KR102045320B1 - Method and System for Preventing Driver Drowsiness Through Interaction with Driver by Based on Driver Status Monitoring - Google Patents
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Abstract
본 발명은 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 방법 및 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방법은, 차량을 운행 중인 운전자를 모니터링한 운전자 모니터링 데이터를 획득하는 단계, 운전자 모니터링 데이터를 미리 정해진 운전자 졸음 예측 모델에 적용하여 운전자 졸음 상태를 예측하는 단계, 그리고 운전자 졸음 상태 예측 결과에 기초하여 운전자와 상호 작용을 위한 자극을 출력하는 단계를 포함한다. 자극에 대한 운전자의 반응을 확인하는 단계, 그리고 운전자의 반응이 부적합하면 미리 정해진 경보를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면 운전자 졸음이 예측되면 운전자와 상호 작용을 통해 졸음 운전을 효과적으로 예방할 수 있다.The present invention relates to a method and system for preventing driver drowsiness through interaction with a driver based on driver condition monitoring. The method according to the present invention includes obtaining driver monitoring data for monitoring a driver driving a vehicle, and obtaining driver monitoring data. Applying to a predetermined driver drowsiness prediction model to predict a driver drowsiness state, and outputting a stimulus for interacting with the driver based on the driver drowsiness state prediction result. The method may further include checking a driver's response to the stimulus, and outputting a predetermined alarm if the driver's response is inappropriate. According to the present invention, if the driver's drowsiness is predicted, it is possible to effectively prevent drowsy driving through interaction with the driver.
Description
본 발명은 운전자 졸음 예방 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for preventing driver drowsiness, and more particularly, to a method and system for preventing driver drowsiness through interaction with a driver based on driver condition monitoring.
최근 들어 운전자를 촬영한 영상을 분석하여 운전자 졸음 상태를 인식하고, 운전자에게 경보를 출력하는 운전자 졸음 방지 기술이 상용화되고 있다.Recently, driver drowsiness prevention technology that analyzes the image of the driver to recognize the driver's drowsiness and outputs an alarm to the driver has been commercialized.
한국등록특허 제1,078,466호는 대상자의 얼굴을 촬영하여 눈 깜박임 패턴 등을 분석하여 각성 상태(졸음 정도)를 판정하는 기술이 개시되어 있고, 이를 기초로 대상자가 운전자로 졸음 상태인 경우 큰 소리를 출력시켜 경보하는 기술이 개시되어 있다.Korean Patent No. 1,078,466 discloses a technology for determining awakening state by analyzing eye blink patterns by photographing a subject's face, and outputting a loud sound when the subject is drowsy with a driver based on this. A technique for alerting the user is disclosed.
그리고 한국공개특허 제2016-0104245호는 운전자가 졸음 상태인 경우 차량을 제어하여 차창을 열거나, 깜박이를 켜거나, 차량 오디오에서 큰 소리를 출력하거나 또는 핸들 또는 운전석에 진동을 일으켜서 경보하는 기술이 개시되었다.In addition, Korean Patent Application Publication No. 2016-0104245 discloses a technology for controlling a vehicle when the driver is drowsy to open a car window, turn on a blinking light, output a loud sound from the vehicle audio, or generate a vibration in the steering wheel or the driver's seat. Started.
그러나 이와 같이 운전자에게 일방적인 자극을 인가하는 종래 방식만으로는 운전자 졸음 예방을 하는데 효율적이지 않은 경우가 있었다.However, the conventional method of applying a unilateral stimulus to the driver has not been effective in preventing driver drowsiness.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 운전자 졸음이 예측되면 운전자와 상호 작용을 통해 졸음 운전을 예방할 수 있는 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a driver drowsiness prevention method and system through interaction with the driver condition monitoring based on the driver condition can prevent drowsy driving through interaction with the driver when the driver drowsiness is predicted.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 방법은, 차량을 운행 중인 운전자를 모니터링한 운전자 모니터링 데이터를 획득하는 단계, 상기 운전자 모니터링 데이터를 미리 정해진 운전자 졸음 예측 모델에 적용하여 운전자 졸음 상태를 예측하는 단계, 그리고 상기 운전자 졸음 상태 예측 결과에 기초하여 상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극을 출력하는 단계를 포함한다.
