KR20170033620A - 졸음 경고 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 졸음 경고 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 심박 센서를 이용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정하는 단계; 상기 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석하는 단계; 및 상기 데이터를 분석한 결과에 따라, 상기 사용자에 근접한 출력 장치로 신호를 출력하여 졸음을 경고하는 단계를 포함하는 졸음 경고 방법이 제공된다. 본 발명에 따르면, 졸음 운전 감지를 용이하게 할 수 있다.

Description

졸음 경고 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR WARNING DROSINESS}
본 발명은, 졸음 경고 방법 및 장치에 관한 것이다.
교통 사고의 가장 큰 원인으로서 졸음 운전이 지목되고 있다. 졸음으로 인한 운전자의 감각 기능 저하는, 안전 운전을 저해하여, 졸음 운전하는 운전자 및 운전자의 차량뿐만 아니라 다른 운전자 및 차량에도 피해를 줄 수 있다. 또한, 졸음 운전은, 비고의적으로 중앙선을 침범하는 등으로 인하여, 대형사고로 이어질 가능성이 높다.
이를 해결하기 위하여, 미국, 유럽, 일본 등과 같은 선진국에서는, 졸음 운전 방지를 위한 캠페인 등 다양한 방법들이 모색되고 있으나, 큰 효과가 없다는 문제점이 있다. 또한, 최근에는, 눈의 움직임을 이용하여 졸음 운전을 감지하는 기술 등 다양한 졸음 감지 기술들이 제안되고 있으나, 고가의 비전 장비가 요구되므로, 고비용으로 인하여 대중화가 어렵다는 문제점이 있다.
한편, 차량의 움직임을 분석하여 운전자의 졸음을 감지하는 기술로서, 외부 카메라를 이용하여 차선 정보와 CAN(Control Area network) 인터페이스로 수집되는 차량의 센서 정보로 졸음 운전을 감지하는 기술이 연구되고 있다. 하지만, 차량의 센서 정보가 외부 환경 등의 요인으로부터 영향을 받음으로써, 졸음 운전 감지의 정확성이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명은, 졸음 운전 감지에 소요되는 고비용과 낮은 정확성을 해결할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 졸음 운전 감지에 소요되는 비용을 줄이는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 졸음 운전 감지의 정확성을 높이는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 효과를 실현하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.
일실시예에 따른, 졸음 경고 방법에 있어서, 졸음 경고 방법은, 심박 센서를 이용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정하는 단계; 상기 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석하는 단계; 및 상기 데이터를 분석한 결과에 따라, 상기 사용자에 근접한 출력 장치로 신호를 출력하여 졸음을 경고하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른, 졸음 경고 방법에 있어서, 상기 심박을 비접촉으로 측정하는 단계는, UWB(Ultra Wideband) 레이더를 사용하여 상기 사용자의 심박을 비접촉으로 측정하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 졸음 경고 방법에 있어서, 상기 심박에 관한 데이터를 분석하는 단계는, 사용자의 심박에 관한 데이터를 이용하여 상기 사용자의 상태가 각성 상태인지, 아니면 졸음 상태인지를 판단하여 분석하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른, 졸음 경고 방법에 있어서, 상기 졸음을 경고하는 단계는, 상기 데이터를 분석한 결과에 따른 졸음의 정도에 따라서 신호가 변화되도록 출력하여 졸음을 경고하는 것을 포함할 수 있다.
일실시예에 따른, 졸음 경고 장치에 있어서, 졸음 경고 장치는, 레이더를 이용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정하는 심박 센서; 상기 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 저장하는 메모리; 상기 저장된 데이터를 분석하여 졸음 여부를 판단하는 프로세서; 및 상기 졸음 여부를 판단한 결과에 따라, 졸음 단계별로 다르게 신호를 출력하는 졸음 경고 출력부를 포함할 수 있다.
