KR102301508B1 - 사용자 인식 웨어러블 스마트 키 시스템 - Google Patents
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Abstract
사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템은 차량에 배치되어 상기 차량의 상태를 감지하는 제1 센서부, 상기 차량과 연동되는 스마트키에 배치되어 사용자의 상태를 감지하는 제2 센서부, 상기 차량에 배치되어 상기 제1 센서부가 감지한 사용자의 상태를 포함하는 제1 센서 데이터를 저장하는 데이터 저장부, 상기 차량에 배치되어 상기 저장된 제1 센서 데이터를 상기 스마트키에 전송하는 제1 통신부, 상기 스마트키에 배치되어 상기 제1 센서데이터를 이용하여 상기 차량의 도난시도 여부, 전력상태 이상 여부 및 충전장치의 이상 여부를 판단하고, 상기 제2 센서부가 감지한 사용자의 상태를 포함하는 제2센서 데이터를 이용하여 상기 사용자가 운전이 불가능한 상태인지 여부를 판단하고, 상기 차량을 제어하는 차량제어신호를 생성하는 데이터 생성부, 상기 스마트키에 배치되어 상기 차량제어신호를 상기 차량으로 전송하는 제2 통신부, 상기 차량에 배치되어 상기 차량제어신호에 따라 차량을 제어하는 차량제어모듈 및 상기 스마트키에 배치되어 상기 제1 센서 데이터 및 제2 센서 데이터 포함하는 상기 판단한 차량 및 사용자의 상태를 표시하는 표시부를 포함한다.
Description
본 발명은 사용자 인식 웨어러블 스마트 키 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 차량 및 사용자의 상태를 감지하여 차량 및 사용자의 사고를 예방할 수 있는 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템에 관한 것이다.
웨어러블 기기는 사용자가 이동 또는 활동 중에도 자유롭게 사용할 수 있도록 신체나 의복에 착용 가능하도록 작고 가볍게 개발되어 사용자와 소통가능한 전자기기를 의미하며, 피트니스, 의료, 헬스케어 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
한편, 웨어러블 기기는 휴대성을 고려할 때, 차량용 스마트키를 대체하는 장치로 활용될 수 있다. 즉, 웨어러블 기기가 스마트키 기능을 보유한다면, 운전자는 스마트키를 소지해야 하는 불편함을 해소할 수 있으며, 또한, 웨어러블 기기가 갖을 수 있는 기능을 이용하여 사용자의 상태를 감지하고, 차량의 상태를 미리 사용자에 알려 사고를 예방할 수 있도록 할 수 있을 것이다.
그러나, 아직까지 사용자의 상태를 감지하고, 차량의 상태를 미리 운전자에 알려 사고를 예방하는 웨어러블 기기를 이용한 스마트키 개발은 미흡한 실정이다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 상세하게는 차량에 배치되며 차량의 상태를 감지하는 센서가 차량의 상태를 알리고, 스마트키에 배치되며 사용자의 상태를 감지하는 센서가 사용자의 상태를 감지하여 알림으로써 사용자의 위험 및 사고를 예방하는 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템은 차량에 배치되고, 상기 차량의 상태를 감지하는 제1 센서부, 상기 차량과 연동되는 스마트키에 배치되고, 사용자의 상태를 감지하는 제2 센서부, 상기 차량에 배치되며, 상기 제1 센서부가 감지한 제1 센서 데이터를 저장하는 데이터 저장부, 상기 차량에 배치되며, 상기 데이터 저장부에 저장된 제1 센서 데이터를 상기 스마트키에 전송하는 제1 통신부, 상기 스마트키에 배치되어 상기 제1 센서데이터를 이용하여 상기 차량의 도난시도 여부를 포함하는 정상 작동 여부 및 충전장치의 이상 여부를 판단하고, 상기 제2 센서부가 감지한 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 사용자가 운전이 불가능한 상태인지 여부를 판단하고, 상태 데이터를 생성하는 상태 판단부, 상기 상태 판단부가 생성한 상태 데이터에 따라 상기 차량을 제어하는 차량제어신호를 생성하는 차량 제어신호 생성부, 상기 스마트키에 배치되고 상기 차량제어신호를 상기 차량으로 전송하는 제2 통신부, 상기 차량에 배치되고 상기 차량제어신호에 따라 차량을 제어하는 차량제어모듈 및 상기 스마트키에 배치되고 상기 제1 센서 데이터, 상기 제2 센서 데이터 및 상기 상태 데이터를 표시하는 표시부를 