KR20030056509A - 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치 및 방법 - Google Patents

음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 졸음운전 방지모드 선택신호를 출력하는 키입력부; 초기화 동작과정을 수행한 후 질문 데이터를 출력하는 한편, 응답 데이터를 입력받아 그에 상응한 각종 제어신호를 출력하는 주 제어부; 주 제어부로부터 질문 데이터 및 각종 제어신호를 입력받아 해당 블록으로 출력하는 보조 제어부; 보조 제어부로부터 질문 데이터를 입력받아 아날로그 음성으로 변환한 후 스피커를 통해 출력하는 한편, 마이크로부터 아날로그 응답 데이터를 입력받아 디지털 응답 데이터로 변환한 후 보조 제어부로 출력하는 코덱; 오디오 재생 제어신호를 입력받은 후 운전자가 설정한 음악을 재생하는 DSP; 콜 제어신호를 입력받은 후 운전자의 휴대폰으로 콜 신호를 출력하는 무선통신 모듈; 및 윈도우 구동 제어신호를 입력받은 후 차량의 윈도우를 구동시키는 차량 인터페이스부로 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명은 졸음운전에 따른 교통 사고의 위험을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 대화식 이벤트를 통하여 고속도로 주행시 운전자의 지루함을 줄여줄 수 있는 효과가 있다.

Description

음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR AVOIDING DROWSY DRIVE USING VOICE RECOGNITION}
본 발명은 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 장착되는 텔레매틱스 단말기의 TTS 기능과 음성인식 기능을 사용한 대화식 이벤트의 제공을 통해 운행중인 차량 운전자의 졸음운전을 방지하는 것이 가능하도록 해주는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
주지하다시피, 정보통신 기술의 발달은 자동차 생활에도 커다란 변화를 가져오고 있다. 운전자들은 자동차를 운전하면서 교통 정보 뿐만 아니라 경제, 문화 및 일반 생활과 관련된 각종 정보 및 서비스를 제공받을 수 있게 되었고, 지능형 교통 시스템의 개발로 인해 운전자의 안전과 편의성이 크게 향상되었다.
이러한 움직임에 따라 최근의 개인화와 개인 휴대통신이 증가하고 있는 시대에 집과 사무실에서 사용하고 있는 수많은 전자 시스템들이 자동차에 장착되어 가고 있으며, 음성과 데이터 통신을 위한 무선통신 및 일반 컴퓨터(PC)와, 개인 휴대 단말기(PDA), 컴퓨터 게임기와 같은 컴퓨터 플랫폼 등의 전자 기술들은 소위 '컨넥티드 자동차(connected car)'를 구성하기 위한 기본적인 구성요소가 되어가고 있다.
이러한 '컨넥티드 자동차'를 구현하기 위해 최근에 대두되고 있는 것이 텔레매틱스(Telematics)로서, 그 텔레매틱스는 무선 음성, 데이터 통신과 인공위성을 이용한 위치 정보 시스템(GPS : Global Positoning system)을 기반으로 자동차를 이용해 정보를 주고받을 수 있도록 하는 기술로 위치측정 시스템과 무선 통신망을 이용해 운전자와 탑승자에게 교통정보, 응급 상황에 대한 대처, 원격 차량 진단, 인터넷 이용(금융 거래, 뉴스, e-메일 등) 등 각종 모바일 서비스를 제공할 수 있는 단말기와 운영 체제를 말하며, 유/무선 하드웨어 뿐만 아니라 전체 컨텐츠 및 서비스 등을 모두 포함한 엔드-투-엔드(end-to-end) 솔루션이다.
즉, 텔레매틱스는 실시간 위치 정보, 보안, 엔터테인먼트, 차내에서 할 수 있는 다양한 서비스를 제공할 수 있는 GPS 기술을 포함한 음성 및 데이터 무선 통신으로 정의할 수 있으며, 이는 인공위성과 서비스 제공 업체들의 중앙정보 서비스 센터를 차량내 인터넷 단말기와 연결하여 차량에서 e-메일 송수신, 날씨, 증권, 스포츠, 및 MP3 다운로드 등 무선 인터넷의 이용은 물론, 사고시 차량의 운행 상태를 기록하여 신속한 사고 처리를 가능하게 하는 시스템을 의미한다.
