[논문]운전자 졸음 방지용 플라스틱 광섬유 센서

엄원대; 여상두; 박재희

초록
AI-Helper

본 논문에서는 플라스틱 광섬유 센서가 운전자의 졸음 방지용 센서로서 응용 가능한 지에 관하여 논의된다. 졸음방지용 플라스틱 광섬유 센서는 광섬유의 구부림이 잘 유도될 수 있도록 소프트한 물질로 덮개를 씌운 핸들에 플라스틱 광섬유가 감겨져 여는 구조로 되어져 있다. 운전자가 핸들을 잡을 때 운전자가 핸들에 힘을 가하게 되고 이 힘이 플라스틱 광섬유의 구부림을 유도하여 플라스틱 광섬유 내부를 진행하는 빛의 양을 감소시킨다. 실험 결과로부터 핸들에 가해지는 힘이 크면 클수록 검출되는 광량이 적어짐을 보여주어 졸음 방지용 센서로서의 사용할 수 있음을 검증해 보인다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, the feasibility for producing a plastic optical fiber sensor to be used as an anti-drowsy driving sensor is discussed. This sensor consists of a plastic optical fiber wound on the steering wheel covered by soft material. When a driver hold a steering wheel, the gripping force is induc...

In this paper, the feasibility for producing a plastic optical fiber sensor to be used as an anti-drowsy driving sensor is discussed. This sensor consists of a plastic optical fiber wound on the steering wheel covered by soft material. When a driver hold a steering wheel, the gripping force is induced and causes to the bend of the plastic optical fiber which decreases the power of light propagated inside the plastic fiber. The experimental results show that the detected optical power decrease as the gripping force increase and that this sensor can be used as the anti-drowsy driving sensor.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

플라스틱 광섬유를 이용하여 홍수 감시 시스템囹, 혈액 가스분석 센서[5], PH 센서[6] 등이 개발되어졌으며, 자동차 센서로는 산소센세7], 자동차 유리 압사 방지 센서[8] 등이 연구되어졌다. 그래서 자동차 무게를 줄이는데 일조 할 수 있는 플라스틱 광섬유 센서가 운전자 졸음 감지용 센서로서의 사용 가능성을 연구 하였다. 본 연구에서 제안된 플라스틱 광섬유 센서는 구부림에 의한 빛의 감소현상을 이용하는 센서로서 광섬유의 구부림이 잘 유도될 수 있도록 소프트한 물질로 덮개를 씌운 핸들에 플라스틱 광섬유가 감겨져 있는 구조(그림 1)로 저가이고, 운전자의 움직임에 의한 예측의 불확실성도 상당히 감소된 단순한 구조로 되어 있다.

제안 방법

연구되어졌다. 본 연구에서 제안된 플라스틱 광섬유 센서는 구부림에 의한 빛의 감소 현상을 이용하는 센서로서 광섬유의 구부림이 잘 유도될 수 있도록 소프트한 물질로 덮개를 씌운 핸들에 플라스틱 광섬유가 감겨져 있는 구조로 저가이고, 운전자의 움직임에 의한 예측의 불확실성도 상당히 감소된 단순한 구조로 되어 있다. 플라스틱 광섬유 센서의 출력 광량은 운전자가 핸들에 인가하는 힘이 크면 클수록 적었으며 검출된 광량 손실로부터 운전자가 핸들에 쥐는 힘을 예측 할 수 있었다.
그래서 자동차 무게를 줄이는데 일조 할 수 있는 플라스틱 광섬유 센서가 운전자 졸음 감지용 센서로서의 사용 가능성을 연구 하였다. 본 연구에서 제안된 플라스틱 광섬유 센서는 구부림에 의한 빛의 감소현상을 이용하는 센서로서 광섬유의 구부림이 잘 유도될 수 있도록 소프트한 물질로 덮개를 씌운 핸들에 플라스틱 광섬유가 감겨져 있는 구조(그림 1)로 저가이고, 운전자의 움직임에 의한 예측의 불확실성도 상당히 감소된 단순한 구조로 되어 있다.
일반적으로 플라스틱 광섬유의 코어 크기가 크기 때문에 기하광학적인 분석법을 사용하여 구부림에 의한 손실의 특성을 알아보았다. 광학적으로 투명한 고분자 재료를 이용하여 만든 계단형 굴절률분포(step-index)를 가진 플라스틱 광섬유내부를 진행하는 광선들은 광섬유를 따라 지그재그로 진행하면서 반사할 때 마다 광섬유 축을 지나는 meridional 광선과 광섬유 축을 지나지 않고 지그재그로 진행하는 skew 광선로 나누어진다.
특성실험을 수행하기 이전에 먼저 플라스틱 광섬유에 의해 광 파워미터에 전달되는 광량을 측정하였다. 광섬유를 핸들에 감기 전에 측정한 광량은 120 uW 였고 핸들에 감고 난 후에 측정된 광량은 70 uW 였다.

대상 데이터

위한 실험 장치는<그림 3>에 있다. 실험 장치 (그림 3)는 소프트커버위에 플라스틱 광섬유가 감겨져 있는 자동차 핸들, 레이저(LD), 광 파워미터 (PM, THORLABS PM100), 컴퓨터 (PC), 힘 검출센서, 힘 측정기로 구성되어져 있다. 실험에서는 플라스틱 광섬유의 구부림을 잘 발생할 수 있도록 1 Cm 두께의 가교 폴리에틸렌으로 만들어진 핸들 커버 및 650mn 파장의 레이저(Sanyo DL3147-0%))가 사용되어 졌다.
실험 장치 (그림 3)는 소프트커버위에 플라스틱 광섬유가 감겨져 있는 자동차 핸들, 레이저(LD), 광 파워미터 (PM, THORLABS PM100), 컴퓨터 (PC), 힘 검출센서, 힘 측정기로 구성되어져 있다. 실험에서는 플라스틱 광섬유의 구부림을 잘 발생할 수 있도록 1 Cm 두께의 가교 폴리에틸렌으로 만들어진 핸들 커버 및 650mn 파장의 레이저(Sanyo DL3147-0%))가 사용되어 졌다. 운전자의 핸들 쥐는 힘을 감지하는 센서로 핸들 일부분에 감겨져 있는 광섬유는 코어 지름이 1 mm, 크레딩의 두께가 0.

성능/효과

이때 사용된 소프트웨어는 LabView로 작성된 THORLABS에서 제공된 소프트웨어 이다.<그림 4>가 인가하는 힘이 증가하면 광량이 감소함을 보여주고 있고, 핸들에 인가된 힘을 제거하였을 때 빠른 시간 안에 초기 값으로 복귀됨도 보여주고 있다.
이 역시 플라스틱 광섬유의 전송 손실에 이해 B 지점에 통과하는 광량이 A 지점을 통과하는 광량보다 적기 때문에 같은 힘이 인가되더라도 손실이 적게 나타난 것이다. 위의 실험 결과들이 운전자가 핸들에 인가하는 힘에 비례하여 광량 손실이 많이 발생하기 때문에 광량 손실로부터 운전자의 핸들 쥐는 힘을 예측할 수 있었다. 일반적으로 운전자가 졸 때 핸들에 인가하는 쥐는 힘이 적어지기 때문에 측정된 광량손실로부터 운전자의 졸음 여부를 판단할 수 있을 것으로 생각된다.
<그림 5>는 핸들에 인가한 힘의 크기를 변화 시키면서 측정한 광량 그래프이다. 측정된 광량은 약 5초 동안 검출된 광량을 산술적 평균을 행한 광량이다. 그림에서 (a)는 A 지점에만 핸들에 인가된 힘의 변화를 주면서 측정한 광량이고, 그림에서 (b)는 B 지점에만 핸들에 인가된 힘의 변화를 주면서 측정한 광량이며, 그림에서 (c)는 A와 B 지점에 동일한 힘을 인가하였을 때 측정한 광량 변화 그래프이다.
본 연구에서 제안된 플라스틱 광섬유 센서는 구부림에 의한 빛의 감소 현상을 이용하는 센서로서 광섬유의 구부림이 잘 유도될 수 있도록 소프트한 물질로 덮개를 씌운 핸들에 플라스틱 광섬유가 감겨져 있는 구조로 저가이고, 운전자의 움직임에 의한 예측의 불확실성도 상당히 감소된 단순한 구조로 되어 있다. 플라스틱 광섬유 센서의 출력 광량은 운전자가 핸들에 인가하는 힘이 크면 클수록 적었으며 검출된 광량 손실로부터 운전자가 핸들에 쥐는 힘을 예측 할 수 있었다. 일반적으로 운전자가 졸 때 핸들에 인가하는 쥐는 힘이 적어지기 때문에 측정된 광량 손실로부터 운전자의 졸음 여부를 판단할 수 있을 것으로 생각된다.

후속연구

일반적으로 운전자가 졸 때 핸들에 인가하는 쥐는 힘이 적어지기 때문에 측정된 광량손실로부터 운전자의 졸음 여부를 판단할 수 있을 것으로 생각된다. 전송손실이 적은 광섬유를 센서로 사용할 경우보다 더 특성이 좋은 센서를 개발할 수 있을 것으로 예측된다.
일반적으로 운전자가 졸 때 핸들에 인가하는 쥐는 힘이 적어지기 때문에 측정된 광량손실로부터 운전자의 졸음 여부를 판단할 수 있을 것으로 생각된다. 전송손실이 적은 광섬유를 센서로 사용할 경우보다 더 특성이 좋은 센서를 개발할 수 있을 것으로 예측된다.

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

LOADING...

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

운전자 졸음 방지용 플라스틱 광섬유 센서
Plastic Optical Fiber Sensor for an Anti-Drowsy Driving 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

연구과제 타임라인

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

연관된 기능

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

운전자 졸음 방지용 플라스틱 광섬유 센서 Plastic Optical Fiber Sensor for an Anti-Drowsy Driving 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

박재희 (26)

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

연관된 기능

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

운전자 졸음 방지용 플라스틱 광섬유 센서
Plastic Optical Fiber Sensor for an Anti-Drowsy Driving 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper