KR20170127889A

KR20170127889A - 졸음운전 방지 시스템 및 졸음운전 방지 방법

Info

Publication number: KR20170127889A
Application number: KR1020160058700A
Authority: KR
Inventors: 오재현
Original assignee: 주식회사 위자드랩
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2016-05-13
Publication date: 2017-11-22

Abstract

본 발명은 맥박을 이용하여 졸음운전을 방지할 수 있는 졸음운전 방지 시스템 및 졸음운전 방지 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 졸음운전 방지 시스템은 사용자가 착용한 웨어러블 기기로 이루어진 맥박 측정부로부터 신호를 수신하여 운전자의 졸음을 방지하는 경고를 생성하는 졸음운전 방지 시스템에 있어서, 상기 맥박 측정부로부터 수신된 맥박수를 분석하여 운전자의 졸음 여부를 판단하는 졸음 판단부, 소리 또는 진동을 발생시켜서 운전자의 졸음을 알리는 내부 알림부, 및 맥박수의 변화를 분석하여 졸음 알림을 중단하는 신호를 발생시키는 모드 종료부를 포함한다.

Description

졸음운전 방지 시스템 및 졸음운전 방지 방법{SLEEP DRIVING PREVENTING DEVICE AND SLEEP DRIVING PREVENTING METHOD}

본 발명은 졸음운전 방지 시스템 및 졸음운전 방지 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 웨어러블 기기를 이용한 졸음운전 방지 시스템 및 졸음운전 방지 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량이 주행중에 운전자는 상당한 집중력을 요하게 되며, 운전자가 운전중에 잠깐의 부주의로 인하여 차량 및 인명의 손상을 가져오는 사고가 발생하게 된다. 이와 같은 부주의한 운전 중에서도 졸음운전은 자신의 피해뿐만 아니라 타인에게 피해를 끼치는 대형사고를 유발시키게 된다.

졸음운전 방지 장치의 종래기술로는 한국 등록 특허 제193924호(발명의 명칭: 차량의 졸음운전 방지 장치 및 방법)에 개시된 기술이 있다. 이 특허에는 핸들에 위치한 압전소자 감지부, 차량의 범퍼에 위치한 백색 감지부 등을 통하여 졸음을 감지하고, 경고등, 경적부 및 진동 시트 등을 이용하여 운전자의 졸음을 깨우는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이 특허에 개시된 기술은 핸들에 부착된 압전소자를 이용하므로 압전소자의 위치에 따라 압력 정보의 획득이 불확실하여 정확한 졸음운전 판단이 이루어지기가 쉽지 않다는 문제점이 있다. 또한, 이 특허에 개시된 기술은 압전소자가 배치된 핸들, 백색 감지부가 부착된 범퍼 및 액추에이터가 배치된 진동 시트 등 많은 새로운 차량 부품 및 이들을 연결하는 네트워크를 필요로 하므로, 그 적용에 많은 비용이 든다는 문제점이 있다.

본 발명은 맥박을 이용하여 졸음운전을 방지할 수 있는 졸음운전 방지 시스템 및 졸음운전 방지 방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 졸음운전 방지 시스템은 사용자가 착용한 웨어러블 기기로 이루어진 맥박 측정부로부터 신호를 수신하여 운전자의 졸음을 방지하는 경고를 생성하는 졸음운전 방지 시스템에 있어서, 상기 맥박 측정부로부터 수신된 맥박수를 분석하여 졸음 운전 여부를 판단하는 졸음 판단부, GPS 신호를 분석하여 이동 여부를 판단하는 이동 판단부, 및 소리 또는 진동을 발생시켜서 운전자의 졸음을 알리는 내부 알림부를 포함한다.

여기서, 상기 졸음 판단부는 기 설정된 기준 맥박수와 측정된 맥박수를 비교하여 맥박수 감소율이 기 설정된 기준 감소율 이상인 경우, 졸음 상태로 판단하는 맥박 분석 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 맥박 분석 모듈은 측정된 맥박수가 기준 맥박수에 비하여 3% 이상 감소된 경우 이를 졸음 상태로 판단할 수 있다.

또한, 상기 졸음운전 방지 시스템은 맥박수의 변화를 분석하여 졸음 알림을 중단하는 신호를 발생시키는 모드 종료부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 졸음 판단부는 상기 맥박 측정부의 가속도 센서에서 측정된 신호를 분석하는 가속도 분석 모듈과 상기 맥박 측정부의 자이로 센서에서 측정된 신호를 분석하는 자이로 분석 모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 졸음 판단부는 상기 가속도 정보와 상기 자이로 정보를 이용하여 사용자의 졸음 상태를 복수의 단계로 구분하여 판단하는 졸음 단계 구분 모듈을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 내부 알림부는 사람의 음성 또는 알람 소리를 생성하여 운전자의 졸음을 알리는 소리 생성 모듈과 상기 진동을 생성하여 운전자의 졸음을 알리는 진동 생성 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 진동 생성 모듈은 운전석의 의자에 설치되되 척추의 길이방향으로 이어져 형성되어 사용자의 척추에 진동을 전달할 수 있다.

또한, 상기 진동 생성 모듈과 상기 소리 생성 모듈은 상기 웨어러블 기기에 설치되고, 상기 소리 생성 모듈과 상기 진동 생성 모듈은 순차적으로 작동될 수 있다.

또한, 상기 진동 생성 모듈은 복수 개의 단계로 분할하여 진동을 생성하되 단계가 상승할수록 진동의 세기를 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 내부 알림부는 차량 내부에 설치된 조명을 점등하여 운전자의 졸음을 알리는 조명 점등 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 내부 알림부는 판단된 졸음 단계에 따라 서로 다른 세기의 소리 또는 진동을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 내부 알림부는 판단된 졸음 단계에 따라 서로 다른 형태의 알람을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 졸음운전 방지 시스템은 차량의 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 외부 알림부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 외부 알림부는 비상등을 점등하여 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 비상등 점등 모듈과, 상기 외부 알림부는 경적을 울려서 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 경적 작동 모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 모드 종료부는 맥박수의 증가 여부를 판단하되 측정된 맥박수와 기준 맥박수의 차이가 기준 맥박수의 1% 이내인 경우 졸음의 알림을 종료할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 졸음운전 방지 방법은 웨어러블 기기로 이루어진 맥박 측정부를 이용하여 운전자의 맥박을 측정하는 맥박 측정 단계, GPS 신호를 분석하여 이동 여부를 판단하는 이동 판단 단계, 측정된 맥박을 분석하여 졸음운전 여부를 판단하되 기 설정된 기준 맥박수와 측정된 맥박수를 비교하여 맥박수 감소율이 기 설정된 기준 감소율 이상인 경우, 졸음 상태로 판단하는 졸음 판단 단계, 및 소리 또는 빛을 발생시켜서 차량 내부에 운전자의 졸음을 알리는 내부 알림 단계를 포함한다.

웨어러블 기기로 이루어진 맥박 측정부를 이용하여 운전자의 맥박을 측정하는 맥박 측정 단계, 측정된 맥박을 분석하여 운전자의 졸음 여부를 판단하되 기 설정된 기준 맥박수와 측정된 맥박수를 비교하여 맥박수 감소율이 기 설정된 기준 감소율 이상인 경우, 졸음 상태로 판단하는 졸음 판단 단계, 소리 또는 빛을 발생시켜서 차량 내부에 운전자의 졸음을 알리는 내부 알림 단계, 및 맥박의 변화를 분석하여 졸음 알림을 중단하는 모드 종료 단계를 포함한다.

여기서, 상기 졸음 판단 단계는 측정된 맥박수가 기준 맥박수에 비하여 3% 이상 감소된 경우 이를 졸음 상태로 판단할 수 있다.

