KR20240095968A

KR20240095968A - 뇌파를 이용한 운전자 보조 시스템 및 보조 방법

Info

Publication number: KR20240095968A
Application number: KR1020220178141A
Authority: KR
Inventors: 황종호
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2022-12-19
Filing date: 2022-12-19
Publication date: 2024-06-26
Also published as: US20240199033A1

Abstract

뇌파를 이용한 운전자 보조 시스템에 있어서, 운전자의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정부; 차량의 거동 신호를 입력 받는 거동 신호 입력부; 및 상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하고, 정상 신호로 판단된 뇌파 신호 및 상기 입력 받는 거동 신호를 기초로 상기 운전자의 부주의 여부를 판단하여 알림을 제공하는 프로세서를 포함하는 운전자 보조 시스템은, 뇌파 측정부로부터 측정된 운전자의 뇌파 신호와 차량의 거동 신호를 기초로 운전자의 부주위를 판단하고 알림을 제공할 수 있다.

Description

뇌파를 이용한 운전자 보조 시스템 및 보조 방법{DRIVER ASSISTANCE SYSTEM AND ASSISTANCE METHOD USING ELECTROENCEPHALOGRAM}

본 발명은 운전자의 뇌파 신호를 통한 운전자의 부주의 판단에 신뢰성을 높이고, 차량의 거동 신호를 함께 고려하여 불필요한 알림이 제공되는 것을 방지하는 뇌파를 이용한 운전자 보조 시스템 및 보조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 현대 사회에서 소득의 증대와 소비자들의 편리함의 추구로 인하여 차량의 폭발적인 증가와 더불어 각종 교통사고로 인한 사상자가 증가하고 있는 추세인데, 이러한 교통사고 사상자를 최소화하기 위하여 세계 각국에서는 안전 차량 개발에 많은 노력을 기울이고 있다.

이러한 안전 차량은 교통사고 발생 시 사망자를 줄이고, 운전자의 피로를 줄여주며, 운전하기 편리한 차량을 의미하며, 차량의 안전성 향상과 보행자의 보호를 위해 사고를 미리 방지하는 것을 그 기본 개념으로 하고 있다.

이렇게 차량에 설치하는 다양한 안전장치에도 불구하고 운전자의 부주의는 치명적인 사고와 직결된다. 특히, 운전자가 피곤한 상태에서 운전을 하게 되면 자신도 모르는 사이 졸음 운전을 하게 되는 경우가 있고, 졸릴 때 운전을 하면 평소보다 교통사고 위험이 8배 이상 높아진다는 연구 결과가 있다.

또한, 시속 90Km로 달리는 차량의 운전자가 4~5초 가량 깜박 졸았다면, 100~125m는 운전자 없이 달린 셈이 되며, 특히 고속도로의 경우 대부분 차량이 시속 100Km 이상으로 주행하게 되므로 졸음 운전은 매우 위험한 결과를 초래할 수밖에 없다.

근래에는 사용자에게 보다 편리한 인터페이스를 제공하기 위해 음성, 표정, 제스쳐(gesture)와 뇌파, 안구전도(electrooculogram) 및 근전도(electromygram) 등과 같은 생체 신호(Bio-signal)를 이용한 인간 친화적인 인터페이스 개발이 시도되고 있다.

대표적인 생체 신호인 뇌파는, 인간의 의식 또는 무의식 상태를 직접 혹은 간접적으로 반영하는 생체신호를 말하며, 인간의 두피에 모든 영역에서 측정되고 수십 마이크로 볼트의 전위차로 주로 50Hz 이하의 주파수를 지닌 파장을 말한다.

이러한 뇌파는 주파수의 파장에 따라 델타(delta)파, 세타(theta)파, 알파(alpha)파, 베타(beta)파, 감마(gamma)파 등으로 분류될 수 있다.

델타파는 4Hz 이하의 주파수를 가진 뇌파로서 정상적인 수면상태에서 전형적으로 나타나며, 세타파는 4∼8Hz 정도의 주파수를 가진 뇌파로서 정신적으로 상태가 불안하거나 주위가 산만할 때 주로 나타나며 졸음 시 또는 잠에 빠져들 때 발생한다. 알파파는 8∼12Hz 정도의 주파수를 가진 뇌파로서 대체로 정신적인 상태가 안정적이며 눈을 감고 편안한 심리적 상태를 취하고 있을 때 뚜렷하게 나타나고, 베타파는 12∼30Hz 정도의 주파수를 가진 뇌파를 지칭하며, 약간의 불안 및 긴장 등의 스트레스를 받을 경우 더욱 강하게 나타나고 일정 이상의 주의를 기울일 때 주로 나타난다. 그리고 감마파는 30~50Hz의 주파수를 갖는 뇌파를 말하며 극도의 각성과 흥분 상태에서 나타난다.

위와 같이 차량의 주행 중에 운전자는 상당한 집중력을 요하게 되며, 운전자가 운전 중에 잠깐의 부주위로 인하여 차량 및 인명의 손상을 가져오는 사고가 발생하게 된다. 이와 같은 운전자의 부주위는 자신의 피해뿐만 아니라 타인에게 피해를 끼치는 대형 사고를 유발시키게 된다.

본 발명은 뇌파를 이용한 운전자 보조 시스템 및 보조 방법을 제공하는 것으로, 보다 구체적으로 뇌파 측정부로부터 측정된 운전자의 뇌파 신호와 차량의 거동 신호를 기초로 운전자의 부주위를 판단하고 알림을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 뇌파 신호를 통한 운전자의 부주의 판단에 신뢰성을 높이기 위해 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거하고 잡음이 제거된 뇌파 신호의 특징점을 추출하여 운전자의 부주의를 판단하는 운전자 보조 시스템 및 보조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 주행 정보를 포함하는 차량의 거동 신호를 함께 고려하여 불필요한 알림이 제공되는 것을 방지하는 운전자 보조 시스템 및 보조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

뇌파를 이용한 운전자 보조 시스템에 있어서, 운전자의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정부; 차량의 거동 신호를 입력 받는 거동 신호 입력부; 및 상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하고, 정상 신호로 판단된 뇌파 신호 및 상기 입력 받는 거동 신호를 기초로 상기 운전자의 부주의 여부를 판단하여 알림을 제공하는 프로세서를 포함하는 운전자 보조 시스템을 제공한다.

상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호를 저장하는 저장부를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 저장부에 저장된 뇌파 신호와 상기 측정된 뇌파 신호를 비교하여 상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단할 수 있다.

상기 프로세서는, 기설정된 시간 단위의 윈도우 사이즈를 통해 상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 경우 상기 윈도우 사이즈만큼 상기 뇌파 측정부를 제어할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 측정된 뇌파 신호를 통해 상기 뇌파 측정부의 정상 착용 여부를 판단하고, 비정상 착용으로 판단되는 경우 상기 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거하고, 상기 잡음이 제거된 뇌파 신호의 주파수 성분을 분석하여 특징점을 추출할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호의 진폭의 평균값(DC offset)을 통해 잡음을 제거하거나, 노이즈 필터, 고주파 필터, 저주파 필터, 대역 필터, 노치 필터 및 능동 필터 중 어느 하나를 통해 잡음을 제거할 수 있다.

상기 차량의 거동 신호는 주행 모드 신호를 포함하고, 상기 주행 모드 신호는, 정지 모드 신호, 저속 주행 모드 신호 및 고속 주행 모드 신호를 포함할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 주행 모드 신호에 따라 기설정된 시간 단위당 상기 운전자의 부주의로 판단되는 횟수를 고려하여 상기 알림의 제공 여부를 판단할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 주행 모드 신호의 변경 여부를 고려하여 상기 알림의 제공 여부를 판단할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 차량의 디스플레이, 내부 조명, 공조 장치, 시트 또는 스피커 중 적어도 하나를 포함하여 상기 차량을 제어함으로써 상기 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.

뇌파를 이용한 운전자 보조 방법에 있어서, 운전자의 뇌파 신호를 뇌파 측정부를 통해 측정하는 단계; 차량의 거동 신호를 입력 받는 단계; 상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하는 단계; 및 정상 신호로 판단된 뇌파 신호 및 상기 입력 받은 거동 신호를 기초로 상기 운전자의 부주의 여부를 판단하여 알림을 제공하는 단계를 포함하는 운전자 보조 방법을 제공한다.

상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호를 저장하고, 상기 저장된 뇌파 신호와 상기 측정된 뇌파 신호를 비교하여 판단할 수 있다.

기설정된 시간 단위의 윈도우 사이즈를 통해 상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.

상기 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 경우 상기 윈도우 사이즈만큼 상기 뇌파 측정부를 제어하는 것을 포함할 수 있다.

상기 측정된 뇌파 신호를 통해 상기 뇌파 측정부의 정상 착용 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고, 비정상 착용으로 판단되는 경우 상기 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.

상기 운전자의 부주의 여부를 판단하는 것은, 상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거하고, 상기 잡음이 제거된 뇌파 신호의 주파수 성분을 분석하여 특징점을 추출하여 판단할 수 있다.

상기 잡음을 제거하는 것은, 상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호의 진폭의 평균값(DC offset)을 통해 잡음을 제거하거나, 노이즈 필터, 고주파 필터, 저주파 필터, 대역 필터, 노치 필터 및 능동 필터 중 어느 하나를 통해 잡음을 제거할 수 있다.

상기 차량의 거동 신호는 주행 모드 신호를 포함하고, 상기 주행 모드 신호는, 정지 모드 신호, 저속 주행 모드 신호 및 고속 주행 모드 신호를 포함하고, 상기 알림의 제공 여부를 판단하는 것은, 상기 주행 모드 신호에 따라 기설정된 시간 단위당 상기 운전자의 부주의로 판단되는 횟수를 고려할 수 있다.

상기 주행 모드 신호의 변경 여부를 고려하여 상기 알림의 제공 여부를 판단하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 뇌파를 이용한 운전자 보조 시스템 및 보조 방법은, 뇌파 측정부로부터 측정된 운전자의 뇌파 신호와 차량의 거동 신호를 기초로 운전자의 부주위를 판단하고 알림을 제공할 수 있다.

또한, 뇌파 신호를 통한 운전자의 부주의 판단에 신뢰성을 높이기 위해 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거하고 잡음이 제거된 뇌파 신호의 특징점을 추출하여 운전자의 부주의를 판단할 수 있다.

또한, 주행 정보를 포함하는 차량의 거동 신호를 함께 고려하여 불필요한 알림이 제공되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템에서 뇌파 측정부의 정상 착용 여부를 판단하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템에서 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템을 통해 알림의 오작동을 방지하는 효과를 도시한 표이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템에서 운전자에게 알림을 제공하는 차량의 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 운전자 보조 방법을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 운전자 보조 방법에서 운전자에게 알림을 제공하는 다양한 실시예를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 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.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)의 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 뇌파 측정부(110)의 정상 착용 여부를 판단하는 방식을 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)은 뇌파 측정부(110), 거동 신호 입력부(130), 프로세서(140) 및 저장부(150)를 포함할 수 있다.

뇌파(EEG, electroencephalogram)는 개체의 사고, 감정, 행동들이 뇌에 존재하는 신경세포들 간의 소통에 의해서 발생하는 것으로, 대뇌 피질의 신경세포들이 서로 신호를 전달하면서 생겨난 동조화된 전기적 파동이다.

뇌파는 두피의 특정 지역에 위치시킨 표면전극들 사이의 전위 차이를 측정하는 뇌전도 검사를 통해서 측정할 수 있다. 뇌전도가 보여주는 뇌파는 표면전극 밑에 있는 무수히 많은 대뇌피질 신경세포들의 전기적 활성의 합이다.

상술한 바와 같이 뇌파는 다양한 주파수 대역으로 나타나는데, 구체적으로 주파수 대역에 따라 델타파, 세타파, 알파파, 베타파, 감마파 등으로 구분될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 뇌파 측정부(110)는 운전자의 뇌파 신호를 측정할 수 있다. 그리고 뇌파 측정부(110)는 운전자의 뇌파 신호를 측정하는 장치들과 연결될 수 있다. 일 실시예로, 뇌파 측정부(110)는 전극(111)을 통하여 두피에 접촉됨으로써 직접적으로 운전자의 뇌파 신호를 측정할 수 있다. 또한, 뇌파 측정부(110)는 운전자에 접촉되어 뇌파 신호를 입력받는 전극(111)이 포함된 이어셋이 포함될 수 있다. 이어셋에는 단일 채널의 전극(111)이 포함될 수 있고, 전극(111)은 전도성을 가질 수 있다. 이에 따라, 운전자가 착용하기 용이한 이어셋을 이용하여 운전자의 뇌파 신호를 용이하게 측정할 수 있다.

다른 실시예로, 다채널 전극(111)을 이용하는 헤드셋을 이용할 수도 있다. 또한, 뇌파 측정부(110)에는 운전자에 접촉되는 뇌파 전극(111)을 비롯하여, 레퍼런스 전극(111) 및 그라운드 전극(111)이 더 포함될 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 뇌파 측정부(110)는 상술한 이어셋, 헤드셋을 포함하여 운전자의 뇌파 신호를 실시간으로 측정할 수 있는 다양한 센서나 장비들을 포함할 수 있다.

추가적으로, 뇌파 신호(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환하는 ADC 변환부(112)가 더 포함될 수도 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 블루투스, 적외선 통신, RFID, UWB 등의 통신을 이용하여 무선으로 뇌파 신호를 프로세서(140)로 전송하거나, 유선으로 뇌파 신호를 프로세서(140)로 전송할 수 있는 처리부(113)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 거동 신호 입력부(130)는 차량(120)의 거동 신호를 입력 받을 수 있다. 그리고 차량(120)에 위치하는 센서부(121)를 통해 차량(120)의 거동 신호를 입력 받을 수 있다. 일 실시예로서, 센서부(121)는 브레이크 센서, 기울기 센서, 라이다 센서, GPS 센서 등을 포함하여 차량(120)에 위치하는 모든 센서들을 포함할 수 있다.

그리고 거동 신호 입력부(130)를 통해 차량(120)의 거동 신호를 입력받아 뇌파 신호와 함께 운전자의 부주의에 따른 알림을 제공하고, 뿐만 아니라 차량(120)의 거동 신호를 함께 고려함으로써 불필요한 알림이 제공되는 것을 방지할 수 있다. 이에 대한 구체적인 사항은 후술하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 프로세서(140)는 뇌파 측정부(110)를 통해 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하고, 정상 신호로 판단된 뇌파 신호 및 거동 신호 입력부(130)를 통해 입력 받는 거동 신호를 기초로 운전자의 부주의 여부를 판단하여 알림을 제공할 수 있다.

일반적으로 운전자의 뇌파 신호를 통해 운전자의 부주의를 판단할 수 있으나, 이 경우 운전자의 움직임 등 운전자의 상태에 따라 뇌파 신호가 정상적인 신호가 아닐 수 있다. 비정상의 뇌파 신호를 통해 운전자의 부주의를 판단하는 경우에는 당연히 부주의 판단의 신뢰도가 떨어지게 된다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 뇌파 측정부(110)에서 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 프로세서(140)를 통해 판단할 수 있다. 그리고 이를 위해 정상 신호로 판단된 뇌파 신호를 저장하는 저장부(150)를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 프로세서(140)는 저장부(150)에 저장된 뇌파 신호와 거동 신호 입력부(130)를 통해 측정된 뇌파 신호를 비교하여 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 뇌파 측정부(110)에서 측정된 뇌파 신호를 통해 운전자가 뇌파 측정부(110)를 정상 착용 하였는지 여부를 판단할 수 있다.