상기 운전자 모니터링 데이터를 분석하여 운전자가 졸음 상태에서 취하는 동작에 따라 각성 레벨이 높아지는 정도를 학습하고, 운전자 졸음 상태에서 가장 각성 레벨이 높아지는 동작을 운전자 졸음 예방 동작으로 선택하며, 상기 선택된 운전자 졸음 예방 동작을 유도하는 자극을 상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극으로 출력한다.According to an aspect of the present invention, a driver drowsiness prevention method through interaction with a driver condition monitoring-based driver according to the present invention may include obtaining driver monitoring data for monitoring a driver driving a vehicle, and previewing the driver monitoring data in advance. Predicting a driver drowsiness state by applying to a predetermined driver drowsiness prediction model, and outputting a stimulus for interacting with the driver based on a result of the driver drowsiness state prediction.
Analyze the driver monitoring data to learn the degree to which the arousal level is increased according to the action taken by the driver in the drowsiness state, select an operation of increasing the arousal level in the drowsiness state as the driver's drowsiness prevention operation, and the selected driver's drowsiness prevention operation Outputs a stimulus for inducing a stimulus for interacting with the driver.
상기 방법은, 상기 자극에 대한 운전자의 반응을 확인하는 단계, 그리고 상기 운전자의 반응이 부적합하면 미리 정해진 경보를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include identifying a driver's response to the stimulus and outputting a predetermined alert if the driver's response is inappropriate.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 시스템은, 차량을 운행 중인 운전자를 모니터링한 운전자 모니터링 데이터를 획득하는 차량 단말, 그리고 상기 운전자 모니터링 데이터를 미리 정해진 운전자 졸음 예측 모델에 적용하여 운전자 졸음 상태를 예측하고, 상기 운전자 졸음 상태 예측 결과에 기초하여 상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극을 출력하도록 상기 차량 단말에 요청하는 서비스 서버를 포함한다.
상기 서비스 서버는, 상기 운전자 모니터링 데이터를 분석하여 운전자가 졸음 상태에서 취하는 동작에 따라 각성 레벨이 높아지는 정도를 학습하고, 운전자 졸음 상태에서 가장 각성 레벨이 높아지는 동작을 운전자 졸음 예방 동작으로 선택하며, 상기 선택된 운전자 졸음 예방 동작을 유도하는 자극을 상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극으로 상기 차량 단말을 통해 출력시킨다.Driver drowsiness prevention system through interaction with the driver condition monitoring-based driver according to the present invention for solving the above technical problem, the vehicle terminal for obtaining driver monitoring data for monitoring the driver driving the vehicle, and the driver monitoring data Is applied to a predetermined driver drowsiness prediction model to predict a driver drowsiness state, and a service server for requesting the vehicle terminal to output a stimulus for interacting with the driver based on the driver drowsiness state prediction result.
The service server analyzes the driver monitoring data to learn the degree to which the arousal level increases according to the driver's drowsy state, and selects an operation of raising the most arousal level in the drowsy state as the driver's drowsiness prevention operation. A stimulus for inducing a selected driver drowsiness prevention operation is output through the vehicle terminal as a stimulus for interacting with the driver.
상기 차량 단말은, 상기 자극에 대한 운전자의 반응을 확인하고, 상기 운전자의 반응이 부적합하면 미리 정해진 경보를 출력할 수 있다.The vehicle terminal may identify a driver's response to the stimulus, and output a predetermined alarm if the driver's response is inappropriate.
상기 운전자 졸음 예측 모델은, 운전자 모니터링 데이터, 차량 운행 데이터 및 차량 운행 환경 데이터를 맵핑한 다수의 데이터를 포함하는 빅데이터를 이용하여 학습될 수 있다.The driver drowsiness prediction model may be trained using big data including a plurality of data obtained by mapping driver monitoring data, vehicle driving data, and vehicle driving environment data.
상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극은 시각적인 방법 및 청각적인 방법 중 적어도 하나를 통해 출력될 수 있다.The stimulus for interacting with the driver may be output through at least one of a visual method and an auditory method.
상기 운전자의 반응은 영상 센서 및 음성 센서 중 적어도 하나를 통해 획득될 수 있다.The driver's response may be obtained through at least one of an image sensor and a voice sensor.
본 발명에 의하면 운전자 졸음이 예측되면 운전자와 상호 작용을 통해 졸음 운전을 효과적으로 예방할 수 있다.According to the present invention, if the driver's drowsiness is predicted, it is possible to effectively prevent drowsy driving through interaction with the driver.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram of a system for preventing driver drowsiness through interaction with a driver condition monitoring-based driver according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a vehicle terminal according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an operation of a driver drowsiness prevention system through interaction with a driver condition monitoring-based driver according to an embodiment of the present invention.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram of a driver drowsiness prevention system through interaction with a driver condition monitoring-based driver according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a vehicle terminal according to an embodiment of the present invention .
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 운전자 졸음 예방 시스템은 다수의 차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n) 및 서비스 서버(200)를 포함할 수 있다.1 and 2, the driver drowsiness prevention system according to the present invention may include a plurality of
다수의 차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n) 및 서비스 서버(200)는 통신망(10)을 통해 각종 정보 및 데이터를 교환할 수 있다.The plurality of
통신망(10)은 구내 정보 통신망(local area network, LAN), 도시권 통신망(metropolitan area network, MAN), 광역 통신망(wide area network, WAN), 인터넷, 2G, 3G, 4G, LTE 이동 통신망, 블루투스, 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 위성 통신망, LoRa, Sigfox 등의 LPWA(Low Power Wide Area) 네트워크 등을 포함할 수 있으며, 통신 방식도 유선, 무선을 가리지 않으며 어떠한 통신 방식이라도 상관없다.The
차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)은 영상 센서부(110), 음성 센서부(120), 운행 데이터 수집부(130), 제어부(140), 저장부(150), 자극 출력부(160) 및 통신부(170)를 포함할 수 있다.The
차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)은 각각에 대응하는 차량(도시하지 않음)에 위치하여, 해당 차량을 운전하는 운전자의 상태를 모니터링한 운전자 모니터링 데이터를 획득할 수 있다.The
운전자 모니터링 데이터는 운전자 모습을 촬영한 운전자 영상 데이터를 포함하고, 실시예에 따라 운전자의 음성을 전기적 신호로 획득한 운전자 음성 데이터를 포함할 수 있다. 여기서 운전자 영상 데이터는 운전자의 얼굴을 포함하며, 운전자의 상반신 등도 포함할 수 있다.The driver monitoring data may include driver image data photographing a driver's figure, and in some embodiments, the driver monitoring data may include driver voice data obtained by obtaining a driver's voice as an electrical signal. The driver's image data may include a driver's face and may also include an upper body of the driver.
영상 센서부(110)는 카메라를 통해 구현할 수 있으며, 운전자 모습을 촬영한 운전자 영상 데이터를 획득할 수 있다.The
음성 센서부(120)는 마이크로폰을 통해 구현할 수 있으며, 운전자의 음성을 전기적인 신호로 변환하여 운전자 음성 데이터를 획득할 수 있다. The
차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)은 차량 운행 데이터 및/또는 차량 운행 환경 데이터를 획득할 수 있다.The
차량 운행 데이터는 차량의 속도, 조향각 제어, 브레이크 조작, 기어 조작 등 차량 운행 중에 수집되는 데이터를 포함할 수 있다. The vehicle driving data may include data collected during vehicle driving, such as vehicle speed, steering angle control, brake operation, and gear operation.
운행 데이터 수집부(130)는 차량 운행 데이터를 차량의 OBD(On-Board Diagnostics) 인터페이스를 통해 획득할 수 있다. 물론 차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)에 GNSS 수신 모듈을 구비된 경우, 운행 데이터 수집부(130)는 GNSS 신호를 처리하여 구해지는 차량의 위치 및 속도를 수집할 수도 있다.The driving
차량 운행 환경 데이터는 차량이 운행하는 환경에 관한 데이터로, 예컨대 차량 실내 온도, 차량 실외 온도, 차량 운행 지역의 날씨, 차량 운행 도로의 도로 기하 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 차량 운행 환경 데이터는 해당 차량이 운행 중인 도로의 통행량, 도로 통행 속도 등 도로 트래픽 정보도 포함할 수 있다.The vehicle driving environment data is data about an environment in which the vehicle is driven, and may include, for example, a vehicle indoor temperature, a vehicle outdoor temperature, weather in a vehicle driving region, road geometric information of a vehicle driving road, and the like. In addition, the vehicle driving environment data may include road traffic information such as a traffic volume and a road traffic speed of the road on which the vehicle operates.
운행 데이터 수집부(130)는 차량의 실내외에 장착된 온도 센서를 통해 차량 실내 온도, 차량 실외 온도를 수집할 수 있다. 그리고 운행 데이터 수집부(130)는 차량에 장착된 레인 센서, 조도 센서 등을 통해 운행 중인 차량 주변의 강우량이나 조도 등을 수집할 수도 있다.The driving
저장부(150)는 차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)의 동작과 관련된 각종 정보, 데이터 및 프로그램을 저장할 수 있다. 그리고 저장부(150)는 운전자 모니터링 데이터, 차량 운행 데이터, 차량에서 수집된 차량 운행 환경 데이터 등을 영구 저장 또는 임시 저장할 수 있다.The
차량 운행 지역의 날씨는 기온, 강우량, 강설량, 풍속, 습도, 일사량, 일조량 등을 포함할 수 있으며, 기상청이나 민간 기상 사업자 등이 운영하는 기상 서버(도시하지 않음)에서 제공하는 날씨 데이터로부터 획득될 수도 있다.The weather in the vehicular region may include temperature, rainfall, snowfall, wind speed, humidity, insolation and sunshine, and can be obtained from weather data provided by a weather server (not shown) operated by the Meteorological Administration or a private meteorological service provider. It may be.
도로 기하 정보는 도로 종단 기울기, 도로 횡단 기울기 및 도로 곡률 등을 포함할 수 있다. 도로 기하 정보는 서비스 서버(200)에 미리 저장되어 있을 수 있다.Road geometry information may include road end slope, road crossing slope, road curvature, and the like. Road geometric information may be stored in advance in the
도로 트래픽 정보는 교통 정보 제공 서버(도시하지 않음)로부터 제공받을 수 있다.Road traffic information may be provided from a traffic information providing server (not shown).
차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)은 서비스 서버(200)로부터 운전자 졸음 예방을 위한 상호 작용이 요청되면, 운전자와 상호 작용을 위한 자극을 출력하고, 그에 따른 운전자의 반응을 확인할 수 있다.When the
자극 출력부(160)는 운전자와 상호 작용을 위한 자극을 청각적인 방법이나 시각적인 방법으로 출력할 수 있다. 예컨대 자극 출력부(160)는 운전자가 특정한 동작을 하거나 답변을 하도록 유도하는 메시지를 음성으로 출력할 수 있다. 물론 청각 장애인을 위하여 텍스트나 그림 등의 시각적인 방법으로 자극을 출력할 수도 있다. 이를 위해 자극 출력부(160)는 스피커나 디스플레이 모듈으로 구현될 수 있다.The
차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)은 운전자의 반응이 부적합하면 미리 정해진 경보를 출력할 수 있다. 경보는 시각, 청각, 촉각 등의 다양한 방법에 의해 이루어질 수 있다.The
제어부(140)는 차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)의 전체적인 동작을 제어한다. 제어부(140)는 서비스 서버(200)로부터 운전자와 상호 작용을 위한 자극 출력이 요청되면, 자극 출력부(160)를 제어하여 운전자에게 상호 작용을 위한 자극이 출력되게 할 수 있다. 그리고 제어부(140)는 영상 센서부(110)나 음성 센서부(120)를 통해 획득되는 운전자의 상호 작용에 대한 반응을 확인한다.The
졸음 예방을 위한 운전자와의 상호 작용 방법은 다양한 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제어부(140)는 '고개를 좌우로 흔드세요', '입을 열었다 닫아 주세요' 등과 같이 운전자가 특정 동작을 하도록 요청하는 메시지를 청각적인 자극 방법이나 시각적인 자극 방법으로 자극 출력부(160)를 통해 출력할 수 있다. 그리고 제어부(140)는 운전자가 미리 정해진 시간 동안 해당 동작을 하는지 영상 센서부(110)를 통해 확인할 수 있다. 미리 정해진 시간 동안 운전자가 해당 동작을 하면, 제어부(140)는 운전자 반응이 적합한 것으로 판단할 수 있다. 반면에 정해진 시간 내에 운전자가 해당 동작을 하지 않거나 다른 동작을 하면, 제어부(140)는 운전자 반응이 부적합한 것으로 판단할 수 있다.How to interact with the driver to prevent drowsiness can be made in a variety of ways. For example, the
