KR20230021312A - 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템 및 이를 이용한 음주 운전 방지 방법 - Google Patents

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Abstract

운전자의 얼굴을 포함하는 영상을 촬영하는 카메라, 운전자의 호기에 포함된 알코올을 검출하는 센서 모듈, 상기 카메라에 의한 촬영 영상을 기반으로 운전자의 호흡 인증을 실시하고, 호흡 인증 완료 시 상기 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 농도로부터 운전자의 음주 상태를 진단하여 차량의 시동 제한 여부를 결정하는 제어 모듈을 포함하며, 촬영 영상의 호흡 인증 시 운전자 입 모양 변화 및 센서 모듈로 흡입된 호흡량의 변화로부터 호흡 일치 여부를 확인하여 음주 확인을 위한 호흡 인증을 완료하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템 및 이를 이용한 음주 운전 방지 방법이 소개된다.

Description

강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템 및 이를 이용한 음주 운전 방지 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTING DRUNK DRIVING USING ENHANCED AUTHENTICATION}
본 발명은 음주 운전 방지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부정한 방법으로 음주 측정을 시도하는 것을 방지할 수 있는 음주 운전 방지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
음주 운전에 의한 교통사고는 대형 사고로 이어지므로, 음주운전으로 인한 사고 및 피해의 심각성을 지속적으로 홍보하고 있으나, 음주운전은 줄어들지 않고 있다.
음주 운전으로 인한 사고는 사망까지 이르게 되는 큰 사고로 이어질 가능성이 높기 때문에, 이러한 음주 사고를 근본적으로 방지할 수 있는 수단이 필요하다.
한편, 국내에서는 음주 운전 사고가 끊이지 않고 발생하고 있는 반면, 음주 운전을 단속하기 위한 경찰 인력은 부족한 것이 실상이다. 또한, 음주 운전 단속은 교통 정체를 유발하는 바, 통행량이 많은 구간에서는 잦은 음주 단속이 어려운 것이 현실이다.
이에 음주 운전을 근본적으로 방지하기 위해, 차량 내에 음주 운전을 방지하기 위한 시스템을 채용하려는 시도가 나타나고 있다.
이와 관련, 대한민국 등록특허 10-1705968호에는 운전자가 음주 측정기에 신체를 접촉시키면 측정되는 생체 정보를 이용하여 운전자의 음주 여부를 확인하고, 음주를 하지 않은 상태에서만 차량의 변속 레버를 언 록킹시켜 차량의 음주운전을 방지하도록 하는 기술이 제공되어 있다.
또한, 일본 공개특허 특개2005-096663호에는 운전자의 호기를 이용하여 운전자의 음주 유무를 판단하고, 음주로 판단 시 시동용의 통전이 차단되어 음주 운전을 방지하기 위한 기술이 개시되어 있다.
또한, 일본 등록특허 제5348457호에서는 운전자를 촬영하는 카메라 및 알코올 검지 장치를 구비하고, 상기 알코올 검지 장치에 의해 운전자의 호기에서 알코올이 검지되었을 경우에는 엔진의 시동을 금지하는 인터락 장치를 구비한 운전자 감시 장치를 개시하고 있다. 특히, 일본 등록특허 제5348457호에서는 상기 알코올 검지 장치에 의한 알코올 검지 조작 시의 직전 및 직후에 다른 타이밍에 상기 카메라에 의해 복수회의 촬영을 한 결과를 반영하여, 운전자가 바뀌지 않은 인증 상황에서만 엔진 시동이 가능하도록 구현한 장치를 개시하고 있다.
한편, 종래의 음주 운전 방지 시스템의 경우 음주를 하지 않은 동승자가 호흡 인증을 실시하는 방법과 같이 대리 또는 부정 인증을 시도하는 것이 가능하였으며, 종래의 음주 운전 방지 시스템의 경우 이와 같이 부정한 방법으로 시스템을 무력화하는 시도에 취약한 문제점이 존재하였다.
KR 10-1705968 B JP 2005-096663 A JP 5348457 B
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 부정한 의도를 갖고 음주 운전 방지 시스템을 우회하여 호흡 인증을 실시하려는 다양한 시도를 무력화할 수 있도록 강화된 인증 방식을 적용한 음주 운전 방지 시스템 및 방법을 제공하고자 하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는 음주 운전 방지 시스템의 호흡 인증 순간을 로깅하여, 음주 사고 발생과 같은 유사 시에 기록된 인증 정보를 제공함으로써 음주 운전 방지 시스템의 활용성을 높이는 데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템에서는 운전석에 착석한 운전자의 얼굴을 포함하는 영상을 촬영하는 카메라; 운전자의 호기에 포함된 알코올을 검출하는 센서 모듈; 및 카메라에 의한 촬영 영상을 기반으로 운전자의 호흡 인증을 실시하고, 호흡 인증 완료 시 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 농도로부터 운전자의 음주 상태를 진단하여 차량의 시동 제한 여부를 결정하는 제어 모듈;을 포함하고, 제어 모듈은 촬영 영상의 호흡 인증 시 운전자 입 모양 변화로부터 제1 호흡 추정 구간을 산출하고, 제1 호흡 추정 구간을 센서 모듈로 흡입된 호흡량의 변화로부터 결정되는 제2 호흡 추정 구간과 비교한 결과를 기반으로 촬영 영상에서의 호흡과 센서 모듈로 흡입된 호흡의 일치 여부를 확인하여 호흡 인증을 완료하도록 구성된다.
제어 모듈은 촬영 영상을 처리 및 분석할 수 있는 영상분석부를 포함하고, 영상분석부는 촬영 영상 내에 운전자 외 미인가 객체가 존재하는지 여부를 확인하여, 미인가 객체가 존재하는 것으로 확인된 경우, 제어 모듈은 호흡 인증을 완료시키지 않도록 구성할 수 있다.
제어 모듈은 차량 조수석과 후석의 시트 센서들로부터 동승자 유무 및 동승자의 위치 변화를 확인하는 시트검지부를 포함하고, 제어 모듈은 동승자 탑승 시, 동승자의 위치 변화가 확인된 경우 호흡 인증을 완료시키지 않도록 구성할 수 있다.
시트검지부는 시트 센서들로부터 안전 벨트 착용 여부를 확인할 수 있도록 구성되며, 제어 모듈은 탑승한 동승자 중 적어도 하나의 탑승자가 안전 벨트를 착용하지 않은 것으로 확인된 경우 호흡 인증을 완료시키지 않도록 구성할 수 있다.
제어 모듈은, 센서 모듈에서 검출된 알코올 농도를 기준 농도와 비교하여 운전자의 음주 상태를 진단하는 판단부와; 판단부에 의해 운전자가 기준 농도를 초과하는 음주 상태인 것으로 판단된 경우, 차량의 시동 제한 장치를 동작시키기 위한 제어 지령을 송출하는 차량제어부;를 포함할 수 있다.
호흡 인증 완료 시의 촬영 영상 정보 및 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 검출 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
시트검지부는 운전석의 시트 센서로부터 운전자의 하차 여부에 대한 정보를 제공받을 수 있도록 구성되며, 제어 모듈에 의해 호흡 인증 완료 후, 차량이 시동 온 된 상태에서 운전자가 하차한 것으로 판단된 경우, 차량의 시동 및 변속을 제한하도록 제어 지령을 송출할 수 있다.
