KR20110115519A - Method and apparatus for user state recognition in a wireless communication system - Google Patents

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유리 노코라에비치 프리비츠코프
이정환
마무드 하데프
알렉산더 바실리비치 가르모노프
세르게이 니코라에비치 모이셰프
아르템 알렉산드로비치 카라모브
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Abstract

본 발명은 마이크를 구비한 휴대단말기를 포함하는 무선 통신 시스템의 사용자 상태 인식 방법에 있어서, 상기 마이크를 이용하여 오디오 신호들을 수신하는 과정과, 상기 수신된 오디오 신호들을 다수의 세그먼트들로 분할하는 과정과, 상기 분할된 각 세그먼트 별로 오디오 신호 레벨 표시자를 산출하는 과정과, 상기 오디오 신호 레벨 표시자들 중에서 적어도 어느 하나의 값이 소정의 임계값 미만이면, 사용자 상태를 제1 상태로 설정하는 과정을 포함한다.The present invention provides a method for recognizing a user state of a wireless communication system including a mobile terminal having a microphone, the method comprising: receiving audio signals using the microphone and dividing the received audio signals into a plurality of segments Calculating an audio signal level indicator for each of the divided segments; and setting a user state to a first state if at least one of the audio signal level indicators is less than a predetermined threshold value. Include.

Description

무선 통신 시스템에서의 사용자 상태 인식 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR USER STATE RECOGNITION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}Method and apparatus for recognizing user state in wireless communication system {METHOD AND APPARATUS FOR USER STATE RECOGNITION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 그에 한정되는 것은 아니지만 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 휴대단말기의 마이크에 의해 수신된 오디오 신호들을 분석하여 사용자 상태를 인식하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 이는 GSM, CDMA, IEEE 802.16, IEEE 802.11n, 3GPP LTE, 및 다른 무선 통신 시스템들에 적용 가능하다.The present invention relates generally to a wireless communication system, but is not limited thereto, and more particularly, to a method and an apparatus for recognizing a user state by analyzing audio signals received by a microphone of a mobile terminal in a wireless communication system. This is applicable to GSM, CDMA, IEEE 802.16, IEEE 802.11n, 3GPP LTE, and other wireless communication systems.

일반적으로, 무선 통신 시스템들은 휴대단말기(mobile devices)를 포함하며, 휴대단말기는 기지국들과의 통신 기능을 제공하고 여러 가지 다양한 기능을 제공한다.. 휴대단말기가 제공하는 여러 기능들에는 다른 기기들(devices) 및 장치들(equipment)과의 통신, 위성 위치 추적 서비스(Global Positioning Service: GPS)와의 통신, 엔터테인먼트(entertainment) 기능들, 음악 연주, 게임, 사용자 경보 시스템 등의 기능이 포함된다.In general, wireless communication systems include mobile devices, which provide a communication function with base stations and provide various functions. Other functions provided by the mobile terminal include other devices. functions include communications with devices and equipment, communications with a Global Positioning Service (GPS), entertainment functions, music playing, games, user alert systems, and the like.

무선 통신 시스템에서 사용자의 상태를 인식하는 것은 휴대단말기의 기능성을 향상하는데 있어서 중요하고 실질적인 역할을 하고 있다. 상기 사용자 상태라는 것은 사용자가 실내 또는 실외에 있는지 및 정지 또는 움직이는 상태인식에 관한 것일 수 있다. 이러한 상태들에 대한 정보는 서로 다른 여러 방안들을 제공하여 휴대단말기의 기능성을 확장시킬 수 있을 것이다. Recognizing the state of a user in a wireless communication system plays an important and practical role in improving the functionality of a mobile terminal. The user state may refer to whether the user is indoors or outdoors and recognizes a stationary or moving state. Information about these conditions may provide a variety of different ways to extend the functionality of the mobile terminal.

일 예로, 사용자가 실내에 있는 경우 GPS와의 통신을 중단하여 휴대단말기의 배터리 전력 소모를 줄일 수 있다. 또 다른 예로, 휴대단말기들에 내장되어 있는 사용자 경보 시스템이 있으며, 사용자 경보 시스템은 휴대단말기의 상태에 따라 사용자가 특정 행동을 해야함을 알려준다. 또 다른 예로는 사용자가 걷는 중인지, 운전 중인지, 또는 조용한 실내 환경에서 정지해 있는지의 여부에 따라 사용되는 음량 적응 시스템(sound vlume adaptation system)이 있다. 또 다른 예로는 운전 중에 휴대폰에서 핸즈프리 자동 오디오 재생 장치로의 착신 전환(call forwarding)이 있다.  For example, when the user is indoors, communication with the GPS may be stopped to reduce battery power consumption of the portable terminal. As another example, there is a user alarm system embedded in mobile terminals, and the user alarm system informs the user that a specific action is required according to the state of the mobile terminal. Another example is a sound vlume adaptation system used depending on whether the user is walking, driving, or stationary in a quiet indoor environment. Another example is call forwarding from a mobile phone to a hands-free automatic audio playback device while driving.

공지된 사용자 상태 인식 방법으로는 GPS, 표준 위치 측정 서비스, 및 신호 스펙(Signal Specification으로서 19995년 6월 2일자 제2판의 46페이지에 기재) 등과 같은 전역 항법 시스템들을 이용하여 사용자 위치를 확인하는 것을 기반으로 하는 방법들을 예로 들 수 있다. 그러나 상기 전역 항법 시스템들의 신호들은 항상 사용 가능한 것이 아니기 때문에 이러한 시스템들은 항상 사용자 위치를 제공할 수가 없다. 게다가, 다중 경로 환경들에서의 사용자 위치 결정에서는 많은 오류가 발생할 수도 있으며, 이러한 오류는 도시 환경에서 사용자 위치를 결정하는 경우 특히 전형적으로 나타난다. 이러한 상황에서, 다른 수단들을 이용하여 무선 통신 시스템에서 몇몇 사용자 상태들을 파악할 있다는 것은 상당한 장점이 될 수 있을 것이다.Known user state recognition methods include the use of global navigation systems, such as GPS, standard positioning services, and signal specifications (described on page 46 of the 2nd edition, June 2, 1999 as a Signal Specification). For example. However, since the signals of the global navigation systems are not always available, these systems cannot always provide a user location. In addition, many errors may occur in user location determination in multipath environments, which are particularly typical when determining user location in an urban environment. In such a situation, it may be a significant advantage to use some means to identify some user conditions in the wireless communication system.

현재 사용자 상태 인식 기법들에는 GPS와 기지국 신호 세기 모두가 제공하는 사용자 위치에 기반을 둔 방법들(예를 들어, 공개일 2009년 5월 27일인 영국 특허 출원 GB 2454939의 “위치 결정 시스템 및 방법”)이 있다. 상기 기지국 신호 세기는 다른 장애물들, 이른바, 무선 신호 세기의 저속(log-normal) 감쇄(fading)에 따라 크게 변화될 수 있다. 이러한 경우, 사용자 위치 결정에서의 오류들은 수백 미터까지 영향을 줄 수 있다. 또한, 이러한 오류들은 사용자가 실내 또는 실외에 있는지의 여부를 감지할 수 없게 할 수도 있다. Current user state recognition techniques include methods based on user location provided by both GPS and base station signal strength (eg, “Location Determination Systems and Methods” of British Patent Application GB 2454939, published May 27, 2009). There is). The base station signal strength can vary greatly with other obstacles, so-called log-normal fading of the wireless signal strength. In this case, errors in user positioning can affect hundreds of meters. These errors may also make it impossible to detect whether the user is indoors or outdoors.

