KR20190070177A - Method and apparatus for determining drowsy state of vehicle driver - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus for determining a drowsy state of a vehicle driver. According to an embodiment of the present invention, the method for determining the drowsy state of the vehicle driver, which is conducted by the apparatus for determining the drowsy state of the vehicle driver, comprises the following steps of: calculating a normal drowsy index, which is a reference for determining a drowsy state, when the vehicle is normally driving, by learning driving patterns of the driver in a longitudinal direction and a transverse direction; collecting the driving patterns of the driver in a longitudinal direction and a transverse direction, when the vehicle is currently driving, to calculate a current drowsy index, which shows drowsy characteristics of the current driver, to analyze the current drowsy index calculated based on the calculated normal drowsy index, and to determine the drowsy state of the driver; and generating a drowsy driving warning to the driver when the driving pattern of the driver is determined as a drowsy driving. The present invention aims to provide a method and apparatus for determining the drowsy state of a vehicle driver, which are able to determine drowsy driving without an additional machine apparatus, and generate a warning.

Description

차량 운전자의 졸음상태 판단 방법 및 장치{Method and apparatus for determining drowsy state of vehicle driver}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and apparatus for determining the drowsiness state of a driver of a vehicle,

본 발명은 차량 운전자의 안전에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to safety of a vehicle driver, and more particularly, to a method and apparatus for determining a drowsy state of a vehicle driver.

일반적으로 고속도로 혹은 긴 직선도로 혹은 한적한 도로 등은 도로의 굴곡이 완만하고 도로의 상태가 단조롭다. 따라서 운전자가 핸들 조작, 기어 변속, 브레이크 조작 등을 거의 하지 않으면서 차량을 주행시킨다. 따라서, 운전자는 몸의 움직임이 거의 없고 주위 시야의 변화도 거의 없기 때문에 졸음이 오기 쉽다. 그런데 이러한 운전자의 졸음운전으로 인해 대형 사고가 빈번히 발생하고 있다. 졸음운전은 고속도로 교통사고의 10건 중 4건에 직간접적 원인으로 되고 있어, 이를 방지 또는 예방할 시스템에 대한 필요성이 높다.Generally, highways, long straight roads, or low-grade roads have gentle curvature of roads, and road conditions are monotonous. Therefore, the driver runs the vehicle with little steering operation, gear shifting, or braking operation. Therefore, the driver is liable to drowsiness because there is little movement of the body and there is little change of the peripheral visual field. However, large-scale accidents occur frequently due to such driver's drowsiness driving. Drowsiness driving is a direct or indirect cause of four out of ten motorway accidents, and there is a high need for a system to prevent or prevent them.

종래에는 운전자의 졸음운전을 방지하기 위하여, 운전자의 얼굴 표정을 파악하는 카메라 또는 핸들에 부착되어 운전자의 손의 힘을 감지하는 센서 등을 이용하여 운전자가 졸음운전을 하는 지를 감시하여 경보음 등을 발생시켜 운전자에게 졸음운전 사실을 알렸다.Conventionally, in order to prevent driver's drowsy driving, a camera for grasping the facial expression of the driver or a sensor attached to the handle and sensing the force of the driver's hand is used to monitor whether the driver is driving the drowsy, And informed the driver of the drowsy driving.

대한민국 공개특허 제2003-0018919호에는 이동체에 설치된 디지털 카메라를 이용하여 운전자의 눈 부위의 눈꺼풀 덮임량과 동공 확대 정도를 파악하여 운전자가 졸음운전을 하는 지를 감시하여 경보음을 울리는 "차량용 브레이크 시스템 및 이를 이용한 졸음운전과 긴급상황 인식방법"이 개시되어 있다.Korean Patent Publication No. 2003-0018919 discloses a "vehicle brake system " which monitors the driver's sleep-driving operation by grasping the amount of eyelid cover and pupil enlargement at the driver's eye area using a digital camera installed on a moving object, A drowsy operation and an emergency situation recognition method using the same ".

이외에도 종래의 운전자의 졸음운전 판단에는 여러 가지 방법이 있다. 시선추적에 사용되는 카메라를 이용한 방법, 생체 데이터를 수집하는 심박 센서를 이용한 방법, ECG(electrocardiogram) 센서를 이용한 방법 등이 있다.In addition, there are various methods for judging the driver's drowsiness in the past. A method using a camera used for eye tracking, a method using a heartbeat sensor for collecting biometric data, and a method using an ECG (electrocardiogram) sensor.

상기와 같은 종래 방법은 이미 운전자가 졸고 있는 상태에서 운전자에게 졸음운전 사실을 통보한다. 또는 종래 방법은 그에 따라 이동체를 제어하므로, 운전자는 갑작스런 경보음 등으로 졸음이 덜 깬 상태에서 허둥대어 운전 조작 실수를 할 수 있다. 브레이크 제동 등이 뒤따르더라도 도로의 노면, 주위 이동체들 등 많은 위험 요소로 인해 대형 사고가 발생될 수 있다.The conventional method as described above notifies the driver of the drowsiness driving state in a state where the driver is already sleeping. Alternatively, the conventional method controls the moving body accordingly, so that the driver can make a mistake in operating the hovering operation in a state where the driver is less disturbed by drowsiness due to a sudden alarm sound or the like. Even when brake braking is followed, a large number of accidents may occur due to many risk factors such as the road surface and surrounding moving bodies.

대한민국 공개특허공보 제10-2003-0018919호(2003년03월06일 공개)Korean Patent Publication No. 10-2003-0018919 (published on Mar. 06, 2003)

종래의 운전자의 졸음상태 판단 방법에는 운전자의 얼굴이나 생체신호 등의 민감한 개인정보를 바탕으로 졸음운전을 판단하는 기술에 초점이 맞춰져 있다. 이에 따라 이러한 졸음상태 판단 방법은 사생활 침해의 논란이 있다. 또한, 이러한 졸음상태 판단 방법을 수행하기 위해, 오직 졸음상태 판단만을 위해 추가로 센서를 장착해야 한다. 추가 센서의 가격이 높아 실제 차량에 적용하기에 어려움이 있다. A conventional method of determining a drowsy state of a driver focuses on a technique of determining a drowsy driving based on sensitive individual information such as a driver's face or a biological signal. Thus, there is a controversy about privacy violation. Further, in order to perform such a method of determining the drowsiness state, it is necessary to additionally mount the sensor only for determining the drowsiness state. The price of additional sensors is high, making it difficult to apply them to real vehicles.

본 발명의 실시 예들은 정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 학습하여 졸음상태 판단의 기준이 되는 정상 졸음지수를 산출하고, 현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 수집하여 산출된 현재 졸음지수를 정상 졸음지수를 기초로 분석하여 졸음운전을 판단함으로써, 차량 운전자의 상태를 추가적인 기계 장치(예컨대, 카메라, 센서 등) 없이도 졸음운전을 판단하여 경고를 발생시킬 수 있는, 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법 및 장치를 제공하고자 한다.In the embodiments of the present invention, the normal drowsiness index, which is a standard for judging the drowsy state, is learned by learning the driving pattern of the driver in the longitudinal direction and the lateral direction at the time of normal driving, and the driving pattern in the longitudinal direction and the lateral direction The drowsiness operation is determined by analyzing the current drowsiness index calculated based on the normal drowsiness index so as to determine the drowsiness operation without additional mechanical devices (e.g., a camera, a sensor, etc.) And a method and apparatus for determining a drowsy state of a driver of a vehicle.

본 발명의 실시 예들은 평소 즉, 정상 주행시 차량 운전자의 종방향 및 횡 방향 주행패턴을 학습하여 안전영역을 설정하고 그 설정된 안전영역의 범위에 따라 실시간으로 운전자의 졸음운전 상태를 판단함으로써, 사전에 차량 운전자의 졸음운전을 예방할 수 있는, 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법 및 장치를 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention set the safe area by learning the longitudinal and lateral direction travel patterns of the vehicle driver at the time of normal driving, determine the drowsy driving state of the driver in real time according to the set safe range, A method and an apparatus for determining a drowsiness state of a vehicle driver that can prevent drowsiness driving of a vehicle driver.

본 발명의 실시 예들은 운전자의 상태를 고려하여 필요시 차량에 설치된 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System, ADAS) 시스템과 연동하여 안전한 주행을 제공할 수 있는, 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법 및 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a method and apparatus for determining a drowsy state of a driver who can provide safe driving in cooperation with an ADAS system installed in a vehicle in consideration of a driver's condition, ≪ / RTI >

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 졸음상태 판단 장치에 의해 수행되는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법에 있어서, 정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 학습하여 졸음상태 판단의 기준이 되는 정상 졸음지수를 산출하는 단계; 현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 수집하여 현재 운전자의 졸음 특성을 나타내는 현재 졸음지수를 산출하고, 상기 산출된 정상 졸음지수를 기초로 상기 산출된 현재 졸음지수를 분석하여 상기 운전자의 졸음상태를 판단하는 단계; 및 상기 운전자의 주행패턴이 졸음운전으로 판단되면, 상기 운전자에게 졸음운전 경고를 발생시키는 단계를 포함하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for determining a sleepiness state of a vehicle driver performed by a sleepiness state determination apparatus, the method comprising: learning a driving pattern in a longitudinal direction and a lateral direction of a driver during normal driving, Calculating a normal drowsiness index; The driving pattern of the driver in the longitudinal direction and the lateral direction of the driver is collected to calculate the current drowsiness index indicating the drowsiness characteristic of the current driver and the calculated current drowsiness index is analyzed based on the calculated normal drowsiness index, Determining a drowsy state of the subject; And generating a drowsy driving warning to the driver when the driving pattern of the driver is determined to be a drowsy driving mode.

상기 방법은, 차량의 주행 속도 또는 위치 정보를 기초로 주행상황을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include the step of determining a running condition based on the running speed or the position information of the vehicle.

상기 주행상황을 판단하는 단계는, 상기 차량과 연동 가능한 내비게이션이 장착된 경우, 상기 내비게이션에서 제공하는 위치 정보 또는 현재 도로의 이동속도를 이용하여 주행상황을 판단할 수 있다.In the step of determining the driving situation, when navigation capable of interlocking with the vehicle is installed, the driving state can be determined using the position information provided in the navigation or the moving speed of the current road.