제어 모듈은 차량 도어 및 창문 개폐 여부를 검지하는 도어검지부를 포함하고, 도어검지부는 호흡 인증 개시 전 도어 및 창문 개폐 여부를 확인하여, 도어 또는 창문 개방 시 차량제어부에 의해 개방된 도어 또는 창문을 폐쇄시키기 위한 제어 지령을 송출할 수 있다.
제어 모듈은 제1 호흡 추정 구간의 총시간과 제2 호흡 추정 구간의 총시간의 비가 미리 설정된 범위 내인 경우, 촬영 영상에서의 호흡과 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정할 수 있다.
제어 모듈은, 제2 호흡 추정 구간이 제1 호흡 추정 구간 내에 포함되고, 제2 호흡 추정 구간의 시작 시간과 제1호흡 추정 구간의 시작 시간의 차이가 기준치 미만이며, 제1 호흡 추정 구간의 종료 시간과 제2호흡 추정 구간의 종료 시간의 차이가 기준치 미만인 경우, 촬영 영상에서의 호흡과 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법에서는 제어 모듈에 의해 호흡 인증을 시작하는 단계; 센서 모듈에 의해 운전자 호흡을 입력받는 단계; 및 카메라에 의한 촬영 영상을 기반으로 호흡 시 운전자 입 모양 변화로부터 제1 호흡 추정 구간을 산출하고, 제1 호흡 추정 구간을 센서 모듈로 흡입된 호흡량의 변화로부터 결정되는 제2 호흡 추정 구간과 비교한 결과를 기반으로 촬영 영상에서의 호흡과 센서 모듈로 흡입된 호흡의 일치 여부를 판정하는 호흡유효성 검증 단계; 및 호흡유효성 검증 단계에서 호흡이 일치하는 것으로 확인된 경우, 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 농도로부터 운전자의 음주 상태를 진단하여 차량 시동 제한 여부를 결정하는 단계;를 포함한다
호흡유효성 검증 단계 이전에, 촬영 영상 내에 운전자 외 미인가 객체가 존재하는지 여부를 확인하는 단계;를 더 포함하고, 미인가 객체가 존재하는 것으로 확인된 경우, 호흡유효성 검증 단계로 진입하지 않고, 제어 모듈에 의해 호흡 재인증을 요청하는 재인증 요청 단계;를 실시할 수 있다.
호흡유효성 검증 단계 이전에, 차량 조수석과 후석의 시트 센서들로부터 동승자 유무 및 동승자의 위치 변화를 확인하는 단계;를 더 포함하고, 제어 모듈은 탑승한 동승자의 위치 변화가 확인된 경우, 호흡유효성 검증 단계로 진입하지 않고 호흡 재인증을 요청하는 재인증 요청 단계;를 실시할 수 있다.
동승자 유무 및 동승자의 위치 변화를 확인하는 단계에서는, 탑승한 동승자의 안전벨트 착용 여부를 확인하도록 구성되며, 시트센서들로부터 안전 벨트를 착용하지 않은 동승자가 탑승한 것으로 확인된 경우, 호흡유효성 검증 단계로 진입하지 않고 호흡 재인증을 요청하는 재인증 요청 단계;를 실시할 수 있다.
차량 시동 제한 여부를 결정하는 단계에서는, 센서 모듈에 의해 측정된 알코올 농도가 기준 농도 이하인 경우, 차량 시동 가능 상태로 판단하도록 구성되며, 차량 시동 가능 상태로 판단된 경우, 호흡 인증 완료 시의 촬영 영상 정보 및 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 검출 정보를 저장부에 기록하는 단계를 더 포함할 수 있다.
제어 모듈에 의해 호흡 인증 완료 후, 차량이 시동 온 된 상태에서 운전자가 하차 여부를 감지하여, 운전자가 차량 시동 온 이후 하차한 것으로 판단된 경우 차량의 시동 및 변속을 제한하도록 제어 지령을 송출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
호흡유효성 검증 단계에서는, 제1 호흡 추정 구간의 총시간과 제2 호흡 추정 구간의 총시간의 비가 미리 설정된 범위 내인 경우, 촬영 영상에서의 호흡과 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정할 수 있다.
호흡유효성 검증 단계에서는, 제어 모듈은 제2 호흡 추정 구간이 제1 호흡 추정 구간 내에 포함되고, 제2 호흡 추정 구간의 시작 시간과 제1호흡 추정 구간의 시작 시간의 차이가 기준치 미만이며, 제1 호흡 추정 구간의 종료 시간과 제2호흡 추정 구간의 종료 시간의 차이가 기준치 미만인 경우, 촬영 영상에서의 호흡과 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정할 수 있다.
본 발명의 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템 및 이를 이용한 음주 운전 방지 방법에 따르면, 부정한 방법으로 음주 운전 방지 시스템을 우회하여 호흡 인증을 실시하려는 다양한 시도를 무력화시킬 수 있도록 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템 및 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 부정 인증을 통해 시도하는 음주 운전을 효과적으로 방지하여, 운전자의 음주 시 차량 시동을 제한할 수 있으므로, 음주 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 음주 운전 방지 시스템의 호흡 인증 순간을 로깅하여, 음주 사고 발생과 같은 유사 시에 기록된 인증 정보를 제공함으로써 음주 운전 방지 시스템의 활용성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법을 나타낸 순서도.
도 3은 센서 모듈에서 검출된 호흡량 정보와 영상의 입모양을 대비하여 호흡유효성을 검증하는 예를 설명하기 위한 그래프.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 호흡 인증 시 카메라에 의해 획득된 영상을 비교하여 도시한 것으로, (a)는 정상적인 인증 시도 시의 영상이고, (b)는 비정상적인 인증 시도 시의 영상을 도시한 예시.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템 및 이를 이용한 음주 운전 방지 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템은 운전석에 착석한 운전자의 얼굴을 포함하는 영상을 촬영하는 카메라(300), 운전자의 호기에 포함된 알코올을 검출하는 센서 모듈(100)과 카메라(300)에 의해 촬영된 영상을 기반으로 운전자의 마스크 착용 여부를 판단하고, 센서 모듈(100)에 의해 검출된 알코올 농도로부터 운전자의 음주 상태를 진단하여 차량의 시동 제한 장치(630)를 동작시킬 수 있는 제어 모듈(200)을 포함할 수 있다.
상기 카메라(300)는 차량 내부 운전석 부근에 설치될 수 있으며, 운전석에 착석한 운전자를 촬영할 수 있도록 구성된다. 카메라(300)는 촬영된 영상 정보를 제어 모듈(200)로 송출하여 제어 모듈(200)에서 촬영된 운전자 영상을 바탕으로 운전자 인증 등의 후속 절차를 처리할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음주 운전 방지 시스템은 카메라(300)에 의해 촬영된 영상 정보와 센서 모듈(100)에 의해 검출된 알코올 검출 정보 등의 각종 정보를 저장할 수 있는 저장부(500)와 호흡 인증 절차와 관련된 여러 정보들을 운전자에게 표시할 수 있는 표시부(400)를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(100)은 운전자의 호기를 흡입하는 흡입부(110)와, 운전자의 호기에 포함된 알코올을 검출하는 알코올 검출센서를 구비하는 센서부(120)를 포함할 수 있다.
