KR102306111B1 - Method and apparatus for eog-based eye tracking protocol using baseline drift removal algorithm for long-term eye movement detection - Google Patents

Method and apparatus for eog-based eye tracking protocol using baseline drift removal algorithm for long-term eye movement detection Download PDF

Info

Publication number
KR102306111B1
KR102306111B1 KR1020190095004A KR20190095004A KR102306111B1 KR 102306111 B1 KR102306111 B1 KR 102306111B1 KR 1020190095004 A KR1020190095004 A KR 1020190095004A KR 20190095004 A KR20190095004 A KR 20190095004A KR 102306111 B1 KR102306111 B1 KR 102306111B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
eog
eog signal
user
signal
vertical
Prior art date
Application number
KR1020190095004A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210016790A (en
Inventor
김덕환
류재환
이미란
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020190095004A priority Critical patent/KR102306111B1/en
Publication of KR20210016790A publication Critical patent/KR20210016790A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102306111B1 publication Critical patent/KR102306111B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/013Eye tracking input arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/398Electrooculography [EOG], e.g. detecting nystagmus; Electroretinography [ERG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7225Details of analog processing, e.g. isolation amplifier, gain or sensitivity adjustment, filtering, baseline or drift compensation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7275Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor
    • G06K9/00597
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/18Eye characteristics, e.g. of the iris

Abstract

다양한 실시예들에 따른 장시간 안구 움직임 검출을 위한 기준선 드리프트 제거 알고리즘을 이용한 EOG(electrooculography) 기반 안구 추적 프로토콜의 방법 및 장치에 관한 것으로, 사용자로부터 입력되는 EOG 신호에 초기 칼리브레이션(calibration)을 수행하여, 초기 기준선(initial baseline)을 측정하고, 상기 사용자로부터 입력되는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하고, 상기 분리된 EOG 신호들로부터 계산되는 복수 개의 차동(differential) 신호들을 평균화하여, 기준선 드리프트(baseline drift)가 제거되는 차동 EOG 신호를 계산하고, 상기 차동 EOG 신호를 상기 초기 기준선과 비교하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 식별하도록 구성될 수 있다. To a method and apparatus for an EOG (electrooculography)-based eye tracking protocol using a baseline drift removal algorithm for long-time eye movement detection according to various embodiments, an initial calibration is performed on an EOG signal input from a user, Measuring an initial baseline, separating the EOG signal input from the user into a plurality of EOG signals according to a predetermined time unit, and generating a plurality of differential signals calculated from the separated EOG signals by averaging, calculating a differential EOG signal from which baseline drift is removed, and comparing the differential EOG signal to the initial baseline, to identify eye movement of the user.

Description

장시간 안구 움직임 검출을 위한 기준선 드리프트 제거 알고리즘을 이용한 EOG 기반 안구 추적 프로토콜의 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR EOG-BASED EYE TRACKING PROTOCOL USING BASELINE DRIFT REMOVAL ALGORITHM FOR LONG-TERM EYE MOVEMENT DETECTION}METHOD AND APPARATUS FOR EOG-BASED EYE TRACKING PROTOCOL USING BASELINE DRIFT REMOVAL ALGORITHM FOR LONG-TERM EYE MOVEMENT DETECTION

다양한 실시예들은 장시간 안구 움직임 검출을 위한 기준선 드리프트 제거 알고리즘을 이용한 EOG(electrooculography) 기반 안구 추적 프로토콜의 방법 및 장치에 관한 것이다. Various embodiments relate to a method and apparatus for an electrooculography (EOG)-based eye tracking protocol using a baseline drift cancellation algorithm for long-term eye movement detection.

최근에, 안구의 움직임을 이용한 사람과 컴퓨터 인터페이스에 관한 수많은 연구가 수행되었다. 사용자의 주의력 범위, 특성, 시각 기억 및 지각 학습은 안구의 움직임으로 결정할 수 있다. 또한 장비 제어 명령을 생성하기 위해 안구의 움직임을 사용할 수 있다. 안구 움직임을 추적하는 가장 인기 있는 방법은 적외선 카메라, 적색-녹색-청색(RGB) 카메라 및 이미지를 기반으로 한 비디오 안구도 기록법(video oculography; VOG)를 이용하는 것이다. 안구 추적에 사용되는 또 다른 방법은 전기 안구도 기록법(electrooculography; EOG)(이하, EOG)이다. EOG는 각막과 망막 사이의 전압 차이를 통해 안구의 움직임을 측정한다. 따라서 EOG는 비교적 경제적이고, 강력하며, 사용자 반응이 빠른 단순한 획득 접근방식을 가지고 있다. 또한, EOG 신호는 생체신호이기 때문에 사용자의 의도를 직접 인식할 수 있다. 게다가 EOG 신호는 EOG를 위해 부착된 전극의 위치가 한 쌍의 아이고글(eye goggle) 프레임과 유사하기 때문에 사용자에게 편리하다. 따라서 생체신호를 이용한 장비 제어에 관한 많은 연구가 EOG 신호를 채택하고 있다. 예를 들어, 무선 주파수 식별 및 EOG를 사용하는 보조 로봇 애플리케이션이 제안되었다. 본 연구는 로봇의 팔을 제어하기 위해 휴대용 무선 EOG를 사용한다.In recent years, numerous studies have been conducted on human-computer interfaces using eye movement. A user's attention range, characteristics, visual memory, and perceptual learning can be determined by eye movement. Eye movements can also be used to generate equipment control commands. The most popular methods of tracking eye movements are using infrared cameras, red-green-blue (RGB) cameras, and image-based video oculography (VOG). Another method used for eye tracking is electrooculography (EOG) (hereinafter referred to as EOG). EOG measures eye movement through the voltage difference between the cornea and retina. Therefore, EOG has a simple acquisition approach that is relatively economical, robust, and user-responsive. In addition, since the EOG signal is a biosignal, the user's intention can be directly recognized. In addition, the EOG signal is convenient for the user because the position of the electrode attached for EOG is similar to that of a pair of eye goggle frames. Therefore, many studies on equipment control using biosignals adopt EOG signals. For example, an assistive robot application using radio frequency identification and EOG has been proposed. This study uses a portable wireless EOG to control the arm of the robot.

EOG 신호를 이용한 연구는 기준선 드리프트(baseline drift) 문제를 해결해야만 한다. EOG 신호의 기준선(baseline)은 기준선 드리프트로 인해 시간에 따라 연속적으로 변화한다. 기준선은 다른 신경 신호와 다른 신체 부위의 작은 움직임에 의해 바뀔 수 있으며 대부분의 기준선 드리프트는 안구의 움직임과는 무관하다. 따라서 이전 연구에서는 짧은 기간에 걸쳐 EOG 신호를 측정하고, EOG 신호를 사용하여 장기 활동 분석에 대한 칼리브레이션(calibration)을 반복했으며, 신호 변환을 사용하여 기준선 드리프트를 제거했다. 예를 들어, 기준선 드리프트 문제를 해결하기 위해 웨이브릿 변환 및 대역 통과 필터(BPF)가 이용되었다Studies using EOG signals must address the baseline drift problem. The baseline of the EOG signal varies continuously with time due to baseline drift. Baseline can be altered by different nerve signals and small movements of different body parts, and most baseline drifts are independent of eye movements. Therefore, in previous studies, EOG signals were measured over a short period of time, calibration was repeated for long-term activity analysis using EOG signals, and signal transduction was used to eliminate baseline drift. For example, wavelet transforms and bandpass filters (BPFs) have been used to solve the baseline drift problem.

또한 EOG 신호를 이용한 장비 제어의 휴대성을 개선하기 위한 많은 설계 연구가 수행되었다. 일 예로, 웨어러블(wearable) EOG 고글과 안구운동 분석을 제안한 연구가 있다. 이 연구는 현재 불가능한, 새로운 형태의 컨텍스트(context) 인식과 일상적인 환경에서 안구 움직임의 분석 기준을 형성한다. 다른 예로, EOG 안경의 컴퓨터 제어를 제안한 연구가 있다. 그러나, 사용자 인터페이스 설계는 수직 안구의 움직임을 인식하는 전극이 안구의 측면 위와 아래에 위치하기 때문에 제약을 받는다. EOG 신호를 이용한 수많은 웨어러블 아이 트래커(wearable eye tracker)가 얼굴이나 눈 전체에 착용하도록 개발되었다. EOG 신호를 이용한 기존의 아이 트래커는 설계가 부실하고 장비가 불편해 주로 연구용으로 사용되어 왔다. 하단의 전극이 광대뼈의 지방 조직에 고정되어 있어 수직 EOG 신호의 전극을 장시간 부착할 때 많은 사용자가 불편함을 느꼈다. 또한 전극의 위치가 안구 주위에 배열되어 있어 EOG 신호 획득 장치의 크기를 줄이고 상용화할 수 없었다. 따라서 EOG 신호를 이용하여 아이 트래커의 기준선 드리프트 문제를 해결하고 전극 위치를 사용자의 편의와 편안함을 위해 재배치할 필요가 있다.In addition, many design studies have been conducted to improve the portability of equipment control using EOG signals. As an example, there is a study that proposes wearable EOG goggles and eye movement analysis. This study forms a new form of context recognition, which is currently impossible, and the analysis criteria for eye movements in everyday environments. As another example, there is a study that proposes computer control of EOG glasses. However, the design of the user interface is limited because the electrodes for recognizing vertical eye movement are located above and below the side of the eyeball. Numerous wearable eye trackers using EOG signals have been developed to be worn over the face or the entire eye. Existing eye trackers using EOG signals have been mainly used for research due to poor design and inconvenient equipment. Since the lower electrode is fixed to the adipose tissue of the cheekbones, many users felt uncomfortable when attaching the vertical EOG signal electrode for a long time. In addition, the position of the electrodes was arranged around the eyeball, so the size of the EOG signal acquisition device could not be reduced and commercialized. Therefore, it is necessary to solve the problem of baseline drift of the eye tracker by using the EOG signal and to reposition the electrode for the convenience and comfort of the user.

다양한 실시예들은, 안경에 기초한 새로운 전극 포지셔닝 방식과 기준선 드리프트 제거를 위한 고정 곡선에 기초한 차동 EOG 신호(differential EOG signal based on fixation curve; DOSbFC)(이하, 차동 EOG 신호)를 제안한다. Various embodiments propose a new electrode positioning method based on glasses and a differential EOG signal based on fixation curve (DOSbFC) (hereinafter referred to as a differential EOG signal) based on a fixed curve for eliminating baseline drift.

다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 사용자로부터 입력되는 EOG(electrooculography) 신호에 초기 칼리브레이션(calibration)을 수행하여, 초기 기준선(initial baseline)을 측정하는 동작, 상기 사용자로부터 입력되는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하는 동작, 상기 분리된 EOG 신호들로부터 계산되는 복수 개의 차동(differential) 신호들을 평균화하여, 기준선 드리프트(baseline drift)가 제거되는 차동 EOG 신호를 계산하는 동작, 및 상기 차동 EOG 신호를 상기 초기 기준선과 비교하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 식별하는 동작을 포함할 수 있다. A method of operating an electronic device according to various embodiments of the present disclosure includes measuring an initial baseline by performing initial calibration on an electrooculography (EOG) signal input from a user, and an EOG signal input from the user. is divided into a plurality of EOG signals according to a predetermined time unit, and a differential EOG signal from which baseline drift is removed by averaging a plurality of differential signals calculated from the separated EOG signals calculating, and comparing the differential EOG signal with the initial baseline to identify the user's eye movement.

다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 상기 사용자의 안면에 착용 가능하고, 사용자의 안구 주위에 배치되는 복수 개의 전극들을 이용하여 EOG(electrooculography) 신호를 검출하도록 구성되는 검출 장치, 및 상기 검출 장치로부터 입력되는 EOG 신호에 기반하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 추적하도록 구성되는 제어 장치를 포함할 수 있다. An electronic device according to various embodiments may include a detection device that is wearable on the user's face and configured to detect an electrooculography (EOG) signal using a plurality of electrodes disposed around the user's eyeball, and Based on the input EOG signal, it may include a control device configured to track the eye movement of the user.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제어 장치는, 상기 검출 장치로부터 입력되는 EOG 신호에 초기 칼리브레이션(calibration)을 수행하여, 초기 기준선(initial baseline)을 측정하고, 상기 검출 장치로부터 입력되는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하고, 상기 분리된 EOG 신호들로부터 계산되는 복수 개의 차동(differential) 신호들을 평균화하여, 기준선 드리프트(baseline drift)가 제거되는 차동 EOG 신호를 계산하고, 상기 차동 EOG 신호를 상기 초기 기준선과 비교하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 식별하도록 구성되는 장치. According to various embodiments, the control device performs initial calibration on the EOG signal input from the detection device, measures an initial baseline, and pre-prelims the EOG signal input from the detection device. Separating a plurality of EOG signals according to a predetermined time unit and averaging a plurality of differential signals calculated from the separated EOG signals to calculate a differential EOG signal from which baseline drift is removed, and compare the differential EOG signal to the initial baseline to identify eye movement of the user.

다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치는 사용자로부터 입력되는 EOG 신호로부터 기준선 드리프트가 제거되는 차동 EOG 신호를 검출하고, 차동 EOG 신호를 기반으로 사용자의 안구 움직임을 추적할 수 있다. 이를 통해, 전자 장치에서 기준선 드리프트 문제가 해결될 수 있다. 그리고 전자 장치는 사용자의 안면에 착용 가능한 안경 프레임에 복수 개의 전극들이 원하는 위치에 고정적으로 배치되는 검출 장치를 이용하여 사용자로부터 EOG 신호를 검출할 수 있다. 이를 통해, 전자 장치의 휴대성 및 이동성이 개선될 뿐 아니라, 사용자의 편의와 편안함이 향상될 수 있다. According to various embodiments, the electronic device may detect a differential EOG signal from which a baseline drift is removed from an EOG signal input from the user, and track the user's eye movement based on the differential EOG signal. Through this, the baseline drift problem in the electronic device may be solved. In addition, the electronic device may detect the EOG signal from the user by using a detection device in which a plurality of electrodes are fixedly disposed at a desired position on a spectacle frame wearable on the user's face. Accordingly, the portability and mobility of the electronic device may be improved, and user convenience and comfort may be improved.

