졸음운전 방지 시스템, 미래에 반드시 장착

2011년 10월호 지면기사  /  글 | 한상민 기자 (han@autoelectronics.co.kr)

Q. 졸음운전 방지 시스템의 시장성을 어떻게 보나.
A. 현재 졸음운전과 관련돼 상용화 된 기술들은 대부분 졸음운전에 기인한 결과에 대한 대책을 강구하는, 차간거리 유지가 달라지거나 차선이탈에 대응하는 애플리케이션들입니다. 예를 들면 차간거리 유지 시스템(Smart Cruise Contol, SCC), 차선이탈 경고 시스템(Lane Departure Warning System, LDWS) 등이 있습니다. 
그러나 최근 들어 미국 메이커들이 이런 시스템이 아닌, 보다 진실되게 졸음 여부를 검지하고 평상의 운전 상태에서 벗어난 경우를 인식해 구체적으로 제동, 조향 등의 차체 제어에 개입하는 차량 안전 시스템을 찾고, 개발하려 하고 있습니다. 때문에 저희 덴소의 졸음검지 기술에 대해 문의해 오고 있습니다. 
실질적인 졸음운전 방지 시스템은 미래에 반드시 차에 장착돼야 하는 기능으로 손꼽힙니다. 경찰 등의 외부 단속, 교통 규제로 해결할 수 없는 요소들, 차량 자체에서 운전자 감시 기능을 통해 해결해야하는 사항에 대한 운전상태 보조 기술이 적극적으로 검토되고 있습니다.
Q. 덴소의 아이트래커를 본 적 있다. 혹시 이 시스템을 자동차시장에 제공하고 있나. 
A. 자동차시장에서 아이트래커의 상용화를 준비 중이긴 합니다만 아직 적용된 메이커, 차량 모델은 없습니다. 또 시선을 검지하는 아이트래킹 기술은 양산 가능 단계가 아닌 선행개발 항목으로 남아있습니다. 시선 검지는 세계적으로 봐도 상품화 되지 못했습니다.
덴소의 졸음 검지 시스템, 즉 운전자 상태 감지 시스템(Driver State Monitoring System, DSM)은 눈 깜빡임의 특성, 즉 깜빡임 빈도, 회수 등 다수의 요소에서 우선순위를 정해 졸음에 가까운 요소에 가중치를 주는 알고리즘으로 졸음과 유사한 상태를 판단합니다. 운전부주의 검지는 얼굴방향, 눈 상태 인식 결과를 기반으로 지정된 시간 동안 전방을 주시하지 않았을 경우를 판단해 경고를 합니다.
Q. DSM 개발에 있어 하드웨어, 소프트웨어 측면 도전 과제는.
A. 인식률 향상이 가장 큰 과제입니다. 타사의 시스템도 마찬가지겠지만 차량 환경, 즉 광 환경에 대한 얼굴 및 눈 깜빡임 인식, 강건성 확보가 해결 과제로 남아 있습니다. 오검지율, 즉 경보를 해야 할 조건에서 경보가 발생하지 않는 문제를 소프트웨어적으로 낮추는 것도 인식률과 관련된 과제입니다.
일반적인 비전 센서는 전체 화상의 명암 보정을 위해 자동 휘도 보정 기능이 들어가 있습니다. 광 환경에 따라 얼굴에 직사광선이 비칠 경우, 안경을 쓴 상태에서 풍경이 반사될 경우 등에 따라 눈 인식률이 급격하게 떨어집니다.  이런 광 환경의 다양성은 비전 센서만으로는 해결이 불가능합니다. 저희 덴소는 다른 방법, 다양한 실험을 통해 어떤 환경에서도 눈 상태와 얼굴방향을 인식할 수 있도록 보정하는 알고리즘을 개발했습니다.
하드웨어의 휘도 자동 보정과 알고리즘의 예외 케이스 처리 등이 종합적으로 밸런싱 돼어야만 차량환경에서 얼굴 인식률을 일정하게 유지할 수 있는데, 이 알고리즘 노하우가 덴소 시스템의 강점입니다.
한편 업계는 미검지율 등은 사용자 매뉴얼(User`s Manual) 등에 기재해 PL법에 저촉된 내용을 회피하려 하고 있습니다. 



Q. 어떤 점에서 PL법 대응이 요구되나. 
A. 경보해야 하는 조건에서 경보하지 않는 경우는 여러 환경에 따라 눈을 인식하지 못하면서 발생할 수 있습니다. 예를 들어 인종, 안대, 선글래스, 마스크 등의 요인이 있을 수 있는데, 운전자가 눈을 순간적으로 감고 비정상적으로 운전을 하는 상태임에도 불구하고 경보를 하지 않는다면 이같은 조건에 해당될 가능성이 매우 높습니다. 이는 사용자의 클레임 대상이 될 수 있습니다.
사람이 사람을 볼 때에도 졸음상태, 태만 운전 등의 여부를 100% 확신하지 못하는 것과 마찬가지로 시스템 역시 제약사항이 존재합니다. 이러한 내용을 유저 매뉴얼에 두어 PL법에 저촉돼 클레임 받지 않도록 해야할 필요성이 있습니다. 또 유저 매뉴얼은 각각의 차량 메이커의 차량 컨셉 및 고유 정책에 따라 기재 내용이 다르고, 법무 파트에서 각 지역의 특성과 현지 법인의 법무적 해석이 포함된  문구를 넣어야 하기 때문에 지역에 따라 차이가 있을 것입니다. 
Q. DSM이 졸음운전 방지와 운전부주의 예방에 있어 최적의 솔루션이 될 수 있을까.
A. 현재까지 유럽의 선진 메이커에서 선보인 시스템들은 디스플레이에 ‘커피잔 아이콘’ 정도를 표시하는 간접적이고 소극적인 경고 내용을 보여 주지만, 덴소는 차량 실내의 카메라를 이용해 종합적이면서 구체적인 경고를 내 보내는 것이 현 시점에서 최적의 솔루션이 될 것으로 판단하고 있습니다. 또 향후 인식률의 개선과 다른 시스템과의 통합화 등이 상품성 가치를 올리는 방향이라고 생각하고 있습니다. 
예를 들어 경고 기능으로 스티어링 휠에 진동, 시트나 헤드레스트에 찬바람이 나오는 기능을 부여할 수 있고, 오디오 볼륨을 크게 하거나 지정된 음악이 나오게 할 수도 있을 것입니다. 종합적이고 다양한 운전자 ‘awake’ 방법은 각종 스티어링 시스템, 공조 시스템, 엔터테인먼트 시스템, 전자식 시트벨트 등과 연계될 수 있습니다. 



덴소 패신저 아이(Passenger Eye)
프로토타입
지난 연말 국내에도 소개됐던 패신저 아이 시스템은 인스트루먼트 패널 위에 위치한 카메라가 운전자의 얼굴 이미지를 추적해 졸음운전 여부를 판단한다. 휴식이 필요하다면 속도계에 커피가 가득 찬 잔이 나타나고 동시에 내비게이션 맵에 가까운 커피숍을 표시한다. 경고 기능은 시각, 청국, 촉각 등 다양한 방식으로 전달된다.


덴소 DSM(Driver State Monitoring System)의 구성
Q. DSM이 향후 어떤 기술과 연결될까.
A. 현 단계에서는 눈 깜빡임, 얼굴 방향등을 인식할 수 있으나 덴소는 향후 표정인식, 그에 따른 다음 행동추정 등으로 확장하고, 다른 계기들과 연계해 좀 더 예측 가능한 기능을 부여할 수 있을 것으로 생각하고 있습니다.
운전자의 졸음 상태가 검지되면 예를 들어 내비게이션과 연계해 가까운 커피숍을 소개하는 경로를 추천할 수 있고, SCC/ LDWS를 연계해 감도를 민감하게 조정할 수 있습니다. 표정인식 기능의 경우엔 평소와 달리 운전자의 감정이 좋지 못하다고 판단되면 음악을 켜거나 공조 시스템에 개입해 온도를 최적화 할 수도 있을 것입니다.  
 
 
 

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