상기 흡입부(110)는 운전석 부근에서 운전자가 내뱉는 호흡을 쉽게 흡입할 수 있는 위치에 설치될 수 있으며, 바람직하게는 클러스터나 스티어링 휠 또는 센터페시아 부근에 설치될 수 있다.
특히, 상기 센서 모듈(100)의 흡입부(110)에는 모터에 의해 구동되는 팬이 설치되고, 이 팬의 회전수를 제어함에 따라 공기 흡입량을 증감시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 팬은 흡입부(110)의 인렛부에 설치되고, 상기 팬을 구동시키기 위한 모터는 센서 모듈(100) 자체의 제어부 또는 제어 모듈(200) 내의 센서제어부(270)에 의해 동작 제어될 수 있다.
또한, 상기 센서부(120)는 흡입부(110)를 통해 흡입된 공기 내에 포함된 알코올 성분을 검출할 수 있도록 구성되며, 바람직하게는 운전자가 센서 모듈(100) 측으로 내뱉는 호기 내의 알코올 농도를 검출할 수 있도록 구성된다. 검출된 알코올 성분에 대한 정보, 바람직하게는 검출된 호기 내 알코올 농도가 제어 모듈(200) 측으로 전달될 수 있다. 이에 따라, 제어 모듈(200) 내에서는 측정된 알코올 농도 정보를 미리 설정된 기준 농도와 비교하여 운전자의 음주 여부 및 운전 가능 여부에 대한 판단을 실시할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템에서는 각종 정보를 표시하기 위한 표시부를 포함할 수 있으며, 이러한 표시부(400)는 차량 클러스터의 디스플레이일 수 있으며, 별도의 다른 디스플레이 또는 알림장치를 구비할 수 있다.
이러한 표시부(400)에서는 음주 운전 방지 시스템의 동작 과정에서 운전자에게 알림이 필요한 각종 정보를 송출하도록 구성할 수 있으며, 특히 호흡 인증 절차의 안내 및 비정상 인가 시의 관련 정보 등을 표시하도록 구성할 수 있다.
예를 들어, 표시부(400)에서는 전좌석 창문 개폐 상태 및 닫힘 요청 메시지 등을 송출할 수 있으며, 호흡 인증 개시 시, 호흡 인증 완료 여부, 재인증 요청, 비정상 인증 사유 등에 대한 구체적인 정보에 관련된 메시지를 송출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템은 저장부(500)를 포함할 수 있으며, 상기 저장부(500)에서는 카메라(300)에 의해 촬영된 영상 정보와 센서 모듈(100)에 의해 검출된 알코올 검출 정보 등의 각종 정보를 저장할 수 있다.
또한, 상기 저장부(500)는 호흡 인증 개시 전의 창문 개폐 상태, 공조기 동작 상태를 포함하는 차량 정보를 저장할 수 있다. 운전자 음주 상태를 확인함에 있어서, 정확한 측정을 위해서는 창문(620)이 모두 닫힌 내기 순환 모드 상태에서 이루어지는 것이 바람직하므로, 제어 모듈(200)에서는 호흡 인증이 개시되면 차량의 창문(620)을 폐쇄하고, 차량을 내기 순환 모드로 전환시키도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어 모듈(200)의 차량제어부(280)는 차량의 창문(620) 개폐 또는 공조 장치의 내기/외기 순환 모드를 제어하기 위한 제어 지령을 송출할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 차량제어부(280)는 호흡 인증을 실시하기 위해, 차량 도어(610)를 폐쇄하는 제어를 실시할 수도 있다.
이 때 호흡 인증 전 미리 저장된 정보는 음주 여부를 확인하기 전 운전자가 세팅해놓은 주변 환경에 대한 정보들을 의미하며, 따라서 상기 제어 모듈(200)은 호흡 인증 완료 후, 저장부(500)에 저장된 호흡 인증 전의 차량 정보에 따라 차량 상태를 전환시키도록 제어함으로써 차량 내부 장치(600)들이 운전자의 기존 세팅으로 복귀할 수 있다. 다만, 차량 도어(610)의 경우, 개방 제어가 불가하므로 저장부(500)에 상태 저장되지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 음주 운전 방지 시스템에서는 운전자를 인증하기 위한 생체인증부(700)를 더 포함할 수 있다. 이러한 생체인증부(700)는 현재 운전자의 정보를 확인하기 위한 것으로, 운전자의 지문 또는 홍채 정보를 인증할 수 있는 생체인증장치로 구성될 수 있다.
저장부(500)에서는 특정 운전자의 생체인증 정보를 미리 저장해 둘 수 있으며, 인증부(210)에서는 저장된 생체인증 정보와 생체인증부(700)를 통해 인증된 현재 운전자의 생체인증 정보를 비교하여 본인 인증 절차를 거치도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 제어 모듈(200)은 센서 모듈(100), 카메라(300), 표시부(400) 및 저장부(500) 등과 같은 시스템 내 다른 구성들과 통신 인터페이스에 의해 연결될 수 있으며, 이들 구성으로부터 전달된 정보들에 따라 시스템 전반을 제어할 수 있도록 구성된다.
이러한 제어 모듈(200)은 인증부(210), 판단부(220), 시트검지부(230), 도어 검지부(240), 영상분석부(250), 호흡유효성 검증부(260), 센서제어부(270) 및 차량제어부(280)를 포함하도록 구성될 수 있다. 이러한 제어 모듈(200)에 포함되는 각각의 구성들은 제어 모듈(200)이 수행하는 기능에 따라 분류된 것으로, 제어 모듈(200)을 구분하는 각각의 구성들이 반드시 물리적으로 분리되는 것을 의미하는 것은 아니다. 또한, 제어 모듈 내의 각 구성들은 상호 교신 가능하도록 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 제어 모듈(200)의 각 구성을 살펴보면, 인증부(210)는 음주 운전 여부를 판단함에 있어서, 선결적으로 요구되는 운전자에 대한 호흡 인증 절차를 총괄적으로 실시하기 위한 구성이다.
기본적으로, 상기 인증부(210)에서는 운전석의 무게 센서 또는 운전석을 촬영하는 카메라(300)와 같은 기기에서 제공되는 정보로부터 운전자의 착석 여부를 확인할 수 있다.
또한, 상기 인증부(210)에서는 제어 모듈 내의 다른 구성들, 예를 들어 시트검지부(230), 영상분석부, 호흡유효성 검증부(260) 등에서 제공되는 정보를 종합하여 소정의 호흡 인증 완료 요건을 충족하였는지 여부를 확인할 수 있다.
여기서 호흡 인증은 운전자의 호흡이 센서 모듈의 흡입구로 흡입됨에 따라 음주 상태 진단을 위해 호흡을 인증하는 절차를 의미한다. 또한, 호흡 인증 완료라 함은, 센서 모듈(100)로 운전자의 호흡이 흡입됨에 있어서 음주 여부 확인을 위해 적합한 상태로 운전자 호흡이 인증되는 것을 의미한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 운전자 호흡의 적합 여부는 호흡의 유효성을 기준으로 판단될 수 있으며, 예를 들어, 센서 모듈(100)로 흡입된 운전자 호흡 구간이 카메라 촬영 영상에 의하여 식별되는 호흡 구간과 일치하는지 여부가 호흡의 유효성 판단 기준이 될 수 있다.
