KR20150016517A - 운전자 상태 인식을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 운전자 상태를 나타내는 변수를 결정하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 변수는 적어도 운전자가 노출되는 명도를 나타내는 다른 변수에 의해 시간과 무관하게 결정된다.

Description

운전자 상태 인식을 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR RECOGNISING THE CONDITION OF A DRIVER}
문헌 US6313749B1호에는 24시간 주기 리듬(circadian rhythm)의 분석에 기초하는 기계 조작자의 피로를 결정하기 위한 방법이 공지되어 있다. 24시간 주기 리듬을 결정하기 위해 시간값들이 입력 변수로서 이용된다.
본 발명은 차량의 운전자 상태를 나타내는 변수를 결정하기 위한 방법에 기초하고, 상기 변수는 운전자가 노출된 명도를 나타내는 다른 변수에 의해 결정된다.
본 발명의 핵심은 이러한 방법이 시간과 무관하게 실행되는 데에 있다. 이러한 목적을 위해 센서에 의해 명도가 결정되고, 이 같이 측정된 명도로부터 운전자 상태가 결정된다.
의학적인 검사에 의해 인간에게 작용하는 명도는 예컨대 피로 및/또는 반응 능력과 같은 상태에 중요한 영향을 가지는 것으로 알려져 있다.
본 발명에 따라 명도로부터 운전자 상태를 나타내는 변수의 시간과 무관한 결정은 시간값에 따른 분석 시에 잘못된 시간값에 의해 야기되는 에러가 방지되는 장점을 가져온다.
추가의 일 장점은, 차량의 지리적 위치와 관련되는 영향과, 예컨대 명도값과 시간값 사이의 중부 유럽의 상관 관계가 운전자 상태를 결정하기 위해 기초가 될 경우에 발생하는 영향을 방지함으로써 구현된다.
예컨대 지리적 지평에 따라 일출과 일몰 사이에 계절에 따른 상이하게 긴 시간 간격이 존재한다. 이러한 상황은, 예컨대 스칸디나비아 반도의 일부 지역에서 한편으로 12월에는 이른 오후(16시 경)에 이미 완전한 어둠이 깔리고, 다른 한편으로 하지에는 밤(24시 경)에도 밝은 상황으로 나타난다.
또한 복수의 경도에 걸쳐 동일한 시간 구역이 결정되는 지역들(예컨대, 중국 인민 공화국)을 통해 주행하는 경우, 마찬가지로 실제로 명도에 의해 야기되는 운전자 상태와 시간값을 토대로 하여 측정되는 운전자 상태 사이의 불일치가 발생할 수 있다.
양 경우들에서, 단순히 시간값에 기초하고 중부 유럽의 시간값-명도값-상관관계를 고려하는 운전자 상태의 결정이 최선이 아닐 수 있는데, 그 이유는 상기 결정은 운전자가 시간값에 전형적이지 않거나 익숙하지 않은 명도 또는 어둠에 노출되는 것을 고려하지 않기 때문이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 자동차 상태를 나타내는 변수는 운전자가 노출된 명도를 나타내는 다른 변수로부터 결정될 수 있다. 이러한 실시예에 따라 추가로 상기 다른 변수들이 운전자 상태를 결정할 경우에 고려될 수 있다. 운전자 상태는 이러한 실시예에 따라 복수의 독립적인 컴포넌트들을 고려하여 결정되고, 이때 명도를 나타내는 변수는 독립적인 컴포넌트들을 직접 결정하기 위해 이용될 수 있다.
상기 방법의 추가의 바람직한 일 실시예에서는, 명도를 결정할 경우에 시간상 필터(예컨대 데드타임 요소)가 이용된다. 시간상 필터의 이용은 본 발명에 따라, 명도가 낮아지는 너무 짧고 신속하게 일시적인 시간을 유도하는 구간 구조의 자연 (예컨대 터널 또는 가로수 길) 또는 기상의 자연 (예컨대 단시간의 악천후) 상황이 고려되는 장점을 가져온다. 시간상 필터의 이용에 의해, 명도의 단시간의 변화가 장시간의 변화보다 덜 강하게 중시될 수 있는 것이 보장된다. 이러한 목적을 위해, 시간상 임계값이 이용되고 장시간 동안 지속되는 명도의 변화 이후에야 비로소 운전자 상태는 마찬가지로 변화된 것으로 간주되는 것이 고려될 수 있다.