상기 주행상황을 판단하는 단계는, 상기 주행상황을 시내 주행, 고속도로 주행 및 정체길 주행 중에서 어느 하나의 주행상황으로 판단 할 수 있다.The step of determining the driving situation may determine the driving situation as any one of a driving in a city, a driving on an expressway, and a driving on a congested road.

상기 방법은, 상기 판단된 주행상황이 기설정된 주행상황 변화량을 초과하거나 상기 운전자로부터 재탐색 요청이 있으면, 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 다시 학습하여 정상 졸음지수를 재산출하는 단계를 더 포함 할 수 있다.The method may further include the step of re-learning the longitudinal and lateral direction travel patterns and re-shipping the normal drowsiness index if the determined travel condition exceeds the predetermined travel condition change amount or there is a re-search request from the driver can do.

상기 정상 졸음지수를 산출하는 단계는, 정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴으로부터 설정된 안전영역의 크기 및 제어주기를 이용하여 정상 졸음지수를 산출 할 수 있다.The step of calculating the normal drowsiness index may calculate a normal drowsiness index using the size and the control period of the safety zone set from the running pattern of the driver in the longitudinal direction and the lateral direction at the time of normal driving.

상기 정상 졸음지수를 산출하는 단계는, 전방 차량과 자차 간의 상대속도의 부호가 변경되는 시점의 종방향 오차 값 및 종방향 제어주기와, 차량 운전자가 조작하는 차량 스티어링 각속도의 부호가 변경되는 시점의 횡방향 오차 값 및 횡방향 제어주기를 이용하여, 안전영역 및 제어주기를 설정 할 수 있다.The step of calculating the normal drowsiness index includes calculating a longitudinal error value and a longitudinal control period at the time when the sign of the relative speed between the preceding vehicle and the subject vehicle is changed, It is possible to set the safe region and the control period by using the lateral error value and the lateral control period.

상기 운전자의 졸음상태를 판단하는 단계는, 현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴으로부터 도출된 종방향 및 횡방향 졸음지수에 종방향 및 횡방향 계수가 곱해진 졸음지수를 합산하여 상기 현재 졸음지수를 산출 할 수 있다.Wherein the drowsiness index of the driver is calculated by summing the drowsiness indexes multiplied by the longitudinal and lateral coefficients on the longitudinal and transverse drowsiness indexes derived from the running patterns of the driver in the longitudinal and lateral directions, The drowsiness index can be calculated at present.

상기 운전자의 졸음상태를 판단하는 단계는, 상기 종방향 및 횡방향 계수를 현재 주행상황에 따라 가변시킬 수 있다.The step of determining the drowsy state of the driver may vary the longitudinal and lateral coefficients according to the current driving situation.

상기 경고를 발생시키는 단계는, 상기 산출된 정상 졸음지수를 기초로 상기 산출된 현재 졸음지수를 분석한 결과, 이상치의 비중에 따라 차량 클러스터에 경고 아이콘을 표시하거나, 경고음을 발생시키거나, 또는 차량 시트에 설치된 진동판을 진동시킬 수 있다.The generating of the alert may include displaying a warning icon on the vehicle cluster, generating a warning sound, or displaying a warning icon on the vehicle cluster according to the weight of the outliers as a result of analyzing the calculated current drowsiness index based on the calculated normal drowsiness index, The diaphragm provided on the seat can be vibrated.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 학습하여 졸음상태 판단의 기준이 되는 정상 졸음지수를 산출하는 주행패턴 학습부; 현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 수집하여 현재 운전자의 졸음 특성을 나타내는 현재 졸음지수를 산출하고, 상기 산출된 정상 졸음지수를 기초로 상기 산출된 현재 졸음지수를 분석하여 상기 운전자의 졸음상태를 판단하는 졸음상태 판단부; 및 상기 운전자의 주행패턴이 졸음운전으로 판단되면, 상기 운전자에게 졸음운전 경고를 발생시키는 경고 발생부를 포함하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치가 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a driving pattern learning unit for calculating a normal drowsiness index as a reference for determining a drowsy state by learning a driving pattern in a longitudinal direction and a lateral direction of a driver during normal driving; The driving pattern of the driver in the longitudinal direction and the lateral direction of the driver is collected to calculate the current drowsiness index indicating the drowsiness characteristic of the current driver and the calculated current drowsiness index is analyzed based on the calculated normal drowsiness index, A drowsy state determination unit for determining a drowsy state of the subject; And an alarm generating unit for generating a warning signal for driving the sleeping driver when the driving pattern of the driver is determined to be a drowsy driving operation.

상기 장치는, 차량의 주행 속도 또는 위치 정보를 기초로 주행상황을 판단하는 주행상황 판단부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a running condition determining unit for determining a running condition based on the running speed or the position information of the vehicle.

상기 주행상황 판단부는, 상기 차량과 연동 가능한 내비게이션이 장착된 경우, 상기 내비게이션에서 제공하는 위치 정보 또는 현재 도로의 이동속도를 이용하여 주행상황을 판단할 수 있다.The navigation state determination unit may determine the driving state using the position information provided in the navigation or the traveling speed of the current road when navigation capable of interlocking with the vehicle is mounted.

상기 주행상황 판단부는, 상기 주행상황을 시내 주행, 고속도로 주행 및 정체길 주행 중에서 어느 하나의 주행상황으로 판단할 수 있다.The driving situation judging unit can judge that the driving situation is any one of a city driving, a highway driving, and a congested road driving.

상기 주행패턴 학습부는, 상기 판단된 주행상황이 기설정된 주행상황 변화량을 초과하거나 상기 운전자로부터 재탐색 요청이 있으면, 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 다시 학습하여 정상 졸음지수를 재산출할 수 있다.The traveling pattern learning unit may re-learn the traveling patterns in the longitudinal direction and the lateral direction to re-estimate the normal drowsiness index when the determined traveling state exceeds the predetermined traveling state change amount or there is a request for re-searching from the driver.

상기 주행패턴 학습부는, 정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴으로부터 설정된 안전영역의 크기 및 제어주기를 이용하여 정상 졸음지수를 산출 할 수 있다.The travel pattern learning unit can calculate a normal drowsiness index using the size and the control period of the safety zone set from the travel patterns in the longitudinal and lateral directions of the driver during normal travel.

상기 주행패턴 학습부는, 전방 차량과 자차 간의 상대속도의 부호가 변경되는 시점의 종방향 오차 값 및 종방향 제어주기와, 차량 운전자가 조작하는 차량 스티어링 각속도의 부호가 변경되는 시점의 횡방향 오차 값 및 횡방향 제어주기를 이용하여, 안전영역 및 제어주기를 설정 할 수 있다.The traveling pattern learning section may calculate the longitudinal error value and the longitudinal control period at the time when the sign of the relative speed between the preceding vehicle and the vehicle is changed and the longitudinal error value at the time when the sign of the vehicle steering angular velocity operated by the vehicle driver is changed, And the lateral control period can be used to set the safety zone and the control period.

상기 졸음상태 판단부는, 현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴으로부터 도출된 종방향 및 횡방향 졸음지수에 종방향 및 횡방향 계수가 곱해진 졸음지수를 합산하여 상기 현재 졸음지수를 산출 할 수 있다.The drowsiness state determiner may calculate the current drowsiness index by summing the drowsiness indexes multiplied by the longitudinal and lateral coefficients of the longitudinal and lateral drowsiness indexes derived from the running patterns of the driver in the longitudinal and lateral directions can do.

상기 졸음상태 판단부는, 상기 종방향 및 횡방향 계수를 상기 판단된 주행상황에 따라 가변시킬 수 있다.The drowsiness state determiner may vary the longitudinal and lateral coefficients according to the determined driving situation.

상기 경고 발생부는, 상기 산출된 정상 졸음지수를 기초로 상기 산출된 현재 졸음지수를 분석한 결과, 이상치의 비중에 따라 차량 클러스터에 경고 아이콘을 표시하거나, 경고음을 발생시키거나, 또는 차량 시트에 설치된 진동판을 진동시킬 수 있다.The alarm generating unit analyzes the calculated current drowsiness index based on the calculated normal drowsiness index and displays a warning icon on the vehicle cluster according to the weight of the outliers, generates a warning sound, The diaphragm can be vibrated.

본 발명의 실시 예들은 정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 학습하여 졸음상태 판단의 기준이 되는 정상 졸음지수를 산출하고, 현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 수집하여 산출된 현재 졸음지수를 정상 졸음지수를 기초로 분석하여 졸음운전을 판단함으로써, 차량 운전자의 상태를 추가적인 기계 장치(예컨대, 카메라, 센서 등) 없이도 졸음운전을 판단하여 경고를 발생시킬 수 있다.In the embodiments of the present invention, the normal drowsiness index, which is a standard for judging the drowsy state, is learned by learning the driving pattern of the driver in the longitudinal direction and the lateral direction at the time of normal driving, and the driving pattern in the longitudinal direction and the lateral direction The drowsiness operation is determined by analyzing the current drowsiness index calculated on the basis of the normal drowsiness index so that the drowsiness operation can be determined and the warning can be generated without using any additional mechanical device (e.g., camera, sensor, etc.) .

본 발명의 실시 예들은 평소 즉, 정상 주행시 차량 운전자의 종방향 및 횡 방향 주행패턴을 학습하여 안전영역을 설정하고 그 설정된 안전영역의 범위에 따라 실시간으로 운전자의 졸음운전 상태를 판단함으로써, 사전에 차량 운전자의 졸음운전을 예방할 수 있다.The embodiments of the present invention set the safe area by learning the longitudinal and lateral direction travel patterns of the vehicle driver at the time of normal driving, determine the drowsy driving state of the driver in real time according to the set safe range, The driver of the vehicle can be prevented from running drowsy.