한편, 이와 다른 예에서는 영상 내에 미인가 객체가 존재하는지 여부, 동승자의 위치 변화가 있는지 여부와 같이, 부정한 음주 측정 시도가 가능한 것으로 분류될 수 있는 움직임이 감지되었는지 여부가 운전자 호흡의 적합 여부를 판단하는 기준이 될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 호흡 인증 완료라 함은 운전자 호흡이 음주 여부 확인을 위해 적합한 수준으로 인증되었는지 여부만을 의미하는 것일 수 있으나, 이러한 실시예와는 달리, 호흡 인증 완료란 인증된 호흡에 포함된 알코올 농도가 기준 농도 이하인 정상 수준이라는 조건을 포함하는 개념일 수 있다. 이러한 경우, 운전자 호흡의 유효성이 인정되더라도, 알코올 농도가 기준 농도를 초과하는 경우 호흡 인증이 완료되지 않은 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서의 인증부(210)는 호흡 인증 절차를 총괄하는 구성으로, 카메라(300)에 의해 촬영된 영상으로부터 운전자 탑승 여부를 확인하여 호흡 인증 프로세스를 개시하며, 제어 모듈 내의 각 구성들에 의해 호흡 인증이 정상적으로 완료되었는지 여부를 최종적으로 결정하도록 구성될 수 있다.
한편, 판단부(220)는 센서 모듈(100)에서 검출된 알코올 농도를 기준 농도와 비교하여 운전자의 음주 상태를 진단하기 위한 구성이다.
이러한 판단부에서는, 센서 모듈(100)에 의해 검출된 운전자 호기에 포함된 알코올 농도에 대한 정보를 수득하고, 이를 기준 농도와 비교하여 운전자의 음주 상태를 진단하도록 구성될 수 있다.
비교 결과, 운전자가 기준 농도를 초과하는 음주 상태인 것으로 판단된 경우, 상기 판단부(220)에서는 운전자 음주로 인한 주행 불가 상태로 판단하게 되고, 제어 모듈(200)의 차량제어부(280)를 통해 시동 제한 장치(630)를 동작시킬 수 있다. 이와 관련, 시동 제한 장치(630)는 차량의 시동을 제한하여 주행이 불가능하도록 제어하는 장치를 의미하는 것으로, 예를 들어 시동 전원을 차단하는 장치가 될 수 있다. 한편, 운전자가 기준 농도 이하의 음주 상태이거나 미음주 상태인 것으로 확인된 경우, 상기 판단부(220)는 주행 가능 상태로 판단하고, 시동 온에 따른 엔진 스타트가 가능하도록 차량을 제어할 수 있다.
도 1의 제어 모듈 구성에 있어서, 시트검지부(230)와 도어검지부(240)는 차량 내의 센서들, 특히 시트센서(650)와 도어센서(640)로부터 검출된 정보들을 확인하기 위한 구성이다.
시트검지부(230)는 차량 전·후석(운전석, 조수석, 후석)의 탑승자 유무를 판단할 수 있는 시트 센서들로부터 운전자와 동승자의 탑승 상태 및 탑승자의 위치 변화를 확인할 수 있는 구성이다. 통상 차량의 시트센서(650)는 무게 센서 또는 정전용량 센서들로 구성할 수 있는 바, 이러한 시트 센서들의 센싱값으로부터 탑승자의 유무 및 위치 이동 여부를 확인할 수 있다. 또한, 시트검지부(230)는 운전서의 시트센서(650)로부터 운전자의 하차 여부에 대한 정보를 제공받을 수 있도록 구성될 수 있다.
이러한 시트검지부(230)에 의해 탑승한 동승자 위치의 변화가 확인되거나, 탑승한 동승자 중 적어도 하나의 탑승자가 안전 벨트를 착용하지 않은 것으로 확인된 경우, 제어 모듈의 인증부는 비정상적인 루트의 호흡 인증으로 판단하여 호흡 인증을 완료시키지 않도록 구성할 수 있다.
도어검지부(240)는 차량 도어(610)의 열림/닫힘을 감지하는 도어 센서로부터 검출된 도어 개폐 상태에 따라 전좌석에 대한 도어 개폐 여부를 확인할 수 있도록 구성된다. 이와 관련, 본 발명에서의 도어 센서란, 차량의 도어 뿐만 아니라 창문의 개폐 여부를 확인할 수 있는 센서를 의미하며, 따라서, 상기 도어검지부(240)는 전좌석에 대한 차량 도어(610)의 개폐 여부 뿐만 아니라, 각 도어의 창문 개폐 여부를 확인할 수 있도록 구성된다. 만일 도어 또는 창문이 개방된 상태로 확인된 경우, 호흡 인증을 개시하기 전, 차량제어부에 의해 개방된 도어 또는 창문을 폐쇄시키기 위한 제어 지령을 송출할 수 있다. 이 경우, 도 1에서와 같이 차량 도어(610)와 창문을 차량제어부에 의해 직접 제어함으로써 도어 또는 창문을 폐쇄시킬 수 있다. 반면, 차량제어부에 의한 제어 지령을 직접 송출하는 것 대신, 표시부를 통해 도어/창문 폐쇄 알림 메시지를 송출하도록 구성할 수도 있다.
영상분석부(250)는 카메라(300)에 의해 촬영된 영상 정보를 받아 제어 모듈(200)에 필요한 영상 정보로 처리하거나 촬영된 영상 정보를 분석하여 제어 모듈 내에서 필요한 정보를 제공하기 위한 것이다. 특히 영상분석부에서는 카메라에 의해 촬영된 영상 정보 중 운전자의 입의 모양 변화를 분석하여, 운전자 입이 열리는 시점과 닫히는 시점을 특정함으로써 영상 내에서 호흡이 발생한 것으로 추정되는 제1 호흡 추정 구간을 산출할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 영상분석부는 상기 촬영 영상 내에 운전자 외 미인가 객체가 존재하는지 여부를 확인하여, 상기 미인가 객체가 존재하는 것으로 확인된 경우, 상기 제어 모듈은 호흡 인증을 완료시키지 않도록 구성할 수 있다.
호흡유효성 검증부(260)는 상기 영상분석부로부터 산출된 제1 호흡 추정 구간과 센서 모듈로 흡입된 호흡량의 변화로부터 결정되는 제2 호흡 추정 구간을 비교한 결과를 토대로, 카메라 촬영 영상에서의 호흡과 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는지 여부를 검증하게 된다. 이러한 호흡유효성 검증부(260)는 촬영 영상과 실제 센서 모듈에 흡입된 가스의 구간 프로파일을 비교해서 상호 일치성 여부를 검증하기 위한 것이다. 따라서, 호흡유효성 검증부(260)를 통해, 풍선으로 다른 사람의 호흡을 불어 넣거나, 다른 사람이 대신 호흡하는 등의 부정 행위를 통해 시스템을 우회하여 호흡 인증하려는 시도를 방지할 수 있다.