또한, 사용자 상태 인식 방법으로, 2D 가속도계와 같은 소형 내장 기계 장치들의 신호들에 기반을 둔 방법들(예를 들어, Cysco사의 공개일이 2006년 8월 24일인 미국특허출원 2006/0187847 A1의 "가속도계 데이터를 이용한 통신 상태 결정 기법")이 알려져 있다 상기 가속도계는 사용자가 정지한 상태인지 움직이는 상태인지를 파악하는데 이용될 수 있다. 그러나 상기 방법은 적어도 2가지 단점이 있다. 첫 번째로는, 휴대단말기의 하드웨어(예를 들어, 가속도계)를 업그레이드시켜야 하며, 이는 새로운 휴대단말기(예를 들어, 가속도계가 포함된)가 필수적인 것임을 의미한다. 이에 따라 휴대단말기의 비용이 증가할 것이며, 이용가능한 유사한 휴대단말기들과 호환이 되지 않는 문제점이 있다. 두 번째로는, 일반적으로 소형의 기계적 시스템들은 물리적 충격에 상당히 민감하다는 것이다. 예를 들어, 사용자가 휴대폰을 떨어뜨렸을 경우, 상기 기계 장치들의 내부는 쉽게 파손될 수 있다.In addition, as a user state recognition method, methods based on signals of small built-in mechanical devices such as 2D accelerometers (for example, in US Patent Application 2006/0187847 A1, published by Cysco on August 24, 2006) A communication state determination technique using accelerometer data "is known. The accelerometer may be used to determine whether the user is stationary or moving. However, the method has at least two disadvantages. First, the hardware of the portable terminal (eg accelerometer) must be upgraded, which means that a new portable terminal (eg accelerometer included) is essential. Accordingly, the cost of the portable terminal will increase, and there is a problem that is not compatible with the similar portable terminals available. Secondly, small mechanical systems are generally quite sensitive to physical shocks. For example, if the user drops the mobile phone, the interior of the mechanical devices can easily be broken.

몇몇의 사용자 상태 인식 방법들(예를 들어, 공개일이 2009년 9월 10일인 미국특허출원 2009/0227271 A1의 "무선 신호들을 이용한 장치 및 방법")은 상기 무선 통신 시스템에서 기지국들의 무선 신호들에 대한 통계적 분석에 기반을 두고 있다. 상기 방법은 다수의 제어되지 않은 요소들 상에서의 기지국 신호 레벨들에 대해 크게 의존하고 있다는 단점이 있다. 이는 상기 무선 통신 시스템에서의 기지국의 신호 레벨에 따른 사용자 상태 인식에 대한 신뢰도가 매우 낮다는 것을 의미한다. 이러한 신뢰도는 관측 시간(observation time)을 늘림으로써 향상시킬 수 있으며, 오랜 시간의 관측을 통해 축적된 통계들은 좀 더 신뢰성 있는 사용자 상태를 인식할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 오랜 시간의 관측(일반적으로, 10 내지 15분)은 사용자 상태에 대한 결정을 장시간 지연시키며, 이로 인해 사용자 상태에 대한 결정이 오래되거나(outdated) 쓸모 없게(useless) 될 수도 있다.Several user state recognition methods (e.g., "apparatus and method using wireless signals" of US patent application 2009/0227271 A1, dated September 10, 2009) provide wireless signals of base stations in the wireless communication system. It is based on a statistical analysis of. The method has the disadvantage that it relies heavily on base station signal levels on a number of uncontrolled elements. This means that the reliability of the user state recognition according to the signal level of the base station in the wireless communication system is very low. This reliability can be improved by increasing the observation time, and statistics accumulated through long time observations will be able to recognize more reliable user state. However, such long observations (typically 10 to 15 minutes) delay the determination of the user state for a long time, which may result in an outdated or useless determination of the user state.

상기 무선 통신 시스템에서 다수의 사용자 상태들을 인식하기 위한 공지의 방법들은 상기와 같은 단점들이 있기 때문에, 휴대단말기의 하드웨어를 업그레이드할 필요없이 소프트웨어 업그레이드만을 통해 사용자 상태들을 인식한다면 이점이 있을 것이다.Since known methods for recognizing a plurality of user states in the wireless communication system have the above disadvantages, it would be advantageous to recognize the user states only through software upgrade without having to upgrade the hardware of the portable terminal.

상기 청구된 방법에 관한 선행 기술은 "GSM 신호 세기 변동을 통한 상황 인식"(저자는 Ian Anderson 및 Henk Muller이며, 2006년 5월 Pervasive Computing에 관한 4차 국제 회의를 통해 출간되었으며, ISBN 번호는 3-85403-207-2이고 27-31 페이지에 기술되어 있음)에 기술되어 있는 방안을 포함하고 있다.The prior art on the claimed method is "Situational Awareness through Changes in GSM Signal Intensity" (authors Ian Anderson and Henk Muller, published in May 2006 at the Fourth International Conference on Pervasive Computing, ISBN number 3 -85403-207-2 and described on pages 27-31).

상기 선행 기술에 따른 방법의 요지는 다음과 같다.The gist of the method according to the prior art is as follows.

적어도 하나의 기지국과 적어도 하나의 사용자 휴대단말기가 이용되며, 사용자 상태들은 매 사이클(cyble)마다 특정 시간 주기(1초에 한번)별로 규칙적으로 추정되고, 사용자 휴대단말기상에서 사용자 휴대단말기에 가시적인 송신 기지국의 수를 측정하고, 적어도 하나 이상의 기지국의 신호 전력을 측정하고, 모든 기지국들로부터 수신된 신호들의 전력을 합산하여 총 신호 전력과 총 기지국 수의 두 가지 결과를 획득하고, 상기 획득된 총 신호 전력과 총 기지국의 수의 두 가지 결과를 여덟 개의 히든 엘리먼트(hidden element)들로 예비 구성되고 학습된 임베디드 뉴런 네트워크에 전송하고, 상기 뉴런 네트워크는 상기 획득된 두 가지 결과에 서로 다른 가중치를 부여하여 사용자 상태 추정을 구성하여 상기 사용자 휴대단말기에 송신한다.At least one base station and at least one user portable terminal are used, and user states are regularly estimated at a specific time period (once per second) every cycle, and are visible to the user portable terminal on the user portable terminal. Measure the number of base stations, measure the signal power of at least one base station, and sum the powers of the signals received from all base stations to obtain two results, the total signal power and the total number of base stations, and the obtained total signal Two results, power and total number of base stations, are transmitted to an embedded neuron network preconfigured and trained with eight hidden elements, and the neuron network gives different weights to the obtained two results. A user state estimate is constructed and sent to the user portable terminal.

상기 선행 기술에 따른 방법은 적어도 다음과 같은 단점이 있다.The method according to the prior art has at least the following disadvantages.

