KR20150076797A - 졸음운전 감지 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전자의 졸음운전을 감지하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 차량에 장착된 센서로부터 획득한 차량 주행 정보 또는 카메라로부터 획득한 차선 정보에 기초하여 졸음 운전 여부를 감지하는 졸음 운전 감지 모듈; 상기 졸음 운전 감지 모듈에서 졸음 운전 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 차량의 주행 경로 상에서 기 설정된 운전행동을 지시하는 경로 및 운전행동 안내모듈; 상기 운전행동에 대한 운전자의 반응시간을 확인하여 상기 운전행동의 이행 여부를 판단하고 상기 운전행동이 기 설정된 소정의 횟수이상 이행되지 않을 경우, 졸음운전 중인 것으로 판단하여 경고정보를 발생하는 운전자 피드백 분석모듈을 포함한다.

Description

졸음운전 감지 시스템 및 그 방법 {A Detection System for Dozing at the Vehicle and the Method Of}

본 발명은 졸음운전 감지 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경로 안내 시 기 설정된 운전행동을 지시하고, 지시된 운전행동에 대한 운전자의 반응시간 및 운전행동 이행 여부에 따라 졸음운전을 보다 정확히 감지하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

졸음운전은 운전자의 감각기능을 저하시켜 안전운전을 저해하는 요소 이기 때문에 졸음운전 시 본인뿐만 아니라 다른 차량에게도 피해를 줄 수 있는 대형사고의 발생 가능성이 높아지게 된다. 이러한 졸음운전을 감지하여 대형사고를 예방하기 위해 공개특허공보 10-2009-0115603 등에는 졸음운전 감지에 관한 기술이 개시되어 있다.

종래의 운전자 졸음운전 감지 기술은 운전자의 생체신호를 이용하거나, 운전자의 눈동자나 고개 등의 움직임을 감지하거나, 차량의 움직임을 분석하는 방법을 통해 졸음운전을 감지하는 것이다.

운전자의 생체신호를 이용하거나 운전자의 눈동자나 고개 등의 움직임을 감지를 통한 졸음운전을 감지방법은 운전자의 생체신호를 센싱하여 상기 센싱 신호를 분석함으로써 졸음운전을 정확하게 감지할 수 있는 장점이 있다. 하지만 전술한 졸음운전 감지 방법은 운전자의 신체에 센서를 장착하여 생체신호를 획득해야 하는 불편함이 있다.

또한, 생체신호 획득 시 운전자의 신체에 장착된 센서의 측정부위가 운전자의 안경 등에 의해 가려져 이로 인한 오작동이 있을 수 있다. 아울러, 운전자의 생체신호를 감지하는 센서가 비교적 고가의 장비라는 것도 사용자에게 부담스러운 부분이다.

한편, 차량의 움직임을 분석하여 운전자의 졸음을 감지하는 방법은 외부 카메라를 통한 차선 관련 정보와 CAN 인터페이스를 통해 수집되는 차량의 센서 정보를 기반으로 졸음운전을 감지하는 방법이다.

이 방법은 저가의 장비로 간단하게 졸음운전을 판단할 수 있지만 차량의 센서 정보가 운전자마다 다른 운전패턴과 외부 환경 등의 요인에 영향을 받아 변하기 때문에 졸음운전 감지의 정확성이 떨어진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 경로 안내 시 차량 주행경로상에 기 설정된 운전행동을 지시하고 운전행동의 이행여부를 확인하여 운전자의 졸음운전을 판단함으로써, 보다 정확하게 졸음운전을 감지하는 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 졸음운전 감지 시스템은 차량에 장착된 센서로부터 획득한 차량 주행 정보 또는 카메라로부터 획득한 차선 정보에 기초하여 졸음 운전 여부를 감지하는 졸음 운전 감지 모듈, 상기 졸음 운전 감지 모듈에서 졸음 운전 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 차량의 주행 경로 상에서 기 설정된 운전행동을 지시하는 경로 및 운전행동 안내모듈 및 상기 운전행동에 대한 운전자의 반응시간을 확인하여 상기 운전행동의 이행 여부를 판단하고 상기 운전행동이 기 설정된 소정의 횟수이상 이행되지 않을 경우, 졸음운전 중인 것으로 판단하여 경고정보를 발생하는 운전자 피드백 분석모듈을 포함한다.

본 발명은 차량 주행정보 및 차선정보에 기초하여 운전자의 졸음운전 여부를 1차 감지한 이후, 지시된 운전행동에 대한 이행 여부 확인 및 지시된 운전행동에 대한 운전자의 반응시간 감지를 통해 추가적으로 졸음운전 여부를 판단함으로써, 졸음운전 감지의 정확성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 졸음운전 감지 시스템의 블록도.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 졸음운전 감지 시스템의 동작 흐름도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일면에 따른 졸음운전 감지 시스템(100)은 차량에 장착된 센서로부터 획득한 차량 주행 정보 또는 카메라로부터 획득한 차선 정보에 기초하여 졸음 운전 여부를 감지한다. 이때, 졸음 운전 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 차량의 주행 경로 상에서 기 설정된 운전행동을 지시하여, 상기 운전행동이 기 설정된 소정의 횟수 이상 이행되지 않을 경우, 또는 상기 운전행동이 기 설정된 임계 시간 이내에 이행되지 않을 경우, 또는 상기 운전행동이 기 설정된 임계 시간 내에 이행되지 않는 횟수가 소정 횟수 이상인 경우, 졸음운전 중인 것으로 판단하여 졸음운전 감지의 정확성을 높이는 이점을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 졸음운전 감지 시스템의 블록도이다.

졸음운전 감지 시스템(100)은 전처리 모듈(110), 졸음 운전 감지 모듈(120), 경로 및 운전행동 안내모듈(130), 운전자 피드백 분석모듈(140) 및 졸음운전 경고모듈(150)을 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 “모듈”이라는 용어는 용어가 사용된 문맥에 따라서 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그 조합일 수 있다.

전처리 모듈(110)은 차량에 부착된 카메라에 의해 수집된 차량과 차선 간의 위치정보(Lateral Position), 방향각(Heading Angle)을 포함하는 차선 관련 정보와, 차량의 센서로부터 수집한 주행중인 차량의 속도, RPM, 조향각 데이터 등의 주행 정보를 입력 데이터로 변환하여 졸음운전 감지모듈(120)로 전달한다.

졸음운전 감지모듈(120)은 전처리 모듈(110)로부터 획득한 차량의 주행정보 및 차선정보를 분석하여 일반적인 운전패턴과 다른 패턴이 감지되는 경우 졸음운전 중인 것으로 감지한다.

경로 및 운전행동 안내모듈(130)은 운전자가 정해 놓은 목적지까지 경로를 안내하고, 졸음운전 감지모듈(120)에 의한 졸음운전 감지를 보완하는 역할을 수행한다.

예컨대, 경로 및 운전행동 안내모듈(130)은 평상시, 즉 졸음운전이 아닐 경우에는 네비게이션의 경로안내 모듈처럼 운전자가 정해놓은 목적지까지의 경로를 실시간 교통 정보를 포함하여 안내한다.

하지만, 졸음운전 감지모듈(120)에 의해 1차적인 졸음운전이 감지된 경우에는, 경로 및 운전행동 안내모듈(130)은 차량의 주행 경로 상에서 기 설정된 운전행동을 지시한다.

여기서, 운전행동은 차량 주변기기를 조작하거나, 주행중인 도로의 교통상황에 따라 가속 및 감속하거나, 차량에 장착된 멀티미디어 기기를 조작하는 등 안전 운행을 위해 이행해야 하는 차량의 주행 경로 상에서 기 설정된 운전행동들을 포함한다.

