KR20190061677A - IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치 - Google Patents

IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치에 관한 것으로, (1) 위치데이터, 충격데이터 및 생체신호데이터 중 적어도 하나를 센싱하여 상황정보를 생성하는 상황감지센서, (2) 사고발생이 감지되면 에어백의 팽창을 제어하는 ACU(AirBag Control Unit) 및 (3) 상기 에어백의 팽창이 결정되면 상기 상황정보를 긴급 상황정보로서 송신하는 통신부를 포함하는 스마트웨어; 및
상기 스마트웨어로부터 수신된 긴급 상황정보를 분석하여 사고발생 가능성을 산출하고, 상기 산출된 사고발생 가능성이 기준 값 이상이면 관제 서버에 상기 긴급 상황정보 및 사고발생 가능성을 전송하고 긴급 구난의 진행을 요청하는 긴급 상황 모니터링 서버를 포함한다.

Description

IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치{APPARATUS FOR HANDLING EMERGENCY SITUATION BASED ON INTERNET OF THINGS SMARTWARE}
본 발명은 상황 대응 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사고발생을 자동 감지하여 에어백으로 사용자를 보호하고 상황 분석을 통해 긴급 구난을 요청하여 골든 타임 내에 사용자를 구조하도록 지원하는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치에 관한 것이다.
종래의 스마트웨어 기반의 상황 대응 기술은 해당 착용자의 위험 상황을 식별하여 에어백을 가동시킴으로써 사용자를 물리적으로 보호할 수 있다. 종래 기술은 부상 또는 사망률의 매우 높은 이륜차 탑승자의 경우 이륜차 사고 발생 시에 해당 탑승자를 1차적으로 보호할 수는 있으나, 사고 발생 후에 스마트웨어 착용자에 최적화된 방식으로 사고에 대응하여 구조하기 어려워 이에 관한 기술 개발이 요구되고 있다.
한국공개특허 제10-2015-0023422호는 라이닝-장착식 팽창형 보호기 및 보호복 조립체에 관한 것이다. 팽창형 라이닝(20)은 컨트롤 유닛(26)을 제1 작동 모드로부터 제2 작동 모드로 전환시키고 그와 마찬가지로 제2 작동 모드로부터 제1 작동 모드로 전환시키도록 구성된 자동 작동 수단(28)을 추가로 포함한다. 컨트롤 유닛(26)은 제1 작동 모드에서는 식별된 임의의 위험 상황을 무시하도록 구성되고, 컨트롤 유닛(26)은 제2 작동 모드에서는 위험 상황이 식별되었을 때 가스 공급원(24)을 작동시키도록 구성된다. 자동 작동 수단(28)은 하나 이상의 외부 데이터 공급원으로부터 데이터를 획득하도록 구성된 수신 수단을 포함하고, 자동 작동 수단(28)은 외부 공급원으로부터 어떠한 데이터도 획득될 수 없거나 혹은 획득된 데이터가 라이닝-장착식 팽창형 보호기(20)와 호환가능하지 않은 외부 공급원을 식별하는 경우에서 컨트롤 유닛(26)을 제1 작동 모드에 유지시키도록 구성된다.
한국등록특허 제10-1647108호는 웨어러블 디바이스를 이용한 차량 긴급 구난 서비스 제공 방법 및 장치에 관한 것으로, 차량 내 통신 네트워크를 통해 긴급 상황 발생을 알리는 소정 제어 신호를 수신하는 단계와 상기 근거리 무선 통신을 통해 상기 웨어러블 디바이스의 사용자 착용 여부를 확인하는 단계와 상기 웨어러블 디바이스의 사용자 착용이 확인되면, 상기 웨어러블 디바이스에 의해 촬영된 영상을 상기 근거리 무선 통신을 통해 수신하는 단계와 상기 수신된 영상을 이동 통신망을 통해 긴급 구난 센터로 전송하는 단계를 포함할 수 있다
한국공개특허 제10-2015-0023422호 한국등록특허 제10-1647108호
본 발명의 일 실시예는 사고발생을 자동 감지하여 에어백으로 사용자를 보호하고 상황 분석을 통해 긴급 구난을 요청하여 골든 타임 내에 사용자를 구조하도록 지원하는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 사고발생 가능성을 종합적으로 분석하여 긴급 구난 요청을 결정함으로써 기기 오작동이나 경미한 부상에 무분별한 긴급 구난 요청이 진행되지 않도록 하여 사회적 비용을 감소시킬 수 있는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 긴급 구난의 진행 상태를 피드백하여 스마트웨어 착용자의 혼란을 감소시키고 구조될 때까지 심신의 안정을 줄 수 있는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치는 (1) 위치데이터, 충격데이터 및 생체신호데이터 중 적어도 하나를 센싱하여 상황정보를 생성하는 상황감지센서, (2) 사고발생이 감지되면 에어백의 팽창을 제어하는 ACU(AirBag Control Unit) 및 (3) 상기 에어백의 팽창이 결정되면 상기 상황정보를 긴급 상황정보로서 송신하는 통신부를 포함하는 스마트웨어 및 상기 스마트웨어로부터 수신된 긴급 상황정보를 분석하여 사고발생 가능성을 산출하고, 상기 산출된 사고발생 가능성이 기준 값 이상이면 관제 서버에 상기 긴급 상황정보 및 사고발생 가능성을 전송하고 긴급 구난의 진행을 요청하는 긴급 상황 모니터링 서버를 포함한다.
