KR102021932B1 - Driver sleepiness detection method - Google Patents

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고석규
이종일
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명은 운전자 졸음 검출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정확하게 운전자의 졸음을 검출하고, 운전자의 졸음이 검출되었을 때 운전자에게 졸음 발생 위험 상태를 알리기 위한 운전자 졸음 검출 방법에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 a) 심박변이도(HRV)를 측정하여 심박데이터를 얻는 단계; b) 심박수 및 호흡량을 측정하는 단계; c) 측정된 상기 심박수 및 호흡량이 유지 또는 저하될 경우, 상기 심박데이터에 대해 고속푸리에변환(FFT)을 수행하여 저주파(LF) 및 고주파(HF)를 연산하는 단계; d) 고속푸리에변환에 따라 연산된 상기 저주파 및 고주파의 총합을 얻는 단계; 및 e) 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비(LF/HF)를 연산하여 졸음여부를 검출하는 단계를 포함하며, 상기 e) 단계에서, 졸음이 검출될 경우, 졸음 경고 알림을 작동시키는 것을 특징으로 하는 운전자 졸음 검출 방법을 제공한다.The present invention relates to a driver's drowsiness detection method, and more particularly, to a driver's drowsiness detection method for accurately detecting a driver's drowsiness and informing a driver of a drowsiness occurrence state when the driver's drowsiness is detected. The configuration of the present invention comprises the steps of: a) obtaining heart rate data by measuring heart rate variability (HRV); b) measuring heart rate and respiratory volume; c) calculating a low frequency (LF) and a high frequency (HF) by performing a Fast Fourier Transform (FFT) on the heart rate data when the measured heart rate and respiratory rate are maintained or decreased; d) obtaining a sum of the low and high frequencies calculated according to a fast Fourier transform; And e) calculating a ratio of high frequency sum to low frequency sum (LF / HF) to detect drowsiness. In step e), when drowsiness is detected, the drowsiness warning notification is activated. To provide a driver drowsiness detection method.

Description

운전자 졸음 검출 방법{DRIVER SLEEPINESS DETECTION METHOD}Driver drowsiness detection method {DRIVER SLEEPINESS DETECTION METHOD}

본 발명은 운전자 졸음 검출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정확하게 운전자의 졸음을 검출하고, 운전자의 졸음이 검출되었을 때 운전자에게 졸음 발생 위험 상태를 알리기 위한 운전자 졸음 검출 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a driver's drowsiness detection method, and more particularly, to a driver's drowsiness detection method for accurately detecting a driver's drowsiness and informing a driver of a drowsiness occurrence state when the driver's drowsiness is detected.

자동차 운전 중에 운전자의 졸음 운전에 의해 발생하는 사고가 사회적으로 큰 문제가 되고 있으며, 장시간 운전일수록 졸음운전 발생 확률이 높다.Accidents caused by drowsy driving of a driver while driving a car are a big social problem, and the longer the driving, the higher the probability of drowsy driving.

따라서, 운전자의 운전 중 졸음을 경고하거나 졸음을 방지하기 위한 다양한 장치 및 방법이 개발되고 있다.Accordingly, various devices and methods have been developed to warn drowsiness of a driver while driving or to prevent drowsiness.

일 예로, 운전자의 표정을 영상으로 촬영하여 졸음을 판단하는 기술이 개발되었다. 구체적으로, 카메라를 이용한 졸음 검출 기술은 운전석 앞쪽에 설치된 카메라가 눈동자를 관측하다가 눈꺼풀이 감겨있는 시간이 길거나 동공이 카메라에서 사라지면 알람이 울리는 방식으로 구동되었다. 그러나, 이러한 방식은 운전자의 눈동자가 정해진 위치를 벗어난 경우, 오작동할 가능성이 높으며, 설치비가 비싸다는 문제점이 있다.For example, a technology for determining sleepiness by photographing a driver's facial expression has been developed. Specifically, the drowsiness detection technology using a camera was driven by an alarm ringing when the camera installed in front of the driver's seat observes the pupil and the eyelid is closed for a long time or the pupil disappears from the camera. However, this method has a problem in that, if the pupil of the driver is out of a predetermined position, there is a high possibility of malfunction, and the installation cost is expensive.

또한, 전극 혹은 웨어러블 디바이스를 이용하여 운전자의 생체신호를 측정하는 방식으로 운전자의 졸음 여부를 검출하는 방식은, 운전자의 신체에 직접 장착되어 사용되기 때문에 운전 중에 불편함을 느끼게 하는 문제가 있다.In addition, the method of detecting the drowsiness of the driver by measuring the biosignal of the driver using an electrode or a wearable device has a problem of making the driver feel uncomfortable while driving because it is mounted directly on the driver's body.

따라서, 운전자가 별도의 웨어러블 디바이스를 장착할 필요가 없고, 운전자가 운전석에 앉는 즉시 생체신호의 검출이 가능하며, 정확하게 운전자의 졸음 여부를 검출할 수 있는 운전자 졸음 검출 방법이 필요하다.Accordingly, there is a need for a driver drowsiness detection method that does not require a driver to wear a separate wearable device, detects a biosignal as soon as the driver sits in a driver's seat, and accurately detects whether the driver is sleepy.

한국등록특허 10-1421057Korea Patent Registration 10-1421057

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 보다 상세하게는 정확하게 운전자의 졸음을 검출하고, 운전자의 졸음이 검출되었을 때 운전자에게 졸음 발생 위험 상태를 알리기 위한 운전자 졸음 검출 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is more specifically to provide a driver drowsiness detection method for accurately detecting the driver's drowsiness, when the driver's drowsiness is detected to inform the driver of the drowsiness dangerous state.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 a) 심박변이도(HRV)를 측정하여 심박데이터를 얻는 단계; b) 심박수 및 호흡량을 측정하는 단계; c) 측정된 상기 심박수 및 호흡량이 유지 또는 저하될 경우, 상기 심박데이터에 대해 고속푸리에변환(FFT)을 수행하여 저주파(LF) 및 고주파(HF)를 연산하는 단계; d) 고속푸리에변환에 따라 연산된 상기 저주파 및 고주파의 총합을 얻는 단계; 및 e) 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비(LF/HF)를 연산하여 졸음여부를 검출하는 단계를 포함하며, 상기 e) 단계에서, 졸음이 검출될 경우, 졸음 경고 알림을 작동시키는 것을 특징으로 하는 운전자 졸음 검출 방법을 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: a) obtaining heart rate data by measuring HRV; b) measuring heart rate and respiratory volume; c) calculating a low frequency (LF) and a high frequency (HF) by performing a Fast Fourier Transform (FFT) on the heart rate data when the measured heart rate and respiratory rate are maintained or decreased; d) obtaining a sum of the low and high frequencies calculated according to a fast Fourier transform; And e) calculating a ratio of high frequency sum to low frequency sum (LF / HF) to detect drowsiness. In step e), when drowsiness is detected, the drowsiness warning notification is activated. To provide a driver drowsiness detection method.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 a) 단계에서, 상기 심박데이터는, 매 초마다 선입선출법(FIFO)에 따라 축적 및 갱신되는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the step a), the heartbeat data may be accumulated and updated according to a first-in first-out (FIFO) method every second.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기c) 단계에서, 상기 고속푸리에변환은, 가장 최근에 축적되어 갱신된 상기 심박데이터 10개 내지 20개에 대해 연산이 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the step c), the fast Fourier transform may be performed on 10 to 20 heart rate data most recently accumulated and updated.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 a) 단계 이후에, 상기 심박데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, after step a), the method may further include correcting the heart rate data.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 e) 단계는, e1) 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비를 연산하는 단계; e2) 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비가 0.74 미만일 경우, 졸음검출점을 축적하는 단계; 및 e3) 상기 졸음검출점이 10초 내 7번 이상 축적된 경우, 졸음이 검출된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the step e) comprises: e1) calculating a ratio of the high frequency sum to the low frequency sum; e2) accumulating drowsiness detection points when the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum is less than 0.74; And e3) determining that drowsiness is detected when the drowsiness detection point is accumulated more than seven times within 10 seconds.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 운전자 졸음 검출 방법이 적용된 자동차를 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object provides a vehicle to which the driver drowsiness detection method is applied.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 운전자 졸음 검출 방법이 적용된 자동차의 운전석 시트에는 무접촉식 심탄도센서가 장착된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the contactless ballistic ballistic sensor may be mounted on the driver's seat of the vehicle to which the driver's drowsiness detection method is applied.

상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 먼저, 자동차 운전석 시트에 무접촉 방식의 심탄도센서가 장착되어 있기 때문에, 운전자가 운전석에 착석하는 즉시 졸음 검출을 시작할 수 있고, 센서가 운전자의 몸에 직접 장착되지 않기 때문에 운전자가 불편함을 느끼지 않고 사용이 가능하다.According to the effect of the present invention according to the above configuration, first, since the non-contact type ballistic sensor is mounted on the driver's seat, the drowsiness detection can be started as soon as the driver is seated in the driver's seat, and the sensor is the driver's body. Because it is not mounted directly on the driver, the driver can use it without feeling inconvenience.

또한, 본 발명에 따르면, 심박수와 호흡량을 측정하여 1차적으로 졸음발생 여부를 확인할 수 있고, 2차적으로 심박변이도 분석을 통해 정확하게 졸음을 검출하기 때문에 졸음 검출에 대한 정확도가 높다.In addition, according to the present invention, it is possible to determine whether drowsiness occurs primarily by measuring heart rate and respiratory rate, and secondly, accurate accuracy of drowsiness detection is detected by detecting drowsiness through analysis of heart rate variability.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, but should be understood to include all the effects deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 졸음 검출 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 졸음 검출 방법의 졸음여부를 검출하는 단계를 구체화한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 시간에 따른 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 졸음 검출 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
1 is a flow chart of a driver drowsiness detection method according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating steps of detecting whether the driver is drowsy in the driver drowsiness detection method according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum over time according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the drowsiness detection test results according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, coupled)" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes the case. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 졸음 검출 방법의 순서도이다.1 is a flow chart of a driver drowsiness detection method according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 것처럼, 운전자 졸음 검출방법은 먼저, 심박변이도(HRV)를 측정하여 심박데이터를 얻는 단계(S10)를 수행할 수 있다.As illustrated in FIG. 1, the driver drowsiness detection method may first perform a step (S10) of obtaining heart rate data by measuring HRV.

심박변이도를 측정하여 심박데이터를 얻는 단계(S10)에서, 상기 심박데이터는, 매 초마다 선입선출법(FIFO)에 따라 축적 및 갱신될 수 있다. 구체적으로, 상기 심박변이도를 측정한 상기 심박데이터는 1초에 1회씩 측정이 이루어질 수 있다. 그리고, 각기 측정된 상기 심박데이터는 선입선출법에 따라 기설정된 개수까지 축적 및 갱신될 수 있다. 여기서, 기설정된 개수는 10개 내지 20개일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In operation S10 of obtaining heart rate data by measuring a heart rate variability, the heart rate data may be accumulated and updated according to a first-in first-out (FIFO) method every second. Specifically, the heart rate data measured by the heart rate variability may be measured once per second. The measured heart rate data may be accumulated and updated up to a predetermined number according to a first-in first-out method. Here, the predetermined number may be 10 to 20, but is not limited thereto.

일 예로, 심박데이터가 16초간 총 16개 측정되어 축적된 상태일 경우, 1초가 경과하여 새로운 심박데이터가 측정되었을 때, 제일 오래전에 측정되었던 심박데이터는 삭제되고, 새로운 심박데이터가 축적되어 갱신될 수 있다.For example, if 16 heart rate data are measured and accumulated for 16 seconds, when new heart rate data is measured after 1 second, the longest heart rate data is deleted, and new heart rate data is accumulated and updated. Can be.

단, 상기 심박데이터의 측정 속도와 상기 심박데이터가 축적되는 개수는 일실시예에 한정되지 않으며, 상황에 따라 조절 가능하다.However, the measurement speed of the heart rate data and the number of heart rate data are not limited to one embodiment, and may be adjusted according to circumstances.

변이도를 측정하여 심박데이터를 얻는 단계(S10) 이후에는, 상기 심박데이터를 보정하는 단계(S20)가 수행될 수 있다. After the step of obtaining the heart rate data by measuring the degree of variance (S10), the step of correcting the heart rate data (S20) may be performed.

상기 심박데이터를 보정하는 단계(S20)에서는, 비정상적인 심박데이터를 제외하고, 가장 최근의 유효한 값으로 비정상 데이터를 대체할 수 있다. 구체적으로, 상기 심박변이도를 측정한 상기 심박데이터는 실시간으로 연속해서 측정이 이루어진다. 이때, 센서의 신호가 너무 강하거나 약해서 심박데이터의 값이 0과 같은 비정상 값이 나올 수 있다. 상기 심박데이터를 보정하는 단계(S20)는, 상기 심박데이터가 상기와 같은 비정상 값이 나온 경우, 상기 심박데이터는 비정상 값을 제외하고, 가장 최근에 측정된 유효한 값이 입력될 수 있다.In the correcting of the heart rate data (S20), the abnormal data may be replaced with the most recent valid value except for the abnormal heart rate data. Specifically, the heart rate data of the heart rate variability is measured continuously in real time. At this time, the signal of the sensor is too strong or too weak may result in an abnormal value such that the value of the heart rate data is zero. In the step of correcting the heart rate data (S20), when the heartbeat data has an abnormal value as described above, the heartbeat data may be input with a valid value measured most recently except for the abnormal value.

일 예로, 상기 심박데이터의 값이 0이 나오고, 직전에 측정된 심박데이터 값이 유효한 값인 경우, 금번에 측정된 심박데이터의 값은 직전에 측정된 심박데이터와 동일한 것으로 입력이 이루어질 수 있다.For example, when the value of the heart rate data is 0 and the heart rate data value measured immediately before is a valid value, the value of the heart rate data measured this time may be input as the same as the heart rate data measured immediately before.

상기 심박데이터를 보정하는 단계(S20) 이후에는, 심박수 및 호흡량을 측정하는 단계(S30)가 수행될 수 있다.After correcting the heart rate data (S20), a step (S30) of measuring heart rate and respiratory volume may be performed.

상기 심박수 및 호흡량을 측정하는 단계(S30)에서는, 운전자의 심박수와 호흡량을 실시간으로 연속하여 측정함으로써, 심박수와 호흡량의 변화량을 검출할 수 있다. 그리고, 운전자의 심박수와 호흡량이 기설정된 시간동안 일정하게 유지되거나 감소하는 것으로 나타날 경우, 졸음 위험이 있는 것으로 판단하여 다음 단계가 진행될 수 있다. 반면에, 운전자의 심박수와 호흡량이 기설정된 시간동안 변화하면서 증가하는 것으로 나타날 경우, 졸음 위험이 없는 것으로 판단하고, 계속해서 운전자의 심박수와 호흡량을 측정할 수 있다.In the step of measuring the heart rate and the respiratory rate (S30), by measuring the heart rate and respiratory volume of the driver in real time, it is possible to detect the amount of change in the heart rate and respiratory volume. In addition, when the driver's heart rate and respiratory rate appear to remain constant or decrease for a predetermined time, the next step may be determined by determining that there is a risk of drowsiness. On the other hand, if the driver's heart rate and breathing volume appear to increase over a predetermined time period, it is determined that there is no risk of drowsiness, and the driver's heart rate and breathing volume can be continuously measured.

여기서, 상기 심박수 및 호흡량은 처음 운전자가 운전석에 착석했을 때부터 기설정된 시간 동안의 심박수와 호흡량을 측정하여 기준으로 삼을 수 있다. 또는, 미리 운전자가 정상 상태일 때의 심박수 및 호흡량을 입력하여 기준으로 삼을 수도 있다.Here, the heart rate and the breathing volume may be taken as a reference by measuring the heart rate and the breathing volume for a predetermined time from the first time the driver is seated in the driver's seat. Alternatively, the heart rate and the breath volume when the driver is in a normal state may be input as a reference.

상기 심박수 및 호흡량을 측정하는 단계(S30) 이후에는, 측정된 상기 심박수 및 호흡량이 유지 또는 저하될 경우, 상기 심박데이터에 대해 고속푸리에변환(FFT)을 수행하여 저주파(LF) 및 고주파(HF)를 연산하는 단계(S40)가 수행될 수 있다.After the step of measuring the heart rate and respiratory rate (S30), if the measured heart rate and respiratory rate is maintained or lowered, by performing a fast Fourier transform (FFT) on the heart rate data low frequency (LF) and high frequency (HF) Computing step (S40) may be performed.

측정된 상기 심박수 및 호흡량이 유지 또는 저하될 경우, 상기 심박데이터에 대해 고속푸리에변환(FFT)을 수행하여 저주파(LF) 및 고주파(HF)를 연산하는 단계(S40)에서, 상기 고속푸리에변환은, 가장 최근에 축적되어 갱신된 상기 심박데이터 10개 내지 20개에 대해 연산이 이루어질 수 있다.When the measured heart rate and respiratory rate are maintained or lowered, the fast Fourier transform is performed at step S40 of performing a fast Fourier transform (FFT) on the heart rate data to calculate a low frequency (LF) and a high frequency (HF). The calculation may be performed on the 10 to 20 heart rate data most recently accumulated and updated.

일 예로, 상기 심박데이터의 축적 및 갱신되는 개수가 16개로 설정된 경우, 상기 고속푸리에변환은 가장 최근에 축적되어 갱신된 16개의 심박데이터에 대해 이루어져 저주파 및 고주파가 연산될 수 있다. 여기서, 상기 저주파의 주파수는 0.04Hz 이상 0.15Hz미만이고, 상기 고주파의 주파수는 0.15 이상 0.40Hz 미만인 것을 특징으로 할 수 있다.For example, when the number of accumulating and updating the heart rate data is set to 16, the fast Fourier transform is performed on the 16 most recently accumulated and updated heart rate data so that low and high frequencies may be calculated. Here, the frequency of the low frequency may be 0.04 Hz or more and less than 0.15 Hz, and the frequency of the high frequency may be 0.15 or more and less than 0.40 Hz.

상기 측정된 상기 심박수 및 호흡량이 유지 또는 저하될 경우, 상기 심박데이터에 대해 고속푸리에변환(FFT)을 수행하여 저주파(LF) 및 고주파(HF)를 연산하는 단계(S40) 이후에는, 고속푸리에변환에 따라 연산된 상기 저주파 및 고주파의 총합을 얻는 단계(S50)가 수행될 수 있다.When the measured heart rate and respiratory rate are maintained or decreased, after performing a fast Fourier transform (FFT) on the heart rate data to calculate a low frequency (LF) and a high frequency (HF) (S40), the fast Fourier transform Obtaining the sum of the low frequency and the high frequency calculated according to (S50) may be performed.

구체적으로, 상기 고속푸리에변환에 따라 연산된 상기 저주파 및 고주파의 총합을 얻는 단계(S50)는, 상기 측정된 상기 심박수 및 호흡량이 유지 또는 저하될 경우, 상기 심박데이터에 대해 고속푸리에변환(FFT)을 수행하여 저주파(LF) 및 고주파(HF)를 연산하는 단계(S40)에서 연산된 값을 주파수에 따라 저주파 및 고주파로 분류할 수 있다. 그리고, 분류된 저주파 값을 모두 합하여 저주파 총합을 연산하고, 분류된 고주파 값을 모두 합하여 고주파 총합을 연산할 수 있다.Specifically, obtaining the sum of the low frequency and the high frequency calculated according to the fast Fourier transform (S50), if the measured heart rate and respiratory rate is maintained or lowered, fast Fourier transform (FFT) for the heart rate data In operation S40 of calculating the low frequency LF and the high frequency HF, the calculated values may be classified into the low frequency and the high frequency according to the frequency. The low frequency sum may be calculated by summing all classified low frequency values, and the high frequency sum may be calculated by summing all classified high frequency values.

고속푸리에변환에 따라 연산된 상기 저주파 및 고주파의 총합을 얻는 단계(S50) 이후에는, 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비(LF/HF)를 연산하여 졸음여부를 검출하는 단계(S60)가 수행될 수 있다. After the step S50 of obtaining the sum of the low frequency and the high frequency calculated according to the fast Fourier transform, the step S60 of calculating the ratio (LF / HF) of the sum of the high frequency to the low frequency sum may be performed (S60). Can be.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 운전자 졸음 검출 방법의 졸음여부를 검출하는 단계를 구체화한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating steps of detecting whether the driver is drowsy in the driver drowsiness detection method according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 것처럼, 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비(LF/HF)를 연산하여 졸음여부를 검출하는 단계(S60)는 먼저, 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비를 연산하는 단계(S61)를 수행할 수 있다.As shown in FIG. 2, the step (S60) of detecting the drowsiness by calculating the ratio (LF / HF) of the high frequency sum to the low frequency sum (S61) first includes calculating the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum (S61). Can be performed.

상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비를 연산하는 단계(S61)는, 상기 고속푸리에변환에 따라 연산된 상기 저주파 및 고주파의 총합을 얻는 단계(S50)에서 연산된 저주파 총합과 고주파 총합을 이용하여, 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비(LF/HF)를 연산할 수 있다.Computing the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum (S61), using the low frequency sum and the high frequency sum calculated in the step (S50) of obtaining the sum of the low frequency and the high frequency calculated according to the fast Fourier transform, The ratio (LF / HF) of the high frequency sum to the sum can be calculated.

상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비를 연산하는 단계(S61) 이후에는, 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비가 0.74 미만일 경우, 졸음검출점을 축적하는 단계(S62)가 수행될 수 있다.After calculating the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum (S61), when the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum is less than 0.74, the step of accumulating drowsiness detection points (S62) may be performed.

상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비가 0.74 미만일 경우, 졸음검출점을 축적하는 단계(S62)는, 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비를 연산하는 단계(S61)에서 연산된 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비가 0.74 미만일 경우, 졸음검출점을 축적할 수 있다.When the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum is less than 0.74, the step of accumulating the drowsiness detection point (S62) includes the ratio of the low frequency sum to the high frequency sum calculated in the step S61 of calculating the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum 0.74. If less, the drowsiness detection point can be accumulated.

상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비가 0.74 미만일 경우, 졸음검출점을 축적하는 단계(S62)는 일정 시간 간격으로 새로 갱신된 심박데이터에 따라 실시간으로 이루어질 수 있으며, 기설정된 개수만큼 축적 및 갱신될 수 있다.When the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum is less than 0.74, the step of accumulating the drowsiness detection point (S62) may be performed in real time according to the newly updated heartbeat data at a predetermined time interval, and may be accumulated and updated by a predetermined number. .

일 예로, 상기 심박데이터가 1초 간격으로 축적 및 갱신되는 경우, 상기 졸음검출점은 1초에 한번씩 축적여부가 결정될 수 있다.For example, when the heart rate data is accumulated and updated at one second intervals, whether the drowsiness detection point is accumulated once per second may be determined.

상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비가 0.74 미만일 경우, 졸음검출점을 축적하는 단계(S62) 이후에는, 상기 졸음검출점이 10초 내 7번 이상 축적된 경우, 졸음이 검출된 것으로 판단하는 단계(S63)가 수행될 수 있다.When the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum is less than 0.74, after accumulating the drowsiness detection point (S62), when the drowsiness detection point is accumulated seven or more times within 10 seconds, determining that the drowsiness is detected (S63). Can be performed.

상기 졸음검출점이 10초 내 7번 이상 축적된 경우, 졸음이 검출된 것으로 판단하는 단계(S63)에서는, 상기 졸음검출점이, 최근 10초 동안 7번 이상 축적이 이루어진 경우, 운전자의 졸음이 검출된 것으로 판단할 수 있다.When the drowsiness detection point is accumulated more than 7 times in 10 seconds, in step S63, if the drowsiness detection point is accumulated more than 7 times in the last 10 seconds, the driver's drowsiness is detected It can be judged that.

구체적으로, 상기 졸음검출점은, 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비가 0.74 미만일 경우, 졸음검출점을 축적하는 단계(S62)에서, 1초 단위로 축적 여부가 결정되고, 최대 10초 동안 축적여부가 결정되는 것으로 설정이 이루어질 수 있다. Specifically, the drowsiness detection point, when the ratio of the high frequency total to the low frequency total is less than 0.74, in the step of accumulating the drowsiness detection point (S62), it is determined whether to accumulate in a unit of 1 second, whether or not accumulated for up to 10 seconds The setting can be made to be determined.

즉, 상기 졸음검출점은, 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비가 0.74 미만일 경우, 졸음검출점을 축적하는 단계(S62)에서, 졸음검출점은 10초 동안 초당 1회씩 축적 여부가 결정될 수 있다. 이처럼, 상기 졸음검출점이 최근 10초 동안 7회 이상 축적된 경우, 운전자의 졸음이 검출된 것으로 판단할 수 있다.That is, when the ratio of the drowsy detection point is less than 0.74, the sum of the high frequency sum to the low frequency sum, in the step of accumulating the drowsy detection point (S62), it may be determined whether the drowsy detection point is accumulated once per second for 10 seconds. As such, when the drowsiness detection point is accumulated more than seven times in the last 10 seconds, it may be determined that the drowsiness of the driver is detected.

상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비(LF/HF)를 연산하여 졸음여부를 검출하는 단계(S60)에서는, 상기와 같은 방식으로 졸음이 검출될 경우, 졸음 경고 알림을 작동시켜 운전자에게 졸음이 발생 가능성이 있음을 알릴 수 있다.In the step (S60) of detecting the drowsiness by calculating the ratio (LF / HF) of the high frequency total to the low frequency total, when the drowsiness is detected in the same manner as above, the drowsiness warning notification may be activated to enable the driver to experience drowsiness. You can tell that there is.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 시간에 따른 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum over time according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 이처럼, 시간이 경과하여 운전자가 졸음 상태가 될수록, 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비는 점차 감소된다. 그리고, c로 도시한 것처럼, 931초부터 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비가 0.74 미만이 될 경우, 937초부터 졸음 경고 알림이 시작될 수 있다. 937초 시점에서는 최근 10초 내 졸음검출점이 7개이다. 따라서, 937초 시점에서는 졸음 경고 알림이 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 3, as time passes by the driver becomes drowsy, the ratio of the low frequency sum to the high frequency sum gradually decreases. And, as shown by c, when the ratio of the high-frequency total to the low-frequency total to less than 0.74 from 931 seconds, the drowsiness warning notification may start from 937 seconds. At 937 seconds, there are seven drowsiness detection points within the last 10 seconds. Accordingly, the drowsiness warning notification may be made at 937 seconds.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 졸음 검출 실험 결과를 나타낸 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the drowsiness detection test results according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 분홍색 선은 졸음검출점을 지칭하고, a는 졸음 여부가 검출되어 졸음 경고를 발생시키는 졸음 경고 알림점을 지칭한다. 그리고 b는 실제 운전자의 졸음이 시작되는 지점을 지칭한다.The pink line illustrated in FIG. 4 refers to the drowsiness detection point, and a refers to the drowsiness warning notification point where drowsiness is detected to generate a drowsiness warning. And b refers to the point where the actual drowsiness of the driver begins.

도 4에 도시된 것처럼, 본 발명은, 실제 졸음이 시작되기 전 3분 이내 시점에 졸음이 검출됨을 사용자에게 알림으로써, 보다 정확하게 졸음 검출이 가능하다.As shown in FIG. 4, the present invention enables more accurate drowsiness detection by informing the user that drowsiness is detected within 3 minutes before the actual drowsiness starts.

상기 운전자 졸음 검출 방법의 센서는 무접촉식 심탄도센서로서, 운전석 시트에 장착될 수 있다. 자동차 운전석 시트에 무접촉 방식의 심탄도센서가 장착되어 있기 때문에, 운전자가 운전석에 착석하는 즉시 졸음 검출을 시작할 수 있고, 센서가 운전자의 몸에 직접 장착되지 않기 때문에 운전자가 불편함을 느끼지 않고 사용이 가능하다. 여기서, 상기 센서는 Murata 초저잡음 MEMS 기반 심탄도센서일 수 있다. 단, 상기 센서의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다.The sensor of the driver drowsiness detection method is a contactless ballistic ballistic sensor, it may be mounted on the driver seat. Since the driver's seat is equipped with a non-contact type ballistic sensor, the driver can start to detect drowsiness immediately after sitting in the driver's seat, and the driver is not mounted directly on the driver's body so that the driver feels uncomfortable. This is possible. Here, the sensor may be a Murata ultra low noise MEMS-based ballistic sensor. However, the type of the sensor is not limited thereto.

또한, 본 발명에 따르면, 심박수와 호흡량을 측정하여 1차적으로 졸음발생 여부를 확인할 수 있고, 2차적으로 심박변이도 분석을 통해 정확하게 졸음을 검출하기 때문에 졸음 검출에 대한 정확도가 높다.In addition, according to the present invention, it is possible to determine whether drowsiness occurs primarily by measuring heart rate and respiratory rate, and secondly, accurate accuracy of drowsiness detection is detected by detecting drowsiness through analysis of heart rate variability.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is represented by the following claims, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention.

Claims (7)

a) 심박변이도(HRV)를 측정하여 심박데이터를 얻는 단계;
b) 운전자의 심박수와 호흡량을 실시간으로 연속하여 측정함으로써, 심박수와 호흡량의 변화량을 검출하도록 운전자의 심박수 및 호흡량을 측정하는 단계;
c) 운전자가 운전석에 착석했을 때부터 기설정된 시간 동안의 심박수와 호흡량을 측정하여 기준으로하거나 미리 운전자가 정상 상태일 때의 심박수 및 호흡량을 입력한 값을 기준으로 하고, 측정된 상기 심박수 및 호흡량이 기준보다 유지 또는 저하될 경우 졸음 위험이 있는 것으로 판단하여, 상기 심박데이터 중 가장 최근에 축적되어 갱신된 10개 내지 20개의 심박데이터에 대해 고속푸리에변환(FFT)을 수행하여 저주파(LF) 및 고주파(HF)를 연산하는 단계;
d) 고속푸리에변환에 따라 연산된 상기 저주파 및 고주파 값을 분류하여 저주파 값을 모두 합한 저주파의 총합 및 고주파 값을 모두 합한 고주파의 총합을 얻는 단계; 및
e) 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비(LF/HF)를 연산하여 졸음여부를 검출하는 단계를 포함하며,
상기 e) 단계에서, 졸음이 검출될 경우, 졸음 경고 알림을 작동시켜 운전자에게 졸음 발생 가능성을 알리도록 마련되고,
상기 a) 단계에서, 상기 심박데이터는, 매 초마다 선입선출법(FIFO)에 따라 기설정된 개수까지 축적 및 갱신되고,
상기 a) 단계 이후에는, 비정상적인 심박데이터를 제외하고, 가장 최근에 측정된 유효한 값으로 상기 비정상 데이터를 대체하여 상기 심박데이터를 보정하는 단계를 더 포함하며,
상기 a) 단계는, 운전자의 심박데이터는 운전자의 몸에 직접 장착되지 않되 운전자가 운전석에 착석하는 즉시 운전자의 심박수를 측정하여 졸음 검출을 시작할 수 있도록 운전석 시트에 마련된 무접촉 방식의 심탄도센서에 의해 측정되고,
상기 e) 단계는,
e1) 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비를 연산하는 단계;
e2) 상기 저주파 총합 대비 고주파 총합의 비가 0.74 미만일 경우, 일정 시간 간격으로 새로 갱신된 심박데이터에 따라 실시간으로 기설정된 개수만큼 졸음검출점을 축적 및 갱신하는 단계; 및
e3) 상기 졸음검출점이 10초 내 7번 이상 축적된 경우, 졸음이 검출된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 졸음 검출 방법.
a) measuring heart rate variability (HRV) to obtain heart rate data;
b) measuring the driver's heart rate and respiratory volume to detect a change in heart rate and respiratory volume by continuously measuring the driver's heart rate and respiratory volume in real time;
c) The heart rate and the respiratory volume for a preset time from when the driver is seated in the driver's seat is measured or based on the previously input values of the heart rate and the respiratory volume when the driver is in a normal state, and the measured heart rate and respiratory volume are measured. If it is maintained or lowered than this criterion, it is determined that there is a risk of drowsiness, and a fast Fourier transform (FFT) is performed on the most recently accumulated and updated 10 to 20 heart rate data among the low heart rate (LF) and Calculating a high frequency (HF);
d) classifying the low frequency and high frequency values calculated according to the fast Fourier transform to obtain a sum of the high frequency sum of all the low frequencies and the high frequency sum of the high frequency values; And
e) calculating the ratio of high frequency sum to low frequency sum (LF / HF) to detect drowsiness;
In step e), when the drowsiness is detected, the drowsiness warning notification is activated to inform the driver of the possibility of drowsiness,
In the step a), the heart rate data is accumulated and updated up to a predetermined number according to a first-in first-out (FIFO) method every second,
After the step a), except for the abnormal heart rate data, further comprising the step of correcting the heart rate data by replacing the abnormal data with the most valid valid value measured,
In the step a), the driver's heart rate data is not directly mounted on the driver's body, but is measured by the contactless cardiograph sensor provided in the driver's seat so that the driver's heart rate is measured by immediately measuring the driver's heart rate as soon as the driver is seated in the driver's seat. Measured by
Step e),
e1) calculating a ratio of the high frequency sum to the low frequency sum;
e2) accumulating and updating the drowsiness detection point by a predetermined number in real time according to the newly updated heartbeat data at a predetermined time interval when the ratio of the high frequency sum to the low frequency sum is less than 0.74; And
e3) when the drowsiness detection point has accumulated more than 7 times in 10 seconds, determining that drowsiness is detected.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 따른 운전자 졸음 검출 방법이 적용된 자동차.An automobile to which the driver drowsiness detection method according to claim 1 is applied. 삭제delete
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KR101041033B1 (en) * 2008-11-26 2011-06-13 서울대학교산학협력단 Scale-shaped apparatus for diagonizing health status and method thereof
KR101370494B1 (en) * 2011-12-14 2014-03-10 포항공과대학교 산학협력단 Apparatus and method for preventing dozing off while driving
KR101421057B1 (en) 2012-12-10 2014-07-22 계명대학교 산학협력단 drowsiness judgement method for vehicle driver
KR101767316B1 (en) * 2015-09-17 2017-08-10 김영일 Method and apparatus for warning drosiness
KR20170036168A (en) * 2015-09-23 2017-04-03 유정시스템(주) System and method for monitoring driver condition

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