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KR20180086976A - 저전력 광대역 통신망을 이용하여 운전자에게 졸음 및 과속 방지 서비스를 제공하는 서비스 단말기 및 그 서비스 제공방법 - Google Patents

저전력 광대역 통신망을 이용하여 운전자에게 졸음 및 과속 방지 서비스를 제공하는 서비스 단말기 및 그 서비스 제공방법 Download PDF

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KR20180086976A
KR20180086976A KR1020170011097A KR20170011097A KR20180086976A KR 20180086976 A KR20180086976 A KR 20180086976A KR 1020170011097 A KR1020170011097 A KR 1020170011097A KR 20170011097 A KR20170011097 A KR 20170011097A KR 20180086976 A KR20180086976 A KR 20180086976A
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South Korea
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vehicle
operation monitoring
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driver
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Application number
KR1020170011097A
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Inventor
최성국
박병욱
Original Assignee
콘텔라 주식회사
주식회사 씽크아이
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Publication date
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Abstract

저전력 광대역 통신망을 이용하여 저전력으로 차량의 운전자에게 졸음 및 과속방지 서비스를 제공하는 서비스 단말기와 그 서비스 제공방법이 개시된다. 본 발명의 서비스 단말기는 운전보조장치가 설치된 차량에 설치되는데, 졸음운전이나 과속운전이 있는 경우에 운전보조장치가 대응하는 것과 별개로, 관제서버에 그 졸음운전 여부와 과속운전 여부를 통지할 수 있다. 이를 통해, 관제서버가 설치된 관제센터 또는 그 관제원의 차원에서 해당 차량 운전자의 졸음운전 또는 과속 운전에 대해 다른 조치를 취할 수 있다.

Description

저전력 광대역 통신망을 이용하여 운전자에게 졸음 및 과속 방지 서비스를 제공하는 서비스 단말기 및 그 서비스 제공방법{Service Terminal for Detecting and Alarming Drowsy Driving and Overspeeding to Driver by LPWAN Network and Method thereof}
본 발명은 저전력 광대역 통신망을 이용하며 차량에 기설치된 운전보조장치 및 GPS 모듈과 연결되어 저전력으로 차량의 운전자에게 졸음 및 과속방지 서비스를 제공하는 서비스 단말기 및 그 서비스 제공방법에 관한 것이다.
LPWAN(Low Power Wide Area Network)은 저전력 광대역 통신 규약으로, 최근에 사물 인터넷(IoT: Internet of Things)용 무선 네트워크로 채택되고 있다. 사물 인터넷을 위한 네트워크 플랫폼은 상시로 데이터를 사용하지만 배터리 등으로 동작해야 하므로 저전력 전송이 가능해야 하고, 상시로 사용하지만 데이터의 양이 소량이므로 초고속일 필요가 없으며, 고비용이어서는 경제성이 떨어져서 사용이 불가능한 특징이 있다. LPWAN는 이러한 요구에 대한 솔루션으로서 사물 인터넷을 위한 무선 네트워크로 최근에 주목을 받고 있다. LPWAN은 사물 인터넷 중 커버리지가 상당히 큰 네트워크로서, LoRa, Sigfox, Ingenu, LTE-M, NB-IOT 등의 상용화된 기술을 포함한다.
예를 들어, LoRa는 저전력의 통신이 가능하면서도 최대 20Km 정도로 상당히 넓은 커버리지를 가진다는 장점이 있다. Sigfox는 도시의 경우 10Km, 도심을 벗어나면 최대 30Km의 커버리지를 가진다. LTE-MTC(Machine-type Communications)(또는, LTE-M), NB(Narrowband) LTE-M, NB IoT은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 릴리즈 12, 13 기반의 LTE 기술로 최근에 발표된 표준이며, 전력 절약모드(PSM: Power Saving Mode) 등이 적용된다.
한편, 운전보조장치(ADAS: Advanced Driver Assistance System)는 운전자의 안전 운행을 보조하는 장치로서, 각종 센서와 카메라 등을 이용하여 전방 충돌회피, 차선이탈경고, 사각지대 감시, 운전자 졸음 감지, 후방감시 등의 기능을 수행하는 장치를 말한다. 운전보조장치는 운전자에게 상태를 전달할 필요가 있는 경우에, 예를 들면 소리로 경고하거나(청각적 방법), 후사경 등에 시각적으로 표시하거나(시각적 방법), 시트나 스티어링 휠에 떨림을 주어 운전자가 촉각적으로 인지(촉각적 방법)하도록 한다. 운전보조장치의 기능 및 종류는 다음과 같이 요약할 수 있다.
<전방 충돌회피 기능>
1. 전방충돌 경고장치(FCW, Forward Collision Warning System)는 주행 차선의 전방에서 동일한 방향으로 주행 중인 자동차를 감지하여 전방 자동차와의 충돌 회피를 목적으로 운전자에게 시각적, 청각적, 촉각적 경고를 주기 위한 장치다.