본 발명은, 졸음 운전 감지를 용이하게 할 수 있다. 그러므로, 본 발명은, 졸음 운전 감지에 소요되는 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명은, 졸음 운전 감지의 정확도를 제공할 수 있다. 그러므로, 본 발명은, 졸음 운전 감지의 정확성을 높일 수 있다는 효과가 있다.
본 발명은, 졸음으로 인한 사고를 방지하는 것을 제공할 수 있다. 그러므로, 본 발명은, 졸음 운전 등으로 인한 사고를 크게 낮출 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 졸음 경고 방법으로서, 졸음 경고 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 졸음 경고 방법을 나타내는 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 졸음 경고 방법의 흐름을 나타내는 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 졸음 경고 장치를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 졸음 경고 방법으로서, 졸음 경고 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 졸음 경고 장치가 수행하는 졸음 경고 방법은, 하기와 같은 단계를 포함하여 이루어 질 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치는, 메모리, 프로세서, 데이터송수신기 중 적어도 하나를 포함한 컴퓨팅 디바이스일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 졸음 경고 장치는, 전자 회로, 전기 회로, 집적 회로, 전자 소자, 자기 소자, 비프 음 출력 기기, 스피커, 음향 기기, 레이더 출력 기기, 레이더 감지기 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
단계(S101)에서, 졸음 경고 장치는, 심박 센서를 이용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정할 수 있다. 구체적으로, 졸음 경고 장치는, UWB(Ultra Wideband) 레이더를 사용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정할 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치는, UWB(Ultra Wideband)로 단파를 사용할 수 있다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, 사용자의 심장으로부터 50cm 이내 근접한 거리에 위치하여, 사용자의 심박을 비접촉으로 측정할 수 있다. 또한, 경우에 따라서, 사용자가 운전할 경우, 졸음 경고 장치는, 사용자의 안전 벨트 상에 부착되어 사용자의 심박을 비접촉으로 측정할 수도 있다.
단계(S102)에서, 졸음 경고 장치는, 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수 있다. 구체적으로, 졸음 경고 장치는, 사용자의 심박에 관한 데이터를 이용하여 사용자의 상태가 각성 상태인지, 아니면 졸음 상태인지를 판단하여 분석할 수 있다.
일실시예에 따르면, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 사용자의 심박에 관한 데이터의 패턴을 분석하여, 사용자의 졸음 정도가 어느 정도인지 판단할 수도 있다. 또한, 졸음 경고 장치는, 사용자의 심박에 관한 데이터의 패턴을 분석하여, 졸음이 오는 패턴으로 예상될 경우, 사용자의 상태가 현재 각성 상태이나 졸음 상태로 변화될 것을 예측할 수도 있다. 한편, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 사용자가 자신의 각성 상태의 패턴을 저장할 수 있도록, 각성 상태 저장 모드 기능을 수행할 수도 있다. 물론, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 사용자 자신의 적극적 각성 상태를 설정된 모드에 따라서, 메모리에 저장할 수 있다. 이때, 메모리는 졸음 경고 장치의 내장 메모리일 수도 있고, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치와 연결된 외부 메모리일 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 사용자가 자신의 졸음 상태의 패턴을 저장할 수 있도록, 졸음 상태 저장 모드 기능을 수행할 수도 있다. 물론, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 사용자 자신의 졸음 상태를 설정된 모드에 따라서, 메모리에 저장할 수도 있다.