이와 같이 최근들어 텔레매틱스가 관심을 끄는 것은 자동차 운전자에게 단순히 이동성만을 제공하는 것이 아니라, 모바일 오피스로서의 편의성 등 다양한 서비스를 제공할 뿐만 아니라, 제품 차별화의 주요 도구로 사용될 수 있기 때문이다.
종래에는 자동차를 운행함에 있어서 고속도로와 같은 도로에서의 주행은, 자동차의 잦은 기어 변속이나 브레이크 조작, 급회전이 많은 일반 시내 주행과는 달리 기어변속이나 브레이크 조작이 거의 없고, 도로의 굴곡이 완만하여 핸들을 많이 조작할 필요가 없어지며, 주위 시야의 변화가 거의 없는 경우에 운전자는 졸음이 오기 쉬우며, 이러한 운전자의 졸음 운전으로 인해 대형 교통사고가 발생되는 문제점이 있었다.
특히, 교통사고는 야간 장거리 운전시나 운전자가 피로를 느끼는 상태에서 무리하게 운행하는 경우에 종종 발생하며, 이러한 경우 충분한 휴식을 취한 후 차량을 운행하는 것이 최선의 방법이나, 정차할 수 없는 상황이나 긴급한 사정으로 인해 운행해야 하는 경우 자신도 모르게 운전중에 졸게 되는 경우가 발생하므로 외부적인 자극에 의해 졸음을 방지할 수 있는 수단이 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, TTS 기능과 음성인식 기능을 사용한 대화식 이벤트의 제공을 통해 졸음운전에 따른 교통 사고의 위험을 미연에 방지하고, 고속도로 주행시 운전자의 지루함을 줄여줄 수 있도록 한 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치는, 운행중인 차량의 운전자에게 대화식 이벤트를 발생시켜 졸음 운전을 방지할 수 있도록 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치에 있어서,
운전자의 선택에 따라 졸음운전 방지모드 선택신호를 출력하는 키입력부;
상기 키입력부에서 출력한 졸음운전 방지모드 선택신호를 입력받아 초기화 동작과정을 수행한 후 질문 데이터를 출력하는 한편, 질문 데이터에 상응한 응답 데이터를 입력받으면 그 응답 데이터에 상응한 각종 제어신호를 출력하는 주 제어부;
입력받은 응답 데이터와 상기 키입력부로부터 입력받은 졸음운전 방지모드 선택신호를 상기 주 제어부로 출력하는 한편, 상기 주 제어부로부터 질문 데이터 및 각종 제어신호를 입력받으면 그 질문 데이터 및 각종 제어신호를 해당 블록으로 출력하는 보조 제어부;
상기 보조 제어부로부터 질문 데이터를 입력받으면 그 질문 데이터를 아날로그 음성으로 변환한 후 스피커를 통해 출력하는 한편, 마이크로부터 아날로그 응답 데이터를 입력받으면 그 아날로그 응답 데이터를 디지털 응답 데이터로 변환한 후 상기 보조 제어부로 출력하는 코덱(CODEC);
상기 보조 제어부로부터 오디오 재생 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 운전자가 미리 설정한 음악을 재생하는 DSP;
상기 주 제어부로부터 콜(call) 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 운전자의 휴대폰으로 콜 신호를 출력하는 무선통신 모듈; 및
상기 주 제어부로부터 윈도우 구동 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 차량의 윈도우를 구동시키는 차량 인터페이스부로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법은, 주 제어부가 키입력부로부터 운행중인 차량의 운전자가 입력한 졸음운전 방지모드 선택신호에 따른 졸음운전 방지모드를 세팅하는 제 100 단계;
상기 주 제어부가 졸음운전 방지모드 선택신호에 상응한 초기화 과정을 수행함과 동시에 졸음운전 방지를 위한 웨이크 업(Wake-up) 타이머의 카운트 동작을 수행한 후 TTS 엔진 기능을 활성화시켜 미리 설정된 대화식 이벤트의 질문 데이터를 출력하는 제 200 단계;
상기 주 제어부가 대화식 이벤트의 질문 데이터에 대한 응답 데이터를 입력받음과 동시에 그 응답 데이터가 미리 설정된 대화식 이벤트의 응답 데이터와 일치하면 졸음운전 방지를 위한 웨이크 업 타이머를 리셋시키고, 미리 설정된 대화식 이벤트의 응답 데이터와 일치하지 않으면 상기 주 제어부가 운전자에게 졸음방지를 위한 경보를 발생시키는 제 300 단계; 및
