KR102272774B1 - 차량, 및 차량의 제어방법 - Google Patents
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Abstract
차량, 및 차량의 제어 방법을 포함할 수 있다. 일 측에 따른 차량은, 운전자의 신체정보를 획득하는 획득부; 상기 획득한 운전자의 신체정보에 기초하여 운전자의 신체상태를 판단하는 판단부; 및 상기 판단 결과에 따라 미리 설정된 가이드에 기초하여 차량 내 하나 이상의 기기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
Description
차량, 및 차량의 제어 방법에 관한 것이다.
최근 차량에는 차량운전보조시스템((Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)가 도입되었다. 차량운전보조시스템이란 차량 주행시 운전자를 보조해주는 시스템으로써, 운전자가 미처 파악하지 못한 위험요소로 판단되는 전방 앞차와의 충돌경고, 졸음 등으로 인한 차선이탈경고, 전방에 보행자 충돌경고 등을 운전자에게 경고해주는 시스템을 말한다. 이외에도, 차량에는 주행 시 운전자를 보조하기 위한 다양한 시스템이 도입되고 있다.
일 측에 따른 차량은, 운전자의 신체정보를 획득하는 획득부; 상기 획득한 운전자의 신체정보에 기초하여 운전자의 신체상태를 판단하는 판단부; 및 상기 판단 결과에 따라 미리 설정된 가이드에 기초하여 차량 내 하나 이상의 기기를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 상기 운전자의 신체정보를 수집하여 상기 운전자의 평균 신체정보를 생성하고, 상기 생성한 운전자의 평균 신체정보와 상기 획득한 운전자의 신체정보를 비교하여 상기 운전자의 신체상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 카메라를 이용하여 식별한 상기 운전자의 얼굴표정, 스티어링 휠의 회전각, 및 마이크로폰을 이용하여 수신한 상기 운전자의 음성 중 적어도 하나로부터 운전자의 신체상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 스티어링 휠에 장착된 적외선 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 맥박수, 상기 스티어링 휠에 장착된 압력 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 혈압, 및 공조장치를 이용하여 감지한 상기 운전자의 호흡 중 적어도 하나로부터 운전자의 신체상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 스티어링 휠에 장착된 전극을 이용하여 측정한 상기 운전자의 긴장도, 심전도, 상기 스티어링 휠에 장착된 적외선 포토 커플러(photo coupler)를 이용하여 측정한 상기 운전자의 혈당량, 및 운전석 시트에 장착된 온도 센서를 이용하여 측정한 운전자의 체온 중 적어도 하나로부터 운전자의 신체상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 상기 카메라를 이용하여 감지한 상기 운전자의 눈썹 각도, 눈썹 높이, 눈썹 위치, 눈 뜸 정도, 입 크기, 입 폭, 입 꼬리 각도, 미간, 이마 주름, 고개 각도, 및 눈동자 응시각 중 적어도 하나로부터 상기 운전자의 얼굴표정을 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 운전자의 감정 상태, 졸음 상태, 응급 상태, 또는 음주상태 중 어느 하나에 해당하는지를 결정하고, 상기 결정 결과에 대응하는 미리 설정된 가이드에 기초하여 차량 내 하나 이상의 기기의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 판단부는, 상기 생성한 운전자의 평균 신체정보를 운전자 별로 데이터베이스에 저장할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 결정 결과에 대응하는 미리 설정된 가이드가 없는 경우, 외부 시스템으로 업데이트를 요청할 수 있다.
일 측에 따른 차량의 제어방법은, 운전자의 신체정보를 획득하는 단계; 상기 감지한 운전자의 신체정보에 기초하여 운전자의 신체상태를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 따라 미리 설정된 가이드에 기초하여 차량 내 하나 이상의 기기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 운전자의 신체정보를 수집하여 상기 운전자의 평균 신체정보를 생성하고, 상기 생성한 운전자의 평균 신체정보와 상기 획득한 운전자의 신체정보를 비교하여 상기 운전자의 신체상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 카메라를 이용하여 식별한 상기 운전자의 얼굴표정, 스티어링 휠의 회전각, 및 마이크로폰을 이용하여 수신한 상기 운전자의 음성 중 적어도 하나로부터 운전자가 졸음 중인지를 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 카메라를 이용하여 식별한 상기 운전자의 얼굴표정, 스티어링 휠에 장착된 적외선 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 맥박수, 상기 스티어링 휠에 장착된 압력 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 혈압, 공조장치를 이용하여 측정한 상기 운전자의 호흡, 스티어링 휠에 장착된 전극을 이용하여 측정한 상기 운전자의 긴장도, 및 심전도 중 적어도 하나로부터 운전자의 감정상태를 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 스티어링 휠에 장착된 적외선 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 맥박수, 상기 스티어링 휠에 장착된 압력 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 혈압, 공조장치를 이용하여 측정한 상기 운전자의 호흡, 스티어링 휠에 장착된 전극을 이용하여 측정한 상기 운전자의 긴장도, 심전도, 상기 스티어링 휠에 장착된 적외선 포토 커플러를 이용하여 측정한 상기 운전자의 혈당량, 및 운전석 시트의 등받이, 또는 하단에 장착된 온도 센서를 이용하여 측정한 운전자의 체온 중 적어도 하나로부터 운전자가 응급 상황인지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 스티어링 휠에 장착된 적외선 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 맥박수, 및 공조장치를 이용하여 측정한 상기 운전자의 호흡 중 적어도 하나로부터 운전자가 음주상태인지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 획득한 운전자의 평균 신체정보를 운전자 별로 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어하는 단계는, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 운전자의 감정 상태, 졸음 상태, 응급 상태, 또는 음주상태 중 어느 하나에 해당하는지를 결정하고, 상기 결정 결과에 대응하는 미리 설정된 가이드에 기초하여 차량 내 하나 이상의 기기의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어하는 단계는, 상기 결정 결과에 대응하는 미리 설정된 가이드가 없는 경우, 외부 시스템으로 업데이트를 요청할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 스티어링 휠에 장착된 적외선 포토 커플러 및 압력 센서를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도7은 일 실시예에 따른 운전자의 얼굴의 특징점으로부터 신체상태를 파악하는 방법에 관한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 운전자의 신체상태를 파악하기 위해 요구되는 신체정보에 관한 정보를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 운전자의 개개인의 얼굴 표정에 따라 신체 상태를 파악하는 방법에 관한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 운전자의 신체상태에 따른 차량의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 블록도를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 스티어링 휠에 장착된 적외선 포토 커플러 및 압력 센서를 도시한 도면이다.
도 5 내지 도7은 일 실시예에 따른 운전자의 얼굴의 특징점으로부터 신체상태를 파악하는 방법에 관한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 운전자의 신체상태를 파악하기 위해 요구되는 신체정보에 관한 정보를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 운전자의 개개인의 얼굴 표정에 따라 신체 상태를 파악하는 방법에 관한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 운전자의 신체상태에 따른 차량의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(200)은 차량(200)의 외관을 형성하는 차체(80), 차량(200)을 이동시키는 차륜(93, 94)를 포함한다. 차체(80)는 후드(81), 프런트 휀더(82), 도어(84), 트렁크 리드(85), 및 쿼터 패널(86) 등을 포함한다.
또한, 차체(80)의 외부에는 차체(80)의 전방 측에 설치되어 차량(200) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도(87), 측면의 시야를 제공하는 사이드 윈도(88), 도어(84)에 설치되어 차량(200) 후방 및 측면의 시야를 제공하는 사이드 미러(91, 92), 및 차체(80)의 후방 측에 설치되어 차량(200) 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도(90)가 마련될 수 있다. 이하에서는 차량(200)의 내부 구성에 대해서 구체적으로 살펴본다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 일 실시예에 따른 따른 차량의 블록도를 도시한 도면이고, 도 4는 일 실시예에 따른 스티어링 휠에 장착된 적외선 포토 커플러 및 압력 센서를 도시한 도면이다. 또한, 도 5 내지 7은 일 실시예에 따른 운전자의 얼굴의 특징점으로부터 신체상태를 파악하는 방법에 관한 도면이다. 또한, 도 8은 일 실시예에 따른 운전자의 신체상태를 파악하기 위해 요구되는 신체정보에 관한 정보를 도시한 도면이다. 설명이 중복되는 것을 방지하기 위해 함께 서술하도록 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 차량(200)에는 공조장치(196)가 구비되어 난방 및 냉방을 모두 수행할 수 있으며, 가열되거나 냉각된 공기를 통풍구(153)를 통해 배출하여 차량(200) 내부의 온도를 제어할 수 있다. 이하에서 설명되는 공조장치(196)는 차량(200)의 실내/외 환경 조건, 공기의 흡/배기, 순환, 냉/난방 상태 등을 포함한 공조 환경을 자동으로 제어하거나 또는 사용자의 제어 명령에 대응하여 제어하는 장치를 의미한다.
일 실시예에 따르면, 공조장치(196)는 DATC(Dual-zone Automatic Temperature Controller)에 대응될 수 있다. DATC는 운전석(21)과 조수석(22)에 각각에 대해 온도 등을 자동으로 설정하거나 또는 사용자의 제어 명령에 따라 설정하는 전자동 온도 제어 장치를 의미한다. 차량(200)은 DATC를 이용하여 운전석(21)과 동승자가 앉는 조수석(22) 각각에 대해 공조 환경을 개별적으로 제어함으로써, 탑승객들에게 편의를 제공할 수 있다. 한편, 공조장치(196)에는 센서가 내장되어 있어, 차량(200) 내의 이산화탄소의 농도를 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 에탄올을 검출할 수 있다.
한편, 차량(200)의 내부에는 AVN 단말(Audio Video Navigation, 100)이 마련될 수 있다. AVN 단말(100)은 사용자에게 목적지까지의 경로를 제공하는 내비게이션 기능을 제공할 수 있을뿐만 아니라, 오디오, 및 비디오 기능을 통합적으로 제공할 수 있는 단말을 의미한다. AVN 단말(100)은 디스플레이(101)를 통해 오디오 화면, 비디오 화면 및 내비게이션 화면 중 적어도 하나를 선택적으로 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 차량(200)의 제어와 관련된 각종 제어 화면 또는 AVN 단말(100)에서 실행할 수 있는 부가 기능과 관련된 화면을 표시할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, AVN 단말(100)은 상술한 공조장치와 연동하여, 디스플레이(101)를 통해 공조장치의 제어와 관련된 각종 제어 화면을 표시할 수 있다. 뿐만 아니라, AVN 단말(100)은 공조장치(196)의 동작 상태를 제어하여, 차량 내의 공조 환경을 조절할 수 있다.
한편, 디스플레이(101)는 대시 보드(10)의 중앙 영역인 센터페시아(11)에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(101)는 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode), CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한하지 않는다.
차량(200)의 내부에는 음향을 출력할 수 있는 스피커(143)가 마련될 수 있다. 이에 따라, 차량(200)은 스피커(143)를 통해 오디오 기능, 비디오 기능, 내비게이션 기능 및 기타 부가 기능을 수행함에 있어 필요한 음향을 출력할 수 있다.
내비게이션 입력부(102)는 대시 보드(10)의 중앙 영역인 센터페시아(11)에 위치할 수 있다. 운전자는 내비게이션 입력부(102)를 조작하여 각종 제어 명령을 입력할 수 있다. 또한, 내비게이션 입력부(102)는 디스플레이(101)와 인접한 영역에 하드 키 타입으로 마련될 수도 있다. 디스플레이(101)가 터치 스크린 타입으로 구현되는 경우, 디스플레이(101)는 내비게이션 입력부(102)의 기능도 함께 수행할 수 있다.
한편, 센터 콘솔(40)에는 죠그 셔틀 타입 또는 하드 키 타입의 센터 입력부(43)가 마련될 수 있다. 센터 콘솔(40)은 운전석(21)과 조수석(22) 사이에 위치하여 기어조작 레버(41)와 트레이(42)가 형성된 부분을 의미한다. 센터 입력부(43)는 내비게이션 입력부(102)의 전부 또는 일부 기능을 수행할 수 있다.
획득부(110)는 차량 내에 다양한 기기를 통해 운전자의 신체정보를 획득할 수 있다. 도 3을 참조하면, 획득부(110)는 전술한 음성 입력부(190) 외에도, 카메라(191), 압력 센서(192), 적외선 센서(193), 전극(194), 적외선 포토 커플러(195), 공조장치(196), 또는 온도 센서(197) 등을 통해 운전자의 신체정보를 획득할 수 있다.
운전자의 신체정보는 운전자의 신체상태가 어떠한지를 판단할 수 있는 정보로써, 운전자의 신체 외부 및 내부로부터 도출할 수 있는 정보뿐만 아니라, 운전자의 신체로부터 배출된 요소들로부터 도출할 수 있는 정보 전부를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 운전자의 신체정보는 얼굴표정, 음성, 혈압, 맥박, 긴장도, 심전도, 혈당량, 호흡을 통해 배출되는 성분, 체온 등을 전부 포함하나, 일 실시예에 한정되는 것은 아니다.
음성 입력부(190)는 운전자의 음성을 수신할 수 있다. 구체적으로, 음성 입력부(190)는 마이크로폰(microphone)을 통해 운전자가 발화(utterance)한 음성을 수신하여 전기적 신호로 변환할 수 있다. 효과적으로 음성을 수신하기 위해 음성 입력부(190)는 도 2에 도시된 바와 같이 헤드라이닝(13)에 장착될 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 대시보드(10) 위에 장착되거나 스티어링 휠(12)에 장착되는 것도 가능하다. 이 외에도 운전 중인 운전자의 음성을 수신 받기에 적합한 위치이면 어디든 제한이 없다. 후술할 바와 같이, 판단부(120)는 음성 입력부(190)로부터 수신한 운전자의 음성을 운전자의 감정상태가 어떠한지 판단하는 데 이용할 수 있다.
한편, 카메라(191)는 운전자를 촬영할 수 있다. 예를 들어, 카메라(191)는 음성 입력부(190)와 같이 헤드라이닝(13)에 장착되어 운전자를 촬영할 수 있다. 후술할 바와 같이, 판단부(120)는 카메라(191)로부터 획득한 운전자의 이미지에서 운전자의 얼굴 부분을 인식할 수 있다. 이에 따라, 판단부(120)는 운전자의 얼굴 부분에서 감정 상태를 파악할 수 있는 특징점들을 식별하여 운전자의 감정 상태를 판단하거나 또는 졸음 운전 중인지 여부 등을 판단하는데 이용할 수 있다. 또한, 카메라(191)는 차량(200)의 전방으로도 촬영이 가능하다. 이에 따라, 후술할 바와 같이 판단부(120)는 카메라(191)를 통해 촬영된 이미지에서 도로의 차선을 식별하여, 차량(200)이 차선을 이탈하는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 압력 센서(192)는 운전자의 혈압을 측정할 수 있다. 이하에서 설명되는 압력 센서(192)는 운전자의 손에 의한 압력을 통해 혈압을 측정하는 센서를 의미한다. 압력 센서(192)는 도 4(b)에 도시된 바와 같이 운전자가 스티어링 휠(12)을 쥐는 압력이 가장 높은 차량(200) 전방의 대각선 방향과 후방 대각선 방향 사이에 마련될 수 있다. 그러나, 압력 센서(192)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니고, 운전자의 손이 접촉되는 위치면 어디든 위치할 수 있다.
또한, 적외선 센서(193)는 운전자의 맥박수를 측정할 수 있다. 이하에서 설명되는 적외선 센서(193)는 운전자의 혈관의 움직임을 감지하여 맥박수를 측정하는 센서를 의미한다. 적외선 센서(193)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 스티어링 휠(12)의 전면 방향 및 안쪽의 측면 방향에 마련될 수 있다. 그러나, 적외선 센서(193)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니고, 운전자의 손이 접촉되는 위치면 어디든 위치할 수 있다.
또한, 적외선 포토 커플러(195)는 운전자의 혈당량을 측정할 수 있다. 혈당에 해당하는 글로코스는 적외선 중에서 중파장의 적외선(2,500-10,000㎚)을 흡수할 수 있다. 이에 따라, 적외선 포토 커플러(195)는 운전자의 손에 적외선을 조사하고, 조사된 적외선의 파장 별 세기를 측정하여 중파장의 적외선에 대한 흡수도를 파악하면, 혈당량을 유추할 수 있다. 적외선 포토 커플러(195)는 LED 등과 같은 발광 소자를 통해 적외선을 조사하고, 적외선 센서(193)를 통해 중파장의 적외선 대역의 흡수도를 측정하여, 혈당량을 측정할 수 있다. 예를 들어 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 적외선 포토 커플러(195)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 스티어링 휠(12)의 전면 방향 및 안쪽의 측면 방향에 마련될 수 있다.
또한, 전극(194)는 운전자의 심리적 긴장도, 및 심전도를 측정할 수 있다. 운전자가 긴장할 경우 손에 땀이 나게 된다. 예를 들어, 땀 속의 소금기 성분으로 인해 전도율은 상승하며, 반대로 땀이 마를 경우 전도율은 하락한다. 이에 따라, 전극(194)은 심장 박동에 따라 생성되는 미세 전류를 측정하여 전도율을 계산함으로써, 운전자의 심리적 긴장도, 및 심전도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전극(194)는 스티어링 휠(12)에 장착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 후술할 바와 같이, 판단부(120)는 전극(194)을 통해 획득한 심리적 긴장도, 및 심전도를 운전자의 감정 상태가 어떠한지, 응급 상황인지 판단하는데 이용할 수 있다.
또한, 온도 센서(197)는 운전자의 체온을 측정할 수 있다. 온도센서(197)는 운전자의 체온을 측정할 수 있는 센서로서, 운전자의 신체와 접촉할 수 있는 부분에 마련될 수 있다. 예를 들어, 온도 센서(197)는 도 2에 도시된 운전석(22) 시트의 등받이 부분 또는 하단 부분에 마련될 수 있다. 그러나, 온도 센서의 위치가 이에 한정되는 것은 아니고, 차량(200)에 탑승 중인 운전자의 체온을 측정할 수 있는 위치라면 어디에든 마련될 수 있다.
또한, 감지부(110)는 공조장치(196)를 통해 운전자의 호흡을 분석할 수 있다. 공조장치(196)에는 에탄올, 및 이산화탄소를 감지할 수 있는 센서가 마련되어 있어, 운전자의 호흡시 배출되는 호흡기에 포함된 성분을 분석하여 호흡율 뿐만 아니라, 공기 오염도를 검출할 수 있다. 후술할 바와 같이, 판단부(120)는 공조장치(196)를 통해 운전자의 호흡시 배출되는 에탄올, 및 이산화탄소의 농도 증가율 및 성분 검출을 할 수 있다. 획득부(110)는 전술한 구성요소로부터 운전자의 신체정보를 획득할 수 있다. 이하에서는 획득부(110)를 통해 획득한 신체정보로부터 운전자의 신체상태를 판단하는 판단부(120)에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다.
판단부(120)는 획득부(110)를 통해 획득한 신체정보에 기초하여 운전자의 신체가 어떠한 상태에 해당하는지를 판단할 수 있다. 이하에서 설명되는 운전자의 신체상태는 운전자의 신체가 어떠한 상태에 해당하는지에 관한 정보를 의미한다. 예를 들어, 운전자의 신체상태는 운전자가 현재 졸고 있는지, 감정이 부정적인지, 응급상황인지, 음주상태인지 등에 관한 정보를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니고, 획득부(110)가 획득한 신체정보로부터 도출할 수 있는 모든 운전자의 신체상태에 관한 정보를 포함한다.
예를 들어, 판단부(120)는 도 5에 도시된 바와 같이 얼굴표정, 스티어링 휠의 회전각, 및 호흡 중 적어도 하나로부터 운전자가 졸고 있는지 여부를 판단할 수 있다. 다른 예로, 판단부(120)는 얼굴표정, 맥박수, 혈압, 호흡, 긴장도, 및 심전도 중 적어도 하나로부터 운전자의 감정 상태가 어떠한지 여부를 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 판단부(120)는 맥박수, 혈압, 호흡, 긴장도, 심전도, 체온, 및 혈당량 중 적어도 하나로부터 운전자가 응급상황인지 여부를 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 판단부(120)는 맥박수, 및 호흡 중 적어도 하나로부터 운전자가 음주상태인지 여부를 판단할 수 있다.
이하에서는 각각의 상태를 판단하는 실시예에 대해 서술하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 판단부(120)는 카메라(191)를 통해 촬영된 운전자의 이미지에서 운전자의 얼굴 부분만을 인식할 수 있다. 이에 따라, 판단부(120)는 특징점들을 식별하여 운전자의 신체상태를 판단하는데 이용할 수 있다. 이하에서 설명되는 특징점이란 운전자의 얼굴에서 신체상태를 파악할 수 있는 부분으로써, 도 5에 도시된 바와 같이, 눈썹(301)의 각도, 눈썹(301)의 높이, 눈썹(301)의 위치, 눈꺼풀(302)의 감긴 정도, 입(304) 크기, 입(304) 폭, 입(304) 꼬리 부분의 각도, 미간(305), 이마 주름(300), 눈동자(303)의 응시각, 고개 각도 등을 포함한다. 판단부(120)는 식별한 특징점들을 이용하여 운전자의 감정이 어떠한지, 운전자가 졸고 있는지 등과 같은 신체상태를 판단할 수 있다.
이때, 데이터베이스(150)에는 얼굴표정과 관련된 표준 데이터가 저장되어 있다. 얼굴표정과 관련된 표준 데이터는 각 특징점에 따른 평균적인 운전자의 감정, 졸린 상태 등에 관한 데이터를 의미한다. 이 때, 판단부(120)는 운전자의 특징점에 관한 데이터를 지속적으로 수집하여 얼굴표정과 관련된 표준 데이터를 보정하는 개인 적응화 단계를 거침으로써, 운전자의 특성이 반영된 평균 신체정보를 생성할 수 있다. 평균 신체정보는 데이터베이스(150)에 저장될 수 있다. 이에 따라, 판단부(120)는 이를 이용하여 운전자의 신체상태를 판단하기 위한 기초 지표로써 사용할 수 있다. 예를 들어, 판단부(120)는 운전자가 평소 차량 운전시 카메라(191)에 투사된 머리의 높이와 특정 시점에 카메라(191)로 투사된 머리의 높이를 비교하여 고개 각도를 추정할 수 있다. 도 6은 운전자의 평소 차량 운전시 카메라(191)에 투사된 머리 높이에 해당하고, 도 7은 현재 카메라(191)에 투사된 머리 높이에 해당한다. 판단부(120)는 데이터베이스(150)에 저장된 평소 차량 운전시 머리 높이와 현재 투사된 머리 높이를 비교하여 운전자의 고개 각도를 추정하는데 이용할 수 있다.
한편, 운전자가 졸고 있는 경우, 스티어링 휠(12)의 회전각은 도로의 굽이진 정도보다 더 커질 수 있다. 또는, 스티어링 휠(12)의 회전각이 수시로 변할 수도 있다. 판단부(120)는 카메라(191)를 통해 촬영된 도로 이미지에서 차선을 인식할 수 있다. 이에 따라, 판단부(120)는 스티어링 휠(12)의 회전각과 차선의 각도의 차이가 미리 설정된 수준을 초과하면, 운전자가 졸고 있는 것으로 판단할 수 있다. 이외에도, 판단부(120)는 네비게이션에 저장된 지도를 통해 파악한 차선의 각도와 스티어링 휠(12)의 회전각을 비교하여, 각도의 차이가 미리 설정된 수준을 초과하면, 운전자가 졸고 있는 것으로 판단할 수도 있다. 뿐만 아니라, 판단부(120)는 시간에 따른 스티어링 휠(12)의 회전각의 변화 정도가 미리 설정된 수준을 초과하면, 운전자가 졸고 있는 것으로 판단할 수도 있다.
또한, 졸음은 산소가 부족시 주로 발생한다. 따라서, 판단부(120)는 얼굴표정, 스티어링 휠(12)의 회전각 외에도, 공조장치(196)에 내장된 센서를 통해 운전자의 호흡기를 분석하여, 차량 내 이산화탄소가 일정 수준을 초과하면 졸음 운전 중인지 여부를 보다 정확하게 판단할 수 있다. 즉, 판단부(120)는 얼굴표정, 스티어링 휠(12)의 회전각, 또는 호흡 어느 하나로부터 운전자가 졸고 있는지 여부를 판단할 수 있으나, 이를 조합하여 보다 정확하게 운전자의 졸고 있는지 여부를 판단할 수도 있다.
한편, 판단부(120)는 공조장치(196)에 내장된 센서를 통해 운전자의 호흡기를 분석하여 차량 내 이산화탄소가 일정 수준을 초과하면, 졸음 운전의 발생 가능성이 높다고 판단할 수 있다. 그러면, 후술할 바와 같이 제어부(130)는 회복 시스템을 가동시켜 운전자의 회복을 유도할 수 있다. 개시된 실시예에 따른 차량(200)은 운전자의 상황을 조기에 파악하여, 문제가 발생할 것으로 예상되면 먼저 대응을 함으로써, 운전자가 위기 상황에 직면하게 되는 경우를 조기에 방지할 수 있다.
이하에서는 운전자의 감정 상태를 판단하는 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
판단부(120)는 얼굴표정, 맥박수, 혈압, 호흡, 긴장도, 및 심전도 중 적어도 하나로부터 운전자의 감정이 어떠한 상태인지를 판단할 수 있다. 앞서 본 바와 같이, 판단부(120)는 특징점들을 식별하여, 이를 통해 운전자의 감정상태가 어떠한지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 감정적으로 흥분하거나 또는 긴장하게 되면, 운전자의 눈썹 각도가 올라가고, 이마에 주름이 짙어진다. 이에 따라, 판단부(120)는 특징점들의 변화를 식별하여 운전자의 감정상태를 판단할 수 있다.
뿐만 아니라, 감정적으로 흥분하거나 또는 긴장하게 되면, 운전자의 맥박수는 올라가며, 신체적 스트레스가 발생됨에 따라 교감 신경의 흥분으로 혈압이 상승하고, 호흡도 가빠진다. 이에 따라, 판단부(120)는 얼굴표정 외에도 획득부(110)를 통해 획득한 운전자의 맥박수, 호흡, 긴장도, 및 심전도 등을 이용하여 보다 정확하게 운전자의 감정상태를 판단할 수 있다. 한편, 혈압과 호흡, 및 맥박수는 비례관계에 해당한다. 혈압, 호흡, 또는 맥박수 어느 하나를 알면, 다른 값들은 추정이 가능하다. 따라서, 판단부(120)는 혈압, 호흡, 또는 맥박수 중 어느 하나에 관한 정보만을 알아도 다른 정보들을 추정할 수 있다.
이하에서는 운전자가 응급상황인지 여부를 판단하는 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
판단부(120)는 맥박수, 혈압, 호흡, 긴장도, 심전도, 체온 및 혈당량 중 적어도 하나로부터 운전자가 응급상황인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 운전자의 맥박수, 긴장도, 및 체온이 미리 설정된 수준을 초과하거나 또는 미리 설정된 수준보다 빠른 속도로 증가하는 경우, 판단부(120)는 운전자가 응급상황에 처한 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 운전자가 당뇨병 환자에 해당하는 경우, 혈당량이 미리 설정된 수준보다 더 빠른 속도로 감소하는 경우, 판단부(120)는 운전자가 응급상황에 처한 것으로 판단할 수 있다.
이하에서는 운전자가 음주상태인지 여부를 판단하는 실시예에 대해서 설명하도록 한다.
판단부(120)는 맥박수 및 호흡 중 적어도 하나로부터 운전자가 음주상태인지 여부를 판단할 수 있다. 알코올이 운전자의 체내에 흡수되면, 일부는 호흡을 통해 에탄올 성분으로 배출되고, 또 다른 일부는 체내에서 분해되어 물과 이산화탄소로 분해된다. 이에 따라, 운전자는 평소보다 더 많은 이산화탄소를 배출하게 된다.
판단부(120)는 공조장치(196)를 통해 운전자로부터 배출되는 에탄올과 이산화탄소를 감지하여, 운전자의 음주 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예로, 판단부(120)는 공조장치(196)를 통해 에탄올과 이산화탄소의 배출량의 변화율을 감지하여, 운전자의 음주 여부를 판단할 수 있다.
또한, 음주상태에 해당하는 경우, 운전자의 맥박수는 평소보다 빠르다. 따라서, 판단부(120)는 호흡 외에도 맥박수를 통해 운전자가 음주상태 여부를 판단할 수 있을 뿐만 아니라, 호흡과 맥박수를 함께 조합하여 보다 정확하게 음주상태 여부를 판단할 수도 있다.
한편, 제어부(140)는 차량(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 AVN 단말(100) 내에 내장된 각종 모듈뿐만 아니라, 차량(200)에 장착된 기기 등의 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(140)는 차량(200)에 내장된 프로세서에 의해 동작될 수 있으며, AVN 단말(100) 내에 내장된 각종 모듈, 차량(200)에 장착된 기기 등을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여 전술한 각 구성 요소의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(130)는 운전자의 신체상태 판단결과에 기초하여 차량(200)에 내장된 모듈, 기기 등의 동작을 제어함으로써, 차량운전보조 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 도 3에 도시된 구성 요소들의 동작을 제어함으로써, 차량운전보조 서비스를 수 있으나, 제어 대상이 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 제어부(130)는 운전자의 신체상태에 관한 판단 결과에 대응하는 미리 설정된 가이드에 맞추어 차량(200) 내 모듈, 기기 등의 동작을 제어할 수 있다. 이하에서 설명되는 가이드는 운전자의 신체상태에 관한 판단 결과에 맞추어 차량(200) 내 하나 이상의 기기, 모듈들의 동작을 어떻게 제어할 지에 관한 정보를 포함한다.
예를 들어, 운전자의 신체상태가 졸고 있는 것으로 판단되면, 제어부(130)는 판단 결과 운전자의 졸음 정도에 따라 또는 졸고 있는 것으로 판단된 횟수에 따라 미리 설정된 가이드에 맞추어 차량(200)을 제어할 수 있다.
운전자의 졸음 정도는 운전자의 신체상태로부터 판단할 수 있다. 예를 들어, 운전자의 눈꺼풀의 감김 정도 및 감긴 시간이 미리 설정된 수준을 초과하면, 운전자가 운전 불가능 상태에 해당하는 것으로 결정하고, 제어부(130)는 스티어링 휠(12),. 엑셀레이터(142), 브레이크(143), 방향 표시등(144), 비상등(145) 등의 동작을 제어하여 차량(200)의 감속 및 비상주차를 유도할 수 있다.
또 다른 예로, 신체상태가 미리 설정된 수준을 넘지 않아 운전자가 운전 가능한 상태로 판단되면, 제어부(130)는 차량(200) 내 기기들의 동작을 제어하여 운전자가 졸음에서 깨도록 유도할 수 있다. 일 실시예로, 운전자가 약하게 졸고 있으면, 제어부(130)는 사이드 윈도(88)를 열거나 또는 공조장치(196)를 제어하여 공기를 유입시켜 운전자가 졸음에서 깨도록 환기를 유도할 수 있다. 다른 실시예로, 제어부(130)는 차량(200) 내 스피커(143)를 통해 운전자에게 잠에서 깰 것 알리거나 또는 디스플레이(101)를 통해 경고 팝업을 표시할 수도 있다.
또 다른 예로, 운전자의 신체상태에 관한 판단 결과 운전자의 감정이 격양되어 있는 경우, 제어부(130)는 AVN 단말(100)을 제어하여 스피커(143)를 통해 경쾌한 음악을 출력하도록 제어할 수 있고, 또는 디스플레이(101)를 통해 즐거운 영상을 표시할 수도 있다. 또는, 제어부(130)는 사이드 윈도(88)를 열거나 또는 공조장치(196)를 제어하여 공기를 유입시킴으로써, 운전자의 회복을 유도할 수 있다.
또 다른 예로, 신체상태에 관한 판단 결과 운전자가 응급 상황에 해당하는 것으로 판단되면, 제어부(130)는 차량(200)의 스티어링 휠(12), 엑셀레이터(142), 브레이크(143), 방향 표시등(144), 비상등(145) 등을 제어하여, 차량(200)의 감속 및 비상 주차를 유도할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 통신부(140)를 제어하여 병원, 경찰 등 공공기관의 시스템으로 응급 상황에 관한 정보를 전송할 수 있다. 이에 따라, 운전자의 응급 상황에 대한 빠른 대처가 이루어 질 수 있다.
한편, 데이터베이스에 운전자의 신체상태에 대응하는 가이드가 없는 경우, 제어부(130)는 통신부(140)를 제어하여 TM(TeleMatics) 센터 등에 운전자의 신체상태에 대응하는 가이드를 요청할 수 있다. 이에 따라, 제어부(130)는 통신부(140)를 통해 운전자의 신체상태에 대응하는 가이드를 전달받아, 이에 맞추어 차량(200)을 제어할 수 있다. 제어부(130)가 운전자의 신체상태에 대응하는 가이드가 없을 때에만 가이드를 요청하는 것은 아니고, 미리 설정된 주기에 따라 주기적으로 업데이트를 요청할 수도 있다. 미리 설정된 주기는 차량(200)의 설계자 또는 차량(200)의 운전자에 의해 설정될 수 있다.
통신부(140)는 무선 통신망을 통해 외부 시스템과 연결하여, 각종 데이터를 주고 받을 수 있다. 무선 통신망은 무선으로 신호를 주고 받을 수 있는 통신망을 의미한다. 통신부(140)는 이동 통신 모듈을 통해 외부 시스템과 무선 통신을 수행할 수 있다. 이동 통신 모듈은 이동 통신망 상에서 기지국, 외부 시스템, 통신부(140) 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 무선 신호는 다양한 형태의 데이터를 포함하는 신호를 의미한다. 즉, 통신부(140)는 기지국을 거쳐, 외부 시스템과 다양한 형태의 데이터를 포함한 신호를 주고 받을 수 있다.
한편, 데이터베이스(150)에는 얼굴표정과 관련된 표준 데이터가 저장될 수 있다. 얼굴표정과 관련된 표준 데이터는 평균적인 두상을 가진 운전자의 각 특징점에 따른 운전자의 신체상태에 관한 데이터를 포함한다. 데이터베이스(150)에 저장된 얼굴표정과 관련된 표준 데이터는 전술한 바와 같이 운전자 개개인의 특성에 따른 특징점 변화 정보를 반영되어 보정될 수 있다. 이에 따라, 데이터베이스(150)에는 운전자 개개인 별로 특화된 얼굴표정과 관련된 데이터가 저장되어, 이를 통해 운전자의 신체상태를 보다 정확하게 판단할 수 있다.
또한, 데이터베이스(150)에는 생체정보와 관련된 표준 데이터도 저장될 수 있다. 생체 정보와 관련된 표준 데이터는 평균적인 운전자의 맥박수, 혈압, 체온, 호흡, 긴장도, 심전도, 체온, 혈당량 등에 관한 데이터를 포함한다. 데이터베이스(150)에 저장된 생체 정보와 관련된 표준 데이터는 운전자로부터 획득한 데이터를 반영되어 보정될 수 있다. 이에 따라, 데이터베이스(150)에는 운전자 개개인 별 특성이 반영된 평균 생체정보가 저장되어, 이를 통해 운전자의 신체상태를 보다 정확하게 판단할 수 있다.
또한, 데이터베이스(150)에는 신체상태에 맞추어 미리 설정된 가이드가 저장될 수 있다. 이에 따라, 제어부(130)는 신체상태에 관한 판단결과에 대응하는 가이드에 맞추어 차량(200) 내의 모듈, 기기들을 제어함으로써, 보다 빠르게 운전자의 신체상태에 대응할 수 있다. 이에 따라 개시된 실시예에 따른 차량(200)은 운전자가 위험 상황에 직면하기 전에 미리 조치를 취함으로써, 운전자의 안전을 보호할 수 있다. 한편, 운전자의 신체상태에 대응하는 가이드가 없는 경우, 데이터베이스(150)는 통신부(140)를 통해 외부 시스템으로부터 업데이트될 수 있다.
이하에서는 운전자의 신체정보로부터 신체상태를 파악하는 방법에 대해서 설명하고, 신체상태에 따른 차량의 동작 흐름도에 관해서 살펴보도록 한다.
도 9 내지 도 11은 운전자의 신체상태에 따른 차량의 동작 흐름도를 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 차량은 차량 내 센서, 및 카메라 등을 이용하여 운전자의 신체상태를 파악할 수 있다. 예를 들어, 차량은 운전자의 신체상태로부터 운전자가 졸고 있는지, 감정 상태가 어떠한지, 응급 상황인지, 음주상태 인지 등을 파악할 수 있다. 이때, 각각의 상황을 파악하기 위해, 각종 센서 및 카메라를 통해 획득한 모든 신체정보가 요구되는 것은 아니다.
예를 들어, 운전자가 졸고 있는지 여부를 파악하기 위해선, 전술한 바와 같이 운전자의 얼굴표정, 스티어링 휠의 회전각, 및 호흡 중 적어도 하나의 신체정보가 요구된다. 이에 따라, 차량은 운전자의 얼굴표정, 스티어링 휠의 회전각, 및 호흡 중 하나의 정보를 이용하거나 또는 이를 조합하여 운전자가 졸고 있는지 여부를 파악할 수 있다(700). 운전자가 졸고 있는 것으로 파악되지 않으면, 차량은 운전자의 감정상태가 어떠한지를 파악할 수 있다(710). 파악 결과 부정적인 감정상태가 아닌 것으로 판단되면, 차량은 차량 내 기기들의 동작을 별도로 제어하지 않고, 운전자가 운행을 유지하도록 할 수 있다(720).
한편, 파악 결과 부정적인 감정상태인 것으로 판단되면, 차량은 회복을 통해 운전 가능한 상태로 전환될 수 있는지 여부를 파악할 수 있다(730). 전술한 방법을 통한 파악 결과 운전자의 감정상태가 너무 격양되어 있어, 운전이 불가능한 상태인 것으로 판단되면, 차량은 운전자에게 휴식을 권고함과 동시에 운행 불가 조치를 취할 수 있다(740). 예를 들어, 주행 중인 경우, 차량은 차량 내 기기를 제어하여 차량의 감속 및 비상주차를 유도할 수 있다. 또한, 주행 중이지 않은 경우, 차량은 차량 내 기기를 제어하여 운행되지 않도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 차량은 디스플레이 또는 스피커 등과 같이 운전자에게 정보를 제공할 수 있는 각종 기기를 통해 운전자에게 휴식을 취할 것을 전달할 수 있다.
한편, 운전자가 감정상태가 격양되어 있는 정도가 심해 회복이 불가능한 것으로 판단되면, 차량은 이러한 감정상태의 빈번도를 파악할 수 있다(750). 파악 결과 빈번도가 미리 결정된 빈번도 보다 높은 경우, 즉 감정상태가 회복이 불가능한 상태로 판단된 횟수가 미리 결정된 횟수 N(N≥1) 보다 높은 경우, 차량은 운전자에게 위험 경고 및 휴식을 권고할 수 있다. 예를 들어, 차량은 디스플레이 또는 스피커 등과 같이 운전자에게 정보를 제공할 수 있는 각종 기기를 통해 운전자에게 위험 경고 및 휴식 권고에 관한 내용을 전달할 수 있다.
한편, 운전자가 졸고 있는 것으로 판단되면, 차량은 운전자의 신체상태를 지속적으로 모니터링하여, 졸음의 빈번도를 판단할 수 있다(780). 파악 결과 졸음의 빈번도가 미리 결정된 횟수 보다 낮은 경우, 즉 졸은 것으로 판단된 횟수가 미리 결정된 횟수 N(N≥1) 보다 낮은 경우, 차량은 운전자가 운전자에게 위험 경고 및 휴식을 권고할 수 있다(770). 전술한 바와 같이 차량은 각종 기기를 통해 운전자에게 위험 경고 및 휴식 권고에 관한 내용을 전달할 수 있다.
졸음 중인 것으로 판단된 횟수가 미리 결정된 횟수 N(N≥1) 보다 높은 경우, 차량은 가이드에 따라 회복 시스템을 동작시킬 수 있다(760). 이하에서 설명되는 회복 시스템은 운전자를 운전 가능한 상태로 회복 시키기 위한 시스템을 의미한다. 예를 들어, 차량은 사이드 윈도(88)를 열거나 또는 공조장치(196)를 동작시켜 운전자가 졸음에서 깨도록 환기를 유도할 수 있다.
한편, 도 10을 참조하면, 차량은 운전자의 맥박수를 측정하여 운전자의 평소 맥박수와 비교하여 높은지 여부를 판단할 수 있다(800). 전술한 바와 같이 차량은 적외선 센서를 이용하여 운전자의 맥박수를 측정할 수 있다. 이에 따라, 맥박수가 미리 설정된 수준을 넘는 경우, 차량은 차량 내 이산화탄소 농도의 증가 속도가 높은지 여부를 판단할 수 있다(810). 차량 내의 이산화탄소 농도는 전술한 바와 같이 공조장치를 통해 측정할 수 있다.
차량 내 이산화탄소 농도의 증가 속도가 미리 설정된 수준을 넘는 경우, 차량은 차량 내 에탄올 성분이 검출되는지 파악할 수 있다. 에탄올 성분은 공조장치에 내장된 센서를 통해 검출될 수 있다. 에탄올 성분이 검출되면, 차량은 운전자가 음주상태에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. 이에 따라, 차량은 차량 내 기기들을 제어하여 차량의 시동 및 운행이 이루어지지 않도록 할 수 있다(830). 뿐만 아니라, 차량은 스피커 또는 디스플레이 등을 통해 귀가 및 대리 운전을 부를 것을 유도할 수 있다. 대리 운전자가 운전하는 경우, 즉 다른 운전자가 운전을 시도하는 경우, 차량은 카메라를 통해 운전자의 얼굴을 식별하거나 또는 시트에 장착된 무게 센서를 이용하여 다른 운전자에 해당하는지 여부를 식별하여, 시동 또는 운행이 이루어질 수 있도록 제어할 수 있다.
한편, 차량 내 이산화탄소의 농도의 증가 속도가 미리 설정된 수준보다 낮거나 또는 차량 내 에탄올 성분이 검출되지 않은 경우, 차량은 회복 시스템을 동작시킬 수 있다(840). 예를 들어, 감정이 격해져서 언성이 높아지거나, 또는 숨소리가 거칠어 지는 경우, 차량은 회복 시스템을 동작시켜, 운전자의 안정을 유도할 수 있다. 예를 들어, 차량은 스피커를 통해 즐거운 음악을 출력함과 동시에, 사이드 윈도를 열리도록 제어하거나 또는 공조장치를 통해 시원한 공기가 유입되도록 제어할 수 있다.
한편, 운전자의 맥박수가 평소 맥박수와 비교하여 볼 때 미리 설정된 수준보다 높지 않은 경우, 에탄올 성분의 검출 여부를 파악할 수 있다(850). 파악 결과 에탄올 성분이 검출되지 않으면, 차량은 이산화탄소 농도의 증가속도가 미리 설정된 수준보다 높은지 판단할 수 있다(860). 판단 결과 이산화탄소 농도의 증가속도가 높지 않은 경우, 차량은 운전자가 음주상태이지 않은 것으로 판단한 다음, 그 외에 감정 상태가 어떠한지 등을 검토하여 환기 조치 및 감정 상태에 판단 결과에 맞추어 기 설정된 가이드에 따라 차량 내 기기들의 동작을 제어하여, 운전자를 회복시키도록 할 수 있다(840).
한편 도 11을 참조하면, 차량은 운전자의 신체상태의 변화를 모니터링할 수 있다(900). 예를 들어, 차량은 운전자의 신체상태의 변화를 지속적으로 모니터링할 수도 있고, 또는 미리 설정된 주기에 따라 반복적으로 모니터링할 수도 있으며, 제한은 없다. 미리 설정된 주기는 차량의 운전자 또는 설계자에 의해 설정될 수 있다.
운전자의 신체상태의 변화가 발생한 경우, 차량은 운전자의 신체 변화가 감정 변화에 따른 일반적인 변화에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다(910). 전술한 바와 같이, 차량은 운전자의 음성, 얼굴표정, 맥박수, 혈압, 호흡, 긴장도, 및 심전도 중 적어도 하나를 이용하여 운전자의 감정상태를 판단할 수 있다.
감정 변화에 따른 신체상태의 변화가 일반적인 수준인 것으로 판단되면, 차량은 별도의 조치를 취하지 않고, 다시 운전자의 신체상태의 변화를 모니터링한다.
다만, 감정 변화에 따른 신체상태의 변화가 미리 설정된 수준을 넘는 것으로 판단되면, 차량은 응급 상황에 해당하는지 여부를 판단하여, 신체상태의 변화가 발생된 이유가 단순한 감정 변화 때문인지 또는 응급 상황의 발생 때문인지 여부를 판단할 수 있다(920). 전술한 바와 같이 차량은 맥박수, 혈압, 호흡, 긴장도, 심전도, 체온, 및 혈당량 중 적어도 하나를 이용하여 운전자가 응급 상황인지 여부를 판단할 수 있다.
판단 결과 응급 상황에 해당하는 것으로 판단되면, 차량은 응급 상황의 정도에 따라 미리 설정된 가이드에 맞추어 차량 내 기기들을 제어할 수 있다. 즉, 차량은 미리 설정된 가이드에 맞추어 차량의 운행 불가 조치 및 응급 상황 별로 대처를 취할 수 있다.
예를 들어, 운전자의 맥박수, 긴장도, 및 체온이 미리 설정된 수준을 초과하거나 또는 미리 설정된 수준보다 빠른 속도로 증가하는 경우, 차량은 운전자가 응급상황에 처한 것으로 판단할 수 있다.
그러면, 차량은 차량 내 기기들을 제어하여 운행 불가 조치를 취함과 동시에, 응급 상황 별로 미리 설정된 가이드에 맞추어 차량 내 기기들을 제어할 수 있다(930). 예를 들어, 차량은 차량 내 기기들을 제어하여 차량이 운행 중인 경우 차량의 감속을 유도함과 동시에 비상 주차를 유도할 수 있다. 또한, 운전자가 당뇨병 환자에 해당하는 경우, 혈당량이 미리 설정된 수준보다 더 빠른 속도로 감소하는 경우, 차량은 운전자가 응급상황에 처한 것을 파악할 수 있다.
이에 따라, 차량은 차량 내 기기들을 제어하여 차량이 운행 중인 경우 차량의 감속을 유도함과 동시에 비상 주차를 유도함과 동시에, 통신 모듈을 통해 의료기관의 시스템으로 긴급 정보를 전달하여 운전자가 신속한 응급치료를 제공 받도록 유도할 수 있다. 차량 내의 데이터베이스에는 운전자의 평소 건강 이력 또한 저장되어 있어, 이와 관련된 신체상태의 변화가 발생하는 경우, 차량은 미리 설정된 가이드에 따라 신속하게 대응함으로써, 운전자의 안전을 도모할 수 있다.
한편, 응급 상황이 아닌 것으로 판단되면, 차량은 운전자가 회복을 통해 운전 가능한 상태로 전환될 수 있는 지 여부를 판단할 수 있다(940). 차량은 모니터링을 통해 응급 상황은 아니지만, 감정상태의 변화가 미리 설정된 수준을 초과하는 것으로 감지된 횟수가 N회 이상인지 여부를 파악할 수 있다(950). 이에 따라, 감정상태의 변화가 미리 설정된 수준을 초과하는 것으로 감지된 횟수가 N회 이상이면, 차량은 회복 시스템을 동작시켜, 운전자의 회복을 유도할 수 있다(950). 모니터링을 통한 판단 결과 응급 상황에 해당하지 않는 정도의 감정상태의 변화의 감지 횟수가 N회 미만이면, 차량은 운전자의 주행에 어떠한 조치를 취하지 않고, 다시 운전자의 신체상태를 모니터링 할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다.
프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
10: 대시보드, 11: 센터페시아
12: 스티어링 휠, 13: 헤드라이닝
21: 운전석, 22: 조수석
40: 센터 콘솔, 41: 기어조작 레버
42: 트레이, 43: 센터 입력부
80: 차체, 81: 후드, 82: 프런트 휀더
84: 도어, 85: 트렁크 리드, 86: 쿼터 패널
87: 프런트 윈도, 88: 사이드 윈도
90: 리어 윈도, 91, 92: 사이드 미러
100: AVN 단말, 101: 디스플레이, 102: 내비게이션 입력부
143: 스피커, 153: 통풍구, 190: 음성 입력부
12: 스티어링 휠, 13: 헤드라이닝
21: 운전석, 22: 조수석
40: 센터 콘솔, 41: 기어조작 레버
42: 트레이, 43: 센터 입력부
80: 차체, 81: 후드, 82: 프런트 휀더
84: 도어, 85: 트렁크 리드, 86: 쿼터 패널
87: 프런트 윈도, 88: 사이드 윈도
90: 리어 윈도, 91, 92: 사이드 미러
100: AVN 단말, 101: 디스플레이, 102: 내비게이션 입력부
143: 스피커, 153: 통풍구, 190: 음성 입력부
Claims (18)
- 운전자들 각각의 얼굴 표정 및 생체 정보와 관련된 표준 데이터를 저장하는 데이터베이스;
차량의 운전자의 신체정보를 획득하는 획득부;
상기 획득한 운전자의 신체정보에 기초하여 상기 운전자의 신체상태를 판단하는 판단부; 및
상기 운전자의 신체상태의 판단 결과에 따라 미리 설정된 가이드에 기초하여 상기 차량 내 하나 이상의 기기를 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 획득한 운전자의 신체정보에 기초하여 상기 표준 데이터 중 상기 운전자에 대응되는 제1 표준 데이터를 업데이트하고,
상기 판단부는,
상기 제1 표준 데이터와 상기 획득한 운전자의 신체정보의 비교에 기초하여 상기 운전자의 신체상태를 판단하는 차량. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 판단부는,
카메라를 이용하여 식별한 상기 운전자의 얼굴표정, 스티어링 휠의 회전각, 및 마이크로폰을 이용하여 수신한 상기 운전자의 음성 중 적어도 하나로부터 상기 운전자의 신체상태를 판단하는 차량. - 제1항에 있어서,
상기 판단부는,
스티어링 휠에 장착된 적외선 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 맥박수, 상기 스티어링 휠에 장착된 압력 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 혈압, 및 공조장치를 이용하여 감지한 상기 운전자의 호흡 중 적어도 하나로부터 상기 운전자의 신체상태를 판단하는 차량. - 제1항에 있어서,
상기 판단부는,
스티어링 휠에 장착된 전극을 이용하여 측정한 상기 운전자의 긴장도, 심전도, 상기 스티어링 휠에 장착된 적외선 포토 커플러(photo coupler)를 이용하여 측정한 상기 운전자의 혈당량, 및 운전석 시트에 장착된 온도 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 체온 중 적어도 하나로부터 상기 운전자의 신체상태를 판단하는 차량. - 제3항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 카메라를 이용하여 감지한 상기 운전자의 눈썹 각도, 눈썹 높이, 눈썹 위치, 눈 뜸 정도, 입 크기, 입 폭, 입 꼬리 각도, 미간, 이마 주름, 고개 각도, 및 눈동자 응시각 중 적어도 하나로부터 상기 운전자의 얼굴표정을 판단하는 차량. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 신체상태의 판단 결과에 기초하여 상기 운전자의 감정 상태, 졸음 상태, 응급 상태, 또는 음주상태 중 어느 하나에 해당하는지를 결정하고, 상기 어느 하나에 해당하는지의 결정 결과에 대응하는 미리 설정된 가이드에 기초하여 상기 차량 내 상기 하나 이상의 기기의 동작을 제어하는 차량. - 삭제
- 제7항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 어느 하나에 해당하는지의 결정 결과에 대응하는 미리 설정된 가이드가 없는 경우, 외부 시스템으로 업데이트를 요청하는 차량. - 차량의 운전자의 신체정보를 획득하는 단계;
상기 운전자의 신체정보에 기초하여 상기 운전자의 신체상태를 판단하는 단계;
상기 운전자의 신체상태의 판단 결과에 따라 미리 설정된 가이드에 기초하여 상기 차량 내 하나 이상의 기기를 제어하는 단계; 및
상기 운전자의 신체 정보에 기초하여, 미리 저장된 운전자들 각각의 얼굴 표정 및 생체 정보와 관련된 표준 데이터 중 상기 운전자에 대응되는 제1 표준 데이터를 업데이트하는 단계를 포함하며,
상기 운전자의 신체상태를 판단하는 단계는,
상기 제1 표준 데이터와 상기 운전자의 신체 정보의 비교에 기초하여 상기 운전자의 신체상태를 판단하는 것을 포함하는 차량의 제어방법. - 삭제
- 제10항에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
카메라를 이용하여 식별한 상기 운전자의 얼굴표정, 스티어링 휠의 회전각, 및 마이크로폰을 이용하여 수신한 상기 운전자의 음성 중 적어도 하나로부터 상기 운전자가 졸음 운전 중인지를 판단하는 차량의 제어방법. - 제10항에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
카메라를 이용하여 식별한 상기 운전자의 얼굴표정, 스티어링 휠에 장착된 적외선 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 맥박수, 상기 스티어링 휠에 장착된 압력 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 혈압, 공조장치를 이용하여 측정한 상기 운전자의 호흡, 상기 스티어링 휠에 장착된 전극을 이용하여 측정한 상기 운전자의 긴장도, 및 심전도 중 적어도 하나로부터 상기 운전자의 감정상태를 판단하는 차량의 제어방법. - 제10항에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
스티어링 휠에 장착된 적외선 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 맥박수, 상기 스티어링 휠에 장착된 압력 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 혈압, 공조장치를 이용하여 측정한 상기 운전자의 호흡, 상기 스티어링 휠에 장착된 전극을 이용하여 측정한 상기 운전자의 긴장도, 심전도, 상기 스티어링 휠에 장착된 적외선 포토 커플러를 이용하여 측정한 상기 운전자의 혈당량, 및 운전석 시트의 등받이, 또는 하단에 장착된 온도 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 체온 중 적어도 하나로부터 상기 운전자가 응급 상황인지 여부를 판단하는 차량의 제어방법. - 제10항에 있어서,
상기 판단하는 단계는,
스티어링 휠에 장착된 적외선 센서를 이용하여 측정한 상기 운전자의 맥박수, 및 공조장치를 이용하여 측정한 상기 운전자의 호흡 중 적어도 하나로부터 상기 운전자가 음주상태인지 여부를 판단하는 차량의 제어방법. - 삭제
- 제10항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 운전자의 신체상태의 판단 결과에 기초하여 상기 운전자의 감정 상태, 졸음 상태, 응급 상태, 또는 음주상태 중 어느 하나에 해당하는지를 결정하고, 상기 어느 하나에 해당하는지의 결정 결과에 대응하는 미리 설정된 가이드에 기초하여 상기 차량 내 상기 하나 이상의 기기의 동작을 제어하는 차량의 제어방법. - 제17항에 있어서,
상기 제어하는 단계는,
상기 어느 하나에 해당하는지의 결정 결과에 대응하는 미리 설정된 가이드가 없는 경우, 외부 시스템으로 업데이트를 요청하는 차량의 제어방법.
Priority Applications (1)
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| KR1020150037488A KR102272774B1 (ko) | 2015-03-18 | 2015-03-18 | 차량, 및 차량의 제어방법 |
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-
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