KR102586880B1 - 운전자의 졸음 운전 방지 시스템 및 그의 졸음 운전 방지 방법 - Google Patents

운전자의 졸음 운전 방지 시스템 및 그의 졸음 운전 방지 방법 Download PDF

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Abstract

운전자의 졸음 운전 방지 시스템 및 그의 졸음 운전 방지 방법이 개시된다. 스마트폰은 디지털키를 이용하여 차량의 시동 및 주행을 제어하고, 운전자가 상기 차량을 운전 중인지 판단하고, 스마트워치는 스마트폰과 연동하며, 운전자가 차량을 운전 중인지 판단하고, 스마트폰과 스마트워치에서 운전자가 차량을 운전 중인 것으로 판단되면, 스마트워치는 심박 센서를 이용하여 운전자의 졸음 운전 가능성을 판단하고, 졸음 운전 가능성이 있는 것으로 판단되면 스마트폰과 공유한 후 졸음 운전 경고 알람을 발생할 수 있다.

Description

운전자의 졸음 운전 방지 시스템 및 그의 졸음 운전 방지 방법 {System for preventing driver's drowsy driving and method thereof}
본 발명은 운전자의 졸음 운전 방지 시스템 및 그의 졸음 운전 방지 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 스마트기기 및 스마트기기의 어플리케이션을 이용하여 운전자의 졸음 운전을 방지할 수 있는 운전자의 졸음 운전 방지 시스템 및 그의 졸음 운전 방지 방법에 관한 것이다.
안전 운전 또는 교통사고 방지를 위하여 운전자가 졸음 운전 중인지를 감지하는 다양한 방법이 연구되고 있다. 현재 상용화된 예로, 자동차에 별도의 카메라를 장착하여 운전자의 얼굴을 인식 및 분석함으로써 졸음 운전 여부를 판단하거나, 운전대에 심박 센서를 장착하여 운전자의 심장 박동으로부터 졸음 운전 여부를 판단하거나, 차량의 뒤편에 장착한 카메라를 이용하여 차량의 차선이탈 여부에 따라 졸음 운전 여부를 판단한다.
그러나, 기존의 이러한 방법은 차량에 추가적인 장비를 설치해야 하므로, 이러한 추가 장비 없이 스마트기기를 이용하여 운전자의 졸음을 방지하는 기능을 제공할 수 있는 대안이 필요하다.
국내 등록특허공보 10-1844243호 (2018년3월27일 등록)
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량에 별도의 장비를 추가하지 않고 스마트기기 및 스마트기기의 어플리케이션을 이용하여 운전자의 졸음 운전을 방지할 수 있는 운전자의 졸음 운전 방지 시스템 및 그의 졸음 운전 방지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술 분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따르면, 운전자의 졸음 운전 방지 시스템은, 디지털키를 이용하여 차량의 시동 및 주행을 제어하고, 운전자가 상기 차량을 운전 중인지 판단하는 스마트폰; 및 상기 스마트폰과 연동하며, 운전자가 상기 차량을 운전 중인지 판단하는 스마트워치;를 포함하고, 상기 스마트폰과 스마트워치에서 운전자가 상기 차량을 운전 중인 것으로 판단되면, 상기 스마트워치는 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하고, 졸음 운전 중인 것으로 판단되면 졸음 운전 경고 알람을 발생할 수 있다.
상기 스마트폰은, 상기 스마트폰에 구비된 GPS 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 주행 속도가 기준 속도 이상이면 운전 중인 것으로 판단할 수 있다.
상기 스마트폰은, 상기 디지털키를 이용하여 차량의 시동이 걸리면, 상기 스마트워치에게 차량 시동 활성화 정보를 전송하고, 상기 스마트워치는, 상기 스마트폰으로부터 차량 시동 활성화 정보가 수신되면 차량의 주행 속도와 운전자의 손목 움직임 중 적어도 하나를 이용하여 운전자가 운전 중인지 판단할 수 있다.
상기 스마트워치는, 상기 스마트워치에 구비된 GPS 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 자이로 센서를 이용하여 주기적으로 운전자의 손목 움직임을 측정한 후, 상기 측정된 주행 속도가 기준 속도 이상이거나, 상기 손목 움직임이 정해진 주기 내에 1회 이상 측정되면, 운전자가 운전 중인 것으로 판단할 수 있다.
상기 스마트폰은, 상기 스마트폰에 구비된 가속도 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 주행 속도가 기준 가속도 이상이면 운전 중인 것으로 판단할 수 있다.
상기 스마트폰은, 상기 디지털키를 이용하여 차량의 시동이 걸린 후 차량이 이동 중이면, 상기 스마트워치에게 차량 이동 정보를 전송하고, 상기 스마트워치는, 상기 스마트폰으로부터 차량 이동 정보가 수신되면, 상기 스마트워치에 구비된 가속도 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 상기 측정된 차량의 주행 속도가 기준 속도 이상이면 운전자가 운전 중인 것으로 판단할 수 있다.
상기 스마트폰과 스마트워치는, 운전자가 운전 중인 것으로 판단된 결과를 상기 스마트폰과 서로 공유하고, 상기 스마트워치는, 상기 결과가 공유되면, 운전자가 졸음 운전 중인지 판단할 수 있다.
상기 스마트워치는, 상기 스마트워치와 스마트폰에서 모두 운전자가 운전 중인 것으로 판단되면, 심박 센서에 의해 측정되는 심박수의 변이도(이하, '심박변이도'라 한다)를 이용하여 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하고, 졸음 운전 중인 것으로 판단되면 졸음 운전 경고 알람을 발생할 수 있다.
상기 스마트워치는, 상기 스마트워치와 스마트폰에서 모두 운전자가 운전 중인 것으로 판단되면, 상기 스마트워치의 심박 센서에 의해 일정 시간동안 측정되는 초기 심박데이터를 상기 스마트폰에게 전송하고, 상기 스마트폰으로부터 수신되는 졸음 심박수 임계값과 심박변이도 임계값을 각각 상기 심박 센서에 의해 실시간으로 측정되는 실시간 심박수와 실시간 심박변이도와 비교하여 졸음 운전 중인지 판단할 수 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따르면, 운전자의 졸음 운전 방지 방법은, (A) 스마트폰이 디지털키를 이용하여 차량의 시동을 건 후 운전자가 상기 차량을 운전 중인지 판단하는 단계; (B) 스마트워치가, 상기 스마트폰과 연동하며, 운전자가 상기 차량을 운전 중인지 판단하는 단계; (C) 상기 스마트워치가, 상기 (A) 단계 및 (B) 단계에서 운전자가 상기 차량을 운전 중인 것으로 판단되면, 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하는 단계; 및 (D) 상기 스마트워치가, 상기 (C) 단계에서 졸음 운전 중인 것으로 판단되면 졸음 운전 경고 알람을 발생하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (A) 단계는, 상기 스마트폰에 구비된 GPS 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 주행 속도가 기준 속도 이상이면 운전 중인 것으로 판단할 수 있다.
상기 (A) 단계는, 상기 스마트폰이, 상기 디지털키를 이용하여 차량의 시동을 걸리면 상기 스마트워치에게 차량 시동 활성화 정보를 전송하고, 상기 (B) 단계는, 상기 스마트워치가, 상기 스마트폰으로부터 차량 시동 활성화 정보가 수신되면 차량의 주행 속도와 운전자의 손목 움직임 중 적어도 하나를 이용하여 운전자가 운전 중인지 판단할 수 있다.
상기 (B) 단계는, (B1) 상기 스마트워치에 구비된 GPS 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하는 단계; (B2) 상기 스마트워치에 구비된 자이로 센서를 이용하여 주기적으로 운전자의 손목 움직임을 측정하는 단계; (B3) 상기 (B1) 단계에서 측정된 주행 속도가 기준 속도 이상이거나, 상기 (B2) 단계에서 손목 움직임이 정해진 주기 내에 1회 이상 측정되면, 운전자가 운전 중인 것으로 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 (A) 단계는, 상기 스마트폰에 구비된 가속도 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 주행 속도가 기준 가속도 이상이면 운전 중인 것으로 판단할 수 있다.
상기 (A) 단계는, 상기 디지털키를 이용하여 차량의 시동이 걸린 후 차량이 이동 중이면, 상기 스마트워치에게 차량 이동 정보를 전송하고, 상기 (B) 단계는, 상기 스마트폰으로부터 차량 이동 정보가 수신되면, 상기 스마트워치에 구비된 가속도 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 상기 측정된 차량의 주행 속도가 기준 속도 이상이면 운전자가 운전 중인 것으로 판단할 수 있다.
상기 (C) 단계 이전에, (D) 상기 스마트폰과 스마트워치가 상기 (A) 단계와 (B) 단계에서 운전자가 운전 중인 것으로 판단된 결과를 상기 스마트폰과 서로 공유하는 단계;를 더 포함하고, 상기 (C) 단계는, 상기 (D) 단계에 의해 상기 결과가 공유되면, 상기 스마트워치가, 운전자가 졸음 운전 중인지 판단할 수 있다.
상기 (C) 단계는, 상기 (D) 단계에 의해 상기 스마트워치가, 상기 스마트워치와 스마트폰에서 모두 운전자가 운전 중인 것으로 판단되면, 심박 센서에 의해 측정되는 심박수의 변이도(이하, '심박변이도'라 한다)를 이용하여 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하고, 졸음 운전 중인 것으로 판단되면 상기 졸음 운전 경고 알람을 발생할 수 있다.
상기 (D) 단계는, (D1) 상기 스마트워치가, 상기 스마트워치의 심박 센서에 의해 일정 시간동안 측정되는 초기 심박데이터를 상기 스마트폰에게 전송하는 단계; (D2) 상기 스마트폰으로부터 수신되는 졸음 심박수 임계값과 심박변이도 임계값을 저장하는 단계; (D3) 상기 심박 센서에 의해 실시간으로 측정되는 실시간 심박수를 상기 저장된 졸음 심박수 임계값과 비교하는 단계; (D4) 상기 심박 센서에 의해 실시간으로 측정되는 실시간 심박변이도를 상기 저장된 심박변이도 임계값과 비교하는 단계; 및 (D5) 상기 (D3) 단계에서 상기 실시간 심박수가 졸음 심박수 임계값 이하이고, 상기 (D4) 단계에서 상기 실시간 심박변이도가 상기 심박변이도 임계값을 초과하면 졸음 운전 중인 것으로 지 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은, 차량에 별도의 장비를 추가하지 않고 스마트기기 및 스마트기기의 어플리케이션을 이용하여 운전자의 졸음 운전을 방지할 수 있는 운전자의 졸음 운전 방지 시스템 및 그의 졸음 운전 방지 방법을 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술 분야에서의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 실시 예에 따른 운전자의 졸음 운전 방지 시스템을 도시한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지를 위한 스마트폰(100)을 도시한 블록도,
도 3은 디지털키 앱을 실행한 후 제1프로세서(170)의 동작을 설명하기 위해 도시한 제1프로세서(170)의 블록도,
도 4는 도 1에 도시된 졸음 운전 방지를 위한 스마트워치(200)를 도시한 블록도,
도 5는 워치 앱을 실행한 후 제2프로세서(280)의 동작을 설명하기 위해 도시한 제2프로세서(280)의 블록도,
도 6은 스마트폰(100)과 스마트워치(200)의 대칭키 교환 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 7은 스마트워치(200)로부터 스마트폰(100)으로 데이터를 전송하는 동작을 설명하기 위한 흐름도,
도 8은 스마트폰(100)으로부터 스마트워치(200)로 데이터를 전송하는 동작을 설명하기 위한 흐름도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 졸음 운전 방지 방법을 간략히 도시한 흐름도,
도 10은 도 9의 S910단계와 S915단계를 자세히 도시한 흐름도,
도 11은 도 9의 S945단계를 자세히 도시한 흐름도,
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 졸음 운전 방지 방법을 간략히 도시한 흐름도,
도 13은 도 12의 S1210단계와 S1215단계를 자세히 도시한 흐름도, 그리고,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 졸음 운전 방지 방법을 간략히 도시한 흐름도이다.
본 발명은 취지를 벗어나지 않는 한도에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있고, 하나 이상의 실시 예를 가질 수 있다. 그리고 본 발명에서 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 "도면" 등에 기재한 실시 예는, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 예시이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가, 본 발명의 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 "도면" 등으로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은, 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석할 수 있다.
또한, 도면에 표시한 각 구성 요소들의 크기와 형태는, 실시 예의 설명을 위해 과장되어 표현한 것 일 수 있으며, 실제로 실시되는 발명의 크기와 형태를 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 명세서에서 사용되는 용어를 특별히 정의하지 않는 이상, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요 소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성 요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 명세에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합 한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도 록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것 만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 부 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 운전자의 졸음 운전 방지 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 운전자의 졸음 운전 방지 시스템은 스마트폰(100) 및 스마트워치(200)를 포함할 수 있다.
스마트폰(100)은 휴대용 전화기에 다양한 컴퓨터 지원 기능을 추가한 단말기로서, 안드로이드(구글의 스마트폰용 운영체제), iOS(애플사의 아이폰용 운영체제) 등과 같은 일반 운영체제와, 일반 운영체제와는 독립적으로 동작하는 보안 운영체제가 탑재될 수 있다. 이하에서는 일반 운영체제가 동작하는 영역을 일반영역(Normal World: NW)이라 하고, 보안 운영체제가 동작하는 영역을 보안 실행 영역(Secure World: SW)이라고 한다.
스마트폰(100)의 보안 실행 영역은 TEE(Trusted Execution Environment), WBC(White Box Cryptography), USIM(universal subscriber identity module) 및 eSIM(embedded subscriber identity module) 중 어느 하나를 이용한 모바일 보안영역일 수 있다. TEE는 Global Platform에서 정의한 국제 표준으로, CPU 내 독립된 Trust zone에서 주요 데이터 저장 및 보안 로직을 제공한다. WBC는 소프트웨어 형태로 개발된 보안실행 영역으로, TEE 미지원 단말에서 virtual TEE를 제공할 수 있다.
또한, 스마트폰(100)은 차량(10)의 디지털키 소유주(Primary User)가 휴대하는 모바일 단말로서, 디지털키 관리서버(미도시)로부터 인증을 받고 디지털키를 발급받을 수 있다. 스마트폰(100)은 BLE(Bluetooth), UWB(Ultra Wide Band), NFC(Near Field Communication)와 같은 근거리 보안 통신을 통해 디지털키를 이용하여 차량(10)과 통신할 수 있다.
또한, 스마트폰(100)은 스마트워치(200)에서 초기에 수집된 센서데이터를 분석하여 운전자의 졸음 운전 여부를 판단하는데 필요한 기준값 또는 임계값을 산출하고, 운전자에게 경고 알람을 발생할 수 있다.
스마트워치(200)는 일반 운영체제(웨어러블 OS)와 보안 운영체제에 의해 동작할 수 있다. 보안 운영체제는 스마트워치(200)의 보안을 위한 보안 실행 영역에서 동작하며, 예를 들어, WBC, USIM, eSIM 등이 있다.
스마트워치(200)는 사용자의 신체 중 일부(예를 들어, 손목)에 착용되는 웨어러블 단말기로서, 스마트폰(100)과 유무선 통신을 통해 연동하여 운전자의 졸음 운전을 방지하는 졸음 운전 방지 서비스를 제공할 수 있다.
이를 위해 스마트폰(100)은 디지털키 어플리케이션(이하, '디지털키 앱'이라 한다)을 설치 및 실행하고, 디지털키 앱과 디지털키를 이용하여 원격으로 차량을 제어(시동, 주행, 멈춤 등 다수 포함)할 수 있다.
스마트워치(200)는 디지털키 앱과 연동하는 워치 앱을 설치 및 실행하고, 워치 앱을 이용하여 센서데이터를 수집 및 분석하며, 스마트폰(100)과 통신하면서 운전자의 운전 상태, 졸음 운전 여부 등을 판단할 수 있다.
졸음 운전 방지 서비스는 스마트폰(100)과 스마트워치(200)의 협업에 의해 제공되는 서비스로서, 스마트폰(100)의 보안 영역에 저장되는 디지털키를 이용하여 차량(10)의 시동이 걸린 후 주행이 시작되면, 운전자가 졸음 운전의 초기 상태로 진입하였는지를 판단하여 경고 알람을 발생할 수 있다.
차량(10)은 IAU(Identity Authentication Unit, 차량 디지털키 인증 제어기) 또는 IBU(Integrated Body Unit, 차량 통합 바디 제어기)를 이용하여 스마트폰(100)의 디지털키 앱과 연동하는 모듈과, AVN(Audio Video Navigation, 차량 내 인포테인먼트 시스템)을 이용하여 운전자에게 차량 및 주행과 관련된 정보를 제공하는 운전자 알림 모듈을 포함할 수 있다.
한편, 스마트폰(100)과 스마트워치(200)는 엔드 투 엔드(End-to-End) 암호화를 기본으로 각 보안 실행 영역에서 송수신 데이터를 암복호화함으로써 송수신 데이터의 보안성과 기밀성을 확보할 수 있다. 송수신 데이터의 암복호화를 위해, 즉, 보안통신을 위하여 스마트폰(100)의 디지털키 앱과 스마트워치(200)의 워치 앱은 대칭키 교환 과정을 사전에 수행할 수 있다. 대칭키 교환 과정이 완료되면, 스마트폰(100)과 스마트워치(200)는 대칭키를 이용하여 송신 데이터를 암호화하거나 수신 데이터를 복호화한다. 송수신 데이터는 예를 들어, 차량 시동 활성화 정보, 운전 상태 정보(운전 중인지 여부를 나타내는 정보), 졸음 운전으로 판단된 정보를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지를 위한 스마트폰(100)을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 졸음 운전 방지를 위한 스마트폰(100)은 제1사용자 인터페이스부(110), 제1통신부(120), 제1GPS(Global Positioning System) 센서(130), 제1자이로 센서(140), 제1가속도 센서(150), 제1메모리(160) 및 제1프로세서(170)를 포함할 수 있다.
제1사용자 인터페이스부(110)는 스마트폰(100)의 사용자, 즉, 차량(10)의 운전자와 스마트폰(100) 간의 인터페이싱 경로를 제공하며, 터치패널, 표시패널 등을 예로 들 수 있다.
제1통신부(120)는 유선 또는 무선 통신 회로를 이용하여 근거리 통신 또는 원거리 통신을 수행하는 모듈을 포함할 수 있다. 본 발명에서 제1통신부(120)는 스마트워치(200) 및 차량(10)과 근거리 보안 통신을 더 수행할 수 있다.
제1GPS 센서(130)는 스마트폰(100)의 현재 위치데이터를 수신하고, 제1자이로 센서(140)는 스마트폰(100)의 진동을 센싱하여 진동데이터를 출력할 수 있다. 제1가속도 센서(150)는 스마트폰(100)의 선가속도를 측정할 수 있다.
제1메모리(160)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 제1메모리(160)는 스마트폰(100)의 구성요소들에 의해 사용되는 다양한 프로그램 및 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 프로그램은 제1메모리(160)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들어, 운영체제, 미들웨어, 다수의 어플리케이션을 포함할 수 있다.
제1메모리(160)에 저장되는 다수의 어플리케이션 중 하나인 디지털키 앱은 보안 실행 영역에 저장된 디지털키를 이용하여 차량(10)을 원격 제어하고, 스마트워치(200)의 워치 앱과 연동하여 운전자의 졸음 운전 방지 서비스를 제공할 수 있다.
제1프로세서(170)는 제1메모리(160)에 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하여 스마트폰(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
예를 들어, 제1프로세서(170)는 제1메모리(160)에 저장된 디지털키 앱을 실행하여 차량(10)의 시동 및 주행을 제어하고, 차량(10)이 운행 중인지, 즉, 운전자가 운전 중인지를 판단하고, 운전 중인 것으로 판단되면 졸음 운전 방지 서비스를 제공하는 모드로 진입하여 졸음 운전 방지 서비스를 제공할 수 있다.
도 3은 디지털키 앱을 실행한 후 제1프로세서(170)의 동작을 설명하기 위해 도시한 제1프로세서(170)의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제1프로세서(170)는 차량 제어부(171), 제1운전 상태 판단부(173), 심박수 분석부(175) 및 제1알림부(177)를 포함할 수 있다.
차량 제어부(171)는 운전자의 명령에 따라 보안 실행 영역에 저장된 디지털키를 차량(10)으로 전송하여 차량의 시동을 명령하고, 시동이 걸리면 스마트워치(200)에게 차량 시동 활성화 정보를 전송할 수 있다. 차량 시동 활성화 정보는 차량(10)의 시동이 걸렸음을 알리는 정보이다.
제1운전 상태 판단부(173)는 차량 제어부(171)에 의해 차량(10)의 시동이 걸리면 차량(10)이 운행 중인지, 즉 운전자가 운전 중인지를 판단할 수 있다. 제1운전 상태 판단부(173)는 제1GPS 센서(130)에서 센싱되는 위치데이터를 이용하여 차량(10)의 이동거리를 구하고, 위치데이터의 센싱 시점과 이동거리를 이용하여 차량(10)의 주행 속도를 측정한다. 그리고, 제1운전 상태 판단부(173)는 측정된 주행 속도가 사전에 정해진 기준 속도(예를 들어, 10km/h) 이상이면 운전자가 운전 중인 것으로 판단하고, 스마트워치(200)에게 운전 중인 것으로 판단된 결과를 전송하여 스마트워치(200)와 공유할 수 있다.
이후, 심박수 분석부(175)는 스마트워치(200)로부터 스마트워치(200)에서도 운전 중인 것으로 판단된 결과가 수신되면, 졸음 운전 방지 서비스를 제공하는 모드로 진입하고, 스마트워치(200)로부터 초기 심박데이터가 수신되기를 대기할 수 있다. 즉, 스마트폰(100)과 스마트워치(200)는 스마트폰(100)과 스마트워치(200) 모두 차량(10)이 운행 상태인 것으로 판단된 결과가 공유되면, 졸음 운전 방지 서비스 모드로 진입하며, 이로써 실제 운전 중이 아닌 경우 졸음 방지 알람이 울리는 것을 방지할 수 있다.
심박수 분석부(175)는 스마트워치(200)로부터 심박 센서(260)에 의해 일정 시간동안 측정되는 초기 심박데이터가 수신되면, 수신된 초기 심박데이터의 평균 심박수를 산출할 수 있다. 초기 심박데이터는 스마트폰(100)과 스마트워치(200)가 운전 중인 것으로 판단된 결과를 공유한 이후 측정되는 심박데이터로서, 스마트워치(200)의 심박 센서(260)는 정해진 센싱 시간(예를 들어, m초, m은 10 이상의 상수)동안 심박데이터를 n(n은 1 이상의 상수)회 측정하여 초기 심박데이터로서 전송할 수 있다.
심박수 분석부(175)는 n회 수신된 초기 심박데이터의 평균 심박수를 산출하고, 산출된 평균 심박수의 10%에 해당하는 값을 심박변이도 임계값으로서 산출하고, 평균 심박수의 90%에 해당하는 값을 초기 졸음 여부를 판단하는 기준인 졸음 심박수 임계값으로서 산출할 수 있으며, 이는 일 예로 변경가능하다. 예를 들어, 평상 시 심박수인 평균 심박수가 분당 60회인 경우, 초기 졸음 상태를 판단할 수 있는 졸음 심박수 임계값은 60회의 90%인 54회이고, 심박변이도 임계값은 60회의 10%인 6회이다. 이는 심박수는 운전 시에는 평상시 대비 약 7% 증가하고, 졸음 운전 시에는 평상시 대비 약 9%가 감소하는 연구결과를 바탕으로 한 것이다.
심박수 분석부(175)는 산출된 졸음 심박수 임계값과 심박변이도 임계값을 스마트워치(200)로 전송할 수 있다.
제1알림부(177)는 스마트워치(200)로부터 운전자가 졸음 운전 중인 것으로 판단되면, 경고 알람을 발생할 수 있다.
또한, 제1운전 상태 판단부(173)는 제1자이로 센서(140)로부터 수집되는 진동데이터를 분석하여, 운전자가 보행 중인지 판단할 수 있다. 그리고, 제1운전 상태 판단부(173)는 스마트워치(200)에게 운전자가 보행 중인 것으로 판단된 결과를 전송하여 스마트워치(200)와 공유할 수 있다. 제1운전 상태 판단부(173)는 스마트워치(200)로부터도 운전자가 보행 중인 것으로 판단된 결과가 수신되면, 운전 종료 상태로 전환하고, 졸음 방지 서비스 기능을 해제할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 졸음 운전 방지를 위한 스마트워치(200)를 도시한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 졸음 운전 방지를 위한 스마트워치(200)는 제2사용자 인터페이스부(210), 제2통신부(220), 제2GPS 센서(230), 제2자이로 센서(240), 제2가속도 센서(250), 심박 센서(260), 제2메모리(270) 및 제2프로세서(280)를 포함할 수 있다.
제2사용자 인터페이스부(210)는 스마트워치(200)와 사용자(즉, 차량(10)의 운전자)와 스마트워치(200) 간의 인터페이싱 경로를 제공하며, 터치패널, 표시패널 등을 예로 들 수 있다.
제2통신부(220)는 유선 또는 무선 통신 회로를 이용하여 근거리 통신 또는 원거리 통신을 수행할 수 있다. 제2통신부(220)는 스마트폰(100) 또는 차량(10)과 근거리 보안 통신을 더 수행할 수 있다.
제2GPS 센서(230)는 스마트워치(200)의 현재 위치데이터를 수신할 수 있다.
제2자이로 센서(240)는 스마트워치(200)가 운전자의 손목에 착용된 경우, 제2자이로 센서(240)에 의해 센싱되는 자이로 센싱데이터로부터 운전자의 손목 움직임 또는 운전자의 보행을 센싱할 수 있다.
제2가속도 센서(250)는 스마트워치(200)의 선가속도를 측정할 수 있다.
심박 센서(260)는 운전자의 심박을 센싱하여 심박데이터를 출력할 수 있다.
제2메모리(270)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 제2메모리(270)는 스마트워치(200)의 구성요소들에 의해 사용되는 다양한 프로그램 및 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 프로그램은 운영체제, 미들웨어, 다수의 어플리케이션을 포함할 수 있다.
제2메모리(270)에 저장되는 다수의 어플리케이션 중 하나인 워치 앱은 스마트폰(100)의 디지털키 앱과 연동하여 운전자의 졸음 운전 방지 서비스를 제공할 수 있다.
제2프로세서(280)는 제2메모리(270)에 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하여 스마트워치(200)의 전반적인 동작을 제어한다.
예를 들어, 제2프로세서(280)는 제2메모리(270)에 저장된 워치 앱을 실행하여 운전자가 차량(10)을 운전 중인지 판단할 수 있다. 스마트폰(100)에서도 운전자가 차량(10)을 운전 중인 것으로 판단되면, 제2프로세서(280)는 심박 센서(260)를 이용하여 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하고, 졸음 운전 중인 것으로 판단되면 스마트폰(100)과 공유한 후 졸음 운전 경고 알람을 발생하도록 처리할 수 있다.
도 5는 워치 앱을 실행한 후 제2프로세서(280)의 동작을 설명하기 위해 도시한 제2프로세서(280)의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 제2프로세서(280)는 제2운전 상태 판단부(281), 졸음 운전 판단부(283) 및 제2알림부(285)를 포함할 수 있다.
제2운전 상태 판단부(281)는 스마트폰(100)의 차량 제어부(171)로부터 차량 시동 활성화 정보를 수신하면, 차량(10)의 주행 속도와 운전자의 손목 움직임 정보 중 적어도 하나를 이용하여 운전자가 운전 중인지 판단할 수 있다. 즉, 제2운전 상태 판단부(281)는 제2GPS 센서(230)를 이용하여 차량(10)의 주행 속도를 측정하고, 제2자이로 센서(240)를 이용하여 주기적으로 운전자의 손목 움직임을 측정한 후, 측정된 주행 속도가 기준 속도 이상이거나, 운전자의 손목 움직임이 정해진 주기 내에 1회 이상 측정되면, 운전자가 운전 중인 것으로 판단할 수 있다.
일 예로, 제2운전 상태 판단부(281)는 제2GPS 센서(230)에서 센싱되는 위치데이터와 위치데이터가 센싱된 시각 정보를 이용하여 차량(10)의 주행 속도를 1초 단위로 3회 연속 측정하고, 3회 연속 측정된 주행 속도가 모두 사전에 정해진 기준 속도(예를 들어, 10km/h) 이상이면 운전 중인 것으로 임시 판단할 수 있다. 여기서, 1초, 3회 등을 일 예로서 수치는 변경가능하다.
또한, 제2운전 상태 판단부(281)는 제2자이로 센서(240)에서 센싱되는 자이로 센싱데이터를 이용하여 손목 회전 여부를 10초당 1회 측정하여, 손목 움직임(또는 손목 회전)이 발생하였는지 임시 판단할 수 있다.
제2운전 상태 판단부(281)는 기준 속도 이상의 차량(10) 주행 속도가 연속으로 3회 측정되고, 운전자의 손목 움직임이 발생한 것으로 판단되면, 운전자가 차량(10)을 운전 중인 것으로 판단하고, 운전 중인 것으로 판단된 결과를 전송하여 스마트워치(200)와 공유할 수 있다.
졸음 운전 판단부(283)는, 스마트폰(100)과 스마트워치(200) 모두 운전자가 차량(10)을 운전 중인 것으로 판단된 결과가 공유되면, 졸음 운전 방지 서비스 모드로 진입하며, 심박 센서(260)로부터 측정되는 초기 심박데이터를 스마트폰(100)으로 전송하도록 심박 센서(260)와 제2통신부(220)를 제어할 수 있다. 초기 심박데이터는 스마트폰(100)과 스마트워치(200)가 운전 중인 것으로 판단된 결과를 공유하여 운전 상태로 설정된 이후 측정되는 심박데이터로서, 심박 센서(260)는 정해진 센싱 시간(예를 들어, m초, m은 10 이상의 상수)동안 심박데이터를 n(n은 1 이상의 상수)회 또는 N분(N은 3 이상의 상수)동안 초기 심박데이터로서 측정 및 전송할 수 있다.
졸음 운전 판단부(283)는 스마트폰(100)으로부터 졸음 심박수 임계값과 심박변이도 임계값이 수신되면, 심박 센서(260)에서 측정되는 현재 심박수와 졸음 심박수 임계값을 비교한다. 현재 심박수가 졸음 심박수 임계값 이하이면, 심박수가 느려진 것이므로 졸음 운전 가능성이 있을 수 있다. 따라서, 졸음 운전 판단부(283)는 현재 심박수의 심박 변이도를 산출하고, 산출된 심박 변이도가 심박 변이도 임계값보다 크면 졸음 운전 중인 것으로 판단할 수 있다. 졸음 운전 판단부(283)는 현재 심박수와 평균 심박수의 차를 심박 변이도로서 산출한 후 심박 변이도 임계값과 비교할 수 있다.
예를 들어, 평상 시 심박수인 평균 심박수가 분당 60회이고 심박변이도 임계값이 6회인 경우, 현재 심박수가 53회이면, 심박변이도는 7회이므로, 졸음 운전 판단부(283)는 운전자가 졸음 운전 상태인 것으로 판단할 수 있다.
졸음 운전 판단부(283)는 심박수 분석부(175)는 산출된 졸음 심박수 임계값과 심박변이도 임계값을 스마트워치(200)로 전송할 수 있다.
제2알림부(285)는 졸음 운전 판단부(283)에서 졸음 운전 중인 것으로 판단되면 소리, 진동 등 졸음 운전 경고 알람을 발생할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예는 스마트폰(100) 및 스마트워치(200)가 제1GPS 센서(130), 제2GPS 센서(230) 및 제2자이로 센서(240)를 이용하여 운전자가 운전 중인지 판단한다. 본 발명의 다른 실시 예로서, 스마트폰(100) 및 스마트워치(200)는 제1가속도 센서(150)와 제2가속도 센서(250)를 이용하여 운전자가 운전 중인지를 판단할 수도 있다.
자세히 설명하면, 스마트폰(100)의 차량 제어부(171)는 차량(10)의 시동이 걸린 후 차량(10)이 이동 중이면, 스마트워치(200)에게 차량 이동 정보를 전송한다. 그리고, 제1운전 상태 판단부(173)는 차량(10)의 시동이 걸린 후, 제1가속도 센서(150)에 의해 측정되는 선가속도가 사전에 정해진 기준 선가속도 이상이면 운전자가 운전 중인 것으로 판단할 수 있다. 스마트폰(100)은 차량(10)으로부터 수신되는 데이터로부터 차량(10)이 이동 중인지 알 수 있다.
스마트워치(200)의 제2운전 상태 판단부(281)는 차량 이동 정보가 수신되면 제2가속도 센서(250)에 의해 측정되는 선가속도가 기준 선가속도 이상이면 운전자가 운전 중인 것으로 판단할 수 있다.
이하에서는 도 6 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 운전자의 졸음 운전 방지 방법을 설명한다.
도 6은 스마트폰(100)과 스마트워치(200)의 대칭키 교환 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 스마트폰(100)의 디지털키 앱과 차량(10)은 디지털키의 등록 및 공개를 교환할 수 있다(S600).
차량(10)은 스마트폰(100)으로부터 수신된 스마트 폰 공개키(pub_P)와 차량 개인키(pri_V)를 저장한다(S605).
스마트폰(100)은 차량(10)으로부터 수신된 차량 공개키(pub_V)와 폰 개인키(pri_P)를 보안 실행 영역에 저장한다(S610).
스마트폰(100)의 디지털키 앱은 스마트워치(200)의 워치 앱에게 스마트폰(100)과 스마트워치(200)의 페어링을 시도한다(S615).
페어링이 완료되면, 스마트폰(100)은 스마트워치(200)에게 폰 공개키(pub_P)를 전송하면서 보안통신채널 설정을 요청한다(S620).
스마트폰(100)의 워치 앱은 보안 실행 영역에 폰 공개키(pub_P)를 전송하며 키 페어 생성을 요청한다(S625).
스마트워치(200)의 보안 실행 영역은 스마트워치(200)의 공개키(pub_W)와 개인키(pri_W)로 키 페어를 생성하고, 폰 공개키(pub_P)를 이용하여 워치 공개키(pub_W)를 암호화한다(S630).
스마트워치(200)의 보안 실행 영역은 암호화된 워치 공개키(enc pub_W)를 워치 앱으로 전달하고, 워치 앱은 암호화된 워치 공개키(enc pub_W)를 스마트폰(100)의 디지털키 앱으로 전송한다(S635, S640).
스마트폰(100)의 디지털키 앱은 암호화된 워치 공개키(enc pub_W)를 보안 실행 영역으로 전달하고, 보안 실행 영역은 암호화된 워치 공개키(enc pub_W)를 폰 개인키(pri_P)를 이용하여 복호화한 후 저장한다(S645~S650).
스마트폰(100)의 보안 실행 영역은 세션 암호화용 대칭키를 생성한 후 복호화된 워치 공개키(pub_W)를 이용하여 대칭키를 암호화한다(S655, S660).
스마트폰(100)의 보안 실행 영역은 암호화된 대칭키를 디지털키 앱으로 전달하고, 디지털키 앱은 암호화된 대칭키를 스마트워치(200)로 전송한다(S665, S670).
스마트워치(200)의 보안 실행 영역은 워치 앱으로부터 수신된 암호화된 대칭키를 워치 개인키(pri_W)로 복호화한 후 저장한다(S675, S680). 이로써 스마트폰(100)과 스마트워치(200)의 보안 통신을 위한 대칭키 교환이 완료된다.
도 7은 스마트워치(200)로부터 스마트폰(100)으로 데이터를 전송하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 스마트워치(200)의 워치 앱은 전송데이터가 수집되면 보안 실행 영역에게 암호화를 요청한다(S700, S710).
스마트워치(200)의 보안 실행 영역은 대칭키로 전송데이터를 암호화하고, 워치 개인키(pri_W)로 전송데이터 서명값을 생성한다(S720, S730).
스마트워치(200)의 보안 실행 영역은 암호화된 전송데이터 및 서명값을 워치 앱에게 응답하고, 워치 앱은 스마트폰(100)에게 암호화된 전송데이터 및 서명값을 전송한다(S740, S750).
스마트폰(100)의 디지털키 앱은 수신된 암호화된 전송데이터 및 서명값을 보안 실행 영역으로 전달하고, 보안 실행 영역은 워치 공개키(pub_W)로 서명을 검증한 후 대칭키로 전송데이터를 복호화한다(S760~S780).
스마트폰(100)의 보안 실행 영역은 복호화된 데이터를 디지털키 앱으로 전달하며 이로써 데이터 수신이 완료된다(S790, S795).
도 8은 스마트폰(100)으로부터 스마트워치(200)로 데이터를 전송하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 스마트폰(100)의 디지털키 앱은 스마트워치(200)로 전송할 전송데이터의 암호화를 보안 실행 영역에게 요청한다(S800, S810).
보안 실행 영역은 전송데이터를 대칭키로 암호화하고, 폰 개인키(pri_P)로 서명값을 생성한다(S820, S830).
스마트워치(200)의 보안 실행 영역은 암호화된 전송데이터 및 서명값을 디지털키 앱에게 응답하고, 디지털키 앱은 스마트워치(200)에게 암호화된 전송데이터 및 서명값을 전송한다(S840, S850).
스마트워치(200)의 워치 앱은 수신된 암호화된 전송데이터 및 서명값을 보안 실행 영역으로 전송하고, 보안 실행 영역은 워치 개인키(pri_W)로 서명을 검증한 후 대칭키로 전송데이터를 복호화한다(S860~S880).
스마트워치(200)의 보안 실행 영역은 복호화된 데이터를 워치 앱으로 전달하며 이로써 데이터 수신이 완료된다(S890, S895).
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 졸음 운전 방지 방법을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 9에 도시된 졸음 운전 방지 방법을 실행하는 졸음 운전 방지 시스템은 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 스마트폰(100)과 스마트워치(200)에 의해 수행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 스마트폰(100)은 디지털키를 이용하여 차량의 시동을 건 후 스마트워치(200)에게 시동이 걸렸음을 의미하는 차량 시동 활성화 정보를 전송한다(S900, S905).
스마트폰(100)과 스마트워치(200)는 운전자가 차량(10)을 운전 중인지 판단하고, 판단된 운전 상태 결과를 공유할 수 있다(S910~S920).
S910단계 및 S915단계에서 모두 운전자가 운전 중인 것으로 판단되면(S925-Y, S920-Y), 스마트폰(100)과 스마트워치(200)는 졸음 운전 방지 서비스 모드를 활성화한다(S935, S940).
스마트워치(200)는 스마트폰(100)의 디지털키 앱과 연동하면서, 운전자가 졸음 운전 중인지 판단할 수 있다(S945). S945단계는 스마트워치(200)와 스마트폰(100)에서 모두 운전자가 운전 중인 것으로 판단되면, 스마트워치(200)가 심박 센서에 의해 측정되는 심박변이도를 이용하여 운전자가 졸음 운전 중인지 판단할 수 있다.
졸음 운전 중인 것으로 판단되면(S950-Y), 스마트워치(200)는 졸음 운전 경고 알람을 발생하고, 스마트폰(100)에게 졸음 운전 판단 결과를 전송한다(S955, S960).
스마트폰(100)은 스마트워치(200)와 함께 졸음 운전 경고 알람을 발생하여 운전자가 졸음에서 깨어나도록 유도할 수 있다(S965).
도 10은 도 9의 S910단계와 S915단계를 자세히 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 차량 시동 활성화 정보가 수신되면(S905), 스마트워치(200)는 제2GPS 센서(230)를 이용하여 차량(10)의 주행 속도를 측정한다(S910a).
S910a단계에서 산출된 차량(10)의 주행 속도가 기준 속도 이상이면(S910b-Y), 스마트워치(200)는 카운팅 횟수를 1로 증가시키고 다시 차량(10)의 주행 속도를 측정한다(S910c).
연속 3회 차량(10)의 주행 속도가 기준 속도 이상인 것으로 측정되면(S910d-Y), 스마트워치(200)는 운전자가 운전 중인 것으로 임시 판단할 수 있다(S910e).
또한, 스마트워치(200)는 차량 시동 활성화 정보가 수신되면(S905), 제2자이로 센서(240)를 이용하여 주기적으로 운전자의 손목 움직임이 있는지를 센싱할 수 있다(S910f).
스마트워치(200)는 예를 들어 10초당 1회 주기로 손목 움직임을 측정하여 손목 회전이 발생한 것으로 판단되면(S910g-Y), 운전자가 운전 중인 것으로 임시 판단할 수 있다(S910h).
S910e 단계 및 S910h 단계에서 모두 운전 중인 것으로 임시 판단되면, 스마트워치(200)는 운전자가 운전 중인 것으로 최종 판단하고, 운전 중으로 판단된 결과를 스마트폰(100)에게 전송하여 공유할 수 있다(S910i, S920).
한편, 스마트폰(100)은 차량 시동이 걸리면, 제1GPS 센서(130)를 이용하여 차량(10)의 주행 속도를 측정한다(S915a).
S915a단계에서 산출된 차량(10)의 주행 속도가 기준 속도 이상이면(S915b-Y), 스마트폰(100)은 운전자가 운전 중인 것으로 판단하고, 판단된 결과를 스마트워치(200)에게 전송하여 공유할 수 있다(S915c, S920).
도 11은 도 9의 S945단계를 자세히 도시한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 스마트워치(200)는 졸음 운전 방지 서비스 모드가 활성화되면(S940), 심박 센서(260)로부터 측정되는 초기 심박데이터를 수집하여 스마트폰(100)에게 전송할 수 있다(S945a, S945b).
스마트폰(100)은 수신되는 초기 심박데이터를 취합하여 평균심박수를 산출하고, 산출된 평균심박수로부터 졸음 심박수 임계값과 심박변이도 임계값을 산출할 수 있다(S945c, S945d).
스마트폰(100)은 S945d 단계에서 산출된 졸음 심박수 임계값과 심박변이도 임계값을 스마트워치(200)로 전송한다(S945e).
스마트워치(200)는 심박 센서(260)에서 측정되는 현재 심박수(즉, S945e 단계 이후 측정되는 심박데이터)와 졸음 심박수 임계값을 비교한다(S945f, S945g).
S945g 단계에서 현재 심박수가 졸음 심박수 임계값 이하이면, 스마트워치(200)는 졸음 운전 가능성이 있으므로 S945f단계에서 측정된 현재 심박수의 심박 변이도를 산출하고, 산출된 심박 변이도가 심박 변이도 임계값보다 크면(S945h), 운전자가 졸음 운전 초기 상태인 것으로 판단할 수 있다(S945i).
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 졸음 운전 방지 방법을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 스마트폰(100)은 디지털키를 이용하여 차량의 시동을 건 후, 차량이 이동 중인 것으로 판단되면, 스마트워치(200)에게 차량이 이동 중임을 의미하는 차량 이동 정보를 전송한다(S1200, S1205).
이후, 스마트폰(100)의 디지털키앱과 스마트워치(200)의 워치앱이 연동하여 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하는 동작(S1210~S1265)은 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명한 동작과 유사하거나 동일하다.
다만, S1210단계와 S1215단계에서 운전자가 운전 중인지 판단하는 동작은 다르며 이는 도 13을 참조하여 자세히 설명한다.
도 13은 도 12의 S1210단계와 S1215단계를 자세히 도시한 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 차량 시동 활성화 정보가 수신되면(S905), 스마트워치(200)는 제2가속도 센서(250)를 이용하여 차량(10)의 선가속도를 측정한다(S1210a).
S1210a단계에서 산출된 선가속도가 기준 가속도 이상이면(S1210b-Y), 스마트워치(200)는 카운팅 횟수를 1로 증가시키고 다시 선가속도를 측정한다(S1210c).
연속 3회 선가속도가 기준 가속도 이상인 것으로 측정되면(S1210d-Y), 스마트워치(200)는 운전자가 운전 중인 것으로 판단할 수 있다(S1210e).
한편, 스마트폰(100)은 차량 시동이 걸리면, 제1가속도 센서(150)를 이용하여 차량(10)의 선가속도를 측정한다(S1215a).
S1215a단계에서 산출된 선가속도가 기준 가속도 이상이면(S1215b-Y), 스마트폰(100)은 운전자가 운전 중인 것으로 판단하고, 판단된 결과를 스마트워치(200)에게 전송하여 공유할 수 있다(S1215c, S1220).
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 운전 방지 시스템의 졸음 운전 방지 방법을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 도 9의 S935단계 및 S940단계에서 졸음 운전 방지 서비스 모드로 활성화되어 운전자의 졸음 운전 여부를 판단하는 동안, 스마트폰(100)과 스마트워치(200)는 운전자가 운전을 멈추고 보행 중인지를 더 판단할 수 있다.
자세히 설명하면, 스마트폰(100)은 제1자이로 센서(140)로부터 센싱되는 자이로 센싱데이터를 수집 및 분석하여 걸음에 대한 진동인지를 판단할 수 있다(S1400, S1410).
S1410단계에서 자이로 센싱데이터가 걸음에 대한 진동을 나타내는 데이터로 판단되면(S1410-Y), 스마트폰(100)은 운전이 종료된 상태로 판단할 수 있다(S1420).
또한, 스마트워치(200)는 제2자이로 센서(240)로부터 센싱되는 자이로 센싱데이터를 수집 및 분석하여 걸음에 대한 진동인지를 판단할 수 있다(S1430, S1440).
S1440단계에서 자이로 센싱데이터가 걸음에 대한 진동을 나타내는 데이터로 판단되면(S1440-Y), 스마트폰(100)은 운전이 종료된 상태로 판단할 수 있다(S1450).
스마트폰(100)과 스마트워치(200)는 S1420단계와 S1450단계에서 판단된 걸음 감지 정보를 공유하고, 스마트폰(100)과 스마트워치(200) 모두에서 보행 중인 것으로 판단되었으므로 졸음 운전 방지 서비스 모드를 비활성화하고 운전 종료 모드로 진입한다(S1470, S1480).
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작 들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고받을 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않고 효과를 저해하지 않는 한, 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 또한 그러한 실시 예가 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 차량
100: 스마트폰
200: 스마트워치

Claims (18)

  1. 디지털키를 이용하여 차량의 시동 및 주행을 제어하고, 운전자가 상기 차량을 운전 중인지 판단하는 스마트폰; 및 상기 스마트폰과 연동하며, 운전자가 상기 차량을 운전 중인지 판단하는 스마트워치;를 포함하고,
    상기 스마트폰은, 상기 스마트폰에 구비된 GPS 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 주행 속도가 기준 속도 이상이면 운전 중인 것으로 판단하도록 동작하고,
    상기 스마트폰은, 상기 디지털키를 이용하여 차량의 시동이 걸리면, 상기 스마트워치에게 차량 시동 활성화 정보를 전송하고,
    상기 스마트워치는, 상기 스마트폰으로부터 차량 시동 활성화 정보가 수신되면 차량의 주행 속도와 운전자의 손목 움직임 중 적어도 하나를 이용하여 운전자가 운전 중인지 판단하도록 동작하고,
    상기 스마트폰과 스마트워치에서 운전자가 상기 차량을 운전 중인 것으로 판단되면, 상기 스마트워치는 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하고, 졸음 운전 중인 것으로 판단되면 졸음 운전 경고 알람을 발생하고,
    상기 스마트폰과 스마트워치는, 운전자가 운전 중인 것으로 판단된 결과를 상기 스마트폰과 서로 공유하고, 상기 스마트워치는, 상기 결과가 공유되면, 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하고,
    상기 스마트워치는, 상기 스마트워치와 스마트폰에서 모두 운전자가 운전 중인 것으로 판단되면, 심박 센서에 의해 측정되는 심박수의 변이도를 나타내는 심박변이도를 이용하여 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하고, 졸음 운전 중인 것으로 판단되면 졸음 운전 경고 알람을 발생하도록 구성되고,
    상기 스마트워치는, 상기 스마트워치와 스마트폰에서 모두 운전자가 운전 중인 것으로 판단되면, 상기 스마트워치의 심박 센서에 의해 일정 시간동안 측정되는 초기 심박데이터를 상기 스마트폰에게 전송하고, 상기 스마트폰으로부터 수신되는 졸음 심박수 임계값과 심박변이도 임계값을 각각 상기 심박 센서에 의해 실시간으로 측정되는 실시간 심박수와 실시간 심박변이도와 비교하여 졸음 운전 중인지 판단하고,
    상기 스마트워치 및 상기 스마트폰은 운전자의 졸음 운전 여부를 판단하는 동안 운전자가 운전을 멈추고 보행 중인지를 더 판단하도록 구성되고, 운전자의 보행 여부는 상기 스마트워치 및 상기 스마트폰에 각각 제공된 자이로 센서로부터 센싱되는 자이로 센싱데이터를 수집 및 분석하여 자이로 센싱 데이터가 걸음에 대한 진동인지를 판단하는 것에 의해 결정되고, 상기 자이로 센싱 데이터가 걸음에 대한 진동을 나타내는 데이터인 것으로 판단되면, 스마트폰 및 스마트워치는 운전이 종료된 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자의 졸음 운전 방지 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스마트워치는,
    상기 스마트워치에 구비된 GPS 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 자이로 센서를 이용하여 주기적으로 운전자의 손목 움직임을 측정한 후, 상기 측정된 주행 속도가 기준 속도 이상이거나, 상기 손목 움직임이 정해진 주기 내에 1회 이상 측정되면, 운전자가 운전 중인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자의 졸음 운전 방지 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스마트폰은,
    상기 스마트폰에 구비된 가속도 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 주행 속도가 기준 가속도 이상이면 운전 중인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자의 졸음 운전 방지 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스마트폰은,
    상기 디지털키를 이용하여 차량의 시동이 걸린 후 차량이 이동 중이면, 상기 스마트워치에게 차량 이동 정보를 전송하고,
    상기 스마트워치는,
    상기 스마트폰으로부터 차량 이동 정보가 수신되면, 상기 스마트워치에 구비된 가속도 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 상기 측정된 차량의 주행 속도가 기준 속도 이상이면 운전자가 운전 중인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자의 졸음 운전 방지 시스템.
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  9. 삭제
  10. 운전자의 졸음 운전 방지 방법으로서, 상기 방법은,
    (A) 스마트폰이 디지털키를 이용하여 차량의 시동을 건 후 운전자가 상기 차량을 운전 중인지 판단하는 단계;
    (B) 스마트워치가, 상기 스마트폰과 연동하며, 운전자가 상기 차량을 운전 중인지 판단하는 단계;
    (C) 상기 스마트워치가, 상기 (A) 단계 및 (B) 단계에서 운전자가 상기 차량을 운전 중인 것으로 판단되면, 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하는 단계; 및
    (D) 상기 스마트워치가, 상기 (C) 단계에서 졸음 운전 중인 것으로 판단되면 졸음 운전 경고 알람을 발생하는 단계;를 포함하고,
    상기 (A) 단계는, 상기 스마트폰에 구비된 GPS 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 주행 속도가 기준 속도 이상이면 운전 중인 것으로 판단하고,
    상기 (A) 단계는, 상기 스마트폰이, 상기 디지털키를 이용하여 차량의 시동을 걸리면 상기 스마트워치에게 차량 시동 활성화 정보를 전송하고,
    상기 (B) 단계는, 상기 스마트워치가, 상기 스마트폰으로부터 차량 시동 활성화 정보가 수신되면 차량의 주행 속도와 운전자의 손목 움직임 중 적어도 하나를 이용하여 운전자가 운전 중인지 판단하도록 동작하고,
    상기 운전자의 졸음 운전 방지 방법은,
    상기 (C) 단계 이전에,
    (D) 상기 스마트폰과 스마트워치가 상기 (A) 단계와 (B) 단계에서 운전자가 운전 중인 것으로 판단된 결과를 상기 스마트폰과 서로 공유하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 (C) 단계는, 상기 (D) 단계에 의해 상기 결과가 공유되면, 상기 스마트워치가, 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하고,
    상기 (C) 단계는, 상기 (D) 단계에 의해 상기 스마트워치가, 상기 스마트워치와 스마트폰에서 모두 운전자가 운전 중인 것으로 판단되면, 심박 센서에 의해 측정되는 심박수의 변이도를 나타내는 심박변이도를 이용하여 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하고, 졸음 운전 중인 것으로 판단되면 상기 졸음 운전 경고 알람을 발생하고,
    상기 (D) 단계는,
    (D1) 상기 스마트워치가, 상기 스마트워치의 심박 센서에 의해 일정 시간동안 측정되는 초기 심박데이터를 상기 스마트폰에게 전송하는 단계;
    (D2) 상기 스마트폰으로부터 수신되는 졸음 심박수 임계값과 심박변이도 임계값을 저장하는 단계;
    (D3) 상기 심박 센서에 의해 실시간으로 측정되는 실시간 심박수를 상기 저장된 졸음 심박수 임계값과 비교하는 단계;
    (D4) 상기 심박 센서에 의해 실시간으로 측정되는 실시간 심박변이도를 상기 저장된 심박변이도 임계값과 비교하는 단계; 및
    (D5) 상기 (D3) 단계에서 상기 실시간 심박수가 졸음 심박수 임계값 이하이고, 상기 (D4) 단계에서 상기 실시간 심박변이도가 상기 심박변이도 임계값을 초과하면 졸음 운전 중인 것으로 판단하는 단계;를 포함하고,
    상기 운전자의 졸음 운전 방지 방법은, 상기 스마트워치 및 상기 스마트폰은 운전자의 졸음 운전 여부를 판단하는 동안
    (E) 운전자가 운전을 멈추고 보행 중인지를 더 판단하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 (E) 단계에서 운전자의 보행 여부는, 상기 스마트워치 및 상기 스마트폰에 각각 제공된 자이로 센서로부터 센싱되는 자이로 센싱데이터를 수집 및 분석하여 자이로 센싱 데이터가 걸음에 대한 진동인지를 판단하는 것에 의해 결정되고, 상기 자이로 센싱 데이터가 걸음에 대한 진동을 나타내는 데이터인 것으로 판단되면, 스마트폰 및 스마트워치는 운전이 종료된 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자의 졸음 운전 방지 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 (B) 단계는,
    (B1) 상기 스마트워치에 구비된 GPS 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하는 단계;
    (B2) 상기 스마트워치에 구비된 자이로 센서를 이용하여 주기적으로 운전자의 손목 움직임을 측정하는 단계;
    (B3) 상기 (B1) 단계에서 측정된 주행 속도가 기준 속도 이상이거나, 상기 (B2) 단계에서 손목 움직임이 정해진 주기 내에 1회 이상 측정되면, 운전자가 운전 중인 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자의 졸음 운전 방지 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 (A) 단계는,
    상기 스마트폰에 구비된 가속도 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 측정된 주행 속도가 기준 가속도 이상이면 운전 중인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자의 졸음 운전 방지 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 (A) 단계는,
    상기 디지털키를 이용하여 차량의 시동이 걸린 후 차량이 이동 중이면, 상기 스마트워치에게 차량 이동 정보를 전송하고,
    상기 (B) 단계는,
    상기 스마트폰으로부터 차량 이동 정보가 수신되면, 상기 스마트워치에 구비된 가속도 센서를 이용하여 차량의 주행 속도를 측정하고, 상기 측정된 차량의 주행 속도가 기준 속도 이상이면 운전자가 운전 중인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자의 졸음 운전 방지 방법.
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