상기 선행 기술에 따른 방법은 기지국의 신호 세기를 이용하여 사용자 상태들을 결정한다. 상기에서 언급한 바와 같이, 기지국의 신호 세기는 다수의 제어되지 않은 요소에 의해 크게 영향을 받는다. 이는 상기 무선 통신 시스템에서 기지국의 신호 세기 추정에 기반을 둔 사용자 상태 인식에 대해서는 매우 낮은 신뢰도를 갖게 되는 것이다. 이러한 신뢰도는 관측 시간(observation time)을 늘림으로써 향상시킬 수 있으며, 오랜 시간의 관측을 통해 축적된 통계들은 좀 더 신뢰성 있는 사용자 상태를 인식할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 오랜 시간의 관측(일반적으로, 10 내지 15분)은 사용자 상태에 대한 결정을 장시간 지연시키며, 이로 인해 사용자 상태에 대한 결정이 오래되거나(outdated) 쓸모 없게(useless) 될 수도 있다.The prior art method determines user states using the signal strength of the base station. As mentioned above, the signal strength of the base station is greatly affected by a number of uncontrolled factors. This is a very low reliability for the user state recognition based on the signal strength estimation of the base station in the wireless communication system. This reliability can be improved by increasing the observation time, and statistics accumulated through long time observations will be able to recognize more reliable user state. However, such long observations (typically 10 to 15 minutes) delay the determination of the user state for a long time, which may result in an outdated or useless determination of the user state.

따라서, 본 발명은 전술된 선행 기술에 따른 시스템의 문제점을 개선하고자 한다.Accordingly, the present invention seeks to ameliorate the problems of the system according to the prior art described above.

청구항 검토후 재 수정Revise after claim review

본 발명의 제1 양태에 따라, 마이크를 구비한 휴대단말기를 포함하는 무선 통신 시스템의 사용자 상태 인식 방법은, 상기 마이크를 이용하여 오디오 신호들을 수신하는 과정과, 상기 수신된 오디오 신호들을 다수의 세그먼트들로 분할하는 과정과, 상기 분할된 각 세그먼트 별로 오디오 신호 레벨 표시자를 산출하는 과정과, 상기 오디오 신호 레벨 표시자들 중에서 적어도 어느 하나의 값이 소정의 임계값 미만이면, 사용자 상태를 제1 상태로 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention, a method for recognizing a user state of a wireless communication system including a mobile terminal having a microphone includes: receiving audio signals using the microphone, and segmenting the received audio signals into a plurality of segments. Dividing the signal into a plurality of segments; calculating an audio signal level indicator for each of the divided segments; and if at least one of the audio signal level indicators is less than a predetermined threshold value, the user state is set to a first state. It characterized in that it comprises a process of setting to.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 상태는 상기 휴대단말기가 실내에 있는 것을 나타낸다. 이는 특히 도시 환경들에서 사용자가 실내 또는 실외에 있는 상태에 있는 지에 대해 더 정확한 추정을 통해 무선 통신 시스템들에서 휴대단말기들이 더욱 효율적으로 이용될 수 있는 장점이 있다.According to an embodiment of the present invention, the first state indicates that the mobile terminal is indoors. This has the advantage that mobile terminals can be used more efficiently in wireless communication systems, particularly through more accurate estimation of whether a user is indoors or outdoors in urban environments.

본 발명의 실시예들은 다음과 같은 개념을 바탕으로 한다. 일반적으로 도시 환경들에서의 음향 잡음은 많은 차들과 다른 소음 요소들로 인해 상당히 높고 실질적인 중단(pause)이 없다. 실내 음향 잡음은 대게 한 사람 또는 많은 사람들의 대화로 발생한다. 이러한 대화 중에 일반적으로 짧은 중단(short pauses)이 발생한다. 따라서, 상기 무선 통신 시스템에서의 사용자 상태 인식을 위한 본원 방법은 실내 및 실외 오디오 신호 인식 알고리즘에 기반을 두고, quiet period search 또는 silence search라 일컬어지는 개념을 통해전형적으로 낮은 오디오 신호 레벨(오디오 신호 레벨 표시자로 표시될 수 있음)이 관찰되는 짧은 시간 주기를 검색한다. 상기 오디오 신호 레벨은 반드시 0일 필요는 없으며, 사전 정의된 임계값 미만인 비교적 낮은 레벨이다. 오디오 신호 레벨 표시자는 예를 들면, 오디오 신호 레벨의 산출된 표준 편차이다.  Embodiments of the present invention are based on the following concept. In general, acoustic noise in urban environments is quite high and free of substantial pauses due to many cars and other noise factors. Indoor acoustic noise is usually caused by the conversation of one or many people. Short pauses generally occur during this conversation. Accordingly, the present method for user state recognition in the wireless communication system is based on indoor and outdoor audio signal recognition algorithms, and is typically based on a concept called quiet period search or silence search to achieve a low audio signal level (audio signal level). Search for a short period of time, which can be represented by an indicator). The audio signal level need not necessarily be zero, but is a relatively low level that is below a predefined threshold. The audio signal level indicator is, for example, the calculated standard deviation of the audio signal level.

상기 짧은 시간 주기(즉, 낮은 오디오 신호 레벨이 관찰되는)가 검색되면, 상기 사용자는 실내에 있는 것으로 판단한다. 그렇지 않은 경우, 상기 사용자는 실외에 있는 것으로 판단한다. 따라서, 일 실시예에 따른 본 발명은 선행 기술에 따른 방안들에 비해 더 정확하게 사용자 상태를 인식할 수 있기 때문에 무선 통신 시스템들에서 더욱 효율적으로 휴대단말기들을 사용할 수 있다.If the short period of time (ie, a low audio signal level is observed) is found, the user determines that he is indoors. If not, the user is determined to be outdoors. Therefore, the present invention according to the embodiment can recognize the user state more accurately than the methods according to the prior art, it is possible to use the mobile terminals more efficiently in wireless communication systems.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 무선 통신 시스템들에서 선행 기술에 비해 더욱 정확한 사용자 상태 인식을 보장함으로써 무선 통신 시스템들에서 휴대단말기들의 효율성을 향상시키는 장점이 있다. 이러한 장점은 상기 휴대단말기에 의해 측정한 외부 오디오 신호 레벨들을 통계적으로 분석하고 처리하여 달성될 수 있다. According to one embodiment, the present invention has the advantage of improving the efficiency of mobile terminals in wireless communication systems by ensuring more accurate user state recognition than prior art in wireless communication systems. This advantage can be achieved by statistically analyzing and processing the external audio signal levels measured by the mobile terminal.

상기 무선 통신 시스템에서 획득된 정확한 사용자 상태 추정들은 사용자가 실내에 있는 경우 GPS와의 통신을 중단함으로써, 예를 들면, 휴대단말기의 배터리 전력을 절약하고, 상기 사용자 상태 추정들을 이용하여 사용자 휴대단말기의 상태에 따라 사용자에게 해야 하는 특정 행동을 알려주고 상기 사용자 상태 추정들을 이용하여 상기 사용자가 걷는 중인지, 운전 중인지, 또는 조용한 실내 환경에서 정지하고 있는 지에 따라 전화 음향을 조정하고, 상기 사용자 상태 추정들을 이용하여 운전 중 휴대폰에서 핸즈프리 자동 오디오 재생 장치로의 착신 전환과 같은 휴대단말기의 기능성을 확장시키는 다양한 동작들을 가능하게 한다. Accurate user state estimates obtained in the wireless communication system stop communication with the GPS when the user is indoors, for example, to save battery power of the mobile terminal, and use the user state estimates to determine the state of the user portable terminal. Inform the user of specific actions to be taken, adjust the phone sound according to whether the user is walking, driving, or stationary in a quiet indoor environment using the user state estimates, and driving using the user state estimates. It enables a variety of operations that extend the functionality of a mobile terminal, such as a call transfer from a mobile phone to a hands-free automatic audio playback device.

