KR20130052859A - 음성 데이터를 이용한 졸음 방지 장치 및 방법 - Google Patents

음성 데이터를 이용한 졸음 방지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운전자의 음성 데이터를 입력으로 받는 음성 입력부, 상기 운전 전의 기준 음성 데이터와 운전 중의 음성 데이터를 비교하여 졸음 운전 여부를 판단하는 제어부 및 상기 제어부에서 졸음 운전이라고 판단하면 경고 메시지 및/또는 안내 메시지를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음 방지 장치로 졸음 방지 모드에서 운전 전 정상 상태의 운전자의 목소리와 운전 중의 운전자의 음성 데이터의 주파수의 크기, 단절되는 빈도, 음절의 길이를 이용하여 졸음 운전 여부를 판단한다. 따라서 운전자의 졸음 운전 여부를 보다 객관적으로 판단할 수 있고, 운전자에게 경고 메시지/안내 메시지를 전달하고 가까운 휴게소를 안내하는 등과 같은 해결 방안을 제시하여 안전 운행에 도움을 줄 수 있다.

Description

음성 데이터를 이용한 졸음 방지 장치 및 방법 {Device and method for preventing sleepiness using voice data}
본 발명은 졸음 방지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 차량의 네비게이션 장치에 입력된 음성 데이터(Voice data)를 이용한 졸음 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 종래의 졸음 방지 장치의 구성도이다.
종래의 졸음 방지 장치(100)는 키 입력부(110)를 통하여 운전자의 음성 데이터를 입력으로 받는다. 제어부(120), 보조 제어부(130)는 운전자의 음성 데이터를 입력으로 받아 아날로그 음성 신호로 변환하여 스피커(142)를 통해 출력한다. 한편 코덱(140)은 마이크(144)로부터 운전자의 음성 데이터를 입력으로 받아 보조 제어부(130), 제어부(120)로 전송한다. 제어부(120)는 운전자가 졸음 운전한다고 판단하는 경우 DSP(150)가 제어부(120)로부터 제어 신호를 입력으로 받아 운전자가 미리 설정한 음악을 재생하여 졸음 운전에서 벗어나게 한다. 이밖에 무선 통신 모듈(160)은 제어부(120)로부터 제어 신호를 입력으로 받은 후 운전자의 휴대폰으로 콜 신호를 전송하여 음향을 발생시켜 운전자를 졸음 운전에서 벗어나게 한다. 인터페이스부(170)는 제어부(120)로부터 제어신호를 입력받은 후 차량의 윈도우를 작동시켜 외부 공기를 유입시켜 운전자를 졸음 운전에서 벗어나게 한다.
그런데 종래의 졸음 방지 장치(100)는 운전자가 운전 전의 정상 상태인 경우의 목소리를 녹음하는 과정이 없어, 운전자가 졸음 상태인지 판단하는 기준이 불분명한 문제점이 있었다.
본 발명은 운전자가 졸음 운전을 하는 경우, 졸음 운전 여부를 보다 객관적으로 파악하고 운전자에게 경고 메시지/안내 메시지를 전달하고 해결 방안을 제시하여 안전 운행을 돕는 졸음 방지 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일면에 따른 졸음 방지 장치는 운전자의 음성 데이터를 입력으로 받는 음성 입력부; 상기 운전 전의 기준 음성 데이터와 운전 중의 음성 데이터를 비교하여 졸음 운전 여부를 판단하는 제어부; 및 상기 제어부에서 졸음 운전이라고 판단하면 경고 메시지 및/또는 안내 메시지를 출력하는 출력부를 포함한다.
본 발명의 다른 면에 따른 졸음 방지 방법은 차량의 네비게이션 장치를 이용하여 운전 전 운전자의 음성 데이터를 획득하는 단계; 운전 중 하나 이상의 특정 시점에 상기 운전자의 음성 데이터를 획득하는 단계; 상기 운전자의 운전 전 음성데이터와 운전 중 음성 데이터를 이용하여 졸음 운전 여부를 판단하는 단계; 및 졸음 운전인 경우 경고 메시지 및/또는 안내 메시지를 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 졸음 방지 모드에서 운전 전 정상 상태의 운전자의 목소리와 운전 중 운전자의 음성 데이터의 주파수의 크기, 단절되는 빈도, 음절의 길이를 이용하여 졸음 운전 여부를 판단한다. 따라서 운전자의 졸음 운전 여부를 보다 객관적으로 판단할 수 있고, 운전자에게 경고 메시지/안내 메시지를 전달하고 가까운 휴게소를 안내하는 등과 같은 해결 방안을 제시하여 안전 운행에 도움을 줄 수 있다.