본 발명의 실시 예들은 운전자의 상태를 고려하여 필요시 차량에 설치된 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System, ADAS) 시스템과 연동하여 안전한 주행을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide safe driving in conjunction with an Advanced Driver Assistance System (ADAS) system installed in a vehicle in consideration of a driver's condition.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치의 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 전방 차량과의 거리 조절에 따른 안전영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 운전자의 주행 오차에 따른 안전영역과 스티어링 휠 각속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 운전자의 상태에 따른 안전영역의 크기 비교를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 정상 상태의 스티어링 조작 변화 시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 졸음상태의 스티어링 조작 변화 시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 정상 상태와 졸음상태에서의 안전영역과 제어주기를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
1 is a block diagram for explaining a configuration of an apparatus for determining a drowsiness state of a vehicle driver according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a safety area according to distance adjustment with respect to a front vehicle.
3 is a view for explaining the safe range and angular velocity of the steering wheel according to the running error of the driver.
4 is a diagram for explaining a size comparison of a safe area according to a driver's state.
5 is a view for explaining a steady-state steering operation change point.
6 is a view for explaining a point in time at which the steering operation is changed in the drowsy state.
7 is a diagram for explaining a safety zone and a control period in a normal state and a drowsy state.
8 is a flowchart illustrating a method for determining a sleeping state of a vehicle driver according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제 1, 제 2 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 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 출원에서, "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.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치의 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다.1 is a block diagram for explaining a configuration of an apparatus for determining a drowsiness state of a vehicle driver according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치(100)는 주행상황 판단부(110), 주행패턴 학습부(120), 졸음상태 판단부(130) 및 경고 발생부(140)를 포함한다. 여기서, 졸음상태 판단 장치(100)는 입출력부(150)를 더 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 졸음상태 판단 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 졸음상태 판단 장치(100)는 구현될 수 있다.1, an apparatus 100 for determining a drowsiness state of a vehicle driver according to an embodiment of the present invention includes a traveling state determination unit 110, a traveling pattern learning unit 120, a drowsiness state determination unit 130, And an alarm generating unit 140. Here, the drowsy state determination apparatus 100 may further include an input / output unit 150. However, not all illustrated components are required. The drowsiness determination apparatus 100 may be implemented by a larger number of components than the illustrated components, and the drowsiness determination apparatus 100 may be implemented by fewer components.

이하, 도 1의 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치(100)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.Hereinafter, the specific configuration and operation of the components of the apparatus 100 for determining the drowsiness state of the vehicle driver according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described.

주행상황 판단부(110)는 차량의 주행 속도 또는 위치 정보를 기초로 주행상황을 판단한다. 여기서, 주행상황 판단부(110)는, 차량과 연동 가능한 내비게이션이 장착된 경우, 상기 내비게이션에서 제공하는 위치 정보 또는 현재 도로의 이동속도를 이용하여 주행상황을 판단할 수 있다. 일례로, 주행상황 판단부(110)는, 주행상황을 시내 주행, 고속도로 주행 및 정체길 주행 중에서 어느 하나의 주행상황으로 판단할 수 있다.The running condition determination unit 110 determines the running condition based on the running speed or the position information of the vehicle. Here, the navigation state determination unit 110 may determine the driving state using the position information provided in the navigation or the moving speed of the current road when navigation capable of interlocking with the vehicle is mounted. For example, the running condition determination unit 110 can determine the running condition as any one of running in the city, highway running, and congested road running.

주행패턴 학습부(120)는 정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 학습하여 졸음상태 판단의 기준이 되는 정상 졸음지수를 산출한다.The traveling pattern learning unit 120 learns the traveling patterns of the driver in the longitudinal direction and the lateral direction at the time of normal traveling, and calculates a normal drowsiness index as a reference for determining the drowsiness state.

졸음상태 판단부(130)는 현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 수집하여 현재 운전자의 졸음 특성을 나타내는 현재 졸음지수를 산출한다. 그리고 졸음상태 판단부(130)는 주행패턴 학습부(120)에서 산출된 정상 졸음지수를 기초로, 산출된 현재 졸음지수를 분석하여 운전자의 졸음상태를 판단한다.The drowsy state determination unit 130 collects driving patterns in the longitudinal and lateral directions of the driver at the time of present driving, and calculates a current drowsiness index indicating the drowsiness characteristics of the current driver. The drowsiness state determiner 130 determines the drowsiness state of the driver by analyzing the calculated current drowsiness index based on the normal drowsiness index calculated by the driving pattern learning unit 120.

졸음지수를 구체적으로 살펴보면, 주행패턴 학습부(120)는, 정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴으로부터 설정된 안전영역의 크기 및 제어주기를 이용하여 정상 졸음지수를 산출할 수 있다. 이때, 주행패턴 학습부(120)는, 전방 차량과 자차 상대속도의 부호가 변경되는 시점의 종방향 오차 값 및 종방향 제어주기와, 차량 운전자가 조작하는 차량 스티어링 각속도의 부호가 변경되는 시점의 횡방향 오차 값 및 횡방향 제어주기를 이용하여, 안전영역 및 제어주기를 설정할 수 있다. 여기서, 전방 차량과 자차 상대속도의 부호가 변경되는 시점의 오차 값은 평균 안전거리와 순간 안전거리의 차이를 나타낸다. 운전자가 조작하는 차량 스티어링 각속도의 부호가 변경되는 시점의 오차 값은 평균 주행방향과 순간 주행방향의 차이를 나타낸다. Specifically, the driving pattern learning unit 120 can calculate a normal drowsiness index using the size and the control period of the safety zone set from the driving pattern in the longitudinal and lateral directions of the driver during normal driving. At this time, the travel pattern learning unit 120 calculates the longitudinal direction error value and the longitudinal direction control value at the time when the sign of the vehicle steering angular velocity operated by the vehicle driver is changed By using the lateral error value and the lateral control period, the safe region and the control period can be set. Here, the error value at the time when the signs of the front vehicle and the vehicle relative speed are changed represents the difference between the average safe distance and the instant safety distance. The error value at the time when the sign of the vehicle steering angular velocity operated by the driver changes is the difference between the average running direction and the instantaneous running direction.

졸음상태 판단부(130)는 현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴으로부터 도출된 종방향 및 횡방향 졸음지수에 종방향 및 횡방향 계수가 곱해진 졸음지수를 합산하여 현재 졸음지수를 산출할 수 있다. 즉, 졸음상태 판단부(130)는 평상시와 현재 운전자의 안전거리 및 스티어링 데이터를 비교하고, 비교된 값을 통하여 운전자의 졸음여부를 판단할 수 있다. 졸음상태 판단부(130)는 평상시의 운전자의 종방향 및 횡방향 오차 값 및 제어주기와 현재 실시간 운전자의 종방향 및 횡방향 오차 값 및 제어주기를 비교하여 운전자의 졸음여부를 판단할 수 있다. 졸음상태 판단부(130)는 종방향 및 횡방향 계수를 현재 주행상황에 따라 가변시킬 수 있다. The drowsiness state determiner 130 adds the drowsiness index multiplied by the longitudinal and lateral coefficients to the longitudinal and transverse drowsiness indexes derived from the running patterns of the driver in the longitudinal and lateral directions at the time of the present driving, Can be calculated. That is, the drowsy state determination unit 130 compares the current safety distance and the steering data of the current driver with the steering data, and determines whether or not the driver is drowsy through the compared values. The drowsy state determination unit 130 may determine whether the driver is drowsy by comparing the longitudinal and lateral error values and the control cycle of the driver in the normal state with the longitudinal and lateral error values and the control cycle of the current real time driver. The drowsy state determination unit 130 may vary the longitudinal and lateral coefficients according to the current driving situation.

경고 발생부(140)는 현재 운전자의 주행패턴이 졸음운전으로 판단되면, 현재 운전자에게 졸음운전 경고를 발생시킨다. 여기서, 경고 발생부(140)는, 각각 도출된 종방향 및 횡방향 현재 졸음지수를 산출된 정상 졸음지수를 기초로 분석한 결과, 이상치의 비중에 따라 차량 클러스터에 경고 아이콘을 표시하거나, 경고음을 발생시키거나, 또는 차량 시트에 설치된 진동판을 진동시킬 수 있다.The warning generating unit 140 generates a drowsy driving warning to the current driver when it is determined that the driving pattern of the current driver is the drowsy driving. Here, the alarm generating unit 140 analyzes the derived longitudinal and lateral drowsiness indexes based on the calculated normal drowsiness index, and as a result, displays a warning icon in the vehicle cluster according to the weight of the outliers, Or to vibrate the diaphragm provided on the vehicle seat.

한편, 주행패턴 학습부(120)는, 주행상황 판단부(110)에서 판단된 주행상황이 기설정된 주행상황 변화량을 초과하거나 운전자로부터 재탐색 요청이 있으면, 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 다시 학습하여 정상 졸음지수를 재산출할 수 있다.On the other hand, when the traveling state determined by the traveling state determination unit 110 exceeds the predetermined traveling state change amount or there is a request for searching again from the driver, the traveling pattern learning unit 120 may repeat the traveling pattern in the longitudinal direction and the lateral direction You can learn to reassess the normal drowsiness index.

여기서, 입출력부(150)는 운전자로부터 재탐색 명령을 입력받는다. 또한, 입출력부(150)는 주행상황 판단부(110)에서 판단된 주행상황을 출력하거나, 졸음상태 판단부(130)에서 판단된 졸음상태를 출력할 수 있다.Here, the input / output unit 150 receives the re-search command from the driver. Also, the input / output unit 150 may output the driving state determined by the driving state determination unit 110 or may output the drowsiness state determined by the drowsiness state determination unit 130.

도 2는 전방 차량과의 거리 조절에 따른 안전영역을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a safety area according to distance adjustment with respect to a front vehicle.

도 2에 도시된 바와 같이, 차량 운전자는 정상 주행시 자차(10)와 전방 차량(20)과의 안전거리를 유지한다. 졸음상태 판단 장치(100)는 정상 주행시 전방 차량(20)과의 안전거리를 유지하는 주행패턴을 학습하고 그 학습된 주행패턴을 분석할 수 있다.As shown in FIG. 2, the vehicle driver maintains the safety distance between the vehicle 10 and the front vehicle 20 during normal driving. The drowsy state determination apparatus 100 learns a traveling pattern that maintains the safety distance with respect to the forward vehicle 20 during normal traveling and analyzes the learned traveling pattern.

