Traitement en cours

Veuillez attendre...

Paramétrages

Paramétrages

Aller à Demande

1. WO2016108511 - SYSTÈME DE DÉTECTION DE SIGNAL BIOLOGIQUE

Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

13  

과제 해결 수단

14   15   16   17   18   19   20  

발명의 효과

21   22   23  

도면의 간단한 설명

24   25   26  

발명의 실시를 위한 형태

27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7  

도면

1   2a   2b   3a   3b   3c  

명세서

발명의 명칭 : 생체 신호 감지 시스템

기술분야

[1]
본 발명은 시트 내부와 외부에 구비되며, 장착과 탈착이 가능한 센서를 구비하는 생체 신호 감지 시스템에 관한 것이다.

배경기술

[2]
최근 자동차는 이동 또는 운송수단 뿐만 아니라, 인터넷과 IT기술의 발달로 인해 운전자들이 운전하면서 다양한 교통정보, 경제, 문화 및 일반생활과 관련된 각종 정보 및 서비스를 제공받을 수 있는 공간이 되고 있다.
[3]
그로 인하여 운전자의 안전과 편의성이 크게 향상되어 단순 운송수단을 뛰어넘어 정보와 업무 및 레저공간으로까지 확대시켜 자동차가 새로운 차원의 문화와 생활수단으로 변하고 있다.
[4]
더 나아가 자동차의 운전자의 안전에 관한 기술뿐만 아니라, 유비쿼터스(Ubiquitous) 기반의 의료서비스, 즉 u-헬스케어(u-Healthcare) 시스템을 차량에 장착하여, 운전자의 안전 및 편의성을 높임과 동시에 건강관리에 대한 개념을 차량을 운전 중에도 유지하도록 하므로, 한층 더 실생활에 가까이 할 수 있게 되었다.
[5]
여기서, u-헬스케어 시스템은 IT와 보건의료 서비스가 결합하여 언제, 어디서나 이용 가능한 건강관리 및 의료 서비스이며, 질병의 원격관리, 일반인의 건강 유지 및 향상을 서비스하며, 생체신호를 획득하여 운전자의 건강정보를 분석하여 운전자에게 피드백하거나, 운전자의 건강관리 시스템으로 전송하도록 한 것이다.
[6]
종래기술에 따른 차량 운전자의 생체변화 자가 감시 및 피드백시스템이 국내특허공개 10-2008-0066822호(2006년06월19일 공개)에 개시되어 있다.
[7]
도 1은 종래기술에 따른 차량 운전자 생체변화 자가감시 및 피드백 시스템의 작동 개념도로서, 각 운전상황에 따라 달라지는 차량 운전자의 생체신호를 검출하기 위한 생체신호 감지부(10)와, 이 생체신호 감지부(10)로부터 입력되는 신호를 토대로 하여 주행 중 현재의 운전자 감성상태를 판단하고 그 판단 결과에 따라 운전자 감성상태를 최적상태로 조정하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(20)와, 이 제어부(20)에서 출력되는 제어신호에 의해 운전자의 감성 제어를 수행하도록 구비되는 감성조정부(30)를 포함한 구성으로 되어 있다.
[8]
생체신호 감지부(10)는 차량의 스티어링 휠, 즉 핸들에 설치되는 다양한 생체신호 감지센서들로, PPG(Photo-electric pulse PlethysmoGraph)센서(12), GSR(Galvanic Skin Resistance) 센서(14), SKT(Skin Temperature) 센서(16)로 구성된다.
[9]
또한, 제어부(20)는 상기 각 센서로부터 입력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(22)와, 상기 A/D 변환부(22)에 의해 변환된 디지털 신호를 연산 후 그 연산 결과를 해석논리 알고리즘에 따라 저장 데이터와 비교하여 주행 중 현재의 운전자 감성상태를 판단하고 그 판단 결과에 따라 최적상태로 피드백 제어하기 위한 신호를 발생시키는 연산부(24)와, 감성 판단의 기준이 되는 기준 데이터가 저장되고 이 기준 데이터를 상기 연산부(24)에 제공하는 데이터 저장부(26)와, 상기 연산부(24)로부터 발생된 제어신호의 출력을 위한 신호출력부(28)로 구성된다.
[10]
감성조정부(30)는 운전자 감성상태에 따라 제어하기 위한 다양한 음성 및 영상 데이터가 저장되는 음성 및 영상 데이터 저장부(34)와, 제어부(20)로부터 출력된 제어신호에 의해 구동되면서 상기 음성 및 영상 데이터 저장부(34)에 저장된 각 상태별 음성 및 영상 데이터를 출력하는 출력수단(36)(38) 및 그 구동부(32)로 구성된다.
[11]
이와 같이 구성된 종래기술에 따른 차량 운전자 생체변화 자가감시 및 피드백 시스템은 상기 생체신호 감지부의 출력신호를 토대로 상기 제어부가 주행 중 현재의 운전자 감성상태를 판단 및 최적상태로 조정하기 위한 제어신호를 출력하고, 이 제어신호에 따라 상기 감성조정부가 운전자의 감성 제어를 수행하도록 구성됨으로써, 주행 중 운전자의 과도한 긴장 및 이완 상태 등 비정상적인 감성상태에 따른 사고 발생을 효과적으로 예방할 수 있게 된다.
[12]
그러나, 이러한 생체 신호 감지 시스템은 차량의 핸들에 설치되어 있는 접촉식 센서를 이용하고 있으며, 탈착이 불가능하여 이러한 센서를 차량 외부에서 이용할 수 없는 문제점이 있다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[13]
따라서, 본 발명은 시트 내부와 외부에 구비되며, 장착과 탈착이 가능한 센서를 구비하는 생체 신호 감지 시스템을 제공하는 것이다.

과제 해결 수단

[14]
본 발명의 실시 예에 따른 생체 신호 감지 시스템은 차량의 시트 및 상기 시트 이외의 차량 내부에 마련된 복수의 센서 브라켓들; 상기 센서 브라켓들에 장착가능하고, 상기 센서 브라켓에서 탈착가능하며, 승객의 생체 신호를 감지하는 복수의 생체 신호 감지 센서들; 및 상기 차량의 시트 내부에 구비되어, 상기 생체 신호 감지 센서들로부터 생체 신호를 수신하여 승객의 상태를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
[15]
상기 복수의 센서 브라켓은 상기 복수의 생체 신호 감지 센서들에 전원을 공급하고, 감지된 생체 신호를 수신하기 위한 복수의 단자들을 포함할 수 있다.
[16]
상기 복수의 생체 신호 감지 센서들은 상기 복수의 센서 브라켓들에 각각 장착될 시, 상기 복수의 센서 브라켓들로부터 전원을 공급받고, 상기 감지된 승객의 생체 신호를 송신하기 위한 복수의 단자들을 포함할 수 있다.
[17]
상기 시트 이외의 차량 내부는 암레스트, 핸들 및 도어를 포함할 수 있다.
[18]
상기 생체 신호 감지 센서들을 장착할 수 있는 휴대용 장치를 더 포함하고,상기 휴대용 장치는 장착된 생체 신호 감지 센서로부터 생체 신호를 수신하여 승객 상태를 판단할 수 있다.
[19]
상기 휴대용 장치에는 판단한 승객 상태를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
[20]
상기 제어부와 상기 휴대용 장치는 각각 판단한 승객 상태에 관한 정보를 송수신할 수 있다.

발명의 효과

[21]
본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 감지 시스템에 따르면, 탈착 가능한 센서와 휴대용 장치를 통하여 어디서나 생체 신호를 통해 운전자 및 승객의 상태를 진단할 수 있는 효과가 있다.
[22]
또한, 기존의 핸들에 구비된 센서와는 다르게 복수의 센서 중 하나는 시트에 구비되므로, 착좌시 피부가 접촉되지 않아도 다른 센서와 연동하여 심전도 측정이 가능한 효과가 있다.
[23]
다수의 인원에 대한 상태 판단을 원하는 경우 지정 좌석으로의 자리 이동없이도 차량 외부에서도 본 발명의 시스템을 이용할 수 있다.

도면의 간단한 설명

[24]
도 1은 종래기술에 따른 차량 운전자 생체변화 자가감시 및 피드백 시스템의 작동 개념도이다.
[25]
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 감지 시스템을 간략히 도시한 도면이다.
[26]
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착식 생체 신호 감지 센서와 상기 센서가 부착되는 브라켓 및 센서와 브라켓이 장착된 일 예를 도시한 도면이다.

발명의 실시를 위한 형태

[27]
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
[28]
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
[29]
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
[30]
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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
[31]
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
[32]
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
[33]
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
[34]
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 감지 시스템을 간략히 도시한 도면이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈착식 생체 신호 감지 센서와 상기 센서가 부착되는 브라켓을 도시한 도면이다.
[35]
도 2a 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호 감지 시스템은 차량의 시트(1)와 시트(1) 외의 차량 내부에 마련되며, 외부로 노출된 곳에 마련된 복수의 센서 브라켓들(3a, 3b), 복수의 센서 브라켓들(3a, 3b)에 장착가능하며, 센서 브라켓들(3a, 3b)에서 탈착가능한 복수의 생체 신호 감지 센서들(2a, 2b), 복수의 생체 신호 감지 센서들로부터 생체 신호를 수신하여 승객의 상태를 판단하는 제어부(5) 및 제어부(5)와 통신 가능하며, 복수의 생체 신호 감지 센서들(2a, 2b)을 장착 및 탈착하여 별도로 승객의 상태를 판단할 수 있는 휴대용 장치(6)를 포함할 수 있다. 생체 신호 감지 센서들은 PPG(Photo-electric pulse PlethysmoGraph)센서, GSR(Galvanic Skin Resistance) 센서, SKT(Skin Temperature) 센서, 또는 ECG(Electrocardiogram)일 수 있다.
[36]
차량의 시트(1)는 시트 쿠션과 시트 백으로 구성됨이 일반적이며, 시트(1)에 구비되는 센서 브라켓(3a)은 시트 쿠션 또는 시트 백에 마련될 수 있다. 브라켓(3a)에 생체 신호 감지 센서(2a)가 장착된 상태에서, 승객이 시트에 착좌시, 승객의 피부와의 직접 접촉 여부와 무관하게, 다른 하나 이상의 센서(2b)와 연동하여 승객의 생체 신호를 감지할 수 있다.
[37]
또한, 또 하나의 생체 신호 감지 센서(2b)는 암레스트(4) 상에, 외부로 노출되어 마련된 센서 브라켓(3b) 상에 장착될 수 있는데, 승객이 센서(2b)에 피부를 접촉시 다른 센서(2a)와 연동하여 승객의 생체 신호를 감지할 수 있다. 도면 상에는 암레스트(4) 상에 센서 브라켓(3b)이 마련되어 있으나, 차량 실내에서 승객이 접촉할 수 있는 외부로 노출된 어떠한 곳에도 설치될 수 있다. 예컨대, 도어의 차량 실내 측면, 대쉬 보드, 스티어링 휠(핸들) 등 승객이 접촉가능한 어떠한 부분에도 마련될 수 있다.
[38]
생체 신호 감지 센서들 각각(2)은 복수의 센서 브라켓들(3a, 3b)에 각각 장착될 시, 복수의 센서 브라켓들(3a, 3b)로부터 전원을 공급받고, 감지된 승객의 생체 신호를 송신하기 위한 복수의 단자들(8)을 포함할 수 있다. 예컨대, 복수의 단자들(8)은 신호 단자, +- 전원 단자, 접지 단자들을 포함할 수 있다.
[39]
또한, 복수의 센서 브라켓들 각각(3)은 복수의 생체 신호 감지 센서들(2a, 2b)에 전원을 공급하고, 감지된 생체 신호를 수신하기 위한 복수의 단자들(9)을 포함할 수 있다.
[40]
예컨대 복수의 단자들(8, 9)은 각각 브라켓(3)에 센서(2)가 장착되었을 때 서로 대응되는 위치에 마련될 수 있다. 브라켓(3)에 센서(2) 장착시 복수의 단자들(8, 9)은 전기적으로 연결될 수 있다.
[41]
제어부(5)는 복수의 생체 신호 감지 센서들(2a, 2b)에서 감지한 생체 신호값을 수신하여 센서들(2a, 2b)에 닿은 승객의 상태를 판단할 수 있다. 또한, 판단된 승객의 상태를 표시하도록 디스플레이(미도시)부, 마사지 시스템, 냉난방 시스템, 통풍 시스템 등을 제어할 수 있다.
[42]
휴대용 장치(6)에는 도 2b에 도시된 바와 같이 복수의 생체 신호 감지 센서들(2a, 2b)이 장착될 수 있다. 또한, 휴대용 장치(6)는 감지된 생체 신호에 따른 승객 상태를 표시할 수 있는 디스플레이부(7)를 포함할 수 있다. 휴대용 장치(6)는 도면에 도시하진 않았으나, 서브 제어부, 송수신부 등을 포함할 수 있다.
[43]
제어부(5)와 휴대용 장치(6)는 각각 판단하였던 승객의 상태 이력에 관한 정보를 서로 송수신할 수 있다.
[44]
따라서, 센서들(2a, 2b)을 차량에서 탈착하여 휴대용 장치(6)에 장착함으로써, 차량 내부 뿐만 아니라 차량 외부에서도 생체 신호에 따른 사람의 상태가 판단될 수 있다. 즉, 생체 신호를 통해 사람의 몸 상태를 판단하는 기능이 차량 내부 뿐만 아니라 차량 외부에서도 수행될 수 있다.
[45]
[46]
발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
[47]
[부호의 설명]
[48]
1 : 시트 2, 2a, 2b : 생체 신호 감지 센서
[49]
3, 3a, 3b : 센서 브라켓 4 : 암레스트
[50]
5 : 제어부 6 : 휴대용 장치

청구범위

[청구항 1]
차량의 시트 및 상기 시트 이외의 차량 내부에 마련된 복수의 센서 브라켓들; 상기 센서 브라켓들에 장착가능하고, 상기 센서 브라켓에서 탈착가능하며, 승객의 생체 신호를 감지하는 복수의 생체 신호 감지 센서들; 및 상기 차량의 시트 내부에 구비되어, 상기 생체 신호 감지 센서들로부터 생체 신호를 수신하여 승객의 상태를 판단하는 제어부를 포함하는, 생체 신호 감지 시스템.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 복수의 센서 브라켓은 상기 복수의 생체 신호 감지 센서들에 전원을 공급하고, 감지된 생체 신호를 수신하기 위한 복수의 단자들을 포함하는, 생체 신호 감지 시스템.
[청구항 3]
제1항에 있어서, 상기 복수의 생체 신호 감지 센서들은 상기 복수의 센서 브라켓들에 각각 장착될 시, 상기 복수의 센서 브라켓들로부터 전원을 공급받고, 상기 감지된 승객의 생체 신호를 송신하기 위한 복수의 단자들을 포함하는, 생체 신호 감지 시스템.
[청구항 4]
제1항에 있어서, 상기 시트 이외의 차량 내부는 암레스트, 핸들 및 도어를 포함하는, 생체 신호 감지 시스템.
[청구항 5]
제1항에 있어서, 상기 생체 신호 감지 센서들을 장착할 수 있는 휴대용 장치를 더 포함하고, 상기 휴대용 장치는 장착된 생체 신호 감지 센서로부터 생체 신호를 수신하여 승객 상태를 판단하는, 생체 신호 감지 시스템.
[청구항 6]
제5항에 있어서, 상기 휴대용 장치에는 판단한 승객 상태를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는, 생체 신호 감지 시스템.
[청구항 7]
제5항에 있어서, 상기 제어부와 상기 휴대용 장치는 각각 판단한 승객 상태에 관한 정보를 송수신하는, 생체 신호 감지 시스템.

도면

[도1]

[도2a]

[도2b]

[도3a]

[도3b]

[도3c]