KR20190067302A - 운전자 상태 모니터링 시스템 - Google Patents

운전자 상태 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 운전자 상태 모니터링 시스템을 개시한다. 본 발명의 실시예에 따르면 차량 운전자의 생체신호를 검출하고, 상기 생체신호를 토대로 설계되어진 시스템을 구동하도록 제어신호를 출력하며, 출력된 상기 제어신호에 따라 음성 또는 영상 피드백을 수행할 수 있다.

Description

운전자 상태 모니터링 시스템{DRIVER STATE MONITORING SYSTEM}
본 발명은 운전자 눈동자 및 다중 생체인식센서 이용 기반 안전운전 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자의 생체 신호를 감지하는 복수 개의 감지 수단을 이용하여 얻은 결과 값에 대해 지속적으로 상태 파악 및 학습하며, 산출된 학습 상태 지표가 주된 임계 범위를 벗어난 경우 피드백 제공에 관한 것이다.
생체신호 모니터링 디바이스는 웨어러블 기기나 신체에 장착된 센서를 이용하여 사용자의 맥박, 혈압, 심전도, 체온, 혈당 등 다양한 생체신호를 측정. 획득하는 수단이다. 무선통신기술 및 웨어러블 디바이스의 발달로 인체에 접촉하지 않고 고통을 주지 않으며 환자가 의식하지 못하는 가운데 생체정보를 측정하는 기술 개발이 이루어지면서 현재로서 일상적인 건강 모니터링 체계 구축단계로도 진화하고 있다. 또한, 사용자가 이동 또는 활동 중에도 자유롭게 사용할 수 있도록 신체나 의복에 착용 가능하도록 작고 가볍게 개발되어 신체의 가장 가까운 곳에서 사용자와 소통가능한 차세대 전자기기를 의미한다.
웨어러블 디바이스는 1960년대 시계와 신발에 계산기나 카메라를 부착하는 단순 장착 형태의 연구가 시초이며, 1980년대부터 프로토타입의 등장으로 입출력장치와 컴퓨팅 기능이 도입되어 주로 군사용이나 학술연구용으로 기술 개발이 진행되었다. 이후, 1990년대 유비쿼터스 컴퓨팅의 등장과 기기의 경량화 소형화로 산업에 적용이 가능해졌고 계속해서 발열문제, 배터리성능, 단말기 소형화 등이 진전되어 발전을 거듭했다. 현재, 스마트폰과 태블릿PC 등 스마트 기기의 발전뿐만 아니라 무선통신 인프라의 구축과 배터리 수명향상 등 기술적 한계들이 극복되면서 일상생활에서도 사용이 가능한 수준에 이르렀고, 웨어러블 디바이스에서 수집된 정보를 스마트폰과 같은 전자기기로 M2M(Machine to Machine:사물통신) 방식을 통해 실시간 상호 전송·교환해 서로 연동하는 방식으로 이용되어진다.
웨어러블 디바이스는 사용자들의 활용분야를 토대로 피트니스/웰빙(Fitness and Wellness) 기능, 헬스케어/의료(Healthcare and Medical) 기능, 인포테인먼트(Infotatinment) 기능, 군사/산업(Industrial and military) 기능 크게 네 가지로 분류된다.
웨어러블 디바이스 세계 시장의 현황은 IMS Research에서 2016년 시장규모가 60억 달러(출하량 1억7000만 대)에 이를 것으로 전망, Business Insider에 의하면 웨어러블 기기의 수는 2013년 2200만여 대에서 2018년에는 1억 7700만여 대까지 증가할 것이며, 시장가치규모는 120억 달러 규모에 달할 것으로 예측된다고 보고했다.
하지만 현재 구현된 기술은 100%의 정확성을 가지지 못하므로, 많은 학습을 통해 운전자의 상태를 비교적 정확한 판단하는데 개발을 주력해야할 것이다. 또한, 사람이 맞닥트리는 상황에 알맞게 안전을 담보하기 위해서는 다양한 분야에서 고성능 생체신호 모니터링 개발이 필수적이다. 선진국 및 세계적인 기업들은 생체신호 모니터링을 이용한 첨단 차세대 시스템 개발에 박차를 가하고 있다. 우리도 핵심 원천기술 개발, 플렉시블 디스플레이 개발, 배터리 수명 연장, 에코시스템 협업, 법. 제도 정비 등을 통해 육성해야 할 것이다.
