KR101236139B1 - 인체통신을 이용한 감성추론장치의 생체신호 전송방법 - Google Patents

인체통신을 이용한 감성추론장치의 생체신호 전송방법 Download PDF

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Abstract

인체통신을 이용한 감성추론장치의 생체신호 전송방법이 제공된다. 본 감성 추론 장치는, 센싱된 생체신호에서 감성 유발 생체신호를 추출하고 추출된 감성 유발 생체신호를 이용하여 사용자의 감성 상태 정보를 추론하며 추론된 감성 상태 정보를 인체 결합 통신(BCC : Body Coupled Communication)을 이용하여 외부기기로 전송한다. 이에 따라, 감성 추론 장치는 센싱된 감성 상태 정보를 효율적으로 외부기기에 전송할 수 있게 된다.

Description

인체통신을 이용한 감성추론장치의 생체신호 전송방법{Biological signal transmission method for emotion reasoning device using body-coupled communication}
본 발명은 감성 추론 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 생체 신호를 센싱하여 사용자의 감성 상태를 추론하는 감성 추론 장치에 관한 것이다.
인간의 생체 신호의 검출 또는 계측은, 초창기에 주로 의학 분야에서 연구되고 활용되어 왔다. 즉, 혈압이나 맥박등을 측정하여 환자의 건강 상태를 체크하거나 환자를 치료하기 위해, 검출 또는 계측된 생체 신호가 사용되었다. 그런데, 최근에는 이러한 의학분야 뿐만 아니라, 인간의 감성 상태를 파악하는 인간과 기계간 인터페이스(Man-Machine Interface) 분야에 생체 신호가 활용되고 있다. 특히, 인간과 기계간 인터페이스를 위한 보다 편리하고 친근한 통신수단을 제공할 수 있도록, 생체 신호를 이용한 인간의 감성을 인식하는 것은 필수적인 것으로 대두되고 있다. 이에 부응하여, 생체신호(또는 생리신호)를 검출 또는 계측하고 이를 이용하기 위한 여러가지 장치들이 개발되고 있다.
이와 같이, 생체신호를 이용하여 인식된 감성 상태 정보는 외부 기기로 제공될 수도 있다. 이를 통해, 외부 기기는 사용자의 감성 상태에 맞는 서비스를 제공하게 된다. 이 때, 사용자의 감성 상태 정보는 유선 통신 또는 블루투스, 지그비와 같은 무선 PAN(Personal Area Networks) 통신 기술을 이용하여 외부 기기로 전송된다.
그러나, WiFi와 더불어 2.4GHz ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역의 주파수를 사용하는 블루투스 또는 지그비는 대표적으로 상호 전파 간섭 등의 문제점에 노출되어 있다. 이를 피하기 위하여 주파수 호핑 확산 스펙트럼(FHSS)나 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(DSSS)기술 등을 사용하여 변조를 하지만 완전한 혼선을 피하기는 어렵다. 또한 10m이상의 전송거리를 확보하기 위하여 높은 전송전력을 요구하며 충돌을 피하기 위해 TDMA나 CSMA/CA 같은 상대적으로 복잡한 MAC 알고리즘이 적용되어야 한다.
이에 따라, 감성 추론 장치가 사용자의 감성 상태 정보를 보다 효율적으로 전송하기 위한 방안의 모색이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 센싱된 생체신호에서 감성 유발 생체신호를 추출하고 추출된 감성 유발 생체신호를 이용하여 사용자의 감성 상태 정보를 추론하며 추론된 감성 상태 정보를 인체 결합 통신(BCC : Body Coupled Communication)을 이용하여 외부기기로 전송하는 감성 추론 장치 및 이를 이용한 차량용 안전장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 감성 추론 장치는, 사용자의 생체신호를 센싱하는 생체신호 센싱부; 상기 센싱된 생체신호에서 감성 유발 생체신호를 추출하고, 추출된 감성 유발 생체신호를 이용하여 사용자의 감성 상태 정보를 추론하는 제어부; 및 상기 추론된 감성 상태 정보를 인체 결합 통신(BCC : Body Coupled Communication)을 이용하여 외부기기로 전송하는 인체 결합 통신부;를 포함한다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 생체 신호를 이용하여 인체 결합 통신을 위한 통신 조건을 결정할 수도 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 생체 신호 센싱부로부터 피부 전도율 또는 피부 온도를 수신하고, 상기 수신된 피부 전도율 또는 피부 온도에 기초하여 상기 인체 결합 통신을 위한 송수신 전력 또는 전송 속도를 결정할 수도 있다.
그리고, 사용자의 인체에 직접적으로 접촉되는 인체 접촉부;를 더 포함하고, 상기 생체신호 센싱부는, 상기 인체 접촉부를 통해 사용자의 인체로부터 생체 신호를 센싱하고, 상기 인체 결합 통신부는, 상기 인체 접촉부를 이용하여 사용자의 인체를 통해 상기 감성 상태 정보를 전송할 수도 있다.
또한, 상기 외부 기기에 대한 사용자의 인증 절차를 수행하는 사용자 인증부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 사용자 인증부에 의해 상기 외부 기기가 인증된 것으로 판단되면, 상기 감성 상태 정보를 전송하도록 인체 결합 통신부를 제어할 수도 있다.
그리고, 상기 인체 결합 통신부는, 상기 외부기기로부터 상기 감성 추론 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 수신하고, 상기 제어부는, 상기 인체 결합 통신부를 통해 상기 외부기기로부터 수신된 제어 신호에 따라 상기 감성 추론 장치의 동작을 제어할 수도 있다.
또한, 상기 생체 신호를 이용하여 측정된 생체 정보를 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 차량용 안전장치는, 감성 추론 장치에 의해 센싱된 감성 상태 정보를 이용하여, 운전자의 감성 