단계(S103)에서, 졸음 경고 장치는, 데이터를 분석한 결과에 따라, 사용자에 근접한 출력 장치로 신호를 출력하여 졸음을 경고할 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치는, 데이터를 분석한 결과에 따른 졸음의 정도에 따라서 신호가 변화되도록 출력하여 졸음을 경고할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치 내부의 출력 기기를 이용하여 졸음을 경고할 수도 있다. 이때, 출력 기기는 사운드 및 음향 효과를 출력할 수 있다. 또한, 경우에 따라서, 출력 기기는, 진동을 출력할 수도 있다. 물론, 경우에 따라서, 출력 기기는, 사운드와 함께 진동을 동시에 출력할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 출력 기기는 디스플레이일 수도 있다. 한편, 졸음 경고 장치는, 무선통신을 이용하여 사용자에 근접한 출력 장치로 졸음 정도에 따라 다른 신호를 출력할 수도 있다. 예를 들면, 졸음 경고 장치는, 졸음의 횟수에 따라서 다른 신호를 출력할 수 있다. 이때, 무선통신은, 근접 통신을 할 수 있는, Wifi, 블루투스, NFC 중 적어도 하나일 수도 있다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치 외부의 출력 기기를 이용하여 졸음을 경고할 수도 있다. 예를 들면, 졸음 경고 장치는, 졸음 경고 장치와 근접하여 통신하는 모바일 기기를 이용하여, 모바일 기기의 출력 장치를 통하여 졸음을 경고할 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치는, 모바일 기기의 애플리케이션의 설정을 이용하여 졸음을 경고할 경우, 모바일 기기의 사운드, 음향효과, 진동 등을 출력하도록 설정할 수도 있다. 예를 들면, 안전 밸트에 장착하는 졸음 경고 장치는, UWB 레이더 장착을 하여 기기를 단순화 및 축소시키고, 졸음을 경고하는 알람 기능은 다양한 출력을 낼 수 있도록 모바일 기기를 이용할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 졸음 경고 방법을 나타내는 것이다.
도 2를 참조하면, 졸음 경고 장치(200)는, 사용자와 비접촉으로 졸음을 경고할 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치(200)는 사용자와 근접한 차량의 내부에 부착될 수 있다. 물론, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치(200)는, 사용자가 착용하는 안전벨트에 부착될 수도 있다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치(200)는, 초광대역의 대역폭을 가지는 UWB 센서를 이용하여 사용자의 심박 정보를 센싱할 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치(200)는, 경우에 따라서, UWB 센서 신호 중 노이즈를 필터링하는 필터, 필터링된 심박 신호를 증폭시키는 증폭기, 증폭된 심박 신호를 디지털 신호로 변환하여 MCU로 전송하는 A/D 변환기를 포함할 수도 있다. 또한, 졸음 경고 장치(200)는, 경우에 따라서, 심박 정보를 저장하는 메모리와, 심박 정보를 메모리에 저장하고, 출력 장치를 제어하는 MCU를 포함하여 구성될 수도 있다. 예를 들면, 졸음 경고 장치(200)는, 심박의 패턴을 저장하고, 심박이 설정된 회/분 이하일 경우, 졸음으로 판단하고, 경고를 알리도록 출력 장치를 제어할 수도 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치(200)는, 심박 변동 신호(HRV, Heart Rate Varibility)를 이용하여 PR간격으로 신호를 재구성하고, 큐빅 보간법을 이용하여 다운 샘플링할 수 있다. 물론, 졸음 경고 장치(200)는, 사람마다 운동 수행, 정서 반응, 성격 요인 등이 다르므로, 심박 패턴을 분석하여, 사용자 개인마다 다른 패턴을 인식할 수 있다. 또한, 졸음 경고 장치(200)는, 패턴을 분석하여 인식된 사용자의 패턴 정보를 이용하여, 저장된 졸음 상태의 심박 패턴과 유사한 패턴이 발생하였다고 판단될 경우, 졸음이 오기 전에도 졸음에 대하여 경고를 할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치(200)는, 심박 변동 신호를 이용하여 심박의 평균 또는 주파수 성분의 변화를 분석할 수 있다. 