KR102208564B1 - Apparatus for sensing movement of eyeball - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안구운동 감지장치에 관한 것으로, 눈의 특정 포인트위치에서 광학식으로 색을 감지하는 색 감지장치를 설치하고, 상기 색 감지장치를 통해 상기 눈의 특정 포인트 위치에서 눈동자의 유무를 감지하는 것을 특징으로 하며, 상기 색 감지장치는 눈동자의 눈의 눈동자를 감지할 수 있도록 적외선을 송신하는 적외선 발광소자, 상기 적외선 발광소자를 통해 발광되어 반사된 적외선을 수신하는 적외선 수광소자를 포함하는 감지수단을 구비하며, 상기 적외선 발광소자와 적외선 수광소자는 눈동자의 특정 포인트 위치에 적외선을 발광하고 반사되어 오는 적외선을 적외선 수광소자를 통해 수광하며, 눈동자에 손상을 주지 않는 파장의 적외선을 송신하여 좌측 눈동자 및 우측 눈동자의 특정 포인트 위치에서 감지수단을 통해 적외선을 송신하고 수신하여 좌측눈 및 우측눈의 안구운동 상태를 감지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 안구운동 감지장치에 의하면, 얼굴에 착용한 후에 특정 포인트 위치에서 안구의 눈동자를 감지함으로써 사용자의 안구의 운동상태를 감지할 수 있고 이로인해 안구운동 감지능력을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to an eye movement detection device, comprising installing a color detection device for optically detecting a color at a specific point position of the eye, and detecting the presence or absence of a pupil at a specific point position of the eye through the color detection device. The color detection device includes an infrared light-emitting element for transmitting infrared light to detect the pupil of the eye of the eye, and an infrared light-receiving element for receiving infrared light reflected by the infrared light-emitting element. And the infrared light emitting device and the infrared light receiving device emit infrared rays at a specific point of the eye and receive the reflected infrared light through the infrared light receiving device, and transmit infrared rays having a wavelength that does not damage the eye to the left eye and It is characterized in that it detects the state of eye movement of the left eye and the right eye by transmitting and receiving infrared rays through the sensing means at a specific point position of the right eye.
According to the eye movement detection apparatus according to the present invention, by detecting the pupil of the eyeball at a specific point position after wearing it on the face, the movement state of the user's eyeball can be detected, thereby improving the eye movement detection ability.
Description
본 발명은 안구운동 감지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대가 가능한 형태이며, 얼굴에 착용시킨 후에 사용자의 좌측눈 및 우측눈의 눈동자의 특정 포인트위치를 감지하여 안구운동을 감지함으로써 사용자의 안구 운동상태를 감지할 수 있고, 이로 인해 정신치료 장치와 연계하여 안구운동 감지능력을 향상시키고, 사용자에게는 안구운동으로 인한 효과를 배가시킬 수 있도록 하는 새로운 형태의 안구운동 감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for detecting eye movement, and more particularly, in a portable form, and after being worn on the face, the user's eyeball is detected by detecting a specific point position of the pupil of the user's left and right eyes. The present invention relates to a new type of eye movement detection device capable of detecting a movement state, thereby improving eye movement detection ability in connection with a psychotherapy device and doubling the effect of eye movement to a user.
최근에 이르러 교통사고, 강간, 폭행 등을 비롯하여 전쟁, 자연재해 등 다양한 형태의 사고가 발생되고 있다.In recent years, various types of accidents such as traffic accidents, rape, assault, war, and natural disasters have occurred.
그리고, 이러한 사고는 사람의 정신 건강에 심각한 영향 및 피해를 끼침으로써 이들 사고를 겪은 당사자는 고통스런 기억과 외상후 스트레스 장애는 물론이고, 심한 경우에는 공포증, 공황발작, 소아 정서적 문제 등의 정신병적 증상에 시달리게 된다.In addition, as these accidents seriously affect and damage a person's mental health, the person who suffered these accidents is not only painful memory and post-traumatic stress disorder, but in severe cases, psychotic symptoms such as phobia, panic attacks, and emotional problems in children. Suffer from
종래의 정신 의학적 치료방법으로서는 약물을 이용한 치료 방법이 주로 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 치료방법은 그 치료기간이 매우 오래 걸리고, 치료효과도 매우 제한적으로 얻어지기 때문에 많은 사람이 아직도 상기한 정신병적 증상에 시달리고 있다.As a conventional psychiatric treatment method, a treatment method using drugs has been mainly used. However, since such a treatment method takes a very long treatment period and has a very limited treatment effect, many people still suffer from the above-described psychotic symptoms.
상기한 정신병적 증상을 치료하는 방법으로서, 눈을 좌우로 왕복 운동시키거나 양 무릎을 번갈아서 두드리는 방법, 양쪽 귀에 번갈아서 소리를 들려주는 방법 등을 통해 인간의 양쪽 뇌를 자극하는 방법이 효과적인 것으로 보고되고 있다.As a method of treating the above-described psychotic symptoms, a method of stimulating both brains of a human through a method of reciprocating the eyes from side to side, tapping both knees alternately, and alternately listening to sound to both ears is reported to be effective. have.
특히, 1987년 미국의 심리학자 Francine Shapiro는 우연히 자발적인 안구 운동이 부정적이고 기분 나쁜 생각을 감소시킴으로써 공포증이나 공황 장애 등에 매우 효과적이라는 사실을 발견하였다. 이러한 안구운동은 통상 EMDR(Eye Movement Desensitization and Processing)이라 칭하고 있다. 이 EMDR은 의사가 손가락을 좌우로 움직이고 환자가 두 눈으로 의사의 손가락을 주시하도록 하여 환자가 일정한 속도로 안구를 좌우로 움직이도록 하면서 안구운동과 함께 예컨대 좌우측 손바닥에 자극을 주는 단순한 방법을 통해 실행된다. EMDR은 점진적으로 많은 정신과 치료에 적용되고 있으며, 기존의 약물치료방법에 비하여 효과가 빠르고 치료기간도 매우 단축되어 치료자와 환자에게 매우 만족스러운 결과를 제공하고 있는 것으로 보고되고 있다.In particular, in 1987, American psychologist Francine Shapiro accidentally discovered that voluntary eye movements were very effective in phobias and panic disorders by reducing negative and unpleasant thoughts. These eye movements are commonly referred to as EMDR (Eye Movement Desensitization and Processing). This EMDR is implemented through a simple method of stimulating the left and right palms, for example, with eye movements, allowing the doctor to move his finger from side to side and the patient to look at the doctor's finger with both eyes, allowing the patient to move the eyeball from side to side at a constant speed. do. EMDR is gradually applied to many psychiatric treatments, and it is reported that it provides very satisfactory results to therapists and patients as the effect is faster and the treatment period is very short compared to conventional drug treatment methods.
또한, 상기한 양쪽 뇌를 자극하는 방법은 심각한 정신적 질환과 더불어 종래의 안좋은 기억으로부터 초래되는 단순한 불안감이나 공포증을 치유하는데도 효과가 있는 것으로 보고되고 있다.In addition, the above-described method of stimulating both brains has been reported to be effective in curing simple anxiety and phobias caused by conventional bad memories as well as serious mental illness.
그러나, 상기한 정신적 치료를 받기 위해서는 환자가 정신병원을 방문하여 정신과 의사와 면담을 하여야 하는데, 통상 중증의 환자가 아닌 단순한 정서적 불안감이 있는 사람의 경우에는 정신과 의사를 방문하는데 심리적, 시간적 제한이 있기 때문에 간단한 뇌자극 운동만으로 치유가 될 수 있는 정신적 장애를 감수하면서 생활하는 경우가 많이 있게 된다.However, in order to receive the above-mentioned psychological treatment, the patient must visit a psychiatric hospital and have an interview with a psychiatrist.In general, in the case of a person with simple emotional anxiety, not a severe patient, there are psychological and time limitations to visit a psychiatrist. Because of this, there are many cases of living with mental disorders that can be healed with simple brain stimulation exercises.
상기한 문제를 개선하기 위하여, 정신치료장치(대한민국 특허등록번호 제0902610호 2009년06월05일 등록)라는 명칭으로 본 발명의 출원인에 의해 출원된 장치가 개발되어 사용되고 있다. 이 장치는 사용자가 얼굴에 양눈을 가리면서 눈에 안경처럼 착용하고 장치를 작동시키면서 심리상태를 안정시킬 수 있도록 하는 장치이다. 이러한 정신치료장치를 이용하여 사용자의 정신적인 측면에 도움을 주기 위한 다양한 방편들이 연구되고 있다. 하지만 기존 정신치료장치는 피험자가 정신치료장치 내에서 안구의 좌우 운동을 하는지를 확인할 수 없어서 피험자의 안구운동 여부를 확인할 수 있는 장치의 개발이 필요한 실정이다.In order to improve the above-described problem, a device filed by the applicant of the present invention under the name of a psychotherapy device (Korean Patent Registration No. 0926610 registered on June 5, 2009) has been developed and used. This device is a device that enables the user to wear glasses on their eyes while covering both eyes on their face and to stabilize their mental state while operating the device. Various methods have been studied to help users' mental aspects by using such psychotherapy devices. However, the existing psychotherapy device cannot confirm whether the subject performs the left-right movement of the eyeball in the psychotherapy device, so it is necessary to develop a device that can check whether the subject has eye movement.
한편, 기존의 안진기 혹은 안구검진장치는 CCD 촬상소자등을 사용하여 눈동자의 전체 면적으로 촬영하여 이미지 처리를 하는 등 장치 및 장치를 통해 입력받은 인한 눈동자 이미지 데이터 처리과정이 복잡할 뿐만 아니라, 장비가격이 비싼 단점이 있었고, 별도로 구비되어 있어서 사용하기도 불편하고 휴대하기도 어려운 문제점이 있었다.On the other hand, conventional nystagmus or eye examination devices not only complicate the process of processing the pupil image data received through the device and device, such as photographing the entire area of the pupil using a CCD imaging device and processing the image. There was this expensive disadvantage, and since it is separately provided, it is inconvenient to use and difficult to carry.
[선행기술문헌][Prior technical literature]
대한민국특허 등록특허 제10-0594117호(2006.06.20.등록)(발명의 명칭:ＨＭＤ 정보 단말기에서 생체 신호를 이용하여 키를 입력하는 장치 및 방법)Republic of Korea Patent Registration No. 10-0594117 (registered on June 20, 2006) (Name of invention: Device and method for inputting a key using a bio-signal in an HMD information terminal)
본 발명의 목적은 상기한 종래 정신치료장치에 안구운동의 감지수단을 부가설치하여, 사용자가 정신치료장치의 사용시에 안구운동 여부를 쉽고, 빠르고 정확하게 감지할 수 있는 안구운동 감지장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an eye movement detection device capable of easily, quickly and accurately detecting the presence of eye movement when a user uses a psychotherapy device by additionally installing an eye movement detection means to the conventional psychotherapy device described above. .
본 발명의 또 다른 목적은 기존 카메라 이미지센서등을 통해 감지하는 눈동자 감지장치에 비해 장치가 소형이며, 일체형으로 정신치료장치에 설치됨으로써 휴대하기도 간편하고, 쉽게 눈동자의 특정 포인트위치를 감지함으로써 실질적인 안구 운동여부를 감지할 수 있도록 한 새로운 형태의 안구운동 감지장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is that the device is compact compared to the eye detection device detected through an existing camera image sensor, and is easy to carry as it is installed in the psychotherapy device as an integral type, and by easily detecting the position of a specific point of the eye, the actual eyeball It is to provide a new type of eye movement detection device that enables detection of movement.
본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 안구의 눈동자를 감지하여 사용자가 효율적으로 장치를 사용하고 있는지를 감지할 수 있도록 하는 안구운동 감지장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an eye movement detection device capable of detecting whether the user is effectively using the device by detecting the pupils of the user's eyeball.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안구운동 감지장치는 눈의 특정 포인트위치에서 광학식으로 색을 감지하는 색 감지장치를 설치하고, 상기 색 감지장치를 통해 상기 눈의 특정 포인트 위치에서 눈동자의 유무를 감지하되,
상기 색 감지장치는 눈동자의 눈의 눈동자를 감지할 수 있도록 적외선을 송신하는 적외선 발광소자,
상기 적외선 발광소자를 통해 발광되어 반사된 적외선을 수신하는 적외선 수광소자를 포함하는 감지수단을 구비하며,
상기 적외선 발광소자와 적외선 수광소자는 눈동자의 특정 포인트 위치에 적외선을 발광하고 반사되어 오는 적외선을 적외선 수광소자를 통해 수광하며,
상기 감지수단은 눈동자에 손상을 주지 않는 파장의 적외선을 송신하여 좌측 눈동자 및 우측 눈동자의 특정 포인트 위치에서 적외선을 수신하여 좌측눈 및 우측눈의 안구의 운동 상태를 감지하며,
상기 감지수단은 발광부와 수광부를 구비하고, 상기 발광부와 수광부는 적외선을 발광하는 적외선 발광소자 및 적외선을 수신하는 적외선 수광소자를 포함하는 적외선 센서인 것을 특징으로 하며,
상기 적외선 센서는
인체의 코를 중심으로 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 바깥쪽 부분의 눈 위치에 각각 고정설치된 것을 특징으로 하고,
상기 적외선 센서는 좌측눈에 위치된 적외선 센서와 우측눈에 위치된 적외선 센서 중 하나에서 눈의 눈동자에 해당하는 신호가 수광된 경우에는 각각 좌측눈 혹은 우측눈의 온상태로 감지하며, 좌측눈과 우측눈에 위치된 적외선 센서 모두에서 눈의 흰자위에 해당하는 신호가 수광된 경우에는 각각 좌측눈 혹은 우측눈 오프상태로 감지하는 것을 특징으로 하며,
상기 적외선 센서는 좌측눈에 위치된 적외선 센서와 우측눈에 위치된 적외선 센서에 모두에서 눈의 흰자위에 해당하는 신호가 수광되지 않은 경우에는 좌측눈과 우측눈의 눈깜박임이 있는 경우로 감지하는 것을 특징으로 한다.The eye movement detection device according to the present invention for achieving the above object is provided with a color detection device for optically sensing color at a specific point position of the eye, and at a specific point position of the eye through the color detection device. Detect the presence or absence of pupils,
The color sensing device is an infrared light emitting device that transmits infrared rays to detect the pupil of the eye of the pupil,
And a sensing means including an infrared light-receiving element for receiving infrared light reflected by being emitted through the infrared light-emitting element,
The infrared light-emitting device and the infrared light-receiving device emit infrared light at a specific point position of the pupil and receive the reflected infrared light through the infrared light-receiving device,
The sensing means transmits infrared rays having a wavelength that does not damage the eyes, receives infrared rays at specific points of the left and right eyes, and detects the movement state of the eyeballs of the left and right eyes,
The sensing means is characterized in that it comprises a light-emitting unit and a light-receiving unit, the light-emitting unit and the light-receiving unit is an infrared sensor including an infrared light-emitting element for emitting infrared and an infrared light receiving element for receiving infrared,
The infrared sensor
It is characterized in that it is fixedly installed in the eye position of the outer part of the right eye and the left eye, respectively, with the human body as the center,
When a signal corresponding to the pupil of the eye is received from one of the infrared sensor located on the left eye and the infrared sensor located on the right eye, the infrared sensor detects the left eye or the right eye as on, respectively, and When a signal corresponding to the white of the eye is received from all of the infrared sensors located on the right eye, it is characterized in that the left eye or the right eye is respectively detected in an off state.
The infrared sensor detects that there is a blinking of the left eye and the right eye when a signal corresponding to the white of the eye is not received from both the infrared sensor located at the left eye and the infrared sensor located at the right eye. It is characterized.
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이상 설명한 바와 본 발명에 따른 안구운동 감지장치에 의하면, 얼굴에 착용시킨후에 안구의 눈동자를 눈의 특정 포인트 위치에서 감지하여 안구운동 상태를 감지함으로써 사용자가 현재 안구를 움직이고 있는지 여부 즉 안구의 운동상태를 쉽게 감지할 수 있고, 종래 기술에서 안구의 눈동자의 특정영역을 촬영하여 인식하는 방식에 비해 신속하고 정확하고 효과적으로 안구운동을 감지할 수 있으므로, 안구운동 감지능력을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the eye movement detection device according to the present invention, after wearing on the face, the pupil of the eyeball is sensed at a specific point of the eye to detect the eye movement state, so that whether the user is currently moving the eyeball, that is, the movement state of the eyeball. As compared to the method of capturing and recognizing a specific area of the eyeball in the prior art, the eye movement can be detected quickly, accurately and effectively, thereby improving the eye movement detection ability.
또한, 본 발명의 장치가 일체형으로 장착된 정신치료장치를 사용하는 사용자의 안구운동 상태를 관찰할 수 있으므로 휴대하기가 보다 간편하고 효율적으로 기존의 검안장치에 비하여 쉽게 안구운동 상태를 파악할 수 있고 그로 인해 기존의 HMD(혹은 선글라스안경 착용 방식)의 정신치료장치(혹은 안구운동용 장치)의 사용효과도 증대시킬 수 있다.In addition, since the device of the present invention can observe the eye movement state of the user who uses the psychotherapy device integrally equipped with the device of the present invention, it is easier to carry and more efficiently than the existing optometry device, so that the eye movement state can be easily grasped. Therefore, the effect of using the existing HMD (or wearing sunglasses glasses) psychotherapy device (or eye movement device) can be increased.
또한, 본 발명에 따른 정신치료장치(혹은 안구운동용 장치)에 일체로 설치된 안구운동 감지장치를 사용하는 사용자에게 안구운동 도중에도 안구운동을 잘할 수 있도록 실시간으로 안구운동 결과데이터를 활용하여 알람을 표시하거나 졸지 않도록 독려하여 장치의 사용효과를 증대시킬 수 있다.In addition, to a user who uses the eye movement detection device integrally installed in the psychotherapy device (or eye movement device) according to the present invention, an alarm is generated using the eye movement result data in real time so that the user can perform the eye movement well even during the eye movement. You can increase the effectiveness of the device by encouraging it to be marked or not drowsy.
도 1은 본 발명에 따른 안구운동 감지장치의 개략적인 외관사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안구운동 감지장치에서 감지수단과 양쪽눈과의 관계를 도식적으로 나타낸 설명도이다.
도 3은 본 발명에 따른 안구운동 감지장치를 착용한 상태를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 안구운동 감지장치에서 위치에 따른 감지수단의 적외선 센서와 양쪽눈과의 관계를 도식적으로 나타낸 작용 설명도이다.
도 6은 본 발명에 따른 안구운동 감지장치에 의한 감지동작을 설명하기 위하여 감지수단과 눈과의 관계를 도식적으로 나타낸 설명도이다.
도 7은 본 발명에 따른 안구운동 감지장치에서 감지수단에 의해 양쪽눈의 눈동자(동공)의 인식관계를 설명하기 위하여 시간대비 적외선강도를 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 안구운동 감지장치에 의한 감지동작을 전반적으로 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 안구운동 감지장치의 개략적인 블럭구성도이다.1 is a schematic perspective view of an eye movement detection device according to the present invention.
2 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the detection means and both eyes in the eye movement detection apparatus according to the present invention.
3 is a conceptual diagram schematically showing a state in which the eye movement detection device according to the present invention is worn.
4 and 5 are operational explanatory diagrams schematically showing the relationship between the infrared sensor of the sensing means according to the position and both eyes in the eye movement detection apparatus according to the present invention.
6 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the detection means and the eye in order to explain the detection operation by the eye movement detection device according to the present invention.
7 is a graph showing infrared intensity versus time in order to explain the recognition relationship of the pupils (pupils) of both eyes by the sensing means in the eye movement detection apparatus according to the present invention.
8 is a flowchart for explaining the overall detection operation by the eye movement detection device according to the present invention.
9 is a schematic block diagram of an apparatus for detecting eye movement according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate an overall understanding, the same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements are omitted.
이하, 본 발명에 따른 안구운동 감지장치를 첨부도면 참조로 상세히 설명한다. 눈의 특정 포인트 위치(P와 Q)에서 눈동자의 유무를 감지하기 위해서는 비접촉식 광센서를 사용할 수 있으며 본 발명에서는 대표적인 예로 적외선 센서를 예시로 사용한다.Hereinafter, an apparatus for detecting eye movement according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to detect the presence or absence of a pupil at a specific point position (P and Q) of the eye, a non-contact optical sensor can be used, and in the present invention, an infrared sensor is used as an example.
도 1은 본 발명에 따른 안구운동 감지장치의 개략적인 외관사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 안구운동 감지장치에서 감지수단과 양쪽눈과의 관계를 도식적으로 나타낸 설명도이고, 도 3은 본 발명에 따른 안구운동 감지장치를 착용한 상태를 개략적으로 나타낸 개념도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 안구운동 감지장치에서 위치에 따른 감지수단의 적외선 센서와 양쪽눈과의 관계의 도시적으로 나타낸 작용 설명도이고, 도 6은 본 발명에 따른 안구운동 감지장치에 의한 감지동작을 설명하기 위하여 감지수단과 눈과의 관계를 도식적으로 나타낸 설명도이고, 도 7은 본 발명에 따른 안구운동 감지장치에서 감지수단에 의해 양쪽눈의 눈동자(동공)의 인식관계를 설명하기 위하여 시간대비 적외선강도를 보여주는 그래프이다.1 is a schematic external perspective view of an eye movement detection device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the detection means and both eyes in the eye movement detection device according to the present invention, and FIG. A conceptual diagram schematically showing a state in which the eye movement detection device according to the present invention is worn, and FIGS. 4 and 5 are diagrams of the relationship between the infrared sensor of the detection means according to the position and both eyes in the eye movement detection device according to the present invention Fig. 6 is an explanatory diagram schematically showing the relationship between the detection means and the eye in order to explain the detection operation by the eye movement detection device according to the present invention, and Fig. 7 is an eyeball movement according to the present invention. This is a graph showing the infrared intensity versus time in order to explain the perception relationship between the pupils (pupils) of both eyes by the sensing means in the sensing device.
본 발명에 따른 안구운동 감자장치는 눈의 특정 포인트위치에서 광학식으로 색을 감지하는 색 감지수단을 설치하고, 상기 색 감지수단을 통해 상기 눈의 특정 포인트 위치에서 눈동자의 유무를 감지하는 것을 특징으로 한다. 색 감지장치는 특정 색을 감지하여 그 감지신호를 전기적으로 변환하여 기준 데이터와 비교하여 색을 구분할 수 있도록 한 것이며, 색 감지에 대한 기술은 일반적으로 잘 알려진 이미지 프로세싱 기술을 이용할 수 있으므로 색 감지에 관한 기술적 메카니즘에 대한 설명을 생략하기로 한다.The eye movement demagnetization device according to the present invention is characterized in that a color detection means for optically detecting a color at a specific point position of the eye is installed, and the presence or absence of a pupil at a specific point position of the eye is detected through the color detection means. do. The color detection device detects a specific color and converts the detection signal electrically so that the color can be distinguished by comparing it with the reference data. The technology for color detection is generally well-known image processing technology. A description of the related technical mechanism will be omitted.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 안구운동 감지장치는 기존의 정신치료장치(100)의 내측면에 각각 좌측눈과 우측눈에 각각 바깥쪽으로 치우치는 위치에 장착되어 있다. 물론 기존 정신치료장치(100)의 LED의 동작을 방해하지 않는 위치이다.Referring to FIGS. 1 to 7, the apparatus for detecting eye movement according to the present invention is mounted on the inner side of the
본 발명에 따른 안구운동 감지장치는 좌측눈 및 우측눈 각각의 눈동자를 감지할 수 있도록 적외선을 송신하는 적외선 발광소자(121)를 구비하는 적외선 발광부, 상기 적외선 발광부의 적외선 발광소자(121)를 통해 발광되어 눈의 눈동자(320)에 의해 반사된 적외선을 수신하는 적외선 수광부의 적외선 수광소자(122)를 포함하는 감지수단을 구비한 것을 특징으로 한다.The eye movement detection device according to the present invention includes an infrared light emitting unit including an infrared
상기 적외선 발광부 및 적외선 수광부를 구비하는 감지수단은 좌측눈 및 우측눈에 각각 구비되어 한 쌍이 한조로 구동된다.The sensing means including the infrared light emitting unit and the infrared light receiving unit are provided on the left eye and the right eye, respectively, so that a pair is driven in a set.
상기 감지수단은 눈의 눈동자(320) 및 눈의 흰자위(310)에 손상을 주지 않는 파장의 적외선을 적외선 발광소자(121)를 통해 발광하여 눈동자를 감지하되 눈동자 전체 면적으로 기존 CCD카메라처럼 이미지 스캐닝 방식으로 촬영하여 눈동자 이미지 전체를 처리하는 방식이 아니고, 눈의 특정 포인트 위치(P와 Q)에 적외선 레이저를 방사하고 반사되어 되돌아오는 레이저를 수신하여 눈동자가 특정 포인트 위치(P와 Q)를 지나갈 때 눈동자의 유무를 인식하여 안구의 움직임을 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다. The sensing means detects the pupil by emitting infrared rays having a wavelength that does not damage the
도 2를 참조하면, 화면 좌측에 위치한 감지수단(120)은 적외선 송신부(121)를 통해 적외선을 특정 포인트(P)에 송신하고, 이후 특정 포인트(P)로부터 수신된 적외선을 적외선 수신부(122)를 통해 수신하게 된다. 이 경우를 눈의 흰자위를 감지하는 것으로 정한다.Referring to FIG. 2, the sensing means 120 located on the left side of the screen transmits infrared rays to a specific point P through the
또한, 화면 우측에 위치한 감지수단(120)은 적외선 송신부(121)를 통해 적외선을 특정 지점(Q)에 송신하고, 이후 적외선 수신부(122)는 되돌아오는 적외선을 수신하지 못하게 된다. 이 경우를 눈의 검은자를 감지하는 것으로 정한다. 이렇게 해서 사용자의 눈동자(눈의 검은자)를 특정 포인트(P와 Q)에서 인식할 수 있다.In addition, the sensing means 120 located on the right side of the screen transmits infrared rays to a specific point Q through the
상기 감지수단(120)은 적외선 발광부와 적외선 수광부를 구비하고 상기 적외선 발광부와 적외선 수광부는 적외선 발광소자 및 적외선 수광소자 혹은 적외선 발광센서장치 혹은 적외선 수광센서장치인 것을 특징으로 한다.The sensing means 120 includes an infrared light emitting unit and an infrared light receiving unit, and the infrared light emitting unit and the infrared light receiving unit are an infrared light emitting device and an infrared light receiving device or an infrared light emitting sensor device or an infrared light receiving sensor device.
상기 적외선 수광센서장치 및 적외선 발광센서장치를 포함하는 적외선 장치는 코를 중심으로 오른쪽 눈과 왼쪽눈 각각의 중심에서 바깥쪽 부분의 각각의 상부측 눈의 위치에 각각 고정설치된 것을 특징으로 한다. The infrared device including the infrared light-receiving sensor device and the infrared light-emitting sensor device is characterized in that it is fixedly installed at the position of the upper eye of each of the outer part from the center of each of the right eye and the left eye with the nose as the center.
한편, (안구운동)감지수단(120)이 기존 정신치료장치(100)에 설치되는 예를 살펴본다. 상기 감지수단(120)이 기존 정신치료장치(100)의 내측 즉, 사용자가 정신치료장치(100) 착용시 눈을 덮으면서 눈에 닿는 쿠션부(112))의 특정 위치에 설치된다. 상기 감지수단(120)이 설치된 정신치료장치(100)를 사용자의 얼굴에 착용하게 되면, 상기 감지수단(120)은 사용자의 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 상부측에서 한쪽으로 치우쳐서 위치한 상태에서 (개략적인 설치 상태 그림은 도 1, 도 6 참조) 사용자의 안구운동을 감지하게 된다. 본 발명의 특징은 안구운동 감지장치에 있으므로 기존 정신치료장치(100)의 다른 기능을 상세하게 설명하지 않으며, 단지 기존 정신치료장치(100)에 추가적으로 설치되어 사용되거나 혹은 기존 정신치료장치(100)와 같은 형상으로 안경형상을 가진 몸체를 이용한다. On the other hand, it looks at an example in which the (eye movement) sensing means 120 is installed in the existing
상기 감지수단(120)이 일체로 설치된 정신치료장치(100)을 착용한 상태에서, 도 4 에 도시된 바와 같이, 만약 사용자의 눈동자가 모두 왼쪽을 보게 되는 경우에는 적외선 발광부와 수광부를 구비한 감지수단(120)이 눈의 흰자위만 센싱하게 되는데, 즉, 적외선 발광부를 통해 발광된 적외선이 특정지점 P에서 반사되어 적외선 수광부를 통해 반사된 적외선이 수신되게 된다. 이때는, 눈의 눈동자를 감지하고자 하는 목적에 부합되지 않으므로 눈의 눈동자를 감지하지 못했다는 의미로, 상기 감지수단의 센싱신호를 수신하는 제어부(혹은 판단부라고도 함) 오프(OFF) 상태로 인식하게 된다.In the state of wearing the
또한, 만약 눈동자가 모두 중앙에 위치하게 되는 경우에는 특정 포인트(P,Q)도 중앙에 위치하기 때문에, 상기 감지수단(20)은 특정 포인트(P,Q)에서 눈의 눈동자를 센싱하게 되어 이때는 감지수단이 눈의 눈동자를 감지했다는 의미로, 상기 감지수단의 센싱신호를 수신하는 제어부는 온(ON) 상태가 된다.In addition, if all the pupils are located in the center, since the specific points (P, Q) are also located in the center, the sensing means 20 senses the pupils of the eyes at the specific points (P, Q). It means that the sensing means has detected the pupil of the eye, and the control unit for receiving the sensing signal from the sensing means is turned on.
또한, 만약 눈동자가 모두 오른쪽을 보게 되는 경우에는 감지수단(120)이 눈의 흰자위만 센싱하게 되고, 즉, 적외선 발광부를 통해 발광된 적외선이 특정지점 P에서 반사되어 적외선 수광부를 통해 반사된 적외선이 수신되게 된다. 이때도, 눈의 눈동자를 감지하고자 하는 목적에 부합되지 않으므로 눈의 눈동자를 감지하지 못했다는 의미로, 상기 감지수단의 센싱신호를 수신하는 제어부(혹은 판단부라고도 함) 오프(OFF) 상태로 인식하게 된다.In addition, if all of the pupils look to the right, the sensing means 120 senses only the white of the eye, that is, the infrared ray emitted through the infrared light emitting unit is reflected at a specific point P, and the infrared ray reflected through the infrared light receiving unit is Will be received. At this time, it means that the pupil of the eye could not be detected because it does not meet the purpose of detecting the pupil of the eye, and the control unit (or also referred to as the determination unit) receiving the sensing signal from the sensing means is recognized as an OFF state. Is done.
또한, 눈을 깜빡이는 경우(특히 눈을 감은상태)에는, 상기 감지수단(20)은 특정 포인트(P,Q)에서 눈의 흰자위가 아닌 눈의 눈동자를 인식한 것처럼 센싱하게 되어 이때는 감지수단이 눈의 눈동자를 감지했다는 의미로, 상기 감지수단의 센싱신호를 수신하는 제어부는 온(ON) 상태가 된다. 따라서, 눈을 깜빡이는 상태와 눈의 눈동자가 중앙에 위치한 경우의 구분을 할 수 없게 된다.In addition, when the eyes are blinking (especially when the eyes are closed), the sensing means 20 senses the pupil of the eye rather than the white of the eye at a specific point (P, Q). In the sense that the pupil of the eye has been detected, the controller for receiving the sensing signal of the sensing means is turned on. Therefore, it is impossible to distinguish between a blinking state and a case where the pupil of the eye is located in the center.
따라서, 감지수단(120)의 눈의 중앙부분 상부측에(도 4) 위치하는 경우에는 좌측눈과 우측눈의 좌우 운동의 경우를 구분하여 인식할 수 없고, 또한 눈의 눈동자가 중앙에 위치한 경우와 눈을 감는경우(눈을 깜빡임)를 구분하여 인식할 수 없고, 실제로 사용자가 눈동자를 좌측 또는 우측으로 움직이면서 안구운동을 하는지 알 수 없게 되는 문제점이 있다.Therefore, when the detection means 120 is located on the upper side of the central part of the eye (Fig. 4), the case of left and right movement of the left eye and the right eye cannot be distinguished, and the pupil of the eye is located in the center. There is a problem in that it cannot be recognized by distinguishing between and when the eyes are closed (the eyes blink), and it is not possible to know whether the user actually performs eye movement while moving the pupil to the left or right.
도 5를 참조하면, 감지수단(즉 적외선 센서)이 각각 좌측눈 및 우측눈의 바깥쪽으로 치우쳐서 설치되어 있기 때문에, 만약 눈동자가 모두 왼쪽을 보게 되는 경우에는 왼쪽에 위치한 감지수단(즉 적외선 센서)은 왼쪽눈의 눈동자의 특정 포인트 위치(P1)를 인식하게 되어 좌측눈의 눈동자를 인식하게 되어 발명의 목적상 제어부는 좌측눈의 눈동자를 온(ON)상태로 인식할 수 있고, 이때 우측눈의 감지수단은 특정 포인트(Q1)에서 눈의 흰자위를 센싱하게 되어 이때는 우측눈의 눈동자를 감지하지 못했다는 의미로 제어부는 우측눈의 눈동자를 오프(OFF)상태로 인식할 수 있게 된다.Referring to FIG. 5, since the sensing means (that is, the infrared sensor) is installed to be skewed to the outside of the left and right eyes, respectively, if the pupils are both looking to the left, the sensing means (that is, the infrared sensor) located on the left is It recognizes the position of a specific point (P1) of the pupil of the left eye, so that the pupil of the left eye is recognized, so for the purpose of the invention, the control unit can recognize the pupil of the left eye as an ON state. The means senses the white of the eye at a specific point Q1, meaning that the pupil of the right eye has not been detected at this time, so the control unit can recognize the pupil of the right eye as an OFF state.
또한, 만약 좌측눈 및 우측눈의 각각의 눈동자가 각각 좌측눈 및 우측눈의 중앙에 위치하게 되는 경우에는 각각 좌측 및 우측의 감지수단이 눈의 흰자위만 센싱하게 되어 이때는 제어부는 좌측눈 및 우측눈의 눈동자를 모두 인식하지 못했다는 의미로 좌측눈 및 우측눈의 눈동자 모두를 오프(OFF)상태로 인식하게 되고 이때는 좌측눈 및 우측눈의 눈동자가 모두 좌측눈 및 우측눈의 중앙에 있다고 판단하게 된다.In addition, if each pupil of the left eye and the right eye is located in the center of the left eye and the right eye, respectively, the left and right detection means sense only the white of the eye. It means that all of the pupils of the left and right eyes are recognized as OFF, meaning that the pupils of the left and right eyes are both in the center of the left and right eyes. .
또한, 만약 좌측눈 및 우측눈의 눈동자가 모두 오른쪽을 보게 되는 경우에는 우측눈의 감지수단은 특정위치 포인트(Q1)에서 우측눈의 눈동자를 인식하게 되어 우측눈의 눈동자를 온(ON)상태로 인식할 수 있고, 이때 좌측눈의 감지수단은 특정 포인트(P1)에서 눈의 흰자위를 센싱하게 되어 이때는 좌측눈의 눈동자를 감지하지 못했다는 의미로 제어부는 좌측눈의 눈동자를 오프(OFF)상태로 인식할 수 있게 된다.In addition, if the pupils of the left and right eyes both look to the right, the detection means of the right eye recognizes the pupil of the right eye at a specific location point (Q1) and turns the pupil of the right eye into an ON state. At this time, the left eye detection means senses the white of the eye at a specific point (P1), meaning that the pupil of the left eye could not be detected at this time, and the control unit turns the left eye's pupil into an OFF state. Become recognizable.
또한, 눈을 깜빡이는 경우에는 좌측눈 및 우측눈의 감지수단은 각각 좌측눈 및 우측눈의 흰자위를 센싱하지 못하게 되어 이때는 좌측눈 및 우측눈의 눈동자를 모두 감지한 상태와 유사하게 제어부는 좌측눈 및 우측눈의 특정포인트(P1,Q1)에서 좌측눈 및 우측눈 모두를 온(ON)상태로 판단하지만, 그러나 이때는 눈을 깜빡이는 상태를 의미하게 된다.In addition, when the eyes are blinking, the detection means of the left and right eyes cannot sense the whites of the left and right eyes, respectively. And at the specific points P1 and Q1 of the right eye, it is determined that both the left eye and the right eye are in an ON state, but in this case, it means a state in which the eyes are blinking.
결국, 본 발명에 따르면 각각 현재 사용자의 눈의 눈동자가 좌측으로 움직이고 있는지 우측으로 움직이고 있는지를 좌측눈에 위치하는 감지수단과 우측눈에 위치하는 감지수단을 통해 각각 눈의 눈동자를 인식할 수 있게 된다.Consequently, according to the present invention, it is possible to recognize the pupils of the eyes through the detection means located in the left eye and the detection means located in the right eye, respectively, whether the pupil of the user's eye is currently moving to the left or to the right. .
또한, 사용자가 현재 눈동자를 정중앙에 위치시키고 있는 경우에도, 좌측눈 및 우측눈의 흰자위가 특정 포인트 지점(P1,Q1)에서 모두 인식되는 경우로 파악할 수 있다.In addition, even when the user currently places the pupil in the center, it can be recognized as a case in which both the whites of the left and right eyes are recognized at the specific point points P1 and Q1.
또한, 사용자가 현재 눈동자를 깜빡이고 있고 눈을 감고 있는지도 알 수 있게된다.In addition, it is possible to know whether the user is currently blinking his/her eyes and closing his/her eyes.
상기에서 눈의 눈동자를 인식하는 좌측눈 및 우측눈에 대응하는 감지수단이 정확하게 좌측눈과 우측눈의 운동상태를 센싱할 수 있고, 이 경우를 미리 프로그램에서 각각 좌측눈과 우측눈의 눈동자를 정확하게 감지하여 감지결과를 토대로 좌측눈과 우측눈의 움직임이 있는지 여부를 판단할 수 있도록 프로그래밍 되어있다. 그리고 특정 포인트(P1,Q1),에서 눈의 흰자위 및 눈의 눈동자를 센싱하여 눈의 눈동자를 센싱하는 경우, 감시수단을 통해 수신되는 신호에 따라 눈의 눈동자를 인식하도록 회로가 설계되었고, 신호처리 관련 그래프의 표시 동작도 제어부의 동작으로 눈의 눈동자의 온/오프 상태로 구분하여 파악할 수 있도록 프로그래밍 되어있다.In the above, the sensing means corresponding to the left eye and the right eye for recognizing the pupil of the eye can accurately sense the movement state of the left eye and the right eye, and in this case, the pupil of the left eye and the right eye can be accurately determined in advance in the program. It is programmed to detect and determine whether there is movement of the left eye and right eye based on the detection result. And when sensing the pupil of the eye by sensing the white of the eye and the pupil of the eye at a specific point (P1, Q1), the circuit was designed to recognize the pupil of the eye according to the signal received through the monitoring means, and signal processing The display operation of the related graph is also programmed so that the operation of the control unit can be classified into the on/off state of the pupil of the eye.
또한, 눈을 깜빡이는 경우는 좌측눈과 우측눈이 모두 온(on)상태로 인식하였는데, 이 경우는 제어부는 눈깜빡임상태로 인식하고, 보정(offset)을 하도록 프로그래밍 되어있다.In addition, when the eye blinks, both the left eye and the right eye are recognized as on, and in this case, the control unit recognizes the blinking state and is programmed to offset.
도시되지는 않았지만, 사용자의 이러한 눈동자 위치 및 운동시간은 데이터로 관리될 수 있다. 이를 통해 사용자가 안구운동을 잘하고 있는지 파악할 수 있고 자료로 활용될 수 있음은 물론가능하다. 또한, 이와 같은 안구운동 파악데이터를 통해 각각의 정신치료장치의 콘텐츠와 연계하여 이후 학습효과도 측정할 수 있음은 물론 가능할 것이다.Although not shown, the user's pupil position and exercise time may be managed as data. Through this, it is of course possible to grasp whether the user is doing eye movement well and to be used as data. In addition, it is of course possible to measure the learning effect after linking with the contents of each psychotherapy device through the eye movement identification data.
또한, 도시되지는 않았지만, 사용자가 안구운동을 하지 않는 횟수가 5회 미만 혹은 10회미만 또는 안구운동을 하지 않는 시간이 1분, 3분, 5분등 지체되는 경우에는 알람을 울리도록 장치를 개선할 수 있다.In addition, although not shown, the device has been improved to sound an alarm when the number of times the user does not perform eye movement is less than 5 times or less than 10 times, or when the time not to perform eye movement is delayed by 1 minute, 3 minutes, 5 minutes, etc. can do.
또한, 개인별 안구운동 기록데이터로 기록하여 자신의 안구운동 이후의 개선된 효과를 직접 데이터로 확인할 수도 있다.In addition, by recording as individual eye movement record data, the improved effect after one's eye movement can be directly checked as data.
한편, 도 6을 참조하면, 안구운동의 감지수단은 각각 우측눈과 좌측눈에 적외선을 발광하고 수광할 수 있도록 구성된 장치로서 인쇄회로장치의 구성으로 정신치료장치와 결합되어 구성될 수 있는 장치의 예를 도식적으로 표현하였다.Meanwhile, referring to FIG. 6, the eye movement detection means is a device configured to emit and receive infrared rays to the right eye and the left eye, respectively, and a device that can be combined with a psychotherapy device as a configuration of a printed circuit device. Examples are shown schematically.
한편, 도 7을 참조하면, 본 발명의 안구운동 감지장치에서 감지수단에 의해 감지되는 정도는 시간당 적외선 강도 그래프를 통해 알 수 있는 바와 같이 적외선 강도가 눈의 눈동자 혹은 검은자(동공) 부분과 눈의 흰자위 부분을 구분하여 그래프로 표시하였으며, 표시과정은 회로적 구성(미도시)을 통해서 구현되었으며, 감지센서를 통해 감지된 신호는 인쇄회로기판(미도시)을 통해 구현된 전자회로장치에 의해 특히 제어부(CPU)에 의해 신호처리되어 그래프로 표현될 수 있으며, 본 발명의 목적인 눈의 눈동자의 움직임을 감지하기 위하여 그래프로 표현된 부분에서 눈의 눈동자 인식과정을 통해 얻어진 데이터와 눈의 흰자위 부분 인식과정을 통해 얻어진 데이터를 기반으로 표현될 때, 눈의 눈동자 부분은 강하게 피크를 이루면서 도시된 것을 볼 수 있다. 이와 같이 감지수단을 통해 좌측눈과 우측눈의 눈동자 혹은 동공(검은자)을 인식함으로써 눈의 눈동자의 좌우 운동을 정확하게 센싱할 수 있게 된다.On the other hand, referring to FIG. 7, the degree of detection by the detection means in the eye movement detection device of the present invention is as shown by the infrared intensity per hour graph. The white part of the picture was divided and displayed as a graph, and the display process was implemented through a circuit configuration (not shown), and the signal detected through the detection sensor was realized by an electronic circuit device implemented through a printed circuit board (not shown). In particular, the signal is processed by the control unit (CPU) and can be expressed as a graph. In order to detect the movement of the pupil of the eye, which is the object of the present invention, the data obtained through the process of eye pupil recognition and the white part of the eye in the part represented by the graph When expressed based on the data obtained through the recognition process, the pupil of the eye can see what is shown while strongly peaking. In this way, by recognizing the pupils or pupils (black) of the left and right eyes through the sensing means, it is possible to accurately sense the left and right movements of the pupils of the eyes.
상기에서 좌측눈에 위치된 감지수단(120)과 우측눈에 위치된 감지수단(120)에 특정 포인트 위치(P1,Q1)에서 눈의 흰자위 혹은 눈의 눈동자에 해당하는 신호가 수광된 경우에는 각각 눈의 흰자위 또는 눈의 눈동자의 오프상태 또는 온상태로 판단하며, 좌측눈과 우측눈에 위치된 감지수단에 눈의 흰자위에 해당하는 신호가 수신된 경우에는 눈의 눈동자의 오프상태로 감지하도록 하였지만, 이는 선택적인 사항이며 특정 포인트 위치(P1,Q1)는 가변적인 것이며 및 온/오프 상태의 판단은 프로그래밍에 의해 가변적일 수 있다.In the above, when a signal corresponding to the white of the eye or the pupil of the eye is received at a specific point position (P1, Q1) in the sensing means 120 located in the left eye and the sensing means 120 located in the right eye, respectively It is judged as the white of the eye or the off-state or the on-state of the pupil of the eye, and when a signal corresponding to the white of the eye is received by the detection means located in the left and right eyes, it is detected as the off-state of the pupil of the eye. , This is optional, and the specific point positions P1 and Q1 are variable, and the determination of the on/off state may be variable by programming.
또한, 본 발명에서는 감지수단으로 적외선 발광소자 및 수광소자를 사용하였지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 눈의 눈동자 및 흰자위에 영향을 주지 않을 정도의 파장영역의 적외선 파장을 사용하였으며, 기타 적외선 발광소자 및 수광소자외에 다른 형태의 인체의 눈의 인식과 관련한 다른 파장의 가시광선, 다른 파장의 적외선 기타 레이저 광선을 사용할 수 있을 것이다.Further, in the present invention, an infrared light emitting device and a light receiving device are used as the sensing means, but the present invention is not limited thereto. In addition, infrared wavelengths in the wavelength range that do not affect the pupils and whites of the eyes were used. In addition to other infrared light-emitting devices and light-receiving devices, other types of visible rays and other wavelengths related to the recognition of the human eye Infrared or other laser beams could be used.
도 8을 본 발명에 따른 안구운동 감지장치의 동작을 개략적으로 설명한 흐름도이고, 도 9는 본 발명에 따른 안구운동 감지장치의 개략적인 블럭구성도이다.8 is a flowchart schematically explaining the operation of the eye movement detection device according to the present invention, and FIG. 9 is a schematic block diagram of the eye movement detection device according to the present invention.
도 8 및 도 9를 참조하면, 사용자가 본 발명에 따른 안구운동 감지장치를 사용하게 되면, 양쪽 눈을 크게 뜨고 장치를 안경 쓰듯이 눈에 착용한다. 이후 장치를 플레이시키면, 기존 정신치료장치의 작동이 시작되게 된다(예를 들면, 엘이디가 좌우로 움직이게 되는 모습을 볼 수 있다(미도시)). 사용자는 눈동자를 좌우로 움직일 수 있다.8 and 9, when a user uses the eye movement detection device according to the present invention, both eyes are wide open and the device is worn on the eyes as if wearing glasses. When the device is played after that, the existing psychotherapy device starts to operate (for example, you can see the LED moving left and right (not shown)). The user can move the pupil left or right.
본 발명에 따른 안구운동 감지장치는 특정 포인트 위치(P1,Q1)에서 사용자가 눈동자를 좌우로 움직일 때 특히 눈동자의 움직임을 감지하는 것을 목적으로 한다.The apparatus for detecting eye movement according to the present invention aims to detect the movement of the pupil in particular when the user moves the pupil from side to side at the specific point positions P1 and Q1.
만약 안구운동 감지장치의 좌측 감지수단(120)이 온(on)된 경우에는(S2), 좌측눈동자를 감지한 것으로 인식하며, 좌측 눈동자 온 상태로 판단하고(S3), 그 판단결과 DATA를 측정 DATA로 저장부(140)(혹은 안구운동장치를 제어하는 제어부(CPU)(110)내에 메모리가 구비되어 있는 것으로 가정한다)에 기록하게 된다(S4).If the left detection means 120 of the eye movement detection device is turned on (S2), the left pupil is recognized as being detected, and the left pupil is determined to be on (S3), and the result of the determination is data measured. Data is recorded in the storage unit 140 (or it is assumed that a memory is provided in the control unit (CPU) 110 that controls the eye movement device) (S4).
만약 안구운동 감지장치의 우측 감지수단(120)이 온(on)된 경우에는(S5), 우측눈동자를 감지한 것으로 인식하며, 우측 눈동자 온 상태로 판단하고(S6), 그 판단결과 DATA를 측정 DATA로 저장부(140)(안구운동장치를 제어하는 제어부(CPU)(110)내에 메모리가 구비되어 있는 것으로 가정한다)에 기록하게 된다(S4).If the right detection means 120 of the eye movement detection device is turned on (S5), the right eye is recognized as being detected, and the right eye is determined to be on (S6), and the result of the determination is DATA. Data is recorded in the storage unit 140 (assuming that a memory is provided in the control unit (CPU) 110 that controls the eye movement device) (S4).
만약 안구운동 감지장치의 좌우측 감지수단이 모두 온(on)된 경우에는(S7), 눈깜박임 상태를 감지한 것으로 인식하며 눈깜박임 상태 DATA를 측정 DATA로 저장부(140)(혹은 안구운동장치를 제어하는 제어부(CPU)내에 메모리가 구비되어 있는 것으로 가정한다)에 기록하게 된다(S8).If both the left and right detection means of the eye movement detection device are turned on (S7), it is recognized that the blinking state is detected, and the blinking state DATA is measured as the storage unit 140 (or the eye movement device). It is assumed that a memory is provided in the controlling control unit (CPU)) (S8).
만약, 타이머(130)를 통해 소정시간이 경과된 것으로 판단되는 경우에는(S8), 알람 및 경고메시지출력부(150)를 통해 알람 발생신호 출력(안구운동장치내의 스피커 장치(미도시) 혹은 안구운동장치가 일체로 연결된 정신치료장치의 스피커장치(미도시)를 통해 알람신호를 출력하는 알람 발생단계가 수행된다(S9). 이후 알람횟수가 1회이상인지 판단하여(S10), 1회 이상인 경우에는 2차 알람 발생신호를 출력하고 경고메시지를 스피커 장치(미도시)를 통해 출력한다(S11).If it is determined that a predetermined time has elapsed through the timer 130 (S8), an alarm generation signal is output through the alarm and warning message output unit 150 (speaker device (not shown) in the eye movement device or the eyeball An alarm generation step of outputting an alarm signal through a speaker device (not shown) of a mental therapy device in which the exercise device is integrally connected is performed (S9).After that, it is determined whether the number of alarms is more than one (S10), and if it is more than one A second alarm generation signal is output to and a warning message is output through a speaker device (not shown) (S11).
이후, 설정된 안구운동시간이 종료되었는지를 판단하여(S12), 종료된 경우에는 그동안의 안구운동 DATA를 기록하고 종료한다(S13).Thereafter, it is determined whether or not the set eye movement time has ended (S12), and if it is finished, the data of the eye movement during that time is recorded and terminated (S13).
본 발명에 따른 안구운동 감지장치에 의하면, 얼굴에 착용시킨 후에 안구의 눈동자를 감지하여 안구운동을 감지함으로써 사용자의 운동상태를 감지할 수 있고 이로인해 안구운동 효과를 배가시킬 수 있다.According to the eye movement detecting device according to the present invention, the movement state of the user can be sensed by detecting the eye movement by detecting the eyeball after wearing it on the face, thereby increasing the eye movement effect.
또한, 본 발명의 장치가 장착된 정신치료장치를 사용하는 사용자의 사용상태를 관찰할 수 있으므로 보다 효율적으로 기존의 정신치료장치의 사용상태를 파악할 수 있고 그로 인해 기존의 정신치료장치의 사용효과도 증대시킬 수 있다.In addition, since it is possible to observe the state of use of the user who uses the psychotherapy device equipped with the device of the present invention, it is possible to more efficiently grasp the use state of the existing psychotherapy device, and thereby, the effect of using the existing psychotherapy device. Can be increased.
또한, 본 발명에 따른 안구운동 감지장치를 사용하는 사용자에게 안구운동 도중에도 안구운동을 잘할 수 있도록 실시간으로 안구운동 결과데이터를 활용하여 알람을 표시하거나 졸지않도록 독려하여 안구운동의 효과를 증대시킬 수 있다.In addition, it is possible to increase the effect of eye movement by displaying an alarm or encouraging the user to avoid drowsiness by using the eye movement result data in real time so that the user using the eye movement detection device according to the present invention can perform eye movement during the eye movement well. have.
또한, 본 발명에 따른 안구운동 감지장치는 휴대형으로 기존의 안구운동용 장치(일명 정신치료장치)에 일체로 장착되어 있으므로 휴대하기가 간편하며, 사용자의 편의성이 증대되었다.In addition, since the eye movement detection device according to the present invention is a portable type and is integrally mounted on an existing eye movement device (called a psychotherapy device), it is easy to carry, and user convenience is increased.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail using preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. In addition, those who have acquired ordinary knowledge in this technical field should understand that many modifications and variations can be made without departing from the scope of the present invention.
100: 정신치료장치
110: 제어부
120: 제1 및 제2 감지수단
121: 적외선 발광소자
122: 적외선 수광소자
130: 타이머
140: 데이터저장부
150: 알람 및 경고메시지출력부
310: 눈의 흰자위
320: 눈의 눈동자100: psychotherapy device
110: control unit
120: first and second sensing means
121: infrared light emitting device
122: infrared light receiving element
130: timer
140: data storage unit
150: alarm and warning message output unit
310: the whites of the eyes
320: pupil of the eye
Claims (6)
상기 색 감지장치는 눈동자의 눈의 눈동자를 감지할 수 있도록 적외선을 송신하는 적외선 발광소자,
상기 적외선 발광소자를 통해 발광되어 반사된 적외선을 수신하는 적외선 수광소자를 포함하는 감지수단을 구비하며,
상기 적외선 발광소자와 적외선 수광소자는 눈동자의 특정 포인트 위치에 적외선을 발광하고 반사되어 오는 적외선을 적외선 수광소자를 통해 수광하며,
상기 감지수단은 눈동자에 손상을 주지 않는 파장의 적외선을 송신하여 좌측 눈동자 및 우측 눈동자의 특정 포인트 위치에서 적외선을 수신하여 좌측눈 및 우측눈의 안구의 운동 상태를 감지하며,
상기 감지수단은 발광부와 수광부를 구비하고, 상기 발광부와 수광부는 적외선을 발광하는 적외선 발광소자 및 적외선을 수신하는 적외선 수광소자를 포함하는 적외선 센서인 것을 특징으로 하며,
상기 적외선 센서는
인체의 코를 중심으로 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 바깥쪽 부분의 눈 위치에 각각 고정설치된 것을 특징으로 하고,
상기 적외선 센서는 좌측눈에 위치된 적외선 센서와 우측눈에 위치된 적외선 센서 중 하나에서 눈의 눈동자에 해당하는 신호가 수광된 경우에는 각각 좌측눈 혹은 우측눈의 온상태로 감지하며, 좌측눈과 우측눈에 위치된 적외선 센서 모두에서 눈의 흰자위에 해당하는 신호가 수광된 경우에는 각각 좌측눈 혹은 우측눈 오프상태로 감지하는 것을 특징으로 하며,
상기 적외선 센서는 좌측눈에 위치된 적외선 센서와 우측눈에 위치된 적외선 센서에 모두에서 눈의 흰자위에 해당하는 신호가 수광되지 않은 경우에는 좌측눈과 우측눈의 눈깜박임이 있는 경우로 감지하는 것을 특징으로 하는 안구운동 감지장치.
A color detection device for optically detecting color at a specific point position of the eye is installed, and the presence or absence of a pupil at a specific point position of the eye is detected through the color detection device,
The color sensing device is an infrared light emitting device that transmits infrared rays to detect the pupil of the eye of the pupil,
And a sensing means including an infrared light-receiving element for receiving infrared light reflected by being emitted through the infrared light-emitting element,
The infrared light-emitting device and the infrared light-receiving device emit infrared light at a specific point position of the pupil and receive the reflected infrared light through the infrared light-receiving device,
The sensing means transmits infrared rays having a wavelength that does not damage the eyes, receives infrared rays at specific points of the left and right eyes, and detects the movement state of the eyeballs of the left and right eyes,
The sensing means is characterized in that it comprises a light-emitting unit and a light-receiving unit, the light-emitting unit and the light-receiving unit is an infrared sensor including an infrared light-emitting element for emitting infrared and an infrared light receiving element for receiving infrared,
The infrared sensor
It is characterized in that it is fixedly installed in the eye position of the outer part of the right eye and the left eye, respectively, with the human body as the center,
When a signal corresponding to the pupil of the eye is received from one of the infrared sensor located on the left eye and the infrared sensor located on the right eye, the infrared sensor detects the left eye or the right eye as on, respectively, and When a signal corresponding to the white of the eye is received from all of the infrared sensors located on the right eye, it is characterized in that the left eye or the right eye is respectively detected in an off state.
The infrared sensor detects that there is a blinking of the left eye and the right eye when a signal corresponding to the white of the eye is not received from both the infrared sensor located at the left eye and the infrared sensor located at the right eye. Eye movement detection device characterized by.
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