KR20220082500A - 운전자 및 차량 외, 내부의 직, 간접적인 영향 분석을 통한 졸음운전 방지 시스템 - Google Patents

운전자 및 차량 외, 내부의 직, 간접적인 영향 분석을 통한 졸음운전 방지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 졸음운전 방지 시스템에 관한 것이다.
종래의 졸음운전 방지 시스템에는 단순히 운전자의 눈만을 감지해 졸지 않더라도 많은 오작동(인상을 찡그리거나, 잠깐 눈을 감아도 졸음으로 판단)을 일으킬 수 있다.
이에 본 발명은 인공지능을 탑재한 카메라로 확실히 졸린 눈을 파악하고 다른 여러 부가적인 장치(운전자의 심박 수와 체온측정기, 운전 상태를 확인하는 장치, 차량 내의 공기탐지)들을 통해 더 확실하고 오작동 없는 졸음운전 시스템을 만들고자 한다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해서 차량 핸들에 운전자의 심박 수와 체온을 측정하는 장치(1)를 만들고 핸들의 상부에 운전자의 눈을 감지하는 인공지능 카메라(3)를 부착한다.
그리고 차량 외부에 차선 감시 카메라와 거리 측정 초음파(9)(7)를 달아 운전 상태가 사고의 위험성을 띄고 있는지를 판단한다. 그리고 차량 내부의 온도와
Figure pat00002
농도를 확인하고 이 데이터를 컴퓨터 시스템에서 받아 도5의 점검을 통해 현재 운전자의 졸음 정도를 파악하고 차량 내 스피커(2)로 알려준다.

Description

운전자 및 차량 외, 내부의 직, 간접적인 영향 분석을 통한 졸음운전 방지 시스템 {Drowsy driving prevention system through analysis of direct and indirect effects on the outside and inside of driver and vehicle}
본 발명은 졸음운전 방지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인공지능을 탑재한 카메라와 해당 카메라와 연결된 차량 내부 컴퓨터를 통해 운전자의 졸음을 인식 및 예방하는 시스템으로 졸음운전으로 인한 사고를 방지할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 졸음운전을 경고하기 위한 목적으로 차량 핸들 및 차 내부에 설치된 카메라를 통해 운전자의 눈을 인식한 후에 운전자 좌석의 진동이나 경고음을 통해 운전자를 깨워주는 시스템을 사용하고 있다.
그 일례로서 도1과 같이 핸들에 장착된 카메라(3)을 통해 운전자의 눈을 관찰한 후 시스템에 내장된 알고리즘을 통해 졸음운전으로 판단되는 경우 경고음 및 진동을 실행하고 있다.
그러나, 상기와 같은 원리는 단순히 차에 타고 있는 운전자의 눈을 감지하는 것이다. 이는 운전자가 눈을 풀기 위해 정차 시 눈을 감는 행위에 대해 오작동을 유발할 수 있으며, 이는 갑작스러운 핸들링을 유발할 수 있는 문제점을 야기할 수 있다.
[문헌1] KR 10-2016-0154222 운전자 졸음 표정감지 장치, 그를 포함하는 시스템 및 그 방법 음운전 감지 방법
[문헌1] Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering 29(3), 2017.3,134-141(8 pages) [문헌2] 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 , 2012.11, 1880-1884(5 pages)
본 발명은 졸음운전 방지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인공지능을 탑재한 차량 내부 컴퓨터 시스템에서 차량의 외, 내부 온도, 운전자의 심박수 및 체온, 운전자 일정, 카메라를 통한 운전자의 눈 움직임을 통합적으로 연산하여 졸음 수치를 인공지능이 연산 및 판단하여 졸음운전으로 인한 사고를 예방 및 절감하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 핸들에 장착된 카메라 및 생체 인식 센서와 이어진 차량 내부의 컴퓨터 시스템을 통해 운전자의 졸음 수치를 측정하는 과정에 있어서, 차량 외, 내부의 온도를 파악하는 과정, 운전자 일정을 통한 피로도를 계산하는 과정, 운전자 일정 중 차량 운행 일정을 계산하는 과정, 카메라를 통해 운전자의 졸음 수치를 연산하는 과정, 운전자의 심박수 및 체온과 차량 외, 내부의 온도를 고려해 졸음 수치를 연산하는 과정으로 이루어진 것에 특징이 있다.
본 발명은 차량 외부에 부착된 센서와 차량 내부 핸들에 부착된 카메라, 센서를 이용해 운전자의 피로도 및 졸음 수치를 측정하는 시스템으로 졸음 상태를 인식하거나 졸음이 올 시기를 예측해 운전자에게 경보를 울려 졸음운전을 예방할 수 있다.
도 1은 핸들에 부착된 장치의 예시 도면
도 2는 차량 내부에 장착된 장치 예시 도면
도 3은 차량 외부에 장착된 장치 예시 도면
도 4는 컴퓨터 시스템 내부 구조 예시 도면
도 5는 컴퓨터 시스템 연산 방식 예시 도면
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 차량 내부에 있는 핸들에 부착된 장치 구조도로서, 차량 핸들 양 끝에 붙어 있는 운전자 심박수 및 체온 전기 측정기(1)와 눈 움직임 분석 카메라(3)에서 운전자에 대한 정보를 추출해 차량 내부에 설치된 컴퓨터 시스템(4)으로 데이터를 전달한다.
도 3은 차량 외부에 장착된 장치 구조도로서, 차량 앞 범퍼에 차선 감시 카메라/거리 측정 초음파 센서(9)와 차량 상단에 설치된 차량 주변 환경 온도 감지(8)와 차량 바퀴에 설치된 좌,우 차량과의 거리 초음파 센서(7)를 통해 차량 외부 환경에 대한 데이터를 수집해 차량 내부에 설치된 컴퓨터 시스템(4)으로 데이터를 전달한다.
도 2는 차량 내부 컴퓨터 시스템에 장착된 장치 구조도로서, 컴퓨터 시스템에 연결된 차량 실내 온도 및
Figure pat00001
농도 측정기(6)와 네트워크 시스템(5)로 이루어져 있으며, 이를 이용해 차량 내부 환경과 운전자 일정을 통한 피로도를 추출할 수 있다. 추출한 데이터를 컴퓨터 시스템에 전달한다.
도 1 내지 3에서 추출한 데이터를 받은 컴퓨터 시스템(4)에서 인공지능을 통해 졸음 정도를 연산한다. 이 연산 과정은 도 4 내지 5를 보면, 추출한 데이터를 조건(10)에 부합 하는지 검사(11)해 졸음 정도에 따라 경보 알림이 달라진다. 해당 경보는 차량 핸들에 설치된 스피커(2)를 통해 운전자에게 알려준다.
도 1에서 차량 핸들에 설치된 스피커(2)를 통해 볼륨을 조절할 수 있으며, 음소거 On/Off를 할 수 있다.
상기 연산을 통해, 운전자의 피로도와 졸음이 오는 환경을 파악할 수 있으며, 상기 데이터를 통해 운전자의 졸음 수치를 파악하여, 운전자의 졸음운전을 예방할 수 있는 것이다.
실시예로는 도1의 인공지능 카메라(3)는 CNN 기법을 통해 졸린 눈의 이미지 데이터 집합을 확보하여 운전자의 눈동자를 보고 졸림을 파악할 수 있다.
본 발명은 현대 IT 강국시대에 전자기기의 발달로부터 이미 상용화된 기술들을 융합 및 접목하여 응용한 기술로 상용화할 수 있으며 대중이 사용할 수 있도록 널리 보급된 상태의 기술들은 경제적으로 효율성이 높아 충분히 산업상 이용이 가능하다고 사료된다.
1은 미세한 전기를 이용한 사용자 심박수 측정기이다.
2는 졸음방지 경보 알림 스피커이다.
3은 사용자 눈 움직임 분석 센서 카메라이다.
4는 졸음 운전 중앙 처리 장치이다.
5는 사용자의 일상생활 일정을 4와 공유하는 컴퓨터이다.
6은 실내 환경 분석 컴퓨터이다.
7은 좌우 차량과의 거리측정 초음파 센서이다.
8은 실외 환경 분석 컴퓨터이다.
9는 차선 감지 카메라 및 전방 물체 거리 측정 초음파 센서이다.
10은 졸음방지 경보 알림을 위한 총괄적인 시스템 구성도이다.
11은 졸음방지 경보 알림을 위한 연산 작업도이다.