또한, 상기 졸음 판단 단계는 상기 맥박 측정부의 가속도 센서에서 측정된 가속도 신호를 분석하는 가속도 분석 단계와 상기 졸음 판단부는 상기 맥박 측정부의 자이로 센서에서 측정된 자이로 신호를 분석하는 자이로 분석 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 졸음 판단 단계는 상기 가속도 신호와 상기 자이로 신호를 이용하여 졸음 상태를 복수의 단계로 구분하여 판단하는 졸음 상태 구분 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 내부 알림 단계는 판단된 졸음 단계에 따라 서로 다른 세기의 소리 또는 진동을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 내부 알림 단계는 판단된 졸음 단계에 따라 서로 다른 종류의 경고를 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 내부 알림 단계는 사람의 음성 또는 알람 소리를 생성하여 운전자의 졸음을 알리는 소리 생성 단계와 진동을 생성하여 운전자의 졸음을 알리는 진동 생성 단계와 차량 내부에 설치된 조명을 점등하여 운전자의 졸음을 알리는 조명 점등 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 진동 생성 단계는 시간이 경과할수록 진동의 세기를 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 졸음운전 방지 방법은 차량의 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 외부 알림 단계를 더 포함하며, 상기 외부 알림 단계는 비상등을 점등하여 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 비상등 점등 단계와, 경적을 울려서 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 경적 작동 단계를 포함할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따르면 맥박을 이용하여 사용자의 졸음 상태를 파악하고 소리, 진동 또는 불빛으로 졸음운전 여부를 알리므로 동승자 또는 사용자가 졸음운전을 조기에 파악하여 사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 가속도 정보와 자이로 정보를 이용하여 졸음 상태를 복수의 단계로 구분하고 이에 따라 서로 다른 세기 또는 서로 다른 형태의 알람을 생성함으로써 사용자가 보다 쉽게 졸음 상태에서 벗어날 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 방지 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 방지 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된항목들 중의 어느항목을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 방지 시스템을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 방지 시스템을 도시한 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 일 실시예에 따른 졸음운전 방지 시스템(101)는 맥박 측정부(10), 이동 판단부(60), 졸음 판단부(20), 내부 알림부(30), 외부 알림부(40), 및 모드 종료부(50)를 포함한다.

맥박 측정부(10)는 차량 운전자의 신체에 부착되어 맥박을 측정하는데, 맥박 측정부(10)는 무선 통신 기능을 갖는 웨어러블 기기로 이루어질 수 있다. 특히 맥박 측정부(10)는 맥박을 측정하는 센서, 가속도 센서, 및 자이로 센서를 구비할 수 있다. 맥박 측정부(10)는 스마트 워치로 이루어질 수 있으며, 스마트 워치 이외에 무선 통신 기능을 갖는 다양한 형태의 웨어러블 기기로 이루어질 수 있다.

맥박 측정부(10)는 맥박 센서를 이용하여 사용자의 맥박을 측정하며, 측정된 맥박에 대한 정보를 무선 통신으로 졸음 판단부(20)에 전송한다. 맥박 측정부(10)는 블루투스 통신으로 신호를 전송할 수 있으며, 근거리무선통신, 와이파이, LTE 통신으로 전송할 수도 있다. 또한, 맥박 측정부(10)는 가속도 센서에서 측정된 가속도 정보와 자이로 센서에서 측정된 정보를 무선 통신으로 졸음 판단부(20)로 전송할 수 있다.

이동 판단부(60)는 GPS 신호를 분석하여 이동 여부를 판단한다. 이동 판단부(60)는 웨어러블 기기에서 수신된 GPS 신호 또는 차량에서 수신된 GPS 신호를 분석하여 차량의 이동 여부를 판단한다. 이동 판단부(60)는 웨어러블 기기에 설치될 수 있으며 차량에 설치될 수도 있다.

졸음 판단부(20)는 수신된 맥박을 분석하여 운전자의 졸음 여부를 판단하는바, 맥박 측정부(10)로부터 무선 통신으로 신호를 전송 받는다. 졸음 판단부(20)는 웨어러블 기기에 설치될 수 있으며, 차량에 설치될 수도 있다. 다만 졸음 판단부(20)는 이동 판단부(60)에서 차량이 이동 중으로 판단된 경우에만 졸음 운전으로 판단한다.

졸음 판단부(20)는 맥박 분석 모듈(21), 가속도 분석 모듈(22), 자이로 분석 모듈(23), 및 졸음 단계 구분 모듈(24)을 포함한다. 맥박 분석 모듈(21)은 평상시의 사용자의 맥박을 측정하여 이를 기준 맥박수로 저장한다.

맥박 분석 모듈(21)은 맥박 측정부로부터 수신된 맥박을 분석하여 측정된 맥박과 기준 맥박과의 차이를 연산한다. 맥박 분석 모듈(21)은 기 설정된 기준 맥박수와 측정된 맥박수를 비교하여 맥박수 감소율이 기 설정된 기준 감소율 이상인 경우, 졸음 상태로 판단한다.

여기서 기준 감소율은 3%로 이루어질 수 있으며 이에 따라 맥박 분석 모듈(21)은 측정된 맥박수가 기준 맥박수에 비하여 3% 이상 감소된 경우 이를 졸음 상태로 판단한다.

가속도 분석 모듈(22)은 맥박 측정부(10)에 설치된 가속도 센서로부터 가속도 신호를 수신하여 분석한다. 가속도 분석 모듈(22)은 가속도 신호의 상태를 복수개의 구간으로 분할하여 저장할 수 있다. 사용자가 졸음 상태인 경우, 움직임이 점차 감소하는데 가속도 분석 모듈(22)은 이러한 사용자의 움직임을 분석한다.

자이로 분석 모듈(23)은 맥박 측정부(10)에 설치된 자이로 센서로부터 자이로 신호를 수신하여 분석한다. 자이로 분석 모듈(23)은 자이로 신호의 상태를 복수개의 구간으로 분할하여 저장할 수 있다. 사용자가 졸음 상태인 경우, 움직임이 점차 감소하여 기울기 움직임도 감소하는데 자이로 분석 모듈(23)은 이러한 사용자의 움직임을 분석한다.

졸음 단계 구분 모듈(24)은 가속도 정보와 상기 자이로 정보를 이용하여 사용자의 졸음 상태를 복수의 단계로 구분하여 판단한다. 졸음 단계 구분 모듈(24)은 졸음 단계를 3단계로 구분하는데, 졸음 단계는 약한 졸음인 1단계, 중간 졸음인 2단계, 깊은 졸음인 3단계로 구분될 수 있다.

졸음 단계 구분 모듈(24)은 가속도 분석 모듈(22)과 자이로 분석 모듈(23)에서 판단된 가속도 수치의 단계와 자이로 수치의 단계를 종합하여 졸음 단계를 구분한다. 예를 들어 가속도 수치는 2단계, 자이로 수치는 3단계인 경우, 졸음 단계 구분 모듈(24)은 졸음 단계를 2단계로 판단할 수 있다.

내부 알림부(30)는 상기한 졸음 판단부(20)에서 졸음 상태인 것으로 판단될 때, 소리, 진동, 또는 빛으로 이루어진 알람을 발생시켜서 차량 내부에 운전자의 졸음을 알린다. 내부 알림부(30)는 소리, 진동, 빛 중의 어느 하나의 형태의 경고를 생성할 수 있으며, 소리, 진동, 빛 모두를 생성할 수도 있다.

내부 알림부(30)는 사람의 음성 또는 알람 소리를 생성하여 운전자(12)의 졸음을 알리는 소리 생성 모듈(31)을 포함한다. 소리 생성 모듈(31)은 차량에 설치되어 승용차의 동승자 또는 버스의 승객에게 운전자(12)가 졸음 상태임을 알려서 운전자(12)를 깨우도록 한다. 또한 운전자(12)는 알람 소리를 듣고 졸음 상태인 것을 자각하고 휴게소 또는 쉼터로 이동하여 운전을 중단할 수 있다.

