KR102331329B1 - Internet of Things driving control system based on state change detection, and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 운전제어 어플(APP.)에 대한 실행에 따라 차량(1)을 소유하는 차량 운전자에 대한 상시 신체 상태 정보를 자체적인 메모리 장치 저장한 뒤, 네트워크(5)를 통해 차량 제어기(300)로 실시간 전송을 개시하는 웨어러블 워치(100); 차량 도어에 대한 오픈(OPEN) 이후에 차량 시트 상으로 차량(1) 운전자가 탑승하는지를 압력센서를 통해 감지하는 경우, 차량(1)의 운행 상태 정보를 차량 제어기(300)로 IoT 기반으로 전송의 개시를 수행하는 차량주행 상태 측정기(200); 및 차량 시동기에 대한 시동 온(ON)이 유지된 상태에서, 주행 중의 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보에 대한 모니터링을 수행하는 차량 제어기(300); 를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이에 의해, 차량 운전자의 신체 기본 상태를 차량에 탑승하지 않을 때에도 기록하여 저장하기 때문에 차량 운전자 각각의 데이터를 차량 운전자 자신이 관리를 할 수 있고 다른 차량을 탑승하더라도 개인의 데이터를 연동하여 주행 사고를 예방할 수 있도록 하는 효과를 제공한다. The present invention relates to a driving control system and method according to IoT-based state change detection. According to the present invention, the vehicle controller 300 through the network 5 after storing the body state information about the vehicle driver who owns the vehicle 1 according to the execution of the driving control application (APP.) in its own memory device. ) a wearable watch 100 that starts real-time transmission; When the pressure sensor detects whether the driver of the vehicle 1 is riding on the vehicle seat after the vehicle door is opened (OPEN), the driving state information of the vehicle 1 is transmitted to the vehicle controller 300 based on IoT. Vehicle driving state measuring device 200 to perform the start; and a vehicle controller 300 configured to monitor body state information and driving state information while driving while the vehicle starter is kept on. It may be characterized in that it comprises a.
As a result, since the vehicle driver's basic physical state is recorded and stored even when not in the vehicle, the vehicle driver can manage each vehicle driver's own data and link personal data to prevent a driving accident even when riding in another vehicle It provides a preventative effect.
Description
본 발명은 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 차량 운전자의 음주 상태 또는 졸음 운전 기타 운행 중에 일어날 수 있는 불미스러운 일들을 미연에 방지하도록 함으로써, 운전자 기반의 데이터와 차량 운행 기반 데이터를 통한 운전자 주행 습관 등의 데이터를 수집 후 가공 활용하여 주행 중 운전자의 이상 상태 또는 비정상적인 운행을 방지하도혹 하기 위한 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a driving control system and method according to IoT-based state change detection. A driving control system based on IoT-based state change detection to prevent abnormal conditions or abnormal driving while driving by collecting and processing data such as driver driving habits through driver-based data and vehicle operation-based data, and It's about the way.
최근 음주 운전과 관련된 사건 사고들로 인하여 음주운전의 기준이 강화되었고 숙취운전으로 제제를 받는 경우가 잇따라 이어지고 있고, 과도한 피로로 인한 졸음운전 등 운전 중 신체에 이상이 생겨 사고로 이어지는 경우도 많이 발생하고 있다. Recently, due to accidents related to drunk driving, the standards for drunk driving have been strengthened, and there are cases where people are being punished for driving while on a hangover. are doing
음주운전을 방지하기 위해 차량 내부에 음주 측정기를 설치하여 일정 알콜 농도 이상일 경우에 시동이 걸리지 않도록 하거나 음주로 인한 심박의 증가에 따라 운행을 못하게 할 수 있으나 개개인의 심박 등의 신체 정보의 차이가 크기 때문에 제대로된 기준값을 만들 수 없는 한계점이 있어 왔다. To prevent drunk driving, a breathalyzer can be installed inside the vehicle to prevent the engine from starting when the alcohol concentration is higher than a certain level or to prevent driving due to an increase in heart rate due to drinking. Therefore, there has been a limitation in that it is not possible to make a proper reference value.
이에 따라 해당 기술분야에 있어서는 빅데이터 기반으로 신체 상태 정보를 수집한 뒤, 기존 수집된 신체 상태 정보와 차량 운전시의 신체 상태 정보 그 밖의 차량 운행 상태 정보를 정밀하게 분석하여 차량에 대한 주행에 대한 안전 장치를 제공하도록 하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.Accordingly, in the relevant technical field, after collecting body condition information based on big data, it is possible to accurately analyze the previously collected body condition information and vehicle driving condition information and other vehicle driving condition information to provide information on driving of the vehicle. Technology development is required to provide a safety device.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 신체의 상태를 웨어러블 워치 또는 상시적으로 이용하는 장비를 통해 차량 주행을 하지 않을 때에도 차량 운전자의 신체 상태를 저장하여 개개인에 따른 신체 상태를 파악한 뒤 차량 운전자의 신체 상태를 기반으로 신체 상태에 따른 주행 결과 데이터를 축적하고, 차량 운전자의 주행 중의 신체 상태를 비교함으로써, 음주, 졸음 또는 차량 운전자의 신체 이상으로 인한 사고를 방지하도록 하기 위한 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, by storing the body state of the vehicle driver even when the vehicle is not driving through a wearable watch or equipment that uses the physical state all the time, to identify the physical state of each individual, and then the vehicle driver IoT-based state change to prevent accidents caused by drinking, drowsiness, or physical abnormalities of the vehicle driver by accumulating driving result data according to the physical condition of the vehicle driver and comparing the vehicle driver's physical condition while driving An object of the present invention is to provide an operation control system according to sensing and a method therefor.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템은, 운전제어 어플(APP.)에 대한 실행에 따라 차량(1)을 소유하는 차량 운전자에 대한 상시 신체 상태 정보를 자체적인 메모리 장치 저장한 뒤, 네트워크(5)를 통해 차량 제어기(300)로 실시간 전송을 개시하는 웨어러블 워치(100); 웨어러블 워치(100), 빅데이터 서버(3), 차량 장치 시스템(4)의 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하기 위한 통신망으로 이루어진 네트워크(5); 분산 파일 프로그램에 의해 시간 상수로 분산 저장된 신체 상태 정보를 분석함에 있어서, 기준이 되는 제 1 시간 상수별 신체 상태 정보를 이루는 신체 상태 파라미터가 제 1 시간 상수 이전의 제 2 시간 상수 및 제 1 시간 상수 이후의 제 3 시간 상수와 미리 설정된 임계치 이상 차이가 나는 특징 정보를 추출하고 추출된 특징 정보에 대해서 제 2 시간 상수를 기준으로 다시 제 2 시간 상수 이전 및 이후의 시간 상수, 제 3 시간 상수를 기준으로 다시 제 3 시간 상수 이전 및 이후의 시간 상수 각각에서의 적어도 하나 이상의 특징 정보로 추출되는 경우 추출되는 특징 정보인 차량 운전자의 신체 상태 파라미터를 차량 운전자의 특수한 상황에서의 신체 상태 파라미터에서 제외시키는 방식으로 머신러닝 알고리즘을 이용하여 학습하고, 학습한 결과로 신체 상태 범위 정보를 생성하는 빅데이터 서버(3); 및 차량주행 상태 측정기(200), 차량 제어기(300), 차량 시동기 부착 심박센서(400) 및 차량 비상등(500)으로 이루어지는 차량 장치 시스템(4);을 포함하되, 상기 차량 장치 시스템(4)은, 차량 도어에 대한 오픈(OPEN) 이후에 차량 시트 상으로 차량(1) 운전자가 탑승하는지를 압력센서를 통해 감지하는 경우, 차량(1)의 운행 상태 정보를 차량 제어기(300)로 IoT 기반으로 전송의 개시를 수행하는 차량주행 상태 측정기(200); 차량 시동기에 대한 시동 온(ON)이 유지된 상태에서, 주행 중의 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보에 대한 모니터링을 수행하되, 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보를 수신한 뒤, 네트워크(5)를 통해 빅데이터 서버(3)로 액세스하여 머신러닝 기반으로 저장된 수집 데이터인 신체 상태 정보를 머신러닝 알고리즘을 통해 분석하여 각 시간 상수별 신체 상태 범위 정보를 생성하고, 차량 시동기 부착 심박 센서(400)로부터 차량 시동을 거는 당시의 차량 운전자의 심박 정보와 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보 중 심박 정보를 비교하여 차량 운전자에 대한 현재의 심박의 이상 유부를 분석하여 이상시 차량 시동기에 대한 시동 오프(OFF)로의 제어를 수행하며, 정상범위의 경우 차량 시동기에 대한 시동 온(ON) 유지로의 제어를 수행하는 차량 제어기(300); 차량 제어기(300)에 의해 웨어러블 워치(100)의 심박 센서와 비교하여 현재 심박에는 이상이 없는지 또한 웨어러블 워치(100)와의 대조를 통해 상호간 센서에 이상유무를 판별하는 차량 시동기 부착 심박센서(400); 및 주행 차량(2)이 갓길 또는 안전지대로 이동하여 신체 상태를 점검할 수 있도록 차량 비상등을 점멸하는 차량 비상등(500);을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to achieve the above object, the driving control system according to the IoT-based state change detection according to the embodiment of the present invention is provided for the vehicle driver who owns the
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어방법은, 웨어러블 워치(100)가 운전제어 어플(APP.)에 대한 실행에 따라 차량(1)을 소유하는 차량 운전자에 대한 상시 신체 상태 정보를 자체적인 메모리 장치 저장한 뒤, 네트워크(5)를 통해 차량 제어기(300)로 실시간 전송을 개시하는 제 1 단계; 차량주행 상태 측정기(200)가 차량 도어에 대한 오픈(OPEN) 이후에 차량 시트 상으로 차량(1) 운전자가 탑승하는지를 압력센서를 통해 감지하는 경우, 차량(1)의 운행 상태 정보를 차량 제어기(300)로 IoT 기반으로 전송의 개시를 수행하는 제 2 단계; 차량 제어기(300)가 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보를 수신한 뒤, 네트워크(5)를 통해 빅데이터 서버(3)로 액세스하여 머신러닝 기반으로 저장된 수집 데이터인 신체 상태 정보를 머신러닝 알고리즘을 통해 분석하여 각 시간 상수별 신체 상태 범위 정보를 생성하되, 차량 시동기 부착 심박 센서(400)로부터 차량 시동을 거는 당시의 차량 운전자의 심박 정보와 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보 중 심박 정보를 비교하여 차량 운전자에 대한 현재의 심박의 이상 유부를 분석하여 이상시 차량 시동기에 대한 시동 오프(OFF)로의 제어를 수행하며, 정상범위의 경우 차량 시동기에 대한 시동 온(ON) 유지로의 제어를 수행하는 제 3 단계; 차량 시동기에 대한 시동 온(ON)이 유지된 상태에서, 차량 제어기(300)가 주행 중의 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보에 대한 모니터링을 수행하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계 이후, 차량 제어기(300)는 신체 이상 징후 발견 여부를 판단하고, 판단 결과 신체 이상 징후가 발견되지 않는 경우, 차량 제어기(300)는 운행 상태 정보 및 신체 상태 정보를 타임라인에 따라 주행 상태 정보로 저장부(340) 상에 저장하고, 판단 결과 신체 이상 징후가 발견된 경우, 차량 제어기(300)는 입출력부(350)로 신체 상태 알림 및 경보를 출력하는 제 5 단계; 상기 제 5 단계 이후, 차량 제어기(300)는 신체 이상 징후에 대한 상태 호전 여부 판단하고, 판단 결과 상태 호전이 된 경우 차량 제어기(300)는 입출력부(350) 상으로의 경보를 해제하고, 이상 상태 정보를 저장부(340) 상에 시간 정보와 함께 저장하고, 판단 결과 상태 호전이 되지 않은 경우 차량 제어기(300)는 차량 비상등(500)에 대한 점멸을 제어하고, 자율 주행 모듈에 대한 요청을 통해 갓길 주차 유도를 수행하는 제 6 단계; 및 상기 제 6 단계(S19) 이후, 차량 제어기(300)는 사고 발생 여부를 판단하고, [0079] 판단 결과 사고가 발생한 경우, 차량 제어기(300)는 차량 운전자의 신체 상태를 파악하고, GPS 위치 기반 비상 연락을 수행하고, 사고 데이터를 시간 정보와 함께 저장부(350) 상에 저장하고, 판단 결과 사고가 발생하지 않은 경우, 차량 제어기(300)는 입출력부(350)로 출력되는 경보를 해제하고, 비상 연락 안내를 입출력부(350)로 출력하고, 상태 기록을 저장부(340) 상에 저장하는 제 7 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to achieve the above object, in the driving control method according to IoT-based state change detection according to an embodiment of the present invention, the
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본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템 및 그 방법은, 차량 운전자의 신체 기본 상태를 차량에 탑승하지 않을 때에도 기록하여 저장하기 때문에 차량 운전자 각각의 데이터를 차량 운전자 자신이 관리를 할 수 있고 다른 차량을 탑승하더라도 개인의 데이터를 연동하여 주행 사고를 예방할 수 있도록 하는 효과를 제공한다. The driving control system and method according to the IoT-based state change detection according to an embodiment of the present invention record and store the basic body state of the vehicle driver even when not in the vehicle, so that the data of each vehicle driver is stored by the vehicle driver himself/herself This management is possible and provides the effect of preventing driving accidents by linking personal data even when riding in another vehicle.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템(1)을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템(1) 중 차량 장치 시스템(4)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템(1) 중 차량 제어기(300)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 심박측정 센서에 의한 신체변화 감지에 따른 운전제어방법을 나타내는 흐름도이다. 1 is a diagram illustrating a
2 is a block diagram illustrating components of a vehicle device system 4 of the
3 is a block diagram illustrating components of a
4 is a flowchart illustrating a driving control method according to body change detection by an IoT-based heart rate sensor according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, detailed description of preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.In the present specification, when one component 'transmits' data or signal to another component, the component may directly transmit the data or signal to another component, and through at least one other component This means that data or signals can be transmitted to other components.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템(1)을 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템(1) 중 차량 장치 시스템(4)의 구성요소를 나타내는 블록도이다.1 is a diagram illustrating a
먼저, 도 1을 참조하면, IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템(1)은 웨어러블 워치(100), 네트워크(5), 빅데이터 서버(3), 차량 장치 시스템(4)을 포함하며, 차량 장치 시스템(4)은 도 2를 참조하면 차량주행 상태 측정기(200), 차량 제어기(300), 차량 시동기 부착 심박센서(400) 및 차량 비상등(500)이 IoT 기반으로 상호 신호 및 데이터 송수신을 수행할 수 있다.First, referring to FIG. 1, the
여기서 네트워크(5)는 대용량, 장거리 음성 및 데이터 서비스가 가능한 대형 통신망의 고속 기간 망인 통신망이며, 인터넷(Internet) 또는 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 차세대 유선 및 무선 망일 수 있다. 네트워크(5)가 이동통신망일 경우 동기식 이동 통신망일 수도 있고, 비동기식 이동 통신망일 수도 있다. 비동기식 이동 통신망의 일 실시 예로서, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식의 통신망을 들 수 있다. 이 경우 도면에 도시되진 않았지만, 이동통신망(700)은 RNC(Radio Network Controller)을 포함할 수 있다. 한편, WCDMA망을 일 예로 들었지만, 3G LTE망, 4G망 그 밖의 5G 등 차세대 통신망, 그 밖의 IP를 기반으로 한 IP망일 수 있다. 네트워크(5)는 웨어러블 워치(100), 빅데이터 서버(3), 차량 장치 시스템(4) 중 차량 제어기(300), 그 밖의 시스템 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하는 역할을 한다. Here, the network 5 is a high-speed backbone network of a large-scale communication network capable of large-capacity and long-distance voice and data services, and may be a next-generation wired or wireless network for providing the Internet or high-speed multimedia services. When the network 5 is a mobile communication network, it may be a synchronous mobile communication network or an asynchronous mobile communication network. As an example of the asynchronous mobile communication network, there may be a wideband code division multiple access (WCDMA) type communication network. In this case, although not shown in the drawings, the mobile communication network 700 may include a Radio Network Controller (RNC). Meanwhile, although the WCDMA network is taken as an example, it may be a 3G LTE network, a 4G network, other next-generation communication networks such as 5G, and other IP-based IP networks. The network 5 serves to mutually transmit signals and data between the
여기서 웨어러블 워치(100)는 독립적인 어플리케이션인 운전제어 어플(APP.)을 통해 차량(1)을 소지 및 운행하는 차량 운전자의 신체 상태를 상시적으로 파악하여 차량 운전자의 기기에 저장하며, 내부의 센서들을 이용하여 차량 운전자의 수면, 음주, 흥분, 긴장 등의 상태에 해당하는 신체 상태 파라미터를 파악하고 각 신체 상태 파라미터를 하나의 신체 상태 정보로 내부 메모리에 저장할 뿐만 아니라, 차량 탑승시에 차량 제어기(300)에 실시간으로 신체 상태 정보를 제공할 수 있다.Here, the
보다 구체적으로, 웨어러블 워치(100)는 심박 센서, 뇌파 센서 등을 포함할 수 있다. More specifically, the
여기서 뇌파 센서에 의해 측정되는 뇌파는 인간의 의식 또는 무의식 상태를 직접 혹은 간접적으로 반영하는 생체신호를 말하며, 인간의 두피에 모든 영역에서 측정되고 수십 마이크로 볼트의 전위차로 주로 30Hz 이하의 주파수를 지닌 파장을 말한다. 이러한 뇌파는 주파수 대역별로 델타(delta)파, 세타(theta)파, 알파(alpha)파, 베타(beta)파, 감마(gamma)파로 분류된다. 델타파는 4Hz 이하의 주파수를 가진 뇌파로서 정상적인 수면상태에서 전형적으로 나타나며, 세타파는 4 내지 8Hz 정도의 주파수를 가진 뇌파로서 정신적으로 상태가 불안하거나 주위가 산만할 때 주로 나타나며 학습장애가 있는 청소년에게 종종 나타난다. Here, the EEG measured by the EEG sensor refers to a biological signal that directly or indirectly reflects the conscious or unconscious state of the human being, and is a wavelength measured in all areas on the human scalp and mainly having a frequency of 30 Hz or less with a potential difference of several tens of microvolts. say These brain waves are classified into delta waves, theta waves, alpha waves, beta waves, and gamma waves for each frequency band. Delta wave is an EEG with a frequency of 4 Hz or less and is typically seen in normal sleep, and theta wave is an EEG with a frequency of 4 to 8 Hz. .
뇌파 센서는 웨어러블 워치(100)의 입출력 인터페이스를 통해 웨어러블 워치(100)로 뇌파 정보를 제공하거나, 근거리 무선통신 방식으로 웨어러블 워치(100)와 신호 및 데이터 송수신을 수행할 수 있다. The EEG sensor may provide EEG information to the
차량주행 상태 측정기(200)는 차량(2)에 장착되어 차체 흔들림 여부를 센싱하기 위한 자이로 센서, 운행 상태 등을 파악하기 위한 충격 감지 센서, 운행 시간 등을 파악하기 위한 속도 센서 등을 포함하여 차량(1) 내부에 형성됨으로써, 현 차량(2)의 주행 상태나 차량(2)에 가해지는 충격 등을 포함하는 운행 상태 파라미터로 이루어지는 운행 상태 정보를 차량 제어기(300)로 전달하여 차량 제어기(300) 상에 저장하도록 할 수 있다.The vehicle driving condition measuring device 200 is mounted on the
차량 제어기(300)는 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보, 그리고 차량 주행상태 측정기(200)로부터 제공된 운행 상태 정보, 그리고 차량 시동기 부착 심박 센서(400)를 기반으로 제공된 심박 정보를 기반으로 현재 차량(1)의 주행 상태, 현재 차량 운전자의 신체 상태를 파악한 뒤, 주행 상태 또는 신체 상태에 이상이 생긴 경우 차량 운전자에게 알려 사고를 미연에 방지할 수 있도록 할 수 있다.The
보다 구체적으로 차량 제어기(300)는 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보를 수신한 뒤, 네트워크(5)를 통해 빅데이터 서버(3)로 액세스하여 머신러닝 기반으로 차량 운전자의 각 요일, 각 시간대, 각 계절 등과 같은 시간 상수에 따라 분산 파일 프로그램에 의해 분산 저장된 수집 데이터인 신체 상태 정보를 머신러닝 알고리즘을 통해 분석하고 각 시간 상수별 신체 상태 범위 정보를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 빅데이터 서버(3)에서 사용되는 머신러닝 알고리즘은 결정 트리(DT, Decision Tree) 분류 알고리즘, 랜덤 포레스트 분류 알고리즘, SVM(Support Vector Machine) 분류 알고리즘 중 하나일 수 있다. More specifically, the
즉, 빅데이터 서버(3)는 분산 파일 프로그램에 의해 시간 상수로 분산 저장된 신체 상태 정보를 분석함에 있어서, 기준이 되는 제 1 시간 상수별 신체 상태 정보를 이루는 신체 상태 파라미터가 제 1 시간 상수 이전의 제 2 시간 상수 및 제 1 시간 상수 이후의 제 3 시간 상수와 미리 설정된 임계치 이상 차이가 나는 특징 정보를 추출하고 추출된 특징 정보에 대해서 제 2 시간 상수를 기준으로 다시 제 2 시간 상수 이전 및 이후의 시간 상수, 제 3 시간 상수를 기준으로 다시 제 3 시간 상수 이전 및 이후의 시간 상수 각각에서의 적어도 하나 이상의 특징 정보로 추출되는 경우 추출되는 특징 정보인 차량 운전자의 신체 상태 파라미터를 차량 운전자의 특수한 상황에서의 신체 상태 파라미터에서 제외시키는 방식으로 하기의 복수의 머신러닝 알고리즘 중 적어도 하나 이상을 이용하여 학습하여 학습한 결과로 신체 상태 범위 정보를 생성할 수 있다. That is, when the
즉, 빅데이터 서버(3)는 신체 상태 범위 정보의 정확도 향상을 위해 다수의 상호 보완적인 머신러닝 알고리즘들로 구성된 앙상블 구조를 적용할 수 있다. That is, the
결정 트리 분류 알고리즘은 트리 구조로 학습하여 결과를 도출하는 방식으로 결과 해석 및 이해가 용이하고, 데이터 처리 속도가 빠르며 탐색 트리 기반으로 룰 도출이 가능할 수 있다. DT의 낮은 분류 정확도를 개선하기 위한 방안으로 RF를 적용할 수 있다. 랜덤 포레스트 분류 알고리즘은 다수의 DT를 앙상블로 학습한 결과를 도축하는 방식으로, DT보다 결과 이해가 어려우나 DT보다 결과 정확도가 높을 수 있다. DT 또는 RF 학습을 통해 발생 가능한 과적합의 개선 방안으로 SVM을 적용할 수 있다. SVM 분류 알고리즘은 서로 다른 분류에 속한 데이터를 평면 기반으로 분류하는 방식으로, 일반적으로 높은 정확도를 갖고, 구조적으로 과적합(overfitting)에 낮은 민감도를 가질 수 있다.The decision tree classification algorithm is a method of deriving results by learning in a tree structure, which makes it easy to interpret and understand the results, and the data processing speed is fast, and it may be possible to derive rules based on the search tree. RF can be applied as a method to improve the low classification accuracy of DT. The random forest classification algorithm is a method of slaughtering the results of learning multiple DTs as an ensemble. SVM can be applied as a method to improve overfitting that may occur through DT or RF learning. The SVM classification algorithm classifies data belonging to different classifications on a plane-based basis, and generally has high accuracy and may have low sensitivity to structural overfitting.
차량 시동기 부착 심박 센서(400)는 차량 시동기에 부착된 심박 센서로써 차량 시동을 걸 당시에 심박 정보를 차량 제어기(300)로 제공함으로써, 차량 제어기(300)에 의해 웨어러블 워치(100)의 심박 센서와 비교하여 현재 심박에는 이상이 없는지 또한 웨어러블 워치(100)와의 대조를 통해 상호간 센서에 이상유무를 판별할 수 있도록 할 수 있다.The vehicle starter-attached
한편, 차량 제어기(300)는 주행 중 실시간 상태로, 웨어러블 워치(100)에 장착된 센서들과 주행상태 측정기(200) 및 차량 시동기 부착 심박 센서(400)를 통해 현재 주행 상태 및 신체 상태 정보를 실시간으로 확인하고, 주행 데이터 및 신체 상태를 저장부(340) 상에 저장할 뿐만 아니라, 현재 주행 상태 및 신체 상태 정보를 모니터링 한 뒤, 차량(2) 및 차량 운전자에 이상없이 운전을 마친 경우 주행 상태 및 신체 상태 정보를 타임라인에 따라 저장부(340) 상에 저장하며, 과속 등과 같은 차량(2)의 주행 상태 정보에 이상이 발생 및 차량 운전자의 심박 정보(및 뇌파 정보)에 대한 이상 발생이 동시에 발생하는 등의 이상 징후가 발생시 저장부(340) 상에 이상 징후 정보를 저장할 뿐만 아니라, 다음 주행시에 동일한 주행 구간에서 입출력부(350)를 통해 알림 정보를 출력하는 방식으로 활용될 수 있도록 할 수 있다. On the other hand, the
또한, 차량 제어기(300)는 신체 알림 및 경보를 입출력부(350)로 출력을 위해 차량 주행 중에 과도하게 상시 신체 상태 정보 상의 심박 범위 정보에 비해 차량 상태 측정기(200)에 의해 센싱된 심박 정보가 미리 설정된 오차 범위 이상으로 높아지거나 낮아지는 것을 모니터링 할 수 있다.In addition, in order to output a body notification and an alarm to the input/output unit 350 , the
보다 구체적으로, 차량 제어기(300)는 졸음 운전으로 인하여 신체의 심박은 낮아질 수 있으며, 과도하게 차량(1)의 주행속도가 급격히 높아지는 경우, 차량(1) 내부에서 현재의 신체 상태를 파악할 수 있도록 안내에 해당하는 알림 및 경보를 입출력부(350)를 통해 출력할 수 있다. More specifically, the
또한 차량 제어기(300)는 알림 및 경보를 출력한 뒤, 경보 해제 및 이상 상태 정보를 저장부(340) 상에 저장할 뿐만 아니라, 차량 운전자의 신체 상태가 호전 되어 이상없이 주행을 할 수 있는 상황이 된 경우, 알림 및 경보를 해제하고 신체의 이상 상태를 따로 저장하여 특이점을 파악할 수 있다.In addition, after the
뿐만 아니라, 차량 제어기(300)는 차량 운전자 개인의 신체의 다름에 따라 오류적인 경보 및 알림 상태를 파악하여 다음 주행시 더 정확하게 파악할수 있도록 네트워크(5)를 통해 빅데이터 서버(3)로 차량 운전자의 신체 상태 정보에 대한 분석을 요청할 수 있다. In addition, the
차량 제어기(300)는 차량 비상등 점멸 및 갓길 유도 기능을 수행하되, 차량 운전자의 신체의 이상으로 판단된 경우 내부에 구비된 자율 주행 모듈(미도시)에 대한 제어를 통해 자율 주행 기반으로 차량(2)의 주행을 멈출 수 있도록 차량 비상등(500)을 점멸하고, 주행 차량(2)이 갓길 또는 안전지대로 이동하여 신체 상태를 점검할 수 있도록 제어할 수 있다.The
차량 제어기(300)는 GPS 기반 비상 연락을 수행하되, 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보를 분석하여 사고로 판단한 경우, 차량 운전자의 신체 상태를 즉각적으로 파악하여 응급 상황시 GPS 기반, 즉 현재의 차량(1)과 가장 근접한 위치에 있는 비상 연락을 통해 구급 차량 또는 지인이 빠르게 사고가 난 차량(1)으로 올 수 있도록 제어할 뿐만 아니라, 사고의 지점, 시간, 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보를 포함하는 사고 데이터를 저장부(340)에 저장함으로써, 차후에 사고 데이터에 포함되는 사고 파라미터인 사고의 지점, 시간, 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보 중 적어도 미리 설정된 개수 이상이 일치하는 이벤트가 발생하는 경우 사고 데이터와 일치되는 사고 파라미터를 미리 입출력부(350)로 출력함으로써, 또 다른 사고가 발생하는 것을 막을 수 있도록 한다.The
즉, 차량 제어기(300)는 사고 파라미터와, 현재의 신체 상태 파라미터 및 운행 상태 파라미터에 대한 비교에 따라 미리 설정된 개수 이상이 일치하여 사고가 예측되어 자율 주행 기반으로 차량(1)이 안전한 곳으로 대피를 하도록 제어한 경우 차량 운전자에게 응급적인 조치를 위한 연락을 안내하고 현재의 상태를 사고 예방 데이터로 저장부(350) 상에 저장할 수 있다. That is, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템(1) 중 차량 제어기(300)의 구성요소를 나타내는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 차량 제어기(300)는 송수신부(310), IoT 기반 I/O 인터페이스(320), 제어부(330), 저장부(340) 및 입출력부(350)를 포함할 수 있다.3 is a block diagram illustrating components of a
제어부(330)는 정보 수집 모듈(331), 시동 제어 모듈(332), 신체 상태 분석 모듈(333). 사고 발생 분석 모듈(334)을 포함할 수 있다.The control unit 330 includes an information collection module 331 , a start-up
이하에서는 제어부(330)의 구성요소를 중심으로 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템(1) 및 차량 제어기(300)에 대해서 구체적으로 살펴보도록 한다.Hereinafter, the driving
정보 수집 모듈(331)은 웨어러블 워치(100) 상에서 운전제어 어플(APP.)에 대한 실행에 따라 차량(1)을 소유하는 차량 운전자에 대한 상시 신체 상태 정보를 웨어러블 워치(100)로부터 네트워크(5)를 통해 직접 수신하거나, 웨어러블 워치(100)와 근거리 무선 통신을 통해 통신 설정이 수행된 운전자 모바일 단말로부터 네트워크(5)를 통해 수신하도록 송수신부(310)를 제어한 뒤, 상시 신체 상태 정보를 저장부(340) 상에 저장할 수 있다. The information collection module 331 receives constant physical state information about the vehicle driver who owns the
이를 위해, 제어부(330) 상의 정보 수집 모듈(331)은 차량(1)의 상시 전원으로부터 전원을 공급받으며, 차량(1)의 배터리가 미리 설정된 임계치 이하의 전력량을 갖는 경우 전원 공급이 차단될 수 있으며, 전원 공급 차단 전에 네트워크(5)를 통해 웨어러블 워치(100)로 전원 공급 차단 예고를 전송하도록 송수신부(310)를 제어할 수 있다. To this end, the information collection module 331 on the control unit 330 receives power from the constant power of the
여기서 정보 수집 모듈(331)은 상시 신체 상태 정보를 상술한 방식으로 네트워크(5)를 통해 빅데이터 서버(3)에 대한 요청을 통해 각 시간 상수별 신체 상태 범위 정보로 저장부(340) 상에 저장할 수 있다. Here, the information collection module 331 stores body state information at all times as body state range information for each time constant through a request to the
또한, 정보 수집 모듈(331)은 차량(1)에 구성된 차량 도어에 대한 오픈(OPEN) 이후에 차량 시트 상으로 차량(1) 운전자가 탑승하는지를 압력센서를 통해 감지하는 경우, 차량(1)의 운행 상태 정보를 차량주행 상태 측정기(200)로부터 수신하도록 송수신부(310)를 제어한 뒤, 저장부(340) 상에 운행 상태 정보에 대한 저장을 개시할 수 있다.In addition, when the information collection module 331 detects through the pressure sensor whether the driver of the
시동 제어 모듈(332)은 차량 시동기 부착 심박 센서(400)로부터 차량 시동기를 통해 차량 시동을 거는 당시의 차량 운전자의 심박 정보(또는 노파 정보)와 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보(각 시간 상수별 신체 상태 범위 정보) 중 심박 정보(또는 뇌파 정보)를 비교하여 차량 운전자에 대한 현재의 심박의 이상 유부를 분석하여 이상시 차량 시동기에 대한 시동 오프(OFF)로의 제어를 수행하며, 정상범위의 경우 차량 시동기에 대한 시동 온(ON) 유지로의 제어를 수행할 수 있다.The start-up
보다 구체적으로, 시동 제어 모듈(332)은 저장부(340) 상에 저장되는 상시 신체 상태 정보(각 시간 상수별 신체 상태 범위 정보)를 이용하여 평균 심박 정보(평균 뇌파 정보) 또는 현재의 시간대의 평균 심박 정보(또는 평균 뇌파 정보)를 생성한 뒤, 차량 시동기 부착 심박 센서(400)로부터 수신되는 차량 시동을 거는 당시의 심박 정보가 미리 설정된 오차 범위 이상이 차이가 나는 경우, 심박(뇌파)에 대한 이상으로 분석하고, 미리 설정된 오차 범위 미만으로 차이가 나는 경우, 심박(뇌파)에 대한 정상으로 분석할 수 있다.More specifically, the
신체 상태 분석 모듈(333)은 시동 제어 모듈(332)에 의해 차량 시동기에 대해서 시동 온(ON)이 유지되어 차량(1)에 대한 주행이 유지되는 경우, 주행 중의 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보에 대한 모니터링을 수행한 뒤, 신체 이상 징후 발견 여부를 분석할 수 있다.The body state analysis module 333 is configured to provide information on the body state during driving and the driving state information when the vehicle starter is kept ON by the
신체 상태 분석 모듈(333)은 신체 이상 징후가 발견되지 않는 경우, 운행 상태 정보 및 신체 상태 정보를 타임라인에 따라 주행 상태 정보로 저장부(340) 상에 저장하며, 반대로 분석 결과 신체 이상 징후가 발견된 경우, 입출력부(350)로 신체 상태 알림 및 경보를 출력할 수 있다. 여기서 알림은 현재의 신체 이상 징후에 해당하는 운행 상태 정보 및 신체 상태 정보를 구성하는 파라미터 정보일 수 있다. The body condition analysis module 333 stores the driving state information and the body condition information as driving state information according to the timeline in the storage unit 340 when no physical abnormality is found, and conversely, as a result of the analysis, the physical abnormality is detected. When found, a body state notification and alarm may be output to the input/output unit 350 . Here, the notification may be driving state information corresponding to the current physical abnormality and parameter information constituting the physical state information.
여기서 신체 이상 징후는 저장부(340) 상에 저장되는 상시 신체 상태 정보(각 시간 상수별 신체 상태 범위 정보)를 이용하여 생성되는 현재 시간대의 평균 심박 정보(또는 평균 뇌파 정보, 보다 구체적으로는 델타파 및 세타파)와, 현재의 차량 시동기 부착 심박센서(400)에 의해 측정되는 심박 정보(또는 현재의 차량주행 상태 측정기(200)에 의해 측정되는 뇌파 정보)의 차이 값이 미리 설정된 오차 범위 이상으로 차이가 나는 경우 생성될 수 있다. Here, the body anomaly is average heart rate information (or average brain wave information, more specifically, delta wave and theta wave) and the heart rate information measured by the current
또한, 신체 상태 분석 모듈(333)은 입출력부(350)로 신체 상태 알림 및 경보를 출력한 뒤 미리 설정된 시간 이내에 신체 이상 징후에 대한 상태 호전 여부를 동일하게 모니터링을 수행하는 주행 중의 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보를 활용하여 분석할 수 있다.In addition, the body condition analysis module 333 outputs a body condition notification and an alarm to the input/output unit 350, and then performs the same monitoring as to whether the condition of the body abnormality has improved within a preset time, and the body condition information and It can be analyzed using the driving status information.
신체 상태 분석 모듈(333)은 분석 결과 상태 호전이 된 경우 입출력부(350) 상으로의 경보를 해제하고, 이상 상태 정보를 저장부(340) 상에 시간 정보와 함께 저장할 수 있다. 여기서 이상 상태 정보는 입출력부(350)를 통해 출력하는 상술한 알림 정보에 시간 정보가 메타데이터로 저장부(340)에 저장되는 데이터일 수 있다. When the state is improved as a result of the analysis, the body state analysis module 333 may release the alarm on the input/output unit 350 and store the abnormal state information together with the time information on the storage unit 340 . Here, the abnormal state information may be data in which time information is stored in the storage unit 340 as metadata in the above-described notification information output through the input/output unit 350 .
한편, 신체 상태 분석 모듈(333)은 분석 결과 상태 호전이 되지 않는 경우, 차량 비상등(500)에 대한 점멸을 제어하고, 자율 주행 모듈(미도시)에 대한 요청을 통해 갓길 주차 유도가 수행되도록 제어할 수 있다. On the other hand, the body condition analysis module 333 controls the blinking of the
사고 발생 분석 모듈(334)은 상태가 호전 되지 않는 상태가 미리 설정된 임계 시간 이상으로 지속되거나, 상태가 호전 되지 않는 상태를 기준으로 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보 중 적어도 하나 이상이 각각 미리 설정된 사고 분석 임계치 이상의 정량적 수치 이상으로 떨어지는지 여부에 대한 분석을 통해 사고 발생 여부를 분석할 수 있다.The accident occurrence analysis module 334 analyzes the accident in which at least one of the body state information and the driving state information is preset, respectively, based on the state in which the state in which the state does not improve continues for more than a preset threshold time, or the state in which the state does not improve It is possible to analyze whether an accident has occurred by analyzing whether or not it falls above a quantitative value above a threshold.
사고 발생 분석 모듈(334)은 분석 결과 사고가 발생한 경우, 차량 운전자의 신체 상태를 파악하고, GPS 위치 기반 비상 연락을 수행하고, 사고 데이터를 시간 정보와 함께 저장부(350) 상에 저장할 수 있다.When an accident occurs as a result of the analysis, the accident occurrence analysis module 334 may determine the physical condition of the vehicle driver, perform GPS location-based emergency contact, and store accident data in the storage unit 350 together with time information. .
즉, 사고 발생 분석 모듈(334)은 네트워크(5)를 통해 직접적으로 빅데이터 서버(3)로 비상 연락을 전송하도록 송수신부(310)를 제어하거나, 네트워크(5)와 연결된 웨어러블 워치(100)로 빅데이터 서버(3)로 비상 연락을 전송하도록 하는 요청을 전송하도록 송수신부(310)를 제어하거나, 웨어러블 워치(100)와 근거리 무선 통신을 통해 통신 설정이 수행된 운전자 모바일 단말에 대해서 네트워크(5)를 통해 빅데이터 서버(3)로 비상 연락을 전송하도록 하는 요청을 전송하도록 송수신부(310)를 제어할 수 있다. That is, the accident occurrence analysis module 334 controls the transceiver 310 to directly transmit an emergency contact to the
이에 따라, 빅데이터 서버(3)는 사고 발생 분석 모듈(334)가 포함된 차량 장치 시스템(4)의 식별번호, 웨어러블 워치(100) 및 운전자 모바일 단말의 단말식별번호로 저장된 비상 연락망의 단말식별번호에 대한 GPS 기반의 위치 정보 요청을 통해 GPS 위치 정보를 수신할 뿐만 아니라, 차량 제어기(300)에 구비된 GPS 위치 수신 모듈(미도시)로부터 수신된 운전자 GPS 위치 정보를 수신한 뒤, 비상 연락망에 해당하는 단말의 GPS 위치 정보 중 운전자 GPS 위치 정보로부터 근거리에 위치하는 것을 우선순위로 하여 비상 연락을 전송할 수 있다.Accordingly, the
여기서 빅데이터 서버(3)에 의해 제공되는 비상 연락은 차량의 GPS 위치 정보, 뿐만 아니라, 상태가 호전 되지 않는 상태가 미리 설정된 임계 시간 이상으로 지속되거나, 상태가 호전 되지 않는 상태를 기준으로 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보 중 적어도 하나 이상이 각각 미리 설정된 사고 분석 임계치 이상의 정량적 수치 이상으로 떨어지는지 것을 나타내는 수치 정보를 포함할 수 있다. Here, the emergency contact provided by the
한편, 사고 발생 분석 모듈(334)은 분석 결과 사고가 발생하지 않은 경우, 입출력부(350)로 출력되는 경보를 해제하고, 비상 연락 안내를 입출력부(350)로 출력하고, 상태 기록을 저장부(340) 상에 저장할 수 있다. On the other hand, the accident occurrence analysis module 334 releases the alarm output to the input/output unit 350 when no accident occurs as a result of the analysis, outputs an emergency contact guide to the input/output unit 350, and stores the state record in the storage unit It can be stored on (340).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 기반의 심박측정 센서에 의한 신체변화 감지에 따른 운전제어방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 웨어러블 워치(100)는 운전제어 어플(APP.)에 대한 실행에 따라 차량(1)을 소유하는 차량 운전자에 대한 상시 신체 상태 정보를 자체적인 메모리 장치 저장한 뒤, 네트워크(5)를 통해 차량 제어기(300)로 실시간 전송을 개시할 수 있다(S11).4 is a flowchart illustrating a driving control method according to body change detection by an IoT-based heart rate sensor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , the
단계(S11) 이후, 차량주행 상태 측정기(200)는 차량 도어에 대한 오픈(OPEN) 이후에 차량 시트 상으로 차량(1) 운전자가 탑승하는지를 압력센서를 통해 감지하는 경우, 차량(1)의 운행 상태 정보를 차량 제어기(300)로 IoT 기반으로 전송의 개시를 수행할 수 있다(S12).After step S11, when the vehicle driving state measuring device 200 detects through the pressure sensor whether the driver of the
단계(S12) 이후, 차량 제어기(300)는 차량 시동기 부착 심박 센서(400)로부터 차량 시동을 거는 당시의 차량 운전자의 심박 정보와 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보 중 심박 정보를 비교하여 차량 운전자에 대한 현재의 심박의 이상 유부를 분석하여 이상시 차량 시동기에 대한 시동 오프(OFF)로의 제어를 수행하며, 정상범위의 경우 차량 시동기에 대한 시동 온(ON) 유지로의 제어를 수행할 수 있다(S13).After step S12 , the
단계(S13)에 따라 시동 온(ON)이 유지된 경우 차량 제어기(300)는 주행 중의 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보에 대한 모니터링을 수행한다(S14).When the ignition ON is maintained according to step S13, the
단계(S14) 이후, 차량 제어기(300)는 신체 이상 징후 발견 여부를 판단한다(S15).After step S14, the
단계(S15)의 판단 결과 신체 이상 징후가 발견되지 않는 경우, 차량 제어기(300)는 운행 상태 정보 및 신체 상태 정보를 타임라인에 따라 주행 상태 정보로 저장부(340) 상에 저장할 수 있다(S16a).If no physical abnormality is found as a result of the determination in step S15, the
반대로 단계(S15)의 판단 결과 신체 이상 징후가 발견된 경우, 차량 제어기(300)는 입출력부(350)로 신체 상태 알림 및 경보를 출력할 수 있다(S16).Conversely, when a physical abnormality is found as a result of the determination in step S15 , the
단계(S16) 이후, 차량 제어기(300)는 신체 이상 징후에 대한 상태 호전 여부 판단한다(S17).After the step S16, the
단계(S17)의 판단 결과 상태 호전이 된 경우 차량 제어기(300)는 입출력부(350) 상으로의 경보를 해제하고, 이상 상태 정보를 저장부(340) 상에 시간 정보와 함께 저장할 수 있다(S18).When the state is improved as a result of the determination in step S17, the
한편, 단계(S17)의 판단 결과 상태 호전이 되지 않은 경우 차량 제어기(300)는 차량 비상등(500)에 대한 점멸을 제어하고, 자율 주행 모듈(미도시)에 대한 요청을 통해 갓길 주차 유도를 수행할 수 있다(S19).On the other hand, if the state is not improved as a result of the determination in step S17, the
단계(S19) 이후, 차량 제어기(300)는 사고 발생 여부를 판단한다(S20).After step S19, the
단계(S20)의 판단 결과 사고가 발생한 경우, 차량 제어기(300)는 차량 운전자의 신체 상태를 파악하고, GPS 위치 기반 비상 연락을 수행하고, 사고 데이터를 시간 정보와 함께 저장부(350) 상에 저장할 수 있다(S21).When an accident occurs as a result of the determination in step S20, the
한편, 단계(S20)의 판단 결과 사고가 발생하지 않은 경우, 차량 제어기(300)는 입출력부(350)로 출력되는 경보를 해제하고, 비상 연락 안내를 입출력부(350)로 출력하고, 상태 기록을 저장부(340) 상에 저장할 수 있다(S22). On the other hand, if an accident does not occur as a result of determination in step S20 , the
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.The present invention can also be implemented as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data readable by a computer system is stored.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. also includes
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.In addition, the computer-readable recording medium is distributed in a computer system connected through a network, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention pertains.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms are used, these are only used in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help the understanding of the present invention. , it is not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
1 : IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템
2 : 차량
3 : 빅데이터 서버
4 : 차량 장치 시스템
5 : 네트워크
100 : 웨어러블 워치
200 : 주행 상태 측정기
300 : 차량 제어기
310 : 송수신부
320 : IoT 기반 I/O 인터페이스
330 : 제어부
331 : 정보 수집 모듈
332 : 시동 제어 모듈
333 : 신체 상태 분석 모듈
334 : 사고 발생 분석 모듈
340 : 저장부
350 : 입출력부
400 : 차량 시동기 부착 심박센서
500 : 차량 비상등1: Operation control system according to IoT-based state change detection
2: vehicle
3: Big data server
4: Vehicle device system
5: Network
100: wearable watch
200: driving condition meter
300: vehicle controller
310: transceiver
320: IoT-based I/O interface
330: control unit
331: information collection module
332: start control module
333: body state analysis module
334: accident occurrence analysis module
340: storage
350: input/output unit
400: heart rate sensor attached to the vehicle starter
500: vehicle emergency light
Claims (5)
웨어러블 워치(100), 빅데이터 서버(3), 차량 장치 시스템(4)의 상호 간의 신호 및 데이터를 상호 전달하기 위한 통신망으로 이루어진 네트워크(5);
분산 파일 프로그램에 의해 시간 상수로 분산 저장된 신체 상태 정보를 분석함에 있어서, 기준이 되는 제 1 시간 상수별 신체 상태 정보를 이루는 신체 상태 파라미터가 제 1 시간 상수 이전의 제 2 시간 상수 및 제 1 시간 상수 이후의 제 3 시간 상수와 미리 설정된 임계치 이상 차이가 나는 특징 정보를 추출하고 추출된 특징 정보에 대해서 제 2 시간 상수를 기준으로 다시 제 2 시간 상수 이전 및 이후의 시간 상수, 제 3 시간 상수를 기준으로 다시 제 3 시간 상수 이전 및 이후의 시간 상수 각각에서의 적어도 하나 이상의 특징 정보로 추출되는 경우 추출되는 특징 정보인 차량 운전자의 신체 상태 파라미터를 차량 운전자의 특수한 상황에서의 신체 상태 파라미터에서 제외시키는 방식으로 머신러닝 알고리즘을 이용하여 학습하고, 학습한 결과로 신체 상태 범위 정보를 생성하는 빅데이터 서버(3); 및
차량주행 상태 측정기(200), 차량 제어기(300), 차량 시동기 부착 심박센서(400) 및 차량 비상등(500)으로 이루어지는 차량 장치 시스템(4);을 포함하되,
상기 차량 장치 시스템(4)은,
차량 도어에 대한 오픈(OPEN) 이후에 차량 시트 상으로 차량(1) 운전자가 탑승하는지를 압력센서를 통해 감지하는 경우, 차량(1)의 운행 상태 정보를 차량 제어기(300)로 IoT 기반으로 전송의 개시를 수행하는 차량주행 상태 측정기(200);
차량 시동기에 대한 시동 온(ON)이 유지된 상태에서, 주행 중의 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보에 대한 모니터링을 수행하되, 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보를 수신한 뒤, 네트워크(5)를 통해 빅데이터 서버(3)로 액세스하여 머신러닝 기반으로 저장된 수집 데이터인 신체 상태 정보를 머신러닝 알고리즘을 통해 분석하여 각 시간 상수별 신체 상태 범위 정보를 생성하고, 차량 시동기 부착 심박 센서(400)로부터 차량 시동을 거는 당시의 차량 운전자의 심박 정보와 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보 중 심박 정보를 비교하여 차량 운전자에 대한 현재의 심박의 이상 유부를 분석하여 이상시 차량 시동기에 대한 시동 오프(OFF)로의 제어를 수행하며, 정상범위의 경우 차량 시동기에 대한 시동 온(ON) 유지로의 제어를 수행하는 차량 제어기(300);
차량 제어기(300)에 의해 웨어러블 워치(100)의 심박 센서와 비교하여 현재 심박에는 이상이 없는지 또한 웨어러블 워치(100)와의 대조를 통해 상호간 센서에 이상유무를 판별하는 차량 시동기 부착 심박센서(400); 및
주행 차량(2)이 갓길 또는 안전지대로 이동하여 신체 상태를 점검할 수 있도록 차량 비상등을 점멸하는 차량 비상등(500);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어시스템.
According to the execution of the driving control application (APP.), the physical state information about the vehicle driver who owns the vehicle 1 is stored in its own memory device, and then transmitted in real time to the vehicle controller 300 through the network 5 A wearable watch 100 that discloses;
a network 5 comprising a communication network for mutually transmitting signals and data between the wearable watch 100 , the big data server 3 , and the vehicle device system 4 ;
In analyzing the body condition information distributed and stored as time constants by the distributed file program, the body condition parameters constituting the body condition information for each reference first time constant are the second time constant and the first time constant before the first time constant. After extracting feature information that is different from the third time constant by more than a preset threshold, time constants before and after the second time constant and the third time constant are again based on the second time constant for the extracted feature information A method of excluding the body condition parameter of the vehicle driver, which is the extracted characteristic information, from the body condition parameter in a special situation of the vehicle driver when extracted as at least one or more characteristic information in each of the time constants before and after the third time constant again to learn using a machine learning algorithm, and to generate body state range information as a result of learning big data server (3); and
A vehicle device system 4 comprising a vehicle driving state meter 200, a vehicle controller 300, a heart rate sensor 400 attached to a vehicle starter, and a vehicle emergency light 500;
The vehicle device system 4 comprises:
When the pressure sensor detects whether the driver of the vehicle 1 is riding on the vehicle seat after the vehicle door is opened (OPEN), the driving state information of the vehicle 1 is transmitted to the vehicle controller 300 based on IoT. Vehicle driving state measuring device 200 to perform the start;
In a state in which the vehicle starter is kept ON, monitoring of the body state information and driving state information while driving is performed, and after receiving the body state information provided from the wearable watch 100 , the network 5 It accesses the big data server 3 through , and analyzes the body condition information, which is the collected data stored based on machine learning, through a machine learning algorithm to generate body condition range information for each time constant, and a heart rate sensor attached to the vehicle starter 400 By comparing the heart rate information of the vehicle driver at the time of starting the vehicle from a vehicle controller 300 performing control to (OFF) and maintaining the ignition on (ON) for the vehicle starter in the case of a normal range;
The vehicle starter-attached heart rate sensor 400 determines whether there is an abnormality in the current heart rate compared to the heart rate sensor of the wearable watch 100 by the vehicle controller 300 and whether there is an abnormality in the mutual sensor through comparison with the wearable watch 100 ; and
a vehicle emergency light 500 for flickering the vehicle emergency light so that the driving vehicle 2 can move to the shoulder or a safety zone and check the body condition;
A driving control system according to IoT-based state change detection, comprising:
차량주행 상태 측정기(200)가 차량 도어에 대한 오픈(OPEN) 이후에 차량 시트 상으로 차량(1) 운전자가 탑승하는지를 압력센서를 통해 감지하는 경우, 차량(1)의 운행 상태 정보를 차량 제어기(300)로 IoT 기반으로 전송의 개시를 수행하는 제 2 단계;
차량 제어기(300)가 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보를 수신한 뒤, 네트워크(5)를 통해 빅데이터 서버(3)로 액세스하여 머신러닝 기반으로 저장된 수집 데이터인 신체 상태 정보를 머신러닝 알고리즘을 통해 분석하여 각 시간 상수별 신체 상태 범위 정보를 생성하되, 차량 시동기 부착 심박 센서(400)로부터 차량 시동을 거는 당시의 차량 운전자의 심박 정보와 웨어러블 워치(100)로부터 제공된 신체 상태 정보 중 심박 정보를 비교하여 차량 운전자에 대한 현재의 심박의 이상 유부를 분석하여 이상시 차량 시동기에 대한 시동 오프(OFF)로의 제어를 수행하며, 정상범위의 경우 차량 시동기에 대한 시동 온(ON) 유지로의 제어를 수행하는 제 3 단계;
차량 시동기에 대한 시동 온(ON)이 유지된 상태에서, 차량 제어기(300)가 주행 중의 신체 상태 정보 및 운행 상태 정보에 대한 모니터링을 수행하는 제 4 단계;
상기 제 4 단계 이후, 차량 제어기(300)는 신체 이상 징후 발견 여부를 판단하고, 판단 결과 신체 이상 징후가 발견되지 않는 경우, 차량 제어기(300)는 운행 상태 정보 및 신체 상태 정보를 타임라인에 따라 주행 상태 정보로 저장부(340) 상에 저장하고, 판단 결과 신체 이상 징후가 발견된 경우, 차량 제어기(300)는 입출력부(350)로 신체 상태 알림 및 경보를 출력하는 제 5 단계;
상기 제 5 단계 이후, 차량 제어기(300)는 신체 이상 징후에 대한 상태 호전 여부 판단하고, 판단 결과 상태 호전이 된 경우 차량 제어기(300)는 입출력부(350) 상으로의 경보를 해제하고, 이상 상태 정보를 저장부(340) 상에 시간 정보와 함께 저장하고, 판단 결과 상태 호전이 되지 않은 경우 차량 제어기(300)는 차량 비상등(500)에 대한 점멸을 제어하고, 자율 주행 모듈에 대한 요청을 통해 갓길 주차 유도를 수행하는 제 6 단계; 및
상기 제 6 단계(S19) 이후, 차량 제어기(300)는 사고 발생 여부를 판단하고, [0079] 판단 결과 사고가 발생한 경우, 차량 제어기(300)는 차량 운전자의 신체 상태를 파악하고, GPS 위치 기반 비상 연락을 수행하고, 사고 데이터를 시간 정보와 함께 저장부(350) 상에 저장하고, 판단 결과 사고가 발생하지 않은 경우, 차량 제어기(300)는 입출력부(350)로 출력되는 경보를 해제하고, 비상 연락 안내를 입출력부(350)로 출력하고, 상태 기록을 저장부(340) 상에 저장하는 제 7 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 상태 변화 감지에 따른 운전제어방법.After the wearable watch 100 stores the body state information about the vehicle driver who owns the vehicle 1 according to the execution of the driving control application (APP.) in its own memory device, the vehicle controller through the network 5 a first step of initiating real-time transmission to 300;
When the vehicle driving state measuring device 200 detects through the pressure sensor whether the driver of the vehicle 1 is riding on the vehicle seat after the vehicle door is opened (OPEN), the driving state information of the vehicle 1 is transferred to the vehicle controller ( 300) a second step of initiating transmission based on IoT;
After the vehicle controller 300 receives the body condition information provided from the wearable watch 100 , it accesses the big data server 3 through the network 5 and performs machine learning of the body condition information, which is the collected data stored based on machine learning. Analyze through an algorithm to generate body condition range information for each time constant, but heart rate among the vehicle driver's heart rate information at the time the vehicle is started from the vehicle starter-attached heart rate sensor 400 and the body condition information provided from the wearable watch 100 By comparing the information, it analyzes the abnormality of the current heartbeat for the vehicle driver and performs the control of the vehicle starter to OFF in case of an abnormality. a third step of performing control;
a fourth step of monitoring, by the vehicle controller 300, body state information and driving state information while driving while the vehicle starter is kept on;
After the fourth step, the vehicle controller 300 determines whether a physical abnormality is found, and if no physical abnormality is found as a result of the determination, the vehicle controller 300 converts the driving state information and the physical state information according to the timeline. A fifth step of storing the driving state information in the storage unit 340 and outputting, by the vehicle controller 300, a body state notification and an alarm to the input/output unit 350 when a physical abnormality is found as a result of the determination;
After the fifth step, the vehicle controller 300 determines whether the state of the body abnormality has improved, and when the state is improved as a result of the determination, the vehicle controller 300 releases the alarm on the input/output unit 350, Store the state information together with the time information on the storage unit 340, A sixth step of controlling the blinking of the vehicle emergency light 500 and inducing shoulder parking through a request for the autonomous driving module, by the vehicle controller 300 when the state does not improve as a result of the determination; and
After the sixth step (S19), the vehicle controller 300 determines whether an accident has occurred, and when an accident occurs as a result of the determination, the vehicle controller 300 determines the physical condition of the vehicle driver, and based on the GPS location Perform emergency contact, store the accident data together with time information on the storage unit 350, and if an accident does not occur as a result of determination, the vehicle controller 300 releases the alarm output to the input/output unit 350 and , a seventh step of outputting the emergency contact information to the input/output unit 350 and storing the state record on the storage unit 340;
A driving control method according to IoT-based state change detection, comprising:
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