KR20160061090A - 졸음 운전 방지 시스템 - Google Patents

졸음 운전 방지 시스템

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KR20160061090A
KR20160061090A KR1020140163561A KR20140163561A KR20160061090A KR 20160061090 A KR20160061090 A KR 20160061090A KR 1020140163561 A KR1020140163561 A KR 1020140163561A KR 20140163561 A KR20140163561 A KR 20140163561A KR 20160061090 A KR20160061090 A KR 20160061090A
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Abstract

본 발명은 다양한 조도 환경은 물론 특히 운전자의 선글라스를 착용시에도 졸음 운전 여부를 정확히 판별할 수 있는 졸음 운전 방지 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 졸음 운전 방지 시스템은, 근적외선의 파장대 범위에서 구획되는 복수 개 대역의 광을 선택적으로 출사할 수 있도록 구성되는 조명부와; 주변 조도를 검출하는 조도 센서와; 운전자의 적어도 눈 영역을 촬영할 수 있도록 배치되는 근적외선 카메라와; 필요한 파장 대역의 광만을 통과시키기 위한 복수 개의 대역통과 필터; 및 상기 조도 센서에 의해 검출되는 조도 정보에 근거하여, 상기 조명부에서 출사되는 광의 세기 조절, 상기 복수 개 대역 중의 선택, 및 상기 복수 개 대역통과 필터 중의 선택 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 처리하는 중앙처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

졸음 운전 방지 시스템{SYSTEM FOR PREVENTING DROWSY DRIVING}
본 발명은 졸음 운전 방지 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 근적외선 조명과 근적외선 카메라를 이용하여 졸음 운전 여부를 판별할 수 있는 졸음 운전 방지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 도로에서 차량 주행시 각 차선별로 여러 차량들이 동시에 주행하기 때문에 운전자는 브레이크 조작과 조향 핸들 조작을 주의 깊게 해야 옆 차선의 차량과 충돌하지 않고 안전한 주행을 할 수 있다.
그러나, 운전자가 졸음 운전으로 인해 앞차가 정지되어 있는 것을 알지 못하고 브레이크를 적절하게 작동하지 못하는 경우에 추돌사고를 일으킬 수 있으며, 졸음 운전 중 무의식적으로 조향 핸들을 좌우측으로 조작하는 경우에는 주행 중인 차량이 옆 차선으로 진입하여 해당 차선의 다른 차량과 충돌하게 되어 안전운행을 보장하지 못하게 되는 문제점이 있었다.
이러한 졸음 운전을 방지하기 위하여 다양한 기술이 제안되고 있는데, 통상적으로 졸음 운전 방지 장치는 카메라로부터 입력되는 운전자 영상에서 눈 영상을 검출하고 검출한 눈 영상을 이용하여 졸음 운전 여부를 판단한다.
그리고, 졸음 운전으로 판단되면 경고음과 같은 소정의 이벤트를 발생시켜 운전자의 주의를 환기시킴으로써 졸음 운전으로 인한 교통사고를 예방할 수 있도록 하고 있다.
예컨대, 선행특허 1에서는 온/오프 신호를 출력하는 스위칭수단과, 운전자의 얼굴 영상을 검출하는 카메라, 카메라의 신호 분석과 함께 눈의 개폐율에 따라 졸음운전을 판단하며 경보를 위한 제어신호를 출력하는 영상 신호 연산부 및 제어수단 등의 구성을 통하여 졸음운전시 경보신호를 출력할 수 있는 졸음운전 방지 장치 및 방법이 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래 졸음 운전 방지 장치 내지 방법은 일반 CCD 또는 CMOS 카메라를 사용할 경우 주행 환경이 밤과 같이 어두운 조도 환경이거나 특히 운전자가 선글라스를 착용시에는 운전자의 눈 상태를 판별하기에 충분한 영상을 획득하기 어려운 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 적외선 카메라를 이용하여 영상을 획득하는 방법(선행특허2,3 참조)이 있으나, 상기 경우 다양한 조도 환경 모두에 대해 만족할 만한 영상을 획득하기 어려운 한계가 있었다.
예컨대, 터널 내 조명과 같이 외부 조명이 상대적으로 너무 강한 환경에서 단순히 적외선 카메라를 통해 촬영하게 되면 운전자의 눈 상태를 판별하기에 충분한 영상을 획득할 수 없게 된다.
선행특허 1. 한국등록특허 제0295849호 (2001.05.30) 선행특허 2. 한국공개특허 제2006-0066807호 (2006.06.19) 선행특허 3. 한국공개특허 제1997-0036013호 (1997.07.22)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다양한 조도 환경은 물론 특히 운전자의 선글라스를 착용시에도 졸음 운전 여부를 정확히 판별할 수 있는 졸음 운전 방지 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 졸음 운전 방지 시스템은, 근적외선의 파장대 범위에서 구획되는 복수 개 대역의 광을 선택적으로 출사할 수 있도록 구성되는 조명부와; 주변 조도를 검출하는 조도 센서와; 운전자의 적어도 눈 영역을 촬영할 수 있도록 배치되는 근적외선 카메라와; 필요한 파장 대역의 광만을 통과시키기 위한 복수 개의 대역통과 필터; 및 상기 조도 센서에 의해 검출되는 조도 정보에 근거하여, 상기 조명부에서 출사되는 광의 세기 조절, 상기 복수 개 대역 중의 선택, 및 상기 복수 개 대역통과 필터 중의 선택 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 처리하는 중앙처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 졸음 운전 방지 시스템에 의하면, 통상의 주간 주행환경 또는 야간 주행환경은 물론 야간의 예외적 주행환경(예컨대, 조명이 강한 터널 진입), 주간의 예외적 주행환경(예컨대, 비가 내리거나 흐린 날씨), 그리고 더 나아가 운전자의 선글라스 착용시와 같은 다양한 환경에서도 졸음 운전 판별에 적합한 영상을 획득할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 졸음 운전 방지 시스템이 차량 내부에 설치된 모습을 나타낸 일 설치예.
도 3은 본 발명에 따른 조명부에 의해 선택적으로 출사되는 광의 복수 개 파장 대역를 나타낸 일 례.
도 4는 본 발명의 조명부가 근적외선 카메라에 구비된 모습을 개략적으로 나타낸 정면도.
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우 뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 졸음 운전 방지 시스템이 차량 내부에 설치된 모습을 나타낸 일 설치예이고, 도 3은 본 발명에 따른 조명부에 의해 선택적으로 출사되는 광의 복수 개 파장 대역를 나타낸 일 례이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 졸음 운전 방지 시스템은 조명부(10), 조도 센서(20), 근적외선 카메라(30), 대역통과 필터(40), 중앙처리부(50), 경고 이벤트 발생부(60), 및 메모리(70)를 포함한다.
본 발명의 조명부(10)는 근적외선을 출사하는 발광 소자를 포함하되, 특히 근적외선의 파장대에서 구획되는 복수 개 대역의 광을 선택적으로 출사할 수 있도록 구성된다.
여기서, 복수 개 대역의 광을 선택적으로 출사함이란, 복수 개 대역 중 어느 하나의 파장 대역의 광만을 출사하거나 또는 두 개 이상의 파장 대역의 광을 동시에 모두 출사하는 경우를 모두 포함한다.
그리고, 조명부(10)는 운전자의 적어도 동공을 포함한 안면 부위에 근적외선을 투사할 수 있도록 차량 실내에 설치되며, 예컨대, 도 2와 같이 루프 패널(3) 전단 영역에 장착되거나, 또는 차량 전면(前面) 유리(1) 상단 영역, 운전석 선바이저(sun visor)(5) 부근, 룸 미러 부근에 장착될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 조명부(10)는 도 2와 같이 760 ~ 1550 ㎚ 범위의 파장대를 세 개의 대역으로 구분하여 각 대역의 광을 선택적으로 출사할 수 있도록 구성된다.
