KR20150030873A - Disabled helper Control System by eye writing - Google Patents

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KR20150030873A
KR20150030873A KR20130110151A KR20130110151A KR20150030873A KR 20150030873 A KR20150030873 A KR 20150030873A KR 20130110151 A KR20130110151 A KR 20130110151A KR 20130110151 A KR20130110151 A KR 20130110151A KR 20150030873 A KR20150030873 A KR 20150030873A
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김태석
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롤스톤 주식회사
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    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/04Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs motor-driven
    • 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
    • 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
    • G06F3/14Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units

Abstract

The present invention relates to a technology which drives a driving unit by commanding and operating recognition information captured by eye movement through a camera. In order to drive the information of eye writing recognition, the present invention comprises: a recognition unit; a translation unit; an output unit including a display; and a communication unit, and the units are operated by a single system due to a driving unit performing a command. The present invention relates to a remote control device connected with an assisting device for a family with a disabled person, a person with movement difficulties, and the elderly using the eye writing recognition.

Description

눈글 인식을 이용한 장애가족 도우미 휠체어 구동제어 기술{ Disabled helper Control System by eye writing}[0001] The present invention relates to a disabled helper control system by eye writing,

본 발명은 카메라를 통하여 눈동자의 움직임으로 포착된 인식 정보를 동작명령화 하여 구동부를 구동시키는 기술이다.
The present invention is a technique for driving a driving unit by making an operation command of recognition information captured by a motion of a pupil through a camera.

일반적으로 눈의 동공, 홍채의 움직임을 이용한 시선추적은 자동차 부문에서 전방주시 감시를 통하여 졸음운전을 예방하는 기술, 인터넷상에서 검색자의 시선 확인을 통한 광고효과 파악 등과 같은 수동적 시선추적(Passive eye monitoring)과, 시선 마우스(Eye mouse)나 장애자를 위한 글쓰기 등과 같은 능동적 시선추적(Active eye monitoring)과 같은 다양한 분야에서 활용되고 있다.      In general, eye tracking using eye pupil and iris movement is a technique that uses passive eye tracking such as technology to prevent sleepy driving through forward sight monitoring in the automobile sector, And active eye monitoring such as writing for an eye mouse or a handicapped person.

이러한 시선추적 기술을 사용하여 생활 일반적인 상황에 처하여 나타나는 눈의 동작과 의미를 전달하고자하는 눈동작 이외의 모든 안구동작이 배제된 경우에는 많은 의사소통을 눈동작을 통하여 만들어 낼 수 있다. 이러한 눈동작에 의미를 인식할 수 있는 방법이 강구된다면 손과 발 또는 음성 발성이 힘들거나 불가한 장애 가족에게 여러가지 유용한 도움장치를 제공해 줄 수 있게 된다.In the case where all eye movements other than the eye movements to convey the motion and meaning of the eyes appearing in general life situations using the eye tracking technology are excluded, a lot of communication can be generated through eye movements. If a way to recognize the meaning of these eye movements is devised, it will be able to provide various useful help devices for families with handicaps, feet, or voice disorders.

응급상황에서의 도움신호, 일반적 행동의 동작 신호, 자신의 상태때문에 단절된 일반인과의 의사소통 등 유용한 일들을 제공해 주는 의미있는 기술 개발이 절실하게 요구되고 있다.
Significant technology development is urgently required to provide useful information such as an aid signal in an emergency, an action signal of a general action, and communication with a general person who is disconnected due to his / her own situation.

본 발명의 목적은 보호대상자가 눈 동작 이외에 다른 모든 동작을 수행할 수 없는 상황에서 유무선통신을 통하여 동작수행을 하는 구동부에 동작 명령을 하달하여 동작을 수행하여 도움을 받을 수 있도록 하는 눈글 인식 시스템과 동작명령 체계를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a balloon recognition system and a balloon recognition system, which can perform an operation by providing an operation command to a driving unit performing an operation through wired / wireless communication in a situation where a protected object can not perform all other operations other than eye operation, And to provide a motion command system.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유무선 네트워크를 통하여 상호 연결되는 눈글인식 장치와 눈글인식에 의한 명령을 전송하고 구동하는 구동부가 구비되어야 한다. 눈글인식 장치는 구동장치 운영자의 눈동자 구성요소에 기초하여 감지된 시선 변화를 이용하여 가상의 평면에 표시되는 패턴의 조합으로 구성되는 제 1 신호와 상기 운영자의 눈꺼풀 깜빡임의 인위적 변화에 의한 제 2 신호를 조합한 의미있는 신호를 기반으로 기저장된 메시지 변환 데이터베이스를 참조하여 동작 메시지를 작성하여 상기 유무선 네트워크를 통하여 디스플레이 장치에 표출하거나 구동장치의 구동부에 전송하고, 표춘된 메세지를 통하여 타인과 의사소통을 하거나 구동부를 구동시킨다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for receiving a balloon, the apparatus comprising: a balloon recognition device connected to the balloon and a wire network; The eye recognition apparatus includes a first signal composed of a combination of patterns displayed on a virtual plane using a sensed change of eyes based on a pupil component of a driver device operator and a second signal composed of an operator's artificial change in eyelid blinking And transmits the generated operation message to the driving unit of the driving device through the wired / wireless network, and communicates with the other person through a loud message. Or drives the driving unit.

또한 본 발명은, 유무선 네트워크를 통하여 상호 연결되는 눈글인식 장치와 눈글 인식 방법을 통한 구동부와의 통신 시스템에 적용 되며, 상기 눈글인식 클라장치가 카메라를 통하여 구동부 운영자의 눈동자 구성요소를 기반으로 시선의 변화와 함께 눈꺼풀 깜빡임의 인위적 변화를 감시하는 단계; 상기 눈글인식 장치가 상기 시선의 변화 또는 깜박임 횟수의 결합에 의해 상기 구동부 운영자가 의사전달을 하고자 한다거나 구동부 동작 요청이 있는 것으로 인식한 경우, 상기 구동부 운영자의 시선의 변화를 이용하여 가상의 2차원이나 3차원 평면상에 표시되는 패턴으로 구성되는 제 1 신호와 상기 눈 깜박임의 인위적 변화에 의한 보조 신호를 조합하여 신호를 작성하고, 메시지 변환 데이터베이스를 참조하여 의사 전달 메세지로 변환하는 단계; 상기 눈글인식 장치가 변환한 메시지와 명령을 유무선 네트워크을 통하디스플레이 하거나 구동부에 전송하는 단계; 상기 눈글인식 장치가 상기 전송된 메시지를 분석하여 위난 디스플레이 하고 , 구동부를 동작 시키는 단계; 눈글 인식 장치와 전체적인 시스템 동작 상황을 디스플레이에 재 표출해주는 단계를 포함하는 눈글인식 적용 방법에 의해 달성된다.
In addition, the present invention is applied to a communication system of a balloon recognition apparatus and a driving unit via a wired / wireless network and a driving unit through a balloon recognition method, Monitoring an artificial change in the eyelid flicker with the change; When the eye recognizing device recognizes that the driving unit operator intends to communicate or a driving unit operation request is requested by a combination of the change of the line of sight or the number of flicker times, Generating a signal by combining a first signal composed of a pattern displayed on a three-dimensional plane and an ancillary signal caused by an artificial change of the eye flicker, and converting the first signal into a pseudo delivery message with reference to a message conversion database; Displaying the message and command converted by the balloon recognition device through a wired / wireless network or transmitting the message and command to a driving unit; The balloon recognition apparatus analyzes the transmitted message, displays the balloon message, and operates the driving unit; And a step of redisplaying the eye recognition device and the overall system operation status on the display.

본 발명은 장애 가족 또는 거동이 불편하거나 의사전달이 불분명한 노인들 또는 사회 소외계층에 매우 유용한 장치로 활용될것이다. 또한 극한 상황에서 원격으로 의사를 전달하는 재난 구조 시스템 및 방범에 유용하게 사용 될것이다.The present invention will be utilized as a very useful device for the disabled family, the elderly who are uncomfortable in their behavior, the communication is unclear, or the social underprivileged. It will also be useful for disaster relief systems and crime prevention, which communicate physicians remotely in extreme situations.

본 발명에서 정의되는 눈글 인식 방법에 의해 산업적 효과도 볼 수 있을 것이다. 산업적 효과는 다양한 스마트 기기에 적용되어 사용자의 멀티 태스킹 욕구를 충족 시키는 수단으로도 발전하게 될것이며 미래 산업사회의 주요한 이슈가 될것이다.
Industrial effects can also be seen by the method of recognizing the blind as defined in the present invention. The industrial effects will be applied to various smart devices and will also develop as a means to meet the users' multitasking needs and will be a major issue in the future industrial society.

도 1은 눈글 인식을 통한 휠체어 제어 구성 설명도이다.
도 2는 카메라를 통해 안구 인식의 과정에 의하여 정보를 처리하는 과정을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 눈글 감시를 통해 데이타가 변환되고 전송되는 제어 구성도이다.
FIG. 1 is an explanatory diagram of a wheelchair control configuration through ball recognition.
2 is an explanatory diagram for explaining a process of processing information by a process of eye recognition through a camera.
FIG. 3 is a control block diagram in which data is converted and transmitted through the eye monitoring.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

즉 본 발명에 따른 눈글인식 휠체어 및 제어방법은 첨부된 도 1 내지 도 3 등에서와 같이, 휠체어, 카메라, 제어구성 등을 포함한 것이다.That is, the wheelchair recognition and control method according to the present invention includes a wheelchair, a camera, a control configuration, and the like, as shown in FIGS. 1 to 3.

이러한 본 발명에서 구현하고자 하는 내용은 도 1에서 휠체어 또는 장애가족 도우미용 보조 기구나 거동 불편 노인들 또는 환자들을 위한 보도 기구에 설치된 디스플레이 패널(101)과 패널 상단에 설치된 안구인식 카메라(100)를 설치하므로 눈글 인식휠체어의 기초 구조를 갖춘다. 디스플레이 패널 내부에는 눈글 인식용 소프트웨어와 데이타 베이스(308)가 설치되어 있으며 구동부와 연결되는 통신 모듈이 설치되어 있어야 한다. 도 2에서 카메라(100)는 구동 운용자의 눈(102)에 촛점이 맞춰져 있으며 정확한 안구의 움직임을 포착하기 위해 안구 확대 이미지를 포착한다.1, a display panel 101 installed on a press mechanism for a wheelchair or a disabled assistant helper, a dysfunctional elderly or patients, and an eye recognition camera 100 installed on the top of the panel Since it is installed, it is equipped with the basic structure of a wheelchair that recognizes the wheelchair. In the inside of the display panel, software for eye recognition and a database 308 are installed, and a communication module connected to the driving unit is installed. In FIG. 2, the camera 100 is focused on the driver's eye 102 and captures an eye-magnified image to capture the movement of the correct eyeball.

가상의 공간(201)은 평면으로 안구의 움직임 범위를 나타낸다. 이렇게 인식된 안구의 움직임은 도 3의 눈글 감시 모듈(300)을 통해 눈글 작성을 암시하고 암시된 신호는 눈글 작성기 모듈(301)을 동작시킨다. 눈글작성기모듈(301)에서 안구의 움직임을 분석하여 눈글 메세지 변환모듈(302)에 신호를 전달하여 메세지를 표출하도록 변환한다. 변환된 메세지는 디스플레이 모듈(303)에 의해 표출되며 그 명령과 택스트는 명령과 텍스트로 구분하여 제어명령 모듈(304)에 전달된다.The virtual space 201 represents the range of motion of the eyeball in a plane. The eye movement thus recognized implies eyeball creation through the eyeball monitoring module 300 of FIG. 3, and the implied signal activates the eyeball creator module 301. The eyeball creator module 301 analyzes the movement of the eyeball and transmits a signal to the eyeball message conversion module 302 to convert the message to be displayed. The converted message is displayed by the display module 303, and the command and the text are divided into a command and a text and transmitted to the control command module 304.

이러한 데이터는 제어 명령인 경우 제어모듈(306)에 전달되어 구동부와 통신부에 명령을 내려 구동하거나 메세지를 전송한다. 구동 운영자는 시스템 제어모듈(305)를 통하여 현재 시스템의 정상 작동 유무를 확인할 수 있다.In the case of a control command, such data is transmitted to the control module 306 to drive a command to the driving unit and the communication unit, or to transmit a message. The driving operator can confirm whether or not the current system operates normally through the system control module 305.

이와 같이 마련된 본 발명에 따른 눈글인식 휠체어에 의하여, 유무선 네트워크를 통하여 상호 연결되는 눈글인식 장치와 눈글인식에 의한 명령을 전송하고 구동하는 구동부가 구비되어야 한다. 눈글인식 장치는 구동장치 운영자의 눈동자 구성요소에 기초하여 감지된 시선 변화를 이용하여 가상의 평면에 표시되는 패턴의 조합으로 구성되는 제 1 신호와 상기 운영자의 눈꺼풀 깜빡임의 인위적 변화에 의한 제 2 신호를 조합한 의미있는 신호를 기반으로 기저장된 메시지 변환 데이터베이스를 참조하여 동작 메시지를 작성하여 상기 유무선 네트워크를 통하여 디스플레이 장치에 표출하거나 구동장치의 구동부에 전송하고, 표춘된 메세지를 통하여 타인과 의사소통을 하거나 구동부를 구동시킨다.
According to the present invention, it is necessary to provide a balloon recognition apparatus and a driving unit for transmitting and operating a command by eye recognition by means of the wheel recognition apparatus according to the present invention. The eye recognition apparatus includes a first signal composed of a combination of patterns displayed on a virtual plane using a sensed change of eyes based on a pupil component of a driver device operator and a second signal composed of an operator's artificial change in eyelid blinking And transmits the generated operation message to the driving unit of the driving device through the wired / wireless network, and communicates with the other person through a loud message. Or drives the driving unit.

본 발명이 산업적으로는 다양한 방법으로 적용 될 수 있다. 멀티태스킹을 위해 안구의 움직임으로 다양한 일을 수행 할 수 있게 되며, 원격으로 명령을 전달 할 수 있게 된다. 또한 스마트 가전에 적용될 경우 기존의 모니터 대용으로 많은 파급 효과를 낼 수 있다.
The present invention can be applied in various industrial processes. In order to perform multitasking, various actions can be performed by eye movements, and commands can be transmitted remotely. In addition, when applied to smart home appliances, it can have many ripple effects as a substitute for existing monitors.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The technical idea of the present invention should not be construed as being limited.

100 : 안구인식 카메라 101 : 디스플레이 패널
102 : 눈 201 : 가상공간
300 : 눈글감시모듈
100: eye recognition camera 101: display panel
102: Eyes 201: Virtual space
300: Blind monitoring module

Claims (2)

눈글인식 휠체어에 있어서,
유무선 네트워크를 통하여 상호 연결되는 눈글인식 장치; 및
눈글인식에 의한 명령을 전송하고 구동하는 구동부;
를 포함하고,
상기 눈글인식 장치는 구동장치 운영자의 눈동자 구성요소에 기초하여 감지된 시선 변화를 이용하여 가상의 평면에 표시되는 패턴의 조합으로 구성되는 제 1 신호와 상기 운영자의 눈꺼풀 깜빡임의 인위적 변화에 의한 제 2 신호를 조합한 의미조합 신호를 기반으로 기저장된 메시지 변환 데이터베이스를 참조하여 동작 메시지를 작성하여 상기 유무선 네트워크를 통하여 디스플레이 장치에 표출하거나 구동장치의 구동부에 전송하고, 표춘된 메세지를 통하여 타인과 의사소통을 하거나 구동부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 눈글인식 휠체어.
In a ballpoint recognition wheelchair,
A blind recognition device interconnected via a wire / wireless network; And
A driving unit for transmitting and driving a command based on the ball recognition;
Lt; / RTI >
The eye recognition apparatus includes a first signal composed of a combination of patterns displayed on a virtual plane using a sensed change of eyes based on a pupil component of a driver device operator and a second signal composed of a combination of patterns displayed on a virtual plane and a second signal formed by an artificial change of the operator's eyelid flicker And transmits the message to the driving unit of the driving device through the wired / wireless network, and transmits the message to the driving unit of the driving device through the wired / wireless network. Or drives the driving unit.
눈글인식 휠체어 제어방법에 있어서,
유무선 네트워크를 통하여 상호 연결되는 눈글인식 장치와 눈글 인식 방법을 통한 구동부와의 통신 시스템에 적용되며, 상기 눈글인식 장치가 카메라를 통하여 구동부 운영자의 눈동자 구성요소를 기반으로 시선의 변화와 함께 눈꺼풀 깜빡임의 인위적 변화를 감시하는 단계;
상기 눈글인식 장치가 상기 시선의 변화 또는 깜박임 횟수의 결합에 의해 상기 구동부 운영자가 의사전달을 하고자 한다거나 구동부 동작 요청이 있는 것으로 인식한 경우, 상기 구동부 운영자의 시선의 변화를 이용하여 가상의 2차원이나 3차원 평면상에 표시되는 패턴으로 구성되는 제 1 신호와 상기 눈 깜박임의 인위적 변화에 의한 보조 신호를 조합하여 신호를 작성하고, 메시지 변환 데이터베이스를 참조하여 의사 전달 메세지로 변환하는 단계;
상기 눈글인식 장치가 변환한 메시지와 명령을 유무선 네트워크을 통하디스플레이 하거나 구동부에 전송하는 단계;
상기 눈글인식 장치가 상기 전송된 메시지를 분석하여 위난 디스플레이 하고, 구동부를 동작시키는 단계;
눈글 인식 장치와 전체적인 시스템 동작 상황을 디스플레이에 재 표출해주는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 눈글인식 휠체어 제어방법.
A method for controlling a ball-eye recognition wheelchair,
The present invention is applied to a communication system between a balloon recognition apparatus connected to a wired / wireless network and a driving unit through a balloon recognition method, and the balloon recognition apparatus is connected to the balloon recognition apparatus through a camera, Monitoring an anthropological change;
When the eye recognizing device recognizes that the driving unit operator intends to communicate or a driving unit operation request is requested by combining the change of the line of sight or the number of blinks, Generating a signal by combining a first signal composed of a pattern displayed on a three-dimensional plane and an ancillary signal caused by an artificial change of the eye flicker, converting the first signal into a pseudo delivery message with reference to a message conversion database;
Displaying the message and command converted by the balloon recognition device through a wired / wireless network or transmitting the message and command to a driving unit;
The balloon recognition apparatus analyzes the transmitted message, displays the balloon message, and operates the driving unit;
Redisplaying the balloon recognition device and the overall system operation status on the display;
The wheelchair control method comprising the steps of:
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