도 1은 종래의 졸음 방지 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 방지 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 방지 방법의 순서도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 방지 장치의 구성도이다.
졸음 방지 장치(200)는 음성 입력부(210), 제어부(220) 및 출력부(230)를 포함한다. 음성 입력부(210)는 운전자의 음성 데이터를 입력으로 받는다. 제어부(220)는 운전 전의 기준 음성 데이터와 운전 중의 음성 데이터를 비교하여 졸음 운전 여부를 판단한다. 출력부(230)는 제어부(220)에서 졸음 운전이라고 판단하면 경고 메시지/안내 메시지를 출력한다.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
음성 인식이 가능한 차량의 네비게이션 장치에서 졸음 방지 모드의 실행을 통해 졸음 방지 장치(200)는 동작한다. 졸음 방지 장치(200)는 네비게이션 목적지 설정을 통해, 예상 도착 시간 및 예상 거리 정보를 입력으로 받는다. 또한 음성 입력부(210)는 운전 전의 음성 데이터를 입력으로 받는다. 예컨대 사용자에게 주행 중 안전 운행을 합시다와 같은 문장을 발음하게 하여 이를 입력받는다. 제어부(220)는 네비게이션 장치로부터 전달된 예상 도착 시간 및 예상 거리를 감안하여 졸음 운전 판단 요청을 할 시점을 결정한다. 출력부(230)는 제어부(220)가 결정한 시점에 운전자의 음성을 요구하는 메시지를 출력한다. 이때 운전자의 음성 데이터 입력시와 동일한 문장을 발음하도록 요구하는 것이 바람직하다. 이에 대응하여 운전자가 위의 메시지를 읽으면 음성 입력부(210)는 이를 다시 입력으로 받아 음성 데이터의 형태로 저장한다. 제어부(220)는 운전 전의 운전자의 음성 데이터와 운전 중의 운전자의 음성 데이터의 주파수의 크기, 단절되는 빈도, 음절의 길이 중 적어도 하나를 이용하여 졸음 운전 여부를 판단한다. 예컨데 운전자가 졸린 경우에는 운전자의 목소리가 굵거나 (저주파수 대역), 운전자는 단어를 또박또박 읽지 못하며 (단어가 단절되는 빈도 수가 증가), 운전자는 단어를 늘어지게 읽는다(음절의 길이가 증가). 따라서, 제어부(220)는 운전 전의 음성 데이터와 운전 중의 음성 데이터를 비교한 값이 기설정된 기준치보다 상이한 경우 운전자가 졸음 운전을 한다고 판단하여 출력부(230)에 제어 신호를 전달한다. 제어 신호를 수신한 출력부(230)는 경고 메시지/안내 메시지를 출력한다. 예컨데 '졸음 운전을 조심하세요'의 경고 메시지를 출력하거나 '전방 3km에 휴게소가 있습니다' 의 안내 메시지를 출력할 수 있다. 이 경우 정상 방송의 출력보다 높은 단계의 음향 신호를 출력하여 운전자를 졸음 상태에서 벗어나게 할 수 있다. 충분한 경로를 위해서는 5단계 이상 높은 음향 신호를 출력하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 졸음 방지 방법의 순서도(S300)이다.
도 3을 참조하면, 먼저 음성 입력부(210)를 통하여 운전 전의 운전자의 음성 데이터를 획득한다(S310). 예컨데 음성 입력부(210)는 운전자가 '주행 중 안전 운행을 합시다'의 문구를 읽은 음성데이터를 입력으로 받을 수 있다.
제어부(220)는 네비게이션 장치를 이용하여 목적지까지의 예상 도착 시간 / 예상 거리를 판단한다(S320).
이어 제어부(220)는 예상 도착 시간 / 예상 거리로부터 음성 데이터 요구 시점을 판단한다(S330). 예컨데 예상 도착 시간이 1시간이고 예상 거리가 60km 인 경우, 제어부(220)는 매 20분마다 운전자에게 음성 데이터를 요청할 수 있다.
제어부(220)는 운전자에게 음성 데이터를 요청한다(S340). 예컨데 운행 시작 시점에서 20분 경과 후 제어부(220)는 운전자에게 운전 중 운전자의 음성 데이터를 요청할 수 있다.
이 경우에도 음성 입력부(210)를 통하여 운전 중의 운전자의 음성 데이터를 획득한다(S350). 예컨데 음성 입력부(210)는 '주행 중 안전 운행을 합시다'의 문구를 읽은 음성데이터를 입력으로 받을 수 있다.