도 1은 안구 움직임에 따른 EOG 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 기준선 드리프트를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 초기 기준선 측정 동작을 도시하는 도면들이다.
도 6a 및 도 6b는 도 4의 EOG 신호를 이용한 안구 움직임의 활동 인식 동작을 도시하는 도면들이다.
도 7은 도 6a 및 도 6b의 기준선 드리프트 제거 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 6a 및 도 6b의 안구 움직임의 활동 인식 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 10, 도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 전자 장치를 도시하는 도면이다.
도 14 및 도 15는 다른 실시예에 따른 전자 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
1 is a diagram for explaining an EOG signal according to eye movement.
2 is a diagram for explaining a baseline drift.
3 is a diagram illustrating an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
4 is a diagram illustrating a method of operating an electronic device according to various embodiments of the present disclosure;
5A and 5B are diagrams illustrating an initial baseline measurement operation of FIG. 4 .
6A and 6B are diagrams illustrating an activity recognition operation of eye movement using the EOG signal of FIG. 4 .
FIG. 7 is a view for explaining an operation of removing the baseline drift of FIGS. 6A and 6B .
FIG. 8 is a diagram for explaining an operation of recognizing an eye movement of FIGS. 6A and 6B .
9 is a diagram illustrating an electronic device according to an exemplary embodiment.
10, 11, and 12 are diagrams for explaining an operation of an electronic device according to an exemplary embodiment.
13 is a diagram illustrating an electronic device according to another exemplary embodiment.
14 and 15 are diagrams for explaining an operation of an electronic device according to another exemplary embodiment.

이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. Hereinafter, various embodiments of the present document will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 안구 움직임에 따른 EOG 신호를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 기준선 드리프트를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining an EOG signal according to eye movement. 2 is a diagram for explaining a baseline drift.

도 1을 참조하면, EOG 신호는 전극의 위치에 따라 수평 신호와 수직 신호로 나뉠 수 있다. 사용자의 시선이 전방(0°)일 때, EOG 신호의 기준선이 측정될 수 있다. 일반적으로 기준선은 0일 수 있다. EOG 신호는 시각적 각도와 신호의 진폭 사이에 선형 관계를 가질 수 있다. 따라서, 안구의 움직임이 정량적으로 분석될 수 있다. 안구 움직임은 눈 깜박임, 고정, 신속 운동(saccade)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the EOG signal may be divided into a horizontal signal and a vertical signal according to the position of the electrode. When the user's gaze is forward (0°), the reference line of the EOG signal may be measured. In general, the baseline may be zero. The EOG signal may have a linear relationship between the visual angle and the amplitude of the signal. Accordingly, eye movements can be quantitatively analyzed. Eye movements may include eye blinking, fixation, and saccades.

눈 깜박임에 따른 EOG 신호는, 도 1의 (a)와 같이 나타날 수 있다. 사용자가 눈을 깜박거리면 눈꺼풀이 닫히고, 동시에 안구가 수축되며, 그런 다음 눈꺼풀이 열릴 수 있다. 눈 깜빡임은 약 100~150ms 지속되며, 안구의 평균 움직임 범위는 약 30°일 수 있다. 따라서 눈 깜박임은 EOG 신호의 수직 신호 구성요소를 사용하여 측정될 수 있다. 일반적으로 사람은 분당 20~30회 깜빡일 수 있다. The EOG signal according to the blink of an eye may appear as shown in (a) of FIG. 1 . When the user blinks, the eyelids close, the eyeballs contract at the same time, and the eyelids can then open. The blinking of the eye lasts about 100 to 150 ms, and the average range of motion of the eyeball may be about 30°. Thus, blinking can be measured using the vertical signal component of the EOG signal. In general, a person can blink 20 to 30 times per minute.

고정에 따른 EOG 신호는, 도 1의 (b)와 같이 나타날 수 있다. 고정은 초점을 맞추기 위하여 안구를 고정하는 것을 말하며, 고정 시간은 안구를 정지시킨 후 초점을 맞추는 시간을 말한다.The EOG signal according to the fixation may appear as shown in (b) of FIG. 1 . Fixation refers to fixing the eyeball in order to focus, and the fixation time refers to the time to focus after stopping the eyeball.

신속 운동에 따른 EOG 신호는, 도 1의 (c), (d) 또는 (e) 중 어느 하나와 같이 나타날 수 있다. 신속 운동은 현재 관심의 초점이 되고 있는 시선을 다른 물체로 옮기는 행위를 의미할 수 있다. 신속 운동은 부드러운 추적(느린 운동)과는 달리 10~100ms의 짧은 기간에 걸쳐 발생할 수 있다. 수평 및 수직 신속 운동의 최대 검출 범위는 각각 약 45°와 40°이다. 고정은 두 개의 신속 운동 사이에 안구 움직임이 약 150~200ms 동안 정지하는 상황으로 설명할 수 있다. The EOG signal according to the rapid motion may appear as any one of (c), (d) or (e) of FIG. 1 . The rapid movement may refer to an action of moving the gaze, which is currently the focus of attention, to another object. Rapid movements can occur over short periods of 10-100 ms, as opposed to smooth tracking (slow movements). The maximum detection ranges for horizontal and vertical rapid motion are approximately 45° and 40°, respectively. Immobilization can be described as a situation in which eye movement stops for about 150 to 200 ms between two rapid movements.

그런데, EOG 신호의 기준선은, 도 2에 도시된 바와 같이 기준선 드리프트로 인해 시간에 따라 연속적으로 변화할 수 있다. EOG 신호의 기준선 드리프트는 정확한 파형의 시각화 및 임계값 결정에 기반한 파형 복합체의 전산화된 감지에 매우 큰 어려움을 초래할 수 있다. 또한, 기준선 드리프트는 EOG 신호에서 느린 신호 변화의 중첩으로서, 대부분 안구의 움직임과 관련이 없을 수 있다. 이 때 도 2는 0.1-10Hz 하드웨어 BPF와 60Hz 노치(notch) 필터를 EOG 신호에 적용할 때 기준선 드리프트의 네 가지 유형들을 나타낼 수 있다. 도 2의 (a)는 선형(linear) 유형의 기준선 드리프트를 나타내고, 도 2의 (b)는 비선형(non-linear) 유형의 기준선 드리프트를 나타내고, 도 2의 (c)는 흔들림(wavering) 유형의 기준선 드리프트를 나타내고, 도 2의 (d)는 진동(oscillating) 유형의 기준선 드리프트를 나타낼 수 있다. 그런데, EOG 신호는 반복 특성이 없으므로, 일반적인 방법으로 기준선 드리프트를 제거하는 것은 불가능하다. EOG 신호는 반복 특성이 없으므로, EOG 신호로부터 기준선 드리프트를 제거하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 한편, 기존의 웨이브릿 변환과 BPF를 이용하여 기준선 드리프트를 제거하는 경우, 원래의 EOG 신호가 왜곡될 수 있어 인식률이 떨어질 수 있다. However, the reference line of the EOG signal may continuously change with time due to the drift of the reference line as shown in FIG. 2 . Baseline drift of the EOG signal can lead to very great difficulties in accurate visualization of waveforms and computerized detection of waveform complexes based on threshold determination. Also, baseline drift is a superposition of slow signal changes in the EOG signal, and may not be mostly related to eye movement. At this time, FIG. 2 may show four types of baseline drift when a 0.1-10 Hz hardware BPF and a 60 Hz notch filter are applied to the EOG signal. Fig. 2(a) shows a linear type of baseline drift, Fig. 2(b) shows a non-linear type of baseline drift, and Fig. 2(c) shows a wavering type may represent the baseline drift of , and FIG. 2( d ) may represent the baseline drift of an oscillating type. However, since the EOG signal does not have a repeating characteristic, it is impossible to remove the baseline drift by a general method. Since the EOG signal has no repeatability, it may not be easy to remove the baseline drift from the EOG signal. On the other hand, when the baseline drift is removed using the existing wavelet transform and BPF, the original EOG signal may be distorted, and thus the recognition rate may decrease.

EOG 신호의 노이즈는 일반적으로 주 전원, 측정 회로, 전극, 전선 및 기타 생리적 간섭원 등의 상주(residential) 전원 라인에 의해 발생될 수 있다. EOG 신호의 노이즈는 반복 기준 신호와 패턴이 없으므로 예측하고 수정할 수 없다. EOG 신호의 디노이징(denosing) 알고리즘은 신속 운동 인식과 안구 움직임 분석을 가능하게 하기 위해 그 특성을 보존해야 한다. 디노이징 알고리즘은 신호 처리 중 우연히 신속 운동으로 해석될 수 있는 인공적 신호를 도입해서는 안 된다. 따라서 EOG 신호의 디노이징 알고리즘은 중앙값 필터, 대역 통과 필터, 저역 통과 필터, 웨이브릿, 이동 평균 필터 등 신호를 변경하지 않고, 인접 특성을 이용하여 노이즈를 줄이는 방법을 사용할 수 있다.Noise in the EOG signal can generally be generated by residential power lines such as mains power, measurement circuitry, electrodes, wires, and other sources of physiological interference. Noise in the EOG signal cannot be predicted and corrected since it has no repeating reference signal and pattern. The denosing algorithm of the EOG signal must preserve its properties to enable rapid movement recognition and eye movement analysis. The denoising algorithm must not introduce artificial signals that could be accidentally interpreted as rapid motion during signal processing. Therefore, the denoising algorithm of the EOG signal can use a method of reducing noise by using adjacent characteristics without changing the signal, such as a median filter, a bandpass filter, a lowpass filter, a wavelet, and a moving average filter.

도 3은 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)를 도시하는 도면이다.3 is a diagram illustrating an electronic device 300 according to various embodiments.

도 3을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)는 검출 장치(310)와 제어 장치(330)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3 , an electronic device 300 according to various embodiments may include a detection device 310 and a control device 330 .

검출 장치(310)는 안경 형태로 구현될 수 있다. 검출 장치(310)는 안경 프레임(311)과 복수 개의 전극(331, 333, 335, 337, 339)들을 포함할 수 있다. 안경 프레임(311)은 사용자의 얼굴에 탈착 가능하며, 두 개의 안경 테(313)들, 안경 테(313)들을 연결하는 안경 콧대(315), 안경 테(313)들로부터 각각 연장되는 안경 다리(317)들 및 안경 다리(317)들의 말단부들에 각각 배치되는 지지체(319)들을 포함할 수 있다. 일 예로, 각각의 안경 테(313)가 코 받침을 포함할 수 있다. 전극(331, 333, 335, 337, 339)들은 안경 프레임(311)에 분산되어 장착되며, 사용자의 안경 프레임(311) 착용 시, 사용자의 안구 주변에 접촉될 수 있다. 예를 들면, 전극(331, 333, 335, 337, 339)들은 두 개의 수직 전극(331, 333)들, 두 개의 수평 전극(335, 337)들 및 하나의 접지 전극(339)을 포함할 수 있다. 수직 전극(331, 333)들은 안경 테(313)들 또는 안경 콧대(315) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다. 일 예로, 수직 전극(331, 333)들은 안경 콧대(315)와 안테 테(313)들 중 어느 하나의 코 받침에 배치될 수 있다. 수평 전극(335, 337)들은 안경 다리(317)들에 각각 배치되어, 사용자의 관자놀이 부위에 접촉될 수 있다. 접지 전극(339)은 지지체(319)들 중 어느 하나에 배치될 수 있다. 되어, 사용자의 유양돌기 부위에 접촉될 수 있다. The detection device 310 may be implemented in the form of glasses. The detection device 310 may include a spectacle frame 311 and a plurality of electrodes 331 , 333 , 335 , 337 , and 339 . The spectacle frame 311 is detachable from the user's face, and the two spectacle frames 313, the nose bridge 315 connecting the spectacle frames 313, and the spectacles legs extending from the spectacle frames 313, respectively. 317 ) and supports 319 respectively disposed at the distal ends of the temples 317 . For example, each spectacle frame 313 may include a nose support. The electrodes 331 , 333 , 335 , 337 , and 339 are dispersedly mounted on the glasses frame 311 , and when the user wears the glasses frame 311 , they may come into contact with the user's eyeballs. For example, the electrodes 331 , 333 , 335 , 337 , 339 may include two vertical electrodes 331 , 333 , two horizontal electrodes 335 , 337 , and one ground electrode 339 . have. The vertical electrodes 331 and 333 may be disposed on at least one of the eyeglass frames 313 and the eyeglass bridge 315 . As an example, the vertical electrodes 331 and 333 may be disposed on the nose support of any one of the bridge of the glasses 315 and the antenna rim 313 . The horizontal electrodes 335 and 337 may be respectively disposed on the temples 317 to be in contact with the user's temple. The ground electrode 339 may be disposed on any one of the supports 319 . It can be in contact with the user's mastoid region.

제어 장치(330)는 검출 장치(310)로부터 입력되는 EOG 신호에 기반하여, 사용자의 안구 움직임을 추적할 수 있다. 제어 장치(330)는, 검출 장치(310)로부터 입력되는 EOG 신호에 초기 칼리브레이션(calibration)을 수행하여, 초기 기준선(initial baseline)을 측정할 수 있다. 그리고 제어 장치(330)는, 검출 장치(310)로부터 입력되는 EOG 신호로부터 기준선 드리프트가 제거되는 차동(differential) EOG 신호를 계산하고, 차동 EOG 신호를 초기 기준선과 비교하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 식별할 수 있다. 이 때 제어 장치(330)는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하고, 분리된 EOG 신호들로부터 계산되는 복수 개의 차동 신호들을 평균화하여, 차동 EOG 신호를 계산할 수 있다. The control device 330 may track the user's eye movement based on the EOG signal input from the detection device 310 . The control device 330 may perform initial calibration on the EOG signal input from the detection device 310 to measure an initial baseline. Then, the control device 330 calculates a differential EOG signal from which the baseline drift is removed from the EOG signal input from the detection device 310, compares the differential EOG signal with an initial baseline, and controls the user's eye movement. can be identified. In this case, the control device 330 may calculate the differential EOG signal by dividing the EOG signal into a plurality of EOG signals according to a predetermined time unit and averaging the plurality of differential signals calculated from the separated EOG signals.