즉, 본 발명의 프로세서(140)는 운전자가 뇌파 측정부(110)를 정상적으로 착용했는지 여부를 판단하고, 정상적으로 뇌파 측정부(110)를 착용한 상태에서 측정되는 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단함으로써, 운전자의 움직임 등의 상태에 따른 비정상의 뇌파 신호를 기반으로 부주의를 판단하는 것을 방지할 수 있다. 그리고 이를 통해 부주의 판단의 신뢰도를 높일 수 있다.

또한, 상술한 부주의 판단의 신뢰도와 연계하여 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)은 운전자가 뇌파 측정부(110)를 비정상적으로 착용한 경우 운전자에게 뇌파 측정부(110)를 다시 정상 착용할 것을 요구하는 방식의 알림을 제공할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 뇌파 측정부(110)의 정상 착용 여부를 판단하는 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 뇌파 측정부(110)가 착용되면 1, 뇌파 측정부(110)가 착용되지 않으면 0으로 한 시간에 따른 그래프이다. 도 2의 (a)는 뇌파 측정부(110)를 착용하지 않은 경우의 그래프이고, 도 2의 (b)는 뇌파 측정부(110)를 착용한 경우의 그래프이다. 그리고 도 2의 (c)는 0과 1이 짧은 시간 간격으로 일정하지 않게 지속적으로 반복되고 있으며 이를 통해 뇌파 측정부(110)가 비정상으로 착용된 경우의 그래프임을 알 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 통해 상술한 바와 같이, 운전자의 부주의 판단의 신뢰성을 높이기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 프로세서(140)는 뇌파 측정부(110)를 통해 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단한다. 이 경우 저장부(150)에 저장된 뇌파 신호와 측정된 뇌파 신호의 비교를 통해 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단할 수 있다.

또한, 프로세서(140)는 기설정된 시간 단위의 윈도우 사이즈(170)를 통해 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(140)는 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 경우에는 윈도우 사이즈(170)만큼 뇌파 측정부(110)를 제어할 수 있다. 즉, 프로세서(140)는 뇌파 측정부(110)를 제어하여 기설정된 시간 단위의 윈도우 사이즈(170)만큼 시간이 지난 후 뇌파 신호 측정을 시작할 수 있다.

또한, 프로세서(140)는 윈도우 사이즈(170)를 통해 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 경우에는 상술한 부주의 판단의 신뢰성을 높이기 위해 윈도우 사이즈(170)만큼의 뇌파 신호를 활용하지 않을 수 있다.

도 3은 뇌파 측정부(110)를 통해 측정된 뇌파 신호가 비정상으로 판단되는 비정상 신호 영역(160a, 160b, 160c, 160d)를 도시한 도면이다. 일 실시예에 따라 프로세서(140)는 뇌파 신호의 표준편차(STD, standard deviation) 값을 통해 측정된 뇌파 신호에서 비정상 신호를 판단할 수 있다.

그리고 도 4는 윈도우 사이즈(170)를 통해 측정된 뇌파 신호에서 비정상 신호가 추출되는 일 예를 도시한 도면이다. 상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)은 윈도우 사이즈(170)만큼 비정상 신호를 활용하지 않도록 할 수 있고 또한 윈도우 사이즈(170)만큼 시간이 지난 후에 다시 뇌파 신호가 측정되도록 프로세서(140)는 뇌파 측정부(110)를 제어할 수 있다.

뇌파 측정부(110)의 정상 착용 여부를 판단하며 뇌파 측정부(110)를 통해 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하고 나면, 프로세서(140)는 정상 신호로 판단된 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거할 수 있다. 그리고 잡음이 제거된 뇌파 신호의 주파수 성분을 분석하여 특징점을 추출할 수 있다.

여기서, 잡음은 운전자의 눈 깜빡임(Eye-blink)으로 발생된 잡음 또는 AC 전원 잡음, DC Drift 성분뿐만 아니라 특징점 추출에 방해가 되는 요소 모두를 포함할 수 있다.

프로세서(140)는 정상 신호로 판단된 뇌파 신호의 진폭의 평균값(DC offset)을 통해 잡음을 제거할 수 있다. 또한, 프로세서(140)는 다양한 필터를 이용하여 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거할 수 있다. 일 실시예로 프로세서(140)는 노이즈 필터(Noise filter), 고주파 필터(High pass filter), 저주파 필터(Low pass filter), 대역 필터(Band pass filter), 노치 필터(Notch filter) 및 능동 필터(Active filter) 중 어느 하나를 통해 잡음을 제거할 수도 있다.

또한, 프로세서(140)는 뇌파 신호에서 상술한 감마, 베타, 알파, 세타, 델타 또는 SMR 주파수 중 적어도 하나를 포함하는 주파수 성분을 분석하여 특징점을 추출할 수 있다. 보다 구체적으로 프로세서(140)는 뇌파 측정부(110)에서 측정한 뇌파 신호를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 주파수 성분을 분석할 수 있다.

여기서, 푸리에 변환은 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform) 및 단시간 푸리에 변환(STFT: Short Time Fourier Transform) 등을 모두 포함하는 개념이다.

그리고 프로세서(140)는 주파수 성분에 따라 복수의 밴드로 구분하고, 각 밴드별로 파워 스펙트럼 밀도를 산출하며, 산출한 스펙트럼 밀도의 크기에 따른 특징점을 추출할 수도 있다. 뿐만 아니라 프로세서(140)는 각 밴드별 파워 스펙트럼 밀도의 크기에 관한 특징점을 추출할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)을 통해 알림의 오작동을 방지하는 효과를 도시한 표이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)은 부주의 판단의 신뢰성 향상뿐만 아니라, 차량(120)의 거동 신호를 함께 고려하여 불필요한 알림이 제공되는 것을 방지하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

도 1을 통해 상술한 바와 같이 본 발명은 차량(120)의 거동 신호를 입력 받는 거동 신호 입력부(130)를 포함한다. 그리고 거동 신호는 차량(120)의 주행 모드 신호를 포함할 수 있다. 여기서, 주행 모드 신호는 정지 모드 신호, 저속 주행 모드 신호 및 고속 주행 모드 신호를 포함할 수 있다. 이러한 주행 모드 신호는 상술한 차량(120)의 센서부(121)를 통해 획득한 정보로 판단할 수 있다. 예를 들어, 차량(120)의 기어봉이 P 또는 N에 놓여 있는 경우, 운전자가 브레이크를 밟고 있는 시간이 소정 시간 이상인 경우 등에는 차량(120)의 주행 모드 신호는 정지 모드 신호로 판단될 수 있다. 그리고 프로세서(140)는 차량(120)의 거동 신호가 정지 모드 신호일 경우에는 거동 신호 입력부(130)에서 지속적으로 신호를 입력 받도록 제어할 수 있다.

프로세서(140)는 주행 모드 신호에 따라 기설정된 시간 단위당 상기 운전자의 부주의로 판단되는 횟수를 고려할 수 있다. 그리고 이를 통해 운전자에게 알림을 제공할지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 프로세서(140)는 주행 모드 신호의 변경 여부를 고려하여 운전자에게 알림을 제공할지 여부를 판단할 수 있다.

즉, 차량(120)이 정지해 있는 것이 아니라, 주행 중일 경우에는 차량(120)의 거동 신호를 고려할 필요가 있다. 특히, 주행 속도와 해당 속도의 유지 시간을 고려할 필요가 있다. 이는 저속 주행보다 고속 주행일 경우가 운전자의 부주의에 따른 사고의 위험이 더 크다라는 점 때문에 운전자에게 알림을 제공하는 것이 더 중요할 수 있기 때문이다. 또한, 차량(120)이 고속 주행에서 저속 주행으로 바뀌는 경우보다 저속 주행에서 고속 주행으로 바뀌는 경우에 운전자의 부주의에 따른 사고의 위험이 더 크다.

이러한 점을 반영하여 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 프로세서(140)는, 기설정된 시간 단위당 운전자의 부주의 판단 횟수에 따른 알림의 제공 여부, 즉 알림 제공의 판단 로직의 민감도를 판단하여 운전자에게 알림을 제공하는 것을 제어할 수 있다.

따라서, 저속 주행인 경우, 고속 주행에서 저속 주행으로 바뀌는 경우, 동일한 속도로 차량(120)이 주행하는 경우에는 상술한 판단 로직의 민감도를 다소 둔감시킬 수 있다. 예를 들어, 5초 내 운전자의 부주의가 3번 이상 판단된 경우에 프로세서(140)를 통해 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.

반면 반대의 상황인 경우, 즉 고속 주행인 경우나 저속 주행에서 고속 주행으로 바뀌는 경우에는 상술한 판단 로직의 민감도를 다소 민감하게 변경될 필요가 있다. 예를 들어, 5초 내 운전자의 부주의가 2번 혹은 1번이라도 판단된 경우 곧바로 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이 상술한 판단 로직의 민감도의 변화를 통한 새로운 기준을 통한 실시예의 경우, 알림이 오작동할 확률을 줄이고 운전자에게 불필요한 알림이 제공되는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템(100)에서 운전자에게 알림을 제공하는 차량(120)의 구성을 도시한 도면이다.

본 발명은 프로세서(140)에서 다양한 방법으로 운전자에게 자극을 통한 알림을 제공할 수 있다. 이는 차량(120)에 위치하는 디스플레이(122), 내부 조명(123), 공조 장치(124), 시트(125), 스피커(126)를 통해 제공할 수 있다.

프로세서(140)는 차량(120)의 디스플레이(122)를 통해 화면을 출력하거나 차량(120)의 내부 조명(123)을 제어하는 것을 포함하는 시각적인 자극을 통하여 운전자에게 알림을 제공할 수 있다. 여기서, 디스플레이(122)는 CID(Center Information Display) 및 HUD(Head Up Display) 등을 모두 포함하는 표시장치일 수 있다. 일 실시예로, 조명의 세기를 제어하거나 조명의 파장(빛의 색깔) 등을 제어할 수 있다. 특히, 조명은 차량(120) 내부의 무드등 또는 엠비언트 라이트(Ambient Light)일 수 있다.

또한, 프로세서(140)는 차량(120)의 공조 장치(124)를 통해 실내 온도를 제어하거나 외부 공기를 유입시키는 것을 포함하는 후각적인 자극을 통하여 운전자에게 알림을 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(140)는 운전자의 집중도가 저하되면 에어컨을 작동시켜 실내 온도를 낮추는 방식으로 실내 온도를 제어할 수 있다. 이산화탄소 농도를 낮추기 위하여 외기 순환 모드로 제어하여 외부 공기를 차량(120) 내부로 유입시킬 수 있고, 방향제 등을 이용하여 운전자에게 후각적인 자극을 발생시킬 수 있도록 공조 장치(124)를 제어할 수 있다.

그리고 프로세서(140)는 차량(120)의 시트(125)에 설치되는 마사지 장치, 통풍 장치 또는 가변 장치 중 적어도 하나를 제어하는 것을 포함하는 촉각적인 자극을 통하여 운전자에게 알림을 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 프로세서(140)는 차량(120)의 스피커(126)를 통해 음향을 출력하는 것을 포함하는 청각적인 자극을 통하여 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 도 7의 운전자 보조 방법을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 운전자의 뇌파 신호를 측정할 수 있고(S110), 동시에 차량의 거동 신호를 입력 받을 수 있다(S120). 여기서, 운전자의 뇌파 신호는 뇌파 측정부를 통해 측정할 수 있다. 그 후, 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단할 수 있고(S130), 판단된 정상 신호를 기초로 운전자의 부주의를 판단할 수 있다(S140). 차량의 거동 신호는 차량의 주행 모드 신호를 포함할 수 있고, 차량의 주행 모드를 판단할 수 있다(S150). 여기서, 차량의 주행 모드는 정지 모드, 저속 주행 모드, 고속 주행 모드를 포함할 수 있다.

그리고 상기의 단계를 거쳐 운전자에게 알림을 제공할지 여부를 판단할 수 있고(S160), 운전자에게 알림을 제공할 수 있다(S170).

도 8은 도 7의 운전자 보조 방법을 보다 상세히 설명하기 위한 도면이다.

운전자의 뇌파 신호를 뇌파 측정부를 통해 측정할 수 있다(S310). 동시에 차량의 거동 신호를 입력 받을 수 있다(S320). 설명의 편의를 위해서 운전자의 부주의 여부를 판단하는 과정을 먼저 설명하기로 한다.

뇌파 신호를 측정하는 경우 운전자가 뇌파 측정부를 정상 착용하였는지 여부를 판단할 수 있다(S330). 여기서, 비정상 착용으로 판단되는 경우에는 다시 운전자의 뇌파 신호를 측정하는 단계(S310)로 되돌아 간다. 이 때, 운전자에게 뇌파 측정부를 정상 착용하도록 요구하는 방식의 알림을 제공할 수도 있다.

운전자가 뇌파 측정부를 정상적으로 착용한 경우, 뇌파 측정부를 통해 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단할 수 있다(S340). 이는, 운전자의 움직임 등 운전자의 상태에 따라 뇌파 신호가 정상적인 신호가 아닐 수 있기 때문이다. 즉, 비정상의 뇌파 신호를 통해 운전자의 부주의를 판단하면 부주의 판단의 신뢰도가 떨어지게 되는 문제가 발생하기 때문이다.

여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 시스템은 기설정된 시간 단위의 윈도우 사이즈를 통해 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단할 수 있다. 뿐만 아니라, 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 경우에는 윈도우 사이즈만큼 뇌파 측정부를 제어할 수 있다. 즉, 뇌파 측정부를 제어하여 기설정된 시간 단위의 윈도우 사이즈만큼 시간이 지난 후 뇌파 신호 측정을 시작할 수 있다.

또한, 윈도우 사이즈를 통해 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 경우에는 상술한 부주의 판단의 신뢰성을 높이기 위해 윈도우 사이즈만큼의 뇌파 신호를 활용하지 않을 수 있다.

측정된 뇌파 신호가 정상 신호로 판단된 경우에는 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거할 수 있다(S350). 그리고 잡음이 제거된 뇌파 신호의 주파수 성분을 분석하여 특징점을 추출할 수 있다(S360).

정상 신호로 판단된 뇌파 신호의 진폭의 평균값을 통해 잡음을 제거할 수 있다. 또한, 다양한 필터를 이용하여 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거할 수 있다. 일 실시예로 노이즈 필터, 고주파 필터, 저주파 필터, 대역 필터, 노치 필터 및 능동 필터 중 어느 하나를 통해 잡음을 제거할 수도 있다.

또한, 뇌파 신호에서 감마, 베타, 알파, 세타, 델타 또는 SMR 주파수 중 적어도 하나를 포함하는 주파수 성분을 분석하여 특징점을 추출할 수 있다. 보다 구체적으로 뇌파 측정부에서 측정한 뇌파 신호를 푸리에 변환하여 주파수 성분을 분석할 수 있다. 여기서, 푸리에 변환은 고속 푸리에 변환 및 단시간 푸리에 변환 등을 모두 포함하는 개념이다.

그리고 주파수 성분에 따라 복수의 밴드로 구분하고, 각 밴드별로 파워 스펙트럼 밀도를 산출하며, 산출한 스펙트럼 밀도의 크기에 따른 특징점을 추출할 수도 있다. 뿐만 아니라, 각 밴드별 파워 스펙트럼 밀도의 크기에 관한 특징점을 추출할 수도 있다.

상술한 단계를 거쳐 운전자의 부주의 여부를 판단할 수 있다(S370). 운전자의 부주의가 발생하지 않은 경우에는, 다시 운전자의 뇌파 신호를 측정할 수 있고 이를 통해 운전자의 뇌파 신호를 실시간으로 계속하여 측정할 수 있다.

차량의 거동 신호를 입력 받는 단계(320) 이 후, 차량의 주행 모드를 판단할 수 있다(S380).

본 발명의 일 실시예에 따른 운전자 보조 방법은 부주의 판단의 신뢰성 향상뿐만 아니라, 차량의 거동 신호를 함께 고려하여 불필요한 알림이 제공되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

거동 신호는 차량의 주행 모드 신호를 포함할 수 있다. 여기서, 주행 모드 신호는 정지 모드 신호, 저속 주행 모드 신호 및 고속 주행 모드 신호를 포함할 수 있다.

그리고 차량의 주행 여부를 판단할 수 있다(S390). 즉, 차량이 정지 모드일 경우 다시 차량의 거동 신호를 입력 받는 단계(S320)로 돌아갈 수 있다. 차량이 주행 중인 경우, 즉 차량이 저속 주행 모드 또는 고속 주행 모드일 경우에는 차량의 주행 모드 변경 여부를 판단할 수 있다(S400).

이는 차량이 정지해 있는 것이 아니라, 주행 중일 경우에는 차량의 거동 신호를 고려할 필요가 있기 때문이다. 특히, 주행 속도와 해당 속도의 유지 시간을 고려할 필요가 있다. 이는 저속 주행보다 고속 주행일 경우가 운전자의 부주의에 따른 사고의 위험이 더 크기 때문이다. 또한, 차량이 고속 주행에서 저속 주행으로 바뀌는 경우보다 저속 주행에서 고속 주행으로 바뀌는 경우에 운전자의 부주의에 따른 사고의 위험이 더 크다.

이러한 점을 반영하여 차량의 주행 모드가 변경된 경우에는 운전자의 부주의 판단 로직의 민감도를 변경할 수 있다(S410). 이는, 기설정된 시간 단위당 운전자의 부주의 판단 횟수에 따른 알림의 제공 여부를 판단하는 것이다.

차량의 주행 모드의 변경이 없는 경우에는 부주의 판단 로직의 민감도를 유지하고, 차량의 주행 모드가 변경된 경우에는 변경된 부주의 판단 로직의 민감도로 변경하는 단계(S420)를 거칠 수 있다.

그리고 판단된 운전자의 부주의 발생과 판단 로직의 민감도를 고려하는 단계(S430)를 거쳐 운전자에게 알림을 제공할지 여부를 판단할 수 있다(S440). 그리고 판단된 바에 따라 운전자에게 알림을 제공할 수 있다(S450).

즉, 저속 주행인 경우, 고속 주행에서 저속 주행으로 바뀌는 경우, 동일한 속도로 차량이 주행하는 경우에는 상술한 판단 로직의 민감도를 다소 둔감시킬 수 있다. 예를 들어, 5초 내 운전자의 부주의가 3번 이상 판단된 경우에 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.

그리고 이를 통해 운전자에게 불필요한 알림을 제공하는 것을 방지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 운전자 보조 방법에서 운전자에게 알림을 제공하는 다양한 실시예를 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 방법으로 운전자에게 알림을 제공할 수 있고(S510), 특히 다양한 자극을 통하여 운전자에게 알림을 제공할 수 있다.

시각적 자극을 통한 알림을 제공할 수 있고(S520), 여기에는 디스플레이를 통해 화면을 출력하거나(S521) 내부 조명을 제어하는 것(S522)을 포함할 수 있다.

또한, 후각적 자극을 통한 알림을 제공할 수 있고(S530), 이는 공조 장치를 제어하여(S531) 실내 온도를 제어하거나 외부 공기를 유입시키는 것을 포함할 수 있다.

그리고, 촉각적 자극을 통한 알림을 제공할 수 있고(S540), 이는 시트를 제어하는 것(S541)을 포함할 수 있다. 또한, 청각적 자극을 통한 알림을 제공할 수 있고(S550), 이는 스피커를 통한 음향을 출력하는 것(S551)을 포함할 수 있다.

이를 통해 본 발명에 따른 뇌파를 이용한 운전자 보조 시스템 및 보조 방법은, 뇌파 측정부로부터 측정된 운전자의 뇌파 신호와 차량의 거동 신호를 기초로 운전자의 부주위를 판단하고 알림을 제공할 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100 : 운전자 보조 시스템
110 : 뇌파 측정부
111 : 전극
112 : ADC 변환부
113 : 처리부
120 : 차량
121 : 센서부
122 : 디스플레이
123 : 내부 조명
124 : 공조 장치
125 : 시트
126 : 스피커
130 : 거동 신호 입력부
140 : 프로세서
150 : 저장부
160a, 160b, 160c, 160d : 비정상 신호 영역
170 : 윈도우 사이즈

Claims

뇌파를 이용한 운전자 보조 시스템에 있어서,
운전자의 뇌파 신호를 측정하는 뇌파 측정부;
차량의 거동 신호를 입력 받는 거동 신호 입력부; 및
상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하고, 정상 신호로 판단된 뇌파 신호 및 상기 입력 받는 거동 신호를 기초로 상기 운전자의 부주의 여부를 판단하여 알림을 제공하는 프로세서를 포함하는 운전자 보조 시스템.
제1항에 있어서,
상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호를 저장하는 저장부를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 저장부에 저장된 뇌파 신호와 상기 측정된 뇌파 신호를 비교하여 상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
제2항에 있어서,
상기 프로세서는,
기설정된 시간 단위의 윈도우 사이즈를 통해 상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
제3항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 경우 상기 윈도우 사이즈만큼 상기 뇌파 측정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 측정된 뇌파 신호를 통해 상기 뇌파 측정부의 정상 착용 여부를 판단하고, 비정상 착용으로 판단되는 경우 상기 운전자에게 알림을 제공하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거하고, 상기 잡음이 제거된 뇌파 신호의 주파수 성분을 분석하여 특징점을 추출하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
제6항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호의 진폭의 평균값(DC offset)을 통해 잡음을 제거하거나, 노이즈 필터, 고주파 필터, 저주파 필터, 대역 필터, 노치 필터 및 능동 필터 중 어느 하나를 통해 잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
제1항에 있어서,
상기 차량의 거동 신호는 주행 모드 신호를 포함하고,
상기 주행 모드 신호는,
정지 모드 신호, 저속 주행 모드 신호 및 고속 주행 모드 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
제8항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 주행 모드 신호에 따라 기설정된 시간 단위당 상기 운전자의 부주의로 판단되는 횟수를 고려하여 상기 알림의 제공 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
제9항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 주행 모드 신호의 변경 여부를 고려하여 상기 알림의 제공 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 차량의 디스플레이, 내부 조명, 공조 장치, 시트 또는 스피커 중 적어도 하나를 포함하여 상기 차량을 제어함으로써 상기 운전자에게 알림을 제공하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 시스템.
뇌파를 이용한 운전자 보조 방법에 있어서,
운전자의 뇌파 신호를 뇌파 측정부를 통해 측정하는 단계;
차량의 거동 신호를 입력 받는 단계;
상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하는 단계; 및
정상 신호로 판단된 뇌파 신호 및 상기 입력 받은 거동 신호를 기초로 상기 운전자의 부주의 여부를 판단하여 알림을 제공하는 단계를 포함하는 운전자 보조 방법.
제12항에 있어서,
상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하는 단계는,
상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호를 저장하고, 상기 저장된 뇌파 신호와 상기 측정된 뇌파 신호를 비교하여 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 방법.
제13항에 있어서,
기설정된 시간 단위의 윈도우 사이즈를 통해 상기 측정된 뇌파 신호가 정상 신호인지 여부를 판단하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
제14항에 있어서,
상기 측정된 뇌파 신호가 비정상 신호로 판단되는 경우 상기 윈도우 사이즈만큼 상기 뇌파 측정부를 제어하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.
제12항에 있어서,
상기 측정된 뇌파 신호를 통해 상기 뇌파 측정부의 정상 착용 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고,
비정상 착용으로 판단되는 경우 상기 운전자에게 알림을 제공하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 방법.
제12항에 있어서,
상기 운전자의 부주의 여부를 판단하는 것은,
상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거하고, 상기 잡음이 제거된 뇌파 신호의 주파수 성분을 분석하여 특징점을 추출하여 판단하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 방법.
제17항에 있어서,
상기 잡음을 제거하는 것은,
상기 정상 신호로 판단된 뇌파 신호의 진폭의 평균값(DC offset)을 통해 잡음을 제거하거나, 노이즈 필터, 고주파 필터, 저주파 필터, 대역 필터, 노치 필터 및 능동 필터 중 어느 하나를 통해 잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 방법.
제12항에 있어서,
상기 차량의 거동 신호는 주행 모드 신호를 포함하고,
상기 주행 모드 신호는 정지 모드 신호, 저속 주행 모드 신호 및 고속 주행 모드 신호를 포함하고,
상기 알림의 제공 여부를 판단하는 것은,
상기 주행 모드 신호에 따라 기설정된 시간 단위당 상기 운전자의 부주의로 판단되는 횟수를 고려하는 것을 특징으로 하는 운전자 보조 방법.
제19항에 있어서,
상기 주행 모드 신호의 변경 여부를 고려하여 상기 알림의 제공 여부를 판단하는 것을 포함하는 운전자 보조 방법.