비전 AI를 사용하여 더 스마트한 운전자 주의력 모니터링으로 피로를 감지하고 졸음 운전을 방지하며 모두를 위해 더 안전한 도로를 만드는 방법을 살펴보세요.
비전 AI를 사용하여 더 스마트한 운전자 주의력 모니터링으로 피로를 감지하고 졸음 운전을 방지하며 모두를 위해 더 안전한 도로를 만드는 방법을 살펴보세요.
장거리 고속도로, 심야 운전 또는 바쁜 하루를 보내다 보면 운전자는 누구나 피곤함을 느낄 수 있습니다. 하지만 잠깐의 주의력 저하도 도로 안전에 있어 큰 차이를 만들 수 있습니다.
그렇기 때문에 많은 자동차 제조업체들이 운전자의 주의력과 집중력을 유지하기 위해 새로운 기술을 도입하고 있습니다. 스티어링 패턴을 추적하는 센서부터 피로의 징후를 감시하는 카메라까지, 오늘날의 차량은 운전자의 주의가 흐트러지기 시작하는 시점을 인식하는 데 점점 더 스마트해지고 있습니다.
특히 인공지능(AI)의 한 분야인 컴퓨터 비전 덕분에 기계는 이제 인간과 비슷한 방식으로 이미지와 비디오를 해석할 수 있게 되었습니다. 차량의 경우 컴퓨터 비전을 운전자 주의 모니터링 시스템에 사용하여 운전자의 자세, 표정, 눈동자 움직임을 분석할 수 있습니다.
예를 들어, Ultralytics YOLO11 및 Ultralytics YOLO26과 같은 비전 AI 모델은 객체 감지(이미지에서 객체 식별 및 위치 찾기), 객체 추적(프레임 전체에서 해당 객체 따라가기), 인스턴스 분할(배경에서 개별 객체 분리) 등의 컴퓨터 비전 작업을 지원하여 운전자의 자세, 머리 위치 및 전반적인 주의력을 모니터링하는 데 적용할 수 있습니다.
이 글에서는 운전자의 부주의와 졸음의 원인, 비전 AI가 운전자 주의력 모니터링 시스템을 지원하는 방법, 그리고 이러한 시스템이 전 세계 운전자에게 더 안전한 미래를 만들어가는 방법을 살펴봅니다.
운전 중 집중력을 유지하려면 지속적인 주의가 필요합니다. 운전자는 매 순간 도로 표지판, 교통 신호, 주변 차량의 움직임을 처리해야 합니다. 잠시라도 집중력이 흐트러지면 사고 위험이 급격히 높아집니다.
연구에 따르면 도로에서 한 눈을 한 번 이상 떼거나 차량 내 버튼을 자주 누르는 운전자는 위험 증가가 정확히 두 배는 아니더라도 충돌 사고나 아차사고에 연루될 가능성이 더 높다고 합니다.
이러한 연구 결과는 운전자의 부주의로 알려진 주의력이 얼마나 쉽게 흐트러질 수 있는지를 잘 보여줍니다. 이는 운전자가 휴대폰을 확인하거나 음악을 바꾸거나 생각에 잠기는 등 운전자의 시선이나 마음이 도로에서 멀어질 때 발생합니다. 2초만 한눈을 팔아도 속도를 줄이는 차나 전방의 빨간불을 놓칠 수 있습니다.
한편, 운전자의 졸음은 피곤함이나 수면 부족으로 인해 서서히 진행됩니다. 졸린 운전자는 눈을 천천히 깜빡이거나 고개를 끄덕이거나 운전대를 느슨하게 잡을 수 있습니다. 피로가 쌓이면 반응 속도가 느려지고 제어력을 유지하기가 더 어려워집니다.
다음은 운전자의 부주의 또는 졸음의 일반적인 징후입니다:
이러한 징후는 처음에는 사소하지만 시간이 지날수록, 특히 장거리 여행이나 야간에는 더욱 눈에 띄게 됩니다. 이러한 신호를 조기에 인식하면 운전자가 도로에서 주의력과 집중력을 유지하고 안전하게 운전하는 데 도움이 됩니다.
차량 중앙을 유지하는 데 도움을 주는 차선 유지 보조나 안전한 차간 거리를 유지하는 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같은 첨단 기능에도 불구하고 운전자의 주의력이 떨어지면 사고는 발생할 수 있습니다. 기술은 안전을 향상시킬 수 있지만, 운전자의 주의력은 여전히 운전자의 책임입니다.
이러한 위험을 줄이기 위해 이제 새로운 혁신 기술은 비전 AI 기반 카메라를 사용하여 운전자의 얼굴과 눈을 모니터링합니다. 운전자 주의 모니터링 시스템으로 알려진 이러한 기술은 피로 또는 주의 산만의 징후를 조기에 감지하여 운전자의 주의력과 안전을 유지하도록 설계되었습니다.
시스템이 눈 깜박임이 느려지거나 고개를 끄덕이거나 시선이 도로에서 멀어지는 등의 경고 신호를 감지하면 일반적으로 시각 또는 청각 경고와 같은 부드러운 경고를 보내 위험이 커지기 전에 운전자가 다시 집중할 수 있도록 유도합니다.
운전자 주의 모니터링 시스템은 운전자가 집중력을 잃기 시작하는 시점을 인식하도록 설계되었으며, 이는 운전자가 인지하지 못하는 사이에 서서히 발생할 수 있습니다. 이러한 시스템은 일반적으로 스티어링 휠 근처나 대시보드에 장착된 소형 카메라를 사용하여 운전자의 얼굴과 눈을 지속적으로 관찰합니다.
모든 조건에서 안정적인 성능을 보장하기 위해 많은 시스템은 야간이나 조도가 낮고 날씨가 좋지 않은 상황에서도 얼굴의 디테일을 선명하게 포착할 수 있는 적외선 카메라를 사용합니다. 운전자 주의 모니터링은 타이밍이 중요한 애플리케이션이기 때문에 카메라가 캡처한 영상을 실시간으로 분석하여 피로 또는 주의 산만 징후를 감지하고 대응해야 합니다.
그렇다면 이러한 시스템은 실제로 어떻게 작동할까요? 카메라는 사람의 자세와 얼굴 행동을 해석하도록 훈련된 Vision AI 모델이 분석하는 라이브 비디오를 캡처합니다. 이 모델은 운전자의 주의력이나 산만함을 나타내는 미묘한 시각적 신호를 감지합니다.
이러한 모델과 통합된 비전 AI 시스템은 포즈 추정 기술을 사용하여 운전자의 얼굴과 전반적인 신체 자세를 감지하고 추적할 수 있습니다. 눈, 코, 입, 어깨, 머리 위치와 같은 주요 지점을 식별하여 조명이 바뀌거나 운전자가 자세를 바꿀 때도 움직임과 정렬을 모니터링할 수 있습니다.
운전자의 얼굴이 감지되면 시스템은 머리의 방향을 추정하여 운전자가 도로를 정면으로 보고 있는지, 기기를 향해 아래쪽을 보고 있는지, 옆을 보고 있는지 등 운전자가 어디를 보고 있는지 파악합니다. 그런 다음 눈의 깜박임 빈도, 깜박임 지속 시간, 시선 방향을 분석하여 주의력을 평가합니다.
눈을 천천히 깜빡이거나 눈을 감거나 시선이 길에서 멀어지면 피곤하거나 주의가 산만해졌음을 나타낼 수 있습니다. 또한 일부 시스템은 머신러닝을 사용하여 시간 경과에 따른 자세와 움직임 패턴을 추적하고 이를 정상적이고 주의 깊은 행동과 비교하여 고개를 끄덕이거나 구부정하거나 반응이 느려지는 등의 점진적인 징후를 식별하기도 합니다.
피로 또는 부주의의 초기 징후가 감지되면 시스템은 운전자가 다시 집중할 수 있도록 부드러운 알림을 보냅니다. 이러한 경고는 부드러운 차임벨, 스티어링 휠의 진동, 대시보드에 표시되는 알림 등의 형태로 전달됩니다. 운전자가 반응하지 않으면 운전자가 다시 도로에 주의를 기울이기 시작할 때까지 경고가 더욱 눈에 띄게 됩니다.
비전 AI는 운전자 주의력 모니터링 외에도 오늘날 차량에 탑재된 다양한 안전 및 운전자 지원 기능을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 시스템이 주의 산만이나 졸음의 징후를 감지하면 해당 정보를 다른 온보드 시스템과 공유하여 차량의 행동을 조정하고 안전하고 안정적인 주행을 유지할 수 있도록 지원합니다.
다음은 운전자를 돕기 위해 설계된 몇 가지 다른 시스템입니다:
운전자 주의력 모니터링 시스템은 실험적인 혁신이 아니라 이미 생산에 적용되고 있습니다. 휴식 시간이 거의 없이 장시간 도로를 달리는 장거리 트럭 운전자에게 피로와 주의 산만은 일상적인 문제입니다.
비전 AI는 이제 운전자의 주의력을 실시간으로 모니터링하여 이 문제를 해결하는 데 도움을 주고 있습니다. 볼보트럭이 도입한 업그레이드된 운전자 경고 지원 시스템이 좋은 예입니다. 이 시스템은 안쪽을 향한 시선 추적 카메라와 차선 위치 및 운전 패턴을 모니터링하는 전방 카메라를 결합한 것입니다. 이 외에도 다른 자동차 제조업체들은 컴퓨터 비전과 AI로 구동되는 운전자 모니터링 시스템을 통합하여 운전자가 주의력과 집중력을 유지할 수 있도록 돕고 있습니다.
운전자 주의 모니터링 시스템을 사용하면 얻을 수 있는 몇 가지 주요 이점은 다음과 같습니다:
안전한 운전을 위해서는 운전석에서 주의력을 유지하는 것이 필수적입니다. 잠깐의 주의 산만이나 피로도 사고의 위험을 높일 수 있습니다.
Vision AI로 구동되는 운전자 주의력 모니터링 시스템은 눈의 움직임, 깜박임 패턴, 머리 위치 등의 시각적 신호를 추적하여 이러한 위험을 줄이는 데 도움을 줍니다. 이러한 시스템은 졸음이나 부주의의 조기 징후를 인식하여 운전자가 다시 집중하고 안전하게 도로를 주행할 수 있도록 적시에 경고를 보냅니다.
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