또한, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치(200)는, 선형 분석뿐만 아니라 비선형 분석을 동시에 수행하여 심박 패턴을 분석할 수도 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치(200)는, 1내지 5 ms주기로 UWB 신호를 생성할 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치(200)는, 사용자의 신체를 투과한 신호를 수신하여 사용자의 심박을 측정할 수도 있다. 예를 들면, 졸음 경고 장치(200)는, 사용자를 투과한 신호를 수신하고, 수신된 신호의 중심 주파수, 진폭 중에서 적어도 하나를 이용하여 사용자의 심박을 센싱할 수 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치(200)는, 사용자의 신체에서 반사된 신호를 수신하여 사용자의 심박을 측정할 수도 있다. 예를 들면, 졸음 경고 장치(200)는, 사용자에 반사된 신호를 수신하고, 수신된 신호의 중심 주파수, 진폭 중에서 적어도 하나를 이용하여 사용자의 심박을 센싱할 수 있다. 또한, 졸음 경고 장치(200)는, 수신된 신호의 중심 주파수 및 진폭 중에서 적어도 하나의 변화량을 사용하여 사용자의 심박을 측정할 수도 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치(200)는, 사용자의 심장을 투과한 신호를 센싱할 수도 있다. 이때, 졸음 경고 장치(200)는, 신호의 감쇠량을 이용하여 심박을 센싱할 수도 있다. 예를 들어, 심장의 특성상 액체이므로, 심장을 통과할 때 신호의 감쇠가 다를 수도 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치(200)는, UWB 신호를 이용하여, 사용자의 심장을 투과시, 중심 주파수 및 진폭이 감소하는 변화량을 분석할 수 있다. 또한, 졸음 경고 장치(200)는, 분석된 결과로서 심박 패턴을 모델링하여 메모리에 저장할 수도 있고, 경우에 따라서, 메모리에 저장된 데이터를 토대로 설정된 시간의 주기마다 심박 패턴을 분석할 수도 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 중심 주파수의 감소량은 심장의 크기에 따라서 다를 수 있다. 사용자의 심장은 주기적으로 수축과 이완을 반복하여 크기가 변화될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 심장은, 수축시 크기가 작아지고, 이완시 심장의 크기가 커질 수 있다. 졸음 경고 장치(200)는, 심박 신호의 진폭의 변화를 분석하여 심장의 크기를 인식하고, 심장의 수축과 이완을 판단하여 심박을 판단할 수도 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치(200)는, 심장의 위치와 무관하도록 심박을 측정할 수도 있다. 예를 들면, 졸음 경고 장치(200)는, 사용자가 움직일 경우에도, 신호의 투과를 이용하여, 심박을 측정할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 졸음 경고 방법의 흐름을 나타내는 것이다.
도 3을 참조하면, 졸음 경고 장치가 수행하는, 졸음 경고 방법은 하기와 같은 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
단계(S301)에서, 졸음 경고 장치는, 사용자의 심박을 측정할 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치는, UWB 단파를 이용하여 사용자와 비접촉으로 심박을 측정할 수 있다. 한편, 졸음 경고 장치는, 경우에 따라서, 사용자의 심장과 근접한 곳에 용이하게 부착될 수도 있다.
단계(S302)에서, 졸음 경고 장치는, 사용자의 측정된 심박에 관한 데이터를 저장할 수 있다. 이때, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 자동 검출용 알고리즘을 사용하여 측정된 심박에 관한 데이터를 저장할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 설정된 시간 또는 구간에 따라, 사용자의 측정된 심박에 관한 데이터를 저장하거나 다른 저장소로 전송할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 다른 저장소로부터 사용자의 측정된 심박에 관한 데이터를 수신할 수도 있다.