2. 자동비상제동장치(AEBS, Advanced Emergency Braking System)는 주행 차선의 전방에 위치한 자동차와의 충돌 가능성을 감지하여 운전자에게 경고를 주고 운전자의 반응이 없거나 충돌이 불가피하다고 판단되는 경우, 충돌을 완화 및 회피시킬 목적으로 자동차를 자동적으로 감속시키기 장치다.
3. 적응순항제어장치(ACC, Adaptive Cruise Control)는 운전자의 설정조건에 의해 주행차선의 전방에서 동일한 방향으로 주행 중인 자동차를 자동으로 감지하여 그 자동차의 속도에 따라 자동적으로 가속 또는 감속하며 안전거리를 유지하고 목표 속도로 자동 주행하기 위한 장치다.
<차선이탈 경고기능>
1. 차선이탈 경고장치(LDWS, Lane Departure Warning System)는 주행하고 있는 차로를 운전자의 의도와 무관하게 벗어나 표류하는 것을 방지하기 위해 운전자에게 시각적, 청각적, 촉각적 경고를 주기 위한 장치다.
2. 차선유지 보조장치(LKAS, Lane Keeping Assist System)는 주행하고 있는 차로를 운전자의 의도와 무관하게 이탈하려는 것을 감지하여 운전자에게 경고를 주고, 운전자의 반응이 없거나 차선을 이탈한다고 판단되는 경우 차선 이탈방지 목적으로 본래 주행 중이던 차로로 복귀하도록 제어하는 장치다.
<사각지대 감시기능>
1. 사각지대 감시장치(BSD, Blind Spot Detection)는 접근하는 자동차 그리고 사각지대에 위치한 자동차에 대한 정보를 운전자에게 제공하는 장치로 사각지대에 있는 자동차 등을 인지하지 못하고 차선을 변경하거나 근접하는 자동차로 인해 사고위험이 감지되는 경우 미연에 사고를 방지하기 위한 안전장치이다.
2. 사각지대 감시장치는 자동차를 감지하는 센서와 감지 사항을 경고하여 표시하는 장치로 구성되며, 후사경 크기를 줄이거나 실내 또는 실외 후사경을 대신하는 것이 아니다. 사각지역을 감시하는 방법으로는 크게 레이더, 초음파 센서, 영상 카메라 등을 사용하는 방법이 있으며, 운전자에게 시각적, 청각적, 촉각적인 방법으로 경고한다.
<운전자 졸음 감지>
실내의 후사경에 설치된 카메라를 이용하여 운전자의 얼굴, 특히 눈의 움직임을 촬영하여 운전자가 졸음 상태인지를 판단하고, 앞서 설명한 시각적, 청각적, 촉각적인 방법으로 경고한다.
운전보조장치는 별도의 장치로 차량에 내장될 수도 있고, 블랙박스(Blackbox) 등과 일체로 구현될 수도 있다. 한편, 운전보조장치를 이용하더라도, 운전자가 졸음상태이거나 과속을 하는 경우에 운전보조장치가 제공하는 경고로 상황이 개선되지 않을 수 있다. 이러한 경우에는 외부에 이러한 상태를 전달할 필요도 있고, 운전자가 개인적으로 휴대하는 이동전화기와 같은 단말기를 이용하는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은, 저전력 광대역 통신망을 이용하여 저전력으로 차량의 운전자에게 각종 서비스를 제공하는 단말기로서 차량에 기설치된 운전보조장치 및 GPS 모듈과 연결되어 운전자의 졸음방지 및 과속제한 등의 서비스를 제공하는 서비스 단말기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 서비스 단말기는 차량에 설치되고, GPS 수신기 및 운전보조장치(ADAS)와 연결된다. 서비스 단말기에 의한 졸음운전 및 과속운전 방지 서비스 제공방법은, 상기 운전보조장치로부터 차량상태정보를 수신하는 단계와, 반복적으로 수신한 상기 차량상태정보를 기초로 차선 이탈 이벤트 또는 전방충돌방지 이벤트가 기설정된 시간범위 내에 기설정된 횟수 이상 발생하는 경우에 졸음운전 상태로 판단하는 단계와, 상기 졸음운전 상태로 판단될 경우에 상기 차량이 졸음운전 상태임을 나타내는 제1 운전감시정보를 생성하여 상기 광대역저전력 네트워크를 통해 외부의 관제서버에게 제공하는 단계를 포함한다.
실시 예에 따라, 본 발명의 서비스 제공방법은, GPS 모듈로부터 상기 차량의 위치, 속도를 주기적으로 제공받는 단계와; 상기 운전보조장치로부터 수신한 차량상태정보에 브레이크 조작 정보가 포함되어 있고, 상기 GPS 모듈로부터 확인한 차량의 속도가 브레이크가 조작된 시간 전후에 급격하게 바뀌는 경우에 급브레이크 조작이 있는 것으로 판단하는 단계와; 상기 급브레이크 조작이 기설정된 시간 범위 내에 기설정된 횟수 이상 발생하는 경우에 졸음운전 상태로 판단하는 단계를 더 포함함으로써 다른 조건에 의해 상기 제1 운전감시정보를 생성하도록 할 수 있다.
다른 실시 예에 의하면, 본 발명의 서비스 제공방법은, GPS 모듈로부터 상기 차량의 위치, 속도를 주기적으로 제공받는 단계와; 상기 차량의 속도가 기설정된 속도 이상인 경우에 과속운전 상태로 판단하고 상기 차량이 과속운전 상태임을 나타내는 제2 운전감시정보를 생성하여 상기 관제서버에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 차량에 설치되는 서비스 단말기에도 그 권리가 미친다. 서비스 단말기는 차량의 운전자에 대한 정보를 관리하는 관제서버와 광대역저전력 네트워크를 경유하여 연결되는 LPWAN 인터페이스부와, 상기 제1 운전감시정보 및 제2 운전감시정보를 생성하는 운전감시부를 포함한다.
본 발명의 서비스 단말기가 설치된 차량의 경우에 운전자가 졸음운전을 하거나 과속운전을 하는 경우에 개별적으로 운전보조장치가 대응하는 것과 별개로, 관제서버에 그 졸음운전 여부와 과속운전 여부를 통지할 수 있으며, 이에 따라 관제서버가 설치된 관제센터 또는 그 관제원의 차원에서 다른 조치를 취할 수 있다.
나아가, 본 발명의 서비스 단말기를 이용하면, 관제센터는 운전자가 일정한 시간(예컨대 4시간) 이상 휴식 없이 계속 운행하는지 여부를 판단할 수 있어서, 운전자에게 전방의 휴게소 등에서 휴식을 취하도록 제안할 수도 있다.
본 발명의 단말기는 LPWAN을 활용하기 때문에 저전력으로 구동되고 따라서 배터리와 같은 소규모 전력으로도 오랫동안 단말기를 동작시킬 수 있다. LPWAN 자체의 통신 비용도 매우 저렴하기 때문에, 단말기 운용 비용도 매우 저렴하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 서비스 단말기의 연결 관계도,
도 2는 본 발명의 서비스 단말기 및 운전보조장치의 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 과속 및 졸음운전 방지 서비스의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 서비스 단말기이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 시스템(100)은 차량(10)에 설치되는 운전보조장치(ADAS)(110), 지피에스(GPS) 모듈(20) 및 서비스 단말기(130)와, 저전력 광대역 네트워크(LPWAN)(150)를 통해 서비스 단말기(130)와 연결되는 관제서버(170)와, 인터넷(30)을 통해 관제서버(170)와 연결되는 운전자 휴대 단말기(190)를 포함한다. 이하에서는 LPWAN(150)으로 LoRa 네트워크를 예로 들어 설명하지만, 이에 한정되지 않고 Sigfox, Ingenu, LTE-M, NB-IOT 등의 네트워크에도 적용할 수 있다.
저전력광대역 네트워크(LPWAN)
도 1의 예에서 LPWAN(150)은 LoRa 네트워크를 예시적으로 설명하지만, Sigfox, Ingenu, LTE-M, NB-IOT 등의 네트워크에도 적용할 수 있다.
도 1의 예에서, LPWAN(150)은 복수 개의 LPWAN 게이트웨이(151 포함)와, 복수 개의 LPWAN 게이트웨이(151 포함)가 연결되는 LPWAN 서버(153)를 포함하며, 서비스 단말기(130)와 관제서버(170) 사이를 연결한다. 이하에서는 서비스 단말기(130)와 LPWAN 게이트웨이(151) 사이에 송수신되는 LPWAN 데이터 패킷(Packet)에 포함된 데이터를 'LPWAN 서비스 데이터'라 한다.
운전보조장치(110), GPS 모듈(20) 및 서비스 단말기(130)는 차량(10)에 설치된다. 운전보조장치(110)와 서비스 단말기(130)가 하나의 장치로 구현될 수도 있고, GPS 모듈(20)과 서비스 단말기(130)도 하나의 장치로 구현될 수도 있다. 도 1의 GPS 모듈(20)은 서비스 단말기(130)와 분리된 상태로 마련된 예를 도시하고 있으며 이하의 설명도 도 1의 예를 중심으로 설명한다.
운전보조장치
운전보조장치(110)는 각종 센서(미도시) 및/또는 카메라(미도시)를 차량(10)에 설치하여 차량(10)의 전후방 상황 또는 운전자의 상황을 감시하고 촬영하여, 전방 충돌회피, 차선이탈경고, 사각지대 감시, 운전자 감지, 후방감시 등의 기능을 수행한다.
운전보조장치(110)는 서비스 단말기(130)와 범용 비동기 통신(UART: Universal asynchronous receiver/transmitter) 프로토콜로 연결된다. 한편, 본 발명에서 운전보조장치(110)는 블랙박스에 내장된 형태로 제공될 수 있으며, 이 경우 본 발명의 서비스 단말기(130)는 블랙박스와 연결된다.
운전보조장치(110)는 ADAS 기능부(211)와 서비스데이터생성부(213)를 포함한다.
ADAS 기능부(211)는 종래의 운전보조장치의 동작을 수행하는 것으로 본 발명의 특징적 구성이 아니다. ADAS기능부(211)는 전방 충돌회피, 차선이탈경고, 사각지대 감시, 운전자 감지, 후방감시를 수행하며 그 감시 결과에 따라 ADAS 이벤트를 생성하고 그 처리 알고리즘에 따라 '경고 메시지 표시' 등의 동작을 수행한다. ADAS 이벤트는 ADAS기능부(211)가 각종 센서 및/또는 카메라를 이용하여 차량의 전방/후방 및 운전자를 감시하고 촬영하며, 그 감시 및 촬영 결과를 기초로 차선이탈 방지, 전방 충돌 방지를 위한 알고리즘의 작동이 필요한 상태를 말하며, ADAS 이벤트에 따라 운전자에게 경고 메시지를 제공하게 된다.
도 2의 운전보조장치(110)는 감시결과에 따라 운전자에게 각종 경고를 청각적, 시각적 또는 촉각적 방법으로 수행하기 위한 구성(예컨대, 시트 진동수단 등)을 포함할 수 있으며, ADAS 기능부(211)는 이러한 구성을 제어함으로써 ADAS 이벤트가 발생한 경우에 운전자에게 경고할 수 있다.
ADAS 기능부(211)는 ADAS 이벤트를 생성한 경우에 그 처리 알고리즘을 수행함과 동시에, 그 이벤트 정보를 서비스데이터생성부(213)에게도 전달한다.
서비스데이터생성부(213)는 ADAS 이벤트 정보, ACC 상태정보 및 브레이크 조작 정보 등을 포함하는 차량상태정보를 서비스 단말기(130)에게 전달함으로써, 서비스 단말기(130)와 함께 본 발명의 LPWAN 서비스인 운전자 졸음 및 과속 제한 서비스를 제공한다.
ADAS 이벤트 정보는 ADAS 기능부(211)로부터 제공받게 되고, ACC 상태정보는 차량(10)의 휴즈박스(미도시)로부터 읽어 온 ACC 신호이다. ACC 신호는 차량에 키 온(Key On)된 상태에서 시동이 걸린 상태에서만 온(ON)되는 신호로서, 서비스데이터생성부(213)는 ACC 신호가 온(ON)되면 ACC 상태정보를 생성한다.
GPS 모듈
GPS 모듈(20)은 차량(10) 내부에 설치되며 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하고 차량의 위치(좌표), 속도 및 차량의 진행방향와 같은 '운행 데이터'를 계산한다. GPS 모듈(20)은 운행 데이터의 계산을 위해 운행데이터계산부(21)를 포함한다. 운행데이터계산부(21)는 GPS 신호를 이용하여 종래에 알려진 방법으로 운행 데이터를 계산하여 서비스 단말기(130)에게 제공한다.
도 1, 도 2 및 도 4에서 GPS 모듈(20)은 서비스 단말기(130) 또는 블랙박스(400)와 별도의 구성으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않으며, 실시 예에 따라 GPS 모듈(20)은 서비스 단말기(130) 또는 블랙박스(400)에 내장될 수도 있다.
서비스 단말기
서비스 단말기(130)는 LPWAN(150)에 무선 채널로 연결되며 차량(10) 내부에 설치되는 단말기이다. 도 2의 서비스 단말기(130)는 LPWAN(150)이 LoRa 네트워크인 예를 도시하고 있다.
서비스 단말기(130)는 LPWAN(150)를 이용하는 만큼 저전력 동작으로 구현될 필요가 있으며 데이터 통신료가 저렴하도록 데이터 사용을 최소화하고, 그 결과로 시스템 자원을 최소화할 필요가 있다. 도 2를 참조하면, 서비스 단말기(130)는 전원부(231), LPWAN 인터페이스부(233) 및 엠씨유(MCU: Main Controller Unit)(250)를 포함한다. 한편, 서비스 단말기(130)는 UART 프로토콜에 따라 GPS 모듈(20) 및 운전보조장치(110)와 연결된다.
서비스 단말기(130)는 관제서버(170)와 데이터를 송수신하면서 본 발명의 졸음방지 및 과속 제한 서비스를 운전자에게 제공한다. 하지만, 서비스 단말기(130)는 LPWAN 인터페이스부(233)를 이용하여 LPWAN 게이트웨이(151)에만 연결되고, LPWAN 게이트웨이(151)에 전달된 데이터는 LPWAN(150)과 인터넷(30)을 경유하여 관제서버(170)에게 전달된다. 관제서버(170)가 제공하는 데이터도 마찬가지로 인터넷(30)과 LPWAN(150)를 경유하여 서비스 단말기(130)로 최종 전달된다. 따라서 이하의 설명에서, 서비스 단말기(130)가 관제서버(170)에게 데이터를 전송한다는 표현이나 관제서버(170)가 서비스 단말기(130)에게 데이터를 전송한다는 표현은, 다른 한정이 없는 한 LPWAN(150)과 인터넷(30)을 경유하는 전달을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
전원부(231)는 서비스 단말기(130)의 동작을 위한 직류 동작 전원을 제공한다. 전원부(231)는 내장 배터리를 사용할 수도 있지만, 차량(10)의 휴즈박스(미도시)를 통해 차량(10)의 직류 전원(V+)을 공급받아 직류 동작전원을 공급할 수도 있다.
LPWAN 인터페이스부(233)는 안테나(미도시)를 구비하고, LPWAN 프로토콜에 따른 무선 채널로 LPWAN 게이트웨이(151)와 통신을 수행할 수 있다. 따라서 LPWAN 인터페이스부(233)는 엠씨유(250)가 제공하는 정보를 관제서버(170)에게 제공하고, 관제서버(170)가 제공하는 정보를 수신하여 엠씨유(250)에게 제공한다.
엠씨유(250)는 본 발명의 서비스 단말기(130)의 전반적인 동작을 제어하며, 본 발명의 졸음방지 및 과속 제한 서비스를 위하여 운전감시부(251)를 포함한다. 운전감시부(251)는 엠씨유(250)라는 하드웨어 칩에 설치된 소프트웨어일 수 있다.
차량(10)이 운행 중인 동안, 운전감시부(251)는 본 발명의 졸음방지 및 과속 제한 서비스를 위한 운전감시정보를 생성한다. 운전감시부(251)는 생성된 운전감시정보를 LPWAN 인터페이스부(233)를 이용하여 LPWAN(150)를 경유하여 관제서버(170)로 제공한다.
운전감시정보에는 (1) 운전자 졸음운전 상태를 판단하기 위한 제1 운전감시정보 및/또는 (2) 차량의 과속 여부를 판단하기 위한 제2 운전감시정보가 포함된다. 이하에서는 도 3을 참조하여, 운전감시부(251)에 의해 수행되는 본 발명의 졸음운전 및 과속운전 방지 서비스 제공방법을 상세하게 설명한다.
<차량상태정보 및 운행 데이터의 수신: S301, S303>
운전감시부(251)는 운전보조장치(110)로부터 차량상태정보를 주기적 또는 비주기적으로 수신하고(S301), GPS 모듈(20)로부터 운행 데이터를 주기적으로 수신한다(S303).
<제1 운전감시정보의 생성: S305 내지 S309>
운전감시부(251)는 제1 운전감시정보 생성 조건을 판단한다. 제1 운전감시정보는 운전보조장치(110)가 제공하는 차량상태정보와, GPS 모듈(20)로부터 제공받는 운행 데이터를 기초로 생성한다. 우선, 운전감시부(251)는 운전보조장치(110)가 제공하는 차량상태정보를 기초로 확인한 결과, '차선 이탈 이벤트' 및/또는 '전방 충돌방지 이벤트'가 기설정된 제1 시간 범위(예컨대 5분) 내에 기설정된 제1 횟수(예컨대, 3회) 이상으로 발생한 경우에 운전자가 졸음운전을 하고 있다고 판단하고, 제1 운전감시정보를 생성한다(S305).
다른 실시 예에 따라, 운전감시부(251)는 급브레이크 조작 이벤트가 기설정된 제2 시간 범위(예컨대 5분) 내에 기설정된 제2 횟수(예컨대, 2회) 이상으로 발생한 경우에도 졸음운전 상태로 보고 제1 운전감시정보를 생성할 수 있다. 급브레이크 조작의 확인은 운전감시부(251)에 의해 수행될 수 있다. 운전감시부(251)는, 운전보조장치(110)로부터 수신한 차량상태정보에 브레이크 조작 정보가 포함되어 있고, GPS 모듈(20)로부터 확인한 차량의 속도가 브레이크가 조작된 시간 전후에 급격하게 바뀌는 경우에 급브레이크 조작이 있는 것으로 판단한다(S307).
운전감시부(251)는 졸음운전 상태로 판단되면, 제1 운전감시정보를 관제서버(170)로 제공한다(S309).
제1 운전감시정보는 운전자가 졸음운전으로 판단됨을 관제서버(170)에게 통지하는 것이므로, 졸음운전 상태임을 나타내는 정보가 포함되면 족하다. 예컨대, 졸음운전 상태임을 나타내는 방법은, 운전감시부(251)가 관제서버(170)로 제공하는 LPWAN 데이터에 졸음운전 플래그(Flag)를 '1'로 세트(Set)하는 것이 해당할 수 있다.
실시 예에 따라, 제1 운전감시정보에는 졸음운전으로 판단한 근거가 되는 차선이탈 이벤트의 발생 여부/ 발생횟수, 전방 충돌방지 이벤트의 발생 여부/ 발생횟수, 급브레이크 이벤트 발생 여부/ 발생횟수가 포함될 수 있다. 이러한 정보도 해당 플래그를 세트하거나 횟수 정보를 포함하는 방법으로 전달할 수 있다.
부가적으로, 제1 운전감시정보에는 차량(10)의 운행 데이터(위치, 속도, 방향정보 등)가 포함될 수 있다. 차량 위치정보는, 예컨대 관제서버(170)에서 차량 운전자에게 전방의 휴게소 정보 등을 알려줌으로써 휴식을 취하도록 제안하는데 사용할 수 있다.
<제2 운전감시정보의 생성: S311, S313>
S301 단계와 S303 단계가 수행된 후에, 운전감시부(251)는 제2 운전감시정보 생성 조건을 판단한다. 이러한 판단은 S305 내지 S309 단계가 수행된 이전이나 이후에 수행될 수도 있지만, S305 내지 S309 단계와 병렬적으로 또는 동시에 수행될 수도 있다.
제2 운전감시정보는 차량의 과속 운행 여부에 관한 것으로서, 운전감시부(251)는 차량의 속도를 기초로 과속 여부를 판단한다. 이때의 과속 기준 속도는 도로의 상태와 무관하게 '절대-과속기준 속도'를 정할 수 있다. 예컨대, '절대-과속기준 속도'는 고속 주행이 허용된 고속도로에서도 과속으로 판단되는 속도 정도로 정할 수 있다(S311).
운전감시부(251)는 과속 운전상태로 판단되면, 제2 운전감시정보를 관제서버(170)로 제공한다(S313).
제2 운전감시정보는 차량이 과속 운전 중으로 판단됨을 관제서버(170)에게 통지하는 것이므로, 과속 운전상태임을 나타내는 정보가 포함되면 족하다. 예컨대, 과속 운전상태임을 나타내는 방법은, 관제서버(170)로 제공하는 데이터에 과속운전 플래그를 '1'로 세트하는 것이 해당할 수 있다. 실시 예에 따라, 제2 운전감시정보에는 과속운전으로 판단한 근거가 되는 차량의 속도와 ACC 상태정보가 포함될 수 있다.
부가적으로, 제2 운전감시정보에는 차량(10)의 운행 데이터(위치, 속도, 방향정보 등)가 포함될 수 있다. 차량 위치정보는, 예컨대 관제서버(170)에서 차량 운전자에게 전방의 휴게소 정보 등을 알려줌으로써 휴식을 취하도록 제안하는데 사용할 수 있다.
한편, 제2 운전감시정보는 과속 운전상태로 판단된 경우에 생성될 수 있으므로, 비주기적으로 관제서버(170)로 제공된다.
이상의 방법으로 본 발명의 운전감시부(251)에 의한 졸음운전 및 과속운전 방지 서비스가 수행된다.
실시 예: 주기적으로 제2 운전감시정보 제공
실시 예에 따라, 운전감시부(251)는 주기적으로 제2 운전감시정보를 생성하여 관제서버(170)로 제공할 수 있다. 주기적으로 생성되는 제2 운전감시정보에는 차량의 운행 데이터(위치, 속도, 방향정보 등)와 ACC 상태정보가 포함되며, 혹시 과속 운전상태이면 과속 운전상태를 나타내는 정보가 포함된다. 예를 들어, 관제서버(170)는 주기적으로 제공되는 제2 운전감시정보를 기초로 차량 운전자가 몇 시간째 계속하여 운전 중인지를 판단할 수 있고, 일정 기준시간(예컨대 4시간) 이상 계속 운행 중이면 휴식을 제안하는 메시지를 운전자에게 발송하는 이벤트를 수행할 수 있다.
실시 예: 관제서버
관제서버(170)는 본 발명의 서비스 단말기(130)에 의한 각종 LPWAN 서비스를 전체적으로 운용하며, 그 동작을 위하여 운전자를 등록받아 관리할 수 있다. 운전자 등록을 통해, 관제서버(170)는 단말기 식별번호와 운전자 정보를 상호 매칭하여 저장하고 관리한다. 여기서, 운전자 정보는 운전자 식별번호, 로그인 아이디와 패스워드, 차량번호 등과 같은 기본 정보뿐만 아니라 운전자 휴대 단말기(190)의 전화번호, MAC 어드레스 등이 포함된다.
여기서, LPWAN 서비스는 서비스 단말기(130)와 관제서버(170) 사이의 LPWAN 서비스 데이터의 교환에 의한 상호 작용에 의해 수행될 수 있는 어떠한 종류와 형태의 서비스라도 무방하다. 본 발명에서 제안하는 서비스는 차량의 과속 상태, 차량 운전자의 졸음운전 상태를 감시하여 운전자 휴대 단말기(190)로 경고 메시지를 보내거나 전화를 걸어 과속 운전 또는 졸음 운전을 방지하는 서비스이다. 이를 위하여, 관제서버(170)는 관제처리부(171)를 포함한다.
관제처리부(171)는 서비스 단말기(130)가 제공하는 제2 운전감시정보와 제1 운전감시정보를 수신하여, LPWAN 서비스에 포함되는 졸음방지 및 과속 제한 서비스에 관한 동작을 수행한다. 관제처리부(171)는 서비스 단말기(130)가 제공하는 제2 운전감시정보를 통해 해당 차량(10)이 운행을 개시하였고 운행을 종료하였는지 여부를 확인할 수 있으며, 졸음운전 및 과속운전 방지 서비스는 해당 차량(10)이 운행 중인 경우에 제공된다.
차량 운행 중에 중에, 관제처리부(171)는 서비스 단말기(130)로부터 '제1 및 제2 운전감시정보'가 전송되는지를 확인한다. 관제처리부(171)는 서비스 단말기(130)로부터 '제2 운전감시정보'를 수신하면 해당 차량(10)이 과속 운전상태인 것으로 판단하고, '제1 운전감시정보'를 수신하면 해당 차량(10)의 운전자가 졸음운전 중인 것으로 판단한다.
과속 운전과 졸음운전 상태에서, 관제처리부(171)는 해당 차량 운전자의 휴대 전화기로 기설정된 경고 메시지를 자동으로 전송할 수 있다. 다만, 졸음운전 상태에서 메시지 확인이 어려울 수 있고, 과속운전 중에 메시지 확인이 다른 사고를 유발할 수도 있다.
또한 관제처리부(171)는 외부의 기관, 예컨대 경찰서 기타 도로교통안전국 등의 상황실에 기설정된 형태의 메시지를 전송하여 대처하도록 할 수도 있다.
또 다른 방법으로, 별도의 관제요원이 관제서버(170)가 제공하는 정보를 기초로 해당 운전자에게 직접 전화를 걸어 졸음을 깨우고, 전방의 휴게소에서 휴식을 취하도록 제안할 수 있다.
실시 예: GPS 모듈을 대신하여 GPS 수신기의 연결
도 2의 GPS 모듈(20)은 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 수신하여 직접 차량의 운행 데이터(위치, 속도, 진행방향 등)를 계산하여 서비스 단말기(130)에게 제공하는 예이다. 그러나 GPS 모듈(20)을 대신하여 GPS 신호만을 수신하는 GPS 수신기를 구비할 수도 있다. 이때, 서비스 단말기(130)가 GPS 수신기로부터 GPS 신호를 제공받아 직접 차량의 운행 데이터를 계산할 수도 있으나, 서비스 단말기(130)의 전력 소모 등을 최소화하고 가격이 비싸지 않도록 하기 위해서 운행 데이터의 계산을 운전보조장치(110) 또는 운전보조장치(110)가 내장된 블랙박스가 수행할 수도 있다.
이때, 서비스 단말기(130)는 GPS 수신기의 신호를 운전보조장치(110)에게 전달해야 하며, 이를 위해 연결제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이 경우 연결제어부(미도시)는 운전감시부(251)와 마찬가지로 엠씨유(250)에 설치된 소프트웨어 모듈일 수 있다.
연결제어부(미도시)는 운전보조장치(110)를 대신하여 GPS 수신기로부터 지피에스 데이터를 수신하여 운전보조장치(110)로 중개한다. 연결제어부(미도시)는 도 2의 실시 예에 예외적으로 필요한 구성으로서, 예컨대 도 4와 같이 서비스 단말기(130)가 운전보조장치와 함께 블랙박스(400) 등에 내장되어 일체형으로 구현되거나, 서비스 단말기(130)가 GPS 데이터를 이용하여 차량(10)의 속도 및/또는 위치를 직접 계산하는 경우에는 불필요하다. 운전보조장치(110) 또는 운전보조장치(110)가 내장된 블랙박스(400)가 단지 GPS 수신기를 연결할 하나의 UART 포트만을 구비한 경우에, 해당 포트에는 서비스 단말기(130)가 연결되고 GPS 모듈(20)는 서비스 단말기(130)에 연결되면서, 연결제어부(미도시)가 필요하다.
실시 예: 서비스 단말기의 구조 (도 4)
도 2와 달리, 서비스 단말기(130)와 운전보조장치(110)는 일체로 구현될 수 있다. 도 4는 운전보조장치(110) 및 서비스 단말기(130)가 일체로 구현된 장치(400)의 예를 도시하고 있다. 이 장치(400)의 제어부(410)는 ADAS 기능부(411) 및 운전감시부(413)를 포함하며, 만약 제어부(410)가 블랙박스기능부(415)를 포함하게 되면 이 장치는 블랙박스(400)가 될 수도 있다. 이 장치(400)에는 GPS 모듈(20)이 연결된다.
운전감시부(413)는 도 2의 운전감시부(251)와 서비스데이터생성부(213)의 기능을 모두 수행한다. 운전감시부(413)는 스스로 차량상태정보를 점검하고, 차량상태정보에 따라 운전감시정보를 생성하여 LPWAN(150)를 통해 관제서버(170)에게 제공한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

Claims (6)

  1. 차량에 설치되고, GPS 수신기 및 운전보조장치(ADAS)와 연결되는 서비스 단말기에 의한 서비스 제공방법으로서,
    상기 운전보조장치로부터 차량상태정보를 수신하는 단계;
    반복적으로 수신한 상기 차량상태정보를 기초로 차선 이탈 이벤트 또는 전방충돌방지 이벤트가 기설정된 시간범위 내에 기설정된 횟수 이상 발생하는 경우에 졸음운전 상태로 판단하는 단계; 및
    상기 졸음운전 상태로 판단되면, 상기 차량이 졸음운전 상태임을 나타내는 제1 운전감시정보를 생성하여 상기 광대역저전력 네트워크를 통해 외부의 관제서버에게 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 단말기에 의한 서비스 제공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    GPS 모듈로부터 상기 차량의 위치, 속도를 주기적으로 제공받는 단계;
    상기 운전보조장치로부터 수신한 차량상태정보에 브레이크 조작 정보가 포함되어 있고, 상기 GPS 모듈로부터 확인한 차량의 속도가 브레이크가 조작된 시간 전후에 급격하게 바뀌는 경우에 급브레이크 조작이 있는 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 급브레이크 조작이 기설정된 시간 범위 내에 기설정된 횟수 이상 발생하는 경우에 졸음운전 상태로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 단말기에 의한 서비스 제공방법.
  3. 제1항에 있어서,
    GPS 모듈로부터 상기 차량의 위치, 속도를 주기적으로 제공받는 단계; 및
    상기 차량의 속도가 기설정된 속도 이상인 경우에 과속운전 상태로 판단하고 상기 차량이 과속운전 상태임을 나타내는 제2 운전감시정보를 생성하여 상기 관제서버에게 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 서비스 단말기에 의한 서비스 제공방법.
  4. 차량에 설치되는 서비스 단말기로서,
    차량의 운전자에 대한 정보를 관리하는 관제서버와 광대역저전력 네트워크를 경유하여 연결되는 LPWAN 인터페이스부; 및
    상기 차량에 설치된 운전보조장치와 연결된 상태에서 차량상태정보를 수신하며, 반복적으로 수신한 상기 차량상태정보를 기초로 차선 이탈 이벤트 또는 전방충돌방지 이벤트가 기설정된 시간범위 내에 기설정된 횟수 이상 발생한 것으로 확인되는 경우에 졸음운전 상태로 판단하는 운전감시부를 포함하고,
    상기 졸음운전 상태로 판단한 상기 운전감시부는, 상기 차량이 졸음운전 상태임을 나타내는 제1 운전감시정보를 생성하여 상기 광대역저전력 네트워크를 통해 상기 관제서버에게 제공하는 것을 특징으로 하는 서비스 단말기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 운전감시부는 GPS 모듈로부터 상기 차량의 위치, 속도를 주기적으로 제공받으며, 상기 차량에 급브레이크 조작이 기설정된 시간 범위 내에 기설정된 횟수 이상 발생하는 경우에 졸음운전 상태로 판단하되,
    상기 운전감시부는, 상기 운전보조장치로부터 수신한 차량상태정보에 브레이크 조작 정보가 포함되어 있고 상기 GPS 모듈로부터 확인한 차량의 속도가 브레이크가 조작된 시간 전후에 급격하게 바뀌는 경우에 급브레이크 조작이 있는 것으로 판단하고 상기 제1 운전감시정보를 상기 관제서버에게 제공하는 것을 특징으로 하는 서비스 단말기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 운전감시부는 GPS 모듈로부터 상기 차량의 위치, 속도를 주기적으로 제공받으며, 상기 차량의 속도가 기설정된 속도 이상인 경우에 과속운전 상태로 판단하고 상기 차량이 과속운전 상태임을 나타내는 제2 운전감시정보를 생성하여 상기 관제서버에게 제공하는 것을 특징으로 하는 서비스 단말기.
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