보다 구체적으로, 조명부(10)는 근적외선의 파장대 중 협대역 단파장으로 구획되는 제1 대역(B1), 광대역 중간파장으로 구획되는 제2 대역(B2) 및 협대역 장파장으로 구획되는 제3 대역(B3)의 광을 선택적으로 출사할 수 있도록 구성된다.
제1 대역(B1)의 대역폭은 최소 840 ~ 880 ㎚ 범위에서 최대 760 ~ 880 ㎚로 구성할 수 있고, 제2 대역(B2)의 대역폭은 최소 840 ~ 1020 ㎚ 범위에서 최대 760 ~ 1550 ㎚로 구성할 수 있으며, 제3 대역(B3)의 대역폭은 최소 920 ~ 1020 ㎚ 범위에서 최대 880 ~ 1550 ㎚로 구성할 수 있다.
그리고, 제1 대역(B1)과 제2 대역(B2)의 경계는 일정 부분 중첩될 수 있고, 제2 대역(B2)과 제3 대역(B3)의 경계 역시 일정 부분 중첩될 수 있다.
바람직한 실시예에 따르면, 조명부(10)는 760 ~ 1550 ㎚ 파장대의 근적외선을 발광할 수 있는 램프로 구성되며, 상기 램프는 엘이디(LED) 램프로 구성할 수 있다.
조명부(10)를 엘이디 램프로 구성할 경우, 조명부(10)는 제1 대역(B1)의 광을 출사하는 제1 엘이디 칩 군(11), 제2 대역(B2)의 광을 출사하는 제2 엘이디 칩 군 (13), 및 제3 대역(B1)의 광을 출사하는 제3 엘이디 칩 군(15)을 포함하여 구성된다.
그리고, 제1 엘이디 칩 군(11), 제2 엘이디 칩 군(13), 및 제3 엘이디 칩 군(15)은 중앙처리부(50)에 의해 각기 온/오프가 제어됨으로써, 조명부(10)는 복수 개 대역의 광을 선택적으로 출사하도록 구성될 수 있다.
이와 같은 엘이디 램프는 독립적으로 구성된 하나의 물건으로 구비되어 운전자의 전방 영역에 장착되거나, 또는 근적외선 카메라(30)에 일체로 구비되어 운전자의 전방 영역에 배치되도록 구성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 조명부(10)가 근적외선 카메라(30)에 구비된 모습을 개략적으로 나타낸 정면도이다. 도 4를 참조하면, 조명부(10)는 근적외선 카메라(30)의 외주면 상에 제1 엘이디 칩 군(11), 제2 엘이디 칩 군(13), 제3 엘이디 칩 군(15) 및 조도 센서(20c)가 장착되게 구성할 수 있다.
바람직하게는, 어떠한 대역의 근적외선 광을 출사하더라도 운전자의 안면에 균일하고 충분한 조명이 투사될 수 있도록, 제1 엘이디 칩 군(11), 제2 엘이디 칩 군(13), 및 제3 엘이디 칩 군(13)은 다수 개로 구비되고, 이러한 다수 개의 각 엘이디 칩은 근적외선 카메라(30)의 외주면 상에 교호로 그리고 등간격으로 장착되게 구성할 수 있다.
각 엘이디 칩 군은 정의된 조사 파장 대역을 충분히 투사하기 위해 다양한 파장 대역의 엘이디가 사용될 수 있으며, 센서의 파장에 따른 감도 차이에 맞추어 조사 파장 대역 별 수량을 조절할 수 있다. 예컨대, 제1 엘이디 칩 군은 760㎚ 파악대역 1개와, 850㎚ 파장대역 2개와, 880㎚ 파장대역 3개로 구성할 수 있다.
한편, 조명부(10)는 투사 조명의 광균일도를 위해 조명용 렌즈, 광확산판, 광확산 필름 및 반사경 등을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 조도 센서(20)는 차량 실내에 설치되어 주변 조도를 감지하는 구성으로서, 도 2의 '20a'와 같이 차량의 내부 천장에 장착되거나, '20b'와 같이 대시 보드에 장착되거나, 또는 도 4의 '20c'와 같이 조명부(10) 상에 장착될 수 있으며, 이 외에 다양한 위치에 장착될 수 있다. 여기서, 조도 센서(20)가 감지하는 주변 조도란 차량 실내의 밝기이거나 또는 차량 주변 환경의 밝기일 수 있다.
조도 센서(20)에 의해 검출되는 조도 정보는 중앙처리부(50)로 입력되고, 중앙처리부(50)는 이러한 조도 센서(20)로부터 제공되는 조도 정보에 근거하여 조명부(10)와 대역통과 필터(40)를 제어하게 된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
본 발명의 근적외선 카메라(30)는 운전자의 얼굴에 투사되는 근적외선을 검지하여 화상을 생성할 수 있는 이미지 센서를 포함하여 구성된다. 바람직하게는, 근적외선 카메라(30)는 근적외선 CCD 또는 CMOS 카메라로 구성할 수 있다.
근적외선 카메라(30)는 운전자의 적어도 눈 영역을 촬영할 수 있도록 운전자 전방 영역에 장착된다. 근적외선 카메라(30)에 의해 획득되는 영상 신호는 중앙처리부(50)로 입력되고, 이를 전송받은 중앙처리부(50)는 해당 영상을 분석하여 운전자의 졸음 여부를 판단하게 된다.
여기서, 근적외선 카메라(30)에 의해 촬영되는 운전자의 적어도 눈 영역이란, 동공, 홍채를 포함한 눈 부위를 비롯하여 운전자의 안면, 더 나아가 상반신 영역도 포함될 수 있다.
본 발명의 대역통과 필터(40)는 필요한 파장 대역의 광만을 통과시키기 위한 구성으로서, 특히 가시 광선은 흡수하고, 근적외선은 통과시키는 역할을 한다.
이러한 대역통과 필터(40)는 복수 개로 구비되는데, 각 대역통과 필터는 통과시키는 파장 대역이 각각 상이하도록 구성된다.
대역통과 필터(40)의 개수는 조명부(10)에서 출사되는 광의 복수 개 파장 대역의 개수와 동일하게 구성되고, 각각의 대역통과 필터가 통과시키는 파장 대역은 조명부(10)에서 출사되는 광의 복수 개 파장 대역의 각 대역과 동일하도록 구성된다.
바람직한 실시예에 따르면, 대역통과 필터(40)는 세 개로 구비될 수 있는데, 구체적으로 전술한 제1 대역(B1)의 광만을 통과시키는 협대역통과 필터(Narrow Band-Pass Filter), 제2 대역(B2)의 광만을 통과시키는 광대역통과 필터(Wide Band-Pass Filter) 그리고 제3 대역(B3)의 광만을 통과시키는 또 다른 하나의 협대역통과 필터(Narrow Band-Pass Filter)로 구성될 수 있다.
복수 개의 대역통과 필터(40)는 주변 조도 환경에 따라 그에 적합한 필터가 선택적으로 사용되는데, 이와 같이 복수 개 대역통과 필터(40) 중에서 어느 하나를 선택하는 동작은 중앙처리부(50)에 의해 수행된다.
한편, 복수 개의 대역통과 필터(40)는 턴테이블 방식, 또는 슬라이드 방식으로 각 대역통과 필터가 시프팅 동작하도록 구성함으로써, 필요에 따라 특정 대역통과 필터가 가변적으로 선택될 수 있도록 구성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 조명부(10)는 복수 개 대역의 광을 선택적으로 출사할 수 있도록 구성하고, 이에 대응하여 대역통과 필터(40) 역시 조명부(10) 출사광의 대역과 동일한 개수와 폭을 갖는 복수 개의 대역통과 필터(40)가 선택적으로 사용되도록 구성함으로써, 근적외선 카메라(30)는 다양한 조도 환경은 물론 특히 운전자의 선글라스를 착용시에도 최선의 영상을 획득할 수 있게 된다.((정확도 향상 효과))
본 발명의 중앙처리부(50)는 조도 센서(20)에 의해 검출되는 조도 정보에 근거하여, 상기 조명부(10)에서 출사되는 광의 세기 조절, 상기 복수 개 대역 중의 선택, 및 상기 복수 개 대역통과 필터(40) 중의 선택 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 처리하도록 구성된다.
여기서, 상기 '복수 개 대역 중의 선택을 처리함'이란, 제1 대역(B1)의 광을 출사하는 제1 엘이디 칩 군(11), 제2 대역(B2)의 광을 출사하는 제2 엘이디 칩 군(13), 및 제3 대역(B1)의 광을 출사하는 제3 엘이디 칩 군(15)의 온/오프를 제어하여 어느 하나의 엘이디 칩이 발광 동작하도록 처리하는 것을 의미한다.
그리고, 상기 '복수 개 대역통과 필터(40) 중의 선택을 처리함'이란, 두 개의 협대역통과 필터와 한 개의 광대역통과 필터 중에서 어느 하나를 선택하여 해당 대역통과 필터가 현 조도 상황에서 필터링 동작을 행하도록 처리하는 것을 의미한다.
참고로, 이와 같이 복수 개 대역통과 필터(40) 중의 선택을 처리하는 동작은 특히 주간에 졸음 운전 판별을 위한 영상의 획득시 반드시 필요하다.
그리고, 상기 '적어도 어느 하나를 처리함'이란, 광의 세기 조절, 상기 복수 개 대역 중의 선택, 및 상기 복수 개 대역통과 필터(40) 중의 선택 중에서 다만 하나의 동작만을 처리함은 물론, 이들 동작을 동시에 또는 순차적으로 처리하는 경우도 포함한다.
구체적으로, 제1 조도 환경 하에서는 졸음 운전 판별에 충분한 영상을 획득함에 광의 세기를 조절하는 처리만으로 충분할 경우, 중앙처리부(50)는 단지 광의 세기를 조절하는 동작만을 행하게 된다.
반면, 제2 조도 환경 하에서는 졸음 운전 판별에 충분한 영상을 획득함에 광의 세기를 조절하는 처리만으로 부족할 경우에는 광의 세기를 조절함과 동시에 또는 연이어서, 복수 개 대역통과 필터(40) 중의 선택 또는 복수 개 대역 중의 선택을 처리하는 동작을 행할 수 있다.
또한, 제3 조도 환경 하에서는 복수 개 대역통과 필터(40) 중의 선택을 먼저 처리한 후 연이이서 광의 세기 조절 또는 복수 개 대역 중의 선택을 처리하는 동작을 행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 조도 정보에 근거한 처리를 통해 졸음 운전 판별에 적합한 영상을 획득하게 되면, 중앙처리부(50)는 이를 분석하여 운전자의 졸음 여부를 판별하게 된다.
구체적으로 중앙처리부(50)는 근적외선 카메라(30)에 의해 촬영되는 눈 영역의 영상을 메모리(70)에 기저장되어 있는 정상상태의 눈 영역 영상과 비교하거나, 또는 눈의 개폐(예컨대, 개폐 여부 또는 개패율)를 분석하여 운전자의 졸음 여부를 판별하도록 구성할 수 있다.
그리고, 상기 판별 결과 졸음 운전으로 판별된 경우, 경고 이벤트 발생부(60)를 제어하여 운전자에게 경고를 발생시키도록 구성된다. 여기서, 경고 이벤트 발생부(60)는 스피커, 진동 수단, 냉풍 발생기 등과 같이 사용자의 주의를 환기시킬 수 있는 수단 중에서 적어도 어느 하나를 채용할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 구동예에 대해 설명하도록 한다.
<구동예 1>
현 주행 상황에서의 조도 환경이 야간이며 일반 도로라고 가정하자. 따라서, 조도 센서(20)에 의해 감지된 주변 조도는 평균 야간 조도이며, 상기 경우 가시 광선에 의한 영상 포화 문제가 미소하므로 중앙처리부(50)는 1차적으로 조명부(10)에서 출사되는 광의 세기를 조절하는 1차 처리(즉, 주간 대비 광의 세기 증가)를 수행한다.
이 때, 광의 세기의 조절만으로 졸음 운전 판별에 적합한 영상을 획득하기 어려운 것으로 판단되면, 2차적으로 복수 개 대역통과 필터(40) 중의 어느 하나를 선택하는 2차 처리를 더 수행한다.
<구동예 2>
현 주행 상황의 조도 환경이 야간이며 해당 환경에서 차량이 터널로 진입하였다고 가정하자. 상기 경우, 터널 내부의 강한 조명으로 인해, 조도 센서(20)에 의해 감지된 주변 조도는 평균 야간 조도 보다 큰 값이 검출될 수 있다.
상기 경우, 중앙처리부(50)는 강한 조명으로 인한 영상 포화를 방지하기 위해 1차적으로 복수 개 대역통과 필터(40) 중의 어느 하나를 선택하는 1차 처리를 수행한 후, 2차적으로 조명부(10)에서 출사되는 광의 세기를 조절하는 2차 처리를 선택적으로 더 수행할 수 있다.
<구동예 3>
현 주행 상황에서의 조도 환경이 주간이며 일반 도로라고 가정하자. 따라서, 조도 센서(20)에 의해 감지된 주변 조도는 평균 주간 조도이고, 태양광 자체에 포함된 근적외선만으로 충분할 수 있으므로, 중앙처리부(50)는 조명부(10)에서 출사되는 광의 세기를 조절하는 1차 처리(즉, 야간 대비 광의 세기 감소)를 수행하고, 가시광선에 의한 영상 포화를 방지하기 위해 복수 개 대역통과 필터(40) 중의 어느 하나를 선택하는 2차 처리를 수행한다. 참고로, 구동예 3의 조도 환경의 경우, 상기 1차 처리와 2차 처리는 동시에 또는 순차적으로 수행될 수 있다.
<구동예 4>
현 주행 상황에서의 조도 환경이 주간이며 비가 내리는 흐린 날씨라고 가정하자. 상기 경우 주간임에도 불구하고 상대적으로 어두운 조도 환경으로 인해, 조도 센서(20)에 의해 감지된 주변 조도는 평균 주간 조도 보다 작은 값이 검출될 수 있다.
상기 경우, 가시 광선에 의한 영상 포화 문제가 미소하므로 중앙처리부(50)는 1차적으로 출사광의 세기를 조절하는 1차 처리(즉, 구동예 3 대비 광의 세기 증가)를 수행한다.
이 때, 광의 세기 조절만으로 졸음 운전 판별에 적합한 영상을 획득하기 어려운 것으로 판단되면, 2차적으로 복수 개 대역통과 필터(40) 중의 어느 하나를 선택하는 2차 처리를 더 수행한다.