또한, 내부 알림부(30)는 진동을 생성하여 운전자의 졸음을 알리는 진동 생성 모듈(32)을 포함한다. 진동 생성 모듈(32)은 차량의 운전석 의자(60)에 설치되되 척추의 길이방향으로 이어져 형성되어 사용자의 척추에 진동을 전달할 수 있다. 또한, 내부 알림부(30)는 차량 내부에 설치된 조명을 점등하여 운전자의 졸음을 알리는 조명 점등 모듈(33)을 포함할 수 있다.

진동 생성 모듈(32)과 소리 생성 모듈(31)은 웨어러블 기기에 설치될 수 있는데, 진동 생성 모듈(32)은 시간의 경과에 따라 진동의 세기를 점진적으로 증가시킬 수 있다. 또한, 진동 생성 모듈(32)과 소리 생성 모듈(31)은 순차적으로 작동되어 진동이 먼저 생성된 후에 소리가 생성될 수 있으며, 소리 생성 모듈(31)과 진동 생성 모듈(32)이 동시에 작동할 수도 있다. 예를 들어 진동 생성 모듈은 3단계로 진동을 발생시킬 때, 1단계 진동과 2단계 진동은 단독으로 발생되고, 3단계 진동은 소리와 함께 발생될 수 있다.

내부 알림부(30)는 졸음 단계 구분 모듈(24)에서 판단된 졸음 단계에 따라 서로 다른 세기의 소리 또는 진동을 발생시킬 수 있다. 예를 들어 깊은 졸음 단계인 경우, 더욱 강한 소리 또는 진동을 발생시킬 수 있다.

또한, 내부 알림부(30)는 졸음 단계에 따라 서로 다른 종류의 알람을 발생시킬 수 있다. 내부 알림부(30)는 졸음 단계에 따라 소리, 진동, 조명 점등의 서로 다른 알람을 생성시킬 수 있다. 즉, 내부 알림부(30)는 1단계인 경우 조명 점등, 2단계인 경우 진동, 3단계인 경우 소리로 이루어진 알람을 발생시킬 수 있다.

외부 알림부(40)는 차량의 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는데, 비상등을 점등하여 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 비상등 점등 모듈(41)과 경적을 울려서 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 경적 작동 모듈(42)을 포함한다.

모드 종료부(50)는 맥박의 변화를 분석하여 졸음 알림을 중단하는 신호를 발생시킨다. 모드 종료부(50)는 맥박수의 증가 여부를 판단하되 측정된 맥박수와 기준 맥박수의 차이가 기준 맥박수의 1% 이내인 경우 졸음 알림을 종료한다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 방지 방법에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 졸음운전 방지 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 일 실시예에 따른 졸음운전 방지 방법은 맥박 측정 단계(S101), 이동 판단 단계(S102), 졸음 판단 단계(S103), 내부 알림 단계(S104), 외부 알림 단계(S105), 모드 종료 단계(S106)를 포함한다.

맥박 측정 단계(S101)는 웨어러블 기기로 이루어진 맥박 측정부(10)를 이용하여 차량 운전자의 맥박을 측정한다. 맥박 측정 단계(S101)에서는 스마트 워치에 의하여 맥박이 측정되고 측정된 맥박 정보는 무선 통신으로 차량에 설치된 졸음 판단부(20)로 전송될 수 있다.

또한, 맥박 측정 단계(S101)는 가속도 센서를 이용하여 가속도 정보를 측정하는 가속도 측정 단계와 자이로 센서를 이용하여 자이로 정보를 측정하는 자이로 측정 단계를 더 포함할 수 있다. 맥박 측정 단계(S101)에서는 가속도 정보와 자이로 정보가 무선 통신으로 차량에 설치된 졸음 판단부(20)로 전송될 수 있다.

이동 판단 단계(S102)는 GPS 신호를 분석하여 차량의 이동 여부를 판단한다. 이동 판단 단계(S102)에서는 웨어러블 기기에서 수신된 GPS 신호 또는 차량에서 수신된 GPS 신호가 분석되어 차량의 이동 여부가 판단될 수 있다.

졸음 판단 단계(S103)는 수신된 맥박을 분석하여 졸음 운전 여부를 판단한다. 다만 졸음 판단 단계(S103)는 이동 판단 단계(S102)에서 차량이 이동 중으로 판단된 경우에만 졸음 운전으로 판단한다. 졸음 판단 단계(S103)는 맥박 분석 단계, 가속도 분석 단계, 자이로 분석 단계, 및 졸음 상태 구분 단계를 포함할 수 있다.

맥박 분석 단계에서는 평상시의 사용자의 맥박을 측정하여 기준 맥박수가 저장된다. 맥박 분석 단계에서는 맥박 측정부로부터 수신된 맥박을 분석하여 측정된 맥박과 기준 맥박과의 차이가 연산된다. 맥박 분석 단계에서는 기 설정된 기준 맥박수와 측정된 맥박수가 비교되며, 맥박수 감소율이 기 설정된 기준 감소율 이상인 경우 졸음 상태로 판단된다.

여기서 기준 감소율은 3%로 이루어질 수 있으며 이에 따라 맥박 분석 단계에서는 측정된 맥박수가 기준 맥박수에 비하여 3% 이상 감소된 경우에 졸음 상태로 판단한다.

가속도 분석 단계는 맥박 측정 단계(S101)에서 측정된 가속도 신호를 분석한다. 가속도 분석 단계에서는 전송된 가속도 신호에 의하여 가속도 상태가 복수개의 구간으로 분할하여 저장될 수 있다. 사용자가 졸음 상태인 경우, 움직임이 점차 감소하는데 가속도 분석 단계에서는 이러한 사용자의 움직임을 분석한다.

자이로 분석 단계는 맥박 측정 단계(S101)에서 측정된 자이로 신호를 분석한다. 자이로 분석 단계에서는 전송된 자이로 신호에 의하여 자이로 상태가 복수개의 구간으로 분할하여 저장될 수 있다. 사용자가 졸음 상태인 경우, 움직임이 점차 감소하여 기울기 움직임도 감소하는데 자이로 분석 단계는 이러한 사용자의 움직임을 분석한다.

졸음 상태 구분 단계는 가속도 정보와 상기 자이로 정보를 이용하여 사용자의 졸음 상태를 복수의 단계로 구분하여 판단한다. 졸음 상태 구분 단계는 졸음 상태를 3단계로 구분하는데, 졸음 상태는 약한 졸음인 1단계, 중간 졸음인 2단계, 깊은 졸음인 3단계로 구분될 수 있다. 졸음 상태 구분 단계는 가속도 분석 단계와 자이로 분석 단계에서 판단된 가속도 상태와 자이로 상태를 종합하여 졸음 상태를 구분한다.

내부 알림 단계(S104)는 상기한 졸음 판단 단계(S103)에서 졸음 상태인 것으로 판단될 경우, 소리, 진동, 또는 빛을 발생시켜서 차량 내부에 운전자의 졸음을 알린다. 내부 알림 단계(S104)는 소리, 진동, 빛 중의 어느 하나의 형태의 경고를 생성할 수 있으며, 소리, 진동, 빛 모두를 생성할 수도 있다.

내부 알림 단계(S104)는 사람의 음성 또는 알람 소리를 생성하여 운전자(12)의 졸음을 알리는 소리 생성 단계 포함한다. 소리 생성 단계는 승용차의 동승자 또는 버스의 승객에게 운전자(12)가 졸음 상태임을 알려서 운전자(12)를 깨우도록 한다. 또한, 내부 알림 단계(S104)는 진동을 생성하여 운전자의 졸음을 알리는 진동 생성 단계를 포함할 수 있다. 또한, 내부 알림 단계(S104)는 차량 내부에 설치된 조명을 점등하여 운전자의 졸음을 알리는 조명 점등 단계를 포함할 수 있다.

진동 생성 단계는 시간의 경과에 따라 진동의 세기를 점진적으로 증가시킬 수 있다. 또한, 진동 생성 단계와 소리 생성 단계는 순차적으로 이루어질 수 있으며, 진동이 먼저 생성된 후에 소리가 생성될 수 있다. 또한, 소리 생성 단계와 진동 생성 단계는 동시에 이루어질 수도 있다. 예를 들어 진동 생성 단계는 3단계로 진동을 발생시킬 때, 1단계 진동과 2단계 진동은 단독으로 발생되고, 3단계 진동은 소리와 함께 발생될 수 있다.

외부 알림 단계(S105)는 차량의 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는데, 비상등을 점등하여 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 비상등 점등 단계와 경적을 울려서 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 경적 작동 단계를 포함한다.

모드 종료 단계(S106)는 맥박의 변화를 분석하여 졸음 알림을 중단하는 신호를 발생시킨다. 모드 종료 단계(S106)는 맥박수의 증가 여부를 판단하되 측정된 맥박수와 기준 맥박수의 차이가 기준 맥박수의 1% 이내인 경우 졸음 알림을 종료한다.

상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 스마트 워치 등의 웨어러블 기기를 이용하여 사용자의 졸음 상태를 판단하고 졸음 상태에서 다양한 형태로 알람을 생성하여 졸음운전을 방지할 수 있다.

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.

101: 졸음운전 방지 시스템
10: 맥박 측정부
12: 운전자
20: 졸음 판단부
21: 맥박 분석 모듈
22: 가속도 분석 모듈
23: 자이로 분석 모듈
24: 졸음 단계 구분 모듈
30: 내부 알림부
31: 소리 생성 모듈
32: 진동 생성 모듈
33: 조명 점등 모듈
40: 외부 알림부
41: 비상등 점등 모듈
42: 경적 작동 모듈
50: 모드 종료부
60: 운전석 의자