도 4는 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300)의 동작 방법을 도시하는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a method of operating an electronic device 300 according to various embodiments of the present disclosure.

도 4를 참조하면, 전자 장치(300)는 410 동작에서 사용자의 초기 기준선을 측정할 수 있다. 전자 장치(300)는 입력되는 수직 EOG 신호와 수평 EOG 신호를 기반으로, 사용자의 초기 기준선을 측정할 수 있다. 이 때 전자 장치(300)는 입력되는 수직 EOG 신호와 수평 EOG 신호에 초기 칼리브레이션을 수행함으로써, 사용자의 초기 기준선을 측정할 수 있다. 여기서, 410 동작은 도 5a 및 도 5b를 참조하여, 보다 상세하게 후술될 것이다. Referring to FIG. 4 , the electronic device 300 may measure the user's initial baseline in operation 410 . The electronic device 300 may measure the user's initial reference line based on the input vertical EOG signal and the horizontal EOG signal. In this case, the electronic device 300 may measure the user's initial reference line by performing initial calibration on the input vertical EOG signal and the horizontal EOG signal. Here, operation 410 will be described later in more detail with reference to FIGS. 5A and 5B .

전자 장치(300)는 420 동작에서 EOG 신호를 이용한 안구 움직임의 활동을 인식할 수 있다. 전자 장치(300)는 입력되는 EOG 신호를 기반으로, 고정 곡선에 기초한 차동 EOG 신호(differential EOG signal based on fixation curve; DOSbFC)(이하, 차동 EOG 신호)를 검출할 수 있다. 이를 통해, 전자 장치(300)는 입력되는 EOG 신호로부터 기준선 드리프트와 노이즈를 제거하고, 차동 EOG 신호를 검출할 수 있다. 그리고 전자 장치(300)는 차동 EOG 신호에 기반하여, 안구 움직임을 눈 깜박임, 수직 신속 운동, 수평 신속 운동 또는 고정 중 적어도 어느 하나의 활동을 인식할 수 있다. 눈 깜박임 또는 신속 운동이 감지되면, 전자 장치(300)는 연속적으로 입력되는 EOG 신호의 전압 값을 순차적으로 기록하고, 그 전압 진폭을 고정 상태를 감지한 후 계산할 수 있다. 전자 장치(300)는 입력되는 EOG 신호의 전압 진폭을 EOG 신호에 대한 초기 기준선과 비교하여, 신속 운동의 감지 범위(10°, 20°, 30°)를 분석할 수 있다. 여기서, 420 동작은 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 보다 상세하게 후술될 것이다. The electronic device 300 may recognize an eye movement activity using the EOG signal in operation 420 . The electronic device 300 may detect a differential EOG signal based on fixation curve (DOSbFC) (hereinafter, referred to as a differential EOG signal) based on the input EOG signal. Through this, the electronic device 300 may remove the baseline drift and noise from the input EOG signal and detect the differential EOG signal. And, based on the differential EOG signal, the electronic device 300 may recognize at least one of eye blinking, vertical rapid movement, horizontal rapid movement, or fixed eye movement. When blinking or rapid movement is detected, the electronic device 300 may sequentially record voltage values of the continuously input EOG signals, and calculate the voltage amplitude after detecting a fixed state. The electronic device 300 may analyze the detection ranges (10°, 20°, and 30°) of the rapid motion by comparing the voltage amplitude of the input EOG signal with an initial reference line for the EOG signal. Here, operation 420 will be described later in more detail with reference to FIGS. 6A and 6B .

도 5a 및 도 5b는 도 4의 초기 기준선 측정 동작을 도시하는 도면들이다.5A and 5B are diagrams illustrating an initial baseline measurement operation of FIG. 4 .

도 5a를 참조하면, 전자 장치(300)는 511 동작에서 수직 EOG 신호를 검출할 수 있다. 전자 장치(300)는 513 동작 및 515 동작에서 수직 EOG 신호에 대해 초기 칼리브레이션을 수행할 수 있다. 전자 장치(300)는 513 동작에서 위쪽 방향 및 아래쪽 방향 각각에 대해, 1° 각도 안구 움직임에 해당하는 사용자별 전압 값을 기반으로 수직 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행할 수 있다. 이러한 칼리브레이션은 입력된 수직 EOG 신호의 체인 처리와는 별도로 수행될 수 있다. 전자 장치(300)는 515 동작에서 위쪽 방향 및 아래쪽 방향 각각에 대해, 수직 EOG 신호와 사용자의 안구 모양, 안구 전압 및 생물학적 특성의 차이로 인한 양과 음의 신호 사이의 전압 값을 기반으로, 수직 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행할 수 있다. 이를 통해, 수직 EOG 신호에 대한 초기 기준선이 측정될 수 있다. Referring to FIG. 5A , the electronic device 300 may detect a vertical EOG signal in operation 511 . The electronic device 300 may perform initial calibration on the vertical EOG signal in operations 513 and 515 . In operation 513 , the electronic device 300 may perform calibration on the vertical EOG signal in each of the upward and downward directions, based on a voltage value for each user corresponding to an eye movement at an angle of 1°. This calibration may be performed separately from chain processing of the input vertical EOG signal. In operation 515 , for each of the upward and downward directions, the electronic device 300 performs the vertical EOG signal and the vertical EOG signal based on the voltage value between the positive and negative signals due to the difference in the user's eye shape, eye voltage, and biological characteristics. Calibration can be performed on the signal. Through this, an initial reference line for the vertical EOG signal may be measured.

도 5b를 참조하면, 전자 장치(300)는 531 동작에서 수평 EOG 신호를 검출할 수 있다. 전자 장치(300)는 533 동작 및 535 동작에서 수직 EOG 신호에 대해 초기 칼리브레이션을 수행할 수 있다. 전자 장치(300)는 533 동작에서 오른쪽 방향 및 왼쪽 방향 각각에 대해, 1° 각도 안구 움직임에 해당하는 사용자별 전압 값을 기반으로 수평 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행할 수 있다. 이러한 칼리브레이션은 입력된 수평 EOG 신호의 체인 처리와는 별도로 수행될 수 있다. 전자 장치(300)는 535 동작에서 오른쪽 방향 및 왼쪽 방향 각각에 대해, 수평 EOG 신호와 사용자의 안구 모양, 안구 전압 및 생물학적 특성의 차이로 인한 양과 음의 신호 사이의 전압 값을 기반으로, 수평 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행할 수 있다. 이를 통해, 수평 EOG 신호에 대한 초기 기준선이 측정될 수 있다. Referring to FIG. 5B , the electronic device 300 may detect a horizontal EOG signal in operation 531 . The electronic device 300 may perform initial calibration on the vertical EOG signal in operations 533 and 535 . In operation 533 , the electronic device 300 may perform calibration on the horizontal EOG signal in each of the right direction and the left direction based on a voltage value for each user corresponding to an eye movement at an angle of 1°. This calibration may be performed separately from chain processing of the input horizontal EOG signal. In operation 535 , the electronic device 300 performs the horizontal EOG signal in the right direction and the left direction, respectively, based on the voltage value between the horizontal EOG signal and the positive and negative signals due to differences in the user's eye shape, eye voltage, and biological characteristics. Calibration can be performed on the signal. Through this, an initial reference line for the horizontal EOG signal may be measured.

도 6a 및 도 6b는 도 4의 EOG 신호를 이용한 안구 움직임의 활동 인식 동작을 도시하는 도면들이다. 6A and 6B are diagrams illustrating an activity recognition operation of eye movement using the EOG signal of FIG. 4 .

도 6a를 참조하면, 전자 장치(300)는 611 동작에서 수직 EOG 신호를 검출할 수 있다. 전자 장치(300)는 613 동작에서 차동 EOG 신호를 검출할 수 있다. 이를 통해, 수직 EOG 신호의 기준선 드리프트가 제거되고, 차동 EOG 신호가 검출될 수 있다. 전자 장치(300)는, 615 동작에서 차동 EOG 신호가 수직 안구 움직임에 해당하는 지의 여부를 판단할 수 있다. 615 동작에서 차동 EOG 신호가 수직 안구 움직임에 해당하지 않고 노이즈를 포함하고 있는 것으로 판단되면, 전자 장치(300)는 617 동작에서 차동 EOG 신호에서 노이즈를 제거하고, 611 동작으로 복귀할 수 있다. Referring to FIG. 6A , the electronic device 300 may detect a vertical EOG signal in operation 611 . The electronic device 300 may detect a differential EOG signal in operation 613 . Through this, the baseline drift of the vertical EOG signal is removed, and the differential EOG signal can be detected. The electronic device 300 may determine whether the differential EOG signal corresponds to vertical eye movement in operation 615 . If it is determined in operation 615 that the differential EOG signal does not correspond to vertical eye movement and includes noise, the electronic device 300 may remove noise from the differential EOG signal in operation 617 and return to operation 611 .

615 동작에서 차동 EOG 신호가 수직 안구 움직임에 해당하는 것으로 판단되면, 전자 장치(300)는 619 동작에서 수직 안구 움직임이 눈 깜박임에 해당하는 지의 여부를 판단할 수 있다. 619 동작에서 수직 안구 움직임이 눈 깜박임에 해당하는 것으로 판단되면, 전자 장치(300)는 621 동작에서 수직 안구 움직임을 눈 깜박임으로 인식할 수 있다. 619 동작에서 수직 안구 움직임이 눈 깜박임에 해당하지 않는 것으로 판단되면, 전자 장치(300)는 623 동작에서 차동 EOG 신호와 수직 EOG 신호에 대한 초기 기준선을 비교할 수 있다. 여기서, 623 동작 도 8을 참조하여, 보다 상세하게 후술될 것이다. 623 동작의 비교 결과에 기반하여, 전자 장치(300)는 625 동작에서 수직 안구 움직임을 아래쪽 방향 신속 운동으로 인식하거나, 627 동작에서 수직 안구 움직임을 위쪽 방향 신속 운동으로 인식할 수 있다. If it is determined that the differential EOG signal corresponds to the vertical eye movement in operation 615 , the electronic device 300 may determine whether the vertical eye movement corresponds to blinking in operation 619 . If it is determined that the vertical eye movement corresponds to blinking in operation 619 , the electronic device 300 may recognize the vertical eye movement as blinking in operation 621 . If it is determined in operation 619 that the vertical eye movement does not correspond to blinking, the electronic device 300 may compare an initial reference line for the differential EOG signal and the vertical EOG signal in operation 623 . Here, operation 623 will be described later in more detail with reference to FIG. 8 . Based on the comparison result of operation 623 , the electronic device 300 may recognize the vertical eye movement as a rapid downward movement in operation 625 or recognize the vertical eye movement as a rapid upward movement in operation 627 .

전자 장치(300)는 눈 깜박임 또는 신속 운동이 감지되면, 전자 장치(300)는 연속적으로 입력되는 수직 EOG 신호의 전압 값을 순차적으로 기록하고, 그 전압 진폭을 고정 상태를 감지한 후 계산할 수 있다. 전자 장치(300)는 입력되는 수직 EOG 신호의 전압 진폭을 수직 EOG 신호에 대한 초기 기준선과 비교하여, 신속 운동의 감지 범위(10°, 20°, 30°)를 분석할 수 있다. 수직 EOG 신호는 최대 30°의 선형성이 보장될 수 있다. EOG 신호의 선형성 오류를 최소화하기 위해, 신속 운동 감지 범위가 30°(±5°)로 제한될 수 있다.When the electronic device 300 detects eye blinking or rapid movement, the electronic device 300 may sequentially record voltage values of continuously input vertical EOG signals, and calculate the voltage amplitude after detecting a fixed state. . The electronic device 300 may analyze the detection ranges (10°, 20°, and 30°) of the rapid motion by comparing the voltage amplitude of the input vertical EOG signal with an initial reference line for the vertical EOG signal. The vertical EOG signal can be guaranteed linearity of up to 30°. To minimize the linearity error of the EOG signal, the fast motion detection range can be limited to 30° (±5°).

도 6b를 참조하면, 전자 장치(300)는 631 동작에서 수평 EOG 신호를 검출할 수 있다. 전자 장치(300)는 633 동작에서 차동 EOG 신호를 검출할 수 있다. 이를 통해, 수평 EOG 신호의 기준선 드리프트가 제거되고, 차동 EOG 신호가 검출될 수 있다. 전자 장치(300)는, 635 동작에서 차동 EOG 신호가 수평 안구 움직임에 해당하는 지의 여부를 판단할 수 있다. 635 동작에서 차동 EOG 신호가 수평 안구 움직임에 해당하지 않고 노이즈를 포함하고 있는 것으로 판단되면, 전자 장치(300)는 637 동작에서 차동 EOG 신호에서 노이즈를 제거하고, 631 동작으로 복귀할 수 있다. Referring to FIG. 6B , the electronic device 300 may detect a horizontal EOG signal in operation 631 . The electronic device 300 may detect a differential EOG signal in operation 633 . Through this, the baseline drift of the horizontal EOG signal may be removed, and the differential EOG signal may be detected. The electronic device 300 may determine whether the differential EOG signal corresponds to a horizontal eye movement in operation 635 . If it is determined in operation 635 that the differential EOG signal does not correspond to the horizontal eye movement and includes noise, the electronic device 300 may remove the noise from the differential EOG signal in operation 637 and return to operation 631 .

635 동작에서 차동 EOG 신호가 수평 안구 움직임에 해당하는 것으로 판단되면, 전자 장치(300)는 643 동작에서 차동 EOG 신호와 수평 EOG 신호에 대한 초기 기준선을 비교할 수 있다. 여기서, 643 동작 도 8을 참조하여, 보다 상세하게 후술될 것이다. 643 동작에서 비교 결과에 기반하여, 전자 장치(300)는 645 동작에서 수평 안구 움직임을 왼쪽 방향 신속 운동으로 인식하거나, 647 동작에서 수평 안구 움직임을 오른쪽 방향 신속 운동으로 인식할 수 있다. If it is determined in operation 635 that the differential EOG signal corresponds to the horizontal eye movement, the electronic device 300 may compare the differential EOG signal and an initial reference line for the horizontal EOG signal in operation 643 . Here, operation 643 will be described later in more detail with reference to FIG. 8 . Based on the comparison result in operation 643 , the electronic device 300 may recognize the horizontal eye movement as the fast left movement in operation 645 or the horizontal eye movement as the rapid right movement in operation 647 .

신속 운동이 감지되면, 전자 장치(300)는 연속적으로 입력되는 수평 EOG 신호의 전압 값을 순차적으로 기록하고, 그 전압 진폭을 고정 상태를 감지한 후 계산할 수 있다. 전자 장치(300)는 입력되는 수평 EOG 신호의 전압 진폭을 수평 EOG 신호에 대한 초기 기준선과 비교하여, 신속 운동의 감지 범위(10°, 20°, 30°)를 분석할 수 있다. 수평 EOG 신호는 최대 30°의 선형성이 보장될 수 있다. EOG 신호의 선형성 오류를 최소화하기 위해, 신속 운동 감지 범위가 30°(±5°)로 제한될 수 있다.When a rapid motion is detected, the electronic device 300 may sequentially record voltage values of continuously input horizontal EOG signals, and calculate the voltage amplitude after detecting a fixed state. The electronic device 300 may analyze the detection ranges (10°, 20°, and 30°) of the rapid motion by comparing the voltage amplitude of the input horizontal EOG signal with an initial reference line for the horizontal EOG signal. The horizontal EOG signal can be guaranteed linearity of up to 30°. To minimize the linearity error of the EOG signal, the fast motion detection range can be limited to 30° (±5°).

도 7은 도 6a 및 도 6b의 기준선 드리프트 제거 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 7 is a view for explaining an operation of removing the baseline drift of FIGS. 6A and 6B .

도 7을 참조하면, 모바일 사람-컴퓨터 인터페이스 응용 프로그램을 제어하기 위해 EOG 신호를 사용하여 기준선 드리프트와 노이즈를 제거하고 안구의 움직임을 감지하는 새로운 방법이 제안될 수 있다. 일반적으로 앞에 있는 물체를 볼 때 EOG 신호는 기준 전압 0 V이어야 한다. 제안된 방법은 장기적인 안구 움직임의 기록을 허용하며, 한 번(single)의 칼리브레이션 만을 필요로 한다. 초기 칼리브레이션을 위해, 왼쪽, 오른쪽, 위쪽, 아래쪽 4개의 방향에서 10°, 20°, 30° 각도의 움직임에 해당하는 대상별 전압 값이 측정될 수 있다. 이 과정이 5회 반복되고, 이를 통해 평균 전압 값이 계산될 수 있다. 초기 칼리브레이션의 경우, 사용자는 화면의 지정된 각도에 위치한 점을 보아야 한다. EOG 신호의 선형성에 기초하여 안구 시선의 네 방향에서 1° 증가된 전압 값이 자동으로 계산될 수 있다. 눈 깜빡임이나 신속 운동에 이어 안구 움직임의 고정에 필요한 시간을 고정 시간이라고 할 수 있다. 사용자에 따라 고정 시간은 150~300 ms일 수 있다. 여기서, 고정 시간은 최소 150 ms로 정의될 수 있다. Referring to FIG. 7 , a new method for detecting eye movement and removing baseline drift and noise using EOG signals to control a mobile human-computer interface application program may be proposed. In general, when looking at an object in front, the EOG signal should have a reference voltage of 0 V. The proposed method allows long-term recording of eye movements and requires only a single calibration. For initial calibration, voltage values for each object corresponding to movement of 10°, 20°, and 30° angles in four directions, left, right, up, and down, may be measured. This process is repeated 5 times, through which the average voltage value can be calculated. For the initial calibration, the user should see a point located at a specified angle on the screen. Based on the linearity of the EOG signal, voltage values increased by 1° in the four directions of the eye line of sight can be automatically calculated. The time required to fix eye movements following eye blinking or rapid movement may be referred to as a fixation time. Depending on the user, the fixed time may be 150 to 300 ms. Here, the fixed time may be defined as at least 150 ms.

전자 장치(300)는 수평 및 수직 입력 EOG 신호를 차동 EOG 신호로 변환하여, 기준선 드리프트를 최소화할 수 있다. 제안된 차동 EOG 신호는 원래의 EOG 신호와 비교하여 신속 운동의 진폭이 변경될 수 있다. 도 7의 (a)는 신속 운동에 의해 생성된 원래의 EOG 신호를 나타낼 수 있다. 초기 안구 움직임과 고정 시간 사이에 측정된 모든 EOG 신호가 기록될 수 있다. 이 때 원래의 EOG 신호에 대해, 윈도우가 결정될 수 있다. 움직임 인식에 대한 고정 시간은 최소 150 ms이므로, 윈도우의 크기는 i 번째 입력 신호 fi에 대한 차동 EOG 신호 ci를 얻기 위해 150 ms 동안 생성된 모든 EOG 신호를 포함하도록 설정될 수 있다. 윈도우는 실시간 처리를 위해 입력 신호의 시작점과 끝점을 구분하는 데 사용될 수 있다. 도 7의 (b)는 하나의 윈도우 fi+1 과 fi, ..., fi+14 및 fi+13의 신호에서 10 ms를 단위로 분리된 EOG 신호의 전압 진폭의 차이로 계산된 차동 신호들을 보여준다. 측정할 수 있는 시냅스 전위를 생성하기 위한 뉴런 활성화 시간은 약 10 ms이고, 신속 운동의 최소 지속 시간은 10 ms이기 때문에 10 ms 간격이 사용될 수 있다. 도 7의 (c)는 윈도우의 차동 신호들을 평균화하여 얻은 차동 EOG 신호 ci를 나타낼 수 있다. 신속 운동에 대한 진폭의 변화를 인식하기 위해 윈도우의 간격이 10 ms로 설정될 수 있다. 즉 10 ms 이후의 EOG 신호 fi+1을 포함하여 다음 윈도우의 EOG 신호를 사용하여, 전자 장치(300)가 차동 EOG 신호 ci+1을 점진적으로 계산할 수 있다. 이 때 차동 EOG 신호는 하기 [수학식 1]과 같이 계산될 수 있다. The electronic device 300 may convert the horizontal and vertical input EOG signals into differential EOG signals to minimize baseline drift. Compared with the original EOG signal, the proposed differential EOG signal can change the amplitude of the rapid motion. 7A may represent the original EOG signal generated by the rapid motion. All EOG signals measured between the initial eye movement and the fixation time can be recorded. At this time, for the original EOG signal, a window may be determined. Since the fixed time for motion recognition is at least 150 ms, the size of the window may be set to include all EOG signals generated during 150 ms to obtain a differential EOG signal c i with respect to the i-th input signal f i . A window can be used to distinguish the start and end points of the input signal for real-time processing. 7 (b) is calculated as the difference in the voltage amplitude of the EOG signal separated by 10 ms from the signals of one window f i+1 and f i , ..., f i+14 and f i+13 shows the differential signals. Since the neuron activation time to generate a measurable synaptic potential is about 10 ms, and the minimum duration of a rapid movement is 10 ms, an interval of 10 ms can be used. 7C may represent a differential EOG signal c i obtained by averaging the differential signals of the window. The interval of the window may be set to 10 ms in order to recognize the change in amplitude for rapid motion. That is, the electronic device 300 may gradually calculate the differential EOG signal c i+1 by using the EOG signal of the next window including the EOG signal f i+1 after 10 ms. In this case, the differential EOG signal may be calculated as in Equation 1 below.

Figure 112019080076847-pat00001
Figure 112019080076847-pat00001

여기서, w는 0, 1, ..., 14이며, 윈도우에서 10 ms 간격으로 선택된 EOG 신호의 인덱스 값을 나타내고, w는 윈도우 내에서 입력 신호를 선택하는데 사용될 수 있다. fi는 i 번째 EOG 신호의 전압 진폭을 나타낼 수 있다. Here, w is 0, 1, ..., 14, and represents an index value of an EOG signal selected at intervals of 10 ms in the window, and w may be used to select an input signal within the window. f i may represent the voltage amplitude of the i-th EOG signal.

각 EOG 신호의 fi에 대해, 해당 차동 EOG 신호 ci의 전압은 초기 안구 움직임과 고정 시간 사이의 EOG 신호들의 차이 값을 평균하여 계산될 수 있다. 제안된 방법은 윈도우 범위 내에서 가장 유사한 전위를 선택하고 평균을 낼 수 있다. 그것은 샘플을 따라 윈도우를 한 번 슬라이드하여 선택된 신호들 사이의 차이를 찾아내고 평균하여 ci 신호를 얻을 수 있다. 다음의 간격을 설정하고, 새로운 전위 집합을 선택하여 평균을 구할 수 있다. 단순히 신호 차이를 평균화하는 대신 윈도우의 선택적 차동 평균을 사용할 수 있다. 평균화 프로세스는 샘플 집합의 다양한 전위와 유사한 형상을 가지고 있으며, 선택한 전위의 균일한 가중치를 사용하는 신호 섹션의 선택에 기초할 수 있다. 차동 EOG 신호의 기준선은 신속 운동과 같은 갑작스러운 변화가 일어나지 않을 경우 기준선(0 전압)에 근접하여 이동 평균 효과로 인한 기준선 드리프트와 노이즈를 모두 최소화할 수 있다. 따라서, 차동 EOG 신호의 기준선이 안구 응시점 좌표를 추적하는 데 사용할 수 있다. For each EOG signal f i , the voltage of the corresponding differential EOG signal c i may be calculated by averaging the difference values of the EOG signals between the initial eye movement and the fixation time. The proposed method can select and average the most similar dislocations within the window range. It can slide the window once along the sample to find the differences between the selected signals and average them to get the c i signal. The average can be obtained by setting the next interval and selecting a new set of dislocations. Instead of simply averaging the signal differences, an optional differential averaging of windows can be used. The averaging process has a similar shape to the various potentials of a sample set and can be based on the selection of signal sections using uniform weights of the selected potentials. The baseline of the differential EOG signal is close to the baseline (zero voltage) when sudden changes such as rapid motion do not occur, so that both baseline drift and noise due to the moving average effect can be minimized. Thus, the baseline of the differential EOG signal can be used to track the eye gaze point coordinates.

차동 EOG 신호를 모든 방향에서 1° 안구 움직임의 사용자별 전압 임계값과 비교함으로써, 하기 [수학식 2]와 같이 안구 움직임 또는 노이즈 인식이 계산될 수 있다.By comparing the differential EOG signal with a user-specific voltage threshold of 1° eye movement in all directions, eye movement or noise recognition can be calculated as shown in Equation 2 below.

Figure 112019080076847-pat00002
Figure 112019080076847-pat00002

여기서, bN은 수평(수직) EOG 신호로 왼쪽(아래) 방향으로 1° 안구 움직임의 사용자별 전압(음수)을 나타내며, bP는 수평(수직) EOG 신호로 오른쪽(수직) 방향으로 1° 안구 움직임의 사용자별 전압(양수)을 나타낼 수 있다. Here, b N is the horizontal (vertical) EOG signal and represents the user-specific voltage (negative) of 1° eye movement in the left (down) direction, and b P is the horizontal (vertical) EOG signal, which is 1° in the right (vertical) direction. It can represent the user-specific voltage (positive number) of eye movement.

EOG 신호는 안구 및 전극 위치에 따라 전위차가 있을 수 있다. EOG 신호의 선형성이 한 방향으로 유지되므로, 신속 운동의 높은 정밀도 인식을 위해 양 및 음의 사용자별 전압 값이 측정될 수 있다. 따라서, bP와 bN이 계산될 수 있다. 각 방향에서 1° 안구 움직임의 전압 값은 일회성 칼리브레이션을 사용하여 계산할 수 있다. 주어진 범위 내의 차이 값은 안구 움직임이 없음을 나타낼 수 있다(Emov = 0). 그렇지 않으면, 안구 움직임이 일어난 것으로 간주될 수 있다(Emov = 1). 이 프로세스는 연속 수직 및 수평 입력 EOG 신호에 대해 반복될 수 있다. 시각 각도가 5° 미만인 안구 움직임은 노이즈로 인식될 수 있다. The EOG signal may have a potential difference depending on the position of the eyeball and the electrode. Since the linearity of the EOG signal is maintained in one direction, positive and negative user-specific voltage values can be measured for high-precision recognition of rapid motion. Thus, b P and b N can be calculated. Voltage values for 1° eye movement in each direction can be calculated using a one-time calibration. A difference value within a given range may indicate no eye movement (E mov = 0). Otherwise, eye movement can be considered to have occurred (E mov = 1). This process can be repeated for successive vertical and horizontal input EOG signals. Eye movement with a viewing angle of less than 5° may be recognized as noise.

도 8은 도 6a 및 도 6b의 안구 움직임의 활동 인식 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 8 is a diagram for explaining an operation of recognizing an eye movement of FIGS. 6A and 6B .

도 8을 참조하면, 안구 움직임은 눈 깜빡임, 고정, 그리고 신속 운동으로 분류될 수 있다. 신속 운동에 대하여, 12 가지 예시(4 방향: 왼쪽, 오른쪽, 위쪽 및 아래쪽, 3 감지 범위: 10°, 20°, 30°)이 고려될 수 있다. 만약 Emov가 하나가 된다면, 제안된 방법은 초기의 안구 움직임 시간과 고정 시간 사이의 차이 값들의 합계인 ci를 계산할 수 있다. 이는, EOG 신호와 안구 응시각 사이의 선형 관계 때문일 수 있다. 도 8은 EOG 신호의 차이 값으로 표시된 안구 움직임의 예시들을 나타낼 수 있다. x 축과 y 축은 각각 시간과 전압을 나타낼 수 있다. 수평과 수직의 안구 움직임은 별도로 인식될 수 있다. v가 수직 신호로 정의되고, h가 수평 신호로 정의될 수 있다. 예를 들어, 사용자별 전압 값이 1°이면 bvN이 될 수 있다. 수직 안구 움직임 인식은 눈 깜빡임과 위쪽/아래쪽 신속 운동 인식의 두 단계로 구성될 수 있다. 수직 안구 움직임 인식 첫 번째 단계에서, 하기 [수학식 3]과 같이 눈 깜박임 인식이 계산될 수 있다.Referring to FIG. 8 , eye movement may be classified into eye blinking, fixation, and rapid movement. For rapid motion, 12 examples (4 directions: left, right, up and down, 3 sensing ranges: 10°, 20°, 30°) can be considered. If E mov becomes one, the proposed method can calculate c i , which is the sum of the difference values between the initial eye movement time and the fixation time. This may be due to the linear relationship between the EOG signal and the eye gaze angle. 8 may show examples of eye movement indicated by a difference value of an EOG signal. The x-axis and y-axis may represent time and voltage, respectively. Horizontal and vertical eye movements can be recognized separately. v may be defined as a vertical signal, and h may be defined as a horizontal signal. For example, if the voltage value for each user is 1°, it may be b vN. Vertical eye movement recognition can consist of two stages: eye blinking and up/down rapid movement recognition. In the first step of vertical eye movement recognition, eye blink recognition may be calculated as shown in Equation 3 below.

Figure 112019080076847-pat00003
Figure 112019080076847-pat00003

여기서, bvP는 양의 수직 EOG 신호의 사용자별 전압을 나타내고, bvN은 음의 수직 EOG 신호의 사용자별 전압을 나타내고, cvi > 0 이면

Figure 112019080076847-pat00004
, cvi < 0 이면
Figure 112019080076847-pat00005
이고, cvi는 상기 [수학식 1]을 이용하여 계산된 EOG 신호의 차이 값을 나타낼 수 있다. vi = 1,2, … , n이고, n은 안구 움직임 시작 시간(Emov = 1)부터 고정 시간까지 EOG 신호의 입력 수일 수 있다. cvi의 합계는, cvi가 양수일 때 P(cv)와 같고, 음수일 때 N(cv)와 같다고 정의될 수 있다. 사용자의 눈이 깜박일 때(Bmov = 1) 안구는 위아래로 움직인 다음 원래 위치로 돌아올 수 있다. 또 안구 움직임의 각도가 10°보다 크면 깜박임(Bmov = 1)으로 감지될 수 있다. 그렇지 않으면 위/아래 신속 운동으로 감지될 수 있다(Bmov = 0). 만약 Bmov가 1이 된다면 수직 안구 움직임 인식은 종료될 수 있다. 수직 안구 움직임 인식의 두 번째 단계(Bmov = 0)에서는, 하기 [수학식 4]와 같이 위/아래 신속 운동 인식이 계산될 수 있다.Here, b vP represents the user-specific voltage of the positive vertical EOG signal, b vN represents the user-specific voltage of the negative vertical EOG signal, and if c vi > 0
Figure 112019080076847-pat00004
, if c vi < 0
Figure 112019080076847-pat00005
, and c vi may represent a difference value between EOG signals calculated using Equation 1 above. vi = 1,2, … , n, and n may be the number of inputs of the EOG signal from the eye movement start time (E mov = 1) to the fixed time. the sum of c is vi, vi c when a positive number equal to P (v c), may be defined the same as N (c v) when a negative number. When the user's eye blinks (B mov = 1), the eye can move up and down and then return to its original position. Also, if the angle of eye movement is greater than 10°, it can be detected as blinking (B mov = 1). Otherwise, it can be detected as an up/down rapid movement (B mov = 0). If B mov becomes 1, vertical eye movement recognition may be terminated. In the second step of vertical eye movement recognition (B mov = 0), up/down rapid movement recognition may be calculated as shown in Equation 4 below.

Figure 112019080076847-pat00006
Figure 112019080076847-pat00006

도 8의 위/아래 신속 운동에 나타난 바와 같이, 사용자가 위/아래로 신속 운동의 안구 움직임을 할 때, 안구는 위/아래로 움직인 다음 원래 위치로 돌아올 수 있다. 사용자가 의도적으로 눈을 움직이지 않는 한, 신속 운동의 패턴은 오직 한 방향으로만 생성될 수 있다. 따라서, 전자 장치(300)는 P(cv)의 값과 N(cv)의 절대값을 비교하여, 신속 운동의 방향을 인식할 수 있다. P(cv)가 N(cv)보다 크면, 위쪽 신속 운동으로 결정되고, 그렇지 않으면, 아래쪽 신속 운동으로 결정될 수 있다. 상기 [수학식 4]와 같이 계산된 위/아래 신속 운동은 °(degree) 단위로 표현될 수 있다. P(cv)와 N(cv)는 총 안구의 움직임 거리, bvP와 bvN은 1° 사용자별 전압을 나타낼 수 있다. 따라서, 신속 운동의 각도는 사용자별 전압과 두 개의 비교 값 중 큰 값을 나누어 계산될 수 있다.As shown in the up/down rapid movement of FIG. 8 , when the user makes an up/down rapid movement of the eyeball, the eyeball may move up/down and then return to the original position. Unless the user intentionally moves the eye, the pattern of rapid movement can only be created in one direction. Accordingly, the electronic device 300 may recognize the direction of the rapid motion by comparing the value of P(c v ) with the absolute value of N(c v ). If P(cv) is greater than N(c v ), it may be determined as an upward rapid motion, otherwise it may be determined as a downward rapid motion. The up/down rapid motion calculated as in [Equation 4] may be expressed in degrees (degrees). P(c v ) and N(c v ) may represent the total eye movement distance, and b vP and b vN may represent 1° user-specific voltage. Accordingly, the angle of the rapid motion may be calculated by dividing the voltage for each user and the larger of the two comparison values.

또한 수직 위/아래 신속 운동을 인식하기 위해 적용한 것과 동일한 방법으로, 하기 [수학식 5]와 같이 수평의 안구 움직임이 인식될 수 있다.In addition, in the same way as applied to recognize vertical up/down rapid movement, horizontal eye movement may be recognized as shown in Equation 5 below.

Figure 112019080076847-pat00007
Figure 112019080076847-pat00007

여기서, bhP는 양의 수평 EOG 신호의 사용자별 전압을 나타내고, bhN은 음의 수평 EOG 신호의 사용자별 전압을 나타내고, chi > 0이면

Figure 112019080076847-pat00008
, chi < 0 이면
Figure 112019080076847-pat00009
이며, chi는 수평 EOG 신호의 차이값을 나타낼 수 있다. 사용자가 오른쪽 신속 운동의 안구 움직임을 할 때, 도 8과 같이 서로 다른 EOG 신호 값이 위쪽으로 이동한 다음 원래 위치로 되돌아가고, 이 신속 운동에 따라 약 150 ms의 고정 상태가 발생할 수 있다. 안구 움직임의 각도가 +5°(Emov = 1)보다 클 경우 수평 EOG 신호가 있는 우측 신속 운동이 검출될 수 있다. 사용자가 왼쪽 신속 운동의 안구 움직임을 할 때, 도 8과 같이 다른 EOG 신호 값이 아래로 이동한 후 원래 위치로 되돌아가고, 이 신속 운동에 따라 대략 150 ms의 고정 상태가 발생할 수 있다. 눈 움직임의 각도가 -5°(Emov = 1) 미만이면 수평 EOG 신호가 있는 좌측 신속 운동이 검출될 수 있다. 눈 깜박임이나 신속 운동이 발생한 후 전압이 기준선으로 복귀하면 고정 상태가 감지될 수 있다.Here, b hP represents the user-specific voltage of the positive horizontal EOG signal, b hN represents the user-specific voltage of the negative horizontal EOG signal, and if c hi > 0
Figure 112019080076847-pat00008
, if c hi < 0
Figure 112019080076847-pat00009
, and c hi may represent a difference value of the horizontal EOG signal. When the user makes an eye movement of the right rapid movement, different EOG signal values move upward and then return to the original position as shown in FIG. 8, and a stationary state of about 150 ms may occur according to this rapid movement. When the angle of eye movement is greater than +5° (E mov = 1), a right sacral motion with a horizontal EOG signal can be detected. When the user makes an eye movement of the left rapid movement, as shown in FIG. 8 , another EOG signal value moves down and then returns to the original position, and a fixed state of approximately 150 ms may occur according to this rapid movement. If the angle of the eye movement is less than -5° (E mov = 1), a left rapid movement with a horizontal EOG signal can be detected. A stationary state can be detected when the voltage returns to baseline after a blink or rapid movement has occurred.

도 9는 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))(900)를 도시하는 도면이다. 도 10, 도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 전자 장치(900)의 동작을 설명하기 위한 도면들이다. 9 is a diagram illustrating an electronic device (eg, the electronic device 300 of FIG. 3 ) 900 according to an exemplary embodiment. 10, 11, and 12 are diagrams for explaining the operation of the electronic device 900 according to an embodiment.

도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(900)는 데스크탑 컴퓨터로 구현될 수 있다. 이를 위해, 사람-컴퓨터 인터페이스를 제어하는 데스크탑 애플리케이션이 모든 데스크탑 플랫폼에서 사용하기 위해 구현될 수 있다. 또한 데스크탑 애플리케이션은 백그라운드 프로세스로 실행될 수 있다. 성능 및 메모리 효율성을 높이기 위하여, 애플리케이션은 입출력(I/O) 스레드(thread)(910), 메인 스레드(920), 제어 스레드(930) 및 렌더 스레드(940)로 구성될 수 있다. 이러한 다중 스레드 구성은 리소스 공유 효율성과 응답성을 높이고 코드 모듈화를 가능하게 할 수 있다. 입출력 스레드(910)는 입력 EOG 신호를 관리하고 데스크탑 컴퓨터와 통신할 때 EOG 신호 획득 장비(예: 도 3의 검출 장치(310))를 지원할 수 있다. 입출력 스레드(910)는 신호 처리 기능 블록에서 대기하는 동안 수직, 수평 및 전방 신호를 식별할 수 있다. 메인 스레드(920)는 EOG 신호의 차이 값을 사용하여 나머지 3개의 스레드(910, 930, 940)와 인식된 안구 움직임을 제어한다. 제어 스레드(930)는 스피커, 마우스, 키보드 및 외부 애플리케이션과 같은 하드웨어를 제어하는 명령을 실행할 수 있다. 렌더 스레드(940)는 그래픽 인터페이스를 관리하여 상태를 표시하고 입력 EOG를 표시할 수 있다.Referring to FIG. 9 , an electronic device 900 according to an embodiment may be implemented as a desktop computer. To this end, a desktop application controlling a human-computer interface can be implemented for use on any desktop platform. Desktop applications can also run as background processes. In order to increase performance and memory efficiency, an application may include an input/output (I/O) thread 910 , a main thread 920 , a control thread 930 , and a render thread 940 . This multithreaded configuration can increase resource sharing efficiency and responsiveness, and enable code modularity. The input/output thread 910 may support the EOG signal acquisition equipment (eg, the detection device 310 of FIG. 3 ) when managing the input EOG signal and communicating with the desktop computer. The input/output thread 910 may identify vertical, horizontal, and forward signals while waiting in the signal processing function block. The main thread 920 uses the difference value of the EOG signal to control the remaining three threads 910 , 930 , and 940 and the recognized eye movement. The control thread 930 may execute instructions to control hardware such as speakers, mice, keyboards, and external applications. The render thread 940 may manage the graphical interface to display the status and display the input EOG.

마스터와 설정 어플리케이션이 EOG 신호를 이용하여 사람-컴퓨터 인터페이스를 제어하도록 구현되어, 초기 명령과 제어 수준을 설정할 수 있다. 데스크탑 마스터 애플리케이션과 데스크탑 설정 애플리케이션은 도 10에 도시된 바와 같이 표현될 수 있다. 마스터 애플리케이션은, 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 입력 EOG 신호를 분석하여 지정된 기준에 따라 명령을 실행할 수 있다. 또한 안구 움직임 인식이 완료되었을 때, 설정 어플리케이션을 통해 설정한 기능에 따라, 입출력 장치로 명령이 실행될 수 있다. 따라서 마스터 애플리케이션이 모든 윈도우 기반 애플리케이션에서 보조 컨트롤러로 사용할 수 있다. 시각 디스플레이 터미널(VDT) 증후군을 방지하기 위한 눈 보호 기능이 구현될 수 있다. 눈 보호 기능은 1 분 안에 10 번 미만의 깜박임을 감지했을 때, 경고 메시지를 발생시키고 ‘삐’ 소리를 울릴 수 있다(VDT 증후군을 줄이기 위한 해결책). 설정 애플리케이션은, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 스타트 모션, 명령 유형 및 명령 레벨을 설정할 수 있다. 스타트 모션은 오른쪽 클릭, 가운데 마우스 버튼 클릭, 두 번 깜박임 및 세 번 깜박임으로 구성될 수 있다. A master and settings application can be implemented to control the human-computer interface using the EOG signal to set the initial command and control level. The desktop master application and the desktop setting application may be represented as shown in FIG. 10 . The master application may analyze the input EOG signal as shown in (a) of FIG. 10 and execute the command according to a specified criterion. Also, when the eye movement recognition is completed, a command may be executed by the input/output device according to a function set through the setting application. This allows the master application to be used as a secondary controller in any Windows-based application. Eye protection to prevent visual display terminal (VDT) syndrome may be implemented. Eye protection can generate a warning message and sound a 'beep' when it detects less than 10 blinks in a minute (solution to reduce VDT syndrome). The setting application may set the start motion, command type, and command level as shown in FIG. 10( b ). The start motion can consist of right click, middle mouse button click, double blink and triple blink.

