KR20180113838A - 생체정보를 센싱하는 조향장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체정보를 센싱하는 조향장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 의하면, 종래 운전자의 졸음상태 판정시, 진동 발생, 경고음 발생, 강한 향기의 발향 등의 수단으로 운전자를 깨우는 방식에서 벗어나, 운전자의 졸음상태 판정시 자동차 자체가 자율 주행 모드로 전환되어, 대형 교통 사고 발생 가능성을 원천적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.

Description

생체정보를 센싱하는 조향장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템{PHYSIOLOGICAL INFORMATION SENSING STEERING APPARATUS AND AUTONOMOUS DRIVING SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 생체정보를 센싱하는 조향장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템에 관한 것이다.

최근 자율주행 기술이 발전함에 따라 자율주행 가능 구간이 증가하고 있으나, 아직 정체구간 또는 고속도로구간 등 일부 구간으로 제한되며, 악천후 환경이나 공사구간 및 도심 시내구간에서는 자율주행이 불가능하다.

이에 따라 운전자는 운행경로 내에서 자율주행구간 또는 수동주행구간에 진입하는 경우 해당 구간에 대응하는 자율주행모드 또는 수동주행모드를 선택하여 운전한다.

종래 자율주행시스템은 운행 중인 차량의 현재 위치와 운행 경로 내의 수동주행구간 위치에 기초하여 수동주행구간에 진입하기까지 남은 거리를 산출하고 산출거리가 미리 설정된 거리 이내인 경우 운전자에게 수동주행구간 진입을 안내한다.

이에 따라, 운전자는 수동주행구간에 진입하기 전에 자가운전(self-driving)을 준비할 수 있다.

한편, 차량 운행시 졸음운전은 대형 사고를 유발할 가능성이 매우 큰 바, 운전자의 졸음 여부를 파악하여 운전자에게 경고 등을 하는 시스템이 다양하게 개발되고 있다.

이러한 기술 개발 추세와 더불어, 차량 자체에서 운전자의 생체정보를 파악하고, 이 생체정보를 기반으로 운전자의 졸음상태 판단시 자동차의 주행 모드를 변경하여 대형 사고 발생 가능성을 미연에 방지할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.

한국등록특허 제10-1684556호 '운전모드 전환 안내 시스템 및 방법'

이에 본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 종래 운전자의 졸음상태 판정시, 진동 발생, 경고음 발생, 강한 향기의 발향 등의 수단으로 운전자를 깨우는 방식에서 벗어나, 운전자의 졸음상태 판정시 자동차 자체가 자율 주행 모드로 전환되어, 대형 교통 사고 발생 가능성을 원천적으로 차단할 수 있는 생체정보를 센싱하는 조향장치 및 이를 이용한 자율 주행 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 자동차의 운행방향을 조정하기 위해 운전자가 잡고 조작하는 림부; 및 상기 림부에 장착되며, 상기 운전자의 생체정보를 센싱하는 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보를 센싱하는 조향장치를 제공한다.

또한, 상기 센서부는, 상기 운전자의 혈관 맥동상태를 센싱하는 진동감지센서, 상기 운전자의 체온을 센싱하는 온도센서, 상기 운전자의 악력을 센싱하는 압전센서, 상기 운전자의 근전도를 센싱하는 근전도센서, 상기 운전자의 손바닥 습도를 센싱하는 습도센서, 상기 운전자의 손바닥 혈류량을 센싱하는 심박수측정센서(PPG센서) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보를 센싱하는 조향장치를 제공한다.

또한, 상기 센서부는, 상기 림부에 탈착가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 생체정보를 센싱하는 조향장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예는 상술한 생체정보를 센싱하는 조향장치; 및 상기 생체정보를 센싱하는 조향장치의 센서부로부터 상기 운전자의 생체정보를 전송받고, 상기 생체정보를 분석하여 상기 운전자가 졸음상태로 판정된 경우 상기 자동차를 자율 주행 모드로 전환하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보를 센싱하는 조향장치를 이용한 자율 주행 시스템을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 종래 운전자의 졸음상태 판정시, 진동 발생, 경고음 발생, 강한 향기의 발향 등의 수단으로 운전자를 깨우는 방식에서 벗어나, 운전자의 졸음상태 판정시 자동차 자체가 자율 주행 모드로 전환되어, 대형 교통 사고 발생 가능성을 원천적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생체정보를 센싱하는 조향장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 센서부가 림부에 탈착가능하게 장착되는 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체정보를 센싱하는 조향장치를 이용한 자율 주행 시스템의 블록도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 생체정보를 센싱하는 조향장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2는 도 1의 센서부가 림부에 탈착가능하게 장착되는 예를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체정보를 센싱하는 조향장치를 이용한 자율 주행 시스템의 블록도이다.

이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 생체정보를 센싱하는 조향장치(100)는, 자동차의 운행방향을 조정하기 위해 운전자가 잡고 조작하는 림부(101); 및 림부(101)에 장착되며, 운전자의 생체정보(BI)를 센싱하는 센서부(103);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 각 구성에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 림부(101)는 자동차의 운행방향을 조정하기 위해 운전자가 잡고 조작하는 부분이다.

즉, 운전자가 림부(101)를 잡고 조작함에 따라 자동차 바퀴(W)의 조향각도가 변경되어, 자동차가 운전자의 의지에 따른 방향으로 진행할 수 있게 된다.

여기서, 림부(101)는 일반적으로 원형링 형상으로 제공되나, 반드시 이에 한정될 것은 아니다.

이어서, 센서부(103)는 림부(101)에 장착되며, 운전자의 생체정보(BI)를 센싱한다.

이러한 센서부(103)는 일예로, 운전자의 혈관 맥동상태를 센싱하는 진동감지센서(105), 운전자의 체온을 센싱하는 온도센서(107), 운전자의 악력을 센싱하는 압전센서(109), 운전자의 근전도를 센싱하는 근전도센서(111), 운전자의 손바닥 습도를 센싱하는 습도센서(113), 운전자의 손바닥 혈류량을 센싱하는 심박수측정센서(115) 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

여기서, 상술한 진동감지센서(105)는 특히 운전자 손바닥의 혈관 맥동상태를 센싱하고, 온도센서(107)는 운전자 손바닥의 체온을 센싱한다.

이처럼 림부(101)에 장착된 센서부(103)를 통해 운전자의 생체정보가 센싱됨으로써, 운전자의 생체정보 측정을 위해 운전자가 별도로 착용해야 하는 장치(예로, 졸음시 발생되는 운전자 머리의 각도 변화를 감지하기 위해 운전자가 머리에 착용하는 헤드 마운트 장치, 운전자의 눈 깜빡임을 감지하기 위해 차량 내부 전면 윈도우 위에 장착되는 시선감지장치 등)가 불필요하게 된다.

또한, 상술한 센서부(103)는, 림부(101)에 탈착가능하게 장착될 수 있다.

즉, 필요시에만 운전자가 센서부(103)를 림부(101)에 장착할 수 있어서, 운전자의 선택의 폭을 넓힐 수 있다.

물론, 림부(101)에 센서부(103)가 탈착가능하게 장착되는 방식은, 클립 방식, 벨크로 방식, 똑딱 단추 방식 등 다양하게 적용가능하다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체정보를 센싱하는 조향장치를 이용한 자율 주행 시스템은, 상술한 생체정보(BI)를 센싱하는 조향장치(100); 및 생체정보(BI)를 센싱하는 조향장치(100)의 센서부(103)로부터 운전자의 생체정보(BI)를 전송받고, 생체정보(BI)를 분석하여 운전자가 졸음상태로 판단된 경우 자동차를 자율 주행 모드로 전환하는 제어부(301);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 주행 시스템에서, 생체정보(BI)를 센싱하는 조향장치(100)는 앞에서 설명한 바와 같으므로, 구체적 설명은 생략한다.

제어부(301)는 수동주행모드와 자율주행모드를 전환하면서 자동차를 제어한다.

이러한 제어부(301)는 생체정보(BI)를 센싱하는 조향장치(100)의 센서부(103)로부터 운전자의 생체정보(BI)를 전송받는다.

일예로, 상술한 생체정보(BI)는 운전자의 혈관 맥동상태에 대한 맥동정보(I1), 운전자의 체온에 대한 체온정보(I2), 운전자의 악력에 대한 악력정보(I3), 운전자의 근전도에 대한 근전도정보(I4), 운전자의 손바닥 습도에 대한 습도정보(I5), 운전자의 손바닥 혈류량에 대한 심박수정보(I6) 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

그리고 제어부(301)는 생체정보(BI)를 분석하여 운전자가 졸음상태인지 여부를 판정한다.

일예로, 제어부(301)는 운전자의 평상시 생체정보(NBI)를 기준 데이터로 저장한 상태에서, 센서부(103)로부터 전송된 운전자의 생체정보(BI)를 평상시 생체정보(NBI)와 비교하여, 기설정된 범위를 벗어나는 생체정보들의 개수, 기설정된 범위를 벗어나는 크기 등을 토대로 운전자의 졸음상태 여부를 판단한다.

이처럼 제어부(301)는 운전자의 졸음상태 여부를 판단한 후, 만약 운전자가 졸음상태에서 운전 중이라고 판단하게 되면, 자동차를 자율 주행 모드로 전환한다.

이로 인해, 종래 운전자의 졸음상태 판정시, 진동 발생, 경고음 발생, 강한 향기의 발향 등의 수단으로 운전자를 깨우는 방식에서 벗어나, 운전자의 졸음상태 판정시 자동차 자체가 자율 주행 모드로 전환되어, 대형 교통 사고 발생 가능성을 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 생체정보를 센싱하는 조향장치
101 : 림부
103 : 센서부
105 : 진동감지센서
107 : 온도센서
109 : 압전센서
111 : 근전도센서
113 : 습도센서
115 : 심박수측정센서
300 : 생체정보를 센싱하는 조향장치를 이용한 자율 주행 시스템
301 : 제어부

Claims (4)

1. 자동차의 운행방향을 조정하기 위해 운전자가 잡고 조작하는 림부; 및
   상기 림부에 장착되며, 상기 운전자의 생체정보를 센싱하는 센서부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보를 센싱하는 조향장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서부는,
   상기 운전자의 혈관 맥동상태를 센싱하는 진동감지센서, 상기 운전자의 체온을 센싱하는 온도센서, 상기 운전자의 악력을 센싱하는 압전센서, 상기 운전자의 근전도를 센싱하는 근전도센서, 상기 운전자의 손바닥 습도를 센싱하는 습도센서, 상기 운전자의 손바닥 혈류량을 센싱하는 심박수측정센서 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보를 센싱하는 조향장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 센서부는,
   상기 림부에 탈착가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 생체정보를 센싱하는 조향장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 생체정보를 센싱하는 조향장치; 및
   상기 생체정보를 센싱하는 조향장치의 센서부로부터 상기 운전자의 생체정보를 전송받고, 상기 생체정보를 분석하여 상기 운전자가 졸음상태로 판정된 경우 상기 자동차를 자율 주행 모드로 전환하는 제어부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체정보를 센싱하는 조향장치를 이용한 자율 주행 시스템.

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