Claims

사용자가 착용한 웨어러블 기기로 이루어진 맥박 측정부로부터 신호를 수신하여 운전자의 졸음을 방지하는 경고를 생성하는 졸음운전 방지 시스템에 있어서,
상기 맥박 측정부로부터 수신된 맥박수를 분석하여 졸음 운전 여부를 판단하는 졸음 판단부;
GPS 신호를 분석하여 이동 여부를 판단하는 이동 판단부; 및
소리 또는 진동을 발생시켜서 운전자의 졸음을 알리는 내부 알림부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 졸음 판단부는 기 설정된 기준 맥박수와 측정된 맥박수를 비교하여 맥박수 감소율이 기 설정된 기준 감소율 이상인 경우, 졸음 상태로 판단하는 맥박 분석 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제2항에 있어서,
상기 맥박 분석 모듈은 측정된 맥박수가 기준 맥박수에 비하여 3% 이상 감소된 경우 이를 졸음 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 졸음운전 방지 시스템은 맥박수의 변화를 분석하여 졸음 알림을 중단하는 신호를 발생시키는 모드 종료부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제1항에 있어서,
상기 졸음 판단부는 상기 맥박 측정부의 가속도 센서에서 측정된 신호를 분석하는 가속도 분석 모듈과 상기 맥박 측정부의 자이로 센서에서 측정된 신호를 분석하는 자이로 분석 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제4항에 있어서,
상기 졸음 판단부는 상기 가속도 정보와 상기 자이로 정보를 이용하여 사용자의 졸음 단계 복수의 단계로 구분하여 판단하는 졸음 단계 구분 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제4항에 있어서,
상기 내부 알림부는 사람의 음성 또는 알람 소리를 생성하여 운전자의 졸음을 알리는 소리 생성 모듈과 상기 진동을 생성하여 운전자의 졸음을 알리는 진동 생성 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제7항에 있어서,
상기 진동 생성 모듈은 운전석의 의자에 설치되되 척추의 길이방향으로 이어져 형성되어 사용자의 척추에 진동을 전달하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제7항에 있어서,
상기 진동 생성 모듈과 상기 소리 생성 모듈은 상기 웨어러블 기기에 설치되고, 상기 소리 생성 모듈과 상기 진동 생성 모듈은 순차적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제9항에 있어서,
상기 진동 생성 모듈은 복수 개의 단계로 분할하여 진동을 생성하되 단계가 상승할수록 진동의 세기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제7항 에 있어서,
상기 내부 알림부는 차량 내부에 설치된 조명을 점등하여 운전자의 졸음을 알리는 조명 점등 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제5항에 있어서,
상기 내부 알림부는 판단된 졸음 단계에 따라 서로 다른 형태의 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제1항 에 있어서,
상기 졸음운전 방지 시스템은 차량의 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 외부 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제13항 에 있어서,
상기 외부 알림부는 비상등을 점등하여 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 비상등 점등 모듈과, 상기 외부 알림부는 경적을 울려서 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 경적 작동 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
제1항 에 있어서,
상기 모드 종료부는 맥박수의 증가 여부를 판단하되 측정된 맥박수와 기준 맥박수의 차이가 기준 맥박수의 1% 이내인 경우 졸음의 알림을 종료하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 시스템.
웨어러블 기기로 이루어진 맥박 측정부를 이용하여 운전자의 맥박을 측정하는 맥박 측정 단계;
GPS 신호를 분석하여 이동 여부를 판단하는 이동 판단 단계;
측정된 맥박을 분석하여 졸음운전 여부를 판단하되 기 설정된 기준 맥박수와 측정된 맥박수를 비교하여 맥박수 감소율이 기 설정된 기준 감소율 이상인 경우, 졸음 상태로 판단하는 졸음 판단 단계; 및
소리 또는 빛을 발생시켜서 차량 내부에 운전자의 졸음을 알리는 내부 알림 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 방법.
제16항에 있어서,
상기 졸음 판단 단계는 측정된 맥박수가 기준 맥박수에 비하여 3% 이상 감소된 경우 이를 졸음 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 방법.
제17항에 있어서,
상기 졸음 판단 단계는 상기 맥박 측정부의 가속도 센서에서 측정된 가속도 신호를 분석하는 가속도 분석 단계와 상기 졸음 판단부는 상기 맥박 측정부의 자이로 센서에서 측정된 자이로 신호를 분석하는 자이로 분석 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 방법.
제18항에 있어서,
상기 졸음 판단 단계는 상기 가속도 신호와 상기 자이로 신호를 이용하여 졸음 단계를 복수의 단계로 구분하여 판단하는 졸음 상태 구분 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 방법.
제19항에 있어서,
상기 내부 알림 단계는 판단된 졸음 단계에 따라 서로 다른 종류의 경고를 발생시키는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 방법.
제16항에 있어서,
상기 내부 알림 단계는 사람의 음성 또는 알람 소리를 생성하여 운전자의 졸음을 알리는 소리 생성 단계와 진동을 생성하여 운전자의 졸음을 알리는 진동 생성 단계와 차량 내부에 설치된 조명을 점등하여 운전자의 졸음을 알리는 조명 점등 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 방법.
제21항에 있어서,
상기 진동 생성 단계는 시간이 경과할수록 진동의 세기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 방법.
제15항 에 있어서,
상기 졸음운전 방지 방법은 차량의 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 외부 알림 단계를 더 포함하며,
상기 외부 알림 단계는 비상등을 점등하여 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 비상등 점등 단계와, 경적을 울려서 외부에 운전자의 졸음 상태를 알리는 경적 작동 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 졸음운전 방지 방법.