KR20180057078A - 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알코올의 주요 성분인 에탄올기체 분자를 구성하는 C-H결합, O-H결합, C-O결합이 특정 파장영역의 적외선을 발산하고 흡수하는 성질을 이용해 근접 접촉식이 아닌 원격 비접촉식으로 피단속운전자의 날숨 속에 포함된 에탄올을 적외선 영상과 적외선파장분석(흡수선 파장분석과 적외선 파장분석)을 통해 탐지함으로써 위생적인 면을 향상시키고 교통흐름의 방해를 최소화하는 음주자의 선별방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 음주 운전자를 원거리에서 검출하는 것에 관한 것으로, 상세하게는 술의 주성분인 에탄올의 기체가 갖는 고유한 적외선 파장을 운전자가 호흡하는 기체에서 검출하여 영상으로 에탄올 존재여부를 확인하는 한편, 음주 운전자가 호흡할 때 내뿜는 기체에서 검출된 적외선 파장을 에탄올이 갖는 고유의 파장 특성과 비교분석하여 에탄올 존재여부를 파악하여 음주 여부를 가리는 것이다. 이러한 방법은 운전자의 음주운전 여부를 원격으로 또는 대면 등의 방법으로 선별적으로 판별할 수 있도록 하는 것에 관한 것이다.
현재 사용되는 음주운전에 대한 단속과정은 일시적으로 특정 도로를 차단하거나 한두 개 차선에서만 차량이 서행하도록 한 뒤 단속자가 일일이 단속대상 차량을 정지시킨 후 해당 차량의 운전자의 날숨을 종이컵으로 일일이 채취해 냄새를 맡아보거나, 휴대용 알코올 탐지기의 불대를 운전자가 불게 하여 운전자의 호기에 에탄올이 존재하는지 파악하여 일차적으로 음주 운전자를 선별한다.
이러한 두 가지 검출방법으로 음주운전이 적발되면 단속경찰은 음주운전 피의자와 차량을 별도 도로나 공간으로 이동시켜 휴대용 알코올 검출기로 혈중 알코올농도를 다시 정밀하게 측정하여 음주운전 단속처벌기준과 비교하여 처벌을 결정한다.
만약 휴대용 알코올검출기에서 측정한 혈중 알코올농도를 운전자가 이의를 제기하면 음주운전 피의자의 혈액을 채취하여 혈중 알코올농도를 정밀 측정을 한다.
이러한 과정은 운전자의 입 냄새를 해당 단속경찰이 직접 맡아야 하는 비위생적인 면과 감정적인 불쾌감이 발생하고, 단속경관이 피단속운전자의 입 바로 앞에 휴대용 알코올 탐지기를 위치시켜 운전자의 날숨을 직접 채취하는 과정에서 비말감염에 의한 전염병의 전파가능성도 존재한다.
또한, 단속과정에서 차선을 막거나 단속 차량을 일일이 일시적으로 정차시켜야 하므로 교통체증을 유발하는 한 요인이 된다.
더욱 심각한 것은 음주운전자가 단속을 모면하기 위해 비정상 운행을 하는 와중에 운전자가 교통사고를 내 직접 다치거나 주변에 인적, 물적 피해를 유발하는 것은 물론 단속 경찰까지 다치게 하여 사상자를 유발하는 경우이다.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 음주운전 단속 시 단속자가 피단속자인 운전자의 날숨을 직접 접촉하는 비위생적인 접촉을 막을 필요가 있고,
음주운전 단속 시 도로의 차선을 전면 또는 부분적으로 막아 차량 정체나 지체를 최소화하여 교통흐름을 원활하게 할 필요가 있고,
음주운전 단속 시 발생하는 음주단속을 피하기 위한 비정상적인 행동이 유발하는 사고에 기인하는 교통사고와 음주운전자와 단속경찰의 사상을 막을 필요가 요구된다.
한편, 음주 운전자가 호흡하는 호기에 포함된 술의 주성분인 에탄올의 고유한 적외선 파장을 검출하여 영상과 파장 분석으로 에탄올 존재여부를 확인하는 기술은 원거리 탐지방식으로 상기 여러 문제점을 해결할 수 있는 기술로 대체할 수 있다.
에탄올이 방사하는 고유의 적외선을 검출하여 음주운전 여부를 가리는 방법은 광학적인 방법으로 적외선 영상으로 검사 차량을 선택하여 영상으로 확인을 할 수 있고, 에탄올 고유의 흡수파장과 투과 파장 분석을 통해 정밀한 음주 여부를 파악할 수 있어 신속하고 안전하게 음주단속을 할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 상기한 에탄올분자의 적외선 파장을 검출하는 방식을 활용한 음주운전 단속 방법은 활용과 응용이 많다고 할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로 단속경관과 피단속운전자간의 접촉을 최대한 줄여 위생적인 측면을 향상시키고 피단속 차량의 일시적인 정차과정을 생략할 수 있게 함으로써 교통정체를 유발하는 요인을 감소시키는 데 그 목적이 있다.
또한, 원거리 음주운전 탐지를 통해, 첫째로, 음주운전 단속 시 발생하는 음주운전자가 단속을 회피하려고 시도하는 과정에서 일어나는 불의의 교통사고 인한 운전자와 단속 경찰의 사상을 최소화하는 것과,
둘째로는, 도로 위나 옆에 설치하여 상시 음주운전 여부를 파악하여 취합된 자료를 통계자료로 활용할 수 있게 하고,
셋째, 고속도로의 톨 게이트나 자동차 전용도로 입구에 설치하여 음주운전 차량의 도로 진압을 막아 음주운전을 원천봉쇄하는데 활용할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.
자연계의 모든 물체는 절대온도 0도 이상에서는 구성물질의 열적 진동에 의한 물질 고유의 적외선을 방출하고 흡수한다. 기체의 경우 구성하는 원자와 분자가 갖는 분자결합에 따라 특정 파장의 적외선을 방출한다. 또한, 특정 기체에 적외선을 통과시키면 기체를 구성하는 원자나 분자 고유의 에너지 준위에 공명하는 특정 파장은 현저하게 흡수되어 소실되고 흡수되지 못한 나머지 적외선은 투과되어 나온다.
사람이 호흡을 할 때는 외부에서 폐로 들어온 기체와 혈중에 녹아있는 기체의 교환이 일어나게 되는데 음주자의 혈중의 에탄올도 예외가 아니다. 음주자의 폐 내부에서 방출된 에탄올 기체는 호기(呼氣) 즉 날숨을 할 때 인체 밖으로 배출이 된다. 이때 날숨에 포함된 에탄올 기체는 대기 중에 분산되는데 이 에탄올 기체는 고유의 적외선 빛을 내게 된다.
상기한 바와 같이 에탄올 기체가 내는 적외선을 이용한 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는,
감시하고자 하는 차량을 조준하여 적외선 광학 필터(Filter)가 내장된 카메라로 인식하는 카메라와 영상디스플레이부에서 적외선 화상 상에서 에탄올 기체가 있는지를 확인하는 것과,
감시하고자 하는 차량을 도로 옆이나 위에 설치한 적외선 광학 필터(Filter)가 내장된 카메라로 인식하여 화상 내로 조준을 하여 촬영한 적외선의 파장을 분석하여, 에탄올분자 고유의 파장과 비교하여 일치하는지를 판단하여 음주여부를 결정하는 파장분석부로 구성하는 것을 특징으로 한다.
만약, 화상분석과 파장분석을 통해 에탄올분자가 검출되면 음주차량으로 파악하여 검출사실을 전자음향이나 발광하는 빛으로 알리는 알림부와 차량확인부로 구성하며, 대상 차량을 여러 차량 중 선별하여 별도 공간으로 이동시켜 정밀측정을 하게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는, 상기 영상 분석용 적외선 카메라와 파장 분석용 카메라를 같이 사용할 수 있고, 또는 각각 분리하여 별도 카메라로 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는, 파장분석 방법에서, 카메라 앞에 별도 에탄올 필터를 부착하여 이 필터에서 에탄올 고유의 적외선이 흡광이 되게 하여 흡광분석방법으로 파장분석을 하는 것과, 에탄올 필터가 없이 입사되는 적외선을 파장분석을 하는 두 개의 방법을 별도로 각각 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는, 상기 영상 카메라와 파장분석 카메라 앞에 적외선만 입사되도록 하는 적외선 광학필터를 부착하여 자외선과 가시광선을 배제하고 적외선 파장 범위도 에탄올 분자가 발산하는 파장 범위로 좁게 하여 노이즈를 줄여 검출 능력을 향상시키도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는, 영상과 파장분석용 카메라와 검출결과를 나타내는 화상과 파장분석결과를 나타내는 영상과 화면을 카메라와 결합하여 현장에서 바로 확인하는 방법과, 차량과 사무실과 같은 별도 공간으로 자료를 전송하여 확인하는 방법 등을 병행과 각각 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는 비접촉식, 원격으로 음주여부를 선별하여 음주운전자 선별과정의 위생을 향상시킬 수 있다.
동시에, 본 발명에 따른 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는 피단속 차량의 완전 정차가 필요 없어 기존의 단속방법에 비해 교통 정체의 요인을 감소시키는 효과가 있다.
본 발명에 따른 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는 원거리에서 비접촉식으로 적외선 영상과 파장을 분석하여 음주여부를 판단하고, 음주운전 차령만 별도 분리하여 추가 정밀검사를 함으로서 우려되는 교통사고로 인한 음전자와 경찰의 사상을 막을 수 있다.
본 발명에 따른 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는 도로 위나 옆에 설치하여 상시 감시가 가능하고, 만약 음주차량이 확인되면 관제기관이나 도로 톨게이트 등에 알려 음주운전을 단속하게 하고 음주운전을 방지함으로써 사고를 사전에 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는 도로 위나 옆에 설치하여 상시 감시가 가능하여 일시적인 단속이 아니라 상시 단속을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는 음주음전자가 호기하는 기체 중에 포함된 에탄올의 적외선을 흡수 적외선 파장분석과 투과 적외선 파장 분석에 있어서 파장의 폭과 피크(Peak)의 높이 비교로 음주량을 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치는 도로 위나 옆에 설치하여 평소 음주 운전 실태 파악과 통계 자료 구축을 가능하게 한다.
[도 1]은 적외선 분광스펙트럼에 의한 에탄올기체의 적외선 파수 영역별 흡수도를 나타내는 도면이다.
[도 2]는 에탄올기체의 분자 고리별 투과 적외선 파형을 나타내는 도면이다.
[도 3]은 본 발명의 실시 예에 따른 에탄올기체의 적외선 영상과 파장분석기의 기본 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
[도 4]는 본 발명 기기를 이용한 음주 차량 단속 예시를 나타내는 도면이다.
[도 5]는 본 발명의 적외선 카메라를 이용한 현장과 사무실 등 원거리에서 음주단속 방법 예시를 개략적으로 나타내는 도면이다.
[도 2]는 에탄올기체의 분자 고리별 투과 적외선 파형을 나타내는 도면이다.
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[도 4]는 본 발명 기기를 이용한 음주 차량 단속 예시를 나타내는 도면이다.
[도 5]는 본 발명의 적외선 카메라를 이용한 현장과 사무실 등 원거리에서 음주단속 방법 예시를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치의 구체적인 실시 예에 대하여 설명한다.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시 예의 내용만으로 한정되는 것이 아니라는 사실에 유념해야 한다.
또한, 이하의 본 발명의 실시 예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략하게 하려고 그 상세한 설명을 생략하였음을 유념해야 한다.
모든 물체는 제각기 고유한 적외선을 발광하고 흡수를 한다. 음주를 한 사람은 호흡을 통해 알코올분자, 더 정확하게는 술에 포함된 알코올인 에탄올분자를 대기 중에 내보낸다. 음주운전자가 발산하는 에탄올 분자는 분자식이 C2H5OH로 구성 원자가 탄소(C), 수소(H), 산소(O)로 구성된 다원자분자이다. 탄소, 수소, 산소는 또한 에탄올의 주요 분자구성을 O-H결합(12), C-H결합(13), C-O결합(14)으로 하며,
이들 각 분자는 고유의 진동에너지를 가지며 에너지를 외부로부터 받으면 고유의 진동에너지 준위 값과 같은 광자에너지를 가진 파장의 전자기파를 내보내고, 반대로 각 분자는 고유의 진동에너지 준위 값과 같은 광자에너지를 가진 파장의 전자기파를 받으면 스스로의 진동에너지로 흡수하는 공명 특성을 가지고 있다.
에탄올을 구성하는 주요한 세 개의 분자 고리의 파장 영역은 2778nm~10000nm(파수 1000cm-1~3600cm-1)에 걸쳐 분포하므로 분석의 정확성을 높이기 위해 2778nm~10000nm(파수 1000cm-1~3600cm-1) 이외의 빛은 차단할 필요가 있다. 이러한 기능은 본 발명의 적외선 영상과 파장 분석기의 기본 구성을 개략적으로 나타내는 도면인 [도 3]에서 보여주는 파장 분석 카메라의 광학필터(15)와 영상 카메라의 광학필터(16)가 한다.
파장 분석의 한 방법인 적외선 흡광 파장 분석방식의 경우, 앞에서 기술한 광학필터(15, 16) 외에 알코올 필터(17)을 추가하여 부착을 한다. 이 알코올 필터(17)는 음주운전자가 발산하는 에탄올을 구성하는 주요 분자 고리별로 각각 적외선을 흡수하여 에탄올 고유의 적외선 흡광에 따른 분광스펙트럼 특성을 나타내도록 한다.
상세하게 설명을 하면, [도 1]은 적외선 분광스펙트럼에 의한 에탄올기체의 적외선 파수 영역별 흡수도를 나타내는 도면으로, 분자식이 C2H5OH인 에탄올의 분자 내에 존재하는 O-H(12), C-H(13), C-O(14) 세 가지 원자 간의 결합에 대한 적외선 흡수 대역을 보여주고 있다.
[도면 1]의 그래프에서 O-H결합(12), C-H결합(13), C-O결합(14) 세 결합은 흡수가 되었을 경우 적외선 투과도가 현저하게 떨어지는 것을 보여주고 있다.
파장 분석의 한 방법인 적외선 흡광 파장 분석방식은 에탄올 기체에서 발산되는 적외선이 카메라에 부착된 1차적으로 에탄올 분자특성을 보여주는 좁은 대역의 파장만 통과시키는 광학필터(15)를 거친 뒤, 에탄올이 포함된 알코올 필터(17)를 통과 될 때 흡수되도록 하고 여기서 나온 파장의 흡수스펙트럼을 측정하여 정상적인 파장과 주파수, 진폭, 피크 높이 등을 비교하여 에탄올 검출 여부와 검출한 양을 정성, 정량적으로 판단한다.
따라서, 적외선 흡광분광분석은 흡수스펙트럼을 측정하고, 이것이 완만한 곡선을 보이는 O-H결합(12)의 고유 파장인 2941nm~2778nm(3400cm-1~3600cm-1)에서 흡수 특성을 보이는지 여부와, C-H결합(13)의 고유 파장인 3390nm~3344nm(2950cm-1~2990cm-1)에서 흡수 특성을 보이는지 여부와, C-O결합(14)의 고유 파장인 9524nm~9009nm(1050cm-1~1110cm-1)에서 흡수 특성을 보이는지 여부를 확인하여 음주여부를 판단한다.
파장 분석의 또 다른 방법인 적외선 파장 분석방식의 경우, 앞에서 기술한 광학필터(15)를 통과한 음주운전자가 발산하는 적외선을 알코올 필터(17)를 거치지 않고 직접 파장을 분석하여 [도 2]의 에탄올기체의 분자 고리별 적외선 파형과 비교를 한다. 즉, [도 2]가 나타내는 도면과 같이 각 분자결합인 O-H결합(12)의 고유 파장인 2941nm~2778nm(3400cm-1~3600cm-1)에서 검출 특성으로 피크(Peak)가 보이는지 여부와, C-H결합(13)의 고유 파장인 3390nm~3344nm(2950cm-1~2990cm-1)에서 피크(Peak)가 보이는지 여부와, C-O결합(14)의 고유 파장인 9524nm~9009nm(1050cm-1~1110cm-1)에서 피크(Peak)가 보이는지를 파악하여 에탄올 존재 여부를 판단하고 이로써 음주 여부를 파악할 수 있다.