운전 전의 운전자의 음성 데이터와 운전 중의 운전자의 음성 데이터를 이용하여 졸음 운전 여부를 판단한다(S360). 제어부(220)는 운전 전/중의 운전자의 음성 데이터의 주파수의 크기, 단절되는 빈도, 음절의 길이 중 적어도 하나를 이용하여 졸음 운전 여부를 판단한다. 예컨데 운전자가 졸린 경우에는 운전자의 목소리가 굵거나 (저주파수 대역), 운전자는 단어를 또박또박 읽지 못하며 (단어가 단절되는 빈도 수가 증가), 운전자는 단어를 늘어지게 읽는다.(음절의 길이가 증가)
제어부(220)는 운전 전의 음성 데이터와 운전 중의 음성 데이터를 비교한 값이 기설정된 기준치와 상이한 경우, 졸음 운전을 한다고 판단하여 출력부(230)에 제어 신호를 전달한다. 제어 신호를 수신한 출력부(230)는 경고 메시지/안내 메시지를 출력한다(S370). 예컨데 출력부(230)는 '졸음 운전에 조심하세요'의 경고 메시지를 출력하거나 '전방 3km에 휴게소가 있습니다' 의 안내 메세지를 출력할 수 있다. 이 경우 정상 방송의 출력보다 5단계 높은 음향 신호를 출력하여 운전자를 졸음 상태에서 벗어나게 할 수 있다.
운전 전의 음성 데이터와 운전 중의 음성 데이터를 비교한 값이 기설정된 기준치와 상이하지 않은 경우(예컨데 운전자가 정상상태), 제어부(220)는 음성 데이터 요구 시점을 재판단(S330)을 하여 예컨데 매 20분인 경우, 출발 시점으로부터 40분 후에 운전자에게 음성 데이터를 요구할 수 있다.
본 발명에 따르면, 졸음 방지 모드에서 운전 전 정상 상태의 운전자의 목소리와 운전 중 운전자의 음성 데이터의 주파수의 크기, 단절되는 빈도, 음절의 길이를 이용하여 졸음 운전 여부를 판단한다. 따라서 운전자의 졸음 운전 여부를 보다 객관적으로 판단할 수 있고, 운전자에게 경고 메시지/안내 메시지를 전달하고 가까운 휴게소를 안내하는 등과 같은 해결 방안을 제시하여 안전 운행에 도움을 줄 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 운전자의 음성 데이터를 입력으로 받는 음성 입력부;
    상기 운전 전 기준 음성 데이터와 운전 중 음성 데이터를 비교하여 졸음 운전 여부를 판단하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 졸음 운전이라고 판단하면 경고 메시지 및/또는 안내 메시지를 출력하는 출력부
    를 포함하는 졸음 방지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 예상 도착 시간 및 예상 거리를 감안하여 졸음 운전 판단 요청을 할 시점을 결정하며, 상기 출력부는 상기 제어부가 결정한 상기 시점에 운전자의 음성을 요구하는 메시지를 더 출력하는 것
    을 특징으로 하는 졸음 방지 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 운전 전 상기 운전자의 음성 데이터와 운전 중 상기 운전자의 음성 데이터의 주파수의 크기, 단절되는 빈도, 음절의 길이 중 적어도 하나를 이용하여 졸음 운전 여부를 판단하는 것
    을 특징으로 하는 졸음 방지 장치.
  4. 차량의 네비게이션 장치를 이용하여
    운전 전 운전자의 음성 데이터를 획득하는 단계;
    운전 중 하나 이상의 특정 시점에 상기 운전자의 음성 데이터를 획득하는 단계;
    상기 운전 전의 음성데이터와 운전 중의 음성 데이터를 비교하여 졸음 운전 여부를 판단하는 단계; 및
    졸음 운전인 경우 경고 메시지 및/또는 안내 메시지를 출력하는 단계
    를 포함하는 졸음 방지 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    차량 네비게이션 장치에 설정된 목적지 정보로부터 예상 도착시간 및 예상 거리를 판단하는 단계;
    상기 예상 도착시간 또는 상기 예상 거리로부터 음성 데이터 요구 시점을 판단하는 단계; 및
    상기 요구 시점에 운전자에게 음성 데이터를 요청하는 단계
    를 더 포함하는 졸음 방지 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 졸음 운전인 경우 경고 메시지 및/또는 안내 메시지를 출력하는 단계는
    경고 음성 메시지를 출력하는 것, 주행 차량에 근접한 휴게소를 안내 방송하는 것 중 적어도 하나를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 졸음 방지 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017094927A1 (ko) * 2015-12-01 2017-06-08 홍용표 모노럴 비트 기반 운전자 관리 장치 및 방법

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