포함한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 센서부는 상기 차량에 가해지는 충격을 감지하는 충격 센서, 상기 차량의 문의 개폐 및 문 손잡이에 가해지는 압력을 감지하는 도어 센서, 상기 차량의 주변 소음을 감지하는 음향센서, 상기 차량의 전장부품의 상태를 감지하는 부품감지 센서 및 상기 차량의 배터리의 상태를 감지하는 배터리 센서를 포함하고, 상기 충격센서가 감지한 이벤트의 패턴에 따라 알림 신호를 전송하는 이벤트 알림부를 더 포함하고, 상기 이벤트 알림부는, 처음 이벤트가 감지되면 상기 스마트키에 알림을 전송하는 제1 알림부 및 반복적인 이벤트가 가해지면 상기 스마트키에 알림을 전송하는 제2 알림부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템은 상기 상태 판단부는 상기 스마트키가 상기 도어센서의 작동범위 내에 없으면서 상기 차량의 문의 개폐가 감지되는 경우 및 상기 스마트키가 상기 도어센서의 작동범위 내에 없으면서 시동 모듈의 작동이 감지되는 경우 비정상 작동으로 인식하고, 상기 도어센서의 작동범위는 아래의 식으로 정의되고, 도어센서의 작동 변수가 0보다 작으면 정상작동 범위이고, 도어센서의 작동 변수가 0보다 크거나 같으면 비정상 작동 범위일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 상태 판단부는 상기 충격센서가 측정한 충격의 값이 소정의 충격의 값보다 큰 경우 및 상기 충격 센서에 처음 충격이 감지된 후 일정 횟수 이상 충격이 반복되어 감지되는 경우 비정상 작동으로 인식하고, 상기 충격 센서는 소정의 시간 주기로 상기 차량에 가해지는 충격을 감지하고, 소정의 충격의 값보다 큰 값으로 감지되는 경우 상기 제1 알림부가 상기 스마트키에 알림을 전송하고, 상기 제1 알림부가 알림을 전송하는 횟수가 소정의 횟수 이상인 경우 상기 제2 알림부가 상기 스마트키에 알림을 전송할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 음향센서가 작동하면서 상기 충격센서에 충격이 감지되는 경우 비정상 작동으로 인식하고, 상기 음향센서의 작동은 아래의 식에 의해 결정되고, 음향센서 작동 변수가 0보다 작은 값이면 음향센서가 작동하지 않고, 음향센서 작동 변수가 0보다 큰 값이면 음향센서가 작동할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 상태 판단부는 상기 충격센서가 측정한 충격의 값이 소정의 충격의 값보다 큰 경우 및 상기 충격 센서에 처음 충격이 감지된 후 일정 횟수 이상 충격이 반복되어 감지되는 경우 비정상 작동으로 인식하고, 상기 충격 센서는 소정의 시간 주기로 상기 차량에 가해지는 충격을 감지하고, 소정의 충격의 값보다 큰 값으로 감지되는 경우 상기 제1 알림부가 상기 스마트키에 알림을 전송하고, 상기 제1 알림부가 알림을 전송하는 횟수가 소정의 횟수 이상인 경우 상기 제2 알림부가 상기 스마트키에 알림을 전송할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 음향센서가 작동하면서 상기 충격센서에 충격이 감지되는 경우 비정상 작동으로 인식하고,
상기 음향센서의 작동은 아래의 식에 의해 결정되고, 음향센서 작동 변수가 0보다 작은 값이면 음향센서가 작동하지 않고, 음향센서 작동 변수가 0보다 큰 값이면 음향센서가 작동할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 충전장치의 이상 여부는 아래의 식에 의해 결정되고, 차량의 전력 상태 변수의 값이 1이면 충전 장치에 이상이 없는 것으로 판단하고, 차량의 전력 상태 변수의 값이 0이면 충전 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 센서부는, 상기 사용자의 심전도 신호를 측정하기 위한 심전도 센서, 상기 사용자의 움직임의 변화를 측정하기 위한 관성센서, 상기 사용자의 움직임에 따른 가속도 측정을 위한 3축 가속도 센서 및 상기 사용자의 혈압을 측정하기 위한 광센서를 포함하고, 상기 사용자가 상기 차량에 접근하는 경우 상기 제2 센서부가 상기 사용자상태를 측정하고, 상기 사용자가 운전 중일 경우 소정의 시간 간격으로 상기 사용자상태를 측정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 센서부의 각 센서들의 초기 설정 값 및 변화율을 아래의 식에 의해 정의될 수 있다.
(여기서, 는 심전도 센서의 초기 설정 값이고, 는 관성 센서의 초기 설정 값이고, 는 3축 가속도 센서의 초기 설정 값이고, 는 광센서의 초기 설정 값이고, 는 심전도 센서의 정상상태 변화율이고, 는 관성 센서의 정상상태 변화율이고, 는 3축 가속도 센서의 정상상태 변화율이고, 는 광센서의 정상상태 변화율임.)
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 센서부의 각 센서들의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값은 아래의 식에 의해 정의될 수 있다.
(여기서, 는 심전도 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 관성 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 3축 가속도 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 광센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 심전도 센서의 측정 값이고, 는 관성 센서의 측정 값이고, 는 3축 가속도 센서의 측정 값이고, 는 광센서의 측정 값이고, , , , 의 각 값은 0이면 정상 상태이고, 1이면 비정상 상태임.)
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 사용자의 현재 상태는 아래의 식으로 정의되고, 사용자 현재 상태 값이 0이면 정상이고, 1이면 비정상으로 판단할 수 있다.
(여기서, S는 사용자의 현재 상태 값이고, 는 심전도 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 관성 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 3축 가속도 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 광센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값임.)
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 차량 제어신호 생성부는, 상기 , , , 중 하나 이상이 1(비정상)이면서 상기 차량에 사용자가 접근하는 경우에는 상기 시동 모듈을 불능상태로 전환하는 작동 불능 신호를 생성하고, 상기 , , , 중 둘 이상이 1(비정상)이면서 상기 사용자가 상기 차량을 운전 중일 경우에는 구호처로 구조 요청 전화를 발신하는 구조 요청 발신 신호를 생성하고, 상기 , , , 중 둘 이상이 1(비정상)이면서 상기 차량이 자율주행 중일 경우에는 목적지를 응급병원으로 변경하는 목적지 변경 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 센서 데이터 및 상기 제2 센서 데이터를 수신 받는 사용자 단말기를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 사용자의 상태를 측정한 센서 데이터를 정밀하게 분석함으로써 운전하기에 부적합한 운전자를 운전할 수 없도록 조치하여 교통사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량의 상태를 측정한 센서 데이터를 정밀하게 분석하여 차량의 도난시도를 판단하고, 사용자에게 신속하게 전달하여 차량의 도난을 미연에 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량의 충전장치 이상을 사용자가 미리 알 수 있어 차량을 편리하게 관리할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따르면, 사용자의 상태를 정밀하게 분석하여 일상 및 운전 중인 사용자의 상태를 인식하고, 건강상태 악화 등의 돌발 상황이 발생하여 운전이 불가능해진 운전자를 구원기관에 신속히 전달할 수 있어 운전 중 및 보행 등 일상의 위험상태 등 이상이 발생한 운전자를 신속하게 구조할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 차량을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 상기 차량의 제1 센서부를 나타내는 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 스마트키를 나타내는 블럭도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 상기 스마트키의 제2 센서부를 나타내는 블럭도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템이 차량에 도난시도가 있는지 판단하고 사용자에 알리는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템이 사용자가 운전이 불가능한 상태인지 판단하고 차량을 제어하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 8 및 도 9는 일 실시 예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 데이터의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 차량을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 상기 차량의 제1 센서부를 나타내는 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 스마트키를 나타내는 블럭도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 상기 스마트키의 제2 센서부를 나타내는 블럭도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템이 차량에 도난시도가 있는지 판단하고 사용자에 알리는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템이 사용자가 운전이 불가능한 상태인지 판단하고 차량을 제어하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 8 및 도 9는 일 실시 예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 데이터의 흐름을 설명하는 도면이다.
이하 본 발명의 다양한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 서버)를 포함할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템을 나타내는 블럭도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 차량을 나타내는 블록도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 차량의 제1 센서부를 나타내는 블록도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 스마트키를 나타내는 블럭도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 스마트키의 제2 센서부를 나타내는 블럭도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템은 차량(100) 및 스마트키(200)를 포함한다. 상기 차량(100)은 제1 센서부(110), 데이터 저장부(120), 제1 통신부(130) 및 차량제어모듈(140)을 포함할 수 있다. 상기 스마트키(200)는 제2 센서부(210), 제2 통신부(220), 상태 판단부(230), 차량 제어신호 생성부(240) 및 표시부(250)를 포함할 수 있다.
제1 센서부(110)는 차량에 배치되어 차량의 상태를 감지할 수 있다. 보다 상세하게 상기 제1 센서부(110)는 상기 차량에 가해지는 충격을 감지하기 위한 충격센서(111), 상기 차량문의 개폐 및 문 손잡이에 가해지는 압력을 감지하는 도어센서(112), 상기 차량의 주변 소음을 감지하는 음향센서(113), 상기 차량의 전장부품의 상태를 감지하는 부품감지센서(114), 상기 차량의 배터리의 상태를 감지하는 배터리 센서(115), 상기 충격센서가 감지한 이벤트의 패턴에 따라 알림 신호를 전송하는 이벤트 알림부(116)를 포함할 수 있다. 이벤트알림부(116)는 처음 이벤트가 감지되면 상기 스마트키에 알림을 전송하는 제1 알림부 및 반복적인 이벤트가 가해지면 상기 스마트키에 알림을 전송하는 제2 알림부를 포함할 수 있다. 본 발명은 제1 센서부(100)가 충격센서(111), 도어센서(112), 음향센서(113), 부품감지센서(114) 및 배터리센서(115)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 센서부(100)는 상기 센서들 외 차량의 상태를 감지하는 다양한 센서들을 포함할 수 있다.
제2 센서부(210)는 상기 차량과 연동되는 스마트키에 배치되어 사용자의 상태를 감지할 수 있다. 보다 상세하게 제2 센서부는 상기 사용자의 심전도 신호를 측정하는 심전도 센서(211), 상기 사용자의 움직임의 변화를 측정하는 관성센서(212), 상기 사용자의 움직임에 따른 가속도 측정하는 3축 가속도 센서(213) 및 상기 사용자의 혈압을 측정하는 광센서(214)를 포함할 수 있다. 본 발명은 제2 센서부(200)가 심전도 센서(211), 관성센서(112), 3축 가속도 센서(113) 및 광센서(114)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2 센서부(100)는 상기 센서들 외 사용자의 상태를 감지하기 위한 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 또한, 제2 센서부(210)는 상기 사용자가 상기 차량에 접근하는 경우 상기 제2 센서부(210)가 상기 사용자상태를 측정하고, 상기 사용자가 운전 중일 경우 소정의 시간 간격으로 상기 사용자상태를 측정할 수 있다.
데이터 저장부(120)는 상기 제1 센서부(110)가 감지한 차량의 상태를 포함하는 제1 센서 데이터를 저장할 수 있다. 즉, 데이터 저장부(120)는 충격센서의 측정 값, 도어센서의 측정 값, 음향센서의 측정 값, 부품감지센서의 측정 값 및 배터리 센서의 측정값 등 제1 센서부에서 측정한 차량의 상태를 저장할 수 있다.
제1 통신부(130)는 상기 차량(100)에 배치되어 상기 데이터 저장부에 저장된 제1 센서 데이터를 상기 스마트키에 전송할 수 있다. 예를 들면 블루투스, RFID, Wi-Fi 통신 등을 이용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상태 판단부(230)는 상기 스마트키에 배치되어 상기 제1 센서데이터를 이용하여 상기 차량의 도난시도 여부를 포함하는 정상 작동 여부 및 충전장치의 이상 여부를 판단하고, 상기 제2 센서부가 감지한 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 사용자가 운전이 불가능한 상태인지 여부를 판단하고, 상태 데이터를 생성할 수 있다.
차량 제어신호 생성부(240)는 상기 상태 판단부가 생성한 상태 데이터에 따라 상기 차량을 제어하는 차량제어신호를 생성할 수 있다.
