KR101031426B1 - 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법 - Google Patents

안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101031426B1
KR101031426B1 KR1020090010974A KR20090010974A KR101031426B1 KR 101031426 B1 KR101031426 B1 KR 101031426B1 KR 1020090010974 A KR1020090010974 A KR 1020090010974A KR 20090010974 A KR20090010974 A KR 20090010974A KR 101031426 B1 KR101031426 B1 KR 101031426B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driver
heart rate
emotion
high frequency
frequency band
Prior art date
Application number
KR1020090010974A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100091671A (ko
Inventor
전재욱
손창완
서석현
김진호
윤승현
정준희
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020090010974A priority Critical patent/KR101031426B1/ko
Publication of KR20100091671A publication Critical patent/KR20100091671A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101031426B1 publication Critical patent/KR101031426B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/18Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state for vehicle drivers or machine operators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/0205Simultaneously evaluating both cardiovascular conditions and different types of body conditions, e.g. heart and respiratory condition
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/02405Determining heart rate variability
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
    • A61B5/1135Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing by monitoring thoracic expansion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/16Devices for psychotechnics; Testing reaction times ; Devices for evaluating the psychological state
    • A61B5/165Evaluating the state of mind, e.g. depression, anxiety
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/683Means for maintaining contact with the body
    • A61B5/6831Straps, bands or harnesses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6893Cars
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2503/00Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/20Workers
    • A61B2503/22Motor vehicles operators, e.g. drivers, pilots, captains
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0016Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the smell sense
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0027Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the hearing sense
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0066Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus with heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K28/00Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions
    • B60K28/02Safety devices for propulsion-unit control, specially adapted for, or arranged in, vehicles, e.g. preventing fuel supply or ignition in the event of potentially dangerous conditions responsive to conditions relating to the driver
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R2011/0001Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position
    • B60R2011/0003Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for characterised by position inside the vehicle
    • B60R2011/0031Seat belts

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Developmental Disabilities (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

본 발명은 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 운전자의 심장 박동 관련 파라미터를 측정하는 심장 박동 측정부, 운전자의 호흡 관련 파라미터를 측정하는 호흡 측정부, 측정된 파라미터를 이용하여 운전자의 감정 상태를 판단하고 그에 따라 자동차의 실내 환경을 제어하는 운전자 감정 판단부 및 운전자의 감정에 따라 자동차의 환경을 제어하는 자동차 환경 제어부를 포함하는 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법을 제공함으로써 운전자가 불안정한 감정 상태를 극복하고 운전에 집중할 수 있도록 도와준다.
Figure R1020090010974
운전, 심장 박동수, 호흡, 감정

Description

안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법{Driver Emotion Control System Using Heart Rate Measuring Device on the Safety Belt And Method Thereof}
본 발명은 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 안전벨트에 장착된 심장 박동 감지 센서를 통해 심장의 박동 주기와 강도의 변화를 통해 사용자의 감정을 판단하고 음향, 향기 조명의 요소를 통해 사용자의 감정을 운전에 집중할 수 있는 상태가 되도록 하는 시스템에 관한 것이다.
생활 환경의 변화와 자동차 산업의 발달 덕택으로 차량의 수가 빠른 속도로 증가하고 있다. 차량의 수의 증가와 더불어 그로 인한 교통사고도 증가하고 있는 추세이다.
교통 사고의 원인은 운전자의 감정 상태와 무관하지 않다. 운전자의 감정 상태가 극도로 불안정한 경우, 운전자는 보다 공격적으로 운전을 하게 되어 교통 사고가 보다 높은 확률로 발생할 수 있다.
따라서 운전자의 감정 상태를 파악하고, 운전자의 감정 상태가 불안정한 경 우 운전자를 안정시킬 수 있는 시스템의 개발이 필요한 시점이다.
따라서 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로, 심장 박동 감지 센서를 통해 사용자의 감정 상태를 도출하고 그에 알맞은 환경을 제공하여 사용자의 감정을 운전에 집중 할 수 있도록 하는 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법의 제공을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템은 운전자의 심장 박동 관련 파라미터를 측정하는 심장 박동 측정부; 상기 운전자의 호흡 관련 파라미터를 측정하는 호흡 측정부; 상기 측정된 심장 박동 관련 파라미터와 호흡 관련 파라미터를 이용하여 운전자의 감정 상태를 판단하고, 그에 따라 자동차의 실내 환경을 제어하는 운전자 감정 판단부; 및 상기 운전자 감정 판단부의 제어에 따라 자동차의 환경을 제어하는 자동차 환경 제어부를 포함한다.
이 경우 상기 자동차 환경 제어부는, 상기 운전자 감정 판단부의 제어에 따라 자동차의 온도를 조절하는 온도 제어부; 상기 운전자 감정 판단부의 제어에 따라 설정되어 있는 향을 분사하는 향기 제어부; 상기 운전자 감정 판단부의 제어에 따라 설정되어 있는 음향 데이터를 출력하는 음향 제어부; 및 상기 운전자 감정 판단부의 제어에 따라 자동차의 조명을 제어하는 조명 제어부를 포함하는 것을 그 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 운전자 감정 판단부는, 저장되어 있던 운전자의 일반적인 상태에서의 심장 박동 관련 파라미터와 호흡 관련 파라미터를 반영하여 운전자의 감정 상태를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 운전자 감정 판단부는, 심장 박동수, 고주파 대역에서의 심장 박동수 변화(High Frequency HRV(Heart Rate Variability)), 상기 HRV와 호흡 변화(Changes in Respiration) 간 관련성 및 호흡 변화량(Respiration Variability) 등을 반영하여 운전자의 감정 상태를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
더욱 바람직하게 상기 운전자 감정 판단부는, 상기 운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 변하지 않는 경우 운전자의 감정 상태를 분노(Anger)로 판단하고, 상기 운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련성이 존재하는 경우 운전자의 감정 상태를 공포(Fear)로 판단하며, 상기 운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 없으며, 호흡 변화량이 증가하는 경우 운전자의 감정 상태를 슬픔(Sadness)으로 판단하고, 상기 운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 없으며 호흡 변화량의 변화가 없는 경우 운전자의 감정 상태를 행복(Happiness)으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 심장 박동 측정부는 운전자의 심장 근처 영역에 접촉되도록 상기 안전 벨트에 배치되며, 상기 호흡 측정부는 운전자의 복부 근처 영역에 접촉되도록 상기 안전벨트에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
특히, 상기 호흡 측정부는 운전자의 복부 팽창을 감지하기 위한 장력 측정기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 방법은 운전자의 심장 박동 수를 측정하는 심장 박동 측정 단계; 상기 측정된 심장 박동 수를 이용하여 운전자의 감정 상태를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 운전자 감정 상태에 따라 자동차의 환경을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 자동차 환경 제어 단계는, 상기 자동차의 온도, 자동차의 향기, 음향 및 상기 자동차의 조명을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 운전자 감정 판단 단계는, 저장되어 있던 운전자의 일반적인 상태에서의 심장 박동 관련 파라미터와 호흡 관련 파라미터를 반영하여 운전자의 감정 상태를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게, 상기 운전자 감정 판단부는, 심장 박동수, 고주파 대역에서의 심장 박동수 변화(High Frequency HRV(Heart Rate Variability)), 상기 HRV와 호흡 변화(Changes in Respiration) 간 관련성 및 호흡 변화량(Respiration Variability) 등을 반영하여 운전자의 감정 상태를 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
더욱 바람직하게 상기 운전자 감정 판단부는, 상기 운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 변하지 않는 경우 운전자의 감정 상태를 분노(Anger)로 판단하고, 상기 운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련성이 존재하는 경우 운전자의 감정 상태를 공포(Fear)로 판단하며, 상기 운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 없으며, 호흡 변화량이 증가하는 경우 운전자의 감정 상태를 슬픔(Sadness)으로 판단하고, 상기 운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 없으며 호흡 변화량의 변화가 없는 경우 운전자의 감정 상태를 행복(Happiness)으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법에 따르면, 사용자가 안전벨트를 착용 했을 때 심장에 위치한 부위에 장착해 심장 박동 데이터를 효율적으로 얻도록 한다. 또한 심장 박동 데이터는 심장 박동의 강약과 주기의 데이터를 추출 하고 그를 통해 사용자의 감정 상태를 분노, 행복, 슬픔, 공포의 네 가지 감정으로 분류한다.
각 감정에 대해서 음향, 향기, 조명의 요소를 사용자에게 제공하여 사용자에게 편안한 감정을 갖도록 한다. 예를 들어 심장 박동이 급격히 변화하는 분노의 상태에는 차분한 음악 또는 명상의 소리, 부드러운 파우더 향, 따뜻한 조명을 주어 분노를 누그러트리도록 하고, 슬픔의 상태에는 템포가 빠른 음악, 기분이 좋게 만 드는 라벤더 향, 초록색 계열의 조명을 주어 감정을 즐거운 상태로 유도 한다.
이하, 본 발명에 따른 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 심장 박동 측정기와 호흡 측정기가 안전벨트와 결합되는 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 운전자 감정 조절 시스템(100)에 포함되는 심장 박동 측정부(110)는 운전자의 심장 박동수를 측정하기 위하여 사용자가 안전벨트를 착용했을 경우, 심장 근처 영역에 위치하도록 벨트 상에 위치하도록 배치된다.
또한, 운전자 감정 조절 시스템(100)에 포함되는 호흡 측정부(120)는 운전자의 호흡을 측정하기 위하여 장력 변환기를 포함하며, 이는 운전자의 허리에 착용되는 벨트에 배치될 수 있다. 호흡 측정부(120)는 장력 변환기를 통해 입력되는 흉부와 복부간 팽창의 상대적인 차이값을 이용하여 운전자의 호흡(Respiration)을 측정한다.
사용자는 심장 박동 측정부(110)와 호흡 측정부(120)가 배치된 안전 벨트를 착용한 상태로 자동차의 운전을 하게 된다. 운전자 감정 조절 시스템(100)은 심장 박동 측정부(110)와 호흡 측정부(120)로부터 전달되는 심장 박동수와 호흡 파라미터를 이용하여 운전자의 감정 상태를 판단한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 운전자 감정 조절 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 운전자 감정 조절 시스템(100)은 심장 박동 측정부(110), 호흡 측정부(120), 심장 박동 및 호흡 분석부(130), 운전자 감정 판단부(140), 메모리부(150), 자동차 환경 제어부(160), 온도 조절 장치(171), 조명 장치(172), 향기 분사 장치(173) 및 스피커(174) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
안전 벨트에 장착된 심장 박동 측정부(110)와 호흡 측정부(120)는 운전자의 심장 박동수, 호흡 등을 측정하여 심장 박동 및 호흡 분석부(130)로 전달한다. 심장 박동 및 호흡 분석부(130)는 심장 박동수, 호흡 등의 데이터로부터 심장 박동수, 고주파 대역에서의 심장 박동수 변화(High Frequency HRV(Heart Rate Variability)), HRV와 호흡 변화(Changes in Respiration) 간 관련성, 호흡 변화량(Respiration Variability) 등의 다양한 파라미터를 획득하여 운전자 감정 판단부(140)로 전달한다.
운전자 감정 판단부(140)는 전달받은 다양한 파라미터를 이용하여 운전자의 현재 감정 상태를 판단할 수 있다. 운전자 감정 판단부(140)는 도 3에 도시된 트리(Tree)를 이용하여 운전자의 감정을 판단한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운전자 감정 판단 방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 운전자 감정 판단부(140)는 운전자의 심장 박동수가 증가하는지 판단 한다. 만일 운전자의 심장 박동수가 증가하지 않는다면, 평상적인(Neutral) 상태로 판단한다.
만일 운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 변하지 않는 경우, 운전자 감정 판단부(140)는 운전자가 분노(Anger)를 느끼는 것으로 판단한다.
