KR101256907B1 - Apparatus and method for recognizing user state in real-time - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 사용자 상황 실시간 인식 장치는, 가속도 센서를 통해 가속도 데이터를 수집하는 가속도 데이터 수집부; GPS 센서를 통해 GPS 좌표 데이터를 수집하는 GPS 좌표 수집부; 상기 수집된 가속도 데이터로부터 사용자의 동작을 추론하는 사용자 동작 추론부; 상기 사용자의 동작으로부터 사용자의 행동을 추론하는 사용자 행동 추론부; 상기 GPS 좌표 데이터를 장소명으로 변환하는 장소명 변환부; 상기 장소명으로부터 사용자의 위치를 결정하는 사용자 위치 결정부; 및 상기 추론된 사용자의 행동과 상기 결정된 사용자의 위치를 이용하여 사용자의 상황을 판단하는 사용자 상황 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with an aspect of the present invention, an apparatus for recognizing a real-time user situation includes: an acceleration data collector configured to collect acceleration data through an acceleration sensor; A GPS coordinate collecting unit which collects GPS coordinate data through a GPS sensor; A user motion inference unit for inferring a user's motion from the collected acceleration data; A user behavior inference unit for inferring the user's behavior from the user's motion; A place name converting unit converting the GPS coordinate data into a place name; A user location determiner configured to determine a location of the user from the place name; And a user context determiner configured to determine a user's situation using the inferred user's behavior and the determined user's location.

Description

사용자 상황 실시간 인식 장치 및 방법{Apparatus and method for recognizing user state in real-time}Apparatus and method for recognizing user state in real-time}

본 발명은 사용자의 상황을 인식하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모바일 환경에서 수집되는 가속도 정보와 GPS 정보를 이용하여 사용자의 상황을 실시간으로 인식하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for recognizing a user's situation, and more particularly, to an apparatus and method for recognizing a user's situation in real time using acceleration information and GPS information collected in a mobile environment.

최근 애플의 아이폰, 구글의 안드로이드폰 등 각종 스마트폰이 출시되고 있는데, 이들 스마트폰은 빠른 연산 속도의 CPU와 가속도 센서, 광센서, 자기 센서, 자이로 센서, GPS 리시버, WiFi 등의 하드웨어를 탑재하고 있다. 따라서 이러한 하드웨어를 기반으로 애플리케이션을 통하여 다양한 서비스를 제공하는 것이 가능하게 되었다.Recently, various smartphones such as Apple's iPhone and Google's Android phone have been released, which are equipped with hardware such as CPU, acceleration sensor, light sensor, magnetic sensor, gyro sensor, GPS receiver, WiFi, etc. have. Therefore, it is possible to provide various services through applications based on such hardware.