상기 주 제어부가 키입력부로부터 운전자의 선택에 따른 졸음운전 방지모드 해제신호가 입력되었는지의 여부를 판단한 후 졸음운전 방지모드 해제신호가 입력되지 않으면 상기 제 200 단계로 진행하는 한편, 졸음운전 방지모드 해제신호가 입력되면 상기 주 제어부가 졸음운전 방지모드 프로그램을 종료하는 제 400 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치의 구성을 나타낸 기능블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치중 주 제어부의 구성을 상세히 나타낸 기능블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법을 나타낸 동작플로우챠트,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법중 제 100 단계(S100)의 동작과정을 상세히 나타낸 동작플로우챠트,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법중 제 200 단계(S200)의 동작과정을 상세히 나타낸 동작플로우챠트,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법중 제 300 단계(S300)의 동작과정을 상세히 나타낸 동작플로우챠트이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 키입력부 200 : 주 제어부
201 : 메모리부 202 : CPU
300 : 보조 제어부 400 : 코덱
500 : DSP 600 : 무선통신 모듈
700 : 차량 인터페이스부
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치 및 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치를 설명하기 위해 나타낸 기능블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치는 키입력부(100), 주 제어부(200), 보조 제어부(300), 코덱(CODEC)(400), DSP(Digital Sound Processor; 이하 DSP라 칭함.)(500), 무선통신 모듈(600), 차량 인터페이스부(700)로 구성되어 있다.
상기 키입력부(100)는 운전자의 선택에 따라 졸음운전 방지모드 선택신호와 졸음운전 방지모드 해제신호와 웨이크 업 타이머의 타임설정 신호 및 음성인식 타이머의 타임설정 신호를 상기 보조 제어부(300)로 출력하는 역할을 한다. 여기서, 상기 키입력부(100)는 버튼이 눌린 상태에서만 음성인식이 활성화될 수 있도록 한 PTT(Push-to-Talk) 버튼을 추가로 구성할 수 있다.
또한, 상기 주 제어부(200)는 상기 키입력부(100)에서 출력한 졸음운전 방지모드 선택신호를 상기 보조 제어부(300)를 통해 입력받아 초기화 동작과정을 수행한 후 질문 데이터를 상기 보조 제어부(300)로 출력하는 한편, 상기 보조 제어부(300)로부터 질문 데이터에 상응한 응답 데이터를 입력받으면 그 응답 데이터에 상응한 각종 제어신호를 해당하는 상기 무선통신 모듈(600)과 차량 인터페이스부(700) 및 보조 제어부(300)로 출력하는 역할을 한다.
여기서, 상기 주 제어부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 메모리부(201)와 CPU(Central Processing Unit; 이하 CPU라 칭함.)(202)로 구성되어 있으며, 상기 메모리부(201)는 TTS(Text-to-speech)기능, 음성인식(Speech Recognition)기능, 및 졸음운전 방지기능 등을 실현시키기 위한 각종 응용 프로그램을 저장하는 역할을 한다.
또한, 상기 CPU(202)는 상기 보조 제어부(300)로부터 졸음운전 방지모드 선택신호를 입력받음과 동시에 상기 메모리부(201)에 저장된 졸음운전 방지 프로그램을 실행시켜 TTS 기능을 통해 발생시킨 질문 데이터를 운전자가 들을 수 있도록 스피커(1)를 통해 출력하고, 이후 그 질문 데이터에 상응한 응답 데이터를 상기 보조 제어부(300)로부터 입력받으면 그에 상응한 각종 제어신호를 해당하는 상기 보조 제어부(300)와 무선통신 모듈(600) 및 차량 인터페이스부(700)로 출력하는 역할을 한다.
그리고, 상기 보조 제어부(300)는 상기 코덱(400)으로부터 입력받은 응답 데이터와 상기 키입력부(100)로부터 입력받은 졸음운전 방지모드 선택신호를 상기 주 제어부(200)로 출력하는 한편, 상기 주 제어부(200)로부터 질문 데이터 및 각종 제어신호를 입력받으면 그 질문 데이터 및 각종 제어신호를 해당 블록으로 출력하는 역할을 한다.
또한, 상기 코덱(400)은 상기 보조 제어부(300)로부터 질문 데이터를 입력받음과 동시에 그 질문 데이터를 아날로그 음성으로 변환한 후 상기 스피커(1)를 통해 출력하는 한편, 마이크(2)로부터 아날로그 응답 데이터를 입력받으면 그 아날로그 응답 데이터를 디지털 응답 데이터로 변환한 후 상기 보조 제어부(300)로 출력하는 역할을 한다.
상기 DSP(500)는 상기 보조 제어부(300)로부터 오디오 재생 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 운전자가 미리 설정한 음악을 상기 코덱(400)과 스피커(1)를 거쳐 재생하는 역할을 한다. 여기서, 상기 DSP(500)는 CD, 튜너(Tuner), 웨이브(Wave) 사운드를 서라운드(Surround), EQ, 고음(Treble), 및 저음(Bass) 등의 음향 처리를 한다.
또한, 상기 무선통신 모듈(600)은 상기 주 제어부(200)로부터 콜(call) 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 운전자의 휴대폰으로 콜 신호를 출력하는 역할을 한다.
그리고, 상기 차량 인터페이스부(700)는 상기 주 제어부(200)로부터 윈도우 구동 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 차량의 윈도우를 구동시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 차량 인터페이스부(700)는 도시하지 않은 차량의 MCU와 접속되어, 상기 주 제어부(200)로부터 출력되는 차량의 각종 제어신호를 MCU로 인터페이스하고, 상기 차량의 MCU로부터 차량의 상태에 대한 정보를 입력받음과 동시에 그 차량 상태 정보를 상기 주 제어부(200)로 인터페이스 하는 역할을 한다.
그리고, 상기 주 제어부(200)와 보조 제어부(300)간의 각종 제어신호 및 데이터를 인터페이스 하는 PCI 버스에 접속되어, 웨이크 업 타이머와 음성인식 타이머의 카운트에 따른 시간 흐름을 그래픽 화면으로 운전자가 확인할 수 있도록 표시해주는 디스플레이부(3)가 추가로 구성될 수 있으며, 차량의 네비게이션(Navigation) 통신 등을 지원하기 위한 GPS부(4)가 접속되어 있다.
그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치를 이용한 본 발명의 일 실시예에 의한 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법을 나타내는 동작플로우챠트이다.
먼저, 상기 주 제어부(200)는 상기 키입력부(100)로부터 운행중인 차량의 운전자가 입력한 졸음운전 방지모드 선택신호를 상기 보조 제어부(300)를 통해 입력받음과 동시에 그에 상응한 졸음운전 방지모드를 세팅한다(S100).
이때, 상기 제 100 단계(S100)의 세부 동작과정에 대해 도 4를 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 주 제어부(200)는 상기 키입력부(100)로부터 운전자가 입력한 졸음운전 방지모드 선택신호를 상기 보조 제어부(300)를 통해 입력받는다(S101).
그런후, 상기 주 제어부(200)는 상기 키입력부(100)로부터 운전자가 입력한 졸음방지를 위한 웨이크 업 타이머의 타임 설정 신호를 입력받는다(S102). 여기서, 웨이크 업 타이머의 타임 설정은 운전자의 선택에 따라 미리 설정된 웨이크 업 타이머의 타임 설정시간을 그대로 사용하거나, 아니면 상기 키입력부(100)를 통해운전자가 새롭게 설정한 웨이크 업 타이머의 타임 설정 신호를 입력받을 수 있다.
이어서, 상기 주 제어부(200)는 상기 키입력부(100)로부터 운전자가 입력한 음성인식 타이머의 타임 설정 신호를 입력받는다(S103). 여기서, 음성인식 타이머의 타임 설정은 상술한 웨이크 업 타이머의 타임 설정과 마찬가지로 미리 설정된 음성인식 타임 설정시간을 그대로 사용하거나, 아니면 상기 키입력부(100)를 통해 운전자가 새롭게 설정한 음성인식 타이머의 타임 설정 신호를 입력받을 수 있다.
그런후, 상기 주 제어부(200)는 졸음운전 방지모드 선택신호에 상응한 초기화 과정을 수행함과 동시에 졸음운전 방지를 위한 웨이크 업(Wake-up) 타이머의 카운트 동작을 수행한 후 TTS 엔진 기능을 활성화시켜 상기 메모리부(201)에 미리 설정된 대화식 이벤트의 질문 데이터를 출력한다(S200).
이때, 상기 제 200 단계(S200)의 세부 동작과정에 대해 도 5를 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 주 제어부(200)는 졸음운전 방지모드 선택신호에 상응한 초기화 과정을 수행한다(S201).
그런후, 상기 주 제어부(200)는 졸음운전 방지를 위한 웨이크 업 타이머의 카운트 동작을 수행한다(S202). 여기서, 웨이크 업 타이머의 카운트에 따른 시간 흐름이 상기 디스플레이부(3)를 통해 운전자가 시각적으로 확인할 수 있도록 그래픽 화면으로 디스플레이 된다.
이어서, 상기 주 제어부(200)는 미리 설정되거나 운전자에 의해 설정된 졸음운전 방지를 위한 웨이크 업 타임이 완료되었는지의 여부를 판단한 후 웨이크 업타임이 지나지 않은 경우 상기 제 202 단계(S202)로 진행한다(S203).
이때, 상기 제 203 단계(S203)에서 웨이크 업 타임이 완료되는 시점이면, 상기 주 제어부(200)는 상기 메모리부(201)에 저장된 TTS 엔진 기능을 활성화시킴과 동시에 운전자에 의해 미리 설정된 대화식 이벤트의 질문 데이터를 상기 스피커(1)를 통해 출력한다(S204). 여기서, 상기 스피커(1)를 통해 차량 운행중인 운전자에게 출력되는 질문 데이터는 운전자에 의해 임의로 설정될 수 있으며, 상기 보조 제어부(300)와 코덱(400)을 거쳐서 출력된다.
그런후, 상기 주 제어부(200)는 대화식 이벤트의 질문 데이터에 대한 응답 데이터를 상기 보조 제어부(300)를 통해 입력받음과 동시에 그 응답 데이터가 미리 설정된 대화식 이벤트의 응답 데이터와 일치하면 졸음운전 방지를 위한 웨이크 업 타이머를 리셋시키고, 미리 설정된 대화식 이벤트의 응답 데이터와 일치하지 않으면 상기 주 제어부(200)는 운전자에게 졸음방지를 위한 경보를 발생시킨다(S300).
이때, 상기 제 300 단계(S300)의 세부 동작과정에 대해 도 6을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 주 제어부(200)는 대화식 이벤트의 질문 데이터에 상응한 응답 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단한다(S301).
이때, 상기 제 301 단계(S301)에서 질문 데이터에 상응한 응답 데이터가 입력되면, 상기 주 제어부(200)는 입력받은 응답 데이터가 운전자에 의해 미리 설정된 응답 데이터와 일치하는지의 여부를 판단한다(S302).
참고로, 상기 음성인식 엔진 기능을 활성화시키는 방법으로, 예를들면, 웨이크 업 워드(Wake up Word)라고 하는 "Auto PC"라는 미리 정해진 단어로 음성인식 엔진을 활성화시키는 방법과, 상기 키입력부(100)에 추가로 구성한 PTT 버튼이 눌린 상태에서만 음성인식 엔진을 활성화시키는 등의 방법이 사용될 수 있다.