예컨대, 경로 및 운전행동 안내모듈(130)은 차량이 좌회전 경로에 들어갈 경우 좌측 깜박이를 켜라는 운전행동을 지시 하거나, 야간에는 라이트를 켜라고 하는 운전행동을 지시하거나, 급정거 시에는 비상깜박이를 켜라는 운전행동을 음성으로 지시할 수 있다. 이러한 운전행동 지시는 운행에 방해가 되지 않으면서 안전 운전에 필요한 것들인 것이 바람직하다.

운전자 피드백 분석모듈(140)은 지시된 운전행동의 이행 여부를 차량 센서정보를 분석하여 확인한다. 예를 들어, 운전자 피드백 분석모듈(140)은 주행정보 및 차선정보를 모니터링 하면서 운전행동 이행 여부를 확인할 수 있다.

운전자 피드백 분석모듈(140)은 운전행동에 대한 운전자의 반응시간을 확인하여 상기 운전행동의 이행 여부를 판단하고, 지시된 운전행동이 이행되지 않았음이 확인되면, 관련된 다른 운전행동들을 추가적으로 지시할 수 있다.

일 실시예로서, 운전자 피드백 분석모듈(140)은 지시된 운전 행동이 기 설정된 반응시간 내에 이행되지 않을 경우, 졸음운전 중인 것으로 판단하여 경고 정보를 발생할 수 있다.

다른 실시예로서, 운전자 피드백 분석모듈(140)은 기 설정된 소정의 횟수 이상 지시된 운전행동이 이행되지 않는 경우 졸음운전 중인 것으로 판단하여 경고 정보를 발생할 수 있다.

또 다른 실시예로서, 운전자 피드백 분석모듈(140)은 지시된 운전 행동이 기 설정된 반응시간 내에 이행되지 않는 횟수가 기 설정된 소정의 횟수 이상인 경우, 졸음운전 중인 것으로 판단하여 경고 정보를 발생할 수 있다.

이상 기술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예는 졸음 운전 감지모듈(120)이 운전 패턴을 분석하여 1차로 졸음운전을 감지하면, 경로 및 운전행동 안내모듈(130) 및 운전자 피드백 분석모듈(140)이 이를 보완 및 검증하는 구성을 취한다.

다른 실시예로서 졸음운전 감지모듈(120)과 운전자 피드백 분석모듈(120)이 독립적으로 졸음을 감지하여 상호간에 인식하지 못한 졸음운전 감지를 보완하도록 구성될 수 있다.

이 경우에는 졸음운전 감지모듈(120)도 경고 정보를 발생하여 졸음운전 경고모듈(150)으로 전달함이 바람직하다.

졸음운전 경고모듈(150)은 졸음운전 감지모듈(120) 또는 운전자 피드백 분석 모듈(140)으로부터 발생된 경고정보에 따라 운전자에게 졸음운전 경고 메시지를 전달한다. 예컨대, 졸음운전 경고 모듈(150)은 차량에 헤드 유닛 또는 네비게이션에 의한 음성경고, 헤드 업(Head up) 디스플레이를 통한 영상 경고 등을 통해 졸음운전에 대한 경고를 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 졸음운전 감지 시스템의 동작 흐름도이다.

본 발명에 따른 일실시예에서 운전자 피드백 분석모듈(140)은 지시된 운전 행동이 기 설정된 반응시간 내에 이행되지 않는 경우 졸음운전 경고 정보를 생성한다. 이하, 도 2를 참조하여 졸음운전 감지 시스템 동작 흐름을 설명한다.

경로 및 운전행동 안내모듈(130)은 평상 시, 운전자에게 정해진 목적지까지의 주행 경로를 안내한다(S210). 예컨대, 경로 및 운전행동 안내모듈(130)은 실시간 교통 정보 및 경로정보를 운전자에게 제공 할 수 있다.

차량 주행 중 졸음운전 감지모듈(120)은 센서 또는 카메라에서 수집된 주행정보 또는 차선정보를 이용하여 운전자의 졸음운전 여부를 판단하고, 졸음운전 감지모듈(120)에 의해 졸음운전 중인 것으로 판단되면 (S220), 경로 및 운전행동 안내모듈(130)은 운전자에게 차량의 주행 경로 상에서 기 설정된 운전행동을 지시한다(S230).

이후, 운전자 피드백 분석모듈(140)은 경로 및 운전행동 안내모듈(130)에 의해 지시된 운전행동에 대한 운전자 반응시간을 확인한다(S230).

일실시예에서 운전자 피드백 분석모듈(140)은 주행정보 및 차선정보를 모니터링 하여 운전행동 지시 신호 제공 시점부터 운전행동 이행 완료 시점까지 걸린 시간을 계측함으로써 운전자의 반응시간을 획득한다(S240).

다음으로, 운전자 피드백 분석모듈(140)은 계측된 반응시간이 기 설정된 예상 반응시간 이내인지 여부를 판단한다(S250). 만약, 기 설정된 예상 반응시간 이내로 운전행동이 이행된 것으로 판단되면, 운전자 피드백 분석모듈(140)은 졸음운전 경고 정보를 발생하지 않는다.

반면, 기 설정된 예상 반응시간을 초과하여 운전행동이 이행된 것으로 판단되면(S260) 운전자 피드백 분석모듈(140)은 졸음운전 경고 정보를 발생한다(S270).

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 졸음운전 감지 시스템의 동작 흐름도 이다.

본 발명의 다른 실시예에서 운전자 피드백 분석모듈(140)은 기 설정된 소정의 횟수이상 지시된 운전행동이 이행되지 않는 경우 졸음운전 중인 것으로 판단하여 경고 정보를 발생한다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 졸음운전 감지 시스템 동작 흐름을 설명한다.

경로 및 운전행동 안내모듈(130)은 운전자에게 정해진 목적지에 대한 경로 안내를 제공한다(S310). 이 때, 졸음운전 감지 모듈(120)은 차선정보와 차량센서정보를 통해 졸음운전 여부를 계속 모니터링 한다.

만약, 졸음운전 감지 모듈(120)에 의해 졸음운전이 1차 감지되어(S320) 운전자가 졸음운전을 하고 있음이 예상되는 경우, 경로 및 운전행동 안내 모듈(130) 및 운전자 피드백 분석 모듈(140)은 졸음운전 1차 감지 에러를 줄이기 위한 추가적인 졸음운전 감지를 한다.

경로 및 운전행동 안내 모듈(130)은 졸음운전이 1차 감지된 이후에는 경로안내와 함께 목적지까지의 안전 주행을 위해 필요한 단말의 음성을 통해 운전행동을 지시한다(S330).

예컨대, 경로 및 운전행동 안내 모듈(130)에 의한 운전행동 지시는 수집된 차량 센서 정보의 속도 정보로부터 현재 도로상의 기준 속도보다 낮을 경우 '몇 km/h 까지 가속을 하시오' 안전 속도 보다 빠른 속도로 주행중인 경우 '속도를 감속 하시오' 등의 속도 가속 및 감속 지시를 포함한다.

또한, 경로 및 운전행동 안내 모듈(130)에 의한 운전행동 지시는 좌회전 경로에 진입하려는데 운전자가 좌측 깜빡이를 켜고 있지 않은 경우 '좌측 깜빡이를 켜시오' 와 같은 주변기기 조작 지시를 포함한다.

운전행동 지시 이후, 운전자 피드백 분석모듈(140)은 지시된 운전행동의 이행 여부를 차선정보나, 차량에 장착된 센서로부터 획득한 주행정보를 통해 운전행동에 대한 운전자의 반응시간을 확인하여 판단할 수 있다(S340).

만약, 운전행동이 이행되지 않은 것으로 판단되면, 운전자 피드백 분석모듈(140)은 운전행동 불이행 횟수(N)을 획득한다(S350).

운전자 피드백 분석모듈(140)은 획득한 운전행동 불이행 횟수(N)가 기 설정된 임계값(m) 이상이면 졸음운전으로 판단하고(S360), 경고 정보를 발생한다(S370).

이후, 졸음운전 경고모듈(150)은 발생된 경고정보에 따라 운전자에게 졸음운전 경고 메시지를 전달한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운전자 피드백 분석 모듈(140)은 운전행동 불이행 횟수와 운전자의 반응시간 모두 고려하여 졸음운전을 판단 할 수 있다.

예컨대, 운전자 피드백 분석 모듈(140)은 지시된 운전 행동이 기 설정된 반응시간 내에 이행되지 않은 횟수가 기 설정된 소정의 횟수 이상인 경우, 졸음운전 중인 것으로 판단하여 경고 정보를 발생할 수 있다.

또 다른 실시예에 따른 졸음운전 감지 방법은 차선정보 및 주행정보를 수집하고, 상기 차선정보 및 주행정보를 기초로 졸음운전을 감지하는 단계, 졸음운전으로 1차 감지된 경우, 차량의 주행 경로 상에서 기 설정된 운전행동을 지시하는 단계, 지시된 상기 운전행동의 이행여부 및 운전자 반응시간을 판단하는 단계, 지시된 상기 운전행동이 예상 반응시간 내에 이행되지 않은 경우, 추가적으로 운전행동을 지시하는 단계 및 지시한 운전행동이 기 설정된 소정의 횟수 이상 이행되지 않는 경우, 졸음운전으로 판단하여 경고하는 단계를 포함한다.

또 다른 실시예에 따른 운전자 피드백 분석모듈(140)은 초기에 지시된 운전행동의 이행여부 및 운전자 반응시간을 판단한다.

만약, 기 설정된 시간 이내에 초기에 지시된 운전행동 이행되지 않은 경우, 경로 및 운전행동 안내모듈(130)은 차량의 주행 경로상에 기 설정된 운전행동을 추가적으로 지시한다.

운전자 피드백 분석모듈(140)은 추가적으로 지시된 운전행동의 이행 여부를 판단하여, 운전행동 불이행 횟수(N)을 획득한다.

운전행동 불이행 횟수(N)가 기 설정된 임계값(m) 이상 일 경우, 운전자 피드백 분석모듈(140)은 졸음운전 중인 것으로 판단하여 경고정보를 생성한다.

전술한 본 발명은 차량 주행정보 및 차선정보에 기초하여 운전자의 졸음운전을 감지한 경우, 운전자에게 경로상 기설정된 운전행동을 지시하고, 상기 운전행동의 이행 여부 및 상기 운전행동에 대한 운전자의 반응시간을 확인하는 추가적인 졸음감지를 통해 보다 정확한 졸음운전을 감지 결과를 제공할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

1. 차량에 장착된 센서로부터 획득한 차량 주행 정보 또는 카메라로부터 획득한 차선 정보에 기초하여 졸음 운전 여부를 감지하는 졸음 운전 감지 모듈;
   상기 졸음 운전 감지 모듈에서 졸음 운전 중인 것으로 판단되는 경우, 상기 차량의 주행 경로 상에서 기 설정된 운전행동을 지시하는 경로 및 운전행동 안내모듈; 및
   상기 운전행동에 대한 운전자의 반응시간을 확인하여 상기 운전행동의 이행 여부를 판단하고 상기 운전행동이 기 설정된 소정의 횟수이상 이행되지 않을 경우, 졸음운전 중인 것으로 판단하여 경고정보를 발생하는 운전자 피드백 분석모듈을 포함하는 졸음운전 감지 시스템.
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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