상기 상황 감지 센서는 GPS(Global Positioning System) 정보를 획득하는 GPS 센서모듈, 충격을 감지하는 G-센서모듈 및 사용자 신체와 접촉하여 심장박동수 또는 맥박을 센싱하는 생체신호 센서모듈을 포함할 수 있다.
상기 ACU는 상기 스마트웨어의 일단에 설치된 안전 키 결합모듈을 통해 상기 안전 키 결합모듈과 특정 객체 간의 물리적 또는 전기적 연결 여부를 검출하고, 상기 물리적 또는 전기적 연결 여부를 기초로 상기 사고발생의 감지 여부를 결정할 수 있다.
상기 긴급 상황 모니터링 서버는 상기 긴급 상황정보가 수신되면 기 저장된 사고발생 분석 알고리즘을 기초로 상기 긴급 상황정보에 있는 에어백 팽창 여부, GPS 위치 정보, 충격량 센싱 값 및 심장박동수(또는 맥박)를 분석하여 상기 사고발생 가능성을 산출할 수 있다.
상기 긴급 상황 모니터링 서버는 상기 관제 서버로부터 상기 긴급 구난의 진행 상태를 수신하여 해당 진행 상태와 연관된 알림 콘텐츠를 상기 스마트웨어에 제공하고, 상기 스마트웨어는 상기 알림 콘텐츠가 수신되면 내장된 스피커모듈을 통해 상기 수신된 알림 콘텐츠를 특정 주기로 반복 출력할 수 있다.
상기 긴급 상황 모니터링 서버는 특정 시간 구간 동안 복수의 스마트웨어들을 통해 빅데이터로서 수집된 긴급 상황정보들을 분석하여 상기 사고발생 가능성의 산출을 위한 사고발생 분석 알고리즘을 갱신할 수 있다.
상기 긴급 상황 모니터링 서버는 상기 스마트웨어로부터 주기적으로 수신되는 생체신호데이터를 기초로 사용자 상태를 판단하여 안전운전을 권장하는 안전운전 권장 콘텐츠의 제공 여부를 결정할 수 있다.
상기 긴급 상황 모니터링 서버는 사고발생 시점을 기준으로 특정 시간 구간 동안 수집된 사용자의 상황정보 내역을 해당 사용자와 연관된 보험사 서버에 제공하여 상기 보험사 서버가 해당 사고와 연관된 보험료를 산출하도록 지원할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치는 사고발생을 자동 감지하여 에어백으로 사용자를 보호하고 상황 분석을 통해 긴급 구난을 요청하여 골든 타임 내에 사용자를 구조하도록 지원할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치는 사고발생 가능성을 종합적으로 분석하여 긴급 구난 요청을 결정함으로써 기기 오작동이나 경미한 부상에 무분별한 긴급 구난 요청이 진행되지 않도록 하여 사회적 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치는 긴급 구난의 진행 상태를 피드백하여 스마트웨어 착용자의 혼란을 감소시키고 구조될 때까지 심신의 안정을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 스마트웨어의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 3은 도 1에 있는 긴급 상황 모니터링 서버의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4는 도 1에 있는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치가 사고발생을 감지하여 긴급 구난을 요청하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 도 1에 있는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 시스템의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 시스템(100)은
IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치(110), 관제 서버(120) 및 보험사 서버(130)를 포함할 수 있다.
IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치(110)는 스마트웨어(112) 및 긴급 상황 모니터링 서버(114)를 포함한다.