운전자가 정상 주행시 고속도로 또는 시내에서 주행할 때 전방 차량(20)과 안전거리를 유지하는 것에는 운전자별로 일정한 패턴이 존재한다. 본 발명의 일 실시 예에서는 도 2에서 전방 차량(20)과의 거리를 좁히기 위해 가속하는 211번 지점과 거리를 넓히기 위해 감속하는 212번 지점 사이의 거리를 종방향 안전영역(210)이라고 정의한다.There is a certain pattern for each driver to maintain the safety distance with the front vehicle 20 when the driver is driving on the expressway or in the city during normal driving. In an embodiment of the present invention, a distance between a point 211, which accelerates in order to narrow the distance from the front vehicle 20 in FIG. 2, and a point 212, which decelerates in order to widen the distance, is defined as a longitudinal safety zone 210 .

정상 상태의 운전자는 현재 차속에 따라 적절하다고 판단하는 안전거리를 기준으로 정해서 운전한다. 정상 상태의 운전자는 해당 안전거리에서 종방향 안전영역(210)의 범위 이상으로 멀어지거나 가까워졌다고 인지할 때, 가속 페달 또는 브레이크 페달을 제어한다.The driver in the steady state operates on the basis of the safety distance that he deems appropriate according to the current vehicle speed. The steady state driver controls the accelerator pedal or the brake pedal when it recognizes that the safety distance has moved away from or near the range of the longitudinal safety zone 210. [

반면, 졸음상태의 운전자는 현재 차속에 따라 적절하다고 판단하는 안전거리보다 멀리 떨어지거나 가깝게 운전할 수 있다. 졸음상태의 운전자는 해당 안전거리에서 종방향 안전영역(210)의 범위 이상으로 멀어지거나 가까워졌다고 늦게 인지하기 때문에, 정상 주행시보다 긴 제어주기로 가속 페달 또는 브레이크 페달을 제어할 수 있다. 즉, 운전자가 졸음상태가 되면 안전거리를 조절하기 위한 현재 운전영역 및 제어주기의 크기가 정상 상태의 종방향 안전영역(210) 및 제어주기와 달라질 수 있다.On the other hand, a sleepy driver may be driving farther or closer than the safety distance that he deems appropriate, depending on the current vehicle speed. Since the driver in the drowsy state recognizes that the safety distance is far from or near the range of the longitudinal safety zone 210, the accelerator pedal or the brake pedal can be controlled with a longer control period than during normal driving. That is, when the driver is in a drowsy state, the current operation region and the control period for controlling the safety distance may be different from the longitudinal safety zone 210 and the control period.

따라서 졸음상태 판단 장치(100)는 정상 주행시, 일정시간 동안 운전자의 주행패턴을 학습하여 종방향 안전영역(210) 및 제어주기를 설정한다. 여기서, 종방향 안전영역(210)은 운전자가 전방 차량과 일정한 범위 내에서 안전거리를 지키기 위해 제어하는 영역을 나타낸다.Therefore, the drowsiness state determination apparatus 100 learns the driving pattern of the driver for a predetermined period of time during normal driving, thereby setting the longitudinal safety zone 210 and the control period. Here, the longitudinal safety zone 210 represents an area controlled by the driver to keep the safety distance within a certain range with respect to the preceding vehicle.

여기서, 졸음상태 판단 장치(100)는 전방 차량(20)과 자차(10) 간의 상대속도의 부호가 변경되는 시점의 오차 값과 제어주기를 이용하여 종방향 안전영역(210) 및 제어주기를 산출할 수 있다. 여기서, 오차 값은 전방 차량(20)과 자차(10) 간의 평균 안전거리와 순간 안전거리의 차이 값으로 나타낼 수 있다. Here, the drowsy state determination apparatus 100 calculates the longitudinal safety zone 210 and the control period using the error value and the control period at the time when the sign of the relative speed between the front vehicle 20 and the vehicle 10 is changed can do. Here, the error value can be expressed as a difference between an average safety distance and an instantaneous safety distance between the front vehicle 20 and the vehicle 10.

전방 차량과의 거리는 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS) 또는 자율주행을 위해 차량에 장착되는 레이더 또는 라이다 센서를 통해 측정될 수 있다. 졸음상태 판단 장치(100)는 차량에 장착된 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS), 레이더 또는 라이다 센서로부터 자차(10)와 전방 차량 간의 거리를 획득할 수 있다.The distance to the front vehicle can be measured with the advanced driver assistance system (ADAS) or a radar or lidar sensor mounted on the vehicle for autonomous driving. The drowsy state determination apparatus 100 can acquire the distance between the vehicle 10 and the front vehicle from an advanced driver assistance system (ADAS), a radar, or a Lydia sensor mounted on the vehicle.

도 3은 운전자의 주행 오차에 따른 안전영역과 스티어링 휠 각속도를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the safe range and angular velocity of the steering wheel according to the running error of the driver.

도 3에 도시된 바와 같이, 운전자의 주행의도에 따라 차량 스티어링 각속도가 변화되는 주행패턴의 분석 결과를 살펴보기로 한다.As shown in FIG. 3, the analysis result of the traveling pattern in which the vehicle steering angular velocity is changed according to the driver's intention to travel will be described.

대부분의 운전자는 정상 주행시, 차로의 중앙을 오차 없이 주행하기 위해 스티어링을 조작하기보다, 일정 오차범위 내에서 적당히 중앙을 맞추어 주행한다. 일례로, 정상 상태의 운전자는 도 3의 311 내지 315 구간에서 스티어링 휠을 좌측 또는 우측으로 조절한다. 이에 따라, 차량은 일정 오차범위 내에서 좌측 또는 우측으로 적당히 이동하면서 주행한다. 본 발명의 일 실시 예에서는 운전자가 일정 오차범위 내에서 주행할 때, 이러한 오차범위를 횡방향 안전영역(310)이라 정의한다.Most drivers do not steer to the center of the lane in order to drive without any error. For example, the driver in the steady state adjusts the steering wheel left or right in the interval 311 to 315 of FIG. Accordingly, the vehicle travels while moving appropriately to the left or right within a certain error range. In an embodiment of the present invention, when the driver travels within a certain error range, this error range is defined as the lateral safety zone 310.

정상 상태의 운전자는 현재 차로에 따라 적절하다고 판단하는 횡방향 지점을 기준으로 정해서 운전한다. 차량이 횡방향 안전영역(310)의 크기 이상으로 차로의 중앙에서 벗어났다고 인지할 때, 정상 상태의 운전자는 오차를 줄이는 방향으로 스티어링을 제어한다.The driver in the steady state operates on the basis of the lateral point determined as appropriate according to the current lane. When the driver recognizes that the vehicle has deviated from the center of the lane by more than the size of the lateral safety zone 310, the driver in the steady state controls the steering in the direction of reducing the error.

반면, 졸음상태의 운전자는 현재 차로에 따라 적절하다고 판단하는 횡방향 지점보다 좌측 또는 우측으로 치우치거나 좌우로 이동하면서 운전할 수 있다. 졸음상태의 운전자는 차량이 횡방향 안전영역(310)의 크기 이상으로 차로의 중앙에서 벗어났다고 늦게 인지하기 때문에, 정상 주행시보다 긴 제어주기로 오차를 천천히 줄이는 방향으로 스티어링을 제어할 수 있다. 즉, 운전자가 졸음상태가 되면 횡방향을 조절하기 위한 현재 횡방향 운전영역 및 제어주기의 크기가 정상 상태의 횡방향 안전영역(310) 및 제어주기와 달라질 수 있다.On the other hand, a driver in a drowsy state may be driven to the left or to the right or to the left or right rather than the lateral point determined as appropriate according to the current lane. The driver in the drowsy state can recognize that the vehicle has deviated from the center of the lane by more than the size of the lateral safety zone 310 and therefore can control the steering in the direction of slowly reducing the error to a longer control period in normal driving. That is, when the driver is in a drowsy state, the size of the current lateral operation region and the control period for adjusting the lateral direction may be different from the lateral safety zone 310 and the control period in the steady state.

따라서 횡방향 안전영역(310) 및 제어주기는 정상 상태의 운전자가 차선유지를 위해 지키는 최대 좌측 및 우측 횡방향에 대한 오차 값과 제어주기의 크기를 나타낸다.Accordingly, the lateral safety zone 310 and the control period represent the magnitude of the error value and the control period for the maximum left and right lateral directions that the driver of the steady state observes for lane keeping.

도 4는 운전자의 상태에 따른 안전영역의 크기 비교를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a size comparison of a safe area according to a driver's state.

도 4에 도시된 바와 같이, 운전자의 상태에 따라 안전영역의 크기가 달라진다. 즉, 안전영역의 크기는 운전자가 정상 상태의 운전자(Normal State Driver)인 경우와, 졸음상태의 운전자(Drowsy State Driver)인 경우에 따라 달라질 수 있다. 졸음상태(Drowsy State)의 운전자가 운전할 때의 안전영역(412)은 정상 상태(Normal State)의 운전자가 운전할 때의 안전영역(411)보다 커지게 된다.As shown in FIG. 4, the size of the safe area varies depending on the driver's state. That is, the size of the safe area may vary depending on whether the driver is a normal state driver or a drowsy state driver. The safe area 412 when the driver of the drowsy state is driven becomes larger than the safe area 411 when the driver of the normal state is driving.

이러한 안전영역은 동일한 차로를 운전하는 경우에도 운전자마다의 특성으로 서로 달라질 수 있다. 이는 운전자별로 주행패턴이 서로 다르기 때문이다. 또한, 운전자 개인에 있어서도, 동일한 운전자가 운전하는 날의 컨디션에 따라서 안전영역의 크기가 변화될 수 있다. Such a safe area can be different from each other due to the characteristics of each driver even when the same lane is driven. This is because driving patterns are different for each driver. Also, in the driver individual, the size of the safe area can be changed in accordance with the condition of the day when the same driver drives.

이러한 안전영역의 변화를 반영하기 위해, 졸음상태 판단 장치(100)는 정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 학습하고, 그 학습된 결과를 반영하여 졸음상태를 판단할 수 있다.In order to reflect such a change in the safety zone, the drowsiness state determination apparatus 100 can learn the driving pattern of the driver in the longitudinal direction and the lateral direction during normal driving, and determine the drowsiness state by reflecting the learned result.