바람직하게, 운전자 상태를 나타내는 변수는 피로이다.
피로를 결정하기 위한 근거는, 특히 인간의 피로 추이가 인간에 의해 인지될 수 있는 명도를 통해 사실상 영향을 받는 상황이다.
바람직하게 명도는 럭스(Lux)의 조도의 형태로 측정된다. 럭스로 조도를 측정함으로써, 필적할 만하고 물리적으로 정확하게 규정된 측정값이 운전자 상태를, 특히 피로를 계산하기 위한 토대로서 이용될 수 있는 것이 보장된다.
명도, 특히 조도를 결정하기 위해 바람직하게 라이트 센서가 이용된다.
운전자 상태를 나타내는 변수 외에 바람직하게, 마찬가지로 운전자 상태를 나타내는 추가 변수들이 고려될 수 있다. 이러한 추가 변수들을 고려함으로써 본 발명에 따른, 시간과 무관하고 명도의 분석에 기초하는 변수는 중시되고 검증될 수 있다.
운전자 상태를 나타내는 추가 변수들을 결정하기 위한 바람직한 실시예들은 하기에 도시된다.
바람직하게 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는 가로 제어 거동, 특히 운전자의 조향 거동이 관여한다. 추가로, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는 세로 제어 거동, 특히 운전자의 페달 작동이 관여한다.
추가의 일 실시예에서, 바람직하게 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에 가능한 한 차선 내에서 차량을 유지시키는 운전자의 능력이 고려된다.
주행 거동의 분석은 종래 기술에 속하고 운전자 상태를 예측하는 매우 양호한 가능성을 나타낸다.
바람직하게, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는, 예컨대 점멸등 및/또는 윈도우 레귤레이터(window regulator)와 같이 운전자에 의한 조작 부재들의 작동이 관여한다.
바람직하게, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에 HMI- 및 인포테인먼트 시스템(infotainment system), 예컨대 통합된 네비게이션 시스템 및/또는 언어 제어부 및/또는 언어 출력부에 의한 운전자와 차량과의 상호 작용이 관여한다.
추가로, HMI[인간-기계 인터페이스(Human-Machine Interface)]와 인포테인먼트 시스템에 의해 운전자의 상호 작용의 분석을 고려하여 운전자 상태를 결정하면, 운전자 상태를 예컨대 반응 시간에 걸쳐 능동적으로 결정하는 장점을 가져온다.
본 발명의 바람직한 추가의 일 실시예에서, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는 운전자를 관찰하기 위한 차량-내부 공간 카메라에 의해 검출되는 추가 변수가 고려된다.
바람직하게, 최종적으로 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는, 운전자의 하나 이상의 생리학적 상태를 나타내는 다른 변수가 고려된다.
운전자 상태를 나타내는 변수를 결정하기 위해 고려되는 운전자의 생리학적 상태는 바람직하게 운전자의 신체 온도 및/또는 심장 박동수이다.
바람직하게, 생리학적 변수들을 결정하기 위해 센서들이 이용되고, 이러한 센서들은 백미러 및/또는 운전석 및/또는 운전자 안전 벨트 및/또는 스티어링 휠에 장착되어 있다.
특히 운전자의 생리학적 상태(질병, 스트레스)와 관련하여 상기에 언급된 센서들에 의해 측정된 데이터들은 운전자 상태를 더 정확하게 결정하고 본 발명에 따라 결정되는 운전자 상태를 검증하는 데에 적합하다.
바람직하게, 차량의 운전자 상태를 나타내는 변수를 결정하기 위한 장치가 이용되고, 이 장치에 의해 상기 변수는 적어도 운전자가 노출된 명도를 나타내는 다른 변수에 의해 시간과 무관하게 결정된다.
본 발명의 추가의 실시예들은 종속항들에 구현된다.
하기의 섹션에서 본 발명은, 추가의 발명의 특징들이 도출될 수 있지만 이러한 범주로 한정되지 않는 실시예들에 의해 설명된다. 상기 실시예들은 도면들에서 도시된다.
도 1은 피로와 명도 사이의 관계를 나타내는 개략도이다.
도 2는 복수의 독립적인 컴포넌트들에 의한 운전자 상태 결정의 개략도이다.
도 1에는 피로(μ)와 명도(E) 사이의 관계가 개략적으로 도시된다. 가로좌표 상에 럭스로 나타낸 명도(E)에 대해 세로좌표 상에 피로(μ)가 도시되어 있다. 명도(E)가 커지면, 피로(μ)는 줄어드는 것이 도시된다. 상기 관계는 선형이고, 명도(E)로부터 피로(μ)의 직접적인 결정을 위해 이용될 수 있다.
피로(μ) 이외에 운전자 상태(FZ)를 나타내는 다른 변수들이 가로좌표 상에서의 명도(E)에 대해 세로좌표에 기재될 수 있다. 운전자 상태를 나타내는 상기 변수들은 그래프에서 명도(E)에 좌우되는 가변의 변수들로서 도시될 수 있을 것이다.
도 2에는 복수의 독립적인 컴포넌트들에 의해 운전자 상태(FZ)의 결정이 도시된다. 특히, 운전자 상태는 명도를 나타내는 변수(H)를 고려하여 결정된다. 명도와 무관하게 추가로 다른 변수들이 고려되고, 운전자 상태를 결정하기 위해 이용될 수 있다.
운전자 상태(FZ)를 결정할 시에 고려될 수 있는 추가의 변수들은 하기의 변수들로부터 측정될 수 있다: 특히 조향 각도 거동인 가로 제어 거동(Q), 특히 페달의 작동인 세로 제어 거동(L), 차선 거동(FS), 예컨대 점멸등 및/또는 윈도우 레귤레이터와 같은 조작 부재(B)의 작동, HMI 시스템(HMI)과의 상호작용, 차량-내부 공간 카메라로 측정되는 데이터(K), 및 운전자의 생리학적 상태(Ph).
μ 피로
E 명도
H 명도(E)를 나타내는 변수
Q 가로 제어 거동
L 세로 제어 거동
FS 차선 거동
B 조작 부재의 작동
HMI 인간-기계 인터페이스(Human-Machine Interface)
K 차량-내부 공간 카메라로 측정되는 데이터
Ph 생리학적 상태
FZ 운전자 상태

Claims (16)

  1. 차량의 운전자 상태를 나타내는 변수를 결정하는 방법에 있어서,
    상기 변수는 적어도 운전자가 노출되는 명도를 나타내는 다른 변수에 의해 시간에 무관하게 결정되는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 운전자가 노출되는 명도를 나타내는 변수는 운전자 상태를 나타내는 변수를 직접 결정하기 위해 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 운전자가 노출되는 명도를 나타내는 변수는 시간상 필터, 특히 데드타임 요소(dead time)를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 운전자 상태를 나타내는 변수는 운전자 피로인 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 명도는 조도의 형태로 측정되는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 명도를 결정하기 위해 라이트 센서(light sensor)가 이용되는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는 가로 제어 거동, 특히 운전자의 조향 거동이 관여하는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  8. 제1항에 있어서, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는 세로 제어 거동, 특히 운전자의 페달 작동이 관여하는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  9. 제1항에 있어서, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는 가능한 한 차선 내에서 차량을 유지시키는 운전자의 능력이 관여하는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  10. 제1항에 있어서, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는, 예컨대 점멸등 및/또는 윈도우 레귤레이터와 같이 운전자에 의한 조작 부재들의 작동이 관여하는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  11. 제1항에 있어서, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는, HMI 시스템 및 인포테인먼트 시스템, 예컨대 통합된 네비게이션 시스템 및/또는 언어 제어부 및/또는 언어 출력부에 의한 운전자와 차량과의 상호 작용이 관여하는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  12. 제1항에 있어서, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는, 운전자를 관찰하기 위한 차량-내부 공간 카메라에 의해 검출되는 추가 변수가 관여하는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  13. 제1항에 있어서, 운전자 상태를 나타내는 변수의 결정에는, 운전자의 하나 이상의 생리학적 상태를 나타내는 다른 변수가 관여하는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 운전자의 생리학적 변수는 신체 온도 및/또는 심장 박동 수인 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  15. 제13항에 있어서, 생리학적 변수들을 결정하기 위해 센서들이 이용되고, 이때 이러한 센서들은 백미러 및/또는 운전석 및/또는 운전자 안전 벨트 및/또는 스티어링 휠에 장착되는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 방법.
  16. 차량의 운전자 상태를 나타내는 변수를 결정하기 위한 장치에 있어서,
    상기 변수는 적어도 운전자가 노출된 명도를 나타내는 다른 변수에 의해 시간과 무관하게 결정되는 것을 특징으로 하는, 운전자 상태 결정 장치.
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