KR20050040400A - Anti-sleepy apparatus and method for mobile communication terminal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동 통신 단말기의 졸음 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 종래 영상을 이용한 졸음 방지 장치는 대중화에 어려움을 겪고 있고, 소형 졸음 방지 장치는 졸음 판단에 대한 신뢰도가 낮은 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 사용자의 얼굴을 촬영하여 얻은 영상을 출력하는 카메라와; 지자계 변화를 감지하여 기울어짐을 측정하여 출력하는 기울기 센서와; 상기 카메라에 의해 얻은 영상을 처리하여 사용자의 눈꺼풀 움직임을 분석하고 동공 크기를 판단하여 졸음 상태인지를 판단하여 경보 신호를 출력하고 상기 기울기 센서에 의해 측정한 기울기 정보를 분석하여 졸음 상태인지를 판단하여 경보 신호를 출력하는 졸음 판단부와; 상기 경보 신호를 입력받아 경보음, 진동, 엘이디 발광으로 사용자에게 졸음 경보 메시지를 출력하는 경보부로 구성되어 사용자의 졸음으로 인한 사고 발생을 방지하고, 휴대가 간편하므로 주변 환경에 구애받지 않고 사용이 편리해지는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus and method for preventing drowsiness in a mobile communication terminal. The apparatus for preventing drowsiness using a conventional image has difficulty in popularization, and the small drowsiness preventing apparatus has a low reliability in determining drowsiness. In consideration of these problems, the present invention includes a camera for outputting an image obtained by photographing a user's face; A tilt sensor for detecting a change in the geomagnetic field and measuring and outputting the tilt; Analyze the eyelid movement of the user by processing the image obtained by the camera, determine the pupil size to determine whether it is drowsy state, outputs an alarm signal and analyzes the tilt information measured by the tilt sensor to determine whether it is drowsy state A drowsiness determining unit for outputting an alarm signal; It consists of an alarm unit that receives the alarm signal and outputs a drowsy alarm message to the user through alarm sound, vibration, and LED light emission to prevent accidents caused by user's drowsiness and is easy to carry, so it is convenient to use regardless of the surrounding environment. There is a repelling effect.
Description
본 발명은 이동 통신 단말기의 졸음 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 일과 중 졸음으로 인한 사고 발생을 방지하고 야간 학습이나 근무 중 졸음을 경보할 수 있게 한 이동 통신 단말기의 졸음 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for preventing drowsiness of a mobile communication terminal, and more particularly, to an apparatus and method for preventing drowsiness of a mobile communication terminal which prevents an accident due to drowsiness during a routine and alerts drowsiness during a night study or at work. will be.
운전자가 차량을 운전하는 도중 자신도 모르게 졸음이 쏟아지면 자칫 교통 사고가 발생할 수 있다. 또한, 기계장비를 운용하는 운용자도 마찬가지로 업무 중 졸음은 자칫 산업 재해 발생을 초래할 수 있다.If a driver is drowsy unintentionally while driving a vehicle, a car accident may occur. In addition, for operators who operate mechanical equipment, drowsiness at work can lead to industrial accidents.
따라서, 운전자나 기계장비 운용자는 졸음이 오는 즉시 업무를 중지하고 잠시 휴식을 취한 다음 업무에 복귀하는 안전 수칙을 지켜야 한다.Therefore, the operator or the machine operator should follow safety rules to stop work immediately after a drowsiness, rest for a while, and then return to work.
학생이 야간 학습을 하면서 겪는 졸음은 참기 어렵고 각기 독특한 방법으로 졸음에서 벗어나고자 하지만 그리 쉽지만은 않다. 이 밖에도 사람들은 졸음으로 인해 간접 손해를 볼 수 있고 졸음은 자신의 의지에 반하는 신체 반응이므로 이를 외부에서 대신 경보해 주는 장치가 요구되었다.The drowsiness that students experience during the night study is unbearable and they want to get away from drowsiness in a unique way, but it is not so easy. In addition, people may suffer indirect damages due to drowsiness, and drowsiness is a physical reaction against their will, and a device for alerting the outside is required.
이러한 사회적인 요구로 인해 졸음 방지 장치가 제품화되었지만 제품 가격이 고가이므로 대중화에 어려움을 겪고 있다.Due to these social demands, the drowsiness preventing device has been commercialized, but it is difficult to popularize due to the high price of the product.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 이동 통신 단말기에 내장된 카메라를 통해 사용자의 얼굴 영상을 처리하여 졸음 상태를 판단하고 이어폰에 기울기 센서를 장착하여 고개 끄덕임을 판단하여 졸음 상태의 판단의 신뢰도를 높여 졸음이 나타나면 사용자에게 경보할 수 있도록 한 이동 통신 단말기의 졸음 방지 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the user's face image is processed through a camera embedded in the mobile communication terminal to determine the drowsiness state, and the earphone is mounted on the earphone to determine the nodding head. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for preventing drowsiness of a mobile communication terminal to alert a user when a drowsiness is raised by increasing the reliability of judging a state.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사용자의 얼굴을 촬영하여 얻은 영상을 출력하는 카메라와; 지자계 변화를 감지하여 기울어짐을 측정하여 출력하는 기울기 센서와; 상기 카메라에 의해 얻은 영상을 처리하여 사용자의 눈꺼풀 움직임을 분석하고 동공 크기를 판단하여 졸음 상태인지를 판단하여 경보 신호를 출력하고 상기 기울기 센서에 의해 측정한 기울기 정보를 분석하여 졸음 상태인지를 판단하여 경보 신호를 출력하는 졸음 판단부와; 상기 경보 신호를 입력받아 경보음, 진동, 엘이디 발광으로 사용자에게 졸음 경보 메시지를 출력하는 경보부로 구성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, and a camera for outputting an image obtained by photographing the user's face; A tilt sensor for detecting a change in the geomagnetic field and measuring and outputting the tilt; Analyze the eyelid movement of the user by processing the image obtained by the camera, determine the pupil size to determine whether it is drowsy state, outputs an alarm signal and analyzes the tilt information measured by the tilt sensor to determine whether it is drowsy state A drowsiness determining unit for outputting an alarm signal; It is characterized in that it comprises an alarm unit for receiving the alarm signal and outputs a drowsy alarm message to the user by alarm sound, vibration, LED light emission.
또한, 사용자가 졸음 경보 메뉴를 선택하고 카메라 영상 졸음 판단 기능, 기울기 센서 졸음 판단 기능을 실행하는지를 판단하는 단계와; 상기 카메라 영상 졸음 판단 기능을 실행하는 것으로 판단하면 사용자의 눈 깜박임 횟수와 동공 크기를 판단하여 사용자가 졸음 상태에 있는지를 판단하는 단계와; 상기 기울기 센서 졸음 판단 기능을 실행하는 것으로 판단하면 기울기 센서에 의해 측정한 기울기의 변화가 소정 범위를 초과하는지를 판단하여 사용자가 졸음 상태에 있는지를 판단하는 단계와; 상기 졸음 상태 판단 결과, 졸음 상태로 판단하면 경보부로 경보 신호를 출력하여 경보음, 진동, 엘이디 발광 등 사용자에게 졸음 경보 메시지를 출력하게 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The method may further include determining whether the user selects a drowsy alarm menu and executes a camera image sleepiness determination function and a tilt sensor sleepiness determination function. Determining whether the user is in a drowsiness state by determining the number of eye blinks and the pupil size of the user when determining that the camera image sleepiness determination function is executed; Determining whether the user is in a drowsy state by determining whether the inclination measured by the inclination sensor exceeds a predetermined range when determining that the inclination sensor sleepiness determination function is executed; As a result of the determination of the drowsiness state, if it is determined that the drowsiness state, and outputs an alarm signal to the alarm unit characterized in that it comprises the step of outputting a drowsiness alert message to the user, such as alarm sound, vibration, LED light.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 졸음 방지 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 사용자의 얼굴을 촬영하여 얻은 영상을 출력하는 카메라(11)와; 지자계 변화를 감지하여 기울어짐을 측정하여 출력하는 기울기 센서(12)와; 상기 카메라(11)에 의해 얻은 영상을 처리하여 사용자의 눈꺼풀 움직임을 분석하고 동공 크기를 판단하여 졸음 상태인지를 판단하여 경보 신호를 출력하고 상기 기울기 센서에 의해 측정한 기울기 정보를 분석하여 졸음 상태인지를 판단하여 경보 신호를 출력하는 졸음 판단부(13)와; 상기 경보 신호를 입력받아 경보음, 진동, 엘이디 발광으로 사용자에게 졸음 경보 메시지를 출력하는 경보부(14, 15, 16)로 구성된다.1 is a block diagram showing the configuration of the drowsiness preventing device of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention, as shown in the camera 11 for outputting an image obtained by photographing the user's face; A tilt sensor 12 which detects a change in the geomagnetic field and measures and outputs a tilt; Analyzes the eyelid movement of the user by processing the image obtained by the camera 11, determines the pupil size to determine whether it is drowsy state, outputs an alarm signal and analyzes the tilt information measured by the tilt sensor to determine whether it is drowsy state Drowsiness determination unit 13 for determining the output of the alarm signal; Alarm unit 14, 15, and 16 for receiving the alarm signal and outputs a drowsy alarm message to the user by alarm sound, vibration, LED light emission.
카메라(11)는 사용자의 얼굴을 촬영하여 얻은 영상을 졸음 판단부(13)에 전달한다. 졸음 판단부(13)는 얼굴 영상을 표시부에 출력하여 사용자가 카메라 초점을 조정하여 자신의 얼굴이 정확히 맺히게 하는데 도움을 준다.The camera 11 transmits an image obtained by photographing a user's face to the drowsiness determining unit 13. The drowsiness determination unit 13 outputs a face image to the display unit to help the user adjust the camera focus so that his or her face is accurately formed.
졸음 판단부(13)는 카메라에 의해 얻은 영상을 처리하여 사용자의 눈꺼풀 움직임을 분석하고 눈꺼풀과 눈두덩의 간격(뜬눈의 크기)이 기본으로 등록되어 있는 사용자의 크기와 비교하여 기준 이하로 내려가거나 또는 깜박임의 횟수가 설정치보다 많아지면 경보 신호를 스피커(14), 모터(15), 엘이디(16)로 출력한다.The drowsiness determination unit 13 processes the image obtained by the camera to analyze the eyelid movement of the user, and the distance between the eyelids and the eyelids (the size of the open eye) is lower than the standard compared to the size of the user registered as a standard or When the number of flashes is greater than the set value, the alarm signal is output to the speaker 14, the motor 15, and the LED 16.
스피커(14), 모터(15), 엘이디(16)로 구성된 경보부는 경보 모드에 따라 경보음, 진동, 발광, 동시 경보 등을 출력하여 졸음 상태를 경보한다.The alarm unit composed of the speaker 14, the motor 15, and the LED 16 outputs an alarm sound, vibration, light emission, simultaneous alarm, etc. according to the alarm mode to alert the sleepiness state.
졸음 판단부(13)는 사용자의 얼굴 영상을 처리하여 동공 상태를 감지하고 사용자의 동공 크기가 동공 크기 기준치로 등록된 값보다 작아지면 경보 신호를 경보부로 전달한다.The drowsiness determining unit 13 detects the pupil state by processing the face image of the user and transmits an alarm signal to the alarm unit when the pupil size of the user is smaller than the value registered as the pupil size reference value.
기울기 센서(12)는 지자계 변화를 감지하여 사용자 졸음 상태에서 머리나 목이 기울어지는 각도를 인식하고 이 각도 정보를 졸음 판단부(13)에 전달한다.The inclination sensor 12 detects a change in the geomagnetic field, recognizes an angle of inclination of the head or neck in a user's drowsiness state, and transmits the angle information to the drowsiness determination unit 13.
졸음 판단부(13)는 측정한 각도가 기준치보다 커지면 경보부로 경보 신호를 전달한다.The drowsiness determining unit 13 transmits an alarm signal to the alarm unit when the measured angle is greater than the reference value.
기울기 센서(12)는 이어폰에 내장될 수도 있고, 혹은 귀에 걸거나 붙일 수 있도록 별도로 구성되어 단말기의 졸음 판단부(13)에 유/무선으로 신호를 전달한다.The inclination sensor 12 may be embedded in the earphone or may be separately configured to be attached to or attached to the ear to transmit a signal to the drowsiness determining unit 13 of the terminal by wire / wireless.
기울기 센서(12)에 의해 측정되는 기울기의 신뢰도를 높이기 위해 단말기에 기울기 센서를 내장하고 이 센서에 의해 측정한 기울기를 기준 기울기로 사용한다.In order to increase the reliability of the tilt measured by the tilt sensor 12, a tilt sensor is built in the terminal and the tilt measured by the sensor is used as a reference tilt.
이하, 사용자의 졸음 상태를 판단하여 경보하는 동작에 대해 설명한다.Hereinafter, an operation of determining and alerting the user's drowsiness state will be described.
사용자가 운전을 시작하기 전 이동 통신 단말기를 거치대에 고정시키고, 메뉴에서 졸음 경보 메뉴를 선택한다. 졸음 경보 메뉴에는 카메라 영상 졸음 판단, 기울기 센서 졸음 판단 기능이 있다.Before the user starts driving, fix the mobile terminal to the cradle and select the drowsy alarm menu from the menu. The drowsiness alert menu includes camera image sleepiness determination and tilt sensor sleepiness determination.
카메라 영상 졸음 판단 기능은 사용자의 눈꺼풀 움직임 측정과 동공 상태 감지를 통해 졸음 상태를 판단하고, 기울기 센서 졸음 판단 기능은 사용자 고개의 기울기 각도를 측정하여 졸음 상태를 판단한다.The camera image sleepiness determination function determines the sleepiness state by measuring the eyelid movement of the user and the pupil state detection, and the tilt sensor sleepiness determination function determines the sleepiness state by measuring the inclination angle of the user's head.
사용자가 카메라 영상 졸음 판단 기능을 실행하면 카메라 초점을 자신의 얼굴을 향하도록 하기 위해 표시부에 나타나는 영상을 참조하여 조절한다. 사용자 얼굴이 영상에 정확히 맺히도록 하기 위해 이동 통신 단말기를 사용자 정면에 위치시키는 것이 적당하나 운전 상황에 맞게 사용자의 반쪽 얼굴만이라도 맺히게 한다.When the user executes the camera image sleepiness determination function, the camera focuses with reference to the image displayed on the display unit so that the camera focuses on its face. It is appropriate to place the mobile communication terminal in front of the user so that the user's face is accurately formed on the image, but only half of the user's face is formed according to the driving situation.
카메라는 사용자의 얼굴을 촬영하고 졸음 판단부는 영상 처리하여 사용자의 눈 위치를 추적하고 뜬눈의 크기를 파악하고 깜박임 횟수를 판단하여 사용자의 눈꺼풀 움직임을 판단하거나, 동공의 위치를 추적하고 동공의 크기를 판단한다.The camera captures the user's face and the drowsiness determination unit processes the image to track the user's eye position, determine the size of the open eye, and determine the number of blinks to determine the eyelid movement of the user, or track the pupil's position and determine the size of the pupil. To judge.
눈꺼풀 움직임이 정상치보다 낮거나 높으면, 또는 동공 크기가 소정 크기 이하로 작아지면 사용자가 졸음 상태에 있는 것으로 판단한다. 동공 크기는 주변 환경에 영향을 받으므로 상황에 맞게 졸음 판단 기준으로 사용한다.If the eyelid movement is lower or higher than normal, or the pupil size is smaller than the predetermined size, it is determined that the user is in a drowsy state. The pupil size is affected by the surrounding environment, so use it as a criterion for drowsiness.
사용자가 기울기 센서 졸음 판단 기능을 실행하면 졸음 판단부는 기울기 센서에 의해 측정한 기울기의 변화를 판단하고 기준 기울기와 비교하여 사용자가 졸음 상태에 있는지를 판단한다.When the user executes the tilt sensor drowsiness determination function, the drowsiness determination unit determines the change of the slope measured by the tilt sensor and compares the reference slope with the reference slope to determine whether the user is drowsy.
기울기는 각각의 x, y, z축에 대한 두 좌표축의 조합에 따른 두 가지 기울기로 구성되고 자계에 수직인 성분은 제외된다.The slope consists of two slopes in accordance with the combination of the two coordinate axes for each of the x, y, and z axes, excluding components perpendicular to the magnetic field.
운전 중에 변화하는 지자계로 인한 오류를 방지하기 위해 단말기에 내장한 기울기 센서에 의해 측정한 기울기를 기준 기울기로 사용하고 사용자의 얼굴에 장착한 기울기 센서에 의해 측정한 기울기와 상기 기준 기울기를 비교하여 사용자의 얼굴 기울어짐을 측정한다. 얼굴 기울어짐이 커지는 것으로 판단하면 사용자가 졸음 상태에 있는 것으로 판단한다.In order to prevent errors due to the geomagnetic field that is changed during driving, the tilt measured by the tilt sensor built in the terminal is used as a reference tilt, and the user compares the tilt measured by the tilt sensor mounted on the user's face with the reference tilt. Measure your face tilt. If it is determined that the inclination of the face increases, it is determined that the user is in a drowsy state.
졸음 판단 기능에 의해 사용자가 졸음 상태에 있는 것으로 판단하면 졸음 판단부는 경보부에 경보 신호를 출력한다.If it is determined that the user is in a drowsy state by the drowsiness determination function, the drowsiness determination unit outputs an alarm signal to the alarm unit.
경보부는 경보 신호를 입력받아 사용자에 의해 설정된 경보음 모드, 진동 모드, 발광 모드 등에 따라 스피커를 통해 경보음을 출력하거나 진동 모터를 구동하거나 엘이디를 구동한다. 경보 모드는 각기 설정될 수도 있고 동시 설정이 가능하다.The alarm unit receives an alarm signal and outputs an alarm sound through a speaker, drives a vibration motor, or drives an LED according to an alarm sound mode, a vibration mode, a light emission mode set by a user. Alarm modes can be set individually or simultaneously.
사용자가 이동 통신 단말기로부터 졸음 경보 메시지를 인지하고 졸음 상태를 벗어나면 졸음 판단부는 사용자가 정상 상태로 복귀함을 인지하고 경보부에 경보 정지 신호를 출력하여 경보 메시지 출력을 정지시킨다.When the user recognizes the drowsiness alert message from the mobile communication terminal and exits the drowsiness state, the drowsiness determination unit recognizes that the user returns to the normal state and outputs an alarm stop signal to the alarm unit to stop the output of the alert message.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 단말기에 졸음 판단 기능을 내장하여 사용자의 졸음 상태를 판단하고 경보함으로써 사용자의 졸음으로 인한 사고 발생을 방지하고, 휴대가 간편하므로 주변 환경에 구애받지 않고 사용이 편리해지는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention has a built-in drowsiness determination function in the terminal to determine the user's drowsiness status and to prevent the occurrence of accidents caused by the user's drowsiness, easy to carry, regardless of the surrounding environment There is an effect of convenience.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 단말기의 졸음 방지 장치의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for preventing drowsiness of a mobile communication terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
11 : 카메라 12 : 기울기 센서11: camera 12: tilt sensor
13 : 졸음 판단부 14 : 스피커13: sleepiness determining unit 14: speaker
15 : 모터 16 : 엘이디15: motor 16: LED
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|---|---|---|---|
| KR1020030075594A KR20050040400A (en) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | Anti-sleepy apparatus and method for mobile communication terminal |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140110587A (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-17 | 삼성전자주식회사 | display apparatus and avatar displaying method thereof |
| US9591396B2 (en) | 2015-01-21 | 2017-03-07 | Lg Electronics Inc. | Ear set device |
| WO2019098729A1 (en) * | 2017-11-16 | 2019-05-23 | 주식회사 아르비존 | Vehicle monitoring method and device |
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2003
- 2003-10-28 KR KR1020030075594A patent/KR20050040400A/en not_active Application Discontinuation
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