또한, 주행하는 주행상황에 따라 안전영역이 달리질 수 있기 때문에, 졸음상태 판단 장치(100)는 차량의 주행 속도 또는 위치 정보를 기초로 주행상황을 판단하고, 그 판단된 주행상황을 반영하여 졸음상태를 판단할 수 있다.In addition, since the safe zone can be varied depending on the traveling state, the drowsy state determination apparatus 100 determines the running state based on the running speed or the position information of the vehicle, The state can be judged.

도 5는 정상 상태의 스티어링 조작 변화 시점을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a steady-state steering operation change point.

정상 상태의 운전자가 스티어링 휠을 조절하여 운전하는 경우를 살펴보기로 한다. 정상 상태의 운전자가 정중앙을 기준으로 횡방향 즉, 좌측 방향 또는 우측 방향으로 스티어링 휠을 조절하는 경우의 개수가 카운트된다. 여기서, 스티어링 휠의 정중앙은 0이다. 그리고 스티어링 휠이 우측으로 조절되면 플러스(+) 오차 값(Error(m))으로 카운트되고, 스티어링 휠이 우측으로 조절되면 플러스(+) 오차 값으로 카운트된다.Hereinafter, a case in which a driver in a steady state operates by adjusting a steering wheel will be described. The number of cases in which the driver in the steady state adjusts the steering wheel in the lateral direction, that is, the left direction or the right direction with respect to the center is counted. Here, the center of the steering wheel is zero. When the steering wheel is adjusted to the right side, it is counted as a positive error value (Error (m)), and when the steering wheel is adjusted to the right side, it is counted as a positive (+) error value.

도 5에 도시된 바와 같이, 정상 상태의 스티어링 조작 변화 시점은 정중앙의 0을 기준으로 좌측 방향의 -0.2과 우측 방향의 +0.2 사이의 오차 범위를 가진다. 즉, 정상 상태의 운전자가 스티어링 휠을 조절하여 운전하는 경우는 스티어링 휠의 오차 범위가 정중앙 쪽으로 모여 있다.As shown in FIG. 5, the steering operation change time point in the steady state has an error range of -0.2 in the left direction and +0.2 in the right direction with respect to 0 in the center. That is, when the steady state driver operates by adjusting the steering wheel, the error range of the steering wheel is concentrated toward the center.

도 6은 졸음상태의 스티어링 조작 변화 시점을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a point in time at which the steering operation is changed in the drowsy state.

졸음상태의 운전자가 스티어링 휠을 조절하여 운전하는 경우를 살펴보기로 한다. 졸음상태의 운전자가 정중앙을 기준으로 횡방향 즉, 좌측 방향 또는 우측 방향으로 스티어링 휠을 조절하는 경우의 개수가 카운트된다. 여기서, 스티어링 휠의 정중앙은 0이다. 그리고 스티어링 휠이 우측으로 조절되면 플러스(+) 오차 값을 카운트되고, 스티어링 휠이 우측으로 조절되면 플러스(+) 오차 값을 카운트된다.Let's take a look at a case where a sleepy driver operates by adjusting the steering wheel. The number of cases in which the driver in the drowsy state adjusts the steering wheel in the lateral direction, that is, the left direction or the right direction with respect to the center is counted. Here, the center of the steering wheel is zero. The plus (+) error value is counted when the steering wheel is adjusted to the right, and the plus (+) error value is counted when the steering wheel is adjusted to the right.

도 6에 도시된 바와 같이, 졸음상태의 스티어링 조작 변화 시점은 정중앙의 0을 기준으로 좌측 방향의 -0.3과 우측 방향의 +0.3 사이의 오차 범위를 가진다. 즉, 도 6에서의 오차 범위가 도 5에서의 오차 범위보다 크다. As shown in Fig. 6, the steering operation change time point in the drowsy state has an error range of -0.3 in the left direction and +0.3 in the right direction with respect to 0 in the center. That is, the error range in FIG. 6 is larger than the error range in FIG.

또한, 도 5에서는 정중앙의 0 부근의 카운트가 100 내지 120 등이 카운트된 반면, 도 6에서는 정중앙의 0 부근의 카운트가 50 내지 70 등이 카운트되고 있다. 도 5에서는 정중앙의 0과 차이가 적은 오차 값들에 카운트가 집중된 반면, 도 6에서는 정중앙의 0과 차이가 적은 오차 값들뿐만 아니라 많이 차이나는 오차 값들에도 카운트가 발생하고 있다. 정상 상태의 오차 값들은 정중앙 부근에 집중되어 분포되어 있다. 반면, 졸음상태의 오차 값들은 정중앙뿐만 아니라 큰 오차 값들에도 분포가 되어 있다. 즉, 졸음상태의 오차 값들은 정상 상태의 오차 값들에 비해 오차 분포가 넓게 퍼져 있다. 정상 상태의 운전자가 스티어링 휠을 조절하여 운전하는 경우는 스티어링 휠의 오차 범위가 정중앙 쪽으로 모여 있다. 이러한 정상 주행시의 오차 범위가 안전영역으로 설정될 수 있다. In FIG. 5, the counts near 0 in the center are counted from 100 to 120, while in FIG. 6, counts in the vicinity of 0 in the center are counted from 50 to 70 counts. In FIG. 5, counts are concentrated on error values having a small difference from 0 in the center, while counts are generated in error values as well as error values having a small difference from 0 in the center in FIG. 6. The steady-state error values are concentrated around the center. On the other hand, the drowsiness error values are distributed not only in the center but also in the large error values. That is, the error values in the drowsy state are spread more widely than the error values in the steady state. When the steady state driver operates by adjusting the steering wheel, the error range of the steering wheel is concentrated toward the center. This error range at the time of normal traveling can be set as the safe area.

이와 같이, 안전영역은 운전자의 상태에 따라 크기가 변화한다. 따라서 졸음상태 판단 장치(100)는 운전자가 정상 상태일 때의 안전영역을 학습하고, 그 학습된 결과를 토대로 안전영역을 설정한다. 졸음상태 판단 장치(100)는 현재 주행하고 있는 현재 안전영역의 크기를 정상 상태의 안전영역과 비교하여 운전자의 졸음상태를 판단할 수 있다. 졸음상태 판단 장치(100)는 평상시 즉, 정상 상태의 운전자와 졸음상태의 운전자의 종방향 안전거리 및 횡방향 스티어링 데이터를 비교하고, 그 비교된 결과를 이용하여 운전자의 졸음상태를 판단할 수 있다. Thus, the size of the safe area changes according to the driver's condition. Therefore, the drowsiness state determination apparatus 100 learns the safe region when the driver is in the normal state, and sets the safe region based on the learned result. The drowsiness state determination apparatus 100 can determine the drowsiness state of the driver by comparing the size of the current safe area that is currently traveling with the safe area in the steady state. The drowsy state determination apparatus 100 compares longitudinal safety distances and lateral steering data of a driver in a normal state, that is, a driver in a drowsy state, and determines a drowsy state of the driver based on the comparison result .

도 7은 정상 상태와 졸음상태에서의 안전영역과 제어주기를 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for explaining a safety zone and a control period in a normal state and a drowsy state.

본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치(100)는 정상 주행패턴으로부터 학습된 종방향 및 횡방향 안전영역 및 제어주기와 현재 주행패턴으로부터 수집된 운전영역 및 제어주기 간의 비교된 값을 통하여 운전자의 졸음여부를 판단한다. 여기서, 종방향 안전영역은 전방 차량과 자차와의 상대속도의 부호가 변경되는 시점의 오차 값의 크기로 나타낸다. 횡방향 안전영역은 스티어링 휠 각속도의 부호 변경 시점의 횡방향 오차 값의 크기로 나타낸다.The apparatus for determining the drowsiness state of a vehicle driver 100 according to an embodiment of the present invention is a device for determining the drowsiness state of a vehicle driver by comparing the longitudinal and lateral safety regions learned from the normal travel pattern, The driver is determined to be drowsy through the value. Here, the longitudinal safety zone is expressed by the magnitude of the error value at the time when the sign of the relative speed between the preceding vehicle and the preceding vehicle is changed. The lateral safety zone is expressed as the magnitude of the lateral error value at the time of sign change of the steering wheel angular velocity.

졸음상태 판단 장치(100)는 평소 운전자의 주행 시 종방향 및 횡방향 안전영역과 제어주기를 저장하고 이를 매 순간 비교하여 운전자의 졸음상태를 판단할 수 있다.The drowsy state determination apparatus 100 can determine the drowsy state of the driver by storing the longitudinal and lateral safety zones and the control period at the time of the usual driver's driving and comparing them at every moment.

도 7에 도시된 바와 같이, 정상 상태 값 또는 현재 상태 값은 X축이 안전거리(Safe Distance)이고 Y축이 제어주기(Temporal Period)인 그래프로 표시될 수 있다. 졸음상태의 운전자가 운전한 운전영역과 제어주기에 대응되는 졸음 상태값(Drowsy State, 712)이 정상 상태에서 학습된 안전영역 및 제어주기에 대응되는 정상 상태값(Normal State, 711)에 비하여 커지는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 7, the steady state value or the current state value can be represented by a graph in which the X axis is the Safe Distance and the Y axis is the Temporal Period. (Drowsy State, 712) corresponding to the operation region and the control period operated by the driver in the drowsy state is larger than the normal state (Normal State, 711) corresponding to the safe region and the control period learned in the normal state .

졸음상태 판단 장치(100)는 종방향 졸음지수(x)와 횡방향 졸음지수(y)에 각각 가중치인 종방향 계수(a), 횡방향 계수(b)를 곱하여 최종 졸음지수(z)를 졸음지수 산출 수식 z=ax+by에 따라 도출한다. 졸음상태 판단 장치(100)는 졸음지수 산출 수식 z=ax+by에 따라 정상 주행시의 정상 졸음지수와 현재 주행시의 현재 졸음지수를 각각 도출할 수 있다. 여기서, 종방향 졸음지수(x)는 종방향 안전영역의 크기 및 제어주기를 곱한 값 또는 더한 값으로 계산될 수 있다. 또한, 횡방향 졸음지수(y)는 횡방향 안전영역의 크기 및 제어주기를 곱한 값 또는 더한 값으로 계산될 수 있다.The drowsy state determination apparatus 100 multiplies the longitudinal drowsiness index x and the lateral drowsiness index y by the weighting factors a and b to calculate the final drowsiness index z, It is derived according to the index calculation formula z = ax + by. The drowsiness state determination apparatus 100 can derive the normal drowsiness index during normal driving and the current drowsiness index during the current driving according to the drowsiness index calculation formula z = ax + by. Here, the longitudinal drowsiness index (x) can be calculated as the value obtained by multiplying the magnitude of the longitudinal safety zone and the control period, or a sum thereof. In addition, the transverse drowsiness index (y) can be calculated as the value multiplied by the magnitude of the lateral safety zone and the control period or a sum thereof.

졸음상태 판단 과정을 일례로 살펴보기로 한다. 정상 주행시의 종방향 졸음지수를 x로 지정하고, 횡방향 졸음지수를 y로 지정한 경우, 정상 주행시의 졸음지수 z는 ax+by와 같이 도출된다. 또한, 현재 주행시의 종방향 졸음지수를 x'로 지정하고, 횡방향 졸음지수를 y'로 지정한 경우, 현재 주행시의 졸음지수 z'는 ax'+by'와 같이 도출된다. 그러면, 졸음상태 판단 장치(100)는 현재 주행시의 졸음지수 z'와 정상 주행시의 졸음지수 z를 비교하여, 현재 주행시의 졸음지수 z'가 정상 주행시의 졸음지수 z 이상이 되는 지수 값을 일정 기간 동안의 비율로 환산하여 이상치를 60%, 75%, 또는 90% 이상 등으로 산출할 수 있다. The process of determining the drowsiness state will be described as an example. When the longitudinal drowsiness index during normal driving is designated as x and the lateral drowsiness index is designated as y, the drowsiness index z at normal driving is derived as ax + by. Also, when the longitudinal drowsiness index at the time of the current driving is designated as x 'and the lateral drowsiness index is designated as y', the drowsiness index z 'at the present driving is derived as ax' + by '. Then, the drowsiness state determination apparatus 100 compares the drowsiness index z 'at the time of current driving with the drowsiness index z at the time of normal driving, and compares the index value at which the drowsiness index z' , The abnormal value can be calculated as 60%, 75%, or 90% or more.

앞서 설명했던 것과 같이, 졸음상태 판단 장치(100)는 가중치인 종방향 계수(a), 횡방향 계수(b)를 현재 주행상황에 따라 가변적으로 결정할 수 있다. As described above, the drowsy state determination apparatus 100 can variably determine the longitudinal coefficient a and the lateral coefficient b, which are weights, according to the current driving situation.

단순히 오차 값을 이용하여 졸음운전을 판단하는 경우에는 한쪽으로 치우쳐 주행하는 등의 운전자 특성이 이상 상태로 판단된다. 하지만, 본 발명의 일 실시 예에 따른 졸음상태 판단 장치(100)는 운전자의 평소 주행패턴을 추출하여 졸음을 판단함으로써 이러한 문제점을 해결할 수 있다.When the drowsy operation is judged by using merely the error value, the driver characteristic such as shifting to one side is judged as an abnormal state. However, the drowsiness state determination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can solve such a problem by determining the drowsiness by extracting the usual driving pattern of the driver.

상기와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 졸음상태 판단 장치(100)는 실제 상용화되고 있는 기술들을 융합하여 운전자의 졸음상태를 판단함으로써, 쉽게 적용 가능하므로 졸음운전 교통사고율 감소를 기대할 수 있다.As described above, the drowsiness state determination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can be easily applied by determining the drowsiness state of a driver by fusing technologies that are actually being commercialized, thereby reducing the drowsiness driving traffic accident rate.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법을 설명하기 위한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a method of determining a sleeping state of a vehicle driver according to an embodiment of the present invention.

단계 S101에서, 졸음상태 판단 장치(100)는 차량 속도 또는 내비게이션 위치 정보를 바탕으로 차량의 주행상황을 판단한다. 졸음상태 판단 장치(100)는 현재 차량의 주행속도, 또는 정차 후 출발 주기 등을 바탕으로 시내, 고속도로, 또는 정체길 주행 등을 운전하고 있는 주행상황을 판단한다. 만약 연동 가능한 내비게이션이 장착된 차량의 경우, 졸음상태 판단 장치(100)는 내비게이션에서 제공하는 위치 정보 또는 현재 도로의 평균 이동속도 등을 활용하여 주행상황 판단의 정확도를 향상시킬 수 있다.In step S101, the drowsiness state determination device 100 determines the running state of the vehicle based on the vehicle speed or the navigation position information. The drowsy state determination apparatus 100 determines a driving situation in which the driver is driving in a city, a highway, or a stagnation road based on the current driving speed of the vehicle, or the starting period after the stoppage. In the case of a vehicle equipped with an interlocking navigation system, the drowsiness state determination apparatus 100 can improve the accuracy of the driving situation determination by utilizing the position information provided in the navigation system or the average moving speed of the current road.

단계 S102에서, 졸음상태 판단 장치(100)는 일정 시간(예컨대, 5분 등) 동안 운전자의 주행패턴을 학습한다. 이때, 졸음상태 판단 장치(100)는 운전자의 주행패턴을 학습하여 종방향 및 횡방향 안전영역의 크기 및 제어주기를 도출할 수 있다.In step S102, the drowsy state determination apparatus 100 learns the driving pattern of the driver for a predetermined time (e.g., five minutes). At this time, the drowsy state determination apparatus 100 learns the driving pattern of the driver and can derive the magnitude and the control period of the longitudinal and lateral safety zones.

단계 S103에서, 졸음상태 판단 장치(100)는 현재 주행시, 실시간 운전자의 졸음상태를 판단한다. 졸음상태 판단 장치(100)는 정상 주행시, 일정시간(예컨대, 권장 5분 등) 동안 운전자의 종방향 및 횡방향 주행패턴을 수집하여 기준이 되는 정상 졸음지수를 정상 졸음지수 산출식 z=ax+by에 따라 도출할 수 있다. 여기서, x는 종방향 정상 졸음지수, y는 횡방향 정상 졸음지수를 나타낸다. 이때, 정상 졸음지수의 종방향 및 횡방향 졸음지수에 각각 곱해지는 종방향 및 횡방향 계수 a와 b는 단계 S101에서 판단한 주행상황을 바탕으로 가변적으로 적용될 수 있다. 일례로, 정체 길과 같이 전방 차량과의 간격을 일정하게 유지하기 어려운 경우, 졸음상태 판단 장치(100)는 종방향 계수 a값을 감소시킬 수 있다. 또는 차선이 없는 도로 또는 커브 길과 같이 똑바로 주행하기 어려운 경우, 졸음상태 판단 장치(100)는 횡방향 계수 b값을 감소시킬 수 있다.In step S103, the drowsiness state determination apparatus 100 determines the drowsiness state of the real-time driver at the time of present driving. The drowsy state determination apparatus 100 collects the longitudinal and lateral direction running patterns of the driver for a predetermined period of time (for example, a recommended period of 5 minutes) during normal driving, calculates a normal drowsiness index as a standard drowsiness index calculation expression z = ax + It can be derived by. Where x is the longitudinal normal drowsiness index and y is the transverse normal drowsiness index. In this case, the longitudinal and lateral coefficients a and b multiplied respectively by the longitudinal and transverse drowsiness indexes of the normal drowsiness index can be variably applied based on the driving situation judged at the step S101. For example, when it is difficult to keep the distance from the vehicle ahead constant, such as a congestion road, the drowsy state determination apparatus 100 may decrease the value of the longitudinal coefficient a. Or when it is difficult to run straight, such as a road or a curve without a lane, the drowsy state determination apparatus 100 may reduce the value of the lateral coefficient b.

단계 S104에서, 상기 판단 결과(S103), 현재 주행시, 실시간 운전자가 졸음상태로 판단되면, 졸음상태 판단 장치(100)는 이상치의 비중에 따라 경고를 발생시킨다. 일례로, 졸음상태 판단 장치(100)는 학습한 운전자 주행패턴을 바탕으로 일정 시간(예컨대, 최근 1분간)의 주행패턴을 분석하여 이상치가 60% 이상의 경우 클러스터에 경고 아이콘을 표시할 수 있다. 또는, 졸음상태 판단 장치(100)는 이상치가 75% 이상의 경우 경고음을 발생할 수 있다. 또는, 졸음상태 판단 장치(100)는 이상치가 90% 이상의 경우 시트에 설치된 진동판을 진동시킬 수 있다. 졸음상태 판단 장치(100)는 각각의 이상치에 대응되는 방법으로 운전자에게 위험상황을 전달할 수 있다. 경고 발생의 종류, 강도, 또는 세기 등은 특정 경고 등으로 한정되지 않고 변경될 수 있다.If it is determined in step S104 that the real time driver is in a drowsy state at the time of the current driving, the drowsiness state determination apparatus 100 generates a warning according to the weight of the outliers. For example, the drowsiness state determination apparatus 100 can analyze a driving pattern of a predetermined time (for example, one minute in the past) based on the learned driver driving pattern and display a warning icon in the cluster when the abnormal value is 60% or more. Alternatively, the drowsiness determination device 100 may generate a warning sound when the abnormality value is 75% or more. Alternatively, the sleeping state determining apparatus 100 can vibrate the diaphragm provided on the seat when the abnormality value is 90% or more. The drowsiness state determination apparatus 100 can transmit a dangerous situation to the driver in a manner corresponding to each of the outliers. The kind, strength, or intensity of the warning is not limited to a specific warning, and may be changed.

반면, 상기 판단 결과(S103), 현재 주행시, 실시간 운전자가 졸음상태로 판단되지 않으면, 졸음상태 판단 장치(100)는 실시간 운전자의 졸음상태를 판단하는 S103 단계부터 다시 수행할 수 있다.On the other hand, if it is determined that the real time driver is not in the drowsy state at the time of the current driving (S103), the drowsiness state determination apparatus 100 can perform the operation from step S103 to determine the drowsiness state of the real time driver.

이후, 단계 S105에서, 졸음상태 판단 장치(100)는 주행상황 변화 또는 운전자 입력이 있는지를 확인한다.Thereafter, in step S105, the drowsy state determination apparatus 100 confirms whether there is a change in driving condition or a driver input.

