KR20150078476A - 차량 내 운전자의 생체 신호 모니터링 시스템 및 생체 신호 모니터링 방법 - Google Patents

차량 내 운전자의 생체 신호 모니터링 시스템 및 생체 신호 모니터링 방법 Download PDF

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광운대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 차량 내 운전자의 생체신호 모니터링 시스템, 생체 신호 모니터링 방법, 생체 신호 모니터링 시스템 및 생체 신호 모니터링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 운전자의 생체 신호로부터 운전자의 건강 상태를 모니터링하고, 건강 상태에 이상이 발생 시 그에 따른 조치를 수행하는 차량 내 운전자의 생체신호 모니터링 시스템, 생체 신호 모니터링 방법, 생체 신호 모니터링 시스템 및 생체 신호 모니터링 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 차량에 설치되어 운전자로부터 생체 신호를 감지하는 생체 센서; 및 상기 차량에 설치되는 인포테인먼트 장비의 형태로 제공되는 생체 신호 모니터링 장치로서, 영상을 출력하는 디스플레이, 외부 기기와 통신을 수행하는 통신 모듈, 아날로그 형태의 상기 생체 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 생체 신호로부터 잡음을 제거하고, 상기 잡음이 제거된 생체 신호를 디지털 생체 신호로 출력하는 생체 신호 획득모듈 및 상기 차량의 주행 상태에 기초하여 상기 디지털 생체 신호로부터 배경 잡음을 제거하고, 상기 배경 잡음이 제거된 생체 신호에 기초하여 생체 정보를 획득하고, 상기 디스플레이를 통해 상기 생체 정보를 출력하고, 상기 생체 정보에 기초하여 상기 운전자의 건강 상태를 판단하고, 상기 건강 상태가 정상 상태가 아닌 경우 상기 디스플레이를 통해 경고 메시지를 출력하고, 상기 건강 상태가 위급 상태인 경우 상기 통신 모듈을 통한 이머전시 메시지의 전송 및 상기 차량의 조작을 수행하는 콘트롤러를 포함하는 생체 신호 모니터링 장치;를 포함하는 생체 신호 모니터링 시스템이 제공될 수 있다.

Description

차량 내 운전자의 생체신호 모니터링 시스템, 생체 신호 모니터링 방법, 생체 신호 모니터링 시스템 및 생체 신호 모니터링 방법{BIO-SIGNAL MONITORING SYSTEM FOR DRIVERS IN VEHICLE, METHOD, SYSTEM AND APPARATUS FOR MONITORING BIO-SIGNAL}
본 발명은 차량 내 운전자의 생체신호 모니터링 시스템, 생체 신호 모니터링 방법, 생체 신호 모니터링 시스템 및 생체 신호 모니터링 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 운전자의 생체 신호로부터 운전자의 건강 상태를 모니터링하고, 건강 상태에 이상이 발생 시 그에 따른 조치를 수행하는 차량 내 운전자의 생체신호 모니터링 시스템, 생체 신호 모니터링 방법, 생체 신호 모니터링 시스템 및 생체 신호 모니터링 장치에 관한 것이다.
국내외적으로 자동차 산업은 소비자의 편의에 대한 요구를 반영하기 위하여 차량 지능화에 대한 새로운 도전에 직면하고 있다. 흔히 지능형 자동차 또는 스마트카라고 부르는 차세대 자동차를 개발하기 위해 각국의 자동차 회사들은 기존의 차량개발 기술과 IT기술을 융합하여 전자적 제어를 바탕으로 한 본격적인 지능형 자동차 기술 개발에 박차를 가하고 있다.
최근에는 이러한 지능형 자동차 기술의 일환으로 운전 중 운전자의 건강 상태를 분석하여 위험 상황 발생 시 차량이 능동적으로 대처하여 운전자의 안전을 확보하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명의 일 과제는, 차량 운전자의 건강 상태를 모니터링하고, 이상 발생 시 차량이 지능적으로 적절한 조치를 수행하는 차량 내 운전자의 생체신호 모니터링 시스템, 생체 신호 모니터링 방법, 생체 신호 모니터링 시스템 및 생체 신호 모니터링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 차량에 설치되어 운전자로부터 생체 신호를 감지하는 생체 센서; 및 상기 차량에 설치되는 인포테인먼트 장비의 형태로 제공되는 생체 신호 모니터링 장치로서, 영상을 출력하는 디스플레이, 외부 기기와 통신을 수행하는 통신 모듈, 아날로그 형태의 상기 생체 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 생체 신호로부터 잡음을 제거하고, 상기 잡음이 제거된 생체 신호를 디지털 생체 신호로 출력하는 생체 신호 획득모듈 및 상기 차량의 주행 상태에 기초하여 상기 디지털 생체 신호로부터 배경 잡음을 제거하고, 상기 배경 잡음이 제거된 생체 신호에 기초하여 생체 정보를 획득하고, 상기 디스플레이를 통해 상기 생체 정보를 출력하고, 상기 생체 정보에 기초하여 상기 운전자의 건강 상태를 판단하고, 상기 건강 상태가 정상 상태가 아닌 경우 상기 디스플레이를 통해 경고 메시지를 출력하고, 상기 건강 상태가 위급 상태인 경우 상기 통신 모듈을 통한 이머전시 메시지의 전송 및 상기 차량의 조작을 수행하는 콘트롤러를 포함하는 생체 신호 모니터링 장치;를 포함하는 생체 신호 모니터링 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 차량의 운전자로부터 생체 신호를 감지하는 단계; 상기 생체 신호로부터 생체 정보를 획득하여 출력하는 단계; 상기 생체 정보에 기초하여 건강 상태를 판단하는 단계; 및 상기 건강 상태에 기초하여 경고 메시지 출력, 이머전시 메시지 전송 또는 상기 차량의 조작 중 적어도 하나를 수행하는 단계;를 포함하는 생체 신호 모니터링 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 차량에 설치되어 운전자로부터 생체 신호를 감지하는 생체 센서; 및 상기 차량에 설치되는 인포테인먼트 장비의 형태로 제공되고, 상기 생체 신호에 기초하여 상기 운전자의 건강 상태를 판단하고, 상기 건강 상태에 기초하여 경고 메시지 출력, 이머전시 메시지 전송 또는 차량 조작 중 적어도 하나를 수행하는 생체 신호 모니터링 장치;를 포함하는 생체 신호 모니터링 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 운전자의 건강 상태에 따라 차량이 지능적으로 대처를 할 수 있기 때문에 운전자가 좀 더 안전하게 운전을 할 수 있고 사고의 위험을 줄일 수 있으며 사고가 발생하여도 차량이 신속한 조치를 취할 수 있기 때문에 응급상황에서의 인명 피해를 줄일 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 시스템이 설치되는 차량에 관한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호의 처리에 관한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 및 경고 메시지에 관한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인접 차량에 이머전시 메시지를 전파하는 과정에 관한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시에에 따른 생체 신호 모니터링 방법의 순서도이다.
도 7은 도 6의 생체 신호 모니터링 방법에서 운전자의 건강 상태에 따른 차량의 지능적 대처 알고리즘에 관한 순서도이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 차량에 설치되어 운전자로부터 생체 신호를 감지하는 생체 센서; 및 상기 차량에 설치되는 인포테인먼트 장비의 형태로 제공되는 생체 신호 모니터링 장치로서, 영상을 출력하는 디스플레이, 외부 기기와 통신을 수행하는 통신 모듈, 아날로그 형태의 상기 생체 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 생체 신호로부터 잡음을 제거하고, 상기 잡음이 제거된 생체 신호를 디지털 생체 신호로 출력하는 생체 신호 획득모듈 및 상기 차량의 주행 상태에 기초하여 상기 디지털 생체 신호로부터 배경 잡음을 제거하고, 상기 배경 잡음이 제거된 생체 신호에 기초하여 생체 정보를 획득하고, 상기 디스플레이를 통해 상기 생체 정보를 출력하고, 상기 생체 정보에 기초하여 상기 운전자의 건강 상태를 판단하고, 상기 건강 상태가 정상 상태가 아닌 경우 상기 디스플레이를 통해 경고 메시지를 출력하고, 상기 건강 상태가 위급 상태인 경우 상기 통신 모듈을 통한 이머전시 메시지의 전송 및 상기 차량의 조작을 수행하는 콘트롤러를 포함하는 생체 신호 모니터링 장치;를 포함하는 생체 신호 모니터링 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면, 차량의 운전자로부터 생체 신호를 감지하는 단계; 상기 생체 신호로부터 생체 정보를 획득하여 출력하는 단계; 상기 생체 정보에 기초하여 건강 상태를 판단하는 단계; 및 상기 건강 상태에 기초하여 경고 메시지 출력, 이머전시 메시지 전송 또는 상기 차량의 조작 중 적어도 하나를 수행하는 단계;를 포함하는 생체 신호 모니터링 방법이 제공될 수 있다.
또 상기 생체 정보는 심전도 파형, 근전도 파형, 뇌전도 파형, 피부 전기 저항값, 혈당치, 체온값, 혈압값, 혈중 알코올 농도값, 심박 수, 호흡 수, 눈 깜빡임 회수 및 체지방률 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또 상기 건강 상태는 정상 상태, 비정상 상태 및 위급 상태를 포함하고, 상기 건강 상태에 기초하여 경고 메시지 출력, 이머전시 메시지 전송 또는 차량 조작 중 적어도 하나를 수행하는 단계는, 상기 건강 상태가 상기 정상 상태가 아닌 경우 상기 건강 상태가 정상이 아닌 것을 지시하는 제1 메시지 및 인근 휴식처 또는 인근 병원을 안내하는 제2 메시지를 포함하는 상기 경고 메시지를 출력하는 단계 및 상기 건강 상태가 상기 위급 상태인 경우 상기 차량의 위치 및 상기 생체 정보를 포함하는 이머전시 메시지를 외부로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또 상기 건강 상태가 위급 상태인 경우 인근 차량에 위험을 경고하는 메시지를 근거리 통신 방식 또는 가시광 통신 방식에 따라 전송할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 차량에 설치되어 운전자로부터 생체 신호를 감지하는 생체 센서; 및 상기 차량에 설치되는 인포테인먼트 장비의 형태로 제공되고, 상기 생체 신호에 기초하여 상기 운전자의 건강 상태를 판단하고, 상기 건강 상태에 기초하여 경고 메시지 출력, 이머전시 메시지 전송 또는 차량 조작 중 적어도 하나를 수행하는 생체 신호 모니터링 장치;를 포함하는 생체 신호 모니터링 시스템이 제공될 수 있다.
또 상기 생체 신호 모니터링 장치는, 상기 생체 신호에 기초하여 심전도 파형, 근전도 파형, 뇌전도 파형, 피부 전기 저항값, 혈당치, 체온값, 혈압값, 혈중 알코올 농도값, 심박 수, 호흡 수, 눈 깜빡임 회수 및 체지방률 중 적어도 하나를 포함하는 생체 정보를 획득하여 디스플레이할 수 있다.
또 상기 생체 센서는 상기 차량의 운전대에 설치되어 상기 운전자의 손으로부터 심전도 신호를 감지하는 심전도 센서, 상기 차량의 운전석에 설치되어 상기 운전자의 체온을 감지하는 체온 센서 및 상기 차량의 실내에 설치되어 상기 운전자의 동공의 움직임을 감지하는 안구 센서를 포함할 수 있다.
또 상기 생체 신호 모니터링 장치는, 상기 생체 정보에 기초하여 상기 운전자의 건강 상태가 정상 상태, 비정상 상태 및 위급 상태 중 어느 상태인지 판단하고, 상기 정상 상태가 아닌 경우 상기 경고 메시지를 출력할 수 있다.
