KR101447060B1 - 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법 및 장치가 개시된다. 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법은, 적어도 하나의 기준 뇌파 신호를 저장하는 단계, 운전자의 뇌파를 측정하고, 측정된 운전자의 뇌파가 적어도 하나의 기준 뇌파 신호에 매칭되는지 확인하는 단계 및 매칭된 기준 뇌파 신호에 따라 차량의 속도를 제어하는 단계를 포함한다.
따라서, 운전자의 뇌파를 통해 운전자의 졸음, 긴장 또는 흥분 상태를 감지하고, 상기 졸음, 긴장 또는 흥분 상태에 상응하는 미리 설정된 방법에 따라 차량의 속도를 제어하거나 운전자에게 경고 또는 운전자의 주의를 환기시켜줌으로써 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있다.
따라서, 운전자의 뇌파를 통해 운전자의 졸음, 긴장 또는 흥분 상태를 감지하고, 상기 졸음, 긴장 또는 흥분 상태에 상응하는 미리 설정된 방법에 따라 차량의 속도를 제어하거나 운전자에게 경고 또는 운전자의 주의를 환기시켜줌으로써 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자의 뇌파를 감지하여 차량을 제어하는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
근래에는 사용자에게 보다 편리한 인터페이스를 제공하기 위해 음성, 표정, 제스쳐(gesture) 와 뇌파, 안전도(electrooculogram) 및 근전도(electromygram) 등과 같은 생체 신호(Bio-signal)를 이용한 인간 친화적인 인터페이스 개발이 시도되고 있다.
대표적인 생체 신호인 뇌파의 경우, 안정 상태에서 출현하는 알파파에 바이오 피드백 방식을 적용함으로써 이를 학습 또는 명상에 활용하고 있으며, 특정 뇌파를 이용하여 모니터 상의 커서를 이동시키거나 전자기기를 제어하는 기술이 개발되고 있다.
이와 관련하여, 미국특허 제 6,254,536 호에서는 이마의 찌푸림, 시선의 갑작스러운 이동, 또는 감성(emotion) 유발에 의한 생체신호의 변화를 이용하여 전자기기를 제어하는 장치 및 방법을 개시하고 있으나, 상기의 특정 행위를 함으로써 전자기기를 제어하고자 하는 사용자의 의도와 그 의도를 실현하는 행위가 자연스럽게 이루어지지 않는 단점이 존재한다.
또한, 미국특허 제 5,840,040 호에서는 동작의 상상이나 수행시 변화하는 뮤파(mu rhythm)를 모르스 부호처럼 이용하여 통신을 개시하고 있으며, 미국특허 제 6,175,762 호에서는 폐안시에 증폭되는 알파파를 이용하여 스위치를 on/off 제어하는 기술을 개시하고 있으나, 이들 역시도 사용자의 의도를 실현하기 위해 의도적인 행위가 요구되므로(예를 들어, 스위치를 켜기 위해 눈을 감는 등) 사용자에게 불편을 주는 단점이 존재한다.
한편, 현재 자동차는 일반인들의 생활 필수품처럼 여겨지고 있으며, 일상생활 중 자동차에서 보내는 시간이 증가하고 있다. 따라서, 이러한 자동차를 사용하는 운전자에게 의도적인 행위를 요구하지 않으면서도 운전자의 의도와 그 의도를 실현하는 행위가 자연스럽게 이루어질 수 있는 차량 제어 시스템이 요구된다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위해 인간의 특정한 상황에서 발생하는 뇌파를 기준 뇌파로서 저장하고, 측정된 운전자의 뇌파가 상기 기준 뇌파와 매칭되면 해당 기준 뇌파에 따라 차량의 속도를 제어하는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법은 적어도 하나의 기준 뇌파 신호를 저장하는 단계, 상기 운전자의 뇌파를 측정하고, 상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 적어도 하나의 기준 뇌파 신호에 매칭되는지 확인하는 단계 및 상기 매칭된 기준 뇌파 신호에 따라 상기 차량의 속도를 제어하는 단계를 포함한다.
한편, 적어도 하나의 기준 뇌파 신호는, 졸음시 발생하는 특정 뇌파인 제 1 기준 뇌파, 긴장시 발생하는 특정 뇌파인 제 2 기준 뇌파, 및 흥분시 발생하는 특정 뇌파인 제 3 기준 뇌파를 포함할 수 있다.
또한, 차량의 속도를 제어하는 단계는, 상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 1 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 현재 차량의 속도를 일정 시간마다 감소시킬 수 있다.
또한, 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 1 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 상기 운전자에게 경보를 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 차량의 속도를 제어하는 단계는, 상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 2 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 현재 차량의 일정시간당 가속량을 소정범위내에서 제한할 수 있다.
또한, 차량의 속도를 제어하는 단계는, 상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 3 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 가속을 제한할 수 있다.
또한, 측정된 운전자의 뇌파가 상기 적어도 하나의 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 상기 매칭된 기준 뇌파 신호에 따른 상기 운전자의 상태 정보를 저장하여 상기 운전자의 운전 습관 패턴 데이터를 생성하는 단계 및 상기 운전 습관 패턴 데이터를 상기 운전자에게 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치는, 상기 운전자의 뇌파를 측정하는 뇌파 측정부, 상기 차량의 속도를 측정하는 속도 측정부, 적어도 하나의 기준 뇌파 신호를 저장하는 메모리부, 상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 적어도 하나의 기준 뇌파 신호에 매칭되는지 확인하고, 상기 매칭된 기준 뇌파 신호에 기초하여 차량 속도 제어신호를 발생시키는 제어부 및 상기 차량 속도 제어신호에 따라 상기 차량을 구동시키는 차량 구동부를 포함한다.
한편, 메모리부는, 졸음시 발생하는 특정 뇌파인 제 1 기준 뇌파, 긴장시 발생하는 특정 뇌파인 제 2 기준 뇌파, 및 흥분시 발생하는 특정 뇌파인 제 3 기준 뇌파를 저장할 수 있다.
또한, 제어부는 상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 1 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 현재 차량의 속도를 일정 시간마다 감소시키기 위한 차량 속도 제어신호를 발생시킬 수 있다.
또한, 제어부는 상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 2 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 현재 차량의 일정시간당 가속량을 소정범위내에서 제한하는 차량 속도 제어신호를 발생시킬 수 있다.
또한, 제어부는 상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 3 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 가속을 제한하는 차량 속도 제어신호를 발생시킬 수 있다.
또한, 제어부는 상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 적어도 하나의 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 상기 매칭된 기준 뇌파 신호에 따른 상기 운전자의 상태 정보를 저장하여 상기 운전자의 운전 습관 패턴 데이터를 생성할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 운전자의 뇌파를 통해 운전자의 졸음, 긴장 또는 흥분 상태를 감지하고, 상기 졸음, 긴장 또는 흥분 상태에 상응하는 미리 설정된 방법에 따라 차량의 속도를 제어하거나 운전자에게 경고 또는 운전자의 주의를 환기시켜줌으로써 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 운전자의 뇌파가 졸음, 긴장 또는 흥분 상태에 해당하는 기준 뇌파에 매칭될 때마다 운전자의 상태 정보를 저장하여 운전 습관 패턴 데이터를 생성하고 이를 운전자에게 디스플레이함으로써, 운전자에게 운전 습관을 피드백하여 운전자로 하여금 자신의 운전 습관을 개선할 수 있게하는 기회를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 뇌파 측정부의 외관의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 뇌파 측정부의 외관의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 5 는 도 4 에 도시된 차량 속도를 제어하는 방법을 구체적으로 도시한 순서도이다.
도 6 은 도 4 데 도시된 운전자에게 경고를 발생시키거나 운전자의 주의를 환기시키는 방법을 구체적으로 도시한 순서도이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 뇌파 측정부의 외관의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 뇌파 측정부의 외관의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 5 는 도 4 에 도시된 차량 속도를 제어하는 방법을 구체적으로 도시한 순서도이다.
도 6 은 도 4 데 도시된 운전자에게 경고를 발생시키거나 운전자의 주의를 환기시키는 방법을 구체적으로 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 실시예에 따른 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치(100)는 뇌파 측정부(110), 속도 검출부(120), 제어부(130), 입출력부(140), 경보부(150), 차량 구동부(160) 및 메모리부(170)를 포함한다.
뇌파 측정부(110)는 운전자의 뇌파를 감지하여 이를 제어부(130)에 전달하기 위한 것으로서, 뇌파 측정 센서(111), 증폭부(112) 및 AD 변환부(113)를 포함한다.
보다 구체적으로, 뇌파 측정 센서(111)는 뇌파 측정부(110)에 장착되어 운전자의 실시간 뇌파 신호를 생성한다. 증폭부(112)는 상기 뇌파 신호를 증폭하고 뇌파 측정시 통상적으로 수행되는 60Hz 교류 전류에 대한 필터링을 수행한다. AD 변환부(113)는 증폭되고 필터링된 뇌파 신호를 아날로그 형태에서 디지털 형태로 변환한다. 이때, 상기 변환된 뇌파 신호는 CAN 프로토콜 LIN 프로토콜에 따라 뇌파 측정부(110)에 마련된 소정의 인터페이스를 통해 제어부(130)로 전달될 수 있다.
한편, 운전자의 머리에 착용될 뇌파 측정부(110)의 외관은 도 2 와 같이 구성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 제 1 전극부(11)는 가로로 형성되어 운전자의 뇌의 측두엽과 후두엽에서 발생하는 뇌파를 검출하도록 구성될 수 있고, 제 2 전극부(12)는 운전자의 뇌의 전두엽과 후두엽에서 발생하는 뇌파를 검출하도록 구성될 수 있다.
또한, 뇌파 측정부(110)의 외관의 다른 실시예로서 헤드폰 형태의 뇌파 측정부가 도 3 과 같이 구성될 수 있다. 전극은 헤드폰의 띠(21) 내에서 좌우로 이동가능하게 배치될 수 있으며, 이러한 헤드폰 띠 내의 뇌파 검출용 전극의 배치는 통상적으로 10-20 국제 전극 배치법(10-20 international nomenclature) 의 Cz, Pz, 또는 Fz 이나 사용자에 따라 위치가 조절될 수 있다. 또한, 기준 전극(S)은 귓불에 접촉하도록 헤드폰의 수신부(22)에 삽입될 수 있다.
속도 검출부(120)는 차량의 주행 속도를 측정하여 제어부(130)로 출력한다. 이러한 속도 검출부(120)는 차량의 속도 정보를 제공하는 전자제어유닛(Electronic Control Unit:ECU)를 이용할 수 있다.
제어부(130)는 본 실시예에 따른 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
제어부(130)는 뇌파 측정부(110)로부터 전달받은 운전자의 실시간 뇌파와 메모리부(170)에 미리 저장된 적어도 하나의 기준 뇌파 신호를 비교하여 운전자의 뇌파와 기준 뇌파 신호가 매칭되는지 확인하고, 매칭된 기준 뇌파 신호에 기초하여 차량 속도 제어신호를 발생시키고 이를 차량 구동부(160)에 출력한다.
제어부(130)는 운전자의 뇌파가 기준 뇌파 신호와 주파수 또는 파형이 일치하는지를 통해 미리 저장된 기준 뇌파 신호와의 매칭 여부를 판단하고, 매칭된 기준 뇌파 신호에 대응하는 미리 저장된 차량 속도 제어방법에 따라 차량을 제어하도록 제어신호를 송출한다.
구체적으로, 제어부(130)는 운전자의 뇌파가 인간이 수면으로 이어지는 과정에서 발생하는 특정 뇌파인 기준 뇌파 신호와 매칭되어 운전자가 졸음 상태임을 판단하면, 현재 차량의 속도를 일정 시간마다 감소시키도록 제어하는 차량 속도 제어신호를 발생시킨다. 또한, 제어부(130)는 운전자의 뇌파가 인간이 흥분했을 때 발생하는 특정 뇌파인 기준 뇌파 신호와 매칭되어 운전자가 흥분상태임을 판단하면, 현재 속도 이상으로 가속하지 못하도록 가속을 제한하는 차량 속도 제어신호를 발생시킨다. 또한, 제어부(130)는 운전자의 뇌파가 인간이 긴장했을 때 발생하는 특정 뇌파인 기준 뇌파 신호와 매칭되어 운전자가 긴장상태임을 판단하면, 현재 차량의 가속량을 소정 범위내에서 제한하는 차량 속도 제어신호를 발생시킨다.
또한, 제어부(130)는 운전자의 뇌파가 적어도 하나의 기준 뇌파 신호와 매칭되면, 운전자의 주의를 환기시킬 수 있도록 소정의 신호를 경보부(150)에 송출한다.
또한, 제어부(130)는 운전자의 뇌파가 적어도 하나의 기준 뇌파 신호와 매칭되는 이벤트를 운전자의 상태 정보로서 메모리부(170)에 저장시키고, 이를 소정 기간동안 데이터베이스화하여 운전자의 운전 습관 패턴 데이터를 생성한다. 이때, 운전자의 상태 정보는 운전자의 뇌파가 기준 뇌파 신호와 매칭되는 이벤트의 시간, 위치 및 운전자의 상태(졸음, 긴장 또는 흥분 등) 등의 정보를 포함할 수 있으며, 운전 습관 패턴 데이터는 소정의 기간동안 수집된 운전자의 상태 정보의 목록일 수 있다.
또한, 제어부(130)는 운전자로부터의 입력에 따라 상기 생성된 운전 습관 패턴 데이터를 그래프화하고 이를 운전자에게 디스플레이하여, 운전자로 하여금 자신의 운전 습관을 확인할 수 있도록 한다.
입출력부(140)는 뇌파를 통한 차량을 제어하는 모드 설정 및 해제하기 위한 키, 경보 해제 키, 운전 습관 패턴 데이터 출력 키 등을 구비하여 운전자로부터의 입력신호를 제어부(130)에 전달하고, 운전 습관 패턴 그래프나 모드 정보 등의 다양한 정보들을 운전자에게 표시한다.
경보부(150)는 제어부(130)의 신호에 따라 경보를 발생시킨다. 경보부(150)는 경보음을 발생하는 카오디오, AV 시스템, 네비게이션 또는 텔레매틱스 단말기의 오디오 수단일 수 있고, 운전석 시트를 진동시키는 시트 진동수단일 수도 있으며, 차량의 핸들을 진동시키는 핸들 진동 수단일 수도 있다.
이러한 경보부(150)는 운전자의 상태가 졸음 상태이면, 경보음을 발생시키거나 운전자 시트 또는 차량의 핸들을 진동시켜 운전자가 졸음에서 깰 수 있도록 한다. 또한, 경보부(150)는 운전자의 상태가 흥분 또는 긴장 상태이면, 운전자의 뇌파를 휴식상태일 때나 스트레스 없이 일을 처리할 때의 인간의 뇌파인 알파파(8~13 Hz)로 유도하도록 잔잔한 음악을 재생할 수 있다.
메모리부(170)는 제어부(130)에서 판단된 운전자의 상태에 따라 차량을 제어하는 제어 프로그램을 저장하고, 상기 제어 프로그램 수행 중에 발생하는 데이터를 일시 저장하며, 뇌파 측정부(110)로부터 출력되는 운전자의 실시간 뇌파 신호를 저장하고, 각 동작 상태 및 모드의 설정 여부를 나타내는 플래그들을 저장한다.
또한, 메모리부(170)는 운전자의 상태 정보를 일정 기간동안 데이터베이스화하여 운전 습관 패턴 데이터를 저장한다.
특히, 본 실시예에 따른 메모리부(170)는 뇌파 검출부(110)에서 검출된 운전자의 뇌파 신호와 매칭 여부를 판단할 적어도 하나의 기준 뇌파 신호를 저장한다.
한편, 인간의 뇌파는, 깊은 수면시에 델타파(0.5~4Hz) 의 뇌파가 발생하고, 수면으로 이어지는 과정, 즉, 졸음시에는 세타파(4~8Hz)의 뇌파가 발생하며, 휴식 상태일 때나 스트레스 없이 일을 처리할 수 있을 때는 알파파(8~13Hz) 의 뇌파가 발생하며 , 흥분 또는 긴장 상태일 때는 베타파(13~30Hz) 의 뇌파가 발생한다.
따라서, 본 실시예는 특정 상황마다 인간의 뇌파가 다른 주파수, 다른 파형을 나타내는 뇌파를 발생시킨다는 점에 착안하여 차량의 제어가 필요한 소정의 운전자의 상태를 규정하고, 상기 규정된 운전자의 상태에 대응하는 기준 뇌파 신호를 미리 메모리부(170)에 저장시킨다.
보다 구체적으로, 메모리부(170)는 졸음시 발생하는 특정 뇌파인 제 1 기준 뇌파, 긴장시 발생하는 특정 뇌파인 제 2 기준 뇌파 및 흥분시 발생하는 특정 뇌파인 제 3 기준 뇌파를 저장할 수 있다. 한편, 본 실시예에 따른 메모리부(170)는 졸음, 긴장 및 흥분에 대응하는 제 1 내지 제 3 기준 뇌파를 저장하지만, 그 밖의 차량의 제어가 필요한 운전자의 상태가 있다면 그에 상응하는 기준 뇌파 신호를 더 저장할 수 있음은 물론이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법을 도시한 순서도이다.
본 실시예에 따른 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법은 먼저, 메모리부에서 적어도 하나의 기준 뇌파 신호를 미리 저장한다(200). 상기 적어도 하나의 기준 뇌파는 졸음시 발생하는 인간의 특정 뇌파 파형을 가진 제 1 기준 뇌파, 긴장시 발생하는 인간의 특정 뇌파 파형을 가진 제 2 기준 뇌파, 흥분시 발생하는 인간의 특정 뇌파 파형을 가진 제 3 기준 뇌파를 포함하여, 운전자의 현재 상태를 추정하는 기준 뇌파로서 기능한다.
한편, 뇌파 측정부는 운전자의 실시간 뇌파를 측정, 증폭, 필터링 및 디지털 화한 뇌파 신호를 생성하여 이를 제어부로 송출된다(300). 또한, 제어부는 뇌파 측정부로부터의 운전자의 뇌파가 메모리부에 미리 저장된 적어도 하나의 기준 뇌파 신호에 매칭되는지 확인하고, 매칭되는 기준 뇌파 신호에 따라 운전자의 현재 상태를 추정한다(400). 이렇게 운전자의 현재 상태가 추정되면, 제어부는 추정된 현재 상태에 대응하는 미리 설정된 방식에 따라 차량을 제어한다(500).
이와 관련하여, 도 5를 참조하면, 제어부는 매칭된 기준 뇌파에 대응하는 소정의 방식으로 차량의 속도를 제어한다.
보다 구체적으로, 제어부는 운전자의 뇌파가 제 1 기준 뇌파와 매칭되면, 운전자가 졸음 상태임을 확인한다(710). 이러한 졸음운전은 장기 운전, 고속 도로 등에서 빈번하게 일어나며 고속 주행시에 자주 발생하므로, 제어부는 현재 차량의 속도를 일정시간마다 감소시키기 위한 차량 속도 제어신호를 생성한다(720). 예컨대, 제어부는 매초마다 현재 속도의 5% 씩 차량의 속도를 감소시키는 차량 속도 제어신호를 생성할 수 있다. 이를 통해 차량을 급정지시키지 않고 차량의 속도를 서서히 줄임으로써, 뒷차와의 안전거리를 확보하며 안전사고를 효과적으로 예방할 수 있다.
또한, 제어부는 운전자의 뇌파가 제 2 기준 뇌파와 매칭되면, 운전자가 긴장 상태임을 확인한다(730). 한편, 이러한 운전자의 긴장 상태는 운전에 자신이 없는 초보 운전자가 운전을 하는 중에 자동차가 급발진하거나 뒷차가 경적을 울리는 경우 또는 초행길을 운전하는 경우에 발생할 수 있다. 따라서, 제어부는 운전자가 긴장 상태임을 확인하면, 초당 가속량을 50% 로 제한하는 등, 현재 차량의 일정시간당 가속량을 소정범위내에서 제한시키는 차량 속도 제어신호를 발생시킨다.(740) 이로써, 운전자가 액셀레이터를 강하게 밟더라도 급발진이 되지 않도록 하여 운전자가 당황하거나 실수하는 확률을 줄이도록 할 수 있다.
또한, 제어부는 운전자의 뇌파가 제 3 기준 뇌파와 매칭되면, 운전자가 흥분 상태임을 확인한다(750). 한편, 이러한 운전자의 흥분 상태는 다른 운전자가 교통법규를 지키지 않아 화가나는 등의 상황에서 발생할 수 있다. 따라서, 제어부는 운전자의 과격한 운전을 방지하기 위해, 차량의 속도를 현재 속도 이상으로 가속하는 것을 제한하는 차량 속도 제어신호를 발생시킨다(760).
한편, 제어부는 도 6 에서와 같이, 매칭된 기준 뇌파에 따라 운전자의 주의를 환기시키도록 경보부에 제어 신호를 송출한다.
보다 구체적으로, 제어부로부터 제 1 기준 뇌파에 운전자의 뇌파가 매칭되어 운전자가 졸음 상태임이 확인되면(810), 경보부는 경보음을 발생시키거나 운전자 시트 또는 차량의 핸들을 진동시키는 등의 방식을 통해 운전자에게 경보를 발생시킨다(820). 또한, 제어부로부터 제 2 기준 뇌파 또는 제 3 기준 뇌파에 운전자의 뇌파가 매칭되어 운전자가 긴장 또는 흥분 상태임이 확인되면(830), 경보부는 잔잔한 음악을 재생하는 등의 방식으로 운전자의 주의를 환기시킨다(840).
또한, 제어부는 상술한 바와 같이 뇌파에 따라 차량을 제어할 뿐만아니라, 운전자의 뇌파가 메모리부에 저장된 기준 뇌파 신호와 매칭될 때마다 운전자의 상태 정보를 저장시키고, 이를 일정 기간 동안 데이터베이스화하여 운전자의 운전 습관 패턴 데이터를 생성할 수 있다(도 4 의 600). 또한, 운전자로부터의 입력에 응답하여 이를 디스플레이할 수 있어, 운전자에게 상기 생성된 데이터를 피드백할 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 운전자의 뇌파를 통해 운전자의 졸음, 긴장 또는 흥분 상태를 감지하고, 상기 졸음, 긴장 또는 흥분 상태에 상응하는 미리 설정된 방법에 따라 차량의 속도를 제어하거나 운전자에게 경고 또는 운전자의 주의를 환기시켜줌으로써 안전사고를 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 운전자의 뇌파가 졸음, 긴장 또는 흥분 상태에 해당하는 기준 뇌파에 매칭될 때마다 운전자의 상태 정보를 저장하여 운전 습관 패턴 데이터를 생성하고 이를 운전자에게 디스플레이함으로써, 운전자에게 운전 습관을 피드백하여 운전자로 하여금 자신의 운전 습관을 개선할 수 있게하는 기회를 제공할 수 있다.
110: 뇌파 측정부
120: 속도 검출부
130: 제어부
140: 입출력부
150: 경보부
160: 차량 구동부
170: 메모리부
120: 속도 검출부
130: 제어부
140: 입출력부
150: 경보부
160: 차량 구동부
170: 메모리부
Claims (13)
- 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법에 있어서,
적어도 하나의 기준 뇌파 신호를 저장하는 단계;
상기 운전자의 뇌파를 측정하고, 상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 적어도 하나의 기준 뇌파 신호에 매칭되는지 확인하는 단계; 및
상기 매칭된 기준 뇌파 신호에 따라 상기 차량의 속도를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 적어도 하나의 기준 뇌파 신호는 졸음시 발생하는 특정 뇌파인 제 1 기준 뇌파 신호, 긴장시 발생하는 특정 뇌파인 제 2 기준 뇌파 신호 또는 흥분시 발생하는 특정 뇌파인 제 3 기준 뇌파 신호 중 적어도 2개의 특정 뇌파 신호를 포함하며,
상기 기준 뇌파 신호에 포함되는 복수 개의 특정 뇌파 신호는 각각에 대응하는 속도 제어 방식이 저장되어 있는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 차량의 속도를 제어하는 단계는,
상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 1 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 현재 차량의 속도를 일정 시간마다 감소시키는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 1 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 상기 운전자에게 경보를 발생시키는 단계를 더 포함하는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 차량의 속도를 제어하는 단계는,
상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 2 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 현재 차량의 일정시간당 가속량을 소정범위내에서 제한하는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 차량의 속도를 제어하는 단계는,
상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 3 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 가속을 제한하는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 적어도 하나의 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 상기 매칭된 기준 뇌파 신호에 따른 상기 운전자의 상태 정보를 저장하여 상기 운전자의 운전 습관 패턴 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 운전 습관 패턴 데이터를 상기 운전자에게 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 방법. - 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치에 있어서,
상기 운전자의 뇌파를 측정하는 뇌파 측정부;
상기 차량의 속도를 측정하는 속도 측정부;
적어도 하나의 기준 뇌파 신호를 저장하는 메모리부;
상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 적어도 하나의 기준 뇌파 신호에 매칭되는지 확인하고, 상기 매칭된 기준 뇌파 신호에 기초하여 차량 속도 제어신호를 발생시키는 제어부; 및
상기 차량 속도 제어신호에 따라 상기 차량을 구동시키는 차량 구동부를 포함하고,
상기 제어부는
상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 적어도 하나의 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 상기 매칭된 기준 뇌파 신호에 따른 상기 운전자의 상태 정보를 저장하여 상기 운전자의 운전 습관 패턴 데이터를 생성하는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 메모리부는,
졸음시 발생하는 특정 뇌파인 제 1 기준 뇌파, 긴장시 발생하는 특정 뇌파인 제 2 기준 뇌파, 및 흥분시 발생하는 특정 뇌파인 제 3 기준 뇌파를 저장하는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 1 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 현재 차량의 속도를 일정 시간마다 감소시키기 위한 차량 속도 제어신호를 발생시키는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 2 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 현재 차량의 일정시간당 가속량을 소정범위내에서 제한하는 차량 속도 제어신호를 발생시키는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 측정된 운전자의 뇌파가 상기 제 3 기준 뇌파 신호에 매칭되면, 가속을 제한하는 차량 속도 제어신호를 발생시키는 운전자의 뇌파를 통해 차량을 제어하는 장치. - 삭제
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