스마트폰은 휴대폰의 특성을 가지고 있으므로 사용자 휴대성이 높아 사용자의 행동을 인식하여 사용자에 특화된 서비스를 제공하기에 알맞은 플랫폼이다. 스마트폰으로부터 수집되는 많은 양의 데이터들은 시간에 따라서 끊임없이 변화한다. 이렇게 변화하는 데이터를 분석하여 사용자의 상황을 실시간으로 인식하기 위해서는, 데이터를 분석하고, 의미정보로 변환하고, 의미정보를 종합하여 전체적인 상위 레벨의 의미정보를 도출하기 위한 기술이 요구된다.Since smartphones have characteristics of a mobile phone, it is a platform suitable for providing a user-specific service by recognizing a user's behavior because the user's portability is high. The large amount of data collected from smartphones is constantly changing over time. In order to analyze the changing data to recognize the user's situation in real time, a technique for analyzing the data, converting it into semantic information, and synthesizing the semantic information to derive the overall upper level semantic information is required.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 모바일 환경에서 수집되는 가속도 정보와 GPS 정보를 이용하여 사용자의 상황을 실시간으로 효과적으로 인식하기 위한 사용자 상황 인식 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for recognizing a user situation for effectively recognizing a user's situation in real time using acceleration information and GPS information collected in a mobile environment.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 사용자 상황 실시간 인식 장치는, 가속도 센서를 통해 가속도 데이터를 수집하는 가속도 데이터 수집부; GPS 센서를 통해 GPS 좌표 데이터를 수집하는 GPS 좌표 수집부; 상기 수집된 가속도 데이터로부터 사용자의 동작을 추론하는 사용자 동작 추론부; 상기 사용자의 동작으로부터 사용자의 행동을 추론하는 사용자 행동 추론부; 상기 GPS 좌표 데이터를 장소명으로 변환하는 장소명 변환부; 상기 장소명으로부터 사용자의 위치를 결정하는 사용자 위치 결정부; 및 상기 추론된 사용자의 행동과 상기 결정된 사용자의 위치를 이용하여 사용자의 상황을 판단하는 사용자 상황 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the user situation real-time recognition apparatus according to the present invention, an acceleration data collection unit for collecting the acceleration data through the acceleration sensor; A GPS coordinate collecting unit which collects GPS coordinate data through a GPS sensor; A user motion inference unit for inferring a user's motion from the collected acceleration data; A user behavior inference unit for inferring the user's behavior from the user's motion; A place name converting unit converting the GPS coordinate data into a place name; A user location determiner configured to determine a location of the user from the place name; And a user context determiner configured to determine a user's situation using the inferred user's behavior and the determined user's location.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 사용자 상황 실시간 인식 방법은, 가속도 센서를 통해 가속도 데이터를 수집하는 단계; GPS 센서를 통해 GPS 좌표 데이터를 수집하는 단계; 상기 수집된 가속도 데이터로부터 사용자의 동작을 추론하는 단계; 상기 사용자의 동작으로부터 사용자의 행동을 추론하는 단계; 상기 GPS 좌표 데이터를 장소명으로 변환하는 단계; 상기 장소명으로부터 사용자의 위치를 결정하는 단계; 및 상기 추론된 사용자의 행동과 상기 결정된 사용자의 위치를 이용하여 사용자의 상황을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above technical problem, the user situation real-time recognition method according to the present invention, collecting the acceleration data through the acceleration sensor; Collecting GPS coordinate data via a GPS sensor; Inferring a user's motion from the collected acceleration data; Inferring the user's action from the user's action; Converting the GPS coordinate data into a place name; Determining a location of the user from the place name; And determining the user's situation using the inferred user's behavior and the determined user's location.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 상기된 본 발명에 따른 사용자 상황 실시간 인식 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.In order to solve the above technical problem, there is provided a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the user situation real-time recognition method according to the present invention.

상기된 본 발명에 의하면, 모바일 환경에서 수집되는 가속도 데이터와 GPS 좌표 데이터로부터 사용자의 상황을 확률적으로 추론하고, 확률적으로 추론된 사용자의 상황을 실시간으로 모바일 단말에 제공하여 사용자의 상황에 적합한 서비스나 애플리케이션을 추천할 수 있다. 예를 들어 사용자의 상황이 '식사'일 경우, 사용자의 취향에 맞는 식당을 추천하는 데 이용될 수 있으며, 사용자의 상황이 '버스에 탑승하여 이동'인 경우에는 버스 노선도 등을 제공할 수도 있다. 또한, 본 발명에 의하면 사용자의 행동(식사, 취침, 쇼핑 등) 등의 상위 상황 뿐 아니라 가속도 데이터를 이용하여 사용자의 동작(앉기, 서기, 걷기, 뛰기 등) 정보도 실시간으로 인식이 가능하므로 동작 정보를 이용하여 건강을 위한 칼로리 계산이나 현재 동작에 따라서 맞는 음악을 추천하거나 혹은 현재 상태에 맞춰서 휴대폰의 볼륨을 조정하는 등의 세세한 서비스 또한 가능해진다.According to the present invention described above, the user's situation is probabilistically inferred from the acceleration data and the GPS coordinate data collected in the mobile environment, and the stochastic inferred user's situation is provided to the mobile terminal in real time, which is suitable for the user's situation. You can recommend services or applications. For example, when the user's situation is 'meal', it may be used to recommend a restaurant that suits the user's taste, and when the user's situation is 'boarding and moving', the bus route map may be provided. . In addition, according to the present invention, the user's motion (sitting, standing, walking, running, etc.) information can be recognized in real time using acceleration data as well as the upper situation of the user's behavior (meal, bedtime, shopping, etc.). Detailed information such as calculating calories for health, recommending the right music according to the current operation, or adjusting the volume of the mobile phone according to the current state is also available using the information.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 상황 실시간 인식 장치의 블록도이다.
도 2는 '사용자 동작 추론'과 '사용자 행동 추론'을 위한 계층적 확률 모델을 나타낸다.
도 3은 '장소명 변환'과 '사용자 위치 결정'을 위한 계층적 확률 모델을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 계층적 베이지안 네트워크의 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 사용자 상황 정보가 시각화되어 디스플레이되는 모습의 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 상황 실시간 인식 방법의 흐름도이다.
1 is a block diagram of a user context real time recognition apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a hierarchical probabilistic model for 'user behavior inference' and 'user behavior inference'.
3 shows a hierarchical probabilistic model for 'place name conversion' and 'user location determination'.
4 shows an example of a hierarchical Bayesian network according to an embodiment of the present invention.
5 shows an example of how the user context information is visualized and displayed according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a user context real-time recognition method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description and the accompanying drawings, substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 상황 실시간 인식 장치의 블록도이다. 본 실시예에 따른 사용자 상황 인식 장치는 스마트폰에 구비될 수 있다. 다만 스마트폰 외에도 휴대성이 있는 모바일 단말(예를 들어, 휴대전화, 태블릿 PC 등)로서 가속도 센서와 GPS 센서를 구비하는 장치라면 어디든 구비될 수 있다. 1 is a block diagram of a user context real time recognition apparatus according to an embodiment of the present invention. The user situation recognition apparatus according to the present embodiment may be provided in a smart phone. However, in addition to a smartphone, any device having an acceleration sensor and a GPS sensor as a portable mobile terminal (eg, a mobile phone, a tablet PC, etc.) may be provided anywhere.

본 실시예에 따른 사용자 상황 인식 장치는 도시된 바와 같이, 가속도 데이터 수집부(110), 사용자 동작 추론부(120), 사용자 행동 추론부(130), GPS 좌표 수집부(140), 장소명 변환부(150), 사용자 위치 결정부(160), 사용자 상황 판단부(170), 사용자 인터페이스(180)를 포함하여 이루어진다. As shown in the user context recognition apparatus according to the present embodiment, the acceleration data collection unit 110, the user motion inference unit 120, the user behavior inference unit 130, the GPS coordinate collection unit 140, the place name conversion unit 150, a user location determiner 160, a user context determiner 170, and a user interface 180.

가속도 데이터 수집부(110)는 예컨대 스마트폰에 구비되는 가속도 센서(미도시)를 통해 가속도 데이터를 수집한다. 사용자는 스마트폰을 휴대하므로 가속도 센서로부터 수집되는 가속도 데이터는 사용자의 움직임에 대응하는 가속도 데이터가 된다. 가속도 센서는 2축 이상의 가속도 센서인 것이 바람직하며, 각 축 별로 -2g 내지 2g의 민감도를 가지는 것이 바람직하다. 그리고 가속도 데이터는 10Hz 이상의 수집 주기로, 즉 초당 10회 이상의 주기로 수집되는 것이 바람직하다. The acceleration data collection unit 110 collects acceleration data through, for example, an acceleration sensor (not shown) provided in the smartphone. Since the user carries the smartphone, the acceleration data collected from the acceleration sensor becomes acceleration data corresponding to the user's movement. The acceleration sensor is preferably an acceleration sensor of two or more axes, and preferably has a sensitivity of -2g to 2g for each axis. The acceleration data is preferably collected at a collection cycle of 10 Hz or more, that is, at least 10 cycles per second.

GPS 좌표 수집부(140)는 예컨대 스마트폰에 구비되는 GPS 센서(미도시)를 통해 GPS 좌표 데이터를 수집한다. 사용자는 스마트폰을 휴대하므로 GPS 센서로부터 수집되는 GPS 좌표 데이터는 사용자의 위치에 대응하는 GPS 좌표 데이터가 된다. GPS 좌표 데이터는 위도, 경도, 속도, 진행방향, 고도 등이 될 수 있다. GPS 좌표 데이터는 1초 이하의 수집 주기로, 즉 초당 1회 이상의 주기로 수집되는 것이 바람직하다.The GPS coordinate collecting unit 140 collects GPS coordinate data through, for example, a GPS sensor (not shown) provided in the smartphone. Since the user carries the smartphone, the GPS coordinate data collected from the GPS sensor becomes GPS coordinate data corresponding to the user's location. GPS coordinate data may be latitude, longitude, speed, direction of travel, altitude, and the like. The GPS coordinate data is preferably collected at a collection cycle of 1 second or less, that is, at least once per second.

사용자 동작 추론부(120)는 가속도 데이터 수집부(110)에서 수집된 가속도 데이터로부터 사용자의 동작을 추론한다. 가속도 데이터 수집부(110)에서 수집되는 가속도 데이터는 시계열 데이터이다. 사용자 동작 추론부(120)는 일정 기간 동안 수집된 가속도 데이터로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 사용자의 동작을 추론하고, 이러한 사용자 동작 추론을 일정 간격마다 반복하여 수행한다. 예컨대, 5초 동안 수집된 가속도 데이터로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 사용자의 동작을 추론하고, 이러한 사용자 동작 추론을 5초마다 반복하여 수행한다. 여기서, 사용자의 '동작'이란 비교적 짧은 시간 동안 인식되는 사용자의 행동을 의미하는 것으로, 예를 들어 앉기, 서기, 걷기, 뛰기, 오르기, 내리기 등이 될 수 있다. 시계열 확률 모델로는 HMM(Hidden Markov Model), DBN(Dynamic Bayesian Network), MRF(Markov Random Field), CRF(Conditional Random Field) 등이 이용될 수 있다. 도 2를 참조하면, 일정 기간 동안 수집된 가속도 데이터로부터 시계열 확률 모델을 이용한 사용자 동작 추론을 통하여 '걷기', '걷기', '서기', '걷기', '걷기', '걷기'의 사용자 동작 시퀀스가 얻어지는 모습을 도시되어 있다. The user motion inference unit 120 infers the user's motion from the acceleration data collected by the acceleration data collector 110. The acceleration data collected by the acceleration data collector 110 is time series data. The user motion inference unit 120 infers a user's motion from the acceleration data collected for a certain period of time using a time series probability model, and repeats the user motion inference at a predetermined interval. For example, the user's motion is inferred from the acceleration data collected for 5 seconds using a time series probability model, and the user's motion inference is repeated every 5 seconds. Here, the 'movement' of the user refers to a user's behavior that is recognized for a relatively short time, and may be, for example, sitting, standing, walking, running, climbing, or falling. As a time series probabilistic model, a Hidden Markov Model (HMM), a Dynamic Bayesian Network (DBN), a Markov Random Field (MRF), a Conditional Random Field (CRF), and the like may be used. Referring to FIG. 2, a user's motion of 'walking', 'walking', 'standing', 'walking', 'walking', and 'walking' is derived from user's motion inference using a time series probability model from acceleration data collected for a certain period of time. It is shown how the sequence is obtained.

사용자 행동 추론부(130)는 사용자 동작 추론부(120)에서 얻어지는 사용자의 동작으로부터 사용자의 행동을 추론한다. 여기서 사용자의 '행동'이란 비교적 긴 시간 동안 인식되는 사용자의 행동을 의미하며, 사용자 행동 추론부(130)는 사용자 동작 추론부(120)에서 얻어지는 사용자의 동작의 시퀀스로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 사용자의 행동을 추론한다. 사용자의 행동은 예를 들어, '도보 이동', '버스 이동', '쇼핑', '운동', '취침' 등이 될 수 있다. 시계열 확률 모델로는 마찬가지로 HMM(Hidden Markov Model), DBN(Dynamic Bayesian Network), MRF(Markov Random Field), CRF(Conditional Random Field) 등이 이용될 수 있다. 도 2를 참조하면, '걷기', '걷기', '서기', '걷기', '걷기', '걷기'의 사용자 동작 시퀀스로부터 시계열 확률 모델을 이용한 사용자 행동 추론을 통하여 '도보 이동'의 사용자 행동이 얻어지는 모습이 도시되어 있다. The user behavior inference unit 130 infers the user's behavior from the user's motion obtained in the user's motion inference unit 120. Here, the 'action' of the user refers to the user's behavior recognized for a relatively long time, and the user's behavior inference unit 130 uses the time series probability model from the sequence of the user's movements obtained from the user's motion inference unit 120. Infers the behavior of The user's behavior may be, for example, 'walking movement', 'bus movement', 'shopping', 'exercise', 'sleep', and the like. Similarly, the time series probabilistic model may include a Hidden Markov Model (HMM), a Dynamic Bayesian Network (DBN), a Markov Random Field (MRF), a Conditional Random Field (CRF), and the like. Referring to FIG. 2, a user of a 'walking move' through user behavior inference using a time series probability model from a user's action sequence of 'walk', 'walk', 'stand', 'walk', 'walk', and 'walk' The action is obtained.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 '사용자 동작 추론'과 '사용자 행동 추론'은 이른바 계층적 시계열 확률 모델을 이용한다. 도 2는 이러한 계층적 확률 모델을 나타내고 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, 'user behavior inference' and 'user behavior inference' use a so-called hierarchical time series probability model. 2 illustrates such a hierarchical probabilistic model.

다시 도 1을 참조하면, 장소명 변환부(150)는 GPS 좌표 수집부(140)에서 수집되는 GPS 좌표 데이터를 장소명으로 변환한다. GPS 좌표 수집부(140)에서 수집되는 GPS 좌표 데이터 역시 시계열 데이터이다. 장소명 변환부(150)는 일정 기간 동안 수집된 GPS 좌표 데이터를 시계열 확률 모델을 이용하여 장소명으로 변환한다. 시계열 확률 모델로는 마찬가지로 HMM(Hidden Markov Model), DBN(Dynamic Bayesian Network), MRF(Markov Random Field), CRF(Conditional Random Field) 등이 이용될 수 있다. 도 3을 참조하면, 일정 기간 동안 수집된 GPS 좌표 데이터로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 '도로', '도로', '집', '집', 'unknown', '집'의 장소명 시퀀스가 얻어지는 모습이 도시되어 있다. Referring again to FIG. 1, the place name converting unit 150 converts the GPS coordinate data collected by the GPS coordinate collecting unit 140 into a place name. GPS coordinate data collected by the GPS coordinate collecting unit 140 is also time series data. The place name converting unit 150 converts the GPS coordinate data collected for a certain period into a place name using a time series probability model. Similarly, the time series probabilistic model may include a Hidden Markov Model (HMM), a Dynamic Bayesian Network (DBN), a Markov Random Field (MRF), a Conditional Random Field (CRF), and the like. Referring to FIG. 3, a sequence of place names of 'road', 'road', 'house', 'house', 'unknown', and 'house' is obtained using a time series probability model from GPS coordinate data collected for a certain period of time. Is shown.

사용자 위치 결정부(160)는 장소명 변환부(150)에서 얻어지는 장소명의 시퀀스로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 사용자의 위치를 결정한다. 도 3을 참조하면, '도로', '도로', '집', '집', 'unknown', '집'의 장소명 시퀀스로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 최종적으로 사용자의 위치가 '집'으로 결정되는 모습을 나타낸다. The user location determiner 160 determines the location of the user from a sequence of place names obtained by the place name converter 150 using a time series probability model. Referring to FIG. 3, a user's position is finally determined as a 'home' using a time series probability model from a sequence of place names of 'road', 'road', 'house', 'house', 'unknown' and 'house'. It shows the appearance.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 '장소명 변환'과 '사용자 위치 결정'은 이른바 계층적 시계열 확률 모델을 이용한다. 도 3은 이러한 계층적 확률 모델을 나타내고 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, 'place name conversion' and 'user location determination' use a so-called hierarchical time series probability model. 3 illustrates such a hierarchical probabilistic model.

다시 도 1을 참조하면, 사용자 상황 판단부(170)는 사용자 행동 추론부(130)에서 추론된 사용자의 행동과 사용자 위치 결정부(160)에서 결정된 사용자의 위치, 그리고 시간 정보를 이용하여 사용자의 상황을 판단한다. 여기서, 사용자의 '상황'이란, 사용자의 '행동'을 포함하는 사용자의 현재 상태를 의미한다. 즉, 사용자 행동 추론부(130)에서 추론된 사용자의 행동을 사용자 위치 결정부(160)에서 결정된 사용자의 위치와 시간 정보를 토대로 최종적으로 사용자의 상황으로 판단하거나, 추론된 사용자의 행동과 결정된 사용자의 위치와 시간 정보를 토대로 새로운 의미정보로서 사용자의 상황을 판단한다. 이때 사용자 상황 판단부(170)는 베이지안 네트워크(Bayesian Network)를 이용하여 사용자의 행동, 사용자의 위치, 시간 정보를 통합하여 사용자의 상황을 확률적으로 추론할 수 있다. 사용자 상황 판단부(170)는 사용자의 행동, 사용자의 위치, 시간 정보를 증거로 삼아서 사용자의 현재 상황의 확률값을 구하게 된다.Referring back to FIG. 1, the user context determination unit 170 may determine the user's behavior by using the user's behavior inferred by the user's behavior inference unit 130, the user's location and time information determined by the user's location determiner 160. Judge the situation. Here, the 'state' of the user refers to the current state of the user including the 'action' of the user. That is, the user's behavior inferred by the user behavior inference unit 130 is finally determined as the user's situation based on the location and time information of the user determined by the user location determiner 160, or the inferred user's behavior and the determined user The situation of the user is determined as new semantic information based on the location and time information of the. In this case, the user context determination unit 170 may infer a user's situation by integrating the user's behavior, the user's location, and time information using a Bayesian network. The user context determination unit 170 obtains a probability value of the current situation of the user by using the user's behavior, the user's location, and time information as evidence.

베이지안 네트워크는 계층적인 구조를 갖는 계층적 베이지안 네트워크(Hierarchical Bayesian Network)를 사용하는 것이 바람직하다. 계층적 베이지안 네트워크는 데이터에 내재하는 변수들 간의 관계를 노드(node)와 호(arc)를 가지고 시간적으로 나타내어 주는 모델링 기법으로, 각 노드들은 랜덤 변수를 의미하며 아크는 각 노드들 간의 연관성을 나타낸다. 도 4는 이러한 계층적 베이지안 네트워크의 예를 나타낸다. 도 4는 '수업', '수면', '운동'이라는 상황 항목을 가지는 계층적 베이지안 네트워크의 예로서, 사용자의 동작과 관련된 노드들, 사용자의 행동과 관련된 노드들, 시간과 관련된 노드들, 장소와 관련된 노드들이 서로 계층적인 구조를 이루는 모습을 나타낸다. The Bayesian network preferably uses a hierarchical Bayesian network having a hierarchical structure. A hierarchical Bayesian network is a modeling technique that expresses the relationship between variables inherent in data with nodes and arcs in time. Each node represents a random variable and an arc represents an association between nodes. . 4 shows an example of such a hierarchical Bayesian network. 4 is an example of a hierarchical Bayesian network having a situation item of 'class', 'sleep' and 'exercise', wherein nodes related to user's actions, nodes related to user's actions, nodes related to time, places The nodes associated with are hierarchical.

다시 도 1을 참조하면, 사용자 인터페이스(180)는 사용자 상황 판단부(170)에서 판단되는 사용자의 상황 정보를 시각화하여 사용자에게 디스플레이한다. 물론, 사용자 인터페이스(180)는 사용자 상황 실시간 인식 장치가 구비되는 스마트폰 또는 모바일 단말의 통상적인 사용자 인터페이스일 수 있다. 사용자 상황 판단부(170)는 확률적으로 가장 높은 상황을 사용자의 현재 상황으로 디스플레이할 수도 있고, 각 상황에 대한 확률 정보를 디스플레이할 수도 있다. 도 5는 사용자 인터페이스(180)를 통하여 사용자 상황 정보가 시각화되어 디스플레이되는 모습의 예를 나타낸다. Referring back to FIG. 1, the user interface 180 visualizes and displays the context information of the user determined by the user context determiner 170 to the user. Of course, the user interface 180 may be a typical user interface of a smart phone or a mobile terminal equipped with a user situation real-time recognition device. The user situation determination unit 170 may display the highest probability situation as the current situation of the user, or may display probability information about each situation. FIG. 5 illustrates an example in which user context information is visualized and displayed through the user interface 180.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 상황 실시간 인식 방법의 흐름도이다. 본 실시예에 따른 사용자 상황 실시간 인식 방법은 이상에서 설명된 사용자 상황 실시간 인식 장치에서 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서 이하 생략된 내용이라 하더라도 사용자 상황 실시간 인식 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 사용자 상황 실시간 인식 방법에도 적용된다.6 is a flowchart of a user context real-time recognition method according to an embodiment of the present invention. The user context real time recognition method according to the present embodiment includes steps processed by the apparatus for real time user context recognition described above. Therefore, even if omitted below, the above description of the apparatus for real-time user situation recognition is applied to the user context real-time recognition method according to the present embodiment.

가속도 센서를 통해 가속도 데이터를 수집하고(610단계), 가속도 데이터가 일정 기간 수집되면(615단계), 수집된 가속도 데이터로부터 사용자의 동작을 추론한다(620단계). 그리고 사용자 동작 추론을 통해 일정량의 데이터가 축적되면(625단계), 사용자 동작의 시퀀스로부터 사용자의 행동을 추론한다(630단계). When the acceleration data is collected through the acceleration sensor (step 610), and the acceleration data is collected for a predetermined period (step 615), the user's motion is inferred from the collected acceleration data (step 620). If a certain amount of data is accumulated through user's motion inference (step 625), the user's action is inferred from the sequence of user's actions (step 630).

한편으로, GPS 좌표 데이터를 수집하고(640단계), GPS 좌표 데이터가 일정 기간 수집되면(645단계), 수집된 GPS 좌표 데이터를 장소명으로 변환한다(650단계). 그리고 일정량의 데이터가 축적되면(655단계), 장소명의 시퀀스로부터 사용자의 위치를 결정한다(660단계). On the other hand, the GPS coordinate data is collected (step 640), and if the GPS coordinate data is collected for a predetermined period (step 645), the collected GPS coordinate data is converted into a place name (step 650). When a certain amount of data is accumulated (step 655), the user's position is determined from the sequence of place names (step 660).

그리고 상기 630단계에서 추론된 사용자의 행동과 상기 660단계에서 결정된 사용자의 위치를 이용하여 사용자의 현재 상황을 판단한다(670단계). In operation 670, the user's current situation is determined using the user's behavior inferred in operation 630 and the user's position determined in operation 660.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.The above-described embodiments of the present invention can be embodied in a general-purpose digital computer that can be embodied as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes a storage medium such as a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading medium (e.g., CD ROM,

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

Claims (15)

가속도 센서를 통해 소정 주기로 가속도 데이터를 수집하는 가속도 데이터 수집부;
GPS 센서를 통해 소정 주기로 GPS 좌표 데이터를 수집하는 GPS 좌표 수집부;
상기 가속도 데이터 수집부에서 일정 기간 동안 수집된 시계열 데이터인 가속도 데이터로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 사용자의 동작을 추론하는 사용자 동작 추론부;
상기 사용자 동작 추론부에서 얻어지는 사용자 동작의 시퀀스로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 사용자의 행동을 추론하는 사용자 행동 추론부;
상기 GPS 좌표 수집부에서 일정 기간 동안 수집된 시계열 데이터인 GPS 좌표 데이터를 시계열 확률 모델을 이용하여 장소명으로 변환하는 장소명 변환부;
상기 장소명 변환부에서 얻어지는 장소명의 시퀀스로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 사용자의 위치를 결정하는 사용자 위치 결정부;
상기 추론된 사용자의 행동과 상기 결정된 사용자의 위치로부터 계층적 베이지안 네트워크를 이용하여 사용자의 상황의 확률값을 구하는 사용자 상황 판단부; 및
상기 구해진 사용자의 상황의 확률값을 시각화하여 디스플레이하는 사용자 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 상황 실시간 인식 장치.
An acceleration data collector configured to collect acceleration data at predetermined cycles through the acceleration sensor;
A GPS coordinate collecting unit which collects GPS coordinate data at predetermined intervals through a GPS sensor;
A user motion inference unit that infers a user's motion using a time series probability model from acceleration data which is time series data collected for a predetermined period by the acceleration data collector;
A user behavior inference unit that infers a user's behavior using a time series probability model from the sequence of user operations obtained by the user's motion inference unit;
A place name converting unit for converting GPS coordinate data, which is time series data collected for a predetermined period, from the GPS coordinate collecting unit into place names using a time series probability model;
A user location determiner configured to determine a location of a user using a time series probability model from a sequence of place names obtained by the place name converter;
A user situation determination unit obtaining a probability value of the user's situation using a hierarchical Bayesian network from the inferred user's behavior and the determined user's location; And
And a user interface for visualizing and displaying the obtained probability value of the situation of the user.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 사용자 상황 판단부는 시간 정보를 더욱 이용하여 사용자의 상황의 확률값을 구하는 것을 특징으로 하는 사용자 상황 실시간 인식 장치.
The method of claim 1,
And the user context determination unit further calculates a probability value of the situation of the user by further using time information.
제1항에 있어서,
상기 사용자 상황 실시간 인식 장치는 휴대 가능한 모바일 단말에 구비되는 것을 특징으로 하는 사용자 상황 실시간 인식 장치.
The method of claim 1,
The user context real-time recognition device is a user context real-time recognition device, characterized in that provided in the portable mobile terminal.
삭제delete (a) 가속도 센서를 통해 소정 주기로 가속도 데이터를 수집하는 단계;
(b) GPS 센서를 통해 소정 주기로 GPS 좌표 데이터를 수집하는 단계;
(c) 상기 (a) 단계에서 일정 기간 동안 수집된 시계열 데이터인 가속도 데이터로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 사용자의 동작을 추론하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계에서 얻어지는 사용자 동작의 시퀀스로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 사용자의 행동을 추론하는 단계;
(e) 상기 (b) 단계에서 일정 기간 동안 수집된 시계열 데이터인 GPS 좌표 데이터를 시계열 확률 모델을 이용하여 장소명으로 변환하는 단계;
(f) 상기 (e) 단계에서 얻어지는 장소명의 시퀀스로부터 시계열 확률 모델을 이용하여 사용자의 위치를 결정하는 단계;
(g) 상기 추론된 사용자의 행동과 상기 결정된 사용자의 위치로부터 계층적 베이지안 네트워크를 이용하여 사용자의 상황의 확률값을 구하는 단계; 및
(h) 상기 구해진 사용자의 상황의 확률값을 시각화하여 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 상황 실시간 인식 방법.
(a) collecting acceleration data at predetermined intervals through the acceleration sensor;
(b) collecting GPS coordinate data at predetermined intervals through a GPS sensor;
(c) inferring a user's motion using a time series probability model from acceleration data which is time series data collected for a period of time in step (a);
(d) inferring a user's behavior using a time series probability model from the sequence of user actions obtained in step (c);
(e) converting GPS coordinate data, which is time series data collected for a period of time, to a place name using a time series probability model;
(f) determining a location of a user using a time series probability model from the sequence of place names obtained in step (e);
(g) obtaining a probability value of the situation of the user using a hierarchical Bayesian network from the inferred user's behavior and the determined user's location; And
and (h) visualizing and displaying the obtained probability value of the situation of the user.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 (g) 단계는 시간 정보를 더욱 이용하여 사용자의 상황의 확률값을 구하는 것을 특징으로 하는 사용자 상황 실시간 인식 방법.
9. The method of claim 8,
In the step (g), the user situation real-time recognition method, characterized by obtaining the probability value of the user's situation further using the time information.
제8항에 있어서,
상기 사용자 상황 실시간 인식 방법의 각 단계는 휴대 가능한 모바일 단말에서 수행되는 것을 특징으로 하는 사용자 상황 실시간 인식 방법.
9. The method of claim 8,
Each step of the user context real time recognition method is performed in a portable mobile terminal.
삭제delete 제8항, 제12항, 제13항 중 어느 한 항에 기재된 사용자 상황 실시간 인식 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the user situation real-time recognition method according to any one of claims 8, 12, and 13.
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