한편 제어부(140)는 '이름을 말해보세요', 'XXX를 말해 보세요' 등과 같이 운전자가 특정 문구를 말하도록 요청하는 메시지를 청각적인 자극 방법이나 시각적인 자극 방법으로 자극 출력부(160)를 통해 출력할 수 있다. 그리고 제어부(140)는 운전자가 미리 정해진 시간 동안 해당 문구를 말하는지 음성 센서부(120)를 통해 확인할 수 있다. 미리 정해진 시간 동안 운전자가 미리 정해진 문구를 말하면, 제어부(140)는 운전자 반응이 적합한 것으로 판단할 수 있다. 반면에 정해진 시간 내에 운전자가 해당 문구를 말하지 않거나 다른 문구를 말하면, 제어부(140)는 운전자 반응이 부적합한 것으로 판단할 수 있다.Meanwhile, the
한편 제어부(140)는 현재 운전자의 상황에 따른 답변을 요청하는 질문을 청각적인 자극 방법이나 시각적인 자극 방법으로 자극 출력부(160)를 통해 출력할 수 있다. 예컨대 '어디 가시나요?', '지금 낮 인가요 밤 인가요?' 등과 같이 상황에 따라 답변이 달라질 수 있는 질문을 운전자에게 할 수 있다. 이러한 질문은 제어부(140)에 미리 준비되어 있거나, 또는 서비스 서버(200)로부터 차량 단말(100a)에 제공될 수도 있다. 그리고 제어부(140)는 운전자가 미리 정해진 시간 동안 질문에 대해서 적절한 답변(예컨대 '집에 가고 있어(내비게이션 목적지로 집이 설정되어 있거나, 운전자 운행 패턴 분석 결과 목적지가 집으로 판단되면 적절한 답변으로 판단됨)', '지금 낮이야(현재 낮인 경우 적절한 답변으로 판단됨)')을 하면, 운전자 반응이 적합한 것으로 판단할 수 있다. 물론 운전자 답변을 차량 단말(100a)로부터 전달받아, 서비스 서버(200)에서 반응이 적합한지 판단하고 그 결과를 차량 단말(100a)로 피드백하도록 할 수 있다.The
제어부(140)는 운전자의 상호 작용에 대한 반응이 부적합하면 자극 출력부(160)를 통해 경보를 출력시킬 수 있다. 물론 제어부(140)는 차량에 구비된 스피커, 경음기, 경고등을 통해 경보를 출력시킬 수도 있다.The
제어부(140)는 차량에 구비된 전자제어장치(ECU)와 연동하여 차량의 차창이 열리거나, 차량에 구비된 엔터테인먼트 장치에서 특정한 콘텐츠를 재생시키게 할 수도 있다.The
통신부(170)는 차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)이 통신망(10)을 통해 서비스 서버(200)와 각종 정보 및 데이터를 교환할 수 있도록 통신 인터페이스를 제공한다.The
서비스 서버(200)는 다수의 차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)로부터 수집되는 운전자 모니터링 데이터 및 차량 운행 데이터를 맵핑한 다수의 데이터를 포함하는 빅데이터를 이용하여 운전자 졸음 예측 모델을 학습할 수 있다. 실시예에 따라서 운전자 모니터링 데이터 및 차량 운행 데이터 뿐만 아니라 차량 운행 환경 데이터까지 맵핑한 다수의 데이터를 포함하는 빅데이터를 이용하여 보다 정교하게 운전자 졸음 예측 모델을 학습할 수도 있다.The
운전자 얼굴 영상을 분석하여 운전자의 졸음 정도를 판정하는 다양한 방법이 이미 알려져 있다. 그리고 운전자의 차량 운행 속도 제어 동작나 조향각 제어 동작 등 차량 운행 데이터를 분석하여 운전자의 졸음 정도를 판정하는 것과 관련해서도 이미 다양한 방법이 알려져 있다. 아울러 차량 운행 중인 도로 기하 구조, 기상 상태, 도로 트래픽 상황 등에 따라 운전자의 졸음 발생 가능성을 예측하는 방법에 대해서도 이미 다양한 방법이 알려져 있다. 따라서 구체적인 운전자 졸음 예측 모델 학습 방법에 대해서는 설명을 생략한다.Various methods of analyzing the driver's face image to determine the driver's drowsiness are already known. In addition, various methods are already known in connection with determining vehicle drowsiness by analyzing vehicle driving data such as a vehicle driving speed control operation or a steering angle control operation. In addition, various methods are already known for predicting a driver's drowsiness according to road geometry, weather conditions, and road traffic conditions. Therefore, a detailed description of the method for learning the driver drowsiness prediction model is omitted.