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예를 들어, 상태 판단부(230)는 상기 충격센서가 측정한 충격의 값이 소정의 충격의 값보다 큰 경우 및 상기 충격 센서에 처음 충격이 감지된 후 일정 횟수 이상 충격이 반복되어 감지되는 경우 비정상 작동으로 인식하고, 상기 충격 센서는 소정의 시간 주기로 상기 차량에 가해지는 충격을 감지하고, 소정의 충격의 값보다 큰 값으로 감지되는 경우 상기 제1 알림부가 상기 스마트키에 알림을 전송하고, 상기 제1 알림부가 알림을 전송하는 횟수가 소정의 횟수 이상인 경우 상기 제2 알림부가 상기 스마트키에 알림을 전송할 수 있다.
상기 충격 센서(111)가 시간에 따라 측정한 충격의 값은 아래의 수학식2에 의해 정의될 수 있다.
수학식 2
상기 음향센서가 작동하면서 상기 충격센서에 충격이 감지되는 경우 비정상 작동으로 인식하고, 상기 음향센서(113)의 작동은 아래의 수학식 3에 의해 결정되고, 음향센서 작동 변수가 0보다 작은 값이면 음향센서가 작동하지 않고, 음향센서 작동 변수가 0보다 큰 값이면 음향센서가 작동할 수 있다.
수학식 3
예를 들어, 상태 판단부(230)는 상기 충전장치의 이상 여부는 아래의 수학식 4에 의해 결정되고, 차량의 전력 상태 변수의 값이 1이면 충전 장치에 이상이 없으로 것으로 판단하고, 차량의 전력 상태 변수의 값이 0이면 충전 장치에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
수학식 4
예를 들어, 상기 심전도 센서의 초기 설정 값 및 변화율을 아래의 수학식 5에 의해 정의될 수 있다.
수학식 5
또한, 상기 심전도 센서(211)의 측정 값은 아래의 수학식 6에 의해 정의될 수 있다.
수학식 6
즉, 심전도 센서의 측정값이 심전도 센서의 초기 설정 값의 50%를 초과하면 심전도 센서의 값이 비정상이라고 판단할 수 있다.
예를 들어, 상기 관성 센서(212)의 초기 설정 값, 변화율 및 관성 센서(212)의 측정 값을 아래의 수학식 7에 의해 정의될 수 있다.
수학식 7
또한, 상기 관성 센서(212)의 값을 아래의 수학식 8에 의해 정의될 수 있다.
수학식 8
즉, 관성 센서(212)의 측정값이 관성 센서의 초기 설정 값의 50%를 초과하면 관성 센서의 값이 비정상이라고 판단할 수 있다.
예를 들어, 상기 3축 가속도 센서의 초기 설정 값 및 변화율, 3축 가속도 센서의 측정 값을 아래의 수학식 9에 의해 정의될 수 있다.
수학식 9
또한, 상기 3축 가속도 센서의 값을 아래의 수학식 10에 의해 정의될 수 있다.
수학식 10
즉, 상기 3축 가속도 센서(213)의 측정값이 3축 가속도 센서(213)의 초기 설정 값의 50%를 초과하면 3축 가속도 센서(213)의 값이 비정상이라고 판단할 수 있다.
예를 들어, 상기 광센서(214)의 초기 설정 값 및 변화율, 광센서(214)의 측정 값은 아래의 수학식 11과 같이 정의될 수 있다.
수학식 11
또한, 상기 광센서의 값을 아래의 수학식 12에 의해 정의될 수 있다.
수학식 12
즉, 광센서의 측정값이 광센서의 초기 설정 값의 50%를 초과하면 광센서의 값이 비정상이라고 판단할 수 있다.
예를 들어, 상기 사용자의 현재 상태는 아래의 수학식 13으로 정의되고, 사용자 현재 상태 값이 0이면 정상이고, 1이면 비정상으로 판단할 수 있다.
수학식 13
(여기서, S는 사용자의 현재 상태 값이고, 는 심전도 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 관성 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 3축 가속도 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 광센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값임.)
즉, 측정된 제2 센서부의 각 센서 값의 변화율이 사용자가 저장한 제2 센서부의 각 센서 값의 변화율의 50%를 초과하면 사용자의 현재 상태는 비정상 상태라고 판단할 수 있다.
또한, 차량 제어신호 생성부는 상기 , , , 중 하나 이상이 1(비정상)이면서 상기 차량에 사용자가 접근하는 경우에는 상기 시동 모듈을 불능상태로 전환하는 작동 불능 신호를 생성하고, 상기 , , , 중 둘 이상이 1(비정상)이면서 상기 사용자가 상기 차량을 운전 중일 경우에는 구호처로 구조 요청 전화를 발신하는 구조 요청 발신 신호를 생성하고, 상기 , , , 중 둘 이상이 1(비정상)이면서 상기 차량이 자율주행 중일 경우에는 목적지를 응급병원으로 변경하는 목적지 변경 신호를 생성할 수 있다.
제2 통신부(220)는 상기 스마트키에 배치되어 상기 차량제어신호를 상기 차량으로 전송할 수 있다. 예를 들면 블루투스, RFID, Wi-Fi 통신 등을 이용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
차량제어모듈(140)은 상기 차량에 배치되어 상기 차량제어신호에 따라 차량을 제어할 수 있다. 보다 상세하게 상기 차량제어모듈(140)은 상기 차량 제어신호 생성부(240)에서 생성한 차량제어 신호를 전송받아 상기 차량제어신호에 따라 시동 모듈 등을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 시동 모듈의 작동을 차단하는 차량제어신호를 받은 차량제어모듈(140)은 상기 시동 모듈의 작동을 차단하고, 상기 시동 모듈의 작동이 차단된 후에 사용자가 스마트키 등을 이용하여 상기 차량에 상기 시동 모듈의 작동을 시도하여도 작동하지 않게 할 수 있다.
표시부(240)는 상기 스마트키에 배치되어 상기 제1 센서 데이터 및 제2 센서 데이터 포함하는 상기 판단한 차량 및 사용자의 상태를 표시할 수 있다. 보다 상세하게 상기 표시부(240)는 제1 센서 데이터 및 상기 데이터 생성부가 판단한 상기 차량 및 상기 사용자의 상태를 시각적으로 표시하여 사용자에게 차량의 상태나 사용자의 상태를 알릴 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리 센서의 측정 값 등을 포함하는 제1 센서 데이터가 표시부에 표시되어 사용자는 상기 차량의 배터리의 상태 등을 미리 알 수 있다. 이러한 실시예에 따르면 사용자는 차량을 운전하기전에 차량의 상태를 미리 알 수 있어 차량의 상태가 운전하기 적합하지 않다면 차량을 미리 점검하거나 수리할 수 있게 되므로 사용자는 안전운전이 가능하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템이 차량에 도난시도가 있는지 판단하고 사용자에 알리는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템이 도난 시도를 감지하고 사용자에 알리는 과정은 차량의 상태를 감지하는 단계(S110), 상기 감지한 차량의 상태를 상기 차량과 연동하는 스마트키에 전송하는 단계(S120), 상기 전송받은 차량의 상태에 따라 상기 차량에 도난 시도가 있는지 판단하는 단계(S130) 및 상기 차량에 도난시도가 있는 것으로 판단하는 경우 상기 차량의 상태를 사용자에게 알리는 단계(S140)를 포함하여 구성된다.
상기 전송받은 차량의 상태에 따라 상기 차량에 도난 시도가 있는지 판단하는 단계 (S130)는 상기 스마트키가 작동범위내에 없으면서 차량문이 개폐되었는지 판단하는 단계, 상기 스마트키가 작동범위내에 없으면서 시동 모듈의 작동하는지 판단하는 단계, 감지된 충격의 세기가 기준 충격의 세기보다 큰지 판단하는 단계, 충격이 일정 횟수 이상 반복되는지 판단하는 단계 및 차량 주변 소음이 기준 소음보다 크면서 충격이 감지되는지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템이 사용자가 운전이 불가능한 상태인지 판단하고 차량을 제어하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템이 사용자가 운전이 사용자가 운전이 불가능한 상태인지 판단하고 차량을 제어하는 과정은 스마트키가 연동하는 차량과 유효거리내에 있는지 판단하는 단계(S210), 상기 스마트키가 상기 차량과 유효거리 내에 있는 것으로 판단되는 경우 사용자의 상태를 감지하는 단계(S220), 상기 감지한 사용자의 상태가 운전이 불가능한 상태인지 판단하는 단계(S230), 상기 사용자의 상태가 운전이 불가능한 상태로 판단되는 경우, 상기 차량의 시동을 차단하는 차량제어신호를 전송하는 단계(S24) 및 상기 차량제어신호에 따라 상기 차량을 제어하는 단계(S250)를 포함하여 구성된다.
상기 감지한 사용자의 상태가 운전이 불가능한 상태인지 판단하는 단계(S230)는 상기 제2 센서부가 감지한 각 센서의 값이 비정상 상태인지 판단하는 단계 및 상기 비정상 상태인 센서 값이 둘 이상인지 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9는 일 실시 예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템의 데이터의 흐름을 설명하는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템(10)은 차량에 배치되어 차량의 상태를 감지하는 제1 센서부(110)를 포함하고, 상기 감지한 상기 차량의 상태를 포함하는 제1 센서 데이터를 데이터 저장부(120)에 저장한다. 상기 데이터 저장부(120)에 저장한 제1 센서 데이터는 제1 통신부(130)를 통해 제2 통신부(220)에 전송되고, 상태 판단부(230)는 상기 제1 통신부(130)로부터 전송받은 상기 제1 센서 데이터를 이용하여 차량의 상태를 판단할 수 있다. 이때, 상기 제1 센서 데이터 및 상기 데이터 생성부에서 판단한 차량의 상태는 표시부(240)에 표시될 수 있다.
또한, 상기 상태 판단부(230)는 상기 제2 센서부(210)가 감지한 사용자의 상태를 포함하는 제2 센서 데이터를 이용하여 사용자의 상태를 판단할 수 있다, 이때, 상기 제2 센서 데이터 및 상기 상태 판단부(230)에서 판단한 사용자의 상태는 표시부(240)에 표시될 수 있다. 또한, 차량 제어신호 생성부(240)는 상기 판단한 차량의 상태 및 상기 사용자의 상태에 따라 차량을 제어하는 차량제어신호를 제2 통신부(220)를 통해 상기 차량으로 전송할 수 있다.
다른 예로, 제1 센서부(110)가 감지한 상기 차량의 상태를 포함하는 제1센터 데이터와 제2 센서부(210)가 감지한 상기 사용자의 상태를 포함하는 제2 센서 데이터를 사용자 단말기에서 수신 받아 처리하고 사용자가 운전 중 운전이 적합하지 않은 상태라면 사용자 단말기에서 구호처로 구조 요청 전화를 발신하는 예도 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템
100: 차량
110: 제1 센서부
120: 데이터 저장부
130: 제1 통신부
140: 차량제어모듈
200: 스마트키
210: 제2 센서부
220: 제2 통신부
230: 상태 판단부
240: 차량 제어신호 생성부
250: 표시부
100: 차량
110: 제1 센서부
120: 데이터 저장부
130: 제1 통신부
140: 차량제어모듈
200: 스마트키
210: 제2 센서부
220: 제2 통신부
230: 상태 판단부
240: 차량 제어신호 생성부
250: 표시부
Claims (12)
- 차량에 배치되고, 상기 차량의 상태를 감지하는 제1 센서부;
상기 차량과 연동되는 스마트키에 배치되고, 사용자의 상태를 감지하는 제2 센서부;
상기 차량에 배치되며, 상기 제1 센서부가 감지한 제1 센서 데이터를 저장하는 데이터 저장부;
상기 차량에 배치되며, 상기 데이터 저장부에 저장된 제1 센서 데이터를 상기 스마트키에 전송하는 제1 통신부;
상기 스마트키에 배치되어 상기 제1 센서데이터를 이용하여 상기 차량의 도난시도 여부를 포함하는 정상 작동 여부 및 충전장치의 이상 여부를 판단하고, 상기 제2 센서부가 감지한 제2 센서 데이터를 이용하여 상기 사용자가 운전이 불가능한 상태인지 여부를 판단하고, 상태 데이터를 생성하는 상태 판단부;
상기 상태 판단부가 생성한 상태 데이터에 따라 상기 차량을 제어하는 차량제어신호를 생성하는 차량 제어신호 생성부;
상기 스마트키에 배치되고 상기 차량제어신호를 상기 차량으로 전송하는 제2 통신부;
상기 차량에 배치되고 상기 차량제어신호에 따라 차량을 제어하는 차량제어모듈; 및
상기 스마트키에 배치되고 상기 제1 센서 데이터, 상기 제2 센서 데이터 및 상기 상태 데이터를 표시하는 표시부를 포함하고,
상기 제1 센서부는,
상기 차량에 가해지는 충격을 감지하는 충격 센서;
상기 차량의 문의 개폐 및 문 손잡이에 가해지는 압력을 감지하는 도어 센서;
상기 차량의 주변 소음을 감지하는 음향센서;
상기 차량의 전장부품의 상태를 감지하는 부품감지 센서; 및
상기 차량의 배터리의 상태를 감지하는 배터리 센서를 포함하고,
상기 충격센서가 감지한 이벤트의 패턴에 따라 알림 신호를 전송하는 이벤트 알림부를 더 포함하고,
상기 이벤트 알림부는,
처음 이벤트가 감지되면 상기 스마트키에 알림을 전송하는 제1 알림부; 및
반복적인 이벤트가 가해지면 상기 스마트키에 알림을 전송하는 제2 알림부를 포함하고,
상기 음향센서가 작동하면서 상기 충격센서에 충격이 감지되는 경우 비정상 작동으로 인식하고,
상기 음향센서의 작동은 아래의 식에 의해 결정되고, 음향센서 작동 변수가 0보다 작은 값이면 음향센서가 작동하지 않고, 음향센서 작동 변수가 0보다 큰 값이면 음향센서가 작동하는 것을 특징으로 하는 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템.
(여기서, Z는 음향센서 작동변수, 는 음향센서가 감지한 차량 주변의 소음 데시벨이고, H는 기준 소음 데시벨임.)
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 상태 판단부는
상기 충격센서가 측정한 충격의 값이 소정의 충격의 값보다 큰 경우 및 상기 충격 센서에 처음 충격이 감지된 후 일정 횟수 이상 충격이 반복되어 감지되는 경우 비정상 작동으로 인식하고,
상기 충격 센서는 소정의 시간 주기로 상기 차량에 가해지는 충격을 감지하고, 소정의 충격의 값보다 큰 값으로 감지되는 경우 상기 제1 알림부가 상기 스마트키에 알림을 전송하고, 상기 제1 알림부가 알림을 전송하는 횟수가 소정의 횟수 이상인 경우 상기 제2 알림부가 상기 스마트키에 알림을 전송하는 것을 특징으로 하는 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 제2 센서부는,
상기 사용자의 심전도 신호를 측정하기 위한 심전도 센서;
상기 사용자의 움직임의 변화를 측정하기 위한 관성센서;
상기 사용자의 움직임에 따른 가속도 측정을 위한 3축 가속도 센서; 및
상기 사용자의 체온, 혈압 등을 측정하기 위한 광센서를 포함하고,
상기 사용자가 상기 차량에 접근하는 경우 상기 제2 센서부가 상기 사용자의 상태를 측정하고, 상기 사용자가 운전 중일 경우 소정의 시간 간격으로 상기 사용자의 상태를 측정하는 것을 특징으로 하는 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템.
- 제8항에 있어서,
상기 제2 센서부의 각 센서들의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값은 아래의 식에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템.
(여기서, 는 심전도 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 관성 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 3축 가속도 센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 광센서의 측정 값으로 판단한 사용자의 상태 값이고, 는 심전도 센서의 측정 값이고, 는 관성 센서의 측정 값이고, 는 3축 가속도 센서의 측정 값이고, 는 광센서의 측정 값이고, , , , 의 각 값은 0이면 정상 상태이고, 1이면 비정상 상태임.)
- 제10항에 있어서, 상기 차량 제어신호 생성부는,
상기 , , , 중 하나 이상이 1(비정상)이면서 상기 차량에 사용자가 접근하는 경우에는 시동 모듈을 불능상태로 전환하는 작동 불능 신호를 생성하고,
상기 , , , 중 둘 이상이 1(비정상)이면서 상기 사용자가 상기 차량을 운전 중일 경우에는 구호처로 구조 요청 전화를 발신하는 구조 요청 발신 신호를 생성하고,
상기 , , , 중 둘 이상이 1(비정상)이면서 상기 차량이 자율주행 중일 경우에는 목적지를 응급병원으로 변경하는 목적지 변경 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 센서 데이터 및 상기 제2 센서 데이터를 수신 받는 사용자 단말기를 더 포함하는 사용자 인식 웨어러블 스마트키 시스템.
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