운전자의 심장 박동수가 증가하고, 고주파 대역에서의 HRV가 감소한 경우 운전자 감정 판단부(140)는 운전자가 슬픔(Sadness), 행복(Happiness), 공포(Fear) 중 하나를 느끼는 것으로 판단한다.
고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 있는 것으로 판단되었다면, 운전자 감정 판단부(140)는 운전자가 공포(Fear)를 느끼는 것으로 판단한다.
고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 없으며, 호흡 변화량이 증가하는 경우 운전자 감정 판단부(140)는 운전자가 슬픔(Sadness)을 느끼는 것으로 판단한다.
마지막으로 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 없으며, 호흡 변화량이 변화가 없는 경우 운전자는 행복(Happiness)을 느끼는 것으로 판단한다.
특히, 운전자 감정 판단부(140)는 운전자의 평상시 심장 박동 데이터와 호흡 데이터를 메모리부에 저장하여 두고, 추후 측정된 운전자의 감정 파라미터와 저장되어 있던 데이터를 비교함으로써 운전자의 감정 상태를 보다 정확하게 판단할 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 운전자 감정 판단부(140)는 운전자의 감정을 크게 분노, 행복, 슬픔, 공포 등의 네 가지 감정으로 분류한다. 그 후 운전자 감정 판단부(140)는 운전자의 감정에 따라 자동차 환경 제어부(160) 및 디스플레이부(비도시)를 제어한다.
자동차 환경 제어부(160)는 온도 제어부(161), 조명 제어부(162), 향기 제어부(163), 음향 제어부(164) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
운전자 감정 판단부(140)의 제어에 따라 온도 제어부(161), 조명 제어부(162), 향기 제어부(163), 음향 제어부(164)는 각각 자동차의 온도, 조명, 향기, 음향 등을 변경하는 제어를 수행한다.
온도 제어부(161)는 차량에 장착된 온도 센서(비도시)가 감지한 자동차의 운전자 좌석 부분의 온도를 입력받는다. 온도 제어부(161)는 네 단계의 운전자 감정에 따라 미리 설정된 온도와 현재 운전자 좌석 부분의 온도를 비교한다.
비교 결과에 따라 온도 제어부(161)는 에어컨 또는 히터 등의 온도 조절 장치(171)를 제어하여 운전자 감정 상태에 따라 설정된 온도를 유지할 수 있도록 제어한다.
조명 제어부(162)는 조명 장치(172)로 하여금 운전자의 감정에 맞는 조명을 하도록 제어한다.
향기 제어부(163)는 운전자의 감정에 맞는 향기를 발산하도록 향기 분사 장치(173)를 제어한다. 특히, 향기 제어부(163)는 운전자의 감정 상태에 따라 향의 종류를 결정할 수 있으며, 감정의 정도에 따라 향을 분사하는 시간을 조절하여 향 기의 농도를 조절할 수 있다.
음향 제어부(164)는 운전자의 감정 상태에 맞게 메모리부(150)에 저장된 음악 데이터 또는 음향 데이터를 로딩하고, 그에 따른 음향 데이터를 스피커(174) 등을 통해 출력하도록 제어한다.
특히, 클래식, 자연의 소리, 발라드, 재즈, 댄스, 명상의 소리 등과 같은 음악 그룹이 존재한다. 운전자의 네 가지 감정의 단계에 따라 음향 제어부(164)는 지정된 그룹의 음악이 랜덤하게 재생될 수 있다. 한편 음향 제어부(164)는 소리의 크기와 음악에 적용되는 이퀄라이저 또한 감정에 따라 조절한다.
예를 들어, 운전자가 분노 상태인 것으로 판단되는 경우 음향 제어부(164)는 명상의 소리와 클래식 그룹을 복수 개 선택할 수 있고, 소리의 크기는 중간 크기로 조절한다. 한편, 운전자가 슬픔의 상태에 있는 것으로 판단된 경우 음향 출력 제어부는 댄스, 자연의 소리 그룹을 선택하여, 상기 그룹에 속해 있는 음악을 출력하며 소리의 크기는 크게 제어한다.
또한, 디스플레이부(비도시)는 사용자의 현재 심박 수와 심박 그래프, 감정 상태 및 경고 메시지를 문자로 표시하고 그에 따라 미리 지정된 조언, 격언, 속담, 명상의 메시지 또는 이미지를 출력하는 동작을 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운전자 감정 조절 방법을 나타낸 도면이다.
운전자 감정 조절 시스템(100)은 운전자의 안전벨트가 착용되어 있는지 체크 한다(S401). 만일 운전자의 안전벨트가 착용되어 있지 않는 경우 심장 박동을 측정한 대상이 없으므로, 운전자 감정 조절 시스템(100)은 S407 단계로 진행한다.
운전자의 안전벨트가 착용되어 있는 경우 운전자 감정 조절 시스템(100)은 안전벨트에 배치된 심장 박동 측정부(110)와 호흡 측정부(120)를 이용하여 운전자의 심장 박동수, 호흡수 등의 데이터를 측정한다(S402).
운전자 감정 조절 시스템(100)은 심장 박동 및 호흡 데이터를 분석하고(S403), 분석된 심장 박동 및 호흡 데이터를 이용하여 운전자의 감정 상태를 판단한다(S404).
운전자 감정 조절 시스템(100)은 운전자의 감정 조절이 필요한지 여부를 판단한다(S405). 운전자가 분노, 행복, 슬픔, 공포 등의 감정을 느끼는 것으로 판단되어 감정 조절이 필요하다고 판단된 경우 운전자 감정 조절 시스템(100)은 음향, 향기, 조명 및 온도 등을 제어하는 자동차 환경 제어부(160)를 활성화시킨다(S406).
운전자 감정 조절 시스템(100)은 운전자의 감정 상태 판단 기능이 활성화되어 있는 상태인지 판단한다(S407).
만일 운전자의 감정 상태 파악 기능이 비활성화되어 있는 경우 운전자 감정 조절 시스템(100)은 1회만 운전자의 감정 상태를 파악하고 그 동작을 종료한다. 반면 운전자의 감정 상태 파악 기능이 활성화되어 있는 경우 운전자 감정 조절 시스템(100)은 S401 단계로 진행하여 주기적으로 그 동작을 반복할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 심장 박동 측정기와 호흡 측정기가 안전벨트와 결합되는 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 운전자 감정 조절 시스템의 블록 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운전자 감정 판단 방법을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운전자 감정 조절 방법을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 운전자 감정 조절 시스템 110 : 심장 박동 측정부
120 : 호흡 측정부 130 : 심장 박동 및 호흡 분석부
140 : 운전자 감정 판단부 150 : 메모리부
160 : 자동차 환경 제어부 161 : 온도 제어부
162 : 조명 제어부 163 : 향기 제어부
164 : 음향 제어부 171 : 온도 조절 장치
172 : 조명 장치 173 : 향기 분사 장치
174 : 스피커

Claims (12)

  1. 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템에 있어서,
    운전자의 심장 박동 관련 파라미터를 측정하는 심장 박동 측정부;
    상기 운전자의 호흡 관련 파라미터를 측정하는 호흡 측정부;
    상기 측정된 심장 박동 관련 파라미터와 호흡 관련 파라미터를 이용하여 운전자의 감정 상태를 판단하고, 그에 따라 자동차의 실내 환경을 제어하는 운전자 감정 판단부; 및
    상기 운전자 감정 판단부의 제어에 따라 자동차의 환경을 제어하는 자동차 환경 제어부를 포함하고,
    상기 운전자 감정 판단부는,
    심장 박동수, 고주파 대역에서의 심장 박동수 변화(High Frequency HRV(Heart Rate Variability)), 상기 고주파 대역에서의 심장 박동수 변화와 호흡 변화(Changes in Respiration) 간 관련성 및 호흡 변화량(Respiration Variability)을 반영하여 운전자의 감정 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 감정 조절 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자동차 환경 제어부는,
    상기 운전자 감정 판단부의 제어에 따라 자동차의 온도를 조절하는 온도 제어부;
    상기 운전자 감정 판단부의 제어에 따라 설정되어 있는 향을 분사하는 향기 제어부;
    상기 운전자 감정 판단부의 제어에 따라 설정되어 있는 음향 데이터를 출력하는 음향 제어부; 및
    상기 운전자 감정 판단부의 제어에 따라 자동차의 조명을 제어하는 조명 제 어부를 포함하는 것을 그 특징으로 하는 운전자 감정 조절 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 운전자 감정 판단부는,
    저장되어 있던 운전자의 일반적인 상태에서의 심장 박동 관련 파라미터와 호흡 관련 파라미터를 반영하여 운전자의 감정 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 감정 조절 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 운전자 감정 판단부는,
    운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 변하지 않는 경우 운전자의 감정 상태를 분노(Anger)로 판단하고,
    운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV 감소가 호흡 변화와 관련성이 존재하는 경우 운전자의 감정 상태를 공포(Fear)로 판단하며,
    운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 없으며, 호흡 변화량이 증가하는 경우 운전자의 감정 상태를 슬픔(Sadness)으로 판단하고,
    운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 없으며 호흡 변화량의 변화가 없는 경우 운전자의 감정 상태를 행복(Happiness)으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 감정 조절 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 심장 박동 측정부는 운전자의 심장 근처 영역에 접촉되도록 상기 안전 벨트에 배치되며,
    상기 호흡 측정부는 운전자의 복부 근처 영역에 접촉되도록 상기 안전벨트에 배치되는 것을 특징으로 하는 운전자 감정 조절 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 호흡 측정부는 운전자의 복부 팽창을 감지하기 위한 장력 측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 감정 조절 시스템.
  8. 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 방법에 있어서,
    운전자의 심장 박동 수를 측정하는 심장 박동 측정 단계;
    상기 측정된 심장 박동 수를 이용하여 운전자의 감정 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 운전자 감정 상태에 따라 자동차의 환경을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 운전자 감정 판단 단계는,
    심장 박동수, 고주파 대역에서의 심장 박동수 변화(High Frequency HRV(Heart Rate Variability)), 상기 고주파 대역에서의 심장 박동수 변화와 호흡 변화(Changes in Respiration) 간 관련성 및 호흡 변화량(Respiration Variability)을 반영하여 운전자의 감정 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 감정 조절 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자동차 환경 제어 단계는,
    상기 자동차의 온도, 자동차의 향기, 음향 및 상기 자동차의 조명을 제어하는 것을 특징으로 하는 운전자 감정 조절 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 운전자 감정 판단 단계는,
    저장되어 있던 운전자의 일반적인 상태에서의 심장 박동 관련 파라미터와 호흡 관련 파라미터를 반영하여 운전자의 감정 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 감정 조절 방법.
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 운전자 감정 판단 단계는,
    운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 변하지 않는 경우 운전자의 감정 상태를 분노(Anger)로 판단하고,
    운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련성이 존재하는 경우 운전자의 감정 상태를 공포(Fear)로 판단하며,
    운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 없으며, 호흡 변화량이 증가하는 경우 운전자의 감정 상태를 슬픔(Sadness)으로 판단하고,
    운전자의 심장 박동수가 증가하고 고주파 대역에서의 HRV가 감소하며, 상기 고주파 대역에서의 HRV의 감소가 호흡 변화와 관련이 없으며 호흡 변화량의 변화가 없는 경우 운전자의 감정 상태를 행복(Happiness)으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 감정 조절 방법.
KR1020090010974A 2009-02-11 2009-02-11 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법 KR101031426B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090010974A KR101031426B1 (ko) 2009-02-11 2009-02-11 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090010974A KR101031426B1 (ko) 2009-02-11 2009-02-11 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100091671A KR20100091671A (ko) 2010-08-19
KR101031426B1 true KR101031426B1 (ko) 2011-04-26

Family

ID=42756829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090010974A KR101031426B1 (ko) 2009-02-11 2009-02-11 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101031426B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180122828A (ko) * 2017-05-04 2018-11-14 상명대학교산학협력단 심장과 호흡의 연결성을 이용한 감성 인식 방법 및 시스템
KR102114843B1 (ko) 2018-11-26 2020-05-26 한국생산기술연구원 감성기반 주문조립형 자동차 산업용 인터랙티브 모듈 서비스 시스템 및 그 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101397287B1 (ko) * 2012-02-16 2014-05-21 충남대학교산학협력단 감정이 강도별 단계로 정형화된 감정유발시스템 및 이를 이용한 감정유발방법
KR102574937B1 (ko) * 2018-05-18 2023-09-05 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어 방법
KR102328937B1 (ko) * 2019-01-04 2021-11-19 한국전자기술연구원 레이더를 이용한 운전자 개인 맞춤형 부정적 감정 판별 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060066822A (ko) * 2004-12-14 2006-06-19 현대자동차주식회사 차량용 운전자 생체변화 자가감시 및 피드백 시스템
JP2008062852A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Fujitsu Ten Ltd 車両制御装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060066822A (ko) * 2004-12-14 2006-06-19 현대자동차주식회사 차량용 운전자 생체변화 자가감시 및 피드백 시스템
JP2008062852A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Fujitsu Ten Ltd 車両制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180122828A (ko) * 2017-05-04 2018-11-14 상명대학교산학협력단 심장과 호흡의 연결성을 이용한 감성 인식 방법 및 시스템
KR101999317B1 (ko) * 2017-05-04 2019-07-12 상명대학교산학협력단 심장과 호흡의 연결성을 이용한 감성 인식 방법 및 장치
KR102114843B1 (ko) 2018-11-26 2020-05-26 한국생산기술연구원 감성기반 주문조립형 자동차 산업용 인터랙티브 모듈 서비스 시스템 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100091671A (ko) 2010-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100791371B1 (ko) 숙면 및 기상 유도 장치 및 방법
KR101031426B1 (ko) 안전벨트의 심박 측정기를 통한 운전자 감정 조절 시스템 및 그 방법
JP4771084B2 (ja) バイオフィードバック装置
US7821382B2 (en) Vehicular user hospitality system
US5020628A (en) Vehicular ignition interlock system
JP5228970B2 (ja) 居眠り防止装置
CN111762176B (zh) 用于调整至少部分自动化驾驶的车辆的驾驶策略的方法和设备
CN111867459A (zh) 晕车症估计系统、移动车辆、晕车症估计方法和晕车症估计程序
US20220219705A1 (en) Method for Predicting and Reducing Kinetosis-Induced Disturbances
KR20170087834A (ko) 마음 상태를 결정하고 피험자에게 감각기관을 통한 대응책을 제공하기 위한 컴퓨터 시스템
JP2007203913A (ja) 運転支援装置及び運転支援システム
JP2008125801A (ja) バイオフィードバック装置及びバイオフィードバック方法
JP2007130454A (ja) 移動体搭乗者の心身状態調整装置及び心身状態調整装置の制御方法
CN112141026A (zh) 智能驾驶氛围调节系统
JP2010220649A (ja) 睡眠装置及び睡眠維持方法
KR20130023628A (ko) 지능형 차량 운전자 기분전환 지원장치 및 방법
KR20190090742A (ko) 운전자 졸음 방지 방법 및 운전자 졸음 방지 시스템
US20190239792A1 (en) Emotion identification apparatus
KR20130061901A (ko) 운전자의 생체 신호를 이용한 가변형 운전자-차량 인터페이스 제공방법
US11477870B2 (en) Environmental control equipment control apparatus for controlling target space
KR101455008B1 (ko) 감성 조명 시스템
JP2009136495A (ja) 環境制御システム
JPH07108847A (ja) 自動車の覚醒制御装置
JP7127500B2 (ja) 居眠防止制御装置、居眠防止システム、居眠防止制御方法およびプログラム
KR100567773B1 (ko) 사용자의 상태에 따른 향기 치료 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140402

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee