KR20180112295A - System for real-time determining driving condition of a driver based on bio-signal - Google Patents

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KR20180112295A
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김재곤
김진홍
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주식회사 대유홀딩스
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Abstract

The present invention relates to a system for determining a driving condition of a driver in real time based on a bio-signal, and more specifically, to a system for determining a driving condition of a driver in real time based on a bio-signal, capable of accurately determining the driver′s condition in real time regardless of the intention of the driver by measuring the driver′s bio-signal in a non-contact manner, and taking appropriate countermeasures according to the determined condition of the driver. The system for determining a driving condition of a driver in real time based on a bio-signal according to the present invention includes: a heartbeat sensing unit for sensing the heartbeat of the driver as a bio-signal of a sensing target; and a state determination unit for determining the state of the driver in real time based on the bio-signal detected by the heartbeat sensing unit. The heartbeat sensing unit senses a minute volume change of the heartbeat according to a Doppler effect by using a radar having a frequency band of 2.4 GHz and senses the heartbeat of the driver in a non-contact manner.

Description

생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템{SYSTEM FOR REAL-TIME DETERMINING DRIVING CONDITION OF A DRIVER BASED ON BIO-SIGNAL}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a system for real-

본 발명은 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비접촉 방식으로 운전자의 생체 신호를 측정하여 운전자가 의식적으로 인지하지 않더라도 실시간으로 운전자의 상태를 정확하게 판단할 수 있고, 나아가 판단된 운전자의 상태에 따라 적절한 대응 조치를 취할 수 있는 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a bio-signal-based real-time driver state determination system, and more particularly, to a bio-signal based real-time driver state determination system capable of accurately determining a driver's state in real time without a driver's conscious awareness, The present invention relates to a bio-signal-based real-time driver condition determination system capable of taking appropriate countermeasures according to a driver's condition.

교통사고의 원인은 운전자의 부주의나 도로 환경에 의한 돌발적인 위험 상황의 발생 등 여러 가지 요인이 관련되어 있을 수 있으나, 이 가운데 운전자의 급작스런 신체이상 또는 졸음운전 등에 의한 사고의 비중은 해마다 늘어나는 추세에 있으며, 대부분 인명사고로 이어지는 대형사고를 야기하게 되므로 심각한 사회문제로 부각되고 있다.The causes of traffic accidents may be related to various factors such as driver 's carelessness or sudden dangerous situation caused by road environment. However, the proportion of accidents due to driver' s sudden body abnormality or drowsiness driving is increasing year by year And most of them are serious social problems because they lead to major accidents leading to human accidents.

이러한 문제점을 해소하기 위한 노력으로 주요 자동차 제조업체들은 차량의 안전 운행을 보조할 다양한 신규 시스템을 지속적으로 개발하여 차량에 적용하고 있다.In an effort to solve these problems, major automobile manufacturers continue to develop various new systems to support the safe operation of vehicles and apply them to vehicles.

관련된 종래기술로 등록특허공보 제10-1031426호(2011.04.26.)에는 "안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법"이 제안된 바 있다.Related Prior Art Patent Registration No. 10-1031426 (Apr. 26, 2011) has proposed a system and method for controlling driver's feelings through a seat belt pacemaker.

하지만, 상기의 종래기술은 운전자의 생체신호 측정을 위해 구속 방식 또는 접촉 방식이 활용되는 것으로서, 정확한 생체신호의 측정을 위해서는 운전자가 자작한 상태로 심박 측정기와 신체 간 지속적인 구속 또는 접촉을 유지해야 하는 단점이 있었다.However, in the above-described prior art, a restraining system or a contact system is used for measuring a bio-signal of a driver. In order to measure an accurate bio-signal, the driver must maintain his / her constant restraint or contact with the heart- There were disadvantages.

또한, 종래기술은 접촉 불량 등으로 운전자의 생체신호를 실시간으로 모니터링 하지 못하는 상황이 발생될 수 있고, 운전자의 상태 측정을 위해 현시점의 상태만이 기준으로 판단되어 전달하는 단순한 모니터링에 국한되어 있어 위급 상황이 발생될 때 즉각적인 대응에 지연 시간이 발생하여 2차 사고가 발생될 수 있는 문제점 등이 있었다.In addition, the prior art is limited to simple monitoring in which only the current state is determined based on the current state for the driver's state measurement, and a situation where the driver's biological signal can not be monitored in real time due to contact failure or the like may occur. There is a problem that a delay occurs in an immediate response when a situation occurs and a secondary accident may occur.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 운전자가 의식적으로 인지하지 않더라도 실시간으로 운전자의 상태를 판단하고, 나아가 판단된 운전자의 상태에 따라 적절한 대응 조치를 취할 수 있는 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a driver- Based real-time driver state judgment system that can take a real-time state of a driver.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템은, 감지 대상 생체신호로서 운전자의 심박수를 감지하는 심박감지부와; 상기 심박감지부에 감지된 생체신호로부터 운전자의 상태를 실시간으로 판단하는 상태판단부를; 포함하되, 상기 심박감지부는, 2.4GHz 주파수 대역의 레이더를 이용하여 도플러 효과에 따른 심장박동의 미세 부피 변화를 검출하여 비접촉 방식으로 운전자의 심박수를 감지하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a bio-signal-based real-time driver state determination system, comprising: a heartbeat sensing unit for sensing a heart rate of a driver as a bio-signal to be sensed; A state determination unit for determining a state of the driver based on the bio-signals sensed by the heartbeat sensing unit in real time; Wherein the heartbeat detection unit detects a change in minute volume of a heartbeat according to a Doppler effect using a radar in a frequency band of 2.4 GHz and detects a heart rate of the driver in a non-contact manner.

여기서, 상기 심박감지부는, 다중심박측정 기술을 이용하여 운전자는 물론 동승자의 심장박동 유무 및 그 심장박동에 매칭되는 좌석위치를 감지하고, 상기 심박감지부와 연동되어 상기 심박감지부에서 감지된 심장박동에 매칭되는 좌석위치에 안전벨트가 미착용된 경우 알림 기능을 수행하는 벨트착용경고부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the heartbeat sensing unit senses the presence or absence of a heartbeat of a rider and a seat position matched to the heartbeat, as well as the driver, using a multi-heartbeat measuring technique, and detects a seat position detected by the heartbeat sensing unit, A belt wearing warning unit performing a warning function when the seat belt is not used at a seat position matched with the beat; And further comprising:

또한, 본 발명에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템은, 감지 대상 생체신호로서 운전자의 눈 깜빡임 속도 또는 단위 시간당 눈 깜빡임 회수를 감지하는 안검감지부를; 더 포함하고, 상기 상태판단부는, 상기 심박감지부 및 상기 안검감지부에 감지된 생체신호로부터 운전자의 상태를 실시간으로 판단하되, 상기 상태판단부는, 상기 안검감지부에 감지된 눈 깜빡임 속도가 설정된 기준속도를 기준으로 정해진 오차범위 이하인 상태에서 상기 심박감지부에 감지된 심박수가 설정된 기준심박수를 기준으로 정해진 오차범위 이하인 경우 졸음운전상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.Also, the bio-signal-based real-time driver state determination system according to the present invention may include a blink detection unit for detecting the blink rate of the driver's eye or the number of eye blinks per unit time as the biological signal to be detected; Wherein the state determiner determines in real time the state of the driver from the bio-signals sensed by the heartbeat sensing unit and the eyelid sensing unit, and the state determiner determines that the eye blinking speed detected by the eyelid detection unit is set When the heart rate sensed by the heart rate sensing unit is lower than or equal to a predetermined error level based on the reference heart rate, the sleepiness driving state is determined.

여기서, 상기 상태판단부는, 상기 심박감지부에 감지된 심박수가 설정된 기준심박수를 기준으로 정해진 오차범위를 지속적으로 일정시간 이상 벗어나는 경우 신체이상상태로 판단하는 것을 특징으로 한다.Here, the state determination unit may determine that the heart rate sensed by the heart rate sensing unit is a body anomaly state when the error range determined based on the set reference heart rate continuously deviates from a predetermined time or more.

또한, 본 발명에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템은, 상기 상태판단부와 연동되어 운전자 보조 기능을 수행할 수 있는 운전자보조부를; 더 포함하되, 상기 운전자보조부는, 상기 상태판단부에서 졸음운전상태로 판단되는 경우 비상등 점등 기능, 경고음 발생 기능, 운전석 시트 진동 기능 또는 창문 열기 기능 중 적어도 어느 하나 이상의 기능을 수행하고, 상기 상태판단부에서 신체이상상태로 판단되는 경우 긴급 구조 서비스 호출 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.The bio-signal-based real-time driver state determination system according to the present invention further includes a driver auxiliary unit operable with the state determination unit to perform a driver assistance function; Wherein the driver auxiliary unit performs at least one of an emergency lighting function, a warning sound generating function, a driver's seat vibration function, or a window opening function when the state determination unit determines that the driver is in a drowsy driving state, And the emergency rescue service call function is performed when it is judged that the body is abnormal.

또한, 본 발명에 딸느 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템은, 상기 심박감지부에서 감지된 운전자의 심박수를 전송받아 데이터베이스에 저장하고, 상기 데이터베이스에 저장된 심박수를 기준으로 운전자의 건강 상태를 판단 및 모니터링하는 헬스케어부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for determining a real-time driver state based on a biological signal, the system comprising: a heart rate sensor for detecting a heart rate of a driver sensed by the heart rate sensor and storing the received heart rate in a database; A health care department; And further comprising:

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템은 무선 주파수 및 카메라 등을 이용하여 비접촉 방식으로 운전자의 생체 신호를 측정하여 운전자가 의식적으로 인지하지 않더라도 실시간으로 운전자의 상태를 판단할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the bio-signal-based real-time driver state determination system according to the present invention measures a driver's bio-signal using a radio frequency and a camera in a non-contact manner, There is an advantage to be able to judge.

또한, 본 발명에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템은 다중심박측정 기술을 이용하여 별도의 센서를 이용하지 않고서도 운전자 및 동승자의 해당 좌석에의 착석 여부를 감지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the bio-signal-based real-time driver state determination system according to the present invention is advantageous in that it can detect whether a driver and a passenger are seated in a corresponding seat without using a separate sensor by using a multi-heart measurement technique.

또한, 본 발명에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템은 판단된 운전자의 상태에 따라 운전보조가 적절한 대응 조치를 취하도록 구성되어 졸음상황 또는 위급상황 등에 효과적으로 대응할 수 있는 장점이 있다.In addition, the bio-signal-based real-time driver state determination system according to the present invention is advantageous in that the driver's assistant can take appropriate countermeasures according to the determined state of the driver to effectively cope with drowsiness or emergency situations.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템의 개념도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템의 구성도1 is a conceptual diagram of a bio-signal-based real-time driver state determination system according to an embodiment of the present invention;
2 is a block diagram of a bio-signal-based real-time driver state determination system according to an embodiment of the present invention

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a bio-signal-based real-time driver state determination system according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템의 구성도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram of a bio-signal based real time driver state determination system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a bio-signal based real time driver state determination system according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템은 심박감지부(10)와, 안검감지부(20)와, 상태판단부(30)와, 운전자보조부(40)와, 벨트착용경고부(50)와, 헬스케어부(60)를 포함하여 구성된다.1 and 2, a bio-signal-based real-time driver state determination system according to an embodiment of the present invention includes a heartbeat detection unit 10, a eyelid detection unit 20, a state determination unit 30, A supplementary part 40, a belt wearing warning part 50, and a health care part 60. [

상기 심박감지부(10)는 감지 대상 생체신호로서 운전자의 심박수를 감지하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 2.4GHz 주파수 대역의 레이더를 이용하여 도플러 효과에 따른 심장박동의 미세 부피 변화를 검출하여 운전자의 심박수를 비접촉 방식으로 감지하도록 구성된다.The heartbeat detection unit 10 detects the heart rate of a driver as a biological signal to be sensed. In one embodiment of the present invention, a minute volume change of a heartbeat according to a Doppler effect is detected using a 2.4 GHz frequency band radar And is configured to detect the heart rate of the driver in a non-contact manner.

심장 박동과 호흡에 의해 흉부는 미세한 부피변화가 발생하고, 부피변화는 흉부표면의 진동으로 나타나게 된다. The heart volume and respiration cause minute volume changes in the chest, and volume changes are caused by the vibration of the chest surface.

레이더 인가 시 반사된 신호의 주파수와 위상의 변화는 진동운동의 정보를 포함하고 있으므로, 이로부터 심박을 추출할 수 있게 된다.When the radar is applied, the change of the frequency and phase of the reflected signal includes the information of the vibration motion, so that the heartbeat can be extracted from the information.

즉, 심박은 30Hz 이하의 신호이므로 심박 획득을 위한 아날로그 필터를 설계하고, 신호원은 심장으로서 2.4GHz 주파수 대역의 레이더를 이용하여 도플러 효과에 따른 심장박동의 미세 부피 변화를 검출함으로써 심박수를 감지할 수 있게 되는 것이다.That is, since the heartbeat is a signal of 30 Hz or less, an analog filter for heartbeat acquisition is designed, and a heartbeat is detected by detecting the minute volume change of heartbeat according to Doppler effect using a radar of 2.4 GHz frequency band as a heart It will be possible.

상기와 같이 비접촉 또는 무구속 방식으로 운전자의 심박수를 측정하기 위한 심박감지부(10)의 개념적인 원리는 종래기술로 등록특허공보 제10-1145646호(2012.05.24.)에 개시된 "비접촉 생체 신호 측정 장치 및 그 장치에서의 비접촉식 생체 신호 측정 방법"에 설명되어 있다.The conceptual principle of the heartbeat detection unit 10 for measuring the heart rate of a driver in the non-contact or non-restricting manner as described above is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1145646 (May 24, 2012) Measuring device and a method for measuring a non-contact type bio-signal in the device ".

상기 종래기술에 따른 비접촉식 생체 신호 측정 장치는 미리 설정된 제 1 주파수 신호를 출력하여 장기의 움직임에 따라 반사되는 전파의 생체 신호를 측정하고, 상기 제 1 주파수 신호에 상기 측정된 생체 신호를 합성한 제 2 주파수 신호를 전송하는 도플러 레이더부; 상기 도플러 레이더부로부터 수신된 제 2 주파수 신호를 대역 통과 필터링을 통해 1차 신호 처리를 수행하고, 곱셈기를 통해 2차 신호 처리를 수행하여 유효 생체 신호를 선별하는 대역 통과 필터부; 상기 선별된 유효 생체 신호를 주파수 영역에서 고속퓨리에 변환을 통해 분석하는 고속 퓨리에 변환부; 분석된 생체 신호에서 피크 주파수를 검출하는 피크 검출부; 및 상기 피크 검출부에서 수신한 피크 주파수 신호를 이용하여 분당 심박수를 도출하는 심박수 검출부를 포함하는 디지털 신호 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The non-contact type bio-signal measuring apparatus according to the related art includes a bio-signal measuring unit for measuring a bio-signal of a radio wave reflected by a movement of an organ by outputting a preset first frequency signal, A Doppler radar unit for transmitting a 2-frequency signal; A bandpass filter unit for performing a primary signal processing through a band pass filtering of a second frequency signal received from the Doppler radar unit and performing a secondary signal processing through a multiplier to select an effective living body signal; A fast Fourier transform unit for analyzing the selected valid bio-signal through fast Fourier transform in a frequency domain; A peak detector for detecting a peak frequency in the analyzed bio-signal; And a heart rate detector for deriving a heart rate per minute using the peak frequency signal received by the peak detector.

한편, 본 발명의 일실시예에서는 비접촉 방식으로 운전자의 심박수를 보다 정확하게 감지할 수 있도록 상기 심박감지부(10)가 운전자의 심장에 대응되는 위치의 차량의 운전석 시트(S)에 내장된다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the heartbeat sensing unit 10 is embedded in the driver's seat S of the vehicle at a position corresponding to the driver's heart so as to more accurately detect the driver's heart rate in a non-contact manner.

상기와 같은 비접촉 방식의 심박감지부(10)의 구성에 의하여 본 발명은 운전자가 의식적으로 인지하지 않더라도 실시간으로 운전자의 심박수를 정확하게 감지할 수 있게 된다.According to the non-contact type heartbeat detection unit 10, the present invention can accurately detect the heart rate of the driver in real time even if the driver does not consciously recognize the heartbeat.

또한, 본 발명의 일실시예에서 상기 심박감지부(10)는 다중심박측정 기술을 이용하여 운전자는 물론 동승자의 심장박동 유무 및 그 심장박동에 매칭되는 좌석위치를 감지하도록 구성된다.Further, in an embodiment of the present invention, the heartbeat sensing unit 10 may be configured to sense the presence or absence of a heartbeat of a passenger, as well as a driver, as well as a seat position matched to the heartbeat, using a multi-heartbeat measurement technique.

한편, 상기 벨트착용경고부(50)는 상기 심박감지부(10)와 연동되어 상기 심박감지부(10)에서 감지된 심장박동에 매칭되는 좌석위치에 안전벨트가 미착용된 경우 알림 기능을 수행하는 구성이다.Meanwhile, the belt wearing warning unit 50 performs a notification function when the seat belt is not attached to the seat position matched with the heartbeat detected by the heartbeat sensing unit 10 in conjunction with the heartbeat sensing unit 10 .

즉, 종래에는 차량 시트에 착석한 사람이 안전벨트를 착용했는지 감지하고 미착용시 경고하는 시트 벨트 리마인더(SBR; Seat Belt Reminder) 기능을 수행하기 위해서는 각 좌석마다 착석 여부를 감지하기 위한 별도의 압력감지센서 등을 장착해야 했으나, 본 발명에서는 상기 심박감지부(10)를 통해 별도의 압력감지센서 등이 없어도 SBR 기능의 실현이 가능하게 되는 것이다.That is, conventionally, in order to perform a seat belt reminder (SBR) function to detect whether a person seated on a vehicle seat wears a seat belt and to warn the user when not wearing the seat belt, a separate pressure sensing Sensor. However, in the present invention, it is possible to realize the SBR function even if there is no separate pressure sensor or the like through the heartbeat sensing unit 10. [

상기 안검감지부(20)는 감지 대상 생체신호로서 운전자의 눈 깜빡임 속도를 감지하는 구성으로 본 발명의 일실시예에서는 차량의 리어뷰 미러(M)에 장착되어 운전자의 눈꺼풀 이미지를 촬영하는 카메라(21)를 포함하여 구성된다. 물론, 상기 카메라(21)는 스티어링휠 등 운전자의 눈꺼풀 이미지를 촬영할 수 있는 위치라면 어디 위치에도 장착가능하다 할 것이다.The eyelid detection unit 20 detects the blinking speed of the driver's eye as a biological signal to be detected. In the embodiment of the present invention, the eyelid detection unit 20 is mounted on the rear view mirror M of the vehicle and photographs an image of the driver's eyelid 21). Of course, the camera 21 may be mounted at any position as long as it can take an image of the driver's eyelid such as a steering wheel.

또한, 상기 카메라(21)는 보다 정확한 눈꺼풀 이미지 촬영을 위해 운전자의 얼굴 위치를 추적하여 촬영하는 기능을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the camera 21 is preferably configured to have a function of tracking the position of the driver's face for photographing the eyelid image more accurately.

상기 상태판단부(30)는 상기 심박감지부(10) 및 상기 안검감지부(20)에 감지된 생체신호로부터 운전자의 상태를 실시간으로 판단하는 구성이다.The state determination unit 30 determines the state of the driver in real time based on the biological signals sensed by the heartbeat sensing unit 10 and the eyelid sensing unit 20. [

상기 상태판단부(30)는 상기 안검감지부(20)에 감지된 눈 깜빡임 속도가 설정된 기준속도를 기준으로 정해진 오차범위(예컨대, 10%) 이하인 상태에서 상기 심박감지부(10)에 감지된 심박수가 설정된 기준심박수를 기준으로 정해진 오차범위(예컨대, 10%) 이하인 경우 졸음운전상태로 판단한다.The state determining unit 30 determines whether the blinking speed of the eye detected by the eyelid detection unit 20 is less than a predetermined error range (for example, 10% If the heart rate is equal to or less than a predetermined error range (for example, 10%) based on the set reference heart rate, it is determined that the user is in the drowsy driving state.

즉, 상기 상태판단부(30)는 1차적으로 상기 안검감지부(20)를 통해 운전자의 졸음 운전 상태를 예상하고, 2차적으로 상기 심박감지부(20)를 통해 운전자의 졸음 운전 상태를 판단함으로써 보다 정확한 운전자의 상태 확인이 가능하게 되는 것이다.That is, the state determination unit 30 primarily estimates the drowsy driving state of the driver through the eyelid detection unit 20, and secondarily determines the drowsy driving state of the driver through the heart rate sensing unit 20 Thereby making it possible to more accurately check the status of the driver.

또한, 상기 상태판단부(30)는 상기 심박감지부(10)에 감지된 심박수가 설정된 기준심박수를 기준으로 정해진 오차범위(예컨대 10%)를 지속적으로 일정시간(예컨대, 30초) 이상 벗어나는 경우 신체이상상태로 판단한다.When the heart rate sensed by the heart rate sensing unit 10 continuously deviates from a predetermined reference heart rate by a predetermined time (for example, 30 seconds) It is judged as a physical abnormality.

상기 심박감지부(10)에 감지된 심박수를 통해 판단될 수 있는 신체이상상태는 심장 마비, 저혈당에 의한 쇼크상태 또는 심장 박동이 비정상으로 빨라지거나 늦어지는 부정맥 상태 등을 예시로 들 수 있다.Examples of a physical anomaly that can be determined based on the heart rate sensed by the heartbeat sensing unit 10 include a heart attack, a shock due to hypoglycemia, or an arrhythmia state in which the heart rate is abnormally accelerated or delayed.

상기 운전자보조부(40)는 상기 상태판단부(30)와 연동되어 운전자 보조 기능을 수행할 수 있는 구성이다.The driver auxiliary unit 40 is configured to be able to perform a driver assistance function in cooperation with the state determination unit 30. [

상기 운전자보조부(40)는 상기 상태판단부(30)에서 졸음운전상태로 판단되는 경우 비상등 점등 기능, 경고음 발생 기능, 운전석 시트 진동 기능 또는 창문 열기 기능 중 적어도 어느 하나 이상의 기능을 수행한다.The driver auxiliary unit 40 performs at least one of an emergency lightening function, a warning sound generating function, a driver's seat vibration function, or a window opening function when the state determining unit 30 determines that the driver is in a drowsy driving state.

즉, 졸음운전상태에서는 운전자에게 소리, 진동, 바람 등의 자극을 주어 그 상태를 적극적으로 벗어나도록 하고, 비상등 점등 등의 방식으로 외부에 주의 신호를 줌으로써 사고를 예방할 수 있게 되는 것이다.That is, in the drowsy driving state, the driver is stimulated by sound, vibration, wind or the like to actively escape the state, and the accident can be prevented by giving a warning signal to the outside in such a manner as emergency lighting.

또한, 상기 운전자보조부(40)는 상기 상태판단부(30)에서 신체이상상태로 판단되는 경우 긴급 구조 서비스 호출 기능을 수행한다.In addition, the driver assistance unit 40 performs an emergency rescue service call function when the state determination unit 30 determines that the user is in a physical anomaly state.

즉, 신체이상상태가 일정 시간 이상 지속되는 경우는 운전자가 스스로 구조를 위한 행동을 할 수 없는 상태라고 판단하여 자동으로 긴급 구조 서비스 호출 기능을 수행함으로써 응급상황에 대처할 수 있도록 하기 위한 것이다.That is, when the abnormal state of the body lasts for a certain period of time, it is determined that the driver can not act for the self, and the emergency function service call function is automatically performed to cope with the emergency situation.

상기 헬스케어부(60)는 상기 심박감지부(10)에서 감지된 운전자의 심박수를 전송받아 데이터베이스에 저장하고, 상기 데이터베이스에 저장된 심박수를 기준으로 운전자의 건강 상태를 판단 및 모니터링하는 구성이다.The health care unit 60 receives the heart rate of the driver sensed by the heart rate sensing unit 10 and stores the received heart rate in a database and determines and monitors the health status of the driver based on the heart rate stored in the database.

상기 헬스케어부(60)는 상기 심박감지부(10)와 블루투스 등을 통해 연결되고, 특정한 헬스케어 어플리케이션이 설치된 스마트폰으로 구성될 수 있다.The health care unit 60 may be a smart phone connected to the heartbeat detection unit 10 via Bluetooth or the like and equipped with a specific health care application.

앞에서 설명되고 도면에서 도시된 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The bio-signal-based real-time driver state determination system described above and illustrated in the drawings is only one embodiment for implementing the present invention and should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is defined only by the matters set forth in the following claims, and the embodiments improved and changed without departing from the gist of the present invention are obvious to those having ordinary skill in the art to which the present invention belongs It will be understood that the invention is not limited thereto.

10 심박감지부
20 안검감지부
30 상태판단부
40 운전자보조부
50 벨트착용경고부
60 헬스케어부10 heartbeat detection unit
20 eyelid detection unit
30 state determination unit
40 Driver's Assistant
50 Belt Wear Warning
60 Healthcare Department

Claims (6)

감지 대상 생체신호로서 운전자의 심박수를 감지하는 심박감지부와;
상기 심박감지부에 감지된 생체신호로부터 운전자의 상태를 실시간으로 판단하는 상태판단부를; 포함하되,
상기 심박감지부는, 2.4GHz 주파수 대역의 레이더를 이용하여 도플러 효과에 따른 심장박동의 미세 부피 변화를 검출하여 비접촉 방식으로 운전자의 심박수를 감지하는 것을 특징으로 하는 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템.A heartbeat sensing unit for sensing a heartbeat of a driver as a sensing subject biometric signal;
A state determination unit for determining a state of the driver based on the bio-signals sensed by the heartbeat sensing unit in real time; Including,
Wherein the heartbeat detection unit detects a change in minute volume of a heartbeat according to a Doppler effect using a radar in a frequency band of 2.4 GHz to detect a heart rate of a driver in a noncontact manner. 제1항에 있어서,
상기 심박감지부는, 다중심박측정 기술을 이용하여 운전자는 물론 동승자의 심장박동 유무 및 그 심장박동에 매칭되는 좌석위치를 감지하고,
상기 심박감지부와 연동되어 상기 심박감지부에서 감지된 심장박동에 매칭되는 좌석위치에 안전벨트가 미착용된 경우 알림 기능을 수행하는 벨트착용경고부를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템.The method according to claim 1,
The heartbeat sensing unit detects the presence or absence of a heartbeat of a passenger and a seat position matched to the heartbeat, as well as a driver, using a multi-
A belt wearing warning unit for performing a warning function when the seat belt is not attached to the seat position matched with the heartbeat detected by the heartbeat sensing unit in association with the heartbeat sensing unit; Further comprising: a bio-signal based real-time driver state determination system. 제1항 또는 제2항에 있어서,
감지 대상 생체신호로서 운전자의 눈 깜빡임 속도 또는 단위 시간당 눈 깜빡임 회수를 감지하는 안검감지부를; 더 포함하고,
상기 상태판단부는, 상기 심박감지부 및 상기 안검감지부에 감지된 생체신호로부터 운전자의 상태를 실시간으로 판단하되,
상기 상태판단부는, 상기 안검감지부에 감지된 눈 깜빡임 속도가 설정된 기준속도를 기준으로 정해진 오차범위 이하인 상태에서 상기 심박감지부에 감지된 심박수가 설정된 기준심박수를 기준으로 정해진 오차범위 이하인 경우 졸음운전상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
A blink detection unit for detecting the blink rate of the driver's eyes or the number of blinks per unit time as the detection target biometric signal; Further included,
Wherein the state determining unit determines the state of the driver in real time from the bio-signals sensed by the heartbeat sensing unit and the eyelid sensing unit,
Wherein the state determining unit determines whether the heart rate sensed by the heart rate sensing unit is lower than a predetermined error level based on the set reference heart rate in a state where the eye blinking rate detected by the eyelid sensing unit is less than a predetermined error rate based on the set reference speed, State of the real-time driver. 제3항에 있어서,
상기 상태판단부는, 상기 심박감지부에 감지된 심박수가 설정된 기준심박수를 기준으로 정해진 오차범위를 지속적으로 일정시간 이상 벗어나는 경우 신체이상상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템.The method of claim 3,
Wherein the state determination unit determines that the heart rate sensed by the heart rate sensing unit is a body anomaly state when the predetermined error range is continuously deviated from the reference heart rate by more than a predetermined time. 제4항에 있어서,
상기 상태판단부와 연동되어 운전자 보조 기능을 수행할 수 있는 운전자보조부를; 더 포함하되,
상기 운전자보조부는, 상기 상태판단부에서 졸음운전상태로 판단되는 경우 비상등 점등 기능, 경고음 발생 기능, 운전석 시트 진동 기능 또는 창문 열기 기능 중 적어도 어느 하나 이상의 기능을 수행하고, 상기 상태판단부에서 신체이상상태로 판단되는 경우 긴급 구조 서비스 호출 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템.5. The method of claim 4,
A driver auxiliary unit operable with the state determination unit to perform a driver assistance function; Further included,
Wherein the driver auxiliary unit performs at least one of an emergency lighting function, a warning sound generating function, a driver's seat vibration function, or a window opening function when the state determination unit determines that the driver is in a drowsy driving state, Wherein the emergency function service call function is performed when the state of the real-time driver is judged to be a state. 제5항에 있어서,
상기 심박감지부에서 감지된 운전자의 심박수를 전송받아 데이터베이스에 저장하고, 상기 데이터베이스에 저장된 심박수를 기준으로 운전자의 건강 상태를 판단 및 모니터링하는 헬스케어부를; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호 기반 실시간 운전자 상태 판단 시스템.6. The method of claim 5,
A health care unit for receiving the heart rate of the driver sensed by the heart rate sensing unit and storing the received heart rate in a database and determining and monitoring a driver's health status based on the heart rate stored in the database; Further comprising: a bio-signal based real-time driver state determination system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020080569A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 인지니어스 주식회사 Driver drowsiness determination device using radar signal and operation method thereof
KR20220080747A (en) * 2020-12-04 2022-06-15 주식회사 퍼스타 System for preventing drowsy driving

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