상기 판단 결과(S105), 주행상황 변화 또는 운전자 입력이 있으면, 졸음상태 판단 장치(100)는 차량 속도 또는 내비게이션 위치 정보를 바탕으로 차량의 주행상황을 판단하는 단계 S101부터 다시 수행한다. 만약, 졸음상태 판단 장치(100)는 고속도로에서 정체 상황과 같이 주행상황에 급격한 변화가 있어 기준이 되는 졸음지수를 재탐색해야 할 경우 또는 운전자가 차량에 배치된 버튼입력을 통해 수정 의지를 보인 경우에는 초기 주행상황 판단 단계인 단계 S101부터 재수행할 수 있다.If it is determined in step S105 that there is a change in driving condition or a driver input, the sleeping state determination apparatus 100 performs the process again from step S101 in which the driving state of the vehicle is determined based on the vehicle speed or the navigation position information. If the drowsiness state determination device 100 has to search for a drowsiness index that is a standard because there is a sudden change in the driving situation such as a stagnation situation on a highway or when the driver shows a correction intention through a button input on the vehicle It is possible to re-start from the step S101 which is the initial driving situation judging step.

반면, 상기 판단 결과(S105), 주행상황 변화 또는 운전자 입력이 없으면, 졸음상태 판단 장치(100)는 실시간 운전자의 졸음상태를 판단하는 단계 S103 부터 다시 수행한다.On the other hand, if it is determined in step S105 that there is no change in driving condition or in the absence of a driver input, the drowsiness state determination apparatus 100 returns from step S103 to determine the drowsiness state of the real time driver.

상술한 본 발명의 실시 예들에 따른 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 본 발명의 실시 예들에 따른 자동화 디지털 분석 방법은, 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서, 상기 명령어들은 상기 프로세서로 하여금, 정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 학습하여 졸음상태 판단의 기준이 되는 정상 졸음지수를 산출하는 과정, 현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 수집하여 현재 운전자의 졸음 특성을 나타내는 현재 졸음지수를 산출하고, 상기 산출된 정상 졸음지수를 기초로 상기 산출된 현재 졸음지수를 분석하여 상기 운전자의 졸음상태를 판단하는 과정, 및 상기 운전자의 주행패턴이 졸음운전으로 판단되면, 상기 운전자에게 졸음운전 경고를 발생시키는 과정을 포함하도록 구성되는, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함한다. The method for determining the drowsiness state of the vehicle driver according to the embodiments of the present invention described above can be implemented as a computer readable code on a computer readable recording medium. An automated digital analysis method in accordance with embodiments of the present invention is a computer-readable storage medium including instructions executable by a processor, the instructions causing the processor to perform at least one of a running pattern in a longitudinal direction and a lateral direction Calculating a normal drowsiness index as a criterion for determining a drowsiness state; calculating a current drowsiness index representing a drowsiness characteristic of a current driver by collecting driving patterns in a longitudinal direction and a lateral direction of the driver at the time of present driving; Determining a drowsiness state of the driver by analyzing the calculated current drowsiness index based on the calculated normal drowsiness index and generating a drowsiness driving warning to the driver when it is determined that the driving pattern of the driver is a drowsiness operation, Readable < / RTI > storage medium.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.The computer-readable recording medium includes all kinds of recording media storing data that can be decoded by a computer system. For example, there may be a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a magnetic tape, a magnetic disk, a flash memory, an optical data storage device and the like. The computer-readable recording medium may also be distributed and executed in a computer system connected to a computer network and stored and executed as a code that can be read in a distributed manner.

이상, 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

구체적으로, 설명된 특징들은 디지털 전자 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 또는 그들의 조합들 내에서 실행될 수 있다. 특징들은 예컨대, 프로그래밍 가능한 프로세서에 의한 실행을 위해, 기계 판독 가능한 저장 디바이스 내의 저장장치 내에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품에서 실행될 수 있다. 그리고 특징들은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 설명된 실시예들의 함수들을 수행하기 위한 지시어들의 프로그램을 실행하는 프로그래밍 가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 설명된 특징들은, 데이터 저장 시스템으로부터 데이터 및 지시어들을 수신하기 위해, 및 데이터 저장 시스템으로 데이터 및 지시어들을 전송하기 위해 결합된 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 프로세서, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스를 포함하는 프로그래밍 가능한 시스템 상에서 실행될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들 내에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 소정 결과에 대해 특정 동작을 수행하기 위해 컴퓨터 내에서 직접 또는 간접적으로 사용될 수 있는 지시어들의 집합을 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 해석된 언어들을 포함하는 프로그래밍 언어 중 어느 형태로 쓰여지고, 모듈, 소자, 서브루틴(subroutine), 또는 다른 컴퓨터 환경에서 사용을 위해 적합한 다른 유닛으로서, 또는 독립 조작 가능한 프로그램으로서 포함하는 어느 형태로도 사용될 수 있다.In particular, the described features may be implemented within digital electronic circuitry, or computer hardware, firmware, or combinations thereof. The features may be implemented in a computer program product embodied in a storage device in a machine-readable storage device, for example, for execution by a programmable processor. And the features may be performed by a programmable processor executing a program of instructions for performing the functions of the described embodiments by operating on input data and generating an output. The described features include at least one programmable processor, at least one input device, and at least one output device, coupled to receive data and directives from a data storage system and to transmit data and directives to a data storage system, Such as a computer-readable recording medium. A computer program includes a set of directives that can be used directly or indirectly within a computer to perform a particular operation on a given result. A computer program may be written in any form of programming language including compiled or interpreted languages and may be implemented as a module, element, subroutine, or other unit suitable for use in other computer environments, or as a standalone program Can be used.

지시어들의 프로그램의 실행을 위한 적합한 프로세서들은, 예를 들어, 범용 및 특수 용도 마이크로프로세서들 둘 모두, 및 단독 프로세서 또는 다른 종류의 컴퓨터의 다중 프로세서들 중 하나를 포함한다. 또한 설명된 특징들을 구현하는 컴퓨터 프로그램 지시어들 및 데이터를 구현하기 적합한 저장 디바이스들은 예컨대, EPROM, EEPROM, 및 플래쉬 메모리 디바이스들과 같은 반도체 메모리 디바이스들, 내부 하드 디스크들 및 제거 가능한 디스크들과 같은 자기 디바이스들, 광자기 디스크들 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함하는 비휘발성 메모리의 모든 형태들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 ASIC들(application-specific integrated circuits) 내에서 통합되거나 또는 ASIC들에 의해 추가되어질 수 있다.Suitable processors for execution of the program of instructions include, for example, both general purpose and special purpose microprocessors, and one of multiple processors of a single processor or other type of computer. Also, storage devices suitable for implementing the computer program instructions and data embodying the described features may be embodied in a computer-readable medium, such as, for example, semiconductor memory devices such as EPROM, EEPROM, and flash memory devices, Devices, magneto-optical disks, and non-volatile memory including CD-ROM and DVD-ROM disks. The processor and memory may be integrated within application-specific integrated circuits (ASICs) or added by ASICs.

이상에서 설명한 본 발명은 일련의 기능 블록들을 기초로 설명되고 있지만, 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be apparent to one skilled in the art to which the present invention pertains.

전술한 실시 예들의 조합은 전술한 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 구현 및/또는 필요에 따라 전술한 실시예들 뿐 아니라 다양한 형태의 조합이 제공될 수 있다.The combination of the above-described embodiments is not limited to the above-described embodiments, and various combinations and combinations of the above-described embodiments as well as the implementation and / or the necessity may be provided.

전술한 실시 예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the above-described embodiments, the methods are described on the basis of a flowchart as a series of steps or blocks, but the present invention is not limited to the order of steps, and some steps may occur in different orders or in a different order than the steps described above have. It will also be understood by those skilled in the art that the steps depicted in the flowchart illustrations are not exclusive and that other steps may be included or that one or more steps in the flowchart may be deleted without affecting the scope of the invention You will understand.

전술한 실시 예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.The foregoing embodiments include examples of various aspects. While it is not possible to describe every possible combination for expressing various aspects, one of ordinary skill in the art will recognize that other combinations are possible. Accordingly, it is intended that the invention include all alternatives, modifications and variations that fall within the scope of the following claims.

이상 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions as defined by the following claims It will be understood that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 졸음상태 판단 장치
110: 주행상황 판단부
120: 주행패턴 학습부
130: 졸음상태 판단부
140: 경고 발생부
150: 입출력부
100: Drowsiness judgment device
110:
120: travel pattern learning unit
130: drowsy state judging unit
140:
150: Input /

Claims (20)

졸음상태 판단 장치에 의해 수행되는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법에 있어서,
정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 학습하여 졸음상태 판단의 기준이 되는 정상 졸음지수를 산출하는 단계;
현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 수집하여 현재 운전자의 졸음 특성을 나타내는 현재 졸음지수를 산출하고, 상기 산출된 정상 졸음지수를 기초로 상기 산출된 현재 졸음지수를 분석하여 상기 운전자의 졸음상태를 판단하는 단계; 및
상기 운전자의 주행패턴이 졸음운전으로 판단되면, 상기 운전자에게 졸음운전 경고를 발생시키는 단계를 포함하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법.
A method for determining a drowsy state of a vehicle driver performed by a drowsiness state determination device,
Calculating a normal drowsiness index as a reference for determining a drowsiness state by learning a driving pattern in a longitudinal direction and a lateral direction of the driver during normal driving;
The driving pattern of the driver in the longitudinal direction and the lateral direction of the driver is collected to calculate the current drowsiness index indicating the drowsiness characteristic of the current driver and the calculated current drowsiness index is analyzed based on the calculated normal drowsiness index, Determining a drowsy state of the subject; And
And generating a drowsy driving warning to the driver when the driving pattern of the driver is determined to be a drowsy driving mode.
제1항에 있어서,
차량의 주행 속도 또는 위치 정보를 기초로 주행상황을 판단하는 단계를 더 포함하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of determining a running condition based on the running speed or the position information of the vehicle.
제2항에 있어서,
상기 주행상황을 판단하는 단계는,
상기 차량과 연동 가능한 내비게이션이 장착된 경우, 상기 내비게이션에서 제공하는 위치 정보 또는 현재 도로의 이동속도를 이용하여 주행상황을 판단하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법.
3. The method of claim 2,
The step of determining the running condition may include:
And determining the driving state of the vehicle driver based on the position information provided by the navigation or the moving speed of the current road when navigation capable of interlocking with the vehicle is mounted.
제2항에 있어서,
상기 주행상황을 판단하는 단계는,
상기 주행상황을 시내 주행, 고속도로 주행 및 정체길 주행 중에서 어느 하나의 주행상황으로 판단하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법.
3. The method of claim 2,
The step of determining the running condition may include:
Wherein the driving condition determining unit determines that the driving situation is any one of a city driving, a highway driving, and a congested road driving.
제2항에 있어서,
상기 판단된 주행상황이 기설정된 주행상황 변화량을 초과하거나 상기 운전자로부터 재탐색 요청이 있으면, 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 다시 학습하여 정상 졸음지수를 재산출하는 단계를 더 포함하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법.
3. The method of claim 2,
Further comprising the step of re-learning the longitudinal and lateral direction travel patterns and restoring the normal drowsiness index when the determined travel condition exceeds the predetermined travel condition change amount or there is a re-search request from the driver, How to determine drowsiness.
제1항에 있어서,
상기 정상 졸음지수를 산출하는 단계는,
정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴으로부터 설정된 안전영역의 크기 및 제어주기를 이용하여 정상 졸음지수를 산출하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법.
The method according to claim 1,
Wherein calculating the normal drowsiness index comprises:
A method for determining a drowsiness state of a driver who calculates a normal drowsiness index using a size and a control period of a safety zone set from a driving pattern of a driver in a longitudinal direction and a lateral direction during normal driving.
제6항에 있어서,
상기 정상 졸음지수를 산출하는 단계는,
전방 차량과 자차 간의 상대속도의 부호가 변경되는 시점의 종방향 오차 값 및 종방향 제어주기와, 차량 운전자가 조작하는 차량 스티어링 각속도의 부호가 변경되는 시점의 횡방향 오차 값 및 횡방향 제어주기를 이용하여, 안전영역 및 제어주기를 설정하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법.
The method according to claim 6,
Wherein calculating the normal drowsiness index comprises:
A longitudinal error value and a longitudinal control period at the time when the sign of the relative speed between the preceding vehicle and the vehicle are changed, a lateral error value at the time when the sign of the vehicle steering angular velocity operated by the vehicle driver is changed, To determine a sleeping state of a vehicle driver who sets a safe zone and a control period.
제1항에 있어서,
상기 운전자의 졸음상태를 판단하는 단계는,
현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴으로부터 도출된 종방향 및 횡방향 졸음지수에 종방향 및 횡방향 계수가 곱해진 졸음지수를 합산하여 상기 현재 졸음지수를 산출하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법.
The method according to claim 1,
The step of determining the drowsy state of the driver includes:
A drowsiness state of a vehicle driver calculating the present drowsiness index by adding the drowsiness index multiplied by the longitudinal and transverse coefficients to the longitudinal and transverse drowsiness indexes derived from the driving patterns of the driver in the longitudinal and lateral directions at the time of present driving, How to judge.
제8항에 있어서,
상기 운전자의 졸음상태를 판단하는 단계는,
상기 종방향 및 횡방향 계수를 현재 주행상황에 따라 가변시키는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법.
9. The method of claim 8,
The step of determining the drowsy state of the driver includes:
And determining the drowsy state of the vehicle driver to vary the longitudinal and lateral coefficients according to the current driving situation.
제1항에 있어서,
상기 경고를 발생시키는 단계는,
상기 산출된 정상 졸음지수를 기초로 상기 산출된 현재 졸음지수를 분석한 결과, 이상치의 비중에 따라 차량 클러스터에 경고 아이콘을 표시하거나, 경고음을 발생시키거나, 또는 차량 시트에 설치된 진동판을 진동시키는 차량 운전자의 졸음상태 판단 방법.
The method according to claim 1,
The generating of the alert may comprise:
As a result of analyzing the calculated current drowsiness index on the basis of the calculated normal drowsiness index, it is possible to display a warning icon on the vehicle cluster, generate a warning sound or vibrate the diaphragm installed on the vehicle seat, A method of determining a driver 's drowsy state.
정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 학습하여 졸음상태 판단의 기준이 되는 정상 졸음지수를 산출하는 주행패턴 학습부;
현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 수집하여 현재 운전자의 졸음 특성을 나타내는 현재 졸음지수를 산출하고, 상기 산출된 정상 졸음지수를 기초로 상기 산출된 현재 졸음지수를 분석하여 상기 운전자의 졸음상태를 판단하는 졸음상태 판단부; 및
상기 운전자의 주행패턴이 졸음운전으로 판단되면, 상기 운전자에게 졸음운전 경고를 발생시키는 경고 발생부를 포함하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치.
A traveling pattern learning unit for calculating a normal drowsiness index as a reference for determining a drowsy state by learning a traveling pattern in a longitudinal direction and a lateral direction of the driver during normal traveling;
The driving pattern of the driver in the longitudinal direction and the lateral direction of the driver is collected to calculate the current drowsiness index indicating the drowsiness characteristic of the current driver and the calculated current drowsiness index is analyzed based on the calculated normal drowsiness index, A drowsy state determination unit for determining a drowsy state of the subject; And
And an alarm generating unit for generating a warning signal for driving the sleeping driver when the driving pattern of the driver is determined to be a sleeping driving operation.
제11항에 있어서,
차량의 주행 속도 또는 위치 정보를 기초로 주행상황을 판단하는 주행상황 판단부를 더 포함하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치.
12. The method of claim 11,
And a traveling state determining unit for determining the traveling state based on the traveling speed or the position information of the vehicle.
제12항에 있어서,
상기 주행상황 판단부는,
상기 차량과 연동 가능한 내비게이션이 장착된 경우, 상기 내비게이션에서 제공하는 위치 정보 또는 현재 도로의 이동속도를 이용하여 주행상황을 판단하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치.
13. The method of claim 12,
The traveling condition judging unit judges,
Wherein the driving state determining unit determines the driving state of the vehicle driver based on the position information provided by the navigation system or the traveling speed of the current road when the navigation system is interlocked with the vehicle.
제12항에 있어서,
상기 주행상황 판단부는,
상기 주행상황을 시내 주행, 고속도로 주행 및 정체길 주행 중에서 어느 하나의 주행상황으로 판단하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치.
13. The method of claim 12,
The traveling condition judging unit judges,
Wherein the driving state determining unit determines that the driving state of the vehicle driver is any one of driving in the city, highway driving, and congestion road driving.
제12항에 있어서,
상기 주행패턴 학습부는,
상기 판단된 주행상황이 기설정된 주행상황 변화량을 초과하거나 상기 운전자로부터 재탐색 요청이 있으면, 종방향 및 횡방향의 주행패턴을 다시 학습하여 정상 졸음지수를 재산출하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치.
13. The method of claim 12,
The traveling pattern learning unit
Wherein the sleeping state determining device determines the sleepiness state of the vehicle driver when the determined traveling state exceeds the predetermined traveling state change amount or when there is a request for re-searching from the driver, re-learning the traveling pattern in the longitudinal and lateral directions to ship the normal drowsiness index.
제12항에 있어서,
상기 주행패턴 학습부는,
정상 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴으로부터 설정된 안전영역의 크기 및 제어주기를 이용하여 정상 졸음지수를 산출하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치.
13. The method of claim 12,
The traveling pattern learning unit
Wherein the normal drowsiness index is calculated using the size and the control period of the safety zone set from the driving pattern of the driver in the longitudinal direction and the lateral direction at the time of normal driving.
제12항에 있어서,
상기 주행패턴 학습부는,
전방 차량과 자차 간의 상대속도의 부호가 변경되는 시점의 종방향 오차 값 및 종방향 제어주기와, 차량 운전자가 조작하는 차량 스티어링 각속도의 부호가 변경되는 시점의 횡방향 오차 값 및 횡방향 제어주기를 이용하여, 안전영역 및 제어주기를 설정하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치.
13. The method of claim 12,
The traveling pattern learning unit
A longitudinal error value and a longitudinal control period at the time when the sign of the relative speed between the preceding vehicle and the vehicle are changed, a lateral error value at the time when the sign of the vehicle steering angular velocity operated by the vehicle driver is changed, To determine a sleeping state of the vehicle driver who sets the safety zone and the control period.
제12항에 있어서,
상기 졸음상태 판단부는,
현재 주행시, 운전자의 종방향 및 횡방향의 주행패턴으로부터 도출된 종방향 및 횡방향 졸음지수에 종방향 및 횡방향 계수가 곱해진 졸음지수를 합산하여 상기 현재 졸음지수를 산출하는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치.
13. The method of claim 12,
The drowsy state determination unit may determine,
A drowsiness state of a vehicle driver calculating the present drowsiness index by adding the drowsiness index multiplied by the longitudinal and transverse coefficients to the longitudinal and transverse drowsiness indexes derived from the driving patterns of the driver in the longitudinal and lateral directions at the time of present driving, Determination device.
제18항에 있어서,
상기 졸음상태 판단부는,
상기 종방향 및 횡방향 계수를 상기 판단된 주행상황에 따라 가변시키는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치.
19. The method of claim 18,
The drowsy state determination unit may determine,
Wherein the driver determines the drowsy state of the vehicle driver by varying the longitudinal and lateral coefficients according to the determined driving situation.
제11항에 있어서,
상기 경고 발생부는,
상기 산출된 정상 졸음지수를 기초로 상기 산출된 현재 졸음지수를 분석한 결과, 이상치의 비중에 따라 차량 클러스터에 경고 아이콘을 표시하거나, 경고음을 발생시키거나, 또는 차량 시트에 설치된 진동판을 진동시키는 차량 운전자의 졸음상태 판단 장치.
12. The method of claim 11,
Wherein the warning generating unit includes:
As a result of analyzing the calculated current drowsiness index on the basis of the calculated normal drowsiness index, it is possible to display a warning icon on the vehicle cluster, generate a warning sound or vibrate the diaphragm installed on the vehicle seat, A device for determining the sleepiness of a driver.
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