명령은 행동의 종류에 따라, 도 11에 도시된 바와 같이 세 가지 레벨로 나뉠 수 있다. 명령은 콤보 박스를 활용하여 구성될 수 있다. 도 11의 (a)에 도시된 바와 같은 레벨 1에 따르면, 안구가 30° 이상 수직 또는 수평으로 움직이는 4 가지 움직임에 따른 4 가지 명령이 있을 수 있다. 예를 들면, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 레벨 1의 오른똑 안구 움직임에 대응하는 명령이 생성될 수 있다. 도 11의 (b)에 도시된 바와 같은 레벨 2에 따르면, 안구는 순차적으로 수직 및 수평 방향, 또는 수평 및 수직 방향으로 30° 이상 움직이는 8 가지 움직임에 따른 8 가지 명령이 있을 수 있다. 예를 들면, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 레벨 2의 위쪽 및 왼쪽 안구 움직임에 대응하는 명령이 생성될 수 있다. 도 11의 (c)에 도시된 바와 같은 레벨 3에 따르면, 안구가 10°, 20°, 30°씩 수평 또는 수직으로 움직이는 12 가지 움직임에 따른 12 가지 명령이 있을 수 있다. 예를 들면, 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이, 레벨 3의 20°의 위쪽 안구 움직임에 대응하는 명령이 생성될 수 있다. 명령은 안구가 동작 후 300ms 이내에 원래 위치로 돌아왔을 때 실행될 수 있다. 이런 방식으로 안구를 움직이는 것이 쉽지 않기 때문에, 안구의 대각선 움직임은 고려되지 않을 수 있다. 또한 양쪽 안구를 동시에 움직일 때 양쪽 안구의 간섭으로 인해 노이즈가 발생할 수 있으므로, EOG 신호에서 선형성을 유지하면서 사용성 향상을 위해 다중 레벨의 단계적 제어를 사용할 수 있다. 예를 들면, 데스크탑 애플리케이션의 설정 명령은, 하기 [표 1], [표 2] 및 [표 3]과 같이 정의될 수 있다. The command may be divided into three levels as shown in FIG. 11 according to the type of action. Commands can be configured using combo boxes. According to level 1 as shown in (a) of FIG. 11 , there may be four commands according to four movements in which the eyeball moves vertically or horizontally by 30° or more. For example, as shown in (a) of FIG. 12 , a command corresponding to the right eye movement of level 1 may be generated. According to level 2 as shown in (b) of FIG. 11 , there may be 8 commands according to 8 movements of the eyeball sequentially moving 30° or more in vertical and horizontal directions, or in horizontal and vertical directions. For example, as shown in FIG. 12B , commands corresponding to the upper and left eye movements of level 2 may be generated. According to level 3 as shown in (c) of FIG. 11 , there may be 12 commands according to 12 movements of the eyeball moving horizontally or vertically by 10°, 20°, and 30°. For example, as shown in FIG. 12C , a command corresponding to an upward eye movement of 20° of level 3 may be generated. The command can be executed when the eye returns to its original position within 300 ms after movement. Since it is not easy to move the eyeball in this way, the diagonal movement of the eyeball may not be considered. In addition, when moving both eyes simultaneously, noise may occur due to interference from both eyes, so multi-level stepwise control can be used to improve usability while maintaining linearity in the EOG signal. For example, the setting command of the desktop application may be defined as follows [Table 1], [Table 2] and [Table 3].

Figure 112019080076847-pat00010
Figure 112019080076847-pat00010

Figure 112019080076847-pat00011
Figure 112019080076847-pat00011

Figure 112019080076847-pat00012
Figure 112019080076847-pat00012

도 13은 다른 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))(1300)를 도시하는 도면이다. 도 14 및 도 15는 다른 실시예에 따른 전자 장치(1300)의 동작을 설명하기 위한 도면들이다. 13 is a diagram illustrating an electronic device (eg, the electronic device 300 of FIG. 3 ) 1300 according to another exemplary embodiment. 14 and 15 are diagrams for explaining an operation of the electronic device 1300 according to another exemplary embodiment.

도 13을 참조하면, 다른 실시예에 따른 전자 장치(1300)는 모바일 디바이스로 구현될 수 있다. 이를 위해, 모바일 애플리케이션 아키텍처 설계가 데스크탑 애플리케이션 설계와 유사하게 구현될 수 있다. 모바일 디바이스는 데스크탑 컴퓨터보다 성능이 낮고 메모리가 적을 수 있다. 따라서 스레드를 분리하여 최적화를 수행할 수 있다. 성능 및 메모리 효율성을 개선하기 위하여, 입출력 스레드(1310), 메인 스레드(1320), 제어 스레드(1330), 렌더 스레드(1340) 및 멀티미디어 애플리케이션(1350)으로 구성될 수 있다. 입출력 스레드(1310)는 입력 EOG 신호를 관리하고 블루투스를 통해 EOG 신호 획득 장치(예: 도 3의 검출 장치(310))와 모바일 디바이스를 연결할 수 있다. 메인 스레드(1320)는 다른 스레드(1310, 1330, 1340, 1350)를 제어하고 가비지 컬렉터(garbage collector), EOG 신호 처리, 안구 움직임 감지 등을 사용하여 메모리를 관리할 수 있다. 제어 스레드(1330)는 애플리케이션을 제어하는 명령을 실행할 수 있다. 렌더 스레드(1340)는 뷰 구성요소 및 다른 구성요소를 관리할 수 있다. Referring to FIG. 13 , an electronic device 1300 according to another embodiment may be implemented as a mobile device. To this end, the mobile application architecture design can be implemented similar to the desktop application design. Mobile devices may have lower performance and less memory than desktop computers. Therefore, optimization can be performed by isolating threads. In order to improve performance and memory efficiency, it may be composed of an input/output thread 1310 , a main thread 1320 , a control thread 1330 , a render thread 1340 , and a multimedia application 1350 . The input/output thread 1310 may manage the input EOG signal and connect the EOG signal acquisition apparatus (eg, the detection apparatus 310 of FIG. 3 ) and the mobile device through Bluetooth. The main thread 1320 may control other threads 1310 , 1330 , 1340 , and 1350 and manage memory using a garbage collector, EOG signal processing, eye movement detection, and the like. The control thread 1330 may execute instructions to control the application. The render thread 1340 may manage view components and other components.

모바일 애플리케이션은 EOG 신호를 사용하여 모바일 디바이스의 멀티미디어 제어 기능을 7 가지로 구현할 수 있다. 또 1 분당 깜빡이는 속도가 부족할 때 경보를 표시하는 눈 보호 기능이 적용될 수 있다. 애플리케이션의 스크린샷들이, 도 14에 도시된 바와 같이 표현될 수 있다. 기본 스타트 모션은 두 번 깜빡임으로 설정될 수 있다. 설정 기능은 데스크탑 애플리케이션과 동일한 방식으로 구현될 수 있다. 설정 값은 SD 카드에 저장될 수 있다. MP3 플레이어 기능은 백그라운드 서비스로 활성화될 수 있다. 예를 들면, 레벨 1의 안구 움직임에 따른 명령을 기반으로, 도 15에 도시된 바와 같이 코믹 뷰어 기능이 제어될 수 있다. 스타트 모션(두 번 깜박임)이 실행되면, 애플리케이션은, 안구가 30°의 왼쪽 신속 운동을 후 원래 위치로 돌아왔을 때, 이전 페이지에 접근하고, 안구가 30°의 오른쪽 신속 운동을 후 원래 위치로 돌아왔을 때, 다음 페이지로 접근할 수 있다. 예를 들면, 모바일 애플리케이션의 설정 명령은, 상기 [표 1], [표 2] 및 [표 3]과 같이 정의될 수 있다. The mobile application can implement the multimedia control function of the mobile device in 7 ways by using the EOG signal. An eye protection function can also be applied that alerts you when the blinking rate per minute is insufficient. Screenshots of the application may be presented as shown in FIG. 14 . The default start motion can be set to double blink. The setting function can be implemented in the same way as the desktop application. The setting values can be saved in the SD card. The MP3 player function may be activated as a background service. For example, the comic viewer function may be controlled as shown in FIG. 15 , based on the command according to the level 1 eye movement. When the start motion (twice blink) is executed, the application will access the previous page, when the eye returns to its original position after a 30° left rapid movement, and the eye returns to its original position after a 30° right rapid movement. When you return, you can access the next page. For example, the setting command of the mobile application may be defined as [Table 1], [Table 2], and [Table 3].

다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300, 900, 1300)는, 상기 사용자의 안면에 착용 가능하고, 사용자의 안구 주위에 배치되는 복수 개의 전극(331, 333, 335, 337, 339)들을 이용하여 EOG(electrooculography) 신호를 검출하도록 구성되는 검출 장치(310), 및 상기 검출 장치(310)로부터 입력되는 EOG 신호에 기반하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 추적하도록 구성되는 제어 장치(330)를 포함할 수 있다. The electronic devices 300 , 900 , and 1300 according to various embodiments of the present disclosure use a plurality of electrodes 331 , 333 , 335 , 337 , 339 that can be worn on the user's face and are disposed around the user's eyeball. a detection device 310 configured to detect an electrooculography (EOG) signal; and a control device 330 configured to track the eye movement of the user based on the EOG signal input from the detection device 310 . can

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제어 장치(330)는, 상기 검출 장치(310)로부터 입력되는 EOG 신호에 초기 칼리브레이션(calibration)을 수행하여, 초기 기준선(initial baseline)을 측정하고, 상기 검출 장치(310)로부터 입력되는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하고, 상기 분리된 EOG 신호들로부터 계산되는 복수 개의 차동(differential) 신호들을 평균화하여, 기준선 드리프트(baseline drift)가 제거되는 차동 EOG 신호를 계산하고, 상기 차동 EOG 신호를 상기 초기 기준선과 비교하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 식별하도록 구성되는 장치. According to various embodiments, the control device 330 performs initial calibration on the EOG signal input from the detection device 310 to measure an initial baseline, and the detection device ( The EOG signal input from 310 is divided into a plurality of EOG signals according to a predetermined time unit, and a plurality of differential signals calculated from the separated EOG signals are averaged to prevent baseline drift. and calculate a differential EOG signal to be removed and compare the differential EOG signal to the initial baseline to identify eye movement of the user.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 검출 장치(310)는, 상기 전극(331, 333, 335, 337, 339)들, 및 상기 사용자의 안면에 착용 가능하고, 상기 전극(331, 333, 335, 337, 339)들이 분산되어 배치되는 안경 프레임(311)을 포함할 수 있다. According to various embodiments, the detection device 310 is wearable on the electrodes 331 , 333 , 335 , 337 , 339 and the user's face, and the electrodes 331 , 333 , 335 , 337 , 339) may include a spectacle frame 311 in which the dispersed arrangement.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 검출 장치(310)로부터 입력되는 EOG 신호는 수평 EOG 신호와 수직 EOG 신호를 포함할 수 있다. According to various embodiments, the EOG signal input from the detection device 310 may include a horizontal EOG signal and a vertical EOG signal.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제어 장치(330)는, 상기 안구 움직임을 눈 깜박임, 수평 신속 운동, 수직 신속 운동 또는 고정 중 어느 하나로 식별하도록 구성될 수 있다. According to various embodiments, the control device 330 may be configured to identify the eye movement as any one of eye blinking, horizontal rapid movement, vertical rapid movement, or fixed movement.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 전극(331, 333, 335, 337, 339)들은, 상기 수평 EOG 신호를 검출하도록 구성되는 적어도 하나의 수평 전극(335, 337), 상기 수직 EOG 신호를 검출하도록 구성되는 적어도 하나의 수직 전극(331, 333), 및 상기 수평 전극(335, 337)과 수직 전극(331, 333)의 접지를 위한 접지 전극(339)을 포함할 수 있다. According to various embodiments, the electrodes 331 , 333 , 335 , 337 , 339 are at least one horizontal electrode 335 , 337 configured to detect the horizontal EOG signal, configured to detect the vertical EOG signal It may include at least one vertical electrode 331 and 333, and a ground electrode 339 for grounding the horizontal electrodes 335 and 337 and the vertical electrodes 331 and 333.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 안경 프레임(311)은, 두 개의 안경 테(313)들, 상기 안경 테(313)들을 연결하는 안경 콧대(315), 상기 안경 테(313)들로부터 각각 연장되는 안경 다리(317)들, 및 상기 안경 다리(317)들의 말단부들에 각각 배치되는 지지체(319)들을 포함할 수 있다. According to various embodiments, the spectacle frame 311 includes two spectacle frames 313 , a nose bridge 315 connecting the spectacle frames 313 , and extending from the spectacle frames 313 , respectively. It may include temples 317 and supports 319 respectively disposed at distal ends of the temples 317 .

다양한 실시예들에 따르면, 상기 수평 전극(335, 337)은 상기 안경 다리(317)들 중 적어도 하나의 내측에 배치되어, 상기 안경 프레임(311)이 상기 사용자에 착용 시, 상기 사용자의 관자놀이 부위에 접촉되고, 상기 수직 전극(331, 333)은 상기 안경 콧대(315) 또는 상기 안경 테(313)들 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 상기 접지 전극(319)은 상기 지지체(339)들 중 적어도 어느 하나에 배치되어, 상기 안경 프레임(311)이 상기 사용자에 착용 시, 상기 사용자의 유양돌기 부위에 접촉될 수 있다. According to various embodiments, the horizontal electrodes 335 and 337 are disposed inside at least one of the temples 317, and when the glasses frame 311 is worn by the user, the user's temple portion is in contact with, the vertical electrodes 331 and 333 are disposed on at least one of the nose bridge 315 and the eyeglass frames 313 , and the ground electrode 319 is at least one of the supports 339 . It is disposed on any one, and when the glasses frame 311 is worn by the user, it may be in contact with the mastoid region of the user.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제어 장치는, 상기 사용자로부터 입력되는 EOG 신호에서 미리 정해진 고정 시간에 해당하는 윈도우를 결정하고, 상기 결정된 윈도우에 해당하는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하도록 구성될 수 있다. According to various embodiments, the control device determines a window corresponding to a predetermined fixed time from the EOG signal input from the user, and applies the EOG signal corresponding to the determined window to a plurality of EOGs according to a predetermined time unit. may be configured to separate into signals.