상기 센서제어부(270)는 센서 모듈(100)의 팬의 회전 속도, 센서 모듈(100)의 감도 등을 제어할 수 있으며, 상기 차량제어부(280)는 차량 내의 다른 차량 내부 장치(600)들, 예를 들어 차량 도어(610), 창문, 시동 제한 장치(630) 등에 대한 제어 지령을 송출하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서의 제어 모듈(200)은 호흡 인증, 음주 여부 판단, 차량 제어와 같은 여러 기능들을 수행할 수 있는 제어기이며, 이러한 기능을 수행할 수 있도록 연산을 실시하는 프로세서, 프로세서의 기능 수행을 위한 알고리즘이 저장된 메모리 등을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 제어 모듈(200)은 인증부(210), 판단부(220), 시트검지부(230), 도어검지부(240), 영상분석부(250), 호흡유효성 검증부(260), 센서제어부(270) 및 차량제어부(280)가 모듈화되어 제공될 수 있다. 아울러, 위와 같은 제어 모듈(200)의 하위 구성들은 하나의 예시이며, 제어 모듈(200)이 여타의 차량 제어기들과 교신하면서 동일하거나 상응하는 기능을 수행하도록 구성할 수 있으며, 이 경우 제어 모듈의 일부 하위 구성들은 제외되거나 대체될 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템은, 협의로는 제어 모듈과 센서 모듈을 포함하여 강화된 인증 방식을 구현하는 시스템이 될 수 있으며, 광의로는 카메라, 저장부, 표시부와 같은 구성을 포함하는 시스템이 될 수 있다. 다만, 협의의 시스템이라 할지라도 카메라, 저장부 등의 구성이 배제되는 것은 아니며, 차량 시스템 내에 구비된 카메라, 저장부, 표시부와 제어 모듈, 센서 모듈이 연동되는 형태로 시스템이 구현될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템을 이용하여 음주 운전을 방지하는 방법의 예는 도 2를 통해 설명될 수 있다.
도 2에 도시된 것처럼, 운전자가 탑승한 경우(S201), 인증부에 의해 호흡 인증을 시작할 수 있다(S204).
이 때, 호흡 인증 개시 전, 상기 제어 모듈에서는 차량의 전좌석에 대한 도어 및 창문이 닫혀있는지 여부를 확인할 수 있다(S202). 이 때, 차량의 전좌석에 대한 도어 및 창문 폐쇄 여부를 확인하는 것은 차량 내부가 호흡 인증 시 충분히 밀폐된 상태를 유지하기 위함이다. 따라서, 제어 모듈에서는 표시부를 통해 열려 있는 도어/창문에 대한 폐쇄 알림을 제공할 수 있다(S203). 한편, 폐쇄 알림 제공 대신, 도어 또는 창문을 폐쇄시킬 수 있는 차량 내부 장치가 있는 경우, 제어 모듈의 차량제어부에 의해 이를 직접 폐쇄시키도록 제어할 수도 있다.
차량 전좌석의 도어/창문이 닫힌 상태라면, 호흡 인증을 개시하게 된다(S204).
호흡 인증 개시되면, 센서 모듈에 의해 운전자가 내뱉는 호흡을 흡입함으로써, 운전자 호흡을 입력받는 단계(S205)가 실시된다.
이후, 입력받은 운전자 호흡으로부터 촬영 영상의 호흡 구간과 센서 모듈의 호흡 구간의 일치 여부를 확인하는 호흡유효성 검증 단계(S206)를 실시하게 된다.
이러한 호흡유효성 검증 단계는, 앞서 도 1의 호흡유효성 검증부(260)에 의해 실시되며, 센서 모듈에서 검출된 운전자 호흡 정보가 실제 운전자가 내뱉은 호흡과 실질적으로 일치하는지 여부를 검증 및 판단하는 단계이다.
이와 관련 도 3에서는 이러한 호흡유효성 검증 단계에서의 구체적인 판정 방법을 설명하기 위한 것으로, 센서 모듈에서 검출된 호흡량 정보와 영상의 입모양을 대비하여 호흡유효성을 검증하는 예를 설명하기 위한 그래프를 제시하고 있다.
도 3에 있어서, 그래프 A는 카메라 촬영 영상을 분석하여 도출한 제1 호흡 추정 구간을 나타내는 것이며, 그래프 B는 센서 모듈에서 실제 검출된 호흡량 정보로부터 도출된 제2 호흡 추정 구간을 나타내는 것이다.
운전자의 호흡 인가 시를 고려하면, 일반적인 호흡 시 운전자는 입을 벌림( OPEN)으로써 숨을 뱉기 시작한다. 또한, 운전자가 호흡을 마치는 과정에서는 입을 닫게(CLOSED) 되고, 따라서 카메라에 의해 촬영된 영상에서의 운전자 입 모양 변화로부터 운전자가 호흡을 시작하는 시점과 호흡을 종료하는 종점을 결정할 수 있게 된다. 결국, 본 발명에서 카메라 촬영 영상에서의 호흡 구간을 의미하는 제1 호흡 추정 구간은, 카메라 영상을 통해 예측되는 운전자의 호흡 시작 시점과 호흡 종료 시점으로 이루어지는 호흡 구간을 의미한다. 이러한 제1 호흡 추정 구간(A)은 영상분석부에 의해 해당 촬영 영상을 분석하여, 촬영 영상에서 입이 개방되는 시점을 시작점(t1)으로 하고, 촬영 영상에서 입이 닫히는 시점을 종료점(t2)로 하여, 위 시작점(t1)과 종료점(t2) 사이의 구간을 제1 호흡 추정 구간(A)으로 한다.
한편, 도 3의 그래프 B는 센서 모듈에 의해 검출된 호흡량으로부터 결정되는 호흡 구간을 의미하는 제2 호흡 추정 구간을 나타낸다. 이러한 그래프 B는 센서 모듈에 의해 검출되는 호흡량의 그래프에 따라 결정되는 것으로, 호흡량의 변화를 기준으로 호흡량이 급격히 변화하면서 호흡량이 센서 모듈로 흡입되는 시점(t3)과 종점(t4) 사이의 호흡 구간을 제2 호흡 추정 구간(B)으로 설정하게 된다.
도 3에서와 같이 결정된 제1 호흡 추정 구간(A) 및 제2 호흡 추정 구간(B)을 이용하여 호흡유효성을 검증하는 방법은 아래 2가지로 예시할 수 있다.
먼저, 각 구간의 총시간을 대비하는 방법으로, 이 방법에서는 제1 호흡 추정 구간의 총시간(tc)과 제2 호흡 추정 구간의 총시간(ts)의 비가 소정의 범위 내에 포함되는 경우 양 구간의 호흡이 실질적으로 일치하는 것으로 판정한다.
양자의 비율을 산정함에 있어서, 실제 호흡은 입을 벌리고 이루어진다고 가정한다. 따라서, 센서 모듈의 호흡량에 관한 제2 호흡 추정 구간은 제1 호흡 추정 구간 보다 긴 시간이 될 수 없다. 반면, 입을 벌리고 숨을 들이쉬었다 뱉거나, 입을 벌린 상태에서 호흡을 하지 않는 것과 같이, 입을 벌린 상태에서 숨을 뱉지 않는 무효 구간이 존재하므로, 이러한 무효 구간을 감안한 마진 비율을 적용한다. 이러한 마진 비율은 5% 내지 50% 정도로 설정될 수 있으며, 바람직하게는 5%~20% 정도로 설정되는 것이 바람직하다. 이러한 마진 비율을 너무 높일 경우, 호흡유효성 검증의 신뢰도가 떨어질 수 있는 반면, 마진 비율을 5% 이하로 낮출 경우 불필요한 추가 검증 상황이 발생할 수 있는 바, 이러한 마진 비율은 센서 모듈의 정확도, 영상분석부의 영상 분석 정확도를 감안하여 적절히 설정하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 제1 호흡 추정 구간의 총시간(tc)이 제2 호흡 추정 구간의 총시간(ts)의 100% 이상 내지 105%(마진 5%) 미만인 경우 상기 촬영 영상에서의 호흡과 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정하도록 구성할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 구현예에서는, 제1 호흡 추정 구간의 총시간(tc)이 제2 호흡 추정 구간의 총시간(ts)의 100% 이상 내지 120%(마진 20%) 미만인 경우, 상기 촬영 영상에서의 호흡과 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정하도록 구성할 수 있다.
한편, 호흡유효성을 검증하는 또 다른 방법으로, 각 구간의 시점들의 시간 차이와 각 종점들의 시간 차이가 기준치 미만인지 여부를 확인하는 방법을 적용할 수 있다.
이 경우, 상기 제2 호흡 추정 구간이 상기 제1 호흡 추정 구간 내에 포함되어야 하며, 상기 제2 호흡 추정 구간의 시작 시간(t3)과 상기 제1호흡 추정 구간의 시작 시간(t1)의 차이가 기준치 미만이며, 상기 제1 호흡 추정 구간의 종료 시간(t2)과 상기 제2호흡 추정 구간의 종료 시간(t4)의 차이가 기준치 미만인 경우, 상기 촬영 영상에서의 호흡과 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정할 수 있다. 여기서 기준치는 0.5초, 1초 등으로 설정될 수 있으며, 이러한 방법 또한 앞서의 첫번째 방법에서의 호흡유효성 검증 원리와 실질적으로 동일하다.
호흡유효성 검증 단계(S206)에서 호흡 구간이 일치하지 않는 경우, 호흡 인증이 유효하지 않은 것으로 보아, 호흡 인증을 완료하지 않고, 재인증을 요청하는 단계(S213)가 실시될 수 있다. 이러한 재인증을 요청하는 단계에서는, 표시부를 통해 재인증 요청 알림 메시지가 전송되거나, 음성으로 재인증 요청 메시지가 전달될 수 있다.
반면, 호흡유효성 검증 단계(S206)를 통해, 호흡 구간이 일치하는 것으로 판정되면, 제어 모듈의 인증부에 의해 호흡 인증을 완료하고, 판정부에 의해 음주상태를 진단하는 단계가 실시된다(S207). 호흡 인증 완료 시, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 차량 시동 전 카메라에 의해 촬영된 영상 정보 및 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 검출 정보를 저장부에 저장할 수 있다. 저장부에 저장된 영상 정보 및 알코올 검출 정보는 호흡 인증 순간의 정보들을 기록해 놓은 것으로, 추후 사고 발생 시에 구체적인 인증 정보를 제시하기 위해 활용될 수 있다.
음주 상태 진단 시에는 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 농도가 미리 설정된 기준 농도를 초과하는지를 판단하고(S208), 운전자 음주로 인해 차량 주행이 불가능한 경우에는 차량 시동을 제한하도록 시동 제한 장치를 제어할 수 있다(S209). 본 단계에서는 제어 모듈에 의해 운전자가 기준 농도를 초과하는 음주 상태인 것으로 판단된 경우, 주행 불가의 음주 상태로 판단하고, 제어 모듈에 의해 시동 제한 장치를 동작시키는 제어 지령을 송출할 수 있다.
운전자 호기에서 알코올이 검출되지 않은 경우 또는 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 농도가 기준 농도 이하인 경우, 운전이 가능한 상태로 보아 차량 시동 온시켜 엔진을 스타트하게 된다(S210).
한편, 상기 제어 모듈에 의해 호흡 인증 완료 후, 차량이 시동 온 및 엔진 스타트가 된 상태에서는 인증된 운전자가 하차한 다음, 다른 운전자가 재탑승하여 호흡 인증을 부정하게 우회하는 경우가 발생할 수 있다. 이에 본 발명의 바람직한 일실시예에서는 이러한 부정 인증을 방지하기 위해, 운전자가 하차 여부를 감지하여(S211), 운전자가 차량 시동 온 이후 하차한 것으로 판단된 경우 차량의 시동 및 변속을 제한하는 단계(S212)가 실시될 수 있다. 이러한 단계에서는 차량제어부에 의해 엔진 및 변속기를 제어하기 위한 다른 제어기로 제어 지령을 송출함으로써 시동 및 변속 제한이 이루어지도록 차량을 제어할 수 있다. 시동 및 변속 제한 시, 운전자는 다시 호흡 인증을 완료하여만 차량 주행이 가능하므로, 시스템은 재인증 요청 단계(S213)를 통해 운전자에게 다시 호흡 인증을 완료하여야 함을 고지할 수 있다. 이후, 앞서 설명한 단계 S204 이하의 호흡 인증 프로세스가 동일하게 실시될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 바람직한 일실시예에 따른 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법의 순서도를 도시한 것이다.
도 4의 경우, 도 2의 실시예에 비해 동승자 유무에 따른 판단 로직 및 촬영 영상 내 미인가 객체 유무에 대한 판단 로직이 포함되었다는 점에서 차이점이 있으며, 이를 제외한 나머지 단계들은 앞서의 도 2의 예에 대한 설명에서와 실질적으로 동일하다.
각 단계를 구체적으로 살펴보면, 도 4에 도시된 것처럼, 운전자가 탑승한 경우(S401), 인증부에 의해 호흡 인증을 시작할 수 있다(S404).
이 때, 호흡 인증 개시 전, 상기 제어 모듈에서는 차량의 전좌석에 대한 도어 및 창문이 닫혀있는지 여부를 확인할 수 있다(S402). 차량의 도어 또는 창문 중 일부가 개방된 상태라면, 표시부를 통해 열려 있는 도어/창문에 대한 폐쇄 알림을 제공할 수 있다(S403).
만일, 차량 전좌석의 도어/창문이 닫힌 상태라면, 호흡 인증을 개시하게 된다(S404).
호흡 인증 개시되면, 센서 모듈에 의해 운전자가 내뱉는 호흡을 흡입함으로써, 운전자 호흡을 입력받는 단계(S405)가 실시된다.
한편, 본 실시예에서는 호흡유효성 검증 단계 이전에 촬영 영상 내 미인가 객체 존재 여부를 판단하는 단계(S410)가 추가적으로 실시될 수 있다. 또한, 영상 내 미인가 객체의 존재를 판단하기에 앞서, 동승자 탑승 여부에 따라 동승자의 움직임과 동승자의 안전벨트 탑승 여부에 따라 호흡 정상 인증 여부를 판단하는 단계들(S406~S408)이 선택적으로 실시될 수도 있다.
이와 관련, 도 4에서는 단계 S406 내지 S408, S410이 모두 실시되는 것을 예정하고 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 단계 S406, S407, S408은 생략하고, 단계 S410만이 실시될 수 있다. 이와 관련, 단계 S410는 호흡유효성 검증 단계 이전에, 카메라에 의한 촬영 영상 내에 운전자 외 미인가 객체가 존재하는지 여부를 확인하는 단계로, 미인가 객체가 존재하는 것으로 확인된 경우, 상기 호흡유효성 검증 단계로 진입하지 않고, 제어 모듈에 의해 호흡 재인증을 요청하는 재인증 요청 단계(S418)가 실시될 수 있다.
본 단계에서 미인가 객체의 존재 유무를 확인하는 것은, (i)제3자의 호흡이 들어 있는 풍선을 들고 운전자가 혼자 탑승한 다음, 풍선을 이용하여 부정하게 호흡 인증을 시도하는 경우, 또는 (ii) 운전석 부근에 제3자가 함께 탑승하여 부정한 방법으로 호흡 인증을 시도하는 경우 등에서와 같이, 운전자 외에 인가되지 않은 객체(풍선 또는 제3자)가 촬영 영상 내에 확인되는 것을 의미한다.
따라서, 미인가 객체란 촬영 영상 내에 운전석 부근으로 운전자 및 차량 내부 부품들을 제외한 인가되지 않은 객체를 의미한다.
이와 관련, 도 5에서는 미인가 객체의 예를 정상적인 영상과 비교하여 설명하기 위한 것으로, (a)는 정상적인 호흡 인증 시도 시의 영상이고, (b)는 비정상적인 호흡 인증 시도 시(미인가 객체의 존재)의 영상을 도시한 예이다.
도 5의 (a)에서와 같이 정상적인 호흡 인증 시에는 카메라에서 획득한 영상에는 운전자의 얼굴이 장애물에 의해 가려지지 않은 정상적인 상태임을 확인할 수 있다. 반면, 도 5의 (b)에서와 같이 비정상적인 호흡 인증 시도 시의 영상에서는 운전자의 얼굴이 풍선(O)에 의해 가려진 것을 확인할 수 있으며, 이 경우 영상분석부에서는 이러한 미인가 객체의 존재 여부를 확인하고, 인증부에 의해 호흡 인증 완료를 거부하도록 제어할 수 있다.
한편, 단계 S406 내지 S408, S410이 모두 실시되는 예에서는, 이러한 미인가 객체 존재 여부를 확인하기에 앞서, 동승자 유무를 확인하는 단계(S406)이 추가로 실시될 수 있다.
단계S406을 통해, 동승자가 탑승한 것으로 판단된 경우, 조수석 또는 후석에 탑승한 동승자가 모두 안전벨트를 착용하였는지 여부를 확인하고(S407), 만일 동승자 중 어느 누구라도 안전벨트를 미착용한 사람이 있는 경우, 부정 인증 시도의 위험이 있는 경우로 판단하여 호흡 인증 완료를 거부하고 재인증을 요청한다(S409). 반면, 동승자 모두가 안전벨트를 착용한 경우, 탑승한 동승자의 위치 변화를 검출하는 단계(S408)를 실시하게 된다. 만일 탑승자 전체가 위치를 이동하지 않은 것으로 확인된 경우, 부정 인증 시도가 없는 것으로 판단하고, 후속 절차들. 바람직하게는 미인가 객체 확인 단계(S410) 및 호흡유효성 검증 단계(S411)들을 순차적으로 실시할 수 있다. 반대로, 탑승한 동승자 중 어느 누구라도 위치 변화가 있는 것으로 확인된 경우, 부정 인증 시도 위험이 있는 것으로 보아 호흡 인증 완료를 거부하고 재인증을 요청한다(S409).
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 안전벨트 착용 여부를 판단하는 단계 S407만이 제외되고, 상기 단계 S406, S408, S410은 그대로 실시될 수도 있으며, 이 경우 동승자가 있는 것으로 확인된 경우, 단계 S407 대신 단계 S408의 동승자 위치 변화 여부를 검출하는 과정을 바로 실시하게 된다.
단계 S410의 단계가 정상적으로 완료된 이후라면, 입력받은 운전자 호흡으로부터 촬영 영상의 호흡 구간과 센서 모듈의 호흡 구간의 일치 여부를 확인하는 호흡유효성 검증 단계(S411)가 실시될 수 있다.
호흡유효성 검증 단계(S411)에서 호흡 구간이 일치하지 않는 경우, 호흡 인증이 유효하지 않은 것으로 보아, 호흡 인증을 완료하지 않고, 재인증을 요청하는 단계(S418)가 실시될 수 있다.
반면, 호흡유효성 검증 단계(S411)를 통해, 호흡 구간이 일치하는 것으로 판정되면, 제어 모듈의 인증부에 의해 호흡 인증을 완료하고, 판정부에 의해 음주상태를 진단하는 단계가 실시된다(S412). 호흡 인증 완료 시, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 차량 시동 전 카메라에 의해 촬영된 영상 정보 및 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 검출 정보를 저장부에 저장할 수 있다.
음주 상태 진단 시에는 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 농도가 미리 설정된 기준 농도를 초과하는지를 판단하고(S413), 운전자 음주로 인해 차량 주행이 불가능한 경우에는 차량 시동을 제한하도록 시동 제한 장치를 제어할 수 있다(S414). 본 단계에서는 제어 모듈에 의해 운전자가 기준 농도를 초과하는 음주 상태인 것으로 판단된 경우, 주행 불가의 음주 상태로 판단하고, 제어 모듈에 의해 시동 제한 장치를 동작시키는 제어 지령을 송출할 수 있다.
운전자 호기에서 알코올이 검출되지 않은 경우 또는 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 농도가 기준 농도 이하인 경우, 운전이 가능한 상태로 보아 차량 시동 온시켜 엔진을 스타트하게 된다(S415).