또 상기 생체 신호 모니터링 장치는, 상기 위급 상태인 경우 상기 이머전시 메시지 전송 및 상기 차량 조작을 수행하고, 상기 이머전시 메시지를 인근 구조대, 인근 병원 및 주변의 차량으로 전송할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 시스템(1000)에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 시스템(1000)이 설치되는 차량에 관한 도면이다.
생체 신호 모니터링 시스템(1000)은 차량에 설치되어 차량 운전자의 생체 신호로부터 운전자의 건강 상태를 모니터링할 수 있다. 또 생체 신호 모니터링 시스템(1000)은 운전자의 건강 상태에 이상이 발생하는 경우 경고 메시지를 출력하거나 차량의 조작을 제어하거나 또는 구조 요청을 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 시스템(1000)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 생체 신호 모니터링 시스템(1000)은 생체 센서(1100)와 생체 신호 모니터링 장치(1100)로 구성될 수 있다.
생체 센서(1100)는 운전자의 생체 신호를 감지할 수 있다.
예를 들어, 생체 센서(1100)에 의해 감지되는 생체 신호에는 심전도(ECG: ElectroCardioGram) 신호, 근전도(EMG: ElectroMyoGram) 신호, 뇌전도(EEG: ElectroEncephaloGram) 신호, 피부 전기 저항(GSR: Galvanic Skin Resistance) 신호, 혈당, 체온, 혈압, 혈중 알코올 농도, 심박수, 호흡수, 눈 깜빡임 회수(안구 운동, EOG: Electro-OculoGraphy), 체지방 등이 있을 수 있다.
이러한 다양한 생체 신호를 감지하기 위하여 생체 센서(1100)는 차량 내부의 다양한 위치에 설치될 수 있다. 다시 도 1을 참조하여 생체 센서(1100)는 운전대, 운전석의 각부 또는 블랙 박스 등에 설치될 수 있다. 물론, 생체 센서(1100)가 설치되는 위치가 상술한 예로 한정되는 것은 아니며 차량 내부의 다른 위치에 설치되는 것도 가능하다.
일 예로 운전대에 설치되는 생체 센서(1100)는 운전자의 손가락이나 손바닥으로부터 생체 신호를 감지할 수 있다. 구체적으로 심전도 센서는 운전대의 두 지점에 각각 접점을 가지고, 운전자가 양손으로 운전대를 잡는 경우 각 접점을 통해 운전자의 신체에 흐르는 미세 전류로부터 심전도 신호를 감지할 수 있다.
다른 예로 운전석에 설치되는 생체 센서(1100)는 머리, 등, 허리, 엉덩이, 허벅지 등과 같이 운전석과 접촉하는 운전자의 신체 부위로부터 생체 신호를 감지할 수 있다. 구체적으로 체온 센서는 운전석에 접촉하는 운전자 신체로부터 온도를 감지할 수 있다.
또 다른 예로 블랙 박스에 설치되는 생체 센서(1100)는 운전자의 얼굴을 인식하여 생체 신호를 획득할 수 있다. 구체적으로 눈 깜빡임 회수 센서는 운전자의 동공 영상을 촬영, 영상 인식을 통해 눈 깜빡임 회수를 감지할 수 있다.
이외에도 근전도 센서, 뇌전도 센서, 피부 전기 저항 센서, 혈당 센서, 혈중 알코올 농도 센서, 심박수 센서, 호흡수 센서 역시 심전도 센서, 체온 센서, 눈 깜빡임 회수 센서 등과 유사한 방식으로 각각 생체 신호를 감지할 수 있다.
생체 센서(1100)는 상술한 바와 같이 생체 신호를 감지하면 이를 전기 신호의 형태로 출력하여 생체 신호 모니터링 장치(1100)에 전달할 수 있다.
생체 신호 모니터링 장치(1100)는 차량에 설치되는 인포테인먼트 장치 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 생체 신호 모니터링 장치(1100)는 차량에 빌트인(built-in) 형태로 제공되는 네비게이션, 차량용 TV, A/V 시스템, 블랙 박스, 차량 제어용 컴퓨터 등일 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 이러한 생체 신호 모니터링 장치(1100)는 생체 신호 획득 모듈(1210), 입/출력 모듈(1220), 통신 모듈(1230), 메모리(1240) 및 콘트롤러(1250)를 포함할 수 있다.
생체 신호 획득 모듈(1210)은 생체 센서(1100)로부터 아날로그 전기 신호 형태의 생체 신호를 획득하여 이를 디지털 생체 신호로 변환할 수 있다.
입/출력 모듈(1220)은 사용자로부터 입력을 받거나 사용자에게 정보를 출력할 수 있다. 입/출력 모듈(1220)은 다양한 형태의 입력 장치 또는 출력 장치의 형태로 제공될 수 있다. 입력 장치의 예로는 전통적인 형태의 키패드나 키보드, 마우스는 물론, 사용자의 터치를 감지하는 터치 센서티브 모듈(touch sensitive module), 음성 신호를 입력받는 마이크, 카메라, 가속도 센서, 지자기 센서, 자이로 센서, 기울기 센서 등일 수 있다. 출력 장치의 예로는 영상을 출력하는 디스플레이, 소리를 출력하는 스피커, 진동을 발생시키는 햅틱 장치 등이 있다.
이외에도 입/출력 모듈(1220)은 상술한 입력 장치나 출력 장치와 생체 신호 모니터링 장치(1100)를 연결하는 I/O 포트 등의 형태로 구현될 수도 있다. 또 터치 센서티브 모듈과 디스플레이는 터치 디스플레이 형태의 일체로 구현되는 것도 가능하다.
통신 모듈(1230)은 통신을 수행할 수 있다. 즉, 통신 모듈(1230)은 외부 기기와 통신을 수행하여 정보를 송수신할 수 있다. 통신 모듈(1230)은 위성 통신 모듈, 이동 통신 모듈, 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈, 방송 통신 모듈, 가시광 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
위성 통신 모듈은 전지구위성항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)의 인공 위성으로부터 위성 신호를 수신할 수 있다. 이러한 위성 신호를 이용하면 차량의 위치를 측위할 수 있다. GNSS의 예로는 GNSS의 예로는 GPS, QZSS(Quasi-Zenith Satellite System), 글로나스(GLOSS: Global Navigation Satellite System), 콤파스(Compass), 갈릴레오 등이 있다.
이동 통신 모듈은 이동 통신망을 통해 통신할 수 있다. 이동 통신 모듈은 CDMA, GSM, CDS, cdmaOne, HSCSD, CDMA2000, UMTS, WCDMA, EV-DO, HSDPA, HSPA+, LTE, LTE-advanced, WiMAX, Wibro, OFDM 과 같이 3세대, 4세대 이동 통신 규격 등 다양한 규격에 따라 이동 통신망에 접속할 수 있다. 이에 따라 이동 통신 모듈은 인터넷에 접속하여 각종 데이터를 송수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 와이파이, 블루투스(bluetooth), 지그비(zigbee), NFC(Near Filed Communication), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA: Infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband)를 비롯한 근거리 통신 방식을 통해 외부 기기와 데이터 송수신을 할 수 있다.
유선 통신 모듈은 차량 내의 다양한 장치와 유선으로 연결되어 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 유선 통신 모듈은 USB(universal serial bus) 포트를 통하여 통신할 수 있는 USB 모듈, RS-232 규격의 포트, 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 데이터포트, 메모리 카드 포트, 오디오 I/O(input/output) 포트, 비디오 I/O 포트, 이어폰 잭 등으로 제공될 수 있다.
방송 통신 모듈은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 서버로부터 방송 신호 및 방송 관련 정보를 수신할 수 있다. 방송 채널은 위성 채널 및 지상파 채널 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 방송 서버는 방송 신호 및 방송 관련 정보 등을 송출하고, 방송 통신 모듈은 이를 수신하여 디스플레이 등을 통해 이를 출력할 수 있다. 방송 신호는 TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 수 있으며, 이러한 방송 신호들이 결합된 형태의 신호도 포함할 수 있다. 이러한 방송 채널로는 DMBT(Digital Multimedia Broadcasting Terrestrial), DMBS(Digital Multimedia Broadcasting Satellite), MediaFLO(Media Forward Iink Only), DVBH(Digital Video Broadcast Handheld), ISDBT(Integrated Services Digital Broadcast Terrestrial) 등이 있을 수 있으며, 방송 신호는 예를 들어 DBM(Digital Multimedia Broadcasting), EPG(Electronic Program Guide), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ESG(Electronic Service Guide) 신호 등일 수 있다.
가시광 통신 모듈은 가시광에 정보를 실어 송수신할 수 있다. 가시광 통신 모듈은 빠른 속도로 점멸되어 정보가 심어진 가시광을 출력하는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)를 가지는 형태의 광원 장치의 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 가시광 통신 모듈은 차량 내부의 조명등, 차량 내부에 설치되는 각종 디스플레이나 차량 외부의 각종 안내등, 조명등의 형태로 제공될 수 있다.
메모리(1240)는 생체 신호 모니터링 장치(1100)를 구동하기 위한 각종 프로그램이나 데이터가 저장되어 있을 수 있다. 메모리(1240)는 데이터를 반영구적으로 또는 임시적으로 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1240)에는 생체 신호 모니터링 장치(1100)를 구동하기 위한 각종 프로그램 등이나 그 외에 생체 신호 모니터링 장치(1100)를 제어하기 위해 필요한 각종 정보가 저장되어 있을 수 있다.
이러한 메모리(1240)는 생체 신호 모니터링 장치(1100)에 내장되는 형태나 탈부착 가능한 형태로 제공될 수 있다. 메모리(1240)의 예로는 하드 디스크(HDD: Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 플래쉬 메모리(flash memory), 롬(ROM: Read-Only Memory), 램(RAM: Random Access Memory) 등이 있을 수 있다.
콘트롤러(1250)는 생체 신호 모니터링 장치(1100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 콘트롤러(1250)는 생체 신호 획득 모듈(1210)의 디지털 생체 신호를 이용하여 운전자의 건강 상태를 모니터링하고, 또 건강 상태에 따라 각종 필요한 조치를 취할 수 있다.
이를 위해 콘트롤러(1250)는 각종 정보의 연산 및 처리를 수행하고 생체 신호 모니터링 장치(1100)의 구성요소들의 동작을 제어할 수 있다. 후술될 생체 신호 모니터링 방법에 관한 설명에서 별도의 언급이 없는 경우에는 생체 신호 모니터링 장치(1100)의 동작은 콘트롤러(1250)의 제어에 따라 수행되는 것으로 해석될 수 있다.
콘트롤러(1250)는 하드웨어 소프트웨어 또는 이들의 조합에 따라 컴퓨터나 이와 유사한 장치로 구현될 수 있다. 하드웨어적으로 콘트롤러(1250)는 전기적인 신호를 처리하여 제어 기능을 수행하는 전자 회로 형태로 제공될 수 있으며, 소프트웨어적으로는 하드웨어적인 콘트롤러(1250)를 구동시키는 프로그램 형태로 제공될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호의 처리에 관하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호의 처리에 관한 도면이다.
도 3을 참조하면, 생체 센서(1100)에 의해 감지되는 생체 신호는 생체 신호 획득 모듈(1210)과 콘트롤러(1250)에 의해 처리될 수 있다.
생체 센서(1100)는 운전자로부터 생체 신호를 감지하여 그에 따른 아날로그 전기 신호를 출력할 수 있다. 이러한 아날로그 전기 신호 형태의 생체 신호는 생체 신호 획득 모듈(1210)로 입력된다.
생체 신호 획득 모듈(1210)은 아날로그 전기 신호 형태의 생체 신호를 디지털 전기 신호로 변화하여 이를 콘트롤러(1250)로 전달할 수 있다. 이를 위해 생체 신호 획득 모듈(1210)은 증폭기(1210), 노이즈 필터(1214) 및 AD 컨버터(1216)를 포함할 수 있다.
생체 센서(1100)에서 출력되는 생체 신호는 그 크기가 대부분 1mV 이하로 매우 작으므로 이를 분석하기 위해서는 생체 신호를 분석 가능한 크기로 증폭시키는 과정이 요구된다. 증폭기(1210)는 생체 센서(1100)로부터 전달되는 생체 신호를 증폭할 수 있다.
또 생체 센서(1100)에서 출력되는 생체 신호는 미세한 크기로 인하여 고잡음 특성을 가진다. 또한 인체는 각 기관들 간의 유기적인 결합에 의해 구성되어 있으므로 한 부분의 신호만 따로 추출하여 측정되기 어렵기 때문에 원하는 신호만을 걸러내기 위하여 불필요한 잡음 신호를 제거하여야 한다. 예를 들어, 심전도 측정 시에는 호흡 신호나 근전도 신호가 함께 검출될 수 있다. 따라서, 노이즈 필터(1214)는 생체 센서(1100)에서 출력되는 전기 신호에 포함된 노이즈를 제거할 수 있다. 노이즈 필터(1214)는 생체 신호의 잡음을 잡음 제거 알고리즘을 통해 제거한다. 예를 들어, 심전도에는 외부의 전원에 의한 잡음, 운전자의 움직임으로 인한 잡음 또는 근전도에 따른 잡음 등의 유입으로 인한 다양한 잡음이 발생된다. 따라서 심전도에 포함된 잡음의 피크(peak)가 맥박으로 잘못 계산되는 오류를 방지하기 위하여, 노이즈 필터(1214)는 잡음 제거 알고리즘을 통해 심전도 신호만 검출될 수 있게 한다.
AD 컨버터(1216)는 노이즈가 제거되고 증폭된 아날로그 전기 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. AD 컨버터(1216)는 변환된 디지털 생체 신호를 출력하여 이를 콘트롤러(1250)에 전달할 수 있다.
콘트롤러(1250)는 생체 신호 획득 모듈(1210)로부터 출력되는 디지털 생체 신호를 이용하여 생체 정보를 획득하고, 이에 따라 운전자의 건강 상태를 진단하고, 또 이를 압축 센싱하여 외부로 출력할 수 있다.
먼저 생체 신호 획득 모듈(1210)에서 전달된 디지털 생체 신호에는 자동차의 주행 특성으로 인한 배경 잡음이 포함되어 있을 수 있다. 예를 들어, 엔진의 회전수에 따라 발생하는 진동이나 전기적 잡음에 따른 잡음이 디지털 생체 신호에 포함되어 있을 수 있다. 보상기(1252)는 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 디지털 생체 신호로부터 이러한 배경 잡음을 제거할 수 있다. 차량의 주행 상태에 관한 정보는 차량의 각부에 설치되어 있는 차량 센서에 의해 수신되거나 콘트롤러(1250)가 전기적인 제어를 통해 모니터링하고 있는 정보일 수 있다.
진단 모듈(1254)은 보상기(1252)에서 보상된 디지털 생체 신호를 이용하여 운전자의 생체 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 운전자의 생체 정보는 심전도 파형, 근전도 파형, 뇌전도 파형, 피부 전기 저항값, 혈당치, 체온값, 혈압값, 혈중 알코올 농도값, 심박 수, 호흡 수, 눈 깜빡임 회수(안구 운동, EOG: Electro-OculoGraphy), 체지방률 등이 있을 수 있다. 예를 들어 진단 모듈(1254)은 체온에 관한 디지털 생체 정보의 전압값 등에 따라 운전자의 체온을 산출할 수 있다. 다른 예를 들어, 심전도 신호에 따라 심전도 파형과 심전도의 피크 값 사이의 간격 등의 생체 정보를 획득할 수 있다. 획득된 생체 정보는 입/출력 모듈(1220)을 통해 운전자에게 출력될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 생체 정보 모니터링 및 경고 메시지에 관한 도면이다. 예를 들어, 진단 모듈(1254)은 도 4에 도시된 바와 같이 디스플레이를 통해 측정된 체온값, 혈당값, 혈중 알코올 농도값을 표시할 수 있다. 또 진단 모듈(1254)은 심전도 파형을 표시할 수도 있다.
또 진단 모듈(1254)은 이처럼 획득된 생체 정보에 기초하여 건강 상태를 판단할 수 있다. 건강 상태는 정상 상태, 비정상 상태 및 위급 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1240)에는 운전자의 건강 상태에 관한 프로파일 정보가 저장되어 있을 수 있으며, 진단 모듈(1254)은 이러한 프로파일 정보와 획득된 생체 정보를 비교하여 운전자의 건강 상태가 어떤 상태인지를 판별할 수 있다. 프로파일 정보에는 해당 운전자의 각종 생체 정보들의 정상 상태, 비정상 상태, 위급 상태에 관한 각종 레퍼런스 수치들이 기록되어 있으며, 진단 모듈(1254)을 현재 모니터링된 생체 정보와 레퍼런스 수치를 비교하여 운전자의 건강 상태에 정상인지, 비정상인지 또는 위급인지를 판별할 수 있다.
진단 모듈(1254)은 이처럼 건강 상태를 판별하여 만약 운전자의 건강 상태에 이상이 있는 경우(즉, 비정상 상태 또는 위급 상태)인 경우에는 그에 따른 조치를 수행할 수 있다.
예를 들어 비정상 상태인 경우에는 진단 모듈(1254)은 진단 결과, 휴식 권고 또는 가까운 휴식처, 병원 등에 관한 정보를 포함하는 경고 메시지를 출력할 수 있다. 예로 들면, 프로파일 정보에는 혈중 알코올 농도에 관하여 정상 상태는 0.005% 이하인 경우, 비정상은 0.005~0.5% 사이, 위급은 0.5% 이상으로 기록되어 있을 수 있다. 현재 감지된 혈중 알코올 농도가 0.037%인 경우에는 진단 모듈(1254)은 운전자의 건강 상태를 비정상으로 판단하고, 다시 도 4에 도시된 바와 같이 이를 알리고, 가까운 휴식처를 안내하는 경고 메시지를 출력할 수 있다.
다른 예를 들어 위급 상태인 경우에는 진단 모듈(1254)은 차량 조작을 위한 신호를 출력하여 차량을 자동 조작(정지, 자동 주행 모드로의 변환 등)하거나 외부로 이머전시 메시지를 송출할 수 있다. 예를 들어, 진단 모듈(1254)은 통신 모듈(1230)을 통해 외부 구조 센터 등에 현재 차량의 위치와 생체 정보, 건강 상태를 포함하는 이머전시 메시지를 전송할 수 있다. 다른 예를 들어, 이머전시 메시지는 주변의 인접 차량으로 전송될 수도 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인접 차량에 이머전시 메시지를 전파하는 과정에 관한 도면이다. 이러한 이머전시 메시지에는 가시광 통신이나 근거리 통신에 의해 수행될 수 있다. 가시광 통신은 도 5에 도시된 바와 같이 차량의 헤드 라이트나 테일 라이트 등을 통해 인접 차량으로 전파될 수 있다. 인접 차량으로 전파되는 이머전시 메시지에는 해당 차량의 운전자의 건강 상태가 악화되어 위험할 수 있다는 경고가 포함되어 인접 차량들이 해당 차량을 피해 운전하도록 함으로써 사고 확률을 낮출 수 있다. 가시광 통신으로 이머전시 메시지를 수신한 인접 차량은 다시 가시광 통신으로 이를 전파하는 과정을 반복할 수 있다.
압축 센싱 인코더(1256)는 생체 정보를 압축 센싱 방식으로 인코딩할 수 있다. 특히, 생체 정보는 주기적인 특성으로 인한 성긴(sparse) 특성을 가지므로 압축 센싱에 용이하다. 압축 센싱된 정보는 용량이 매우 작으므로 전송에 유리한 장점이 있다. 압축 센싱된 생체 정보는 이후 통신 모듈(1230) 등을 통해 차량 내의 스마트 기기로 전달되거나 또는 외부 구조 요청 시 이머전시 메시지에 포함되어 전달될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 방법에 관하여 설명한다. 여기서는 본 발명의 실시예에 따른 생체 신호 모니터링 방법이 상술한 생체 신호 모니터링 시스템(1000)에 의해 수행되는 것으로 설명하지만, 이는 단지 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로 생체 신호 모니터링 방법이 반드시 상술한 생체 신호 모니터링 시스템(1000)에 의해서만 수행되어야 하는 것으로 한정되는 것은 아니며 상술한 생체 신호 모니터링 시스템(1000)과 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 다른 생체 신호 모니터링 시스템(1000)에 의해 수행되는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 실시에에 따른 생체 신호 모니터링 방법의 순서도이다.
도 6을 참조하면, 생체 신호 모니터링 방법은 생체 신호를 감지하는 단계(S110), 생체 신호에 기반하여 생체 정보를 획득하는 단계(S120), 생체 정보를 모니터링하는 단계(S130), 생체 정보에 기반하여 건강 상태를 진단하는 단계(S140), 건강 상태가 정상인지 판단하는 단계(S150), 건강 상태가 정상이 아닌 경우 경고 메시지를 출력하는 단계(S160), 건강 상태가 위급인지 판단하는 단계(S170), 건강 상태가 위급인 경우 차량 조작 신호를 출력하는 단계(S180) 및 이머전시 메시지를 전송하는 단계(S190)을 포함할 수 있다. 이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 설명한다.
생체 센서(1100)는 생체 신호를 감지할 수 있다(S110). 생체 센서(1100)는 운전자의 신체로부터 각종 생체 신호를 센싱하여 그에 따른 아날로그 전기 신호를 출력할 수 있다. 출력되는 아날로그 생체 신호는 생체 신호 모니터링 장치(1100)로 전송될 수 있다.
생체 신호 모니터링 장치(1100)는 생체 신호에 기반하여 생체 정보를 획득할 수 있다(S120).
생체 신호 획득 모듈(1210)에서 증폭기(1210)가 수신된 아날로그 생체 신호를 증폭하고, 노이즈 필터(1214)가 증폭된 신호로부터 잡음을 제거하고, AD 컨버터(1216)가 잡음이 제거된 아날로그 생체 신호를 디지털 생체 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
콘트롤러(1250)는 디지털 생체 신호에 기반하여 생체 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로 콘트롤러(1250)의 보상기(1252)가 차량의 주행 상태에 관한 정보를 이용하여 디지털 생체 신호로부터 배경 잡음을 제거하고, 잡음이 제거된 디지털 생체 신호로부터 생체 정보를 획득할 수 있다. 생체 정보는 심전도 파형, 근전도 파형, 뇌전도 파형, 피부 전기 저항값, 혈당치, 체온값, 혈압값, 혈중 알코올 농도값, 심박 수, 호흡 수, 눈 깜빡임 회수(안구 운동, EOG: Electro-OculoGraphy), 체지방률 등일 수 있다.
생체 신호 모니터링 장치(1100)는 생체 정보를 모니터링할 수 있다(S130).
콘트롤러(1250)는 획득된 생체 정보에 기초하여 각종 생체 정보를 모니터링하고, 이를 디스플레이 등의 입/출력 모듈(1220)을 통해 출력할 수 있다. 운전자는 출력된 생체 정보를 확인하여 자신의 상태를 확인할 수가 있다.
생체 신호 모니터링 장치(1100)는 생체 정보에 기반하여 건강 상태를 진단할 수 있다(S140).
콘트롤러(1250)의 진단 모듈(1254)은 메모리(1240)로부터 운전자의 건강 상태에 관한 생체 정보의 레퍼런스 값들이 기록된 프로파일 정보와 획득된 생체 정보를 비교하여 운전자의 건강 상태를 진단할 수 있다. 여기서, 건강 상태는 정상 범주, 비정상 범주, 그리고 위급 범주가 포함될 수 있다.
생체 신호 모니터링 장치(1100)는 건강 상태가 정상인지 판단할 수 있다(S150).
콘트롤러(1250)는 건강 상태가 정상인 경우에는 별다른 동작을 수행하지 않고, 기 수행하던 생체 정보 모니터링을 지속적으로 수행할 수 있다. 또는 디스플레이 등의 입/출력 모듈(1220)을 통해 운전자의 건강 상태가 정상임을 알리는 메시지를 출력할 수 있다. 여기서, 메시지는 영상, 음성, 진동 등의 다양한 형태로 출력될 수 있다.
한편, 생체 신호 모니터링 장치(1100)는 건강 상태가 정상이 아닌 경우 경고 메시지를 출력할 수 있다(S160).
콘트롤러(1250)는 프로파일 정보와 비교하여 획득된 생체 정보들 중 비정상 범주에 속하는 생체 정보가 있는 경우, 운전자의 건강 상태를 비정상으로 판단하고 경고 메시지를 출력할 수 있다. 경고 메시지 역시 영상, 음성, 진동 등의 형태로 출력될 수 있으며, 경고 메시지에는 정상이 아닌 생체 정보에 관한 정보(예를 들어, 혈중 알코올 농도가 높은 경우 그 수치)와 진단 결과가 포함된 메시지로서 “혈중 알코올 농도가 높으므로 운전을 중지하고 휴식을 취하시오”와 같은 안내 문구가 포함된 경고 메시지를 출력할 수 있다.
또 생체 신호 모니터링 장치(1100)는 건강 상태가 위급인지 판단할 수 있다(S170). 건강 상태가 위급인 경우 차량 조작 신호를 출력하고(S180), 이머전시 메시지를 전송할 수 있다(S190). 차량 조작 신호는 차량을 조작하는 전자 제어 신호로서 예를 들어 이러한 차량 조작 신호는 차량의 각부(엔진, 스티어링 휠, 에어컨디셔너) 등을 제어하는 신호일 수 있다. 일 예로, 콘트롤러(1250)는 건강 상태가 위급인 경우(예를 들어, 운전자가 의식을 잃었거나 혈중 알코올 농도가 매우 높은 경우, 졸음 운전을 하고 있는 경우) 차량의 경적을 울리거나 차량을 자동 주행 모드로 변환하거나 또는 차량을 정지시키는 등의 차량 조작 신호를 출력하여 차량을 제어할 수 있다. 또 콘트롤러(1250)는 운전자의 건강이 위급 상태인 경우 통신 모듈(1230)을 통해 이머전시 메시지를 전송할 수 있다. 이머전시 메시지는 인근 구급대나 인근 병원, 인근 차량으로 전송될 수 있다. 이머전시 메시지에는 차량의 현재 위치, 운전자의 생체 정보, 건강 상태에 관한 정보가 포함될 수 있다. 또 인근 차량으로 전파되는 이머전시 메시지에는 차량의 운전자의 건강이 악화되어 있으므로 주변 차량 운전자가 이를 피해가도록 유도하는 경고가 포함될 수도 있다. 구조대나 인근 병원으로 전송되는 이머전시 메시지를 생체 정보 모니터링 장치의 이동 통신 모듈을 통해 전송되거나 또는 근거리 통신 모듈을 통해 차량 내의 스마트 기기로 전송된 후 스마트 기기에서 구조대나 인근 병원 등으로 전송될 수 있다. 또 인근 차량으로 전송되는 이머전시 메시지는 가시광 통신 모듈이나 근거리 통신 모듈에 의해 전송될 수 있다. 한편, 이와 같은 이머전시 메시지는 콘트롤러(1250)의 압축 센싱 인코더(1256)에 의해 압축되어 전송될 수 있다. 한편, 인근 차량이 이머전시 메시지를 수신하면, 인근 차량은 이를 다시 그 차량의 인근 차량으로 전파할 수도 있다.
도 7은 도 6의 생체 신호 모니터링 방법에서 운전자의 건강 상태에 따른 차량의 지능적 대처 알고리즘에 관한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 각종 건강 상태에 관하여 생체 신호 모니터링 장치(1100)가 수행하는 알고리즘을 볼 수 있다. 일 예로, 생체 신호에 따라 건강 상태가 졸음 상태인지를 알 수 있다. 졸음 상태 여부는 카메라 등의 형태로 제공되는 생체 센서(1100)가 운전자의 동공의 움직임으로부터 감지하는 눈 깜빡임 회수나 안구 운동에 관한 생체 신호에 기초하여 판단될 수 있다. 졸음 운전 상태인 경우에는 콘트롤러(1250)는 경적을 울리거나 오디오를 크게 틀거나 차량의 창문을 열어 신선한 바람이 들어오도록 하는 등의 경고와 차량 조작을 수행할 수 있다. 다른 에로, 생체 신호에 따라 건강 상태가 음주 상태인지 알 수 있다. 음주 상태 여부는 혈중 알코올 농도에 기초하여 판단될 수 있다. 음주 상태인 경우에는 차량 동작을 금지하는 차량 조작 신호를 출력하여 차량 시동을 제한할 수 있다. 또 다른 예로, 다양한 생체 신호에 기반하여 건강이 악화되거나 운전자의 의식이 불명인지를 판단하고, 이에 따라 이머전시 메시지를 통해 구조 요청을 수행하고 운전을 중지시키는 차량 조작 신호를 출력할 수도 있다.
이상에서 설명한 생체 신호 모니터링 방법에서 상술한 단계가 모두 필수적인 것은 아니므로, 생체 신호 모니터링 방법은 상술한 단계의 일부를 생략하고 수행될 수 있으며, 또한 상술한 단계가 반드시 설명되는 순서대로만 수행되어야 하는 것은 아니므로, 나중에 설명되는 단계가 먼저 설명된 단계보다 앞서 수행되는 것도 가능하다.
또 이상에서 설명한 생체 신호 모니터링 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000: 생체 신호 모니터링 시스템
1100: 생체 센서
1200: 생체 신호 모니터링 장치
1210: 생체 신호 획득 모듈
1220: 콘트롤러

Claims (10)

  1. 차량에 설치되어 운전자로부터 생체 신호를 감지하는 생체 센서; 및
    상기 차량에 설치되는 인포테인먼트 장비의 형태로 제공되는 생체 신호 모니터링 장치로서,
    영상을 출력하는 디스플레이,
    외부 기기와 통신을 수행하는 통신 모듈,
    아날로그 형태의 상기 생체 신호를 증폭하고, 상기 증폭된 생체 신호로부터 잡음을 제거하고, 상기 잡음이 제거된 생체 신호를 디지털 생체 신호로 출력하는 생체 신호 획득모듈 및
    상기 차량의 주행 상태에 기초하여 상기 디지털 생체 신호로부터 배경 잡음을 제거하고, 상기 배경 잡음이 제거된 생체 신호에 기초하여 생체 정보를 획득하고, 상기 디스플레이를 통해 상기 생체 정보를 출력하고, 상기 생체 정보에 기초하여 상기 운전자의 건강 상태를 판단하고, 상기 건강 상태가 정상 상태가 아닌 경우 상기 디스플레이를 통해 경고 메시지를 출력하고, 상기 건강 상태가 위급 상태인 경우 상기 통신 모듈을 통한 이머전시 메시지의 전송 및 상기 차량의 조작을 수행하는 콘트롤러를 포함하는 생체 신호 모니터링 장치;를 포함하는
    생체 신호 모니터링 시스템.
  2. 차량의 운전자로부터 생체 신호를 감지하는 단계;
    상기 생체 신호로부터 생체 정보를 획득하여 출력하는 단계;
    상기 생체 정보에 기초하여 건강 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 건강 상태에 기초하여 경고 메시지 출력, 이머전시 메시지 전송 또는 상기 차량의 조작 중 적어도 하나를 수행하는 단계;를 포함하는
    생체 신호 모니터링 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 생체 정보는 심전도 파형, 근전도 파형, 뇌전도 파형, 피부 전기 저항값, 혈당치, 체온값, 혈압값, 혈중 알코올 농도값, 심박 수, 호흡 수, 눈 깜빡임 회수 및 체지방률 중 적어도 하나를 포함하는
    생체 신호 모니터링 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 건강 상태는 정상 상태, 비정상 상태 및 위급 상태를 포함하고,
    상기 건강 상태에 기초하여 경고 메시지 출력, 이머전시 메시지 전송 또는 차량 조작 중 적어도 하나를 수행하는 단계는, 상기 건강 상태가 상기 정상 상태가 아닌 경우 상기 건강 상태가 정상이 아닌 것을 지시하는 제1 메시지 및 인근 휴식처 또는 인근 병원을 안내하는 제2 메시지를 포함하는 상기 경고 메시지를 출력하는 단계 및 상기 건강 상태가 상기 위급 상태인 경우 상기 차량의 위치 및 상기 생체 정보를 포함하는 이머전시 메시지를 외부로 전송하는 단계를 포함하는
    생체 신호 모니터링 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 건강 상태가 위급 상태인 경우 인근 차량에 위험을 경고하는 메시지를 근거리 통신 방식 또는 가시광 통신 방식에 따라 전송하는 단계;를 더 포함하는
    생체 신호 모니터링 방법.
  6. 차량에 설치되어 운전자로부터 생체 신호를 감지하는 생체 센서; 및
    상기 차량에 설치되는 인포테인먼트 장비의 형태로 제공되고, 상기 생체 신호에 기초하여 상기 운전자의 건강 상태를 판단하고, 상기 건강 상태에 기초하여 경고 메시지 출력, 이머전시 메시지 전송 또는 차량 조작 중 적어도 하나를 수행하는 생체 신호 모니터링 장치;를 포함하는
    생체 신호 모니터링 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 생체 신호 모니터링 장치는, 상기 생체 신호에 기초하여 심전도 파형, 근전도 파형, 뇌전도 파형, 피부 전기 저항값, 혈당치, 체온값, 혈압값, 혈중 알코올 농도값, 심박 수, 호흡 수, 눈 깜빡임 회수 및 체지방률 중 적어도 하나를 포함하는 생체 정보를 획득하여 디스플레이하는
    생체 신호 모니터링 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 생체 센서는 상기 차량의 운전대에 설치되어 상기 운전자의 손으로부터 심전도 신호를 감지하는 심전도 센서, 상기 차량의 운전석에 설치되어 상기 운전자의 체온을 감지하는 체온 센서 및 상기 차량의 실내에 설치되어 상기 운전자의 동공의 움직임을 감지하는 안구 센서를 포함하는
    생체 신호 모니터링 시스템.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 생체 신호 모니터링 장치는, 상기 생체 정보에 기초하여 상기 운전자의 건강 상태가 정상 상태, 비정상 상태 및 위급 상태 중 어느 상태인지 판단하고, 상기 정상 상태가 아닌 경우 상기 경고 메시지를 출력하는
    생체 신호 모니터링 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 생체 신호 모니터링 장치는, 상기 위급 상태인 경우 상기 이머전시 메시지 전송 및 상기 차량 조작을 수행하고, 상기 이머전시 메시지를 인근 구조대, 인근 병원 및 주변의 차량으로 전송하는
    생체 신호 모니터링 시스템.
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