본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 상태의 설정은,Setting of the user state according to an embodiment of the present invention,

상기 각 세그먼트들의 집합에 대해 상기 오디오 신호 레벨 표시자의 최소값을 결정하여 상기 최소값과 상기 소정의 임계값을 비교하는 과정과, 상기 최소값이 상기 소정의 임계값 미만이면 상기 사용자 상태를 제1 상태로 설정하는과정을 통해 수행된다.Determining a minimum value of the audio signal level indicator for each set of segments to compare the minimum value with the predetermined threshold value; and setting the user state to a first state if the minimum value is less than the predetermined threshold value. It is done through the process.

이는 사용자 상태 설정을 효율적으로 구현 가능하게 하는 이점이 있다. This has the advantage that the user state setting can be efficiently implemented.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 세그먼트들은 인접하는 세그먼트들이다. 이는 세그먼트들 사이에 있는 소리가 없는 구간(quiet period)이 누락되지 않는 이점이 있다. According to one embodiment of the invention, the segments are adjacent segments. This has the advantage that a quiet period between segments is not missed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 상태는 상기 사용자 단말이 실내에 위치하는 것을 나타낸다.According to an embodiment of the present invention, the first state indicates that the user terminal is located indoors.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 최소값이 상기 소정의 임계값 이상인 경우, 상기 사용자 상태를 제2 상태로 설정하는 과정을 포함하며, 상기 제2 상태는 상기 사용자 단말이 실외에 위치하는 것을 나타낸다. According to an embodiment of the present invention, the method may include setting the user state to a second state when the minimum value is greater than or equal to the predetermined threshold value, wherein the second state is located outdoors of the user terminal. It shows.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 수신된 오디오 신호들을 기록하는 과정과, 상기 기록된 수신 오디오 신호들에서 각 세그먼트에 대한 상기 오디오 신호 레벨 표시자를 결정하는 과정을 포함한다. 이는 상기 수신 오디오 신호들이 실시간으로 처리할 필요 없는 이점이 있다. According to an embodiment of the present invention, the method includes recording the received audio signals and determining the audio signal level indicator for each segment in the recorded received audio signals. This has the advantage that the received audio signals do not have to be processed in real time.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 음성 신호 레벨 표시자의 최소값은, 상기 수신된 오디오 신호들의 각 세그먼트 내의 오디오 신호 레벨들의 표준 편차의 최소값에 대응된다.. 이는 상기 오디오 신호 레벨 표시자를 편리하게 도출할 수 있는 방법을 제공한다.According to one embodiment of the invention, the minimum value of the voice signal level indicator corresponds to the minimum value of the standard deviation of audio signal levels in each segment of the received audio signals. This conveniently derives the audio signal level indicator. Provide a way to do it.

본 발명의 제2 양태에 따라, 무선 통신 시스템에서 마이크를 구비하는 휴대단말기는, 상기 마이크를 이용하여 오디오 신호들을 수신하고, 상기 수신된 오디오 신호들을 세그먼트들로 구분하고, 각 세그먼트별로 오디오 신호 레벨 표시자들을 산출하고, 상기 적어도 하나의 오디오 신호 레벨 표시자의 값이 소정의 임계값 미만인 경우, 사용자 상태를 제1 상태로 설정하는 것을 특징으로 한다..According to a second aspect of the present invention, a portable terminal having a microphone in a wireless communication system receives audio signals using the microphone, divides the received audio signals into segments, and audio signal level for each segment. And calculating the indicators and setting the user state to the first state when the value of the at least one audio signal level indicator is less than a predetermined threshold.

본 발명의 제3 양태에 따라, 컴퓨터 장치에 의해 실행가능한 하나 이상의 인스트럭션(instruction)을 저장하는 컴퓨터에 의해 판독 가능한 비휘발성 기록 매체에 있어서, 상기 인스트럭션은 컴퓨터 장치에 의해 실행되어 컴퓨터 장치가 무선 통신 시스템에서 사용자의 상태를 인식하는 방법을 수행하도록 하며, 상기 무선 통신 시스템은 마이크를 구비하는 휴대단말기를 포함하며, 상기 사용자의 상태를 인식하는 방법은, 상기 마이크를 이용하여 오디오 신호들을 수신하는 과정과, 상기 수신된 오디오 신호들을 세그먼트들로 구분하는 과정과, 각 세그먼트별로 오디오 신호 레벨 표시자를 산출하는 과정과, 상기 적어도 하나의 오디오 신호 레벨 표시자의 값이 소정의 임계값 미만인 경우, 사용자 상태를 제1 상태로 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다..According to a third aspect of the invention, a non-volatile recording medium readable by a computer storing one or more instructions executable by a computer device, the instructions being executed by the computer device such that the computer device communicates wirelessly. A system for performing a method of recognizing a user's state, wherein the wireless communication system includes a portable terminal having a microphone, the method for recognizing a user's state, the process of receiving audio signals using the microphone And dividing the received audio signals into segments, calculating an audio signal level indicator for each segment, and when the value of the at least one audio signal level indicator is less than a predetermined threshold value. Characterized in that it comprises the step of setting to the first state do..

본 발명에 대한 특징들 및 이점들은 예시로서 제시되는 본 발명의 바람직한 실시예로들부터 명확해질 것이다.Features and advantages of the present invention will become apparent from the preferred embodiments of the present invention, which are presented by way of example.

상기한 바와 같이, 본 발명은 특히 도시 환경들에서 사용자가 실내 또는 실외에 있는 상태에 있는 지에 대해 더욱더 정확한 추정을 가능하게 하여 무선 통신 시스템들에서 휴대단말기들이 더욱 효율적으로 이용될 수 있는 이점이 있다.As noted above, the present invention has the advantage that mobile terminals can be used more efficiently in wireless communication systems, enabling more accurate estimation of whether a user is indoors or outdoors, especially in urban environments. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템들에서 사용자 상태 인식을 위한 알고리즘을 설명하는 순서도이다.
도 2는 도시의 도로 근처에서 측정된 오디오 신호들의 전형적인 진폭을 도시한 그래프이다.
도 3은 사무실 내에서 측정된 오디오 신호들의 전형적인 진폭을 도시한 그래프이다.
도 4는 사무실 내 및 도로 근처에서 측정된 오디오 신호들의 전형적인 자기 상관 함수들을 도시한 그래프이다.
도 5는 사무실 내 및 도로 근처에서 측정된 데시벨에서 오디오 신호들의 전형적인 파워 스펙트럼 밀도들을 도시한 그래프이다.
도 6은 4.5초 동안 사무실 내 및 도로 근처에서 측정된 오디오 신호 레벨들의 표시자, 구체적으로 오디오 신호들의 표준 편차를 도시한 그래프이다.
도 7은 4.5초 동안 사무실 내 및 도로 근처에서 측정된 오디오 신호들의 연속하는 100개의 표준 편차들의 이동 최소값을 임계값과 함께 도시한 그래프이다.
1 is a flowchart illustrating an algorithm for user state recognition in wireless communication systems according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing typical amplitudes of audio signals measured near a road in a city.
3 is a graph showing typical amplitudes of audio signals measured in an office.
4 is a graph illustrating typical autocorrelation functions of audio signals measured in an office and near a road.
5 is a graph showing typical power spectral densities of audio signals in decibels measured in an office and near a road.
FIG. 6 is a graph of indicators of audio signal levels measured in the office and near the road for 4.5 seconds, specifically the standard deviation of the audio signals.
FIG. 7 is a graph showing the minimum moving value of consecutive 100 standard deviations of audio signals measured in the office and near the road for 4.5 seconds.

이하, 본 발명에 따른 일 실시예에서는 이동 무선 시스템에서의 이동 핸드셋과 같은 사용자 단말(예를 들어, 휴대단말기)의 상황을 일 예로 들어 설명한다. 그러나 이는 예시에 불과하며, 다른 실시예들에서는 다른 종류의 무선 네트워크 또는 무선 통신 시스템 및 예를 들어, 휴대용 컴퓨터와 같은 다른 종류의 단말기를 포함할 수도 있다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described taking the situation of a user terminal (for example, a mobile terminal) such as a mobile handset in a mobile wireless system as an example. However, this is merely an example, and other embodiments may include other types of wireless networks or wireless communication systems and other types of terminals such as, for example, portable computers.

본 발명에 따른 일 실시예는 도 1에 도시된 순서에 따라 사용자 단말인 휴대단말기 상에서 구현 가능하다. 일 실시예에 따르면, 상기 사용자 휴대단말기는 적어도 하나의 내장 마이크와 연산 모듈(프로세서 모듈)을 포함하는 것으로 가정한다. S101 단계에서, 상기 마이크는 소트프웨어 등을 통해 특정 시간 주기 이후에 동작하여 외부 오디오 신호들을 수신하여 녹음할 수 있다. 이러한 수신은 예를 들면, 외부 오디오 신호들을 모니터링하는 것일 수 있다. S102 단계에서, 상기 연산 모듈을 이용하여, 상기 외부 오디오 신호들은 특정 시간 주기 동안 표준 "wav" 파일 형태로 녹음(또는 기록 또는 저장)될 수 있다. S103-S104 단계에서, 일반적으로 상기 녹음이 완료되면, 상기 "wav"파일은 판독되어 외부 오디오 신호 레벨 값들의 집합으로 변환되고, 상기 값들의 집합은 일정 길이를 가지는 세그먼트들, 일반적으로 인접한 세그먼트들로 분할될 수 있다. One embodiment according to the present invention can be implemented on a mobile terminal that is a user terminal in the order shown in FIG. According to one embodiment, it is assumed that the user portable terminal includes at least one built-in microphone and a calculation module (processor module). In step S101, the microphone may operate after a specific time period through software or the like to receive and record external audio signals. Such reception may for example be monitoring external audio signals. In step S102, using the arithmetic module, the external audio signals may be recorded (or recorded or stored) in the form of a standard "wav" file for a specific time period. In steps S103-S104, in general, when the recording is completed, the "wav" file is read and converted into a set of external audio signal level values, the set of values being segments having a certain length, generally adjacent segments. It can be divided into

S106 단계에서, 오디오 신호 레벨 표시자(예를 들어, 세그멘트 내의 오디오 신호 레벨의 표준 편차)는 각 세그먼트 별로 산출되고, 세그먼트의 집합(a set of segments)에 해당하는 특정 시간동안(specified duration)의 열(row)이 선택될 수 있는데, 특정 시간동의 열은 산출된 오디오 신호 레벨 표시자의 연속값들로 구성된다. 예를 들어, S107-S108 단계에서, 오디오 신호 레벨들의 표준 편차가 선택될 수 있는데, 최소의 오디오 신호 레벨 표시자가 전술한 열(row)과 관련하여 선택된 후에 미리 설정된 임계값과 비교되며, 이를 통해 사용자의 휴대단말기의 상태가 결정될 수 있다. S109 단계에서, 상기 최소의 오디오 신호 레벨 표시자 값이 상기 미리 설정된 임계값 미만이면, 상기 사용자 휴대단말기가 실내에 있는 것으로 판단하여 사용자 상태 표시자를 제1 상태로 설정된다. S110 단계에서, 상기 최소 표시자 값이 상기 임계값 이상이면, 상기 사용자 휴대단말기가 실외에 있는 것으로 판단하여 사용자 상태 표시자는 제2 상태로 설정된다.In step S106, the audio signal level indicator (eg, the standard deviation of the audio signal level in the segment) is calculated for each segment, and for a specified duration corresponding to a set of segments. A row may be selected, wherein a particular time-phased column consists of successive values of the calculated audio signal level indicators. For example, in steps S107-S108, a standard deviation of audio signal levels may be selected, which is compared with a preset threshold after the minimum audio signal level indicator is selected in relation to the row described above. The state of the user's portable terminal can be determined. In step S109, if the minimum audio signal level indicator value is less than the preset threshold, the user portable terminal is determined to be indoors and the user status indicator is set to the first state. In operation S110, when the minimum indicator value is greater than or equal to the threshold value, the user portable terminal determines that the user is outdoors and sets the user status indicator to the second state.

본 발명에 따른 실시예들을 도 2 내지 7을 참조하여 상세히 설명한다.Embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 7.

사무실 내에서의 음향 잡음은 실외(예를 들어, 도시 환경의 도로변)에서의 음향잡음과 통계적으로 상당히 다른 특성들을 가질 수 있다. 일반적으로 사무실 내에서보다 복잡한 도시 도로에 근접한 음향 잡음이 훨씬 크다. 또한, 실내 및 실외에서의 잡음의 스펙트럼 성분(content)도 서로 상이할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는, 사용자 휴대단말기에서 측정된 오디오 신호들을 기반으로 두 종류의 사용자 상태, 즉, 실내인 상태(예를 들어, 사무실 내)와 실외인 상태(예를 들어, 복잡한 도시 도로와 인접)를 구별하기 위한 규칙이 적용될 수 있다. Acoustic noise in an office can have statistically significantly different characteristics from acoustic noise outdoors (eg, on a roadside in an urban environment). In general, acoustic noise closer to a more complex urban road than in an office is much louder. In addition, the spectral content of noise indoors and outdoors may also be different. Thus, in the embodiment of the present invention, two kinds of user states, i.e., indoor state (eg, in an office) and outdoor state (eg, complicated city) based on audio signals measured by the user's portable terminal, are illustrated. Rules for differentiating roads and neighbors) may be applied.

많은 휴대단말기들은 내장 마이크를 구비하기 때문에, 음향 잡음은 하드웨어 업그레이드 없이 측정될 수 있다. 측정된 오디오 신호들은 상기 연산 모듈을 통해 wav 파일들로 기록될 수 있다. 상기 wav 파일들로부터 상기 오디오 신호들은 초기(initial) 오디오 신호 세기를 구현(realization)하는 형태로 복호될 수 있다. 이 때, 수신된 오디오 신호들은 반드시 기록하여야 하는 것은 아니며, 상기 신호들은 실시간으로 세그먼트들로 분할되고, 오디오 레벨 표시자는 각 세그먼트별로 산출되거나 슬라이딩 시간 윈도우(sliding time window) 단위별로 산출될 수 있다.Since many portable terminals have a built-in microphone, acoustic noise can be measured without a hardware upgrade. The measured audio signals can be recorded in wav files via the calculation module. The audio signals from the wav files may be decoded in the form of realizing an initial audio signal strength. At this time, the received audio signals are not necessarily recorded, and the signals are divided into segments in real time, and the audio level indicator may be calculated for each segment or for each sliding time window.

오디오 신호들에 대한 통계적 분석을 진행하기 위해, 도 2와 3에 각각 도시된 바와 같이 선택된 샘플링 주파수 및 두 개의 이웃하는 측정된 값들 사이의 시구간에 대해서 도로와 사무실 근처에서 필드 테스트(test)를 수행하여 신호 측정(예를 들어, 구현; realization)을 획득한다. 사무실 내에서의 상기 음향 잡음은 본래 시간에 따라 변동되는 확률적(non-stationary stochastic) 프로세스이기 때문에, 구현들의 전형적인 부분들 각각을 확인하여 예비 분류를 수행하였다.To perform statistical analysis on the audio signals, a field test is performed near the road and office for the selected sampling frequency and time interval between two neighboring measured values as shown in FIGS. 2 and 3 respectively. Signal acquisition (eg, realization). Since the acoustic noise in the office is inherently a non-stationary stochastic process, a preliminary classification was performed by identifying each of the typical parts of the implementations.

도 2와 3은 상기 휴대단말기가 도로 근처 실외(2)에 있는 경우(도 2에 도시)와 사무실 내의 실내(4)에 있는 경우(도 3에 도시)의 오디오 신호들의 전형적인 두 개의 측정된 구현들(2, 4)을 나타내고 있다. 샘플 사이즈는 각 구현에 대해 0.45초에 해당하는 10000 샘플들이다. 2 and 3 show two typical measured implementations of audio signals when the portable terminal is outdoors (2) near a road (shown in FIG. 2) and indoors (4) in an office (shown in FIG. 3). 2 and 4 are shown. The sample size is 10000 samples, corresponding to 0.45 seconds for each implementation.

상기 구현들(realizations)은 실내(예를 들어, 사무실 내)의 오디오 신호들의 평균 진폭이 서로 다른 시간에 실외(예를 들어, 도로변)의 신호들의 평균 진폭들보다 낮거나 높을 수 있다는 것을 보여준다.The above realizations show that the average amplitude of audio signals indoors (eg in an office) may be lower or higher than the average amplitudes of outdoor (eg roadside) signals at different times.

도 4는 각각의 오디오 신호들(6, 8)의 전형적인 정규 자기 상관 함수들(normalized autocorrelation functions)을 도시한다. 도 4는 실내(6)와 실외(8)에서 측정된 오디오 신호의 자기 상관 함수는 본질적으로 상이하지 않을 수도 있음을 보여준다. 4 shows typical normalized autocorrelation functions of the respective audio signals 6, 8. 4 shows that the autocorrelation function of an audio signal measured indoors 6 and outdoors 8 may not be essentially different.

음향 잡음 분석의 일반적인 방법은 오디오 신호들의 상관 특징(correlation characteristics)들보다 스펙트럼 연구에 기반을 두고 있다. 도 5는 0Hz에서 최대 나이퀴스트 주파수(Nyquist frequency)

Figure pat00001
범위 내에서 측정된 오디오 신호들의 파워 스펙트럼 밀도 추정들(power spectral density estimates)을 보여주고 있다. 여기서 Fs는 샘플링 주파수를 나타낸다.The general method of acoustic noise analysis is based on spectral studies rather than the correlation characteristics of audio signals. Figure 5 shows the maximum Nyquist frequency at 0 Hz
Figure pat00001
Power spectral density estimates of audio signals measured in range are shown. Where Fs represents the sampling frequency.

도 5는 0 내지 1kHz 범위에서 측정된 신호 포커스들의 메인 세기를 명확히 보여주고 있다. 또한, 도 5는 한정된 분석 데이터로 인해 이러한 차이의 패턴들을 규정하기 힘들지만, 상기 사무실(10)과 상기 도로변(12)의 오디오 신호들의 스펙트럼 성분은 약간 상이하다는 것을 보여준다.Figure 5 clearly shows the main intensity of the signal focuses measured in the 0-1 kHz range. In addition, FIG. 5 shows that, due to limited analysis data, it is difficult to define patterns of such differences, but the spectral components of the audio signals of the office 10 and the roadside 12 are slightly different.

도 2 내지 5를 참조하면, 실내와 실외의 음향 잡음의 상관 또는 스펙트럼 특성들 간의 차이에 기반한 상기 사용자 상태 구별 알고리즘은 상기 상태들에 대응하는 유사한 상관 함수 형태들과 스펙트럼 밀도들 때문에 다소 복잡할 수 있다는 것을 알 수 있다.2 to 5, the user state discrimination algorithm based on the correlation or spectral characteristics of indoor and outdoor acoustic noise may be somewhat complicated because of similar correlation function shapes and spectral densities corresponding to the states. It can be seen that there is.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 상태 인식 방법은 사무실과 같은 실내 및 도로 근처와 같은 실외 간의 무선 신호들의 변동값(fluctuation values)들의 차이를 바탕으로 상기 무선 통신 시스템에서 실시될 수 있다. Therefore, the user state recognition method according to an embodiment of the present invention can be implemented in the wireless communication system based on the difference of fluctuation values of wireless signals between indoors such as an office and outdoors such as near a road.

본 발명의 실시예들은 다음의 같은 개념을 기반으로 할 수 있다. 도시 환경에서는 많은 차들과 다른 소음 요소들 때문에 음향 잡음은 상당히 높고, 일반적으로 실질적인 중단(pause, 소리가 없음)이 없다. 실내 음향 잡음은 일반적으로 한 사람 또는 여러 사람의 대화로 인해 발생하고, 일반적으로 짧은 시간의 중단(pause, 소리가 없음)이 대화 도중에 발생한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 시스템에서의 사용자 상태 인식은 "silence search" 또는 "quiet search" 의 개념으로서, 비교적 낮은 음향 신호 레벨(예를 들어, 반드시 0의 레벨을 가질 필요는 없음)이 관찰되는 짧은 시간 구간을 검색하는 실내 및 실외 오디오 신호 인식 알고리즘에 기반하고 있다. 전술한 짧은 시간 구간들이 검색되면, 사용자가 실내에 있는 것으로 판단될 수 있으며, 그렇지 않은 경우 사용자가 실외에 있는 것으로 판단될 수 있다.Embodiments of the present invention may be based on the following concept. In urban environments, acoustic noise is quite high due to many cars and other noise factors, and there is generally no practical pause. Room acoustic noise is typically caused by conversations of one or several people, and typically short pauses occur during the conversation. According to an embodiment of the present invention, user state recognition in the wireless communication system is a concept of "silence search" or "quiet search", and it is not necessary to have a relatively low acoustic signal level (eg, a level of 0). None is based on indoor and outdoor audio signal recognition algorithms that search for the short time interval observed. When the above-mentioned short time intervals are found, it may be determined that the user is indoors, or it may be determined that the user is outdoors.

상기 설정된 시구간에서 산출된 음향 잡음, 즉 수신된 오디오 신호들의 샘플링 표준 편차는 상기 음향 잡음 레벨의 측정 함수(measure function)로 이용될 수 있을 것이다.The acoustic noise calculated in the set time period, that is, the sampling standard deviation of the received audio signals may be used as a measurement function of the acoustic noise level.

x t 는 음향 잡음 구현(acoustic noise realization), 즉 수신된 오디오 신호들을 나타낸다. 그러면, 상기 오디오 신호 레벨 표시자의 샘플 추정, 즉, 시구간 L에서의 오디오 신호의 표준 편차는 다음과 같다. x t represents acoustic noise realization, ie received audio signals. Then, the sample estimation of the audio signal level indicator, i.e., the standard deviation of the audio signal at time interval L , is as follows.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, μ는 시구간 L에서의 평균 오디오 신호 값이다. 사용자 상태 인식를 위한 상기 알고리즘은 다음과 같은 단계를 이루어질 수 있다.Where μ is the average audio signal value at time interval L. The algorithm for user state recognition may be performed as follows.

단계 1. 이 단계에서는, 인접한 시구간들에서 오디오 신호 표준 편차값들 K를 다음의 식에 따라 산출한다. Step 1 . In this step, the audio signal standard deviation values K in adjacent time periods are calculated according to the following equation.

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
,
Figure pat00004
,

Figure pat00005
,
Figure pat00005
,

.................................,.......................

Figure pat00006
.
Figure pat00006
.

그 결과, 인접한 시구간들에서의 오디오 신호 표준 편차값들 K는 다음과 같이 된다.As a result, the audio signal standard deviation values K in adjacent time intervals become as follows.

Figure pat00007
Figure pat00007

구체적으로, 이 경우 K 값은 100으로 선택될 수 있다. 따라서, 사용자 상태에 대한 결정을 위해 필요한 총 시구간은 4.5초에 해당하는 K·L 샘플들이다.Specifically, the K value in this case is 100 may be selected. Therefore, the total time period required for the determination of the user state is K · L samples corresponding to 4.5 seconds.

도 6은 사무실(16)과 도로 근처 실외(14)에서 측정된 오디오 신호들의 전형적인 표준 편차 추정들을 도시하고 있다. 도 6은 사무실 내에서 측정된 오디오 신호의 표준 편차들은 종종 도로 근처의 실외에서 측정된 것보다 높을 수 있다는 것을 보여주고 있다. 따라서, 사용자 상태를 인식하는데 있어서 발생 가능한 오류를 줄이기 위해, 다음의 단계가 이용될 수 있다. FIG. 6 shows typical standard deviation estimates of audio signals measured at office 16 and outdoors 14 near a road. FIG. 6 shows that the standard deviations of audio signals measured in an office can often be higher than those measured outdoors in the vicinity of a road. Thus, the following steps may be used to reduce possible errors in recognizing user status.

단계 2. 오디오 신호 레벨들의 표준 편차값들 K 중 최소값은 다음과 같이 산출된다. Step 2 . The minimum value of the standard deviation values K of the audio signal levels is calculated as follows.

Figure pat00008
Figure pat00008

도 7은 사무실(22) 내와 도로(18) 근처에서 측정된 오디오 신호들에 대한 전형적인 최소 표시자 값들을 보여주고 있다. 또한, 도 7은 사무실에서 측정된 오디오 신호 레벨들의 최소값들이 도로 근처에서 측정된 것보다 일반적으로 높지 않다는 것을 보여주고 있다. FIG. 7 shows typical minimum indicator values for audio signals measured in office 22 and near road 18. 7 also shows that the minimum values of audio signal levels measured in the office are generally not higher than those measured near the road.

단계 3. 이 단계에서는, 상기 오디오 신호 레벨 표시자들의 최소값을 최소 임계값 20, 즉 소정의 임계값 h와 비교하여 비교 결과에 따라 사용자 상태에 대한 결정을 한다. 상기 임계값은 실험에 의해 얻을 수 있다. 상기 결정은 다음과 같이 이루어진다. Step 3 . In this step, the minimum value of the audio signal level indicators is compared with a minimum threshold value of 20, i.e., a predetermined threshold value h , to determine the user state according to the comparison result. The threshold can be obtained by experiment. The decision is made as follows.

상기 최소 오디오 신호 레벨 표시자 값 SD min 이 임계값 h 미만인 경우, 상기 사용자 휴대단말기가 실내, 예를 들면, 사무실 내에 있는 것으로 판단할 수 있다.When the minimum audio signal level indicator value SD min is less than the threshold value h , it may be determined that the user portable terminal is indoors, for example, in an office.

상기 최소 오디오 신호 레벨 표시자 SDmin이 임계값 h 이상인 경우, 상기 사용자 휴대단말기가 실외, 예를 들면, 도로 근처에 있는 것으로 판단할 수 있다. 상기 실외 위치가 도로 근처일 필요는 없으며, 다른 실외 위치에서의 음향 환경에서도 유사한 특성들을 가질 것이다. 예를 들면, 대화가 중단(pause) 되거나 또는 소리가 없는(silent) 구간이 적어 비교적 일정한 소음 레벨이 있을 것이다. When the minimum audio signal level indicator SD min is greater than or equal to the threshold h, it may be determined that the user portable terminal is outdoors, for example, near a road. The outdoor location need not be near the road and will have similar characteristics in the acoustic environment at other outdoor locations. For example, there may be a relatively constant noise level due to fewer pauses or silent periods.

도 7은 상기 임계값 20뿐만 아니라, 상기 사무실(22)과 상기 도로(18) 근처에서 측정된 오디오 신호 레벨들의 전형적인 최소 표시자들을 나타내고 있다. 또한, 도 7은 사무실에서 측정된 오디오 신호 레벨의 최소 표시자들은 상기 소정의 임계값 미만이고, 도로 근처와 같은 실외에서 측정된 오디오 신호 레벨의 상기 최소 표시자들은 상기 소정의 임계값을 초과한다. 따라서, 본 예시에서는, 상기 오디오 신호 구현들에 대해 본 발명의 방법에 따라 제안된 알고리즘은 오류 발생 없이 정확하게 사용자 상태에 대한 결정을 할 수 있다. FIG. 7 shows typical minimum indicators of audio signal levels measured near the office 22 and the road 18, as well as the threshold 20. 7 shows that the minimum indicators of the audio signal level measured in the office are below the predetermined threshold, and the minimum indicators of the audio signal level measured outdoors, such as near a road, exceed the predetermined threshold. . Thus, in this example, the proposed algorithm for the audio signal implementations according to the method of the present invention can accurately determine the user state without error.

본 발명의 실시예들은 상기 알고리즘에 따라 사용자의 휴대용 컴퓨터에서도 구현 가능하다. 이 경우, 상기 휴대용 컴퓨터는 마이크와 거의 모든 컴퓨터에서 이용 가능한 연산 모듈 (프로세서 모듈)을 구비하여야 한다.Embodiments of the present invention can be implemented in a user's portable computer according to the above algorithm. In this case, the portable computer should have a microphone and an arithmetic module (processor module) available in almost all computers.

이상, 본 발명에서는 상기 실시예들을 들어 설명되었으나, 본 발명의 실시예들은 단지 예시에 불과하다. 본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 임의의 특징들은 단독 또는 다른 특징들과 조합하여 이용될 수 있으며, 다른 실시예들의 하나 이상의 특징들 또는 다른 실시예들의 임의의 조합들과 조합하여 이용될 수도 있다. 또한, 상기에서 언급되지 않더라도 본 발명에 따른 균등한 것들 및 변형들도 후술하는 특허 청구 범위인 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한에서 적용될 수 있다.In the above, the present invention has been described with reference to the above embodiments, but the embodiments of the present invention are merely examples. Any features described in connection with an embodiment of the invention may be used alone or in combination with other features, and may be used with one or more features of other embodiments or in any combination of other embodiments. have. Also, even if not mentioned above, equivalents and modifications according to the present invention may be applied without departing from the scope of the present invention, which is the following claims.

Claims (15)

마이크를 구비한 휴대단말기를 포함하는 무선 통신 시스템의 사용자 상태 인식 방법에 있어서,
상기 마이크를 이용하여 오디오 신호들을 수신하는 과정과,
상기 수신된 오디오 신호들을 다수의 세그먼트들로 분할하는 과정과,
상기 분할된 각 세그먼트 별로 오디오 신호 레벨 표시자를 산출하는 과정과,
상기 오디오 신호 레벨 표시자들 중에서 적어도 어느 하나의 값이 소정의 임계값 미만이면, 사용자 상태를 제1 상태로 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 상태 인식 방법.
In the user state recognition method of a wireless communication system comprising a portable terminal having a microphone,
Receiving audio signals using the microphone;
Dividing the received audio signals into a plurality of segments;
Calculating an audio signal level indicator for each of the divided segments;
And setting a user state to a first state if at least one of the audio signal level indicators is less than a predetermined threshold value.
제1항에 있어서, 상기 설정 과정은,
상기 각 세그먼트들의 집합에 대해 상기 오디오 신호 레벨 표시자의 최소값을 결정하여 상기 최소값과 상기 소정의 임계값을 비교하는 과정과,
상기 최소값이 상기 소정의 임계값 미만이면 상기 사용자 상태를 제1 상태로 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 상태 인식 방법.
According to claim 1, The setting process,
Determining a minimum value of the audio signal level indicator for each set of segments and comparing the minimum value with the predetermined threshold value;
And setting the user state to a first state if the minimum value is less than the predetermined threshold value.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 세그먼트들은 서로 인접하는 세그먼트들인 것을 특징으로 하는 사용자 상태 인식 방법.
The method according to claim 1 or 2,
And the segments are adjacent to each other.
제1항에 있어서,
상기 제1 상태는 상기 휴대단말기가 실내에 위치하고 있음을 나타내는 것을 특징으로 하는 사용자 상태 인식 방법.
The method of claim 1,
And the first state indicates that the mobile terminal is located indoors.
제2항에 있어서,
상기 최소값이 상기 소정의 임계값 이상이면, 상기 사용자 상태를 제2 상태로 설정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 상태 인식 방법.
The method of claim 2,
If the minimum value is greater than or equal to the predetermined threshold value, setting the user state to a second state.
제5항에 있어서,
상기 제2 상태는 상기 휴대단말기가 실외에 위치하고 있음을 나타내는 것을 특징으로 하는 사용자 상태 인식 방법.
The method of claim 5,
The second state indicates that the mobile terminal is located outdoors.
제1항에 있어서, 상기 음성 신호 레벨 표시자는,
상기 수신된 오디오 신호들이 녹음된 후에 녹음된 오디오 신호들로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 사용자 상태 인식 방법.
The method of claim 1, wherein the voice signal level indicator,
And after the received audio signals are recorded, are calculated from the recorded audio signals.
제2항에 있어서, 상기 음성 신호 레벨 표시자의 최소값은,
상기 수신된 오디오 신호들의 각 세그먼트 내의 오디오 신호 레벨들의 표준 편차의 최소값에 대응되며,
상기 표준 편차(SDt)는 하기의 수학식 1을 통해 산출되며, 수학식 1에서 xt는 수신된 오디오 신호이고, μ는 시구간 L에서의 평균 오디오 신호 값에 해당하는 것을 특징으로 하는 사용자 상태 인식 방법.
Figure pat00009
...수학식 1
The method of claim 2, wherein the minimum value of the voice signal level indicator,
Corresponds to a minimum value of a standard deviation of audio signal levels within each segment of the received audio signals,
The standard deviation SD t is calculated through Equation 1 below, wherein x t is a received audio signal, and μ corresponds to an average audio signal value in a time interval L. State awareness method.
Figure pat00009
... Equation 1
무선 통신 시스템에서 마이크를 구비하는 휴대단말기에 있어서,
상기 마이크를 이용하여 오디오 신호들을 수신하고,
상기 수신된 오디오 신호들을 세그먼트들로 구분하고,
각 세그먼트별로 오디오 신호 레벨 표시자들을 산출하고,
상기 적어도 하나의 오디오 신호 레벨 표시자의 값이 소정의 임계값 미만인 경우, 사용자 상태를 제1 상태로 설정하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
In a wireless terminal having a microphone in a wireless communication system,
Receive audio signals using the microphone,
Divide the received audio signals into segments,
Calculate audio signal level indicators for each segment,
And when the value of the at least one audio signal level indicator is less than a predetermined threshold, setting the user state to the first state.
제9항에 있어서,
상기 제1상태는 상기 오디오 신호 레벨 표시자의 최소값이 상기 임계값 미만일 때 설정되며, 상기 제1상태는 상기 휴대단말기가 실내에 위치하고 있음을 나타내는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
10. The method of claim 9,
The first state is set when the minimum value of the audio signal level indicator is less than the threshold, and the first state indicates that the mobile terminal is located indoors.
제9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 오디오 신호 레벨 표시자의 값이 상기 임계값 이상이면, 사용자 상태를 제2 상태로 설정하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
10. The method of claim 9,
And if the value of the at least one audio signal level indicator is equal to or greater than the threshold, set a user state to a second state.
제11항에 있어서,
상기 제2상태는 상기 오디오 신호 레벨 표시자의 최소값이 상기 임계값 이상일 때 설정되며, 상기 제2상태는 상기 휴대단말기가 실외에 위치하고 있음을 나타내는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
The method of claim 11,
The second state is set when the minimum value of the audio signal level indicator is greater than or equal to the threshold value, and the second state indicates that the mobile terminal is located outdoors.
컴퓨터 장치에 의해 실행가능한 하나 이상의 인스트럭션(instruction)을 저장하는 컴퓨터에 의해 판독 가능한 비휘발성 기록 매체에 있어서,
상기 인스트럭션은 컴퓨터 장치에 의해 실행되어 컴퓨터 장치가 무선 통신 시스템에서 사용자의 상태를 인식하는 방법을 수행하도록 하며,
상기 무선 통신 시스템은 마이크를 구비하는 휴대단말기를 포함하며, 상기 사용자의 상태를 인식하는 방법은,
상기 마이크를 이용하여 오디오 신호들을 수신하는 과정과,
상기 수신된 오디오 신호들을 세그먼트들로 구분하는 과정과,
각 세그먼트별로 오디오 신호 레벨 표시자를 산출하는 과정과,
상기 적어도 하나의 오디오 신호 레벨 표시자의 값이 소정의 임계값 미만인 경우, 사용자 상태를 제1 상태로 설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 기록 매체.
A computer-readable nonvolatile recording medium storing one or more instructions executable by a computer device, the method comprising:
The instructions are executed by a computer device to cause the computer device to perform a method of recognizing a user's state in a wireless communication system,
The wireless communication system includes a mobile terminal having a microphone, the method for recognizing the state of the user,
Receiving audio signals using the microphone;
Dividing the received audio signals into segments;
Calculating an audio signal level indicator for each segment;
And setting a user state to a first state when the value of the at least one audio signal level indicator is less than a predetermined threshold.
제13항에 있어서,
상기 제1상태는 상기 오디오 신호 레벨 표시자의 최소값이 상기 임계값 미만일 때 설정되며, 상기 제1상태는 상기 휴대단말기가 실내에 위치하고 있음을 나타내는 것을 특징으로 하는 비휘발성 기록 매체.
The method of claim 13,
And wherein the first state is set when the minimum value of the audio signal level indicator is less than the threshold value, and the first state indicates that the portable terminal is located indoors.
제13항에 있어서,
상기 적어도 하나의 오디오 신호 레벨 표시자의 값이 소정의 임계값 이상이면 상기 사용자 상태는 제2 상태로 설정되며, 상기 제2상태는 상기 휴대단말기가 실외에 위치하고 있음을 나타내는 것을 특징으로 하는 비휘발성 기록 매체.
The method of claim 13,
If the value of the at least one audio signal level indicator is greater than or equal to a predetermined threshold, the user state is set to a second state, wherein the second state indicates that the mobile terminal is located outdoors. media.
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