단계(S303)에서, 졸음 경고 장치는, 저장된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치는, 저장된 사용자의 심박에 관한 데이터를 R-R interval을 이용하여 분석할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 시간 도메인과 주파수 도메인을 이용하여 저장된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수도 있다. 물론, 경우에 따라서, 실시간으로 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수도 있다. 한편, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 사용자들의 통계적 유의성을 이용하여 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, 연속적 심박과 심박의 간격(R-R interval)에서의 간격을 샘플링 조건을 이용하여 추출하여 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수 있다. 또한, 졸음 경고 장치는, 가속도 맥파(SDPTG) 형태의 신호에 적용된 연속적 심박의 간격에서의 변화를 msec 단위로 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 비트별로 심박수가 열거되는 HR-Tachogram의 파형을 동일 시간 간격으로 심박 간격의 변이도(R-R interval variability)로 변환하여 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 심박의 간격의 히스토그램 분포를 확률 분포를 이용하여 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수도 있다. 또한, 졸음 경고 장치는, 히스토그램의 기하학적 퍼짐 정도를 R-R interval의 전체 면적을 최고 높이로 나누어 정량화하여 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 설정된 기준보다 큰 값의 차지하는 비율을 이용하여 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수도 있다. 또한, 졸음 경고 장치는, 설정된 기준에 맞을 경우, 양수 또는 음수가 되는 피크 시점을 디지털화하여 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수도 있다. 또한, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 설정된 정상적 범위에서 벗어날 경우, 심박 정보를 보정하여 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수도 있다.
단계(S304)에서, 졸음 경고 장치는, 사용자의 졸음 상태 여부를 판단할 수 있다. 이때, 경우에 따라서, 졸음 경고 장치는, 시간 도메인과 주파수 도메인의 파라미터를 비교하여, 통계 비교 결과를 도출하여 사용자의 졸음 상태 여부를 판단할 수도 있다. 또한, 졸음 경고 장치는, 시간 도메인의 R-R interval 간격을 이용하여 심박수의 변화를 인식하여 사용자의 졸음 상태 여부를 판단할 수도 있다.
단계(S305)에서, 졸음 경고 장치는, 사용자가 졸음 상태로 판단될 경우, 졸음의 정도에 따라서 변화된 신호를 출력할 수 있다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, 사용자의 졸음의 횟수에 따라서 비프음의 출력 횟수를 조절할 수 있다. 예를 들어, 졸음 경고 장치는, 사용자의 졸음이 1회 판단되었을 경우, 1회 비프음을 출력할 수 있다. 또한, 사용자의 누적된 졸음이 2회일 경우, 졸음 경고 장치는, 연속 2회 비프음을 출력할 수 있다. 또한, 사용자의 누적된 졸음이 3회일 경우, 졸음 경고 장치는, 연속 3회 비프음을 출력할 수도 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, 사용자의 졸음의 횟수에 따라서 비프음의 출력 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 졸음 경고 장치는, 사용자의 졸음이 1회 판단되었을 경우, 1회 비프음을 상대적으로 천천히 출력할 수 있다. 또한, 사용자의 누적된 졸음이 2회일 경우, 졸음 경고 장치는, 연속 2회 비프음을 1회 비프음보다 상대적으로 빨리 출력할 수 있다. 또한, 사용자의 누적된 졸음이 3회일 경우, 졸음 경고 장치는, 연속 3회 비프음을 연속 2회 비프음보다 상대적으로 더 빨리 출력할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 졸음 경고 장치를 나타내는 블록도이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 졸음 경고 장치(400)는, 심박 센서(410), 메모리(420), 프로세서(430), 졸음 경고 출력부(440)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치(400)는, 메모리, 프로세서, 데이터송수신기 중 적어도 하나를 포함한 컴퓨팅 디바이스일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 심박 센서(410), 메모리(420), 프로세서(430), 졸음 경고 출력부(440)는, 전자 회로, 전기 회로, 집적 회로, 전자 소자, 자기 소자, 비프 음 출력 기기, 스피커, 음향 기기, 레이더 출력 기기, 레이더 감지기 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
심박 센서(410)는, 레이더를 이용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정할 수 있다. 예를 들면, 심박 센서(410)는, UWB 레이더를 이용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정할 수 있다.
메모리(420)는, 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(420)는, 측정된 사용자의 심박을 디지털화하여 저장할 수 있다.
프로세서(430)는, 저장된 데이터를 분석하여 졸음 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(430)는, 저장된 데이터의 파형의 패턴과 실시간으로 획득되는 사용자의 심박을 분석하여 졸음 여부를 판단할 수도 있다. 이때, 프로세서(430)는, 저장된 데이터의 파형의 패턴과 실시간으로 획득되는 사용자의 심박의 패턴이 유사할 경우, 사용자가 졸음 상태인 것으로 판단할 수 있다. 물론, 프로세서(430)는, 저장된 데이터의 파형의 패턴과 실시간으로 획득되는 사용자의 심박의 패턴이 다를 경우, 사용자가 각성 상태인 것으로 판단할 수도 있다.
졸음 경고 출력부(440)는, 졸음 여부를 판단한 결과에 따라, 졸음 단계별로 다르게 신호를 출력할 수 있다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, 사용자의 졸음의 정도에 따라서 비프음의 출력 횟수를 조절할 수 있다. 예를 들어, 졸음 경고 장치는, 사용자의 졸음이 약간 졸린 단계로 판단되었을 경우, 1회 비프음을 출력할 수 있다. 또한, 사용자의 졸음이 보통 졸린 단계로 판단되었을 경우, 졸음 경고 장치는, 연속 2회 비프음을 출력할 수 있다. 또한, 사용자의 졸음이 매우 졸린 단계로 판단되었을 경우, 졸음 경고 장치는, 연속 3회 비프음을 출력할 수도 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, 사용자의 졸음의 정도에 따라서 비프음의 출력 강도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 졸음 경고 장치는, 사용자의 졸음이 약간 졸린 단계로 판단되었을 경우, 비프음을 상대적으로 작게 출력할 수 있다. 또한, 사용자의 졸음이 보통 졸린 단계로 판단되었을 경우, 졸음 경고 장치는, 연속 2회 비프음을 약간 졸린 단계보다 상대적으로 크게 출력할 수 있다. 또한, 사용자의 졸음이 매우 졸린 단계로 판단되었을 경우, 졸음 경고 장치는, 연속 3회 비프음을 보통 졸린 단계보다 상대적으로 더 크게 출력할 수도 있다.
또한, 일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, 비접촉 심박 측정부, 심박 데이터 분석부, 졸음 경고 신호 출력부 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 졸음 경고 장치는, 메모리, 프로세서, 데이터송수신기 중 적어도 하나를 포함한 컴퓨팅 디바이스일 수 있다. 한편, 비접촉 심박 측정부, 심박 데이터 분석부, 졸음 경고 신호 출력부는, 전자 회로, 전기 회로, 집적 회로, 전자 소자, 자기 소자, 비프 음 출력 기기, 스피커, 음향 기기, 레이더 출력 기기, 레이더 감지기, 진동 소자 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일실시예에 따르면, 비접촉 심박 측정부는, 심박 센서를 이용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정할 수 있다. 또한, 경우에 따라서, 비접촉 심박 측정부는, UWB(Ultra Wideband) 레이더를 사용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정할 수 있다. 예를 들면, 비접촉 심박 측정부는, 사용자의 심장으로부터 50cm 이내 근접한 거리에 위치하여, 사용자의 심박을 비접촉으로 측정할 수 있다. 또한, 경우에 따라서, 사용자가 운전할 경우, 비접촉 심박 측정부는, 사용자의 안전 벨트 상에 부착되어 사용자의 심박을 비접촉으로 측정할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 심박 데이터 분석부는, 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석할 수 있다. 또한, 경우에 따라서, 심박 데이터 분석부는, 사용자의 심박에 관한 데이터를 이용하여 사용자의 상태가 각성 상태인지, 아니면 졸음 상태인지를 판단하여 분석할 수 있다. 이때, 경우에 따라서, 심박 데이터 분석부는, 사용자의 심박에 관한 데이터의 패턴을 분석하여, 사용자의 졸음 정도가 어느 정도인지 판단할 수도 있다. 한편, 심박 데이터 분석부는, 사용자의 심박에 관한 데이터의 패턴을 분석하여, 졸음이 오는 패턴으로 예상될 경우, 사용자의 상태가 현재 각성 상태이나 졸음 상태로 변화될 것을 예측할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 신호 출력부는, 데이터를 분석한 결과에 따라, 사용자에 근접한 출력 장치로 신호를 출력하여 졸음을 경고할 수 있다. 또한, 경우에 따라서, 졸음 경고 신호 출력부는, 데이터를 분석한 결과에 따른 졸음의 정도에 따라서 신호가 변화되도록 출력하여 졸음을 경고할 수도 있다. 한편, 졸음 경고 신호 출력부는, 졸음 경고 장치 내부의 출력 기기를 이용하여 졸음을 경고할 수도 있다. 또한, 졸음 경고 신호 출력부는, 무선통신을 이용하여 사용자에 근접한 출력 장치로 졸음 정도에 따라 다른 신호를 출력할 수도 있다. 이때, 사용자에 근접한 출력 장치는 사용자의 모바일 기기가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, R-R Interval을 이용하고, HRV의 시간 도메인과 주파수 도메인 분석을 이용하여, 각성상태와 졸음상태의 통계분석을 수행할 수 있다. 한편, 졸음 경고 장치는, 경우에 따라서, 자동 검출 알고리즘을 이용하여 성별, 나이, 운동량에 따른 통계 정보를 메모리에 저장할 수도 있다. 이때, 졸음 경고 장치는, 사용자와 유사한 성별, 나이, 운동량에 따른 통계 정보 중 심박 정보와 실시간 측정되어 획득되는 심박 정보를 비교하여 현재 사용자의 졸음 상태를 판단하고, 졸음을 경고할 수도 있다.
일실시예에 따르면, 졸음 경고 장치는, 경우에 따라서, 사용자의 저장된 각성 상태의 패턴과 현재 사용자의 심박에 관한 데이터를 비교 및 분석하여, 현재 사용자의 심박에 관한 데이터가 저장된 각성 상태의 패턴과 상이할 경우, 현재 사용자의 상태를 졸음으로 판단하고, 졸음을 경고할 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (5)

  1. 졸음 경고 방법에 있어서,
    심박 센서를 이용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정하는 단계;
    상기 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 분석하는 단계; 및
    상기 데이터를 분석한 결과에 따라, 상기 사용자에 근접한 출력 장치로 신호를 출력하여 졸음을 경고하는 단계;
    를 포함하는 졸음 경고 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 심박을 비접촉으로 측정하는 단계는,
    UWB(Ultra Wideband) 레이더를 사용하여 상기 사용자의 심박을 비접촉으로 측정하는 졸음 경고 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 심박에 관한 데이터를 분석하는 단계는,
    사용자의 심박에 관한 데이터를 이용하여 상기 사용자의 상태가 각성 상태인지, 아니면 졸음 상태인지를 판단하여 분석하는 졸음 경고 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 졸음을 경고하는 단계는,
    상기 데이터를 분석한 결과에 따른 졸음의 정도에 따라서 신호가 변화되도록 출력하여 졸음을 경고하는 졸음 경고 방법.
  5. 졸음 경고 장치에 있어서,
    레이더를 이용하여 사용자의 심박을 비접촉으로 측정하는 심박 센서;
    상기 측정된 사용자의 심박에 관한 데이터를 저장하는 메모리;
    상기 저장된 데이터를 분석하여 졸음 여부를 판단하는 프로세서; 및
    상기 졸음 여부를 판단한 결과에 따라, 졸음 단계별로 다르게 신호를 출력하는 졸음 경고 출력부;
    를 포함하는 졸음 경고 장치.
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