한국공개특허 제10-2017-0007001호, "단말의 눈동자 인식 기능을 이용한 안전 운전 제어 방법, 장치 및 기록매체" 한국공개특허 제10-2016-0078020호, "심박 신호 기반 운전자 상태 판단 장치 및 방법" 한국공개특허 제10-2006-0066822호, "차량용 운전자 생체변화 자가감시 및 피드백 시스템"
본 발명은 기존에 학습되어왔던 운전자의 생체 신호들을 바탕으로, 운전자의 눈동자 좌표 신호와 지속 시간 이용하여 운전자의 눈동자 좌표에 맞게 설계된 표준화된 운전자 상태 모니터링 시스템 서비스를 제공하고자 한다.
본 발명은 운전자의 시선 이탈을 방지하기 위한 경고 및 안전 운전에 필요한 기능을 자동으로 활성화하여 위험발생 여부를 사전에 판단하여 보다 더 믿을 만한 운전자 상태 모니터링 시스템 서비스가 제공하고자 한다.
본 발명의 운전자 상태 모니터링 시스템은 차량 운전자의 생체신호를 검출하기 위한 생체신호 감지부; 상기 생체신호 감지부로부터 입력되는 상기 생체신호를 토대로 설계되어진 시스템을 구동하도록 제어신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부에서 출력된 상기 제어신호에 따라 음성 또는 영상 피드백을 수행하는 구동부를 포함한다.
상기 생체신호 감지부는, 운전자의 혈류량 및 심박률을 검출할 수 있도록 사람을 수송할 수 있는 차량의 운전자 의자에 부착되어있는 EPIC 센서; 사람을 수송할 수 있는 차량의 계기판 내부 또는 외부에 눈동자 인식기기가 설치되어있어 특징을 포함할 수 있다.
상기 생체신호 감지부로부터 입력되는 상기 생체신호를 토대로 하여 현재의 운전자 상태를 이전 자료를 통한 학습을 통해 판단 기술을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 기존에 학습되어왔던 운전자의 생체 신호들을 바탕으로, 운전자의 눈동자 좌표 신호와 지속 시간 이용하여 운전자의 눈동자 좌표에 맞게 설계되어 표준화 시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 운전자의 시선 이탈을 방지하기 위한 경고 및 안전 운전에 필요한 기능을 자동으로 활성화하여 위험발생 여부를 사전에 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전체적인 시스템의 작동 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 생체신호 감지부 시스템의 실시예를 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 제어부 시스템의 실시예의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 구동부 시스템의 실시예의 구성을 도시한 블록도.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 상태 모니터링 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시에 따른 운전자 상태 모니터링 시스템은 차량 운전자의 생체신호를 감지하고, 감지된 생체신호를 토대로 설계되어진 시스템을 구동하도록 제어신호를 출력하며, 출력된 상기 제어신호에 따라 음성 또는 영상 피드백을 수행한다.
이를 위해, 본 발명의 실시에 따른 운전자 상태 모니터링 시스템은 생체신호 감지부(10), 제어부(20) 및 구동부(30)를 포함한다.
생체 신호 감지부(10)는 차량 운전자의 생체신호를 검출하기 위한 생체신호 감지한다. 상기 생체신호 정보는 운전자의 혈류량 및 심박률 정보, 사람을 수송할 수 있는 차량의 계기판 내부 또는 외부에 눈동자 정보를 포함할 수 있다.
제어부(20)는 생체신호 감지부(10)로부터 입력되는 상기 생체신호를 토대로 설계되어진 시스템을 구동하도록 제어신호를 출력한다. 더해서, 제어부(20)는 이전 운전자 상태 정보는 정상, 졸음, 불안정, 기능제어 이용으로 총 4가지의 상태 판단 정보를 가지는 시스템이다.
구동부(30)은 제어부(20)에서 출력된 운전자 상태 정보는 정상, 졸음, 불안정, 기능 제어 이용 중 하나의 제어신호에 따라 피드백을 수행한다. 정상상태에서는 아무런 피드백이 제공되지 않으며, 졸음 및 불안정 상태에서는 각 상황에 맞는 영상 및 음성 피드백을 수행하고, 기능 제어 이용은 특정된 공간 좌표 내에 각 기능들이 내재되어있다. 이에 따라, 눈동자 정보에 맞춰져 있는 네비게이션, 음악, 날씨 등의 정보를 이용할 수 있다
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운전자 상태 모니터링 시스템의 생체신호 감지부(10)의 구성을 도시한 블록도이다. 생체신호 감지부(10)는 운전자의 혈류량 및 심박률을 검출할 수 있도록 사람을 수송할 수 있는 차량의 운전자 의자에 부착되어있는 EPIC 센서, 사람을 수송할 수 있는 차량의 계기판 내부 또는 외부에 눈동자 인식기기가 설치되어있다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 운전자 상태 모니터링 시스템의 제어부(20)의 구성을 도시한 블록도이다. 생체신호 감지부(10)로부터 입력되는 생체신호를 토대로 하여 데이터 저장부에 저장되어있는 이전의 운전자 상태 정보를 이용한다. 이전 운전자 상태 정보는 정상, 졸음, 불안정, 기능제어 이용으로 총 4가지의 상태 판단 정보를 가진다. 주기적으로 현재 운전자 상태 정보를 저장함으로써 지속적인 학습을 이끌어낸다. 이를 통한 기본 베이스 정보들을 가지고 현재 운전자 상태정보와 함께 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성하며, 비교 및 판단을 이끌어내 현재 운전자의 상태를 출력한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운전자 상태 모니터링 시스템의 구동부(30)의 구성을 도시한 블록도이다. 음성 및 영상을 저장하고 있는 구동부(30)에 따라 실행되며 제어부(20)에서 출력된 제어신호에 따라 음성 또는 영상 피드백을 수행한다.
10: 생체신호 감지부 12: EPIC 센서
14: 눈동자 인식 센서 20: 제어부
22: 데이터 저장부 24: 연산부
26: 신호 출력부 30: 구동부
32: 음성 및 영상 저장 34: 실행부
36: 음성 피드백 38: 영상 피드백

Claims (3)

  1. 차량 운전자의 생체신호를 검출하기 위한 생체신호 감지부;
    상기 생체신호 감지부로부터 입력되는 상기 생체신호를 토대로 설계되어진 시스템을 구동하도록 제어신호를 출력하는 제어부;
    상기 제어부에서 출력된 상기 제어신호에 따라 음성 또는 영상 피드백을 수행하는 구동부
    를 포함하는 운전자 상태 모니터링 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 생체신호 감지부는, 운전자의 혈류량 및 심박률을 검출할 수 있도록 사람을 수송할 수 있는 차량의 운전자 의자에 부착되어있는 EPIC 센서;
    사람을 수송할 수 있는 차량의 계기판 내부 또는 외부에 눈동자 인식기기
    가 설치되어있는 것을 특징으로 하는 운전자 상태 모니터링 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 생체신호 감지부로부터 입력되는 상기 생체신호를 토대로 하여 현재의 운전자 상태를 이전 자료를 통한 학습을 통해 판단 기술을 더 포함하는 운전자 상태 모니터링 시스템.
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