한편, 상기 제어 모듈에 의해 호흡 인증 완료 후, 차량이 시동 온 및 엔진 스타트가 된 상태에서는 인증된 운전자의 하차 여부를 감지하여(S416), 운전자가 차량 시동 온 이후 하차한 것으로 판단된 경우 차량의 시동 및 변속을 제한하는 단계(S417)가 실시될 수 있다. 이러한 시동 및 변속 제한 시, 운전자는 다시 호흡 인증을 완료하여만 차량 주행이 가능하므로, 시스템은 재인증 요청 단계(S418)를 통해 운전자에게 다시 호흡 인증을 완료하여야 함을 고지할 수 있다. 이러한 재인증 요청 단계(S409 또는 S418) 이후, 앞서 설명한 단계 S404 이하의 호흡 인증 프로세스가 동일하게 실시될 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100: 센서 모듈
110: 흡입부 120: 센서부
200: 제어 모듈 210: 인증부
220: 판단부 230: 시트검지부
240: 도어검지부 250: 영상분석부
260: 호흡유효성 검지부 270: 센서제어부
280: 차량제어부 300: 카메라
400: 표시부 500: 저장부
600: 차량 내부 장치 610: 차량 도어
620: 창문 630: 시동 제한 장치
700: 생체인증부

Claims (18)

  1. 운전석에 착석한 운전자의 얼굴을 포함하는 영상을 촬영하는 카메라;
    운전자의 호기에 포함된 알코올을 검출하는 센서 모듈; 및
    상기 카메라에 의한 촬영 영상을 기반으로 운전자의 호흡 인증을 실시하고, 호흡 인증 완료 시 상기 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 농도로부터 운전자의 음주 상태를 진단하여 차량의 시동 제한 여부를 결정하는 제어 모듈;을 포함하고,
    상기 제어 모듈은 상기 촬영 영상의 호흡 인증 시 운전자 입 모양 변화로부터 제1 호흡 추정 구간을 산출하고, 상기 제1 호흡 추정 구간을 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡량의 변화로부터 결정되는 제2 호흡 추정 구간과 비교한 결과를 기반으로 상기 촬영 영상에서의 호흡과 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡의 일치 여부를 확인하여 호흡 인증을 완료하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 촬영 영상을 처리 및 분석할 수 있는 영상분석부를 포함하고,
    상기 영상분석부는 상기 촬영 영상 내에 운전자 외 미인가 객체가 존재하는지 여부를 확인하여, 상기 미인가 객체가 존재하는 것으로 확인된 경우, 상기 제어 모듈은 호흡 인증을 완료시키지 않는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제어 모듈은 차량 조수석과 후석의 시트 센서들로부터 동승자 유무 및 동승자의 위치 변화를 확인하는 시트검지부를 포함하고,
    상기 제어 모듈은 동승자 탑승 시, 동승자의 위치 변화가 확인된 경우 호흡 인증을 완료시키지 않는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 시트검지부는 상기 시트 센서들로부터 안전 벨트 착용 여부를 확인할 수 있도록 구성되며,
    상기 제어 모듈은 탑승한 동승자 중 적어도 하나의 탑승자가 안전 벨트를 착용하지 않은 것으로 확인된 경우 호흡 인증을 완료시키지 않는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 센서 모듈에서 검출된 알코올 농도를 기준 농도와 비교하여 운전자의 음주 상태를 진단하는 판단부와;
    상기 판단부에 의해 운전자가 상기 기준 농도를 초과하는 음주 상태인 것으로 판단된 경우, 차량의 시동 제한 장치를 동작시키기 위한 제어 지령을 송출하는 차량제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    호흡 인증 완료 시의 상기 촬영 영상 정보 및 상기 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 검출 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 시트검지부는 운전석의 시트 센서로부터 운전자의 하차 여부에 대한 정보를 제공받을 수 있도록 구성되며,
    상기 제어 모듈에 의해 호흡 인증 완료 후, 차량이 시동 온 된 상태에서 운전자가 하차한 것으로 판단된 경우, 차량의 시동 및 변속을 제한하도록 제어 지령을 송출하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 모듈은 차량 도어 및 창문 개폐 여부를 검지하는 도어검지부를 포함하고,
    상기 도어검지부는 호흡 인증 개시 전 도어 및 창문 개폐 여부를 확인하여, 도어 또는 창문 개방 시 차량제어부에 의해 개방된 도어 또는 창문을 폐쇄시키기 위한 제어 지령을 송출하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 제1 호흡 추정 구간의 총시간과 상기 제2 호흡 추정 구간의 총시간의 비가 미리 설정된 범위 내인 경우, 상기 촬영 영상에서의 호흡과 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 모듈은,
    상기 제2 호흡 추정 구간이 상기 제1 호흡 추정 구간 내에 포함되고,
    상기 제2 호흡 추정 구간의 시작 시간과 상기 제1호흡 추정 구간의 시작 시간의 차이가 기준치 미만이며, 상기 제1 호흡 추정 구간의 종료 시간과 상기 제2호흡 추정 구간의 종료 시간의 차이가 기준치 미만인 경우, 상기 촬영 영상에서의 호흡과 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 시스템.
  11. 제어 모듈에 의해 호흡 인증을 시작하는 단계;
    센서 모듈에 의해 운전자 호흡을 입력받는 단계;
    카메라에 의한 촬영 영상을 기반으로 호흡 시 운전자 입 모양 변화로부터 제1 호흡 추정 구간을 산출하고, 상기 제1 호흡 추정 구간을 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡량의 변화로부터 결정되는 제2 호흡 추정 구간과 비교한 결과를 기반으로 상기 촬영 영상에서의 호흡과 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡의 일치 여부를 판정하는 호흡유효성 검증 단계; 및
    상기 호흡유효성 검증 단계에서 호흡이 일치하는 것으로 확인된 경우, 상기 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 농도로부터 운전자의 음주 상태를 진단하여 차량 시동 제한 여부를 결정하는 단계;
    를 포함하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 호흡유효성 검증 단계 이전에,
    상기 촬영 영상 내에 운전자 외 미인가 객체가 존재하는지 여부를 확인하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 미인가 객체가 존재하는 것으로 확인된 경우, 상기 호흡유효성 검증 단계로 진입하지 않고, 제어 모듈에 의해 호흡 재인증을 요청하는 재인증 요청 단계;를 실시하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 호흡유효성 검증 단계 이전에,
    차량 조수석과 후석의 시트 센서들로부터 동승자 유무 및 동승자의 위치 변화를 확인하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 제어 모듈은 탑승한 동승자의 위치 변화가 확인된 경우, 상기 호흡유효성 검증 단계로 진입하지 않고 호흡 재인증을 요청하는 재인증 요청 단계;를 실시하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법.

  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 동승자 유무 및 동승자의 위치 변화를 확인하는 단계에서는,
    탑승한 동승자의 안전벨트 착용 여부를 확인하도록 구성되며,
    상기 시트센서들로부터 안전 벨트를 착용하지 않은 동승자가 탑승한 것으로 확인된 경우, 상기 호흡유효성 검증 단계로 진입하지 않고 호흡 재인증을 요청하는 재인증 요청 단계;를 실시하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 차량 시동 제한 여부를 결정하는 단계에서는,
    상기 센서 모듈에 의해 측정된 알코올 농도가 기준 농도 이하인 경우, 차량 시동 가능 상태로 판단하도록 구성되며,
    차량 시동 가능 상태로 판단된 경우, 호흡 인증 완료 시의 상기 촬영 영상 정보 및 상기 센서 모듈에 의해 검출된 알코올 검출 정보를 저장부에 기록하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어 모듈에 의해 호흡 인증 완료 후, 차량이 시동 온 된 상태에서 운전자가 하차 여부를 감지하여, 운전자가 차량 시동 온 이후 하차한 것으로 판단된 경우 차량의 시동 및 변속을 제한하도록 제어 지령을 송출하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 호흡유효성 검증 단계에서는,
    상기 제1 호흡 추정 구간의 총시간과 상기 제2 호흡 추정 구간의 총시간의 비가 미리 설정된 범위 내인 경우, 상기 촬영 영상에서의 호흡과 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 호흡유효성 검증 단계에서는,
    상기 제어 모듈은 상기 제2 호흡 추정 구간이 상기 제1 호흡 추정 구간 내에 포함되고, 상기 제2 호흡 추정 구간의 시작 시간과 상기 제1호흡 추정 구간의 시작 시간의 차이가 기준치 미만이며, 상기 제1 호흡 추정 구간의 종료 시간과 상기 제2호흡 추정 구간의 종료 시간의 차이가 기준치 미만인 경우, 상기 촬영 영상에서의 호흡과 상기 센서 모듈로 흡입된 호흡이 일치하는 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 강화된 인증 방식의 음주 운전 방지 방법.
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