파장 분석의 한 방법인 적외선 투과광 파장 분석방식은 에탄올 기체에서 발산되는 적외선이 카메라에 부착된 1차적으로 에탄올 분자특성을 보여주는 좁은 대역의 파장만 통과시키는 광학필터(15)를 거친 뒤, 여기서 나온 파장의 투과 스펙트럼을 측정하여 정상적인 파장과 주파수, 진폭, 피크 높이 등을 비교하여 에탄올 검출 여부와 검출한 양을 정성, 정량적으로 판단한다.
O-H결합(12)과 C-O결합(14)은 사람의 날숨에 항상 포함된 H2O와 CO2에도 포함되어 있어 분별력이 없을 수 있으므로 항상 에탄올 검출 여부는 C-H결합(13)을 반드시 포함하여 에탄올 검출을 판단한다.
[도 3]은 본 발명의 실시 예에 따른 에탄올기체의 적외선 영상과 파장분석기의 기본 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 적외선 흡광분광분석의 실시 예로는,
장치의 구성은 도면의 상단에 위치한 파장분석 부분은 2778nm에서 10000nm까지 이르는 파장대역의 적외선만 통과하는 광학필터(15)를 전면부에 설치한다. 이 필터를 통과한 적외선은 파장분석 방식에 따라 흡광 적외선분광분석인 경우는 알코올필터(17)을 부착하여 에탄올 고유의 파장을 흡수하게 한다.
그리고 다음 단계에서는 흡광 파장부분이 에탄올분자를 구성하는 분자 고리인 O-H결합(12)의 고유 파장인 2778nm~2941nm, C-H결합(13)의 고유 파장인 3344nm~3390nm에서, C-O결합(14)의 고유 파장인 9009nm~9524nm에서 흡수 특성을 보이는지 여부와 에탄올의 고유 파장과 파형을 비교, 확인하여 알코올 검출 여부를 판단하는 부분인 파장분석부(22)로 구성된다.
만약 검출이 확인되었다면 전자음과 불빛을 점등하여 검출을 알리는 부분인 알림부(24)에서 신호를 낸다.
동시에 기기의 영상부에서 제공하는 화상정보와 차량 종류와 번호 등의 정보와 같이
종합적으로 처리하는 부분인 차량확인부(25)로 구성된다.
[도 3]의 본 발명의 또 다른 실시 예인 적외선파장분석방법인 경우,
에탄올기체의 적외선 영상과 파장분석기의 기본 구성의 다른 실시 예인 투과 적외선 파장분석의 실시 예로, 장치의 구성은 도면의 상단에 위치한 파장분석 부분은 2778nm에서 10000nm까지 이르는 파장대역의 적외선만 통과하는 광학필터(15)를 전면부에 설치한다. 이 필터를 통과한 적외선은 에탄올분자를 구성하는 분자 고리인 O-H결합(12)의 고유 파장인 2778nm~2941nm, C-H결합(13)의 고유 파장인 3344nm~3390nm에서, C-O결합(14)의 고유 파장인 9009nm~9524nm에서 피크 특성을 보이는지 여부와 에탄올의 고유 파장과 파형을 비교, 확인하여 알코올 검출 여부를 판단하는 부분인 파장분석부(22)로 구성된다. 만약 검출이 확인되었다면 전자음과 불빛을 점등하여 검출을 알리는 부분인 알림부(24)에서 신호를 낸다. 동시에 기기의 영상부에서 제공하는 화상정보와 차량 종류 및 번호 등의 정보와 같이 종합적으로 처리하는 부분인 정보표시부(25)로 구성된다.
[도 3]은 본 발명의 실시 예에 따른 에탄올기체의 적외선 영상과 파장분석기의 기본 구성을 개략적으로 나타내는 도면으로 적외선 영상분석의 실시 예로, 장치의 구성은 도면의 상단에 위치한 파장분석 부분은 2778nm에서 10000nm까지 이르는 파장대역의 적외선만 통과하는 광학필터(15)를 전면부에 설치한다. 필터를 거친 적외선은 다음 단계인 카메라(18)는 적외선 영상을 영상 디스플레이부(20)로 보내 촬영한 영상을 표시한다. 여기에서는 만약 에탄올이 검출되었다면 에탄올 이미지를 다른 영상과 같이 표시를 한다.
영상자료는 차량 번호를 확인하는 차량확인부(23)를 거쳐 파장분석부에서 제공하는 정보를 같이 처리하는 부분인 정보표시부(25)으로 보내져 종합처리 되도록 장치를 구성한다.
[도 4]는 음주운전단속 대상차량(26)을 본 발명의 장치인 에탄올기체의 적외선 영상과 파장분석기로 음주여부를 검출하는 방법에 대한 것이다.
도로 옆인 경우 본 발명의 고정카메라(28)와 이동식카메라(29)를 필요에 따라 도로 옆 안전한 거리에 삼각대에 설치하거나, 차량 내에 카메라(28, 29)를 고정한다. 또는 도로를 가로지르는 거치대에 고정카메라(28)를 설치하여 피단속운전자가 호기하는 기체(27)를 차량의 전면 혹은 운전석 측면과 사선으로 운전자의 코와 입 부위가 적외선 카메라의 디스플레이부에 나타나도록 카메라(18, 19)의 앵글을 잡는다.
이때 디스플레이부(20)로 출력되는 화상을 관찰하여 에탄올 적외선 영상을 관찰하면 차량운전자중 음주 운전자를 1차적으로 선별하는 목적을 달성할 수 있다.
[도 5]는 본 발명의 적외선 카메라를 이용한 현장과 사무실 등 원거리에서 음주단속 방법 예시를 개략적으로 나타내는 도면이다.
음주 운전자를 단속하는 카메라(28, 29)는 [도 4]의 카메라(28, 29) 위치를 필요에 따라 휴대 또는 고정하여 설치한 뒤 촬영을 하고, 영상을 보는 것은 별도 공간(31, 32)인 차량, 사무실 등에서 노트북, 디스플레이 단말기, 컴퓨터 화면 등으로 관찰하고 조치를 할 수 있는 것에 관한 것이다.
이러한 방법을 사용하면 원격감시와 단속, 도로 진입구나 고속도로 톨게이트 등에 설치하여 사전에 음주운전을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 고속도로를 비롯한 여러 종류의 도로의 위와 옆에 설치된 과속단속 카메라처럼 음주단속과 모니터링을 위해 설치하여 음주 운전으로 인한 교통사고와 인적 물적 피해를 줄일 수 있는 잠재 수요가 충분하다.
또한, 필요시 도로를 막을 필요 없이 음주차량을 적발하여 시간과 인원 동원에 필요한 비용도 경감할 수 있는 기술이다.
적외선 흡수광, 투과광 파장분석방법은 대기 중의 유해 가스(Gas)를 감시하는 도구로 사용이 가능하다.
11: 에탄올기체분자의 O-H 결합, C-H 결합, C-O 결합의 적외선 파장의 흡수 영역
12: 에탄올기체분자의 O-H 결합 파장 그래프
13: 에탄올기체분자의 C-H 결합 파장 그래프
14: 에탄올기체분자의 C-O 결합 파장 그래프
15: 파장분석 카메라의 광학필터
16: 영상 카메라의 광학필터
17: 에탄올기체, 또는 에탄올액체로 구성한 알코올필터
18: 영상을 촬영하는 카메라
19: 에탄올기체분자가 발산하는 적외선을 촬영하는 파장분석용 카메라
20: 에탄올기체가 발산하는 적외선을 영상으로 나타내는 영상디스플레이
21: 에탄올기체가 발산하는 적외선을 인지하기 쉽게 표시하는 영상분석부
22: 에탄올 고유의 적외선 파장과 검출한 파장을 비교하는 파장분석부
23: 음주단속 차량의 차량번호를 표시하는 차량확인부
24: 파장분석을 통해 에탄올기체를 검출하였을 시 나타내는 알림부
25: 적외선 영상과 파장분석 결과, 차량정보를 종합적으로 표시하는 정보표시부
26: 음주운전 단속 대상 차량과 운전자
27: 음주운전자가 호기하는 에탄올이 포함된 기체
28: 도로 위에 설치된 본 발명의 고정식 카메라
29: 도로 옆 등에 설치할 수 있는 본 발명의 이동식 카메라
30: 영상과 파장분석용 본 발명의 적외선카메라
31: 적외선 영상과 파장분석을 하는 본 발명의 이동식 단말기부
32: 적외선 영상과 파장분석을 하는 본 발명의 고정식 단말기부
12: 에탄올기체분자의 O-H 결합 파장 그래프
13: 에탄올기체분자의 C-H 결합 파장 그래프
14: 에탄올기체분자의 C-O 결합 파장 그래프
15: 파장분석 카메라의 광학필터
16: 영상 카메라의 광학필터
17: 에탄올기체, 또는 에탄올액체로 구성한 알코올필터
18: 영상을 촬영하는 카메라
19: 에탄올기체분자가 발산하는 적외선을 촬영하는 파장분석용 카메라
20: 에탄올기체가 발산하는 적외선을 영상으로 나타내는 영상디스플레이
21: 에탄올기체가 발산하는 적외선을 인지하기 쉽게 표시하는 영상분석부
22: 에탄올 고유의 적외선 파장과 검출한 파장을 비교하는 파장분석부
23: 음주단속 차량의 차량번호를 표시하는 차량확인부
24: 파장분석을 통해 에탄올기체를 검출하였을 시 나타내는 알림부
25: 적외선 영상과 파장분석 결과, 차량정보를 종합적으로 표시하는 정보표시부
26: 음주운전 단속 대상 차량과 운전자
27: 음주운전자가 호기하는 에탄올이 포함된 기체
28: 도로 위에 설치된 본 발명의 고정식 카메라
29: 도로 옆 등에 설치할 수 있는 본 발명의 이동식 카메라
30: 영상과 파장분석용 본 발명의 적외선카메라
31: 적외선 영상과 파장분석을 하는 본 발명의 이동식 단말기부
32: 적외선 영상과 파장분석을 하는 본 발명의 고정식 단말기부
Claims (12)
- 에탄올(알코올) 분자를 구성하는 분자고리인 O-H결합, C-H결합, C-O결합 등이
발산하는 고유파장을 영상과 파장분석으로 검출하여 음주운전을 단속하는 기기인 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치에 있어서,
에탄올 분자가 발산하는 적외선을 선별하여 통과시키는 2개의 광학 필터;
상기 광학필터로부터 투과한 적외선을 에탄올 분자가 흡광을 하게 하여 선택적으로 흡광 파장분석 시 사용하는 것을 특징으로 하는 알코올필터;
상기 광학필터와 알코올필터를 거쳐 온 적외선을 촬영하는 파장 분석용 카메라;
상기 광학필터를 투과한 적외선을 촬영하는 영상용 카메라;
상기 파장 분석용 카메라로부터의 영상을 에탄올 고유 파장과 비교, 분석하여 에탄올 검출 여부를 판단하는 파장분석부;
상기 영상용 카메라로 촬영한 영상을 표시하는 영상디스플레이부;
상기 영상 디스플레이부의 영상을 화상으로 에탄올 검출 여부를 확인하고 알림을 표시하는 영상분석부;
상기 파장 분석부에서 에탄올을 검출하였을 시, 검출 사실을 표시하고 알리는 알림부;
상기 영상 분석부의 정보로 단속 차량의 차 번호, 차의 종류 등을 정보를 수집하는 차량 확인부;
상기 알림부와 차량 확인부의 정보를 종합적으로 처리하고 표시하는 정보표시부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치. - 제1항에 있어서, 상기 2개의 적외선 광학 필터는 적외선 파장 범위를 2778nm~10000nm(파수 1000cm-1~3600cm-1)로 하여 다른 적외선은 물론 가시광선, 자외선 등을 배제하여 노이즈를 줄여 검출 능력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치.
- 제1항에 있어서, 알코올필터는 농도 0.001%~99%로 희석한 에탄올 기체와 에탄올 액체로 내용이 구성되며 외부는 투명한 유리나 고분자 수지 재질로 만들어진 물체로 에탄올 기체 또는 액체를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치.
- 제1항에 있어서, 알코올필터는 흡광 파장분광 방법을 시용할 때만 사용하는 것과, 흡광 파장분석이 아닌 상기 광학필터를 투과한 적외선을 직접 파장분석을 사용할 때에는 배제하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치.
- 제1항에 있어서, 파장분석부는 에탄올의 주요 분자 고리인 O-H결합, C-H결합, C-O결합의 고유 파장을 분석하며,
상기 에탄올의 세 종류의 주요 분자 고리의 각각의 파장은,
O-H결합의 경우 파장이 2941nm~2778nm(파수 3400cm-1~3600cm-1), C-H결합의 경우 파장이 3390nm~3344nm(파수 2950cm-1~2990cm-1), C-O결합의 경우 파장이 9524nm~9009nm(파수 1050cm-1~1110cm-1)의 범위로 한정하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치. - 제1항에 있어서, 파장분석부는 에탄올 분자가 발산하는 고유 파장과 파형으로 흡광 파장분석을 할 때, 세 가지 분자 고리별로 구분하고 이를 흡광의 표준 파장대역과 파형을 비교하여 음주여부를 확인하는 방법을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치.
- 제1항에 있어서, 파장분석부는 에탄올 분자가 발산하는 고유 파장과 파형으로 파장분석을 할 때, 세 가지 분자 고리별로 구분하고 이를 표준 파장대역과 파형을 비교하여 음주여부를 확인하는 방법을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치.
- 제1항에 있어서, 파장분석부는 에탄올 분자가 발산하는 고유 파장과 파형으로 파장분석을 할 때, 세 가지 분자 고리별로 파형의 폭과 파형의 높이의 크기 등을 측정하여 에탄올의 농도를 평가하여 음주의 양을 추정하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치.
- 제1항에 있어서, 영상분석부는 에탄올을 검출하였을 시, 화면과 다른 색이나 발견 부위를 색깔이 있는 점선 또는 실선으로 표시하여 인지를 쉽게 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치.
- 제1항의 파장을 분석하는 카메라와 영상을 표시하는 카메라는 하나의 카메라로 같이 촬영을 하거나 별도로 분리하여 따로 할 수 있는 것을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치.
- 제1항의 파장을 분석하는 카메라와 영상을 표시하는 카메라는 촬영을 할 때 도로 위나 옆에 설치하는 방법과 단속 차량 안에 설치하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치.
- 제1항의 파장을 분석하는 카메라와 영상을 표시하는 카메라를 도로 주변에 설치하고 영상과 분석결과를 사무실이나 차량 등에서 확인하는 원격방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 적외선 영상분석과 파장분석을 이용한 음주운전 검출 장치.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108918461A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-11-30 | 北京空间机电研究所 | 一种酒驾遥感探测方法及系统 |
| CN112782090A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-11 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种酒驾自动监测系统及检测方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2000230900A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Omron Corp | 車両内アルコール検出装置 |
| JP2009056293A (ja) * | 2006-12-28 | 2009-03-19 | Toyota Central R&D Labs Inc | ガス検出装置 |
| JP2009092450A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 飲酒状態検知装置 |
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2016
- 2016-11-21 KR KR1020160155253A patent/KR20180057078A/ko active Search and Examination
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| CN108918461B (zh) * | 2018-03-29 | 2021-02-09 | 北京空间机电研究所 | 一种酒驾遥感探测方法及系统 |
| CN112782090A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-11 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种酒驾自动监测系统及检测方法 |
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