스마트웨어(112)는 의복 또는 섬유 내부에 컴퓨팅 장치가 내장되어 외부 자극을 감지하고 반응할 수 있는 컴퓨팅 장치로 구현될 수 있고, 일 실시예에서, 직물/의류형 또는 착용형의 스마트웨어(smart-wear)로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 스마트웨어(112)는 보호복으로 구현되어 해당 보호복에 내장된 에어백 및 해당 에어백을 팽창시키기 위한 압축가스 공급기를 포함하는 에어백 구조체를 포함할 수 있고, 예를 들어, 사고발생이 감지되면 해당 보호복에 내장된 에어백을 팽창시키고 사고발생에 관해 긴급 상황 모니터링 서버(114)에 알릴 수 있다. 일 실시예에서, 스마트웨어(112)는 이륜차용 보호복으로 구현되거나 추락 보호복으로 구현될 수 있다.
스마트웨어(112)는 긴급 상황 모니터링 서버(114)와 무선 네트워크를 통해 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 스마트웨어(112)는 저전력 광역 통신망(Low-Power Wide-Area Network)을 통해 긴급 상황 모니터링 서버(114)와 연결될 수 있고, 예를 들어, 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 전용 통신망에 해당하는 로라(LoRa)망이나 NB(Narrow Band)-IoT 전용 통신망을 통해 긴급 상황 모니터링 서버(114)와 통신할 수 있다.
긴급 상황 모니터링 서버(114)는 스마트웨어(112)와 무선 네트워크를 통해 연결될 수 있고 관제 서버(120) 및 보험사 서버(130)와 유무선의 네트워크를 통해 연결될 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당하고, 중앙처리장치, 메모리 장치 및 입출력 수단을 구비한 장치로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 긴급 상황 모니터링 서버(114)는 스마트웨어(112)와의 통신 과정에서 스마트웨어 기기 식별자를 통해 스마트웨어(112)를 식별할 수 있고, 스마트웨어 기기 식별자와 연관된 사용자 정보 별로 해당 사용자의 상황정보 내역을 관리할 수 있다.
관제 서버(120)는 긴급 상황 모니터링 서버(114)와 네트워크를 통해 연결될 수 있는 컴퓨팅 장치로서, 긴급 구난을 지원하기 위한 특정 기관에 의해 운영되는 서버에 해당한다. 예를 들어, 관제 서버(120)는 국가에 의해 운영되는 소방방재청 서버 또는 경찰청 서버에 해당할 수 있다.
보험사 서버(130)는 긴급 상황 모니터링 서버(114)와 네트워크를 통해 연결될 수 있는 컴퓨팅 장치로서, 사고 발생 시에 해당 사용자와 연관된 보험료를 산출하여 보험 서비스를 제공하는 적어도 하나의 보험사에 의해 개별적으로 또는 통합적으로 운영되는 서버에 해당할 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 스마트웨어의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 스마트웨어(112)는 상황감지센서(210), ACU(AirBag Control Unit)(220), 통신부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.
상황감지센서(210)는 위치데이터, 충격데이터 및 생체신호데이터 중 적어도 하나를 센싱하여 상황정보를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 상황감지센서(210)는 적어도 두 개의 센서모듈을 포함하고, 이들 각각은 위치, 충격, 속도, 가속도 또는 생체신호에 관한 센싱데이터를 획득할 수 있다.
상황감지센서(210)는 GPS 센서모듈(212), G-센서모듈(214), 생체신호 센서모듈(216) 및 가속도 센서모듈(218) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 해당 적어도 하나를 통해 생성된 센싱데이터를 상황정보로서 ACU(220)에 제공할 수 있다.
GPS 센서모듈(212)은 GPS(Global Positioning System) 정보를 획득할 수 있고, 획득된 GPS 정보를 위치데이터로서 제어부(240)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, GPS 센서모듈(212)은 GPS 속도계를 포함하여 구현될 수 있고, 현재 위치 정보와 속도 정보를 포함하는 GPS 정보를 제어부(240)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, GPS 센서모듈(212)은 스마트웨어(112)의 의복 내측 또는 의복의 외부 표면과 내부 표면 사이에 배치될 수 있다.
G-센서모듈(214)은 충격을 감지할 수 있다. 일 실시예에서, G-센서모듈(214)은 기 설정된 기준 충격량 이상의 충격을 받으면 사고발생 감지 신호를 생성하여 제어부(240)에 전송할 수 있고, 예를 들어, 임팩트 센서로 구현될 수 있다. 다른 일 실시예에서 G-센서모듈(214)은 충격을 감지하여 해당 충격에 대응되고 특정 충격량 감지 범위 내에 있는 충격량 센싱 값을 검출하여 제어부(240)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, G-센서모듈(214)은 스마트웨어(112)의 의복의 외부 표면과 내부 표면 사이에 배치될 수 있고, 해당 의복을 입었을 때 사용자 신체의 특정 부위(예를 들어, 등)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
생체신호 센서모듈(216)은 사용자 신체와 접촉하여 심장박동수 또는 맥박을 센싱할 수 있고, 획득된 심장박동수 또는 맥박을 생체신호데이터로서 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 생체신호 센서모듈(216)은 특정 주기로 사용자의 전기적 생체신호를 측정하는 바이오시그널 센서로 구현될 수 있고, 해당 의복에 독립적인 사용자 착용형의 웨어러블 기기(wearable device)로 구현되어 근거리 통신망을 통해 통신부(230)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 생체신호 센서모듈(216)은 USB(Universal Serial Bus)를 통해 충전 가능한 시계 형태의 웨어러블 헬스 밴드로 구현되어 사용자의 팔에 착용될 수 있고, 1분에 3회 또는 4회로 심장박동수를 측정하여 생체신호데이터를 생성하며, 생성된 생체신호데이터를 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy)를 통해 통신부(230)에 송신할 수 있다.
가속도 센서모듈(218)은 가속도를 센싱하여 가속도 데이터를 생성할 수 있고, 생성된 가속도 데이터를 제어부(240)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 가속도 센서모듈(218)은 자이로센서로 구현되어 6축 방향으로 가속도를 센싱하거나, 중력센서로 구현되어 3축 방향으로 가속도를 센싱할 수 있다. 일 실시예에서, 가속도 센서모듈(218)은 스마트웨어(112)의 의복 내측 또는 의복의 외부 표면과 내부 표면 사이에 배치될 수 있다.
ACU(220)는 사고발생이 감지되면 에어백의 팽창을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, ACU(220)는 스마트웨어(112)의 의복에 내장된 에어백 및 해당 에어백을 팽창시키기 위한 압축가스 공급기를 포함하는 에어백 구조체와 연결될 수 있고, 사고발생이 감지되면 에어백의 팽창을 결정할 수 있고, 해당 결정에 따라 전기적으로 연결된 압축가스 공급기를 즉시 가동시켜 에어백이 팽창되도록 제어할 수 있다. ACU(220)는 에어백의 팽창이 결정되면 에어백 팽창 여부를 나타내는 에어백 전개 신호를 제어부(240)에 즉시 제공할 수 있다.
제1 실시예에서, ACU(220)는 스마트웨어(112)의 일단에 설치된 안전 키 결합모듈(미도시됨)을 통해 해당 안전 키 결합모듈과 특정 객체(예를 들어, 이륜차) 간의 물리적 또는 전기적 연결 여부를 검출할 수 있다. 예를 들어, ACU(220)는 안전 키 결합모듈이 특정 제한된 길이(예를 들어, 1미터)로 형성된 와이어 연결선의 일단과 결합되면 안전 키 결합모듈과 외부의 특정 객체 간에 물리적 연결이 형성된 것으로 판단할 수 있다. 다른 예를 들어, ACU(220)는 안전 키 결합모듈과 전기적으로 연결될 수 있고, 와이어 연결선을 통해 안전 키 결합모듈과 이륜차 간에 전기적으로 연결되면(예를 들어, USB를 통해) 안전 키 결합모듈을 통해 외부로부터의 전력 공급을 인지하여 안전 키 결합모듈과 외부의 특정 객체 간에 전기적 연결이 형성된 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 일 실시예서, ACU(220)는 안전 키 결합모듈을 통해 외부로부터 전력을 공급 받아 스마트웨어(112)에 내장된 배터리를 충전할 수도 있다.
위의 제1 실시예에서, ACU(220)는 검출된 물리적 또는 전기적 연결 여부를 기초로 사고발생의 감지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, ACU(220)는 상기 연결이 검출되면 해당 연결이 지속되는 동안 사고발생의 감지를 대기할 수 있고, 해당 대기 중에 안전 키 결합모듈을 통한 물리적 또는 전기적 연결이 종료되면 사고가 발생된 것으로 판단할 수 있다. 다른 일 실시예에서, ACU(220)는 상기 연결이 검출되면 해당 연결이 지속되는 동안 사고발생의 감지를 대기하고, 해당 연결이 종료되면 해당 종료 시점에 상황감지센서(210)에 의해 센싱된 센싱데이터를 기초로 사고발생 여부를 판단할 수 있다.
제2 실시예에서, ACU(220)는 G-센서모듈(214)을 통해 기준 충격량 이상의 충격이 센싱되면 사고발생이 감지된 것으로 판단할 수 있다. 여기에서, 기준 충격량은 설계자에 의해 설정될 수 있고, 사용자에 의해 조정될 수 있다.
제3 일 실시예에서, ACU(220)는 가속도 센서모듈(218)을 통해 기준 가속도 범위를 벗어나는 가속도가 센싱되면 사고발생이 감지된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, ACU(220)는 가속도 센서모듈(218)을 통해 중력 방향을 향해 특정 각도 이상 기울어진 상태로 중력 가속도에 대응되는 가속도가 특정 시간 구간(예를 들어, 5초) 동안 센싱되면 추락 사고가 발생된 것으로 판단할 수 있다.
ACU(220)는 복수의 사고 유형들 중 하나와 연관된 사고 발생이 감지되면 에어백을 팽창시키고 즉시 에어백 전개 신호와 해당 사고 유형을 같이 제어부(240)에 제공할 수 있다. 예를 들어, ACU(220)는 안전 키 결합모듈을 통해 사고 발생이 감지되면 [오토바이 사고]의 사고 유형을, 가속도 센서모듈(218)을 통해 사고 발생이 감지되면 [추락 사고]의 사고 유형을 제어부(240)에 제공할 수 있다.
통신부(230)는 에어백의 팽창이 결정되면 상황정보를 긴급 상황정보로서 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 통신부(230)는 ACU(220)를 통해 에어백의 팽창이 결정되면 제어부(240)로부터 위치데이터, 충격데이터, 속도데이터, 가속도데이터 및 생체신호데이터 중 적어도 하나를 포함하는 긴급 상황정보를 수신하여 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치(110)에 즉시 송신할 수 있다.
일 실시예에서, 통신부(230)는 에어백의 팽창이 결정되면 긴급 상황정보를 저전력 광역 통신망(Low-Power Wide-Area Network)을 통해 긴급 상황 모니터링 서버(114)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신부(230)는 저전력 광역 통신 기술로 구현되어 로라망이나 NB-IoT 통신망을 통해 긴급 상황정보를 긴급 상황 모니터링 서버(114)에 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 통신부(230)는 기 서술한 것처럼, 저전력 블루투스 통신 기술로 구현되어 저전력 블루투스를 통해 생체신호 센서모듈(216)과 페어링될 수 있다.
제어부(240)는 스마트웨어(112)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 상황감지센서(210) 중 적어도 일부, ACU(220) 및 통신부(230)와 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(240)는 스마트웨어(112)의 CPU(central processing unit)로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 스마트웨어(112))는 사고발생 여부를 자동 인지하여 사고 접수가 실시간으로 진행되도록 할 수 있다.
도 3은 도 1에 있는 긴급 상황 모니터링 서버의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 긴급 상황 모니터링 서버(114)는 긴급 상황정보 분석부(310), 긴급 구난 요청부(320), 긴급 구난 진행상황 피드백부(330), 안전운전 권장 콘텐츠 제공부(340) 및 제어부(350)를 포함할 수 있다.
긴급 상황정보 분석부(310)는 스마트웨어(112)로부터 수신된 긴급 상황정보를 분석하여 사고발생 가능성을 산출할 수 있고, 산출된 사고발생 가능성이 기준 값 이상인지 여부를 기초로 사고가 발생된 것인지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 긴급 상황정보 분석부(310)는 긴급 상황정보가 수신되면 기 저장된 사고발생 분석 알고리즘을 기초로 해당 긴급 상황정보에 있는 에어백 팽창 여부, 충격량 센싱 값 및 심장박동수(또는 맥박)를 분석하여 사고발생 가능성을 산출할 수 있다. 예를 들어, 긴급 상황정보 분석부(310)는 에어백 전개 신호가 '1'이고 (에어백 팽창됨) 충격량 센싱 값이 기준 값보다 크며 심장박동수도 극심한 불안정 상태와 연관된 특정 범위에 있으면 사고발생 가능성을 높게 산출할 수 있다.
이에 따라, 긴급 상황정보 분석부(310)는 스마트웨어(112)로부터 긴급 상황정보가 수신되었더라도 해당 긴급 상황정보를 종합적으로 분석하여 사고가 발생된 것으로 판단되는 경우에만 긴급 구난의 요청 여부를 결정할 수 있고, 결과적으로, 오동작에 따른 무분별한 긴급 구난 요청의 가능성을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에서, 긴급 상황정보 분석부(310)는 하기의 수학식 1을 기초로 사고발생 가능성을 산출할 수 있다. 예를 들어, 긴급 상황정보 분석부(310)는 에어백이 팽창하였고 충격량 센싱값이 기준 충격량 대비 1.5배이고 사용자의 심장박동수가 기준 심장박동수 대비 0.8배로 센싱되었다면 하기의 수학식 1을 기초로 사고발생 가능성 d를 1.8로 산출할 수 있고, 산출된 d가 기준 값 1 이상이면 사고가 발생된 것으로 판단할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(여기에서, a는 에어백 팽창 여부(a=0(팽창x), a=1(팽창o))를 나타내고, i와 i0는 각각 충격량 센싱 값과 기준 충격량을 나타내며, h와 h0는 심장박동수와 기준 심장박동수를 나타냄)
긴급 구난 요청부(320)는 산출된 사고발생 가능성이 기준 값 이상이면 관제 서버(130)에 긴급 상황정보 및 사고발생 가능성을 전송하고 긴급 구난의 진행을 요청할 수 있다. 일 실시예에서, 긴급 구난 요청부(320)는 사고발생 가능성이 설계자 또는 사용자에 의해 기 설정된 기준 값 이상으로 산출되면 관제 서버(130)에 에어백 팽창 여부, GPS 위치 정보, 충격량 센싱 값 및 심장박동수(또는 맥박)를 포함하는 긴급 상황정보와 기 산출된 사고발생 가능성 및 긴급 구난 요청 메시지를 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 긴급 구난 요청부(320)는 산출된 사고발생 가능성이 제1 기준 값 미만이고 제1 기준 값보다 작은 제2 기준 값 이상이면 미리 설정된 특정 시간 구간 동안(예를 들어, 10분 동안) 특정 주기로 스마트웨어(112)로부터 상황정보를 더 수신하여 사용자의 상태를 추가적으로 분석할 수 있고, 해당 분석에 따라 긴급 구난의 요청 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 긴급 구난 요청부(320)는 산출된 사고발생 가능성이 0.7 이상 1 미만이면 사용자의 심장박동수와 가속도를 분석하여 움직임이 없고 심장박동수가 지속적으로 느려지면 긴급 구난의 요청을 결정할 수 있다.
긴급 구난 진행상황 피드백부(330)는 관제 서버(120)로부터 긴급 구난의 진행 상태를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 긴급 구난 진행상황 피드백부(330)는 긴급 구난의 진행이 요청되면 관제 서버(120)로부터 수신되는 긴급 구난의 진행 상태에 관한 정보를 기초로 긴급 구난의 진행 상태를 구난 요청 상태, 접수 상태 또는 출동 상태로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 긴급 구난 진행상황 피드백부(330)는 관제 서버(120)로부터 긴급 구난 요청에 대한 응답이 수신되면 해당 긴급 구난의 진행 상태를 접수 상태로 결정할 수 있다.
긴급 구난 진행상황 피드백부(330)는 수신된 진행 상태와 연관된 알림 콘텐츠를 스마트웨어(112)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 긴급 구난 진행상황 피드백부(330)는 해당 긴급 구난의 진행 상태가 결정될 때마다 해당 진행 상태와 연관된 알림 콘텐츠를 해당 스마트웨어(112)에 전송할 수 있고, 스마트웨어(112)는 알림 콘텐츠가 수신되면 내장된 스피커모듈(미도시됨)을 통해 수신된 알림 콘텐츠를 특정 주기로 반복 출력할 수 있다. 예를 들어, 긴급 구난 진행상황 피드백부(330)는 관제 서버(120)에 긴급 구난의 요청이 완료되고 이에 대한 응답이 수신되면 [소방방재청에 사건이 접수되었습니다]의 알림 콘텐츠를 전송하고, 관제 서버(120)로부터 출동 정보가 수신되면 [응급차 출동, 2분 후에 도착 예정입니다]의 알림 콘텐츠를 전송하여, 스마트웨어(112)가 알림 콘텐츠를 청각적으로 출력하도록 할 수 있다.
안전운전 권장 콘텐츠 제공부(340)는 스마트웨어(112)로부터 주기적으로 수신되는 생체신호데이터를 기초로 사용자 상태를 판단하여 안전운전을 권장하는 안전운전 권장 콘텐츠의 제공 여부를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 안전운전 권장 콘텐츠 제공부(340)는 스마트웨어(112)로부터 특정 주기(예를 들어, 1분)로 상황정보를 수신할 수 있고, 상황정보에 있는 충격량 센싱 값, 심장박동수, 속도 값 및 가속도 값을 기초로 사용자 상태를 안정 상태, 약한 불안정 상태 또는 심한 불안정 상태로 판단할 수 있으며, 심한 불안정 상태로 판단되면 안전운전을 권장하는 안전운전 권장 콘텐츠를 전송하여 스마트웨어(112)가 스피커모듈을 통해 출력하도록 할 수 있다.
제어부(350)는 긴급 상황 모니터링 서버(114)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 긴급 상황정보 분석부(310), 긴급 구난 요청부(320), 긴급 구난 진행상황 피드백부(330) 및 안전운전 권장 콘텐츠 제공부(340)와 전기적으로 연결되어 이들 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(240)는 긴급 상황 모니터링 서버(114)의 CPU로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(350)는 특정 시간 구간 동안 복수의 스마트웨어(112)들을 통해 빅데이터로서 수집된 긴급 상황정보들을 분석하여 사고발생 가능성의 산출을 위한 사고발생 분석 알고리즘을 갱신할 수 있다. 제어부(350)는 복수의 스마트웨어(112)들로부터 긴급 상황정보들을 수집하고 사고발생 분석 알고리즘을 저장 및 관리하는 데이터베이스를 포함할 수 있고, 특정 시간 구간 동안 수집된 긴급 상황정보들에 관해 빅데이터 분석하여 기 저장된 사고발생 분석 알고리즘에 있는 사고발생 판단을 위한 기준 값들을 제한된 범위 하에서 상향하거나 하향 조정할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(350)는 사고발생 시점을 기준으로 특정 시간 구간 동안 수집된 사용자의 상황정보 내역을 해당 사용자와 연관된 보험사 서버(130)에 제공하여 보험사 서버(130)가 해당 사고와 연관된 보험료를 산출하도록 지원할 수 있다. 예를 들어, 제어부(350)는 사고 발생에 따라 긴급 구난 요청이 결정되면 해당 사고발생이 감지된 시점을 기준으로 10분 이전 구간 동안 수집된 GPS 위치 정보, 충격량 센싱 값, 심장박동수, 속도 값 및 가속도 값을 해당 사용자의 상황정보 내역으로 생성하여 일정 기간 동안 보관할 수 있고, 추후에 해당 사용자의 요청 또는 승인 하에 보험사 서버(130) 또는 해당 사용자 단말(미도시됨)에 해당 상황정보 내역을 제공하여 해당 사용자가 해당 상황정보 내역을 기초로 해당 사고와 연관된 보험 서비스를 제공받을 수 있도록 지원할 수 있다.
도 4는 도 1에 있는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치가 사고발생을 감지하여 긴급 구난을 요청하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 4에서, 상황감지센서(210)는 위치데이터, 충격데이터 및 생체신호데이터 중 적어도 하나를 센싱하여 상황정보를 생성할 수 있다(단계 S410). ACU(220)는 사고발생이 감지되면 에어백의 팽창을 제어할 수 있고, 에어백의 팽창이 결정되면 상황정보를 긴급 상황정보로서 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치(110)에 송신할 수 있다(단계 S420).
긴급 상황정보 분석부(310)는 스마트웨어(112)로부터 수신된 긴급 상황정보를 분석하여 사고발생 가능성을 산출할 수 있다(단계 S430). 긴급 상황정보 분석부(310)는 산출된 사고발생 가능성이 기준 값 이상이면 관제 서버(130)에 긴급 상황정보 및 사고발생 가능성을 전송하고 긴급 구난의 진행을 요청할 수 있다(단계 S440).
도 5는 도 1에 있는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 시스템의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5에서, 스마트웨어(112)는 GPS 센서모듈(212), G-센서모듈(214), ACU(220) 및 통신부(230)가 통합 구현된 칩을 내장한 이륜차 보호복으로 구현될 수 있고, 생체신호 센서모듈(216)은 저전력 블루투스(BLE)를 통해 통신부(230)와 연결되어 사용자의 심장박동수를 주기적으로 통신부(230)에 전송할 수 있다.
스마트웨어(112)는 오토바이 탑승자에 의해 착용되어 해당 탑승자의 주행 과정에서 GPS 센서모듈(212), G-센서모듈(214) 및 생체신호 센서모듈(216)을 기초로 사고발생을 감지할 수 있다. 스마트웨어(112)는 사고발생이 감지되면 해당 감지 과정에서 검출된 에어백 팽창 여부, GPS 위치 정보, 충격량 센싱값(G 값) 및 심장박동수를 포함하는 긴급 상황정보를 모니터링 서버(114)에 로라망 또는 NB-IoT망을 통해 저전력 광역 통신(LPWA) 방식으로 송신할 수 있다.
모니터링 서버(114)는 스마트웨어(112)로부터 수신된 긴급 상황정보를 사고발생 분석 알고리즘을 기초로 분석하여 사고발생 가능성을 산출하고, 사고가 발생된 것으로 판단되면 관제 서버(120)에 수신된 긴급 상황정보를 전달하여 긴급 구난의 진행을 요청할 수 있고, 이에 따라, 긴급 구조기관과의 연계를 통해 해당 탑승자에 대한 긴급 구난이 이루어지도록 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 시스템
110: IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치
112: 스마트웨어 114: 긴급 상황 모니터링 서버
120: 관제 서버 130: 보험사 서버
210: 상황감지센서 220: ACU(AirBag Control Unit)
230: 통신부 310: 긴급 상황정보 분석부
320: 긴급 구난 요청부 330: 긴급 구난 진행상황 피드백부
340: 안전운전 권장 콘텐츠 제공부

Claims (8)

  1. (1) 위치데이터, 충격데이터 및 생체신호데이터 중 적어도 하나를 센싱하여 상황정보를 생성하는 상황감지센서, (2) 사고발생이 감지되면 에어백의 팽창을 제어하는 ACU(AirBag Control Unit) 및 (3) 상기 에어백의 팽창이 결정되면 상기 상황정보를 긴급 상황정보로서 송신하는 통신부를 포함하는 스마트웨어; 및
    상기 스마트웨어로부터 수신된 긴급 상황정보를 분석하여 사고발생 가능성을 산출하고, 상기 산출된 사고발생 가능성이 기준 값 이상이면 관제 서버에 상기 긴급 상황정보 및 사고발생 가능성을 전송하고 긴급 구난의 진행을 요청하는 긴급 상황 모니터링 서버를 포함하는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상황 감지 센서는
    GPS(Global Positioning System) 정보를 획득하는 GPS 센서모듈, 충격을 감지하는 G-센서모듈 및 사용자 신체와 접촉하여 심장박동수 또는 맥박을 센싱하는 생체신호 센서모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 ACU는
    상기 스마트웨어의 일단에 설치된 안전 키 결합모듈을 통해 상기 안전 키 결합모듈과 특정 객체 간의 물리적 또는 전기적 연결 여부를 검출하고, 상기 물리적 또는 전기적 연결 여부를 기초로 상기 사고발생의 감지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 긴급 상황 모니터링 서버는
    상기 긴급 상황정보가 수신되면 기 저장된 사고발생 분석 알고리즘을 기초로 상기 긴급 상황정보에 있는 에어백 팽창 여부, GPS 위치 정보, 충격량 센싱 값 및 심장박동수(또는 맥박)를 분석하여 상기 사고발생 가능성을 산출하는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 긴급 상황 모니터링 서버는 상기 관제 서버로부터 상기 긴급 구난의 진행 상태를 수신하여 해당 진행 상태와 연관된 알림 콘텐츠를 상기 스마트웨어에 제공하고,
    상기 스마트웨어는 상기 알림 콘텐츠가 수신되면 내장된 스피커모듈을 통해 상기 수신된 알림 콘텐츠를 특정 주기로 반복 출력하는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 긴급 상황 모니터링 서버는
    특정 시간 구간 동안 복수의 스마트웨어들을 통해 빅데이터로서 수집된 긴급 상황정보들을 분석하여 상기 사고발생 가능성의 산출을 위한 사고발생 분석 알고리즘을 갱신하는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 긴급 상황 모니터링 서버는
    상기 스마트웨어로부터 주기적으로 수신되는 생체신호데이터를 기초로 사용자 상태를 판단하여 안전운전을 권장하는 안전운전 권장 콘텐츠의 제공 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 긴급 상황 모니터링 서버는
    사고발생 시점을 기준으로 특정 시간 구간 동안 수집된 사용자의 상황정보 내역을 해당 사용자와 연관된 보험사 서버에 제공하여 상기 보험사 서버가 해당 사고와 연관된 보험료를 산출하도록 지원하는 것을 특징으로 하는 IoT 스마트웨어 기반의 긴급 상황 대응 장치.
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