Claims (4)

  1. 졸음 운전 방지를 위해 차량 내부에서
    a) 핸들 손잡이 부위에 심박수 및 체온 측정기
    b) 핸들 상단에 운전자 눈 움직임 감지기
    c) 경보와 상황을 알리는 스피커
    d) 차량 실내 온도 및 CO2 농도 측정기
  2. 차량 외부에서 위험 상황을 인지하기 위한
    a) 차량 범퍼에 차선 감지 카메라와 거리 측정 초음파 센서
    b) 차량 상단에 추량 주변 환경 온도 감지기
    c) 차량 바퀴에 좌, 우 차량과의 거리 초음파 센서
  3. 차량 운전자 일정을 저장 및 전송하는 네트워크 장치
  4. 제 1항, 제 2항과 제 3항에서 얻은 정보들을 모아 위험상태를 진단하기 위한 정보를 데이터로 모아 인공지능을 통해 졸음 정도를 파악하는 컴퓨터 시스템
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102646765B1 (ko) 2023-11-07 2024-03-12 주식회사 포디믹스 졸음 운전 방지 장치 및 이를 활용한 졸음 운전 방지 시스템 및 이를 활용한 졸음운전 방지 방법

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
[문헌1] Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering 29(3), 2017.3,134-141(8 pages)
[문헌2] 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 , 2012.11, 1880-1884(5 pages)
음운전 감지 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102646765B1 (ko) 2023-11-07 2024-03-12 주식회사 포디믹스 졸음 운전 방지 장치 및 이를 활용한 졸음 운전 방지 시스템 및 이를 활용한 졸음운전 방지 방법

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