다양한 실시예들에 따른 전자 장치(300, 900, 1300)의 동작 방법은, 사용자로부터 입력되는 EOG(electrooculography) 신호에 초기 칼리브레이션(calibration)을 수행하여, 초기 기준선(initial baseline)을 측정하는 동작, 상기 사용자로부터 입력되는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하는 동작, 상기 분리된 EOG 신호들로부터 계산되는 복수 개의 차동(differential) 신호들을 평균화하여, 기준선 드리프트(baseline drift)가 제거되는 차동 EOG 신호를 계산하는 동작, 및 상기 차동 EOG 신호를 상기 초기 기준선과 비교하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 식별하는 동작을 포함할 수 있다. A method of operating an electronic device 300 , 900 , 1300 according to various embodiments includes performing an initial calibration on an electrooculography (EOG) signal input from a user to measure an initial baseline; Separating the EOG signal input from the user into a plurality of EOG signals according to a predetermined time unit, averaging a plurality of differential signals calculated from the separated EOG signals, thereby performing baseline drift It may include calculating a differential EOG signal from which is removed, and comparing the differential EOG signal with the initial reference line to identify the user's eye movement.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 사용자로부터 입력되는 EOG 신호는 수평 EOG 신호와 수직 EOG 신호를 포함하고, 상기 식별 동작은, 상기 안구 움직임을 눈 깜박임, 수평 신속 운동, 수직 신속 운동 또는 고정 중 어느 하나로 식별하는 동작을 포함할 수 있다. According to various embodiments, the EOG signal input from the user includes a horizontal EOG signal and a vertical EOG signal, and the identification operation performs the eye movement as any one of blinking, horizontal rapid movement, vertical rapid movement, or fixed movement. It may include an action to identify.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 분리 동작은, 상기 사용자로부터 입력되는 EOG 신호에서 미리 정해진 고정 시간에 해당하는 윈도우를 결정하는 동작, 및 상기 결정된 윈도우에 해당하는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하는 동작을 포함할 수 있다. According to various embodiments, the separation operation may include determining a window corresponding to a predetermined fixed time from the EOG signal input from the user, and a plurality of EOG signals corresponding to the determined window according to a predetermined time unit. It may include an operation of dividing into EOG signals.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 측정 동작은, 상기 수직 EOG 신호를 검출하는 동작, 위쪽 방향 및 아래쪽 방향 각각에 대해, 1° 각도 안구 움직임에 해당하는 상기 사용자의 전압 값을 기반으로, 상기 수직 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행하는 동작, 및 상기 위쪽 방향 및 아래쪽 방향 각각에 대해, 상기 수직 EOG 신호와 상기 사용자의 안구 모양, 안구 전압 및 생물학적 특성의 차이로 인한 양과 음의 신호 사이의 전압 값을 기반으로, 상기 수직 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행하는 동작을 포함하고, 이를 통해, 상기 위쪽 방향 및 아래쪽 방향 각각에 대한 초기 기준선이 측정될 수 있다. According to various embodiments, the measuring operation may include detecting the vertical EOG signal, in each of the upward and downward directions, based on the user's voltage value corresponding to 1° angular eye movement, the vertical EOG calibrating the signal, and for each of the upward and downward directions, based on the voltage value between the vertical EOG signal and a positive and negative signal due to a difference in the user's eye shape, eye voltage, and biological characteristics , an operation of performing calibration on the vertical EOG signal, and through this, an initial reference line for each of the upward and downward directions may be measured.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 측정 동작은, 상기 수평 EOG 신호를 검출하는 동작, 왼쪽 방향 및 오른쪽 방향 각각에 대해, 1° 각도 안구 움직임에 해당하는 상기 사용자의 전압 값을 기반으로, 상기 수평 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행하는 동작, 및 상기 왼쪽 방향 및 오른쪽 방향 각각에 대해, 상기 수평 EOG 신호와 상기 사용자의 안구 모양, 안구 전압 및 생물학적 특성의 차이로 인한 양과 음의 신호 사이의 전압 값을 기반으로, 상기 수평 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행하는 동작을 포함하고, 이를 통해, 상기 왼쪽 방향 및 오른쪽 방향 각각에 대한 초기 기준선이 측정될 수 있다. According to various embodiments, the measuring operation may include detecting the horizontal EOG signal, based on the user's voltage value corresponding to 1° angular eye movement, in each of the left and right directions, the horizontal EOG calibrating the signal, and for each of the left and right directions, based on the voltage value between the horizontal EOG signal and a positive and negative signal due to a difference in the user's eye shape, eye voltage, and biological characteristics , an operation of performing calibration on the horizontal EOG signal, and through this, an initial reference line for each of the left direction and the right direction may be measured.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 차동 EOG 신호는 상기 수직 EOG 신호로부터 계산되는 수직 차동 EOG 신호를 포함하고, 상기 식별 동작은, 상기 수직 차동 EOG 신호와 상기 사용자의 전압값을 기반으로, 상기 안구 움직임을 눈 깜박임으로 식별하는 동작, 상기 안구 움직임이 상기 눈 깜박임으로 식별되지 않으면, 상기 안구 움직임을 수직 신속 운동으로 식별하는 동작, 상기 수직 차동 EOG 신호와 상기 초기 기준선을 기반으로 상기 안구 움직임의 거리를 결정하는 동작, 및 상기 안구 움직임의 거리와 상기 사용자의 전압을 기반으로 상기 수직 신속 운동을 상기 위쪽 방향 또는 상기 아래쪽 방향 중 어느 하나로 인식하는 동작을 포함할 수 있다. According to various embodiments, the differential EOG signal includes a vertical differential EOG signal calculated from the vertical EOG signal, and the identification operation includes the eye movement based on the vertical differential EOG signal and the user's voltage value. the operation of identifying as blinking, the operation of identifying the eye movement as a vertical rapid movement if the eye movement is not identified as the blinking of the eye, the distance of the eye movement based on the vertical differential EOG signal and the initial baseline determining, and recognizing the vertical rapid motion in either the upward direction or the downward direction based on the distance of the eye movement and the user's voltage.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 차동 EOG 신호는 상기 수평 EOG 신호로부터 계산되는 수평 차동 EOG 신호를 포함하고, 상기 식별 동작은, 상기 수평 차동 EOG 신호와 상기 사용자의 전압값을 기반으로, 상기 안구 움직임을 수평 신속 운동으로 식별하는 동작, 상기 수평 차동 EOG 신호와 상기 초기 기준선을 기반으로 상기 안구 움직임의 거리를 결정하는 동작, 및 상기 안구 움직임의 거리와 상기 사용자의 전압을 기반으로 상기 수평 신속 운동을 상기 왼쪽 방향 또는 상기 오른쪽 방향 중 어느 하나로 인식하는 동작을 포함할 수 있다.According to various embodiments, the differential EOG signal includes a horizontal differential EOG signal calculated from the horizontal EOG signal, and the identification operation includes the eye movement based on the horizontal differential EOG signal and the user's voltage value. the operation of identifying as horizontal rapid movement, the operation of determining the distance of the eye movement based on the horizontal differential EOG signal and the initial baseline, and the operation of the horizontal rapid movement based on the distance of the eye movement and the user's voltage It may include an operation of recognizing one of the left direction and the right direction.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 식별 동작은,According to various embodiments, the identification operation is

상기 수평 신속 운동의 감지 범위 또는 상기 수직 신속 운동의 감지 범위를 식별하는 동작을 더 포함할 수 있다. The method may further include identifying a detection range of the horizontal rapid motion or a detection range of the vertical rapid motion.

다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(300, 900, 1300)는 사용자로부터 입력되는 EOG 신호로부터 기준선 드리프트가 제거되는 차동 EOG 신호를 검출하고, 차동 EOG 신호를 기반으로 사용자의 안구 움직임을 추적할 수 있다. 이를 통해, 전자 장치에서 기준선 드리프트 문제가 해결될 수 있다. 그리고 전자 장치(300, 900, 1300)는 사용자의 안면에 착용 가능한 안경 프레임(311)에 복수 개의 전극(331, 333, 335, 337, 339)들이 원하는 위치에 고정적으로 배치되는 검출 장치(310)를 이용하여 사용자로부터 EOG 신호를 검출할 수 있다. 이를 통해, 전자 장치(300, 900, 1300)의 휴대성 및 이동성이 개선될 뿐 아니라, 사용자의 편의와 편안함이 향상될 수 있다. According to various embodiments, the electronic device 300 , 900 , 1300 may detect a differential EOG signal from which a baseline drift is removed from an EOG signal input from the user, and track the user's eye movement based on the differential EOG signal. have. Through this, the baseline drift problem in the electronic device may be solved. In addition, the electronic devices 300, 900, and 1300 are a detection device 310 in which a plurality of electrodes 331, 333, 335, 337, and 339 are fixedly disposed at a desired position on a spectacle frame 311 that can be worn on the user's face. can be used to detect the EOG signal from the user. Accordingly, the portability and mobility of the electronic devices 300 , 900 , and 1300 may be improved, and user convenience and comfort may be improved.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.The electronic device according to various embodiments disclosed in this document may have various types of devices. The electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device. Electronic devices according to various embodiments of the present document are not limited to the aforementioned devices.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.It should be understood that the various embodiments of this document and the terms used therein are not intended to limit the technology described in this document to a specific embodiment, and include various modifications, equivalents, and/or substitutions of the embodiments. In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for like components. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this document, expressions such as “A or B”, “at least one of A and/or B”, “A, B or C” or “at least one of A, B and/or C” refer to all of the items listed together. Possible combinations may be included. Expressions such as “first”, “second”, “first” or “second” can modify the corresponding components regardless of order or importance, and are only used to distinguish one component from another. The components are not limited. When an (eg, first) component is referred to as being “connected (functionally or communicatively)” or “connected” to another (eg, second) component, that component is It may be directly connected to the component or may be connected through another component (eg, a third component).

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다. As used herein, the term “module” includes a unit composed of hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as, for example, logic, logic block, component, or circuit. A module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of one or more functions. For example, the module may be configured as an application-specific integrated circuit (ASIC).

본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 서버(120), 전자 장치(130))에 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 메모리(125), 메모리(139))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기의 프로세서(예: 프로세서(127), 프로세서(140))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.Various embodiments of the present document are stored in a storage medium (eg, memory 125, memory 139) readable by a machine (eg, server 120, electronic device 130). It may be implemented as software comprising one or more stored instructions. For example, the processor (eg, the processor 127 or the processor 140 ) of the device may call at least one of one or more instructions stored from a storage medium and execute it. This enables the device to be operated to perform at least one function according to at least one command called. The one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter. The device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.

다양한 실시예들에 따르면, 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 통합 이전에 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다. According to various embodiments, each component (eg, a module or a program) of the described components may include a singular or a plurality of entities. According to various embodiments, one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added. Alternatively or additionally, a plurality of components (eg, a module or a program) may be integrated into one component. In this case, the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to integration. According to various embodiments, operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, omitted, or , or one or more other operations may be added.

Claims (17)

전자 장치의 동작 방법에 있어서,
사용자로부터 입력되는 EOG(electrooculography) 신호에 초기 칼리브레이션(calibration)을 수행하여, 초기 기준선(initial baseline)을 측정하는 동작;
상기 사용자로부터 입력되는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하는 동작;
상기 분리된 EOG 신호들로부터 계산되는 복수 개의 차동(differential) 신호들을 평균화하여, 기준선 드리프트(baseline drift)가 제거되는 차동 EOG 신호를 계산하는 동작; 및
상기 차동 EOG 신호를 상기 초기 기준선과 비교하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 식별하는 동작을 포함하고,
상기 분리 동작은,
상기 사용자로부터 입력되는 EOG 신호에서 미리 정해진 고정 시간에 해당하는 윈도우를 결정하는 동작; 및
상기 결정된 윈도우에 해당하는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하는 동작을 포함하는 방법.
A method of operating an electronic device, comprising:
measuring an initial baseline by performing initial calibration on an electrooculography (EOG) signal input from a user;
dividing the EOG signal input from the user into a plurality of EOG signals according to a predetermined time unit;
calculating a differential EOG signal from which baseline drift is removed by averaging a plurality of differential signals calculated from the separated EOG signals; and
Comprising the operation of comparing the differential EOG signal with the initial baseline to identify the user's eye movement,
The separation operation is
determining a window corresponding to a predetermined fixed time in the EOG signal input from the user; and
and dividing the EOG signal corresponding to the determined window into a plurality of EOG signals according to a predetermined time unit.
제 1 항에 있어서,
상기 사용자로부터 입력되는 EOG 신호는 수평 EOG 신호와 수직 EOG 신호를 포함하고,
상기 식별 동작은,
상기 안구 움직임을 눈 깜박임, 수평 신속 운동, 수직 신속 운동 또는 고정 중 어느 하나로 식별하는 동작을 포함하는 방법.
The method of claim 1,
The EOG signal input from the user includes a horizontal EOG signal and a vertical EOG signal,
The identification operation is
and identifying the eye movement as any one of blinking, horizontal rapid movement, vertical rapid movement, or fixation.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 계산 동작은,
하기 수학식에 기반하여, 상기 차동 EOG 신호를 계산하는 방법.
Figure 112021027365336-pat00013

여기서, w는 상기 분리된 EOG 신호들에 대한 인덱스 값을 나타내고, fi는 i 번째 윈도우의 EOG 신호의 전압 진폭을 나타냄.
According to claim 1, wherein the calculation operation,
A method of calculating the differential EOG signal based on the following equation.
Figure 112021027365336-pat00013