서비스 서버(200)는 차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)로부터 현재 차량을 운행 중인 운전자 상태를 모니터링한 운전자 모니터링 데이터를 제공받으면, 이를 미리 정해진 운전자 졸음 예측 모델에 적용하여 운전자 졸음 상태를 예측할 수 있다.When the
여기서 운전자 졸음 상태 예측은 현재 운전자의 졸음 정도뿐만 아니라 시간이 경과함에 따라 운전자가 졸음 상태에 빠질 가능성 등을 예측하는 것도 포함된다.The driver's drowsy state prediction may include not only the current driver's drowsiness but also a prediction of a driver's drowsiness as time passes.
서비스 서버(200)는 특정 운전자에 대한 운전자 졸음 예측 결과에 기초하여 운전자와 상호 작용을 위한 자극을 출력하도록 차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)에 요청할 수 있다. 예컨대 차량 단말(100a)이 위치한 차량의 운전자의 졸음 정도가 미리 정해진 기준 이상이거나, 해당 차량에 대해 현재 획득되고 있는 차량 운행 데이터나 차량 운행 환경 데이터까지 반영했을 때 운전자가 졸음 상태에 빠질 가능성이 미리 정해진 기준 이상인 경우 등 졸음 운전 가능성이 미리 정해진 기준 이상인 것으로 운전자 졸음 예측 결과가 나오면, 서비스 서버(200)는 차량 단말(100a)에 운전자 졸음 예방을 위한 상호 작용을 요청할 수 있다. 여기서 해당 차량의 운행 환경 데이터는 차량 단말(100a)로부터 제공되는 차량 위치에 대응하는 날씨 데이터, 도로 기하 구조, 도로 트래픽 상황 등을 이용할 수 있다.The
한편 인공지능적인 요소를 보다 강화해서, 서비스 서버(200)는 운전자 모니터링 데이터를 기초로 해당 운전자가 졸음 방지를 위해 취하는 효과적인 방법에 대해서 학습할 수도 있다. 가령 서비스 서버(200)는 운전자 모니터링 데이터를 분석하여 운전자가 졸음 상태에서 취하는 특정 동작(예컨대 차창을 여는 동작, 특정 음악을 듣는 동작 등)에 따라 운전자가 졸음 상태에서 벗어나는 정도(각성 레벨이 높아지는 정도)를 학습하여, 가장 효과적으로 운전자 졸음 예방을 할 수 있는 동작을 선택할 수 있다. 서비스 서버(200)는 해당 운전자에 대해 학습된 효과적인 졸음 예방 동작을 유도하는 자극, 예컨대 'xx 음악을 들으시겠어요?', '차창을 잠시 열까요' 등을 선택하여 차량 단말(100a)을 통해 출력시킬 수 있다. 차량 단말(100a)은 해당 질문에 대해 운전자가 긍정적인 답변을 하면 그에 따라 차량에 구비된 엔터테인먼트 장치(도시하지 않음)를 통해 해당 음악을 재생시키거나, 차량의 차창이 열리도록 하는 것도 가능하다.Meanwhile, by reinforcing the artificial intelligence factor, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation of a driver drowsiness prevention system through interaction with a driver condition monitoring-based driver according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 먼저 서비스 서버(200)는 다수의 차량 단말(100a, 100b, 100c, …, 100n-1, 100n)로부터 수집되는 운전자 모니터링 데이터 및 차량 운행 데이터를 맵핑한 다수의 데이터, 실시예에 따라서는 차량 운행 환경 데이터까지 맵핑하여 구축되는 빅데이터를 이용하여 운전자 졸음 예측 모델을 학습한다(S310).1 to 3, first, the
이후 차량 단말(100a)은 차량을 현재 운행 중인 운전자를 모니터링한 운전자 모니터링 데이터를 획득하여 서비스 서버(200)에 실시간으로 전송할 수 있다(S320). 단계(S320)에서 차량 단말(100a)은 차량 운행 데이터를 획득하여 운전자 모니터링 데이터와 함께 실시간으로 서비스 서버(200)에 전송할 수 있다. 또한 실시예에 따라서 차량에서 획득되는 차량 운행 환경 데이터 및 차량 위치 정보도 함께 서비스 서버(200)에 전송될 수 있다.Thereafter, the
다음으로 서비스 서버(200)는 차량 단말(100a)에서 실시간으로 전송되는 운전자 모니터링 데이터를 단계(S310)에서 학습된 운전자 졸음 예측 모델에 적용하여 운전자 졸음 상태를 예측할 수 있다(S330). 차량 단말(100a)로부터 차량 위치 정보가 전달된 경우, 서비스 서버(200)는 차량 위치 정보를 이용하여 차량이 운행하는 도로의 도로 기하 구조, 날씨 데이터, 도로 트래픽 정보 등도 운전자 졸음 예측 모델에 적용하여 운전자 졸음 상태를 예측할 수 있다.Next, the
다음으로 서비스 서버(200)는 운전자 졸음 상태 예측 결과, 운전자의 졸음 예방을 위한 상호 작용이 필요하다고 판단되면, 서비스 서버(200)는 차량 단말(100a)에 운전자의 졸음 예방을 위한 상호 작용을 요청할 수 있다(S340-Y).Next, when the
그러면 차량 단말(100a)은 운전자와 상호 작용을 위한 자극을 출력할 수 있다(S350).Then, the
이후 차량 단말(100a)은 단계(S350)에서 출력된 자극에 대한 운전자 반응이 부적합한지 확인할 수 있다(S360). 단계(S360)에서 자극에 대해 운전자의 반응이 없으면 부적합한 것으로 판단할 수 있다. 또한 운전자에게 특정한 동작을 취하도록 지시하는 자극을 출력하였는데, 운전자가 해당 동작이 아닌 다른 동작을 취하거나 동작이 없는 경우에도 부적합한 것으로 판단할 수 있다. 또한 운전자에게 답변을 유도하는 질문을 자극을 출력하였는데, 해당 질문에 부적절한 답변을 하는 경우에도 부적합한 것으로 판단할 수 있다. Thereafter, the
운전자의 반응이 부적합하면(S360-Y), 차량 단말(100a)은 경보를 출력시킬 수 있다(S370).If the driver's response is inappropriate (S360-Y), the
한편 운전자의 반응이 적합하면(S360-Y), 운전자가 차량 운행을 마치거나 동작을 중단시킬 때까지 단계(S320) 내지 단계(S360)를 계속 반복할 수 있다.On the other hand, if the driver's response is appropriate (S360-Y), the steps S320 to S360 may be repeated until the driver finishes driving the vehicle or stops the operation.
본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 포함한다. 이 매체는 앞서 설명한 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다. 이 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 이러한 매체의 예에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 자기-광 매체, 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치 등이 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.Embodiments of the invention include a computer readable medium containing program instructions for performing various computer-implemented operations. This medium records a program for executing the method described above. The media may include, alone or in combination with the program instructions, data files, data structures, and the like. Examples of such media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical recording media such as CDs and DVDs, floppy disks and program commands such as magnetic-optical media, ROM, RAM, flash memory, and the like. Hardware devices configured to store and perform such operations. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
Claims (8)
상기 운전자 모니터링 데이터를 미리 정해진 운전자 졸음 예측 모델에 적용하여 운전자 졸음 상태를 예측하는 단계, 그리고
상기 운전자 졸음 상태 예측 결과에 기초하여 상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극을 출력하는 단계
를 포함하고,
상기 운전자 모니터링 데이터를 분석하여 운전자가 졸음 상태에서 취하는 동작에 따라 각성 레벨이 높아지는 정도를 학습하고, 운전자 졸음 상태에서 가장 각성 레벨이 높아지는 동작을 운전자 졸음 예방 동작으로 선택하며, 상기 선택된 운전자 졸음 예방 동작을 유도하는 자극을 상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극으로 출력하는 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 방법.Obtaining driver monitoring data monitoring a driver driving a vehicle;
Predicting driver drowsiness by applying the driver monitoring data to a predetermined driver drowsiness prediction model, and
Outputting a stimulus for interacting with the driver based on the driver drowsiness prediction result;
Including,
Analyze the driver monitoring data to learn the degree to which the arousal level is increased according to the action taken by the driver in the drowsiness state, select an operation of increasing the arousal level in the drowsiness state as the driver's drowsiness prevention operation, and the selected driver's drowsiness prevention operation Driver condition monitoring based on the driver condition monitoring to output a stimulus for inducing the driver as a stimulus for interaction with the driver.
상기 자극에 대한 운전자의 반응을 확인하는 단계, 그리고
상기 운전자의 반응이 부적합하면 미리 정해진 경보를 출력하는 단계
를 더 포함하는 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 방법.In claim 1,
Confirming the driver's response to the stimulus, and
Outputting a predetermined alarm if the driver's response is inappropriate;
Driver drowsiness prevention method through interaction with the driver based on driver condition monitoring further comprising.
상기 운전자 졸음 예측 모델은,
운전자 모니터링 데이터, 차량 운행 데이터 및 차량 운행 환경 데이터를 맵핑한 다수의 데이터를 포함하는 빅데이터를 이용하여 학습되는 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 방법.In claim 2,
The driver drowsiness prediction model,
A driver drowsiness prevention method through interaction with a driver condition monitoring-based driver trained using big data including a plurality of data mapping driver monitoring data, vehicle driving data, and vehicle driving environment data.
상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극은 시각적인 방법 및 청각적인 방법 중 적어도 하나를 통해 출력되고,
상기 운전자의 반응은 영상 센서 및 음성 센서 중 적어도 하나를 통해 획득되는 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 방법.In claim 3,
The stimulus for interacting with the driver is output through at least one of a visual method and an audio method,
And the driver's response is acquired through at least one of an image sensor and a voice sensor.
상기 운전자 모니터링 데이터를 미리 정해진 운전자 졸음 예측 모델에 적용하여 운전자 졸음 상태를 예측하고, 상기 운전자 졸음 상태 예측 결과에 기초하여 상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극을 출력하도록 상기 차량 단말에 요청하는 서비스 서버
를 포함하고,
상기 서비스 서버는,
상기 운전자 모니터링 데이터를 분석하여 운전자가 졸음 상태에서 취하는 동작에 따라 각성 레벨이 높아지는 정도를 학습하고, 운전자 졸음 상태에서 가장 각성 레벨이 높아지는 동작을 운전자 졸음 예방 동작으로 선택하며, 상기 선택된 운전자 졸음 예방 동작을 유도하는 자극을 상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극으로 상기 차량 단말을 통해 출력시키는 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 시스템.A vehicle terminal for obtaining driver monitoring data for monitoring a driver driving a vehicle, and
The service server requesting the vehicle terminal to apply the driver monitoring data to a predetermined driver drowsiness prediction model to predict the driver drowsiness and output a stimulus for interacting with the driver based on the driver drowsiness prediction result.
Including,
The service server,
Analyze the driver monitoring data to learn the degree to which the arousal level is increased according to the action taken by the driver in the drowsiness state, select an operation of increasing the arousal level in the drowsiness state as the driver's drowsiness prevention operation, and the selected driver's drowsiness prevention operation The driver's drowsiness prevention system through interaction with a driver's condition monitoring-based driver that outputs a stimulus for inducing a stimulus for interacting with the driver through the vehicle terminal.
상기 차량 단말은,
상기 자극에 대한 운전자의 반응을 확인하고, 상기 운전자의 반응이 부적합하면 미리 정해진 경보를 출력하는 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 시스템.In claim 5,
The vehicle terminal,
The driver's drowsiness prevention system by checking the driver's response to the stimulus, and outputting a predetermined alarm if the driver's response is inappropriate.
상기 운전자 졸음 예측 모델은,
운전자 모니터링 데이터, 차량 운행 데이터 및 차량 운행 환경 데이터를 맵핑한 다수의 데이터를 포함하는 빅데이터를 이용하여 학습되는 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 시스템.In claim 6,
The driver drowsiness prediction model,
Driver drowsiness prevention system through interaction with a driver condition monitoring-based driver learned using big data including a plurality of data mapping driver monitoring data, vehicle driving data and vehicle driving environment data.
상기 운전자와 상호 작용을 위한 자극은 시각적인 방법 및 청각적인 방법 중 적어도 하나를 통해 출력되고,
상기 운전자의 반응은 영상 센서 및 음성 센서 중 적어도 하나를 통해 획득되는 운전자 상태 모니터링 기반 운전자와 상호 작용을 통한 운전자 졸음 예방 시스템.In claim 7,
The stimulus for interacting with the driver is output through at least one of a visual method and an audio method,
The driver's drowsiness prevention system through interaction with the driver's condition monitoring-based driver is obtained through at least one of the image sensor and the audio sensor.
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