고 그 헤드레스트(110)에는 전극이 마련된다. 측정센서(100)는 운전자의 두부(H)와 헤드레스트(110) 전극사이의 거리를 측정하는데, 이를 위하여 두부(H)와 헤드레스트(110)간의 임피던스(Zin)를 측정하고 이를 바이브레이터(130)를 통해 파형으로 변환하고 변환된 파형을 카운터(140)와 시그널프로세서(150)를 통해 주파수로서 변환하여 제어부(300)에 전달토록 한다. 이를 통해 제어부(300)에서는 실시간으로 운전자 두부와 헤드레스트 사이의 거리값(D)을 알 수 있게 되는 것이다. 한편, 운전자의 두부는 접지되거나, 높은 임피던스 값으로 플로팅되거나, 고정된 임피던스값을 갖도록 할 수도 있을 것이다.
제어부(300)는 상기 측정센서(100)의 거리값(D)을 수신하고, 거리값(D)의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 시점을 졸음전단계(L1)로 파악하며, 졸음전단계(L1) 후 거리값(D)의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 시점을 졸음단계(L2)로 파악하도록 한다. 그리고, 졸음단계로 파악된 경우에는 운전자의 주의를 환기시키기 위한 졸음신호를 발생시키고 그 졸음신호에 따라 시트나 환기, 경고음 등의 제어가 이루어질 수 있는 것이다. 이에 대하여는 다양한 주의신호가 발생되도록 구현이 가능할 것이다.
한편, 제어부는 크게 운전자의 상태를 졸음의심단계(L0), 졸음전단계(L1), 졸음단계(L2)로 구분하게 되는데, 이는 근본적으로 운전자의 눈 껌벅임 등의 외형에서도 예측될 수 있지만, 뇌파를 분석하여 알아내는 것이 가장 직접적인 수단일 것이다. 본 발명에서는 이러한 졸음의 단계를 두부와 헤드레스트간의 거리에 따라 판단하는 것이고, 이를 직접 측정한 뇌파와 비교함으로써 그 신뢰도를 검증하였다.
도 3은 운전자의 졸음에 따른 거리값과 β/α비 및 δ변화량의 관계를 나타낸 그래프로서, 도 3의 (A)에서 볼 수 있듯이, 운전자의 탑승 후 주행시작부터 보면, β/α비(뇌파 중 β파의 α파에 대한 비율)가 졸음의심단계(L0)에서는 급격히 줄어드는 현상이 나타남을 알 수 있다.
그리고, 졸음전단계(L1)에서는 β/α비가 시작 시점일 때의 크기에 비해 1/2 가량으로 줄어드는 현상을 나타냄을 알 수 있다. 또한, 졸음단계(L2)에서는 장시간에 걸쳐 β/α비가 졸음단계(L2) 시작시점에 비해 최종적으로 1/3 가량으로 줄어드는 것임을 알 수 있다. 이는 실험에 의거한 것으로서 다양한 관측결과 대부분 이러한 경향을 나타냄을 알 수 있었다.
도 3의 (B)는 뇌파 중 δ값의 변화를 나타낸 것으로서, δ값의 경우 졸음전단계(L1)와 졸음단계(L2)에서 각각 튀는 값을 가짐을 알 수 있다. 이에 따라 상기 β/α비와 함께 δ값 역시 졸음의 단계를 판단하는 기준이 될 수 있음을 알 수 있다.
도 3의 (C)는 이러한 뇌파의 변화와 거리값을 매칭한 결과를 나타낸 그래프인데, 도시된 바와 같이 거리값은 졸음의심단계(L0)에서는 매우 잦은 변동을 나타냄을 알 수 있고, 졸음전단계(L1)에서는 일정수준으로 유지되다가 큰 변동이 간헐적으로 일어남을 알 수 있다. 즉, 거리값의 변화량인 그래프에서의 거리값 변화의 기울기가 좀 더 가파르게 되는 것이다. 또한, 졸음단계(L2)에서는 변동의 범위가 좀 더 심해지면서 변동의 주기도 짧아지는 것임을 알 수 있다. 따라서, 두부와 헤드레스트 사이의 거리값의 변화를 통해 졸음의 단계를 졸음의심단계(L0), 졸음전단계(L1), 졸음단계(L2)로 구분할 경우, 이는 실제 뇌파의 변화를 통해 계측한 운전자의 졸음 상태와 매우 유사하게 일치하는 것임을 알 수 있는 것이다.
여기서, (a)는 졸음을 깨기 위한 행동과 머리움직임이 나타나는 경우의 거리값 변화이다. 그리고 (b)는 머리가 젖혀진 상태 유지이며, (c)는 머리 젖혀짐 후 서서히 고개를 떨굼이고, (d)는 4분~5분30초경 β/α 레벨 1차 감소이고, (e)는 14분~14분30초경 β/α레벨 2차 감소이며, (f)는 9분경 δ파 1차 활성화이고, (g)는 20분경 δ파 2차 활성화를 나타낸다.
따라서, 거리값을 수신하는 제어부에서는 거리값(D)의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 시점을 졸음전단계(L1)로 파악하며, 졸음전단계(L1) 후 거리값(D)의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 시점을 졸음단계(L2)로 파악할 경우 매우 정확히 운전자의 졸음 상태를 알 수 있는 것이다.
비디오 영상신호와 거리값의 변화 및 뇌파의 변화를 모두 졸음의 단계로 나누어 대비하면 아래의 표와 같다.
Figure pat00001

상기 표에서 볼 수 있듯이, 거리값은 운전자의 졸음의 단계를 파악하는데 매우 유용한 자료인 것을 알 수 있으며, 더욱이 정확하게 졸음의 단계를 구분할 수 있는 척도임을 알 수 있다. 따라서, 이러한 거리값의 변화를 이용할 경우 운전자의 졸음의 단계를 정확히 파악할 수 있고, 이를 근거로 하여 운전자가 심각한 졸음 또는 잠에 들기 전에 미리 경고함으로써 효과적인 안전운행을 유도할 수 있게 되는 것이다.
한편, 제어부(300)는 상기 측정센서(100)의 거리값(D)을 수신하고, 단위시간당 거리값 변화가 일정크기 이하로 일정시간 동안 유지될 경우 졸음전단계(L1)로 파악하며, 졸음전단계(L1) 후, 단위시간당 거리값 변화가 일정크기 이상으로 변동되는 시점을 졸음단계(L2)로 파악하도록 함으로써 뇌파의 변화와 근사하게 졸음의 단계를 구분하여 파악할 수 있게 된다.
또한, 상기 제어부(300)는 졸음전단계(L1) 후, 일정시간마다 단위시간당 거리값의 변화량 평균을 산출하고, 그 평균값이 단위시간의 시작시점 대비 일정비율 이상일 경우 졸음단계(L2)로 파악하도록 하는 것도 가능하다.
예를들어, 졸음단계를 파악하는 방법은 아래의 수식과 같은 기준을 근거로 수행될 수 있다.
Figure pat00002
상기 식에서 tc는 일정시간의 끝점 시간대를 의미하고, 상기 예에서 일정시간은 250ms를 의미하는 것이다. 그리고 그 250ms 동안 각 ms마다의 주파수값을 더하고 이를 250으로 나누어 평균값을 도출한 후, 평균값을 tc에서의 주파수값과 대비하여 1.05배 이상으로 변화가 발생한 경우 졸음단계(L2)로 파악하도록 하는 것이다.
한편, 상기 제어부(300)에는 거리값(D) 변화에 관련하여 졸음전단계(L1)와 졸음단계(L2)로 구성되는 졸음패턴테이블이 마련되고, 측정되는 거리값(D)의 변화를 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계(L2)를 파악하도록 하는 것도 가능하다.
왜냐하면, 사람마다 졸음의 방식이 다양하며 개인별로 졸음을 하는 방식의 유형은 대부분 일정하기 때문이다. 따라서, 개인별로 이러한 졸음의 형태를 분석한 졸음패턴테이블을 마련하고, 측정되는 실시간의 거리값을 이러한 졸음패턴테이블과 비교하도록 할 경우 운전자의 상태를 명확히 알 수 있는 것이다. 즉, 운전자별로 졸음의심단계(L0), 졸음전단계(L1), 졸음단계(L2)의 단계별 유형을 기준으로 잡아두고 측정되는 거리값의 변화를 각각의 경우와 대비하여 현재 어느 단계의 졸음인지를 빠르게 파악하도록 하는 것이다.
또한, 상기 제어부(300)는 초기세팅시 측정된 거리값(D)의 실측 데이터를 기반으로 상기 졸음패턴테이블을 작성하고, 졸음패턴테이블이 작성된 후에는 측정되는 거리값(D)의 변화를 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계(L2)를 파악하도록 함이 바람직하다. 이 경우 실제의 거리값의 변화를 짧은 시간의 측정만으로도 빠르게 운전자의 상태를 알 수 있어 효과적이다.
또한, 상기 제어부(300)에는 거리값(D) 변화에 관련하여 졸음전단계(L1)와 졸음단계(L2)로 구성되는 평균패턴테이블이 마련되고, 졸음패턴테이블의 작성 전에는 측정되는 거리값(D)의 변화를 평균패턴테이블과 대비하여 졸음단계(L2)를 파악하고, 졸음패턴테이블의 작성 후에는 측정되는 거리값(D)의 변화를 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계(L2)를 파악하도록 하는 것도 가능하다.
여기서, 평균패턴테이블은 다수의 실험자들을 대상으로 한 일반적이라고 말할 수 있는 거리값의 변화로서, 이를 먼저 기준데이터로 활용하고 추후 운전자 개인의 졸음패턴테이블의 작성 후에는 이를 이용하여 졸음의 단계를 파악하도록 하는 것이다. 왜나하면, 운전자 개인의 졸음패턴테이블을 작성하기까지에는 충분한 데이터가 축적되어야 하기 때문에 시간이 다소 걸리기 때문이다. 졸음패턴테이블의 작성을 위해서는 운전자의 거리값을 충분히 축적한 후 축적된 데이터를 졸음의심단계(L0), 졸음전단계(L1), 졸음단계(L2)의 단계별 유형으로 구분하고 각 유형별로 평균 흐름을 산출하여 이용하는 방안이 한 예로서 적용될 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 감지방법을 나타낸 순서도로서, 본 발명의 졸음운전 감지방법은, 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값 변화를 통해 졸음운전을 감지하는 졸음운전 감지방법으로서, 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값을 측정하는 측정단계(S100); 거리값의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 졸음전단계를 파악하는 사전파악단계(S400); 및 졸음전단계 돌입 후, 거리값의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 졸음단계를 파악하는 최종파악단계(S500);를 포함한다.
그리고, 상기 최종파악단계(S500)는, 일정시간마다 단위시간당 거리값의 변화량 평균을 산출하고 그 평균값이 단위시간의 시작시점 대비 일정비율 이상일 경우 졸음단계로 파악하도록 할 수 있다.
한편, 또 다른 본 발명의 졸음운전 감지방법은, 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값 변화를 통해 졸음운전을 감지하는 졸음운전 감지방법으로서, 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값을 측정하는 측정단계(S100); 거리값의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 졸음전단계와, 졸음전단계 돌입 후 거리값의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 졸음단계로 구성된 졸음패턴테이블을 작성하는 테이블작성단계(S300); 및 측정되는 거리값의 변화를 상기 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계를 파악하는 최종파악단계(S500);를 포함한다.
여기서, 상기 최종파악단계(S500)는, 일정시간마다 단위시간당 거리값의 변화량 평균을 산출하고 그 평균값이 단위시간의 시작시점 대비 일정비율 이상일 경우 졸음단계로 파악하도록 할 수 있다.
도시된 순서도에 따르면, 차량에서는 먼저 운전자의 거리값을 실시간으로 측정한다(S100). 이러한 측정단계는 본 로직이 수행되는 동안 지속적으로 이루어진다. 그리고, 졸음패턴테이블이 존재한다면 이를 이용하여 졸음전단계와 졸음단계를 순차적으로 파악한다(S200,S220,S400,S500).
만약 졸음패턴테이블이 존재하지 않는다면 졸음패턴테이블을 작성함과 동시에(S300), 미리 마련하여둔 평균패턴테이블을 이용하여 거리값을 대비함으로써 졸음전단계와 졸음단계를 순차적으로 파악한다(S320). 그리고 추후 많은 데이터가 축적되어 졸음패턴테이블이 작성되면 그때 비로소 졸음패턴테이블을 이용하여 운전자의 상황을 판단하도록 하는 것이다. 운전자가 졸음단계로 파악되면 경고신호를 생성하여 운전자 주의를 환기시키도록 할 수 있다(S600). 이러한 본 발명의 졸음운전 감지방법에 대하여는 앞서 설명한 졸음운전 감지시스템과 중요 구성이 일치하므로 더 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 졸음운전 감지시스템 및 방법에 따르면, 미리 졸음에 돌입하는 단계 또는 졸음에 돌입하기 바로 전 단계에서 이를 체크하여 운전자에게 적절한 주의환기 신호를 발생시킴으로써 안전운전을 도모하기 위한 최적의 프로세스를 제공할 수 있게 된다.
또한, 미리 졸음에 돌입하는 단계 또는 졸음에 돌입하기 바로 전 단계에서 이를 체크하여 운전자에게 적절한 주의환기 신호를 발생시킴으로써 안전운전을 도모할 수 있게 된다.
그리고, 미리 비교테이블을 마련하여 운용을 하되, 각각의 운전자 특성에 맞게 고유의 테이블을 작성하여 비교판단하도록 함으로써 좀 더 정확하고 빠르게 졸음 시작 여부를 알 수 있게 된다.
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.
H : 운전자 두부 100 : 측정센서
110 : 헤드레스트 300 : 제어부

Claims (11)

  1. 헤드레스트(110)에 설치된 극판(120)과 운전자 두부(H) 사이의 임피던스 변화를 통해 거리를 측정하는 측정센서(100); 및
    상기 측정센서(100)의 거리값(D)을 수신하고, 거리값(D)의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 시점을 졸음전단계(L1)로 파악하며, 졸음전단계(L1) 후 거리값(D)의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 시점을 졸음단계(L2)로 파악하는 제어부(300);를 포함하는 졸음운전 감지시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(300)는 상기 측정센서(100)의 거리값(D)을 수신하고, 단위시간당 거리값 변화가 일정크기 이하로 일정시간 동안 유지될 경우 졸음전단계(L1)로 파악하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 감지시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(300)는 졸음전단계(L1) 후, 단위시간당 거리값 변화가 일정크기 이상으로 변동되는 시점을 졸음단계(L2)로 파악하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 감지시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(300)는 졸음전단계(L1) 후, 일정시간마다 단위시간당 거리값의 변화량 평균을 산출하고, 그 평균값이 단위시간의 시작시점 대비 일정비율 이상일 경우 졸음단계(L2)로 파악하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 감지시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(300)에는 거리값(D) 변화에 관련하여 졸음전단계(L1)와 졸음단계(L2)로 구성되는 졸음패턴테이블이 마련되고, 측정되는 거리값(D)의 변화를 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계(L2)를 파악하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 감지시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부(300)는 초기세팅시 측정된 거리값(D)의 실측 데이터를 기반으로 상기 졸음패턴테이블을 작성하고, 졸음패턴테이블이 작성된 후에는 측정되는 거리값(D)의 변화를 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계(L2)를 파악하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 감지시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부(300)에는 거리값(D) 변화에 관련하여 졸음전단계(L1)와 졸음단계(L2)로 구성되는 평균패턴테이블이 마련되고, 졸음패턴테이블의 작성 전에는 측정되는 거리값(D)의 변화를 평균패턴테이블과 대비하여 졸음단계(L2)를 파악하고, 졸음패턴테이블의 작성 후에는 측정되는 거리값(D)의 변화를 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계(L2)를 파악하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 감지시스템.
  8. 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값 변화를 통해 졸음운전을 감지하는 졸음운전 감지방법으로서,
    헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값을 측정하는 측정단계(S100);
    거리값의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 졸음전단계를 파악하는 사전파악단계(S400); 및
    졸음전단계 돌입 후, 거리값의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 졸음단계를 파악하는 최종파악단계(S500);를 포함하는 졸음운전 감지방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 최종파악단계(S500)는, 일정시간마다 단위시간당 거리값의 변화량 평균을 산출하고 그 평균값이 단위시간의 시작시점 대비 일정비율 이상일 경우 졸음단계로 파악하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 감지방법.
  10. 헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값 변화를 통해 졸음운전을 감지하는 졸음운전 감지방법으로서,
    헤드레스트와 운전자 두부 사이의 거리값을 측정하는 측정단계(S100);
    거리값의 변화가 불안정한 영역에서 안정한 영역으로 돌입하는 졸음전단계와, 졸음전단계 돌입 후 거리값의 변화량이 일정크기 이상으로 변동되는 졸음단계로 구성된 졸음패턴테이블을 작성하는 테이블작성단계(S300); 및
    측정되는 거리값의 변화를 상기 졸음패턴테이블과 대비하여 졸음단계를 파악하는 최종파악단계(S500);를 포함하는 졸음운전 감지방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 최종파악단계(S500)는, 일정시간마다 단위시간당 거리값의 변화량 평균을 산출하고 그 평균값이 단위시간의 시작시점 대비 일정비율 이상일 경우 졸음단계로 파악하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 감지방법.
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