그런후, 상기 제 302 단계(S302)에서 운전자에 의해 미리 설정된 응답 데이터와 일치하면, 상기 주 제어부(200)는 졸음방지를 위한 웨이크 업 타이머의 카운트를 리셋시킨다(S303).
반면에, 상기 제 302 단계(S302)에서 입력받은 응답 데이터와 운전자에 의해 미리 설정된 상기 메모리부(201)의 응답 데이터가 일치하지 않으면, 상기 주 제어부(200)는 TTS 엔진 기능을 통해 운전자에 의해 미리 설정된 대화식 이벤트의 질문 데이터를 상기 스피커(1)를 통해 재출력한 후 상기 제 301 단계(S301)로 진행한다(S304).
한편, 상기 제 301 단계(S301)에서 질문 데이터에 상응한 응답 데이터가 상기 보조 제어부(300)를 통해 입력되지 않으면, 상기 주 제어부(200)는 음성인식 기능이 활성화 된 음성인식 타이머의 설정시간이 완료되었는지의 여부를 판단한 후 음성인식 타이머의 설정시간의 완료가 아니면 상기 제 301 단계(S301)로 진행한다(S305).
반면에, 상기 제 305 단계(S305)에서 음성인식 타이머의 설정시간이 완료이면, 상기 주 제어부(200)는 대화식 이벤트의 질문 데이터가 기설정된 횟수 이상 출력되었는지의 여부를 판단한다(S306).
그런후, 상기 제 306 단계(S306)에서 대화식 이벤트의 질문 데이터가 기설정된 횟수 이상 출력되면, 상기 주 제어부(200)는 운전자에게 졸음방지를 위한 경보를 발생시킨다(S307).
여기서, 상기 제 307 단계(S307)의 경보 발생 방법은 상기 주 제어부(200)가 운전자의 기설정에 의해 상기 무선통신 모듈(600)의 콜 제어를 통해 운전자의 휴대폰으로 콜을 발생시키거나, 상기 DSP(500)의 제어를 통해 운전자에게 미리 설정한 음악을 재생시켜 출력하거나, 상기 차량 인터페이스부(700)를 통해 외부의 공기가 운전자에게 순환될 수 있도록 운전자측 윈도우를 구동시키는 방법중 하나가 선택되어 사용될 수 있으며, 운전자의 기설정에 따라 복수로 선택되어 사용될 수도 있다.
반면에, 상기 제 306 단계(S306)에서 대화식 이벤트의 질문 데이터가 기설정된 횟수 이하이면, 상기 주 제어부(200)는 TTS 엔진 기능을 통해 운전자에 의해 미리 설정된 대화식 이벤트의 질문 데이터를 스피커(1)를 통해 재출력한 후 상기 제 301 단계(S301)로 진행한다(S308).
그런후, 상기 주 제어부(200)는 상기 키입력부(100)로부터 운전자의 선택에 따른 졸음운전 방지모드 해제신호가 입력되었는지의 여부를 판단한 후 졸음운전 방지모드 해제신호가 입력되지 않으면 상기 제 200 단계(S200)로 진행하여 상술한 동작과정을 계속해서 수행하고, 상기 키입력부(100)로부터 운전자의 선택에 따른 졸음운전 방지모드 해제신호가 상기 보조 제어부(300)를 통해 입력되는 경우, 상기 주 제어부(200)는 현재 실행중인 졸음운전 방지모드 프로그램을 종료한다(S400).
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치 및 방법에 의하면, 텔레매틱스 단말기의 TTS 기능과 음성인식 기능을 사용한 대화식 이벤트의 제공을 통해 운행중인 차량 운전자의 졸음운전을 방지하는 것이 가능하도록 해줌으로써 졸음운전에 따른 교통 사고의 위험을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 대화식 이벤트를 통하여 고속도로 주행시 운전자의 지루함을 줄여줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 운행중인 차량의 운전자에게 대화식 이벤트를 발생시켜 졸음 운전을 방지할 수 있도록 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치에 있어서,
    운전자의 선택에 따라 졸음운전 방지모드 선택신호를 출력하는 키입력부;
    상기 키입력부에서 출력한 졸음운전 방지모드 선택신호를 입력받아 초기화 동작과정을 수행한 후 질문 데이터를 출력하는 한편, 질문 데이터에 상응한 응답 데이터를 입력받으면 그 응답 데이터에 상응한 각종 제어신호를 출력하는 주 제어부;
    입력받은 응답 데이터와 상기 키입력부로부터 입력받은 졸음운전 방지모드 선택신호를 상기 주 제어부로 출력하는 한편, 상기 주 제어부로부터 질문 데이터 및 각종 제어신호를 입력받으면 그 질문 데이터 및 각종 제어신호를 해당 블록으로 출력하는 보조 제어부;
    상기 보조 제어부로부터 질문 데이터를 입력받으면 그 질문 데이터를 아날로그 음성으로 변환한 후 스피커를 통해 출력하는 한편, 마이크로부터 아날로그 응답 데이터를 입력받으면 그 아날로그 응답 데이터를 디지털 응답 데이터로 변환한 후 상기 보조 제어부로 출력하는 코덱(CODEC);
    상기 보조 제어부로부터 오디오 재생 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 운전자가 미리 설정한 음악을 재생하는 DSP;
    상기 주 제어부로부터 콜(call) 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한운전자의 휴대폰으로 콜 신호를 출력하는 무선통신 모듈; 및
    상기 주 제어부로부터 윈도우 구동 제어신호를 입력받음과 동시에 그에 상응한 차량의 윈도우를 구동시키는 차량 인터페이스부로 구성된 것을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 키입력부는, 버튼이 눌린 상태에서만 음성인식이 활성화될 수 있도록 한 PTT(Push-to-Talk) 버튼을 추가로 구성함을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 주 제어부는, TTS(Text-to-speech)기능, 음성인식(Speech Rexognition)기능, 및 졸음운전 방지기능 등을 실현시키기 위한 각종 응용 프로그램을 저장하는 메모리부; 및
    상기 보조 제어부로부터 졸음운전 방지모드 선택신호를 입력받으면 상기 메모리부에 저장된 졸음운전 방지 프로그램을 실행시켜 TTS 기능을 통해 운전자에게 질문 데이터를 출력하고, 이후 그 질문 데이터에 상응한 응답 데이터를 입력받으면 그에 상응한 각종 제어신호를 상기 보조 제어부로 출력하는 CPU로 구성된 것을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 장치.
  4. 주 제어부가 키입력부로부터 운행중인 차량의 운전자가 입력한 졸음운전 방지모드 선택신호에 따른 졸음운전 방지모드를 세팅하는 제 100 단계;
    상기 주 제어부가 졸음운전 방지모드 선택신호에 상응한 초기화 과정을 수행함과 동시에 졸음운전 방지를 위한 웨이크 업(Wake-up) 타이머의 카운트 동작을 수행한 후 TTS 엔진 기능을 활성화시켜 미리 설정된 대화식 이벤트의 질문 데이터를 출력하는 제 200 단계;
    상기 주 제어부가 대화식 이벤트의 질문 데이터에 대한 응답 데이터를 입력받음과 동시에 그 응답 데이터가 미리 설정된 대화식 이벤트의 응답 데이터와 일치하면 졸음운전 방지를 위한 웨이크 업 타이머를 리셋시키고, 미리 설정된 대화식 이벤트의 응답 데이터와 일치하지 않으면 상기 주 제어부가 운전자에게 졸음방지를 위한 경보를 발생시키는 제 300 단계; 및
    상기 주 제어부가 키입력부로부터 운전자의 선택에 따른 졸음운전 방지모드 해제신호가 입력되었는지의 여부를 판단한 후 졸음운전 방지모드 해제신호가 입력되지 않으면 상기 제 200 단계로 진행하는 한편, 졸음운전 방지모드 해제신호가 입력되면 상기 주 제어부가 졸음운전 방지모드 프로그램을 종료하는 제 400 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 100 단계는, 상기 주 제어부가 키입력부로부터 운전자가 입력한 졸음운전 방지모드 선택신호를 입력받는 제 101 단계;
    상기 주 제어부가 키입력부로부터 운전자가 입력한 졸음방지를 위한 웨이크 업 타이머의 타임 설정 신호를 입력받는 제 102 단계; 및
    상기 주 제어부가 키입력부로부터 운전자가 입력한 음성인식 타이머의 타임 설정 신호를 입력받는 제 103 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 200 단계는, 상기 주 제어부가 졸음운전 방지모드 선택신호에 상응한 초기화 과정을 수행하는 제 201 단계;
    상기 주 제어부가 졸음운전 방지를 위한 웨이크 업 타이머의 카운트 동작을 수행하는 제 202 단계;
    상기 주 제어부가 운전자에 의해 설정된 졸음운전 방지를 위한 웨이크 업 타임이 되었는지의 여부를 판단한 후 웨이크 업 타임이 아니면 상기 제 202 단계로 진행하는 제 203 단계; 및
    상기 제 203 단계에서 웨이크 업 타임이면, 상기 주 제어부가 TTS 엔진 기능을 활성화시킴과 동시에 운전자에 의해 미리 설정된 대화식 이벤트의 질문 데이터를 스피커를 통해 출력하는 제 204 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 300 단계는, 상기 주 제어부가 대화식 이벤트의 질문 데이터에 상응한 응답 데이터가 입력되었는지의 여부를 판단하는 제 301 단계;
    상기 제 301 단계에서 질문 데이터에 상응한 응답 데이터가 입력되면, 상기 주 제어부가 입력받은 응답 데이터가 운전자에 의해 미리 설정된 응답 데이터와 일치하는지의 여부를 판단하는 제 302 단계; 및
    상기 제 302 단계에서 운전자에 의해 미리 설정된 응답 데이터와 일치하면, 상기 주 제어부가 졸음방지를 위한 웨이크 업 타이머의 카운트를 리셋시키는 제 303 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 302 단계에서 입력받은 응답 데이터와 운전자에 의해 미리 설정된 응답 데이터가 일치하지 않으면, 상기 주 제어부가 TTS 엔진 기능을 통해 운전자에 의해 미리 설정된 대화식 이벤트의 질문 데이터를 스피커를 통해 재출력한 후 상기제 301 단계로 진행하는 제 304 단계를 추가로 포함시킴을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 301 단계에서 질문 데이터에 상응한 응답 데이터가 입력되지 않으면, 상기 주 제어부가 음성인식 기능이 활성화 된 음성인식 타이머의 설정시간이 완료되었는지의 여부를 판단한 후 음성인식 타이머의 설정시간의 완료가 아니면 상기 제 301 단계로 진행하는 제 305 단계;
    상기 제 305 단계에서 음성인식 타이머의 설정시간이 완료되면, 상기 주 제어부가 대화식 이벤트의 질문 데이터가 기설정된 횟수 이상 출력되었는지의 여부를 판단하는 제 306 단계; 및
    상기 제 306 단계에서 대화식 이벤트의 질문 데이터가 기설정된 횟수 이상 출력되면, 상기 주 제어부가 운전자에게 졸음방지를 위한 경보를 발생시키는 제 307 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 306 단계에서 대화식 이벤트의 질문 데이터가 기설정된 횟수 이하이면, 상기 주 제어부가 TTS 엔진 기능을 통해 운전자에 의해 미리 설정된 대화식 이벤트의 질문 데이터를 스피커를 통해 재출력한 후 상기 제 301 단계로 진행하는 제 308 단계를 추가로 포함시킴을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 307 단계의 경보 발생 방법은 상기 주 제어부가 운전자의 기 설정에 의해 상기 무선통신 모듈의 콜 제어를 통해 운전자의 휴대폰으로 콜을 발생시키거나, DSP의 제어를 통해 운전자에게 미리 설정한 음악을 재생시켜 출력하거나, 차량 인터페이스부를 통해 외부의 공기가 운전자에게 순환될 수 있도록 운전자측 윈도우를 구동시키는 동작을 하나 이상 선택하여 구동함을 특징으로 하는 음성인식을 사용한 졸음 운전 방지 방법.
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