Here, w denotes an index value for the separated EOG signals, and f i denotes the voltage amplitude of the EOG signal of the i-th window.
제 2 항에 있어서, 상기 측정 동작은,
상기 수직 EOG 신호를 검출하는 동작;
위쪽 방향 및 아래쪽 방향 각각에 대해, 1° 각도 안구 움직임에 해당하는 상기 사용자의 전압 값을 기반으로, 상기 수직 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행하는 동작; 및
상기 위쪽 방향 및 아래쪽 방향 각각에 대해, 상기 수직 EOG 신호와 상기 사용자의 안구 모양, 안구 전압 및 생물학적 특성의 차이로 인한 양과 음의 신호 사이의 전압 값을 기반으로, 상기 수직 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행하는 동작을 포함하고,
이를 통해, 상기 위쪽 방향 및 아래쪽 방향 각각에 대한 초기 기준선이 측정되는 방법.
The method of claim 2, wherein the measuring operation comprises:
detecting the vertical EOG signal;
performing calibration on the vertical EOG signal based on the user's voltage value corresponding to 1° angular eye movement in each of the upward and downward directions; and
For each of the upward and downward directions, calibration is performed on the vertical EOG signal based on a voltage value between the vertical EOG signal and a positive and negative signal due to a difference in the user's eye shape, eye voltage, and biological characteristics. including the action to be performed;
Through this, an initial reference line for each of the upward and downward directions is measured.
제 2 항에 있어서, 상기 측정 동작은,
상기 수평 EOG 신호를 검출하는 동작;
왼쪽 방향 및 오른쪽 방향 각각에 대해, 1° 각도 안구 움직임에 해당하는 상기 사용자의 전압 값을 기반으로, 상기 수평 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행하는 동작; 및
상기 왼쪽 방향 및 오른쪽 방향 각각에 대해, 상기 수평 EOG 신호와 상기 사용자의 안구 모양, 안구 전압 및 생물학적 특성의 차이로 인한 양과 음의 신호 사이의 전압 값을 기반으로, 상기 수평 EOG 신호에 대해 칼리브레이션을 수행하는 동작을 포함하고,
이를 통해, 상기 왼쪽 방향 및 오른쪽 방향 각각에 대한 초기 기준선이 측정되는 방법.
The method of claim 2, wherein the measuring operation comprises:
detecting the horizontal EOG signal;
performing calibration on the horizontal EOG signal in each of the left and right directions, based on the user's voltage value corresponding to 1° angular eye movement; and
For each of the left and right directions, calibration is performed on the horizontal EOG signal based on a voltage value between the horizontal EOG signal and a positive and negative signal due to a difference in the user's eye shape, eye voltage, and biological characteristics including the action to be performed;
Through this, an initial reference line for each of the left direction and the right direction is measured.
제 5 항에 있어서,
상기 차동 EOG 신호는 상기 수직 EOG 신호로부터 계산되는 수직 차동 EOG 신호를 포함하고,
상기 식별 동작은,
상기 수직 차동 EOG 신호와 상기 사용자의 전압값을 기반으로, 상기 안구 움직임을 눈 깜박임으로 식별하는 동작;
상기 안구 움직임이 상기 눈 깜박임으로 식별되지 않으면, 상기 안구 움직임을 수직 신속 운동으로 식별하는 동작;
상기 수직 차동 EOG 신호와 상기 초기 기준선을 기반으로 상기 안구 움직임의 거리를 결정하는 동작; 및
상기 안구 움직임의 거리와 상기 사용자의 전압을 기반으로 상기 수직 신속 운동을 상기 위쪽 방향 또는 상기 아래쪽 방향 중 어느 하나로 인식하는 동작을 포함하는 방법.
6. The method of claim 5,
The differential EOG signal includes a vertical differential EOG signal calculated from the vertical EOG signal,
The identification operation is
identifying the eye movement as blinking based on the vertical differential EOG signal and the user's voltage value;
if the eye movement is not identified as the eye blink, identifying the eye movement as a vertical rapid movement;
determining the distance of the eye movement based on the vertical differential EOG signal and the initial reference line; and
and recognizing the vertical rapid movement in either the upward direction or the downward direction based on the distance of the eye movement and the user's voltage.
제 6 항에 있어서,
상기 차동 EOG 신호는 상기 수평 EOG 신호로부터 계산되는 수평 차동 EOG 신호를 포함하고,
상기 식별 동작은,
상기 수평 차동 EOG 신호와 상기 사용자의 전압값을 기반으로, 상기 안구 움직임을 수평 신속 운동으로 식별하는 동작;
상기 수평 차동 EOG 신호와 상기 초기 기준선을 기반으로 상기 안구 움직임의 거리를 결정하는 동작; 및
상기 안구 움직임의 거리와 상기 사용자의 전압을 기반으로 상기 수평 신속 운동을 상기 왼쪽 방향 또는 상기 오른쪽 방향 중 어느 하나로 인식하는 동작을 포함하는 방법.
7. The method of claim 6,
The differential EOG signal includes a horizontal differential EOG signal calculated from the horizontal EOG signal,
The identification operation is
identifying the eye movement as a horizontal rapid movement based on the horizontal differential EOG signal and the user's voltage value;
determining the distance of the eye movement based on the horizontal differential EOG signal and the initial reference line; and
and recognizing the horizontal rapid movement as either the left direction or the right direction based on the distance of the eye movement and the user's voltage.
제 2 항에 있어서, 상기 식별 동작은,
상기 수평 신속 운동의 감지 범위 또는 상기 수직 신속 운동의 감지 범위를 식별하는 동작을 더 포함하는 방법.
The method of claim 2, wherein the identification operation comprises:
and identifying the detection range of the horizontal rapid movement or the detection range of the vertical rapid movement.
전자 장치에 있어서,
사용자의 안면에 착용 가능하고, 사용자의 안구 주위에 배치되는 복수 개의 전극들을 이용하여 EOG(electrooculography) 신호를 검출하도록 구성되는 검출 장치; 및
상기 검출 장치로부터 입력되는 EOG 신호에 기반하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 추적하도록 구성되는 제어 장치를 포함하고,
상기 제어 장치는,
상기 검출 장치로부터 입력되는 EOG 신호에 초기 칼리브레이션(calibration)을 수행하여, 초기 기준선(initial baseline)을 측정하고,
상기 검출 장치로부터 입력되는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하고,
상기 분리된 EOG 신호들로부터 계산되는 복수 개의 차동(differential) 신호들을 평균화하여, 기준선 드리프트(baseline drift)가 제거되는 차동 EOG 신호를 계산하고,
상기 차동 EOG 신호를 상기 초기 기준선과 비교하여, 상기 사용자의 안구 움직임을 식별하도록 구성되고,
상기 제어 장치는,
상기 사용자로부터 입력되는 EOG 신호에서 미리 정해진 고정 시간에 해당하는 윈도우를 결정하고,
상기 결정된 윈도우에 해당하는 EOG 신호를 미리 정해진 시간 단위에 따라 복수 개의 EOG 신호들로 분리하도록 구성되는 장치.
In an electronic device,
a detection device that is wearable on the user's face and is configured to detect an electrooculography (EOG) signal using a plurality of electrodes disposed around the user's eyeball; and
Based on the EOG signal input from the detection device, comprising a control device configured to track the eye movement of the user,
The control device is
By performing an initial calibration (calibration) on the EOG signal input from the detection device, measuring an initial baseline (initial baseline),
Separating the EOG signal input from the detection device into a plurality of EOG signals according to a predetermined time unit,
calculating a differential EOG signal from which baseline drift is removed by averaging a plurality of differential signals calculated from the separated EOG signals;
and compare the differential EOG signal to the initial baseline to identify eye movements of the user;
The control device is
Determining a window corresponding to a predetermined fixed time from the EOG signal input from the user,
and splitting the EOG signal corresponding to the determined window into a plurality of EOG signals according to a predetermined time unit.
삭제delete 제 10 항에 있어서,
상기 검출 장치로부터 입력되는 EOG 신호는 수평 EOG 신호와 수직 EOG 신호를 포함하고,
상기 제어 장치는,
상기 안구 움직임을 눈 깜박임, 수평 신속 운동, 수직 신속 운동 또는 고정 중 어느 하나로 식별하도록 구성되는 장치.
11. The method of claim 10,
The EOG signal input from the detection device includes a horizontal EOG signal and a vertical EOG signal,
The control device is
an apparatus configured to identify the eye movement as any one of eye blink, horizontal saccade, vertical saccade, or fixation.
제 12 항에 있어서, 상기 전극들은,
상기 수평 EOG 신호를 검출하도록 구성되는 적어도 하나의 수평 전극;
상기 수직 EOG 신호를 검출하도록 구성되는 적어도 하나의 수직 전극; 및
상기 수평 전극과 수직 전극의 접지를 위한 접지 전극을 포함하는 장치.
13. The method of claim 12, wherein the electrodes
at least one horizontal electrode configured to detect the horizontal EOG signal;
at least one vertical electrode configured to detect the vertical EOG signal; and
and a ground electrode for grounding the horizontal electrode and the vertical electrode.
제 13 항에 있어서,
상기 검출 장치는,
상기 전극들; 및
상기 사용자의 안면에 착용 가능하고, 상기 전극들이 분산되어 배치되는 안경 프레임을 포함하고,
상기 안경 프레임은,
두 개의 안경 테들;
상기 안경 테들을 연결하는 안경 콧대;
상기 안경 테들로부터 각각 연장되는 안경 다리들; 및
상기 안경 다리들의 말단부들에 각각 배치되는 지지체들을 포함하는 장치.
14. The method of claim 13,
The detection device is
the electrodes; and
It is wearable on the user's face and includes a glasses frame in which the electrodes are dispersed,
The glasses frame,
two eyeglass frames;
a nose bridge connecting the glasses frames;
temples each extending from the spectacle frames; and
an apparatus comprising supports respectively disposed at the distal ends of the temples.
제 14 항에 있어서,
상기 수평 전극은 상기 안경 다리들 중 적어도 하나의 내측에 배치되어, 상기 안경 프레임이 상기 사용자에 착용 시, 상기 사용자의 관자놀이 부위에 접촉되고,
상기 수직 전극은 상기 안경 콧대 또는 상기 안경 테들 중 적어도 어느 하나에 배치되고,
상기 접지 전극은 상기 지지체들 중 적어도 어느 하나에 배치되어, 상기 안경 프레임이 상기 사용자에 착용 시, 상기 사용자의 유양돌기 부위에 접촉되는 장치.
15. The method of claim 14,
The horizontal electrode is disposed inside at least one of the temples, so that when the glasses frame is worn by the user, it is in contact with the user's temple region,
The vertical electrode is disposed on at least one of the spectacles nose bridge or the spectacle frames,
The ground electrode is disposed on at least one of the supports, and when the glasses frame is worn by the user, the device is in contact with the mastoid region of the user.
삭제delete 제 10 항에 있어서, 상기 제어 장치는,
하기 수학식에 기반하여, 상기 차동 EOG 신호를 계산하도록 구성되는 장치.
Figure 112021027365336-pat00014

여기서, w는 상기 분리된 EOG 신호들에 대한 인덱스 값을 나타내고, fi는 i 번째 윈도우의 EOG 신호의 전압 진폭을 나타냄.
11. The method of claim 10, wherein the control device,
An apparatus configured to calculate the differential EOG signal based on the following equation.
Figure 112021027365336-pat00014

Here, w denotes an index value for the separated EOG signals, and f i denotes the voltage amplitude of the EOG signal of the i-th window.
KR1020190095004A 2019-08-05 2019-08-05 Method and apparatus for eog-based eye tracking protocol using baseline drift removal algorithm for long-term eye movement detection KR102306111B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190095004A KR102306111B1 (en) 2019-08-05 2019-08-05 Method and apparatus for eog-based eye tracking protocol using baseline drift removal algorithm for long-term eye movement detection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190095004A KR102306111B1 (en) 2019-08-05 2019-08-05 Method and apparatus for eog-based eye tracking protocol using baseline drift removal algorithm for long-term eye movement detection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210016790A KR20210016790A (en) 2021-02-17
KR102306111B1 true KR102306111B1 (en) 2021-09-28

Family

ID=74731984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190095004A KR102306111B1 (en) 2019-08-05 2019-08-05 Method and apparatus for eog-based eye tracking protocol using baseline drift removal algorithm for long-term eye movement detection

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102306111B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11874958B2 (en) 2021-09-24 2024-01-16 Apple Inc. Eye detection methods and devices

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150126845A1 (en) * 2013-11-05 2015-05-07 The Research Foundation For The State University Of New York Wearable head-mounted, glass-style computing devices with eog acquisition and analysis for human-computer interfaces

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3160621B2 (en) * 1998-05-21 2001-04-25 京都大学長 EEG measurement device
KR101435905B1 (en) * 2013-01-03 2014-09-02 가톨릭대학교 산학협력단 Control method and device for electronic equipment using EOG and EMG

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150126845A1 (en) * 2013-11-05 2015-05-07 The Research Foundation For The State University Of New York Wearable head-mounted, glass-style computing devices with eog acquisition and analysis for human-computer interfaces

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210016790A (en) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Barea et al. EOG-based eye movements codification for human computer interaction
US9955895B2 (en) Wearable head-mounted, glass-style computing devices with EOG acquisition and analysis for human-computer interfaces
Manabe et al. Direct gaze estimation based on nonlinearity of EOG
Barbara et al. A comparison of EOG baseline drift mitigation techniques
KR101638095B1 (en) Method for providing user interface through head mount display by using gaze recognition and bio-signal, and device, and computer-readable recording media using the same
Ryu et al. EOG-based eye tracking protocol using baseline drift removal algorithm for long-term eye movement detection
Soltani et al. A practical efficient human computer interface based on saccadic eye movements for people with disabilities
Barbara et al. Interfacing with a speller using EOG glasses
Bang et al. New computer interface combining gaze tracking and brainwave measurements
Larson et al. Electrooculography based electronic communication device for individuals with ALS
US20180267604A1 (en) Computer pointer device
Rantanen et al. Capacitive measurement of facial activity intensity
Ha et al. Novel hybrid brain-computer interface for virtual reality applications using steady-state visual-evoked potential-based brain–computer interface and electrooculogram-based eye tracking for increased information transfer rate
KR20160117716A (en) Method and System for Recognition of Eye-Character based on Tracking Technique of Electro Oculogram Gaze
Salunkhe et al. A device controlled using eye movement
O’Bard et al. Electrooculography based iOS controller for individuals with quadriplegia or neurodegenerative disease
KR102306111B1 (en) Method and apparatus for eog-based eye tracking protocol using baseline drift removal algorithm for long-term eye movement detection
Thaler et al. The role of online visual feedback for the control of target-directed and allocentric hand movements
JP6687639B2 (en) Information processing method, information processing device, program, and eyewear
Yang et al. Wearable eye-tracking system for synchronized multimodal data acquisition
JP5483152B2 (en) Mouse cursor control system using electrooculogram
JP2009288529A (en) Visual field area extracting device, image display device, visual field area extracting method, image display method, visual field area extracting program and image display program
WO2021260830A1 (en) Information input device
CN109960412B (en) Method for adjusting gazing area based on touch control and terminal equipment
AU2016201929A1 (en) System and method for modifying display of augmented reality content

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant