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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-04
(45)【発行日】2022-04-12
(54)【発明の名称】疲労度基盤車両制御装置及び方法
(51)【国際特許分類】
B60W 40/08 20120101AFI20220405BHJP
B60W 30/16 20200101ALI20220405BHJP
B60W 30/12 20200101ALI20220405BHJP
B60W 30/14 20060101ALI20220405BHJP
A61B 5/352 20210101ALI20220405BHJP
【ＦＩ】
B60W40/08
B60W30/16
B60W30/12
B60W30/14
A61B5/352
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2017222987
(22)【出願日】2017-11-20
(65)【公開番号】P2018177189
(43)【公開日】2018-11-15
【審査請求日】2020-06-04
(31)【優先権主張番号】10-2017-0048580
(32)【優先日】2017-04-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】591251636
【氏名又は名称】現代自動車株式会社
【氏名又は名称原語表記】ＨＹＵＮＤＡＩ ＭＯＴＯＲ ＣＯＭＰＡＮＹ
【住所又は居所原語表記】１２， Ｈｅｏｌｌｅｕｎｇ－ｒｏ， Ｓｅｏｃｈｏ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(73)【特許権者】
【識別番号】500518050
【氏名又は名称】起亞株式会社
【住所又は居所原語表記】１２， Ｈｅｏｌｌｅｕｎｇ－ｒｏ， Ｓｅｏｃｈｏ－ｇｕ， Ｓｅｏｕｌ， Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】100091982
【弁理士】
【氏名又は名称】永井 浩之
(74)【代理人】
【識別番号】100091487
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 行孝
(74)【代理人】
【識別番号】100082991
【氏名又は名称】佐藤 泰和
(74)【代理人】
【識別番号】100105153
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟
(74)【代理人】
【識別番号】100127465
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幸裕
(74)【代理人】
【識別番号】100124372
【弁理士】
【氏名又は名称】山ノ井 傑
(72)【発明者】
【氏名】ソン、ホワン、ジュン
【審査官】平井 功
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００８／０８８０７０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－０３３１２５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｗ １０／００－１０／３０
Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００
Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００
Ａ６１Ｂ ５／０４－ ５／０５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
センサーから受信された運転手の生体情報に基づいて前記運転手の初期疲労度を学習する疲労度学習部；前記運転手の初期疲労度の学習が完了して車両の走行が始まると、前記センサーから前記運転手の生体情報を受信して前記運転手の疲労度状態をモニタリングし、前記運転手の疲労度増加の状態に従って対応する制御信号を出力する疲労度モニター部；及び、
前記制御信号に基づいて前記車両の駆動を制御する走行制御部
を含み、
前記疲労度学習部は、
前記生体情報に含まれている心電図（ECG）から心拍変異率（HRV）を周波数範囲で分析し、既設定の初期疲労度学習時間の間のLF（Low Frequency）及びHF（High Frequency）のそれぞれに対する第1対数値に基づいて前記運転手の初期疲労度を学習し、
前記第1対数値はln（LF）値及びln（HF）値の平均値に該当することを特徴とする疲労度基盤車両制御装置。
【請求項2】
前記疲労度学習部は、前記初期疲労度学習時間の間に受信された前記運転手の生体情報に基づいて前記初期疲労度を学習することを特徴とする請求項1に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項3】
前記疲労度モニター部は、前記車両の走行中に既設定の疲労度モニタリング周期の間に受信された前記生体情報から心拍変異率（HRV）を周波数範囲で分析し、前記疲労度モニタリング周期の間のLF及びHFのそれぞれに対する第2対数値に基づいて前記運転手の現在の疲労度を検出することを特徴とする請求項1に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項4】
前記疲労度モニター部は、前記LF及びHFのそれぞれに対する第1対数値を基準に、前記LF及びHFのそれぞれに対する第2対数値が減少した割合に基づいて前記運転手の疲労度増加の状態を確認することを特徴とする請求項1または請求項3に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項5】
前記疲労度モニター部は、前記LF及びHFのそれぞれに対する第2対数値が第1基準値以上第2基準値未満に減少したものと確認されると、第1段階疲労度に対応する第1制御信号を出力し、前記LF及びHFのそれぞれに対する第2対数値が前記第2基準値以上に減少したものと確認されると、第2段階疲労度に対応する第2制御信号を出力することを特徴とする請求項4に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項6】
前記走行制御部は、前記第1制御信号に基づいてアラーム警報を出力することを特徴とする請求項5に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項7】
前記走行制御部は、前記第2制御信号に基づいて前記車両の車間距離の制御を行なうことを特徴とする請求項5に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項8】
前記走行制御部は、前記車両と先行車の間の間隔が設定された距離未満の場合、前記車両のアクセルポジションセンサーのデータ値がスロットル弁に伝えられないように遮断することを特徴とする請求項7に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項9】
前記走行制御部は、前記第2制御信号に基づいて前記車両の車線離脱防止及び制御システム（LDWS_LKAS）を活性化することを特徴とする請求項5に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項10】
前記走行制御部は、前記疲労度モニター部から制御信号が出力されると、前記車両のスマートクルーズ制御（SCC）システムの設定状態を確認することを特徴とする請求項1に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項11】
前記走行制御部は、前記スマートクルーズ制御（SCC）システムがオフ（Off）に設定された場合、前記制御信号に基づいて前記車両の駆動を制御し、
前記スマートクルーズ制御（SCC）システムがオン（On）に設定された場合、前記制御信号に基づいてアラーム警報を出力することを特徴とする請求項10に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項12】
前記生体情報は、前記運転手の心電図（ECG）、脳波（EEG）及び筋電図（EMG）のうち一つ以上の情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の疲労度基盤車両制御装置。
【請求項13】
疲労度学習部を介し、センサーから受信された運転手の生体情報に基づいて前記運転手の初期疲労度を学習する段階；疲労度モニター部を介し、前記運転手の初期疲労度の学習が完了して車両の走行が始まると、前記センサーから前記運転手の生体情報を受信して前記運転手の疲労度状態をモニタリングする段階；
前記疲労度モニター部を介し、前記運転手の疲労度増加の状態に従って対応する制御信号を出力する段階；及び、
走行制御部を介し、前記制御信号に基づいて前記車両の駆動を制御する段階
を含み、
前記運転手の初期疲労度を学習する段階は、
前記疲労度学習部を介し、既設定の初期疲労度学習時間の間に受信された前記運転手の生体情報に含まれている心電図（ECG）から心拍変異率（HRV）を周波数範囲で分析する段階；
前記疲労度学習部を介し、前記初期疲労度学習時間の間のLF（Low Frequency）及びHF（High Frequency）のそれぞれに対する第1対数値に基づいて前記運転手の初期疲労度を学習する段階を含み、
前記第1対数値はln（LF）値及びln（HF）値の平均値に該当することを特徴とする疲労度基盤車両制御方法。
【請求項14】
前記運転手の疲労度状態をモニタリングする段階は、前記疲労度モニター部を介し、前記車両の走行中に既設定の疲労度モニタリング周期の間に受信された前記生体情報から心拍変異率（HRV）を周波数範囲で分析する段階；
前記疲労度モニター部を介し、前記疲労度モニタリング周期の間のLF及びHFのそれぞれに対する第2対数値を算出する段階；及び、
前記疲労度モニター部を介し、前記LF及びHFのそれぞれに対する第1対数値を基準に、前記LF及びHFのそれぞれに対する第2対数値が減少した割合に基づいて前記運転手の疲労度増加の状態を確認する段階を含むことを特徴とする請求項13に記載の疲労度基盤車両制御方法。
【請求項15】
前記制御信号を出力する段階は、前記疲労度モニター部を介し、前記LF及びHFのそれぞれに対する第2対数値が第1基準値以上第2基準値未満に減少したものと確認されると、第1段階疲労度に到達したものと判断して第1制御信号を出力し、前記LF及びHFのそれぞれに対する第2対数値が前記第2基準値以上に減少したものと確認されると、第2段階疲労度に到達したものと判断して第2制御信号を出力する段階を含むことを特徴とする請求項14に記載の疲労度基盤車両制御方法。
【請求項16】
前記車両の駆動を制御する段階は、前記走行制御部を介し、前記第1制御信号に基づいてアラーム警報を出力する段階を含むことを特徴とする請求項15に記載の疲労度基盤車両制御方法。
【請求項17】
前記車両の駆動を制御する段階は、前記走行制御部を介し、前記第2制御信号に基づいて前記車両の車間距離の制御を行なう段階；及び、
前記走行制御部を介し、前記車両の車線離脱防止及び制御システム（LDWS_LKAS）を活性化する段階を含むことを特徴とする請求項15に記載の疲労度基盤車両制御方法。
【請求項18】
前記走行制御部を介し、前記車両のスマートクルーズ制御（SCC）システムの設定状態を確認する段階をさらに含み、前記車両の駆動を制御する段階は、
前記走行制御部を介し、前記スマートクルーズ制御（SCC）システムがオフ（Off）に設定された場合、前記制御信号に基づいて前記車両の駆動を制御し、前記スマートクルーズ制御（SCC）システムがオン（On）に設定された場合、前記制御信号に基づいてアラーム警報を出力することを特徴とする請求項13に記載の疲労度基盤車両制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、疲労度基盤車両制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
交通事故の発生率は毎年増加している傾向であり、そのうち、運転手の疲労度の増加による居眠り運転によって発生した交通事故が大きい割合を占める。
【0003】
したがって、走行中に運転手の疲労度を測定して運転手に警報する技術が開発されており、このため、心電図（ECG）、EEG（脳波）、EMG（筋電図）などの、生体信号を計測するための車両用センサーの開発もまた活発に行われている。
【0004】
車両用心電図（ECG）センサーに対しては既に多くの研究が進められており、その他にも生体信号センシングに対する多様な技術が開発された。
【0005】
しかし、このような疲労度分析を車両の制御に如何なる方式で活用するのかに対する研究は不備な状態である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、運転手の生体情報を活用して運転手の疲労度を感知し、疲労度の増加に従って車両を能動的に制御し、安全事故を予め防止するようにした疲労度基盤車両制御装置及び方法を提供することにある。
【0007】
本発明の技術的課題等は以上で言及した技術的課題等に制限されず、言及されていないその他の技術的課題等は、下記の記載等から当業者に明確に理解され得るはずである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記目的を達成するための本発明の一実施形態に係る装置は、センサーから受信された運転手の生体情報に基づいて前記運転手の初期疲労度を学習する疲労度学習部、前記運転手の初期疲労度の学習が完了して前記車両の走行が始まると、前記センサーから前記運転手の生体情報を受信して前記運転手の疲労度状態をモニタリングし、前記運転手の疲労度増加の状態に従って対応する制御信号を出力する疲労度モニター部、及び、前記制御信号に基づいて前記車両の駆動を制御する走行制御部を含むことを特徴とする。
【0009】
前記疲労度学習部は、既設定の初期疲労度学習時間の間に受信された前記運転手の生体情報に基づいて前記初期疲労度を学習することを特徴とする。
【0010】
前記疲労度学習部は、前記生体情報から心拍変異率（HRV）を周波数範囲で分析し、前記初期疲労度学習時間の間のLF（Low Frequency）及びHF（High Frequency）の自然対数（ln）それぞれに対する第1対数値に基づいて前記運転手の初期疲労度を学習することを特徴とする。
【0011】
前記疲労度モニター部は、前記車両の走行中に既設定の疲労度モニタリング周期の間に受信された前記生体情報から心拍変異率（HRV）を周波数範囲で分析し、前記疲労度モニタリング周期の間のLF（Low Frequency）及びHF（High Frequency）のそれぞれに対する第2対数値に基づいて前記運転手の現在の疲労度を検出することを特徴とする。
【0012】
前記疲労度モニター部は、前記LF及びHFのそれぞれに対する第1対数値を基準に、前記LF（Low Frequency）及びHF（High Frequency）のそれぞれに対する第2対数値が減少した割合に基づいて前記運転手の疲労度増加の状態を確認することを特徴とする。
【0013】
前記疲労度モニター部は、前記LF（Low Frequency）及びHF（High Frequency）のそれぞれに対する第2対数値が第1基準値以上第2基準値未満に減少したものと確認されると、第1段階疲労度に対応する第1制御信号を出力し、前記第2基準値以上に減少したものと確認されると、第2段階疲労度に対応する第2制御信号を出力することを特徴とする。
【0014】
前記走行制御部は、前記第1制御信号に基づいてアラーム警報を出力することを特徴とする。
【0015】
前記走行制御部は、前記第2制御信号に基づいて前記車両の車間距離の制御を行なうことを特徴とする。
【0016】
前記走行制御部は、前記車両と先行車の間の間隔が設定された距離未満の場合、前記車両のアクセルポジションセンサーのデータ値がスロットル弁に伝えられないように遮断することを特徴とする。
【0017】
前記走行制御部は、前記第2制御信号に基づいて前記車両の車線離脱防止及び制御システム（LDWS_LKAS）を活性化することを特徴とする。
【0018】
前記走行制御部は、前記疲労度モニター部から制御信号が出力されると、前記車両のスマートクルーズ制御（SCC）システムの設定状態を確認することを特徴とする。
【0019】
前記走行制御部は、前記スマートクルーズ制御（SCC）システムがオフ（Off）に設定された場合、前記制御信号に基づいて前記車両の駆動を制御することを特徴とする。
【0020】
前記走行制御部は、前記スマートクルーズ制御（SCC）システムがオン（On）に設定された場合、前記制御信号に基づいてアラーム警報を出力することを特徴とする。
【0021】
前記生体情報は、前記運転手の心電図（ECG）、脳波（EEG）及び筋電図（EMG）のうち一つ以上の情報を含むことを特徴とする。
【0022】
さらに、前記目的を達成するための本発明の一実施形態に係る方法は、センサーから受信された運転手の生体情報に基づいて前記運転手の初期疲労度を学習する段階、前記運転手の初期疲労度の学習が完了して前記車両の走行が始まると、前記センサーから前記運転手の生体情報を受信して前記運転手の疲労度状態をモニタリングする段階、前記運転手の疲労度増加の状態に従って対応する制御信号を出力する段階、及び、前記制御信号に基づいて前記車両の駆動を制御する段階を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、運転手の生体情報を活用して運転手の疲労度を感知し、疲労度の増加に従って車両を能動的に制御し、安全事故を予め防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施形態に係る装置の構成を示した図である。
【図2】（a）及び（b）は、本発明の一実施形態に係る装置の疲労度分析の動作を説明するために参照される実施形態を示した図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る装置の疲労度分析の動作を説明するために参照される実施形態を示した図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る装置の車両制御の動作を説明するために参照される実施形態を示した図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る装置の車両制御の動作を説明するために参照される実施形態を示した図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る方法に対する動作の流れを示した図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る方法が行われるコンピュータシステムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の一部の実施形態等を例示的な図を介して詳しく説明する。各図の構成要素等に参照符号を付加することにおいて、同一の構成要素等に対しては、たとえ別の図上に表示されるとしても、可能な限り同一の符号を有するようにしていることに留意しなければならない。さらに、本発明の実施形態の説明において、関連する公知の構成または機能に対する具体的な説明が、本発明の実施形態に対する理解を妨げると判断される場合は、その詳細な説明は省略する。
【0026】
本発明の実施形態の構成要素の説明において、第1、第2、A、B、（a）、（b）などの用語を用いることができる。このような用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであるだけで、その用語によって当該構成要素の本質や順番または順序などが限定されない。さらに、別に定義されない限り、技術的や科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般に理解されるものと同義である。一般に用いられる辞書に定義されているもののような用語等は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものとして解釈されなければならず、本出願で明白に定義しない限り、理想的や過度に形式的な意味に解釈されない。
【0027】
図1は、本発明の一実施形態に係る装置の構成を示した図である。
【0028】
本発明に係る装置100は車両の内部に具現されてよい。このとき、装置100は車両の内部制御ユニット等と一体に形成されてよく、別途の装置に具現されて別途の連結手段により車両の制御ユニット等と連結されてもよい。ここで、装置100は、車両シート、ステアリングホイールなどに備えられている生体信号計測センサーと連係されて動作することができる。さらに、装置100は車両のエンジン及びモーターと連係されて動作することができ、エンジンやモーターの動作を制御する制御ユニットと連係されて動作することもできる。
【0029】
よって、図1に示す通り、装置100は、制御部110、インターフェース部120、通信部130、格納部140、疲労度学習部150、疲労度モニター部160及び走行制御部170を含むことができる。ここで、制御部110は、装置100の各構成要素等の間に伝えられる信号を処理することができる。
【0030】
インターフェース部120は、使用者からの制御命令の入力を受けるための入力手段と、装置100の動作状態及び結果などを出力する出力手段とを含むことができる。
【0031】
ここで、入力手段はキーボタンを含むことができ、マウス、ジョイスティック、ジョグシャトル、スタイラスペンなどを含むこともできる。さらに、入力手段はディスプレイ上に具現されるソフトキーを含むこともできる。
【0032】
出力手段はディスプレイを含むことができ、スピーカーのような音声出力手段を含むこともできる。このとき、タッチフィルム、タッチシート、タッチパッドなどのタッチセンサーがディスプレイに備えられる場合、ディスプレイはタッチスクリーンとして動作し、入力手段と出力手段が統合された形態に具現されてよい。
【0033】
このとき、ディスプレイは、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display、LCD）、薄膜トランジスター液晶ディスプレイ（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display、TFT LCD）、有機発光ダイオード（Organic Light-Emitting Diode、OLED）、フレキシブルディスプレイ（Flexible Display）、電界放出ディスプレイ（Feld Emission Display、FED）、3次元ディスプレイ（3D Display）のうち少なくとも一つを含むことができる。
【0034】
通信部130は、車両に備えられている電装品及び/または制御ユニット等との通信インターフェースを支援する通信モジュールを含むことができる。一例として、通信モジュールは、車両に備えられているセンサー10から送信される信号を受信することができる。
【0035】
ここで、センサー10は、運転手の生体信号、例えば、心電図（ECG）、EEG（脳波）、EMG（筋電図）などを計測する一つ以上のセンサーを含むことができる。もちろん、その他にも、センサー10は、運転手の疲労状態を計測することが可能なセンサーであればいずれでも適用可能である。図1では、センサー10が装置と別に具現されているものに示したが、実施形態に従ってセンサー10は車両制御装置内に含まれるように具現されてもよい。
【0036】
通信モジュールは、センサー10から受信された運転手の生体信号を格納部140に格納するか制御部110に伝えることができる。さらに、通信モジュールは、車両の状態情報、例えば、イグニッション（IG）オン（ON）/オフ（OFF）状態情報、走行状態情報、疲労度分析制御機能設定情報、SCC機能設定情報、車線離脱情報、車間距離情報などを受信し、受信された車両の状態情報を制御部110に伝えることができる。
【0037】
さらに、通信モジュールは、走行制御部170の制御信号を該当する車両の駆動システム、例えば、車間距離制御（ASCC）システム、車線離脱防止及び制御システム（LDWS_LKAS）などに送信することができる。
【0038】
ここで、通信モジュールは、CAN（Controller Area Network）通信、LIN（Local Interconnect Network）通信、フレックスレイ（Flex-Ray）通信などの車両ネットワーク通信を支援するモジュールを含むことができる。
【0039】
さらに、通信モジュールは、無線インターネット接続のためのモジュールまたは近距離通信（Short Range Communication）のためのモジュールを含むこともできる。ここで、無線インターネット技術には、無線LAN（Wireless LAN、WLAN）、ワイブロ（Wireless Broadband、Wibro）、ワイファイ（Wi-Fi）、ワイマックス（World Interoperability for Microwave Access、Wimax）などが含まれてよく、近距離通信技術には、ブルートゥース（Bluetooth）、ジグビー（ZigBee）、UWB（Ultra Wideband）、RFID（Radio Frequency Identification）、赤外線通信（Infrared Data Association、IrDA）などが含まれてよい。
【0040】
格納部140は、装置100の動作のために必要なデータ及び/またはアルゴリズムなどを格納することができる。
【0041】
格納部140は、通信部130を介して受信された運転手の生体情報が格納されてよい。さらに、格納部140は、疲労度学習部150によって学習された初期疲労度学習情報が格納されてよい。
【0042】
さらに、格納部140は、装置100が運転手の疲労度に従って車両を能動制御するための条件情報が格納されてよい。一例として、格納部140は、初期疲労度学習時間情報、疲労度モニタリング周期、心拍変異率（HRV）分析指標、各疲労度の段階別の心拍変異率（HRV）に対するLF/HF低下率などが格納されてよい。
【0043】
さらに、格納部140は、運転手の心拍変異率（HRV）に応じた疲労度分析アルゴリズムが格納されてよく、各段階別の疲労度に従って車両の走行を能動的に制御するための命令及び/またはアルゴリズムなどが格納されてもよい。
【0044】
ここで、格納部140は、ラム（Random Access Memory、RAM）、SRAM（Static Random Access Memory）、ロム（Read-Only Memory、ROM）、PROM（Programmable Read-Only Memory）、EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）のような格納媒体を含むことができる。
【0045】
制御部100は、予め疲労度分析制御機能がオン（ON）に設定された状態で車両にイグニッションオン（ON）信号が入力されたものと確認されると、通信部130の動作を制御してセンサー10から運転手の生体情報、例えば、心電図（ECG）情報を受信することができる。このとき、通信部130は、予め定められた初期疲労度学習時間の間に運転手の心電図（ECG）情報を受信することができる。
【0046】
制御部110は、通信部130を介して心電図（ECG）情報が受信されると、受信された心電図（ECG）情報を疲労度学習部150に伝える。
【0047】
疲労度学習部150は、車両のイグニッションオン（ON）以後、初期疲労度学習時間の間に制御部110から伝えられる運転手の心電図（ECG）情報を利用して初期疲労度を学習する。
【0048】
疲労度学習部150は、インターフェース部120を介して予め運転手の健康情報、例えば、心血管疾病情報などの入力を受けることもできる。
【0049】
疲労度学習部150は、運転手の心電図（ECG）情報を利用して疲労度を分析するアルゴリズムを行って運転手の心電図（ECG）情報に対応する運転手の疲労度を分析することができる。
【0050】
疲労度学習部150は、心電図（ECG）波形のR-R Interval時間を基準に心拍変異率（HRV）を分析する。ここで、心電図（ECG）波形に対する実施形態は、図2の（a）及び（b）を参照する。
【0051】
図2の（a）及び（b）に示す通り、心電図（ECG）波形は、P波、QRS波、そしてT波に区分されてよい。P波は、興奮が心房全体に拡散して心房の収縮が開始される時に発生する波形である。QRS波は、興奮が心室に拡散して心室の収縮が開始される時に発生する波形である。さらに、T波は、心室の興奮が静まる時に発生する副産物の波形である。
【0052】
心拍変異率（HRV）は、時間範囲の分析と周波数範囲の分析に区分される。ここで、疲労度学習部150は、周波数範囲の分析を通じたHRV分析因子を利用して運転手の初期疲労度を学習することができる。
【0053】
周波数範囲の分析を通じたHRV分析因子は、図3のように示すことができる。
【0054】
図3に示す通り、周波数範囲の分析を通じたHRV分析因子は、VLF（Very Low Frequence）、LF（Low Frequency）、HF（High Frequency）及びLF/HF Ratio因子が含まれてよい。
【0055】
ここで、LFは、0.04［Hz］から0.15［Hz］の周波数帯域であって、交感神経系と副交感神経系の活動が反映されてよい。よって、疲労度学習部150は、LFの変化率に基づいて肉体的疲労度、体内エネルギー消失、睡眠不足及び/または無気力を判断することができる。
【0056】
さらに、HFは、0.15［Hz］から0.4［Hz］の周波数帯域が該当され、副交感神経系の活動及び呼吸状態が反映されてよい。よって、疲労度学習部150は、HFの変化率に基づいて心理的疲労度、老化及び/または慢性ストレスを判断することができる。
【0057】
このとき、疲労度学習部150は、初期疲労度学習時間の間のLF及びHFのそれぞれに対する第1対数値を算出し、算出されたLF及びHFのそれぞれに対する第1対数値を利用して運転手の初期疲労度を学習する。ここで、LF及びHFのそれぞれに対する第1対数値は、初期疲労度学習時間の間に算出された対数値等の平均値であってよい。
【0058】
具体的に、疲労度学習部150は、ECG（心電図）波形のR-R Interval時間を取得して時間ドメイン（Time-domain）基盤のデータを高速フーリエ変換（FFT）し、初期疲労度学習時間、例えば、5分間のLn（LF）値とLn（HF）値の平均値をそれぞれ算出して運転手の初期疲労度を学習する。
【0059】
疲労度学習部150によって学習された運転手の初期疲労度情報は、格納部140に格納される。
【0060】
制御部110は、運転手の初期疲労度が学習された以後、車両が走行を始めたものと確認されると、通信部130の動作を制御して車両が走行する間にセンサー10から運転手の生体情報、例えば、心電図（ECG）情報を受信することができる。このとき、通信部130は、予め定められた疲労度モニタリング周期ごとに運転手の心電図（ECG）情報を受信することができる。もちろん、通信部130は、設定状態に従ってリアルタイムで運転手の心電図（ECG）情報を受信することもできる。
【0061】
制御部110は、通信部130を介して心電図（ECG）情報が受信されると、受信されたECG情報を疲労度モニター部160に伝える。
【0062】
疲労度モニター部160は、疲労度学習部150と同様に、運転手の心電図（ECG）情報を利用して疲労度を分析するアルゴリズムを行ない、運転手の心電図（ECG）情報に対応する運転手の疲労度を分析することができる。
【0063】
運転手の心電図（ECG）情報を利用して疲労度を分析する技術は前記で説明したので、重複説明は省略する。
【0064】
このとき、疲労度モニター部160は、疲労度モニタリング周期の間のLF及びHFのそれぞれに対する第2対数値を算出し、算出されたLF及びHFのそれぞれに対する第2対数値を利用して運転手の現在疲労度を分析する。ここで、LF及びHFのそれぞれに対する第2対数値は、疲労度モニタリング周期の間に算出された対数値等の平均値であってよい。
【0065】
ここで、運転手の心電図（ECG）情報を利用して算出されたln（LF）値及びln（HF）値は、運転手の疲労度が増加するほどその値が減少する。
【0066】
したがって、疲労度モニター部160は、車両の走行中に疲労度学習周期の間にまたはリアルタイムで分析された運転手の疲労度情報と、疲労度学習部150によって学習された初期疲労度情報とを比べて疲労度の増減状態を確認する。
【0067】
このとき、疲労度モニター部160は、初期疲労度学習時間の間に疲労度学習部150によって初期学習されたLn（LF）値の平均値とLn（HF）値の平均値を基準に、車両の走行中に疲労度学習周期の間に算出されたLn（LF）値とLn（HF）値の平均値が減少した割合を確認する。
【0068】
一方、疲労度モニター部160は、初期疲労度学習時間の間に疲労度学習部150によって初期学習されたLn（LF）値の平均値とLn（HF）値の平均値を基準に、車両の走行中にリアルタイムで算出されたLn（LF）値とLn（HF）値が減少した割合を確認することもできる。
【0069】
例えば、疲労度モニター部160は、初期疲労度学習時間の間に疲労度学習部150によって初期学習されたLn（LF）値の平均値とLn（HF）値の平均値を基準に、車両の走行中に算出されたLn（LF）値の平均値とLn（HF）値の平均値がそれぞれ第1基準値（A［%］）以上第2基準値（B［%］）未満に減少したものと確認されると、1段階疲労度に到達したものと判断することができる。
【0070】
疲労度モニター部160は、車両の走行中に運転手が1段階疲労度に到達したものと確認されると、第1制御信号を走行制御部170に出力する。
【0071】
一方、疲労度モニター部160は、初期疲労度学習時間の間に疲労度学習部150によって初期学習されたLn（LF）値の平均値とLn（HF）値の平均値を基準に、車両の走行中に算出されたLn（LF）値の平均値とLn（HF）値の平均値がそれぞれ第2基準値（B［%］）以上に減少したものと確認されると、2段階疲労度に到達したものと判断することができる。
【0072】
疲労度モニター部160は、車両の走行中に運転手が2段階疲労度に到達したものと確認されると、第2制御信号を走行制御部170に出力する。
【0073】
走行制御部170は、疲労度モニター部160から第1制御信号が受信されると、インターフェース部120の出力手段を介してアラーム警報が出力されるようにする。このとき、走行制御部170は、予め定められた周期でアラーム警報を出力することができる。よって、運転手はアラーム警報を介して注意を喚起することができる。
【0074】
一方、走行制御部170は、疲労度モニター部160から第2制御信号が受信されると、車両の駆動ユニット、例えば、アクセル及び/またはブレーキで定められた距離だけの車間距離の維持のための動作制御命令を出力する。さらに、走行制御部170は、車両の走行補助システム、例えば、車間距離制御（ASCC）システム、車線離脱防止及び制御システム（LDWS_LKAS）などで車間距離維持及び車線維持制御のための命令を送信することができる。
【0075】
さらに、走行制御部170は、車間距離が設定された距離以上の場合にのみアクセルポジションセンサーのデータ値がスロットル弁に伝えられるようにし、車間距離が設定された距離未満の場合は、運転手によってアクセルが操作されても、アクセルポジションセンサーのデータ値がスロットル弁に伝えられないように遮断することができる。
【0076】
初期疲労度学習時間、疲労度モニタリング周期、LF低下率及びHF低下率と、それに伴う車両制御情報は、図4に示すように、テーブル形態に定義されて格納部140に格納されてよい。
【0077】
一方、走行制御部170は、疲労度モニター部160から出力された第1制御信号または第2制御信号に応答して対応する制御を行なう前に、スマートクルーズ制御（SCC）システムの設定状態を確認することができる。
【0078】
スマートクルーズ制御（SCC）システムは、先行車がない場合、車両が定速に走行するように制御する機能、先行車がある場合、先行車との距離を維持する機能、先行車がなくなる場合、運転手が設定した速度で定速走行する機能などを行なうシステムである。
【0079】
スマートクルーズ制御（SCC）システムがオン（ON）に設定されている状態であれば、運転手の疲労度に応じた能動制御を行なう必要性が低下する。
【0080】
したがって、図5に示すように、走行制御部170は、スマートクルーズ制御（SCC）システムがオフ（Off）に設定された状態で第1制御信号または第2制御信号が出力されると、対応する制御動作を行なう反面、スマートクルーズ制御（SCC）システムがオン（ON）に設定された状態では、2段階疲労度に到達して疲労度モニター部160から第2制御信号が出力された場合、車間距離の維持のための能動制御動作を行なわない。
【0081】
ただし、運転手の疲労度が増加するに伴い、1段階疲労度に到達して疲労度モニター部160から第1制御信号が出力されると、走行制御部170は、運転手の注意喚起のためにアラーム警報が出力されるようにすることができる。
【0082】
前記のような構成を有する本発明に係る装置の動作の流れをより詳しく説明する。
【0083】
図6は、本発明の一実施形態に係る方法に対する動作の流れを示した図である。
【0084】
図6に示す通り、本発明に係る装置は、疲労度分析制御機能がオン（ON）に設定された状態で（S110）、車両にイグニッションオン（ON）信号が入力されると（S120）、センサー10から運転手の生体情報、例えば、心電図（ECG）情報を受信することができる（S130）。このとき、装置は、予め定められた初期疲労度学習時間の間に運転手の心電図（ECG）情報を受信することができる。
【0085】
装置は、初期疲労度学習時間の間に受信された運転手の心電図（ECG）情報を利用して初期疲労度を学習する（S140）。
【0086】
「S140」過程で、装置は、心電図（ECG）波形のR-R Interval時間を基準に心拍変異率（HRV）を分析し、初期疲労度学習時間の間のLn（LF）値とLn（HF）値の平均値をそれぞれ算出して運転手の初期疲労度を学習することができる。
【0087】
以後、車両が走行を始めると（S150）、装置は、車両が走行する間にセンサー10から運転手の生体情報、例えば、心電図（ECG）情報を受信し、受信された心電図（ECG）情報をモニタリングする（S160）。
【0088】
「S160」過程で、装置は、予め定められた疲労度モニタリング周期ごとに或いはリアルタイムごとに運転手の心電図（ECG）情報を受信し、車両の走行中に疲労度学習周期の間に算出されたLn（LF）値とLn（HF）値の平均値が減少した割合を確認することにより、運転手の疲労度をモニタリングする。
【0089】
運転手の疲労度モニタリングの結果、運転手が1段階疲労度に到達したものと確認されると（S170）、装置は、運転手が注意を喚起することができるよう、インターフェース部120の出力手段を介してアラーム警報を出力する（S180）。
【0090】
一方、車両の走行中に算出されたLn（LF）値の平均値とLn（HF）値の平均値が定められた割合以上減少し、運転手が2段階疲労度に到達したものと確認されると（S190）、装置は車両にスマートクルーズ制御（SCC）システム機能が活性化された状態なのかを確認する。万が一、車両にスマートクルーズ制御（SCC）システム機能が活性化されていない場合（S200）、装置は車線離脱防止及び制御システム（LDWS_LKAS）を活性化させ、車両の駆動ユニット、例えば、アクセル及び/またはブレーキに制御命令を出力して車間距離が定められた距離だけ維持されるように制御する（S210）。もちろん、装置は、アクセル及び/またはブレーキなどを直接制御することなく車間距離制御（ASCC）システムを活性化させることもできる。
【0091】
前記のように動作する本実施形態に係る装置100は、独立的なハードウェア装置の形態に具現されてよく、少なくとも一つ以上のプロセッサ（processor）としてマイクロプロセッサや汎用コンピュータシステムのような他のハードウェア装置に含まれている形態で駆動されてよい。
【0092】
図7は、本発明の一実施形態に係る方法が行われるコンピュータシステムを示した図である。
【0093】
図7に示す通り、コンピュータシステム1000は、バス1200を介して連結される少なくとも一つのプロセッサ1100、メモリー1300、使用者インターフェース入力装置1400、使用者インターフェース出力装置1500、ストレージ1600及びネットワークインターフェース1700を含むことができる。
【0094】
プロセッサ1100は、中央処理装置（CPU）またはメモリー1300及び/またはストレージ1600に格納された命令語等に対する処理を行う半導体装置であってよい。メモリー1300及びストレージ1600は、多様な種類の揮発性または不揮発性格納媒体を含むことができる。例えば、メモリー1300は、ROM（Read Only Memory）及びRAM（Random Access Memory）を含むことができる。
【0095】
したがって、本明細書に開示されている実施形態等と係わって説明された方法またはアルゴリズムの段階は、プロセッサ1100によって行なわれるハードウェア、ソフトウェアモジュール、またはその二つの組み合わせに直接具現されてよい。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリー、フラッシュメモリー、ROMメモリー、EPROMメモリー、EEPROMメモリー、レジスター、ハードディスク、着脱式ディスク、CD-ROMのような格納媒体（即ち、メモリー1300及び/またはストレージ1600）に常在することもできる。例示的な格納媒体はプロセッサ1100にカップリングされ、そのプロセッサ1100は、格納媒体から情報を読み取ることができ、格納媒体に情報を書き込むことができる。他の方法として、格納媒体はプロセッサ1100と一体型であってもよい。プロセッサ及び格納媒体は、特定用途向け集積回路（ASIC）内に常在することもできる。ASICは、使用者端末機内に常在することもできる。他の方法として、プロセッサ及び格納媒体は、使用者端末機内に個別コンポネントとして常在することもできる。
【0096】
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な修正及び変形が可能なはずである
したがって、本発明に開示されている実施形態等は、本発明の技術思想を限定するためではなく説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されなければならないはずである。
したがって、本発明に開示されている実施形態等は、本発明の技術思想を限定するためではなく説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されなければならないはずである。
【符号の説明】
【0097】
10 センサー 100 車両制御装置
110 制御部 120 インターフェース部
130 通信部 140 格納部
150 疲労度学習部 160 疲労度モニター部
170 走行制御部
110 制御部 120 インターフェース部
130 通信部 140 格納部
150 疲労度学習部 160 疲労度モニター部
170 走行制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】