전술한 바와 같은 구성 및 동작에 의해, 본 발명에 따른 졸음 운전 방지 시스템은 통상의 주간 주행환경 또는 야간 주행환경은 물론 야간의 예외적 주행환경(예컨대, 조명이 강한 터널 진입), 주간의 예외적 주행환경(예컨대, 비가 내리거나 흐린 날씨), 그리고 더 나아가 운전자의 선글라스 착용시와 같은 다양한 환경에서도 졸음 운전 판별에 적합한 영상을 획득할 수 있게 되었다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10: 조명부 11: 제1 엘이디 칩 군
13: 제2 엘이디 칩 군 15: 제3 엘이디 칩 군
20: 조도 센서 30: 근적외선 카메라
40: 대역통과 필터 50: 중앙처리부
60: 경고 이벤트 발생부 70: 메모리

Claims (11)

  1. 근적외선의 파장대 범위에서 구획되는 복수 개 대역의 광을 선택적으로 출사할 수 있도록 구성되는 조명부;
    주변 조도를 검출하는 조도 센서;
    운전자의 적어도 눈 영역을 촬영할 수 있도록 배치되는 근적외선 카메라;
    필요한 파장 대역의 광만을 통과시키기 위한 복수 개의 대역통과 필터; 및
    상기 조도 센서에 의해 검출되는 조도 정보에 근거하여, 상기 조명부에서 출사되는 광의 세기 조절, 상기 복수 개 대역 중의 선택, 및 상기 복수 개 대역통과 필터 중의 선택 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 처리하는 중앙처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 대역통과 필터의 개수는 상기 조명부의 복수 개 대역의 대역 개수와 동일하게 구성되고,
    상기 복수 개 대역통과 필터가 통과시키는 각 파장 대역은 상기 조명부의 복수 개 대역의 각 대역과 동일하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 조명부가 선택적으로 출사하는 상기 복수 개 대역의 광은,
    근적외선의 파장대 중 협대역 단파장으로 구획되는 제1 대역의 광, 광대역 중간파장으로 구획되는 제2 대역의 광, 및 협대역 장파장으로 구획되는 제3 대역의 광으로 구성되는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수 개의 대역통과 필터는,
    상기 제1 대역의 광만을 통과시키는 협대역통과 필터, 상기 제2 대역의 광만을 통과시키는 광대역통과 필터, 및 상기 제3 대역의 광만을 통과시키는 협대역통과 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 중앙처리부는,
    상기 조도 센서에 의해 검출되는 주변 조도가 평균 야간 조도인 경우, 1차적으로 상기 조명부에서 출사되는 광의 세기를 조절하는 1차 처리를 수행한 후,
    2차적으로 상기 복수 개 대역통과 필터 중의 어느 하나를 선택하는 2차 처리를 선택적으로 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 중앙처리부는,
    상기 조도 센서에 의해 검출되는 주변 조도가 상기 평균 야간 조도 보다 큰 평균 터널 내부 조도인 경우, 1차적으로 상기 복수 개 대역통과 필터 중의 어느 하나를 선택하는 1차 처리를 수행한 후,
    2차적으로 상기 조명부에서 출사되는 광의 세기를 조절하는 2차 처리를 선택적으로 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 중앙처리부는,
    상기 조도 센서에 의해 검출되는 주변 조도가 평균 주간 조도인 경우, 상기 조명부에서 출사되는 광의 세기를 조절하는 처리와, 상기 복수 개 대역통과 필터 중의 어느 하나를 선택하는 처리를 동시에 또는 순차적으로 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
  8. 군3 항에 있어서,
    상기 조명부는 상기 제1 대역의 광을 출사하는 제1 엘이디 칩 군, 상기 제2 대역의 광을 출사하는 제2 엘이디 칩 군, 및 상기 제3 대역의 광을 출사하는 제3 엘이디 칩 군을 포함하고,
    상기 중앙처리부는 상기 제1 엘이디 칩 군, 상기 제2 엘이디 칩 군, 및 상기 제3 엘이디 칩 군의 온/오프를 제어하여, 상기 조명부가 상기 복수 개 대역의 광을 선택적으로 출사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 중앙처리부는 근적외선 카메라에 의해 촬영되는 눈 영역의 영상을 메모리에 기저장되어 있는 정상상태의 눈 영역 영상과 비교하거나, 또는 눈의 개폐를 분석하여 운전자의 졸음 여부를 판별하고, 상기 판별 결과 졸음 운전으로 판별된 경우 소정의 경고 이벤트를 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 대역통과 필터는 턴테이블 방식 또는 슬라이드 방식으로 각 대역통과 필터가 시프팅 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 조명부의 상기 근적외선의 파장대는 760 ~ 1550 ㎚ 범위로 구성되는 것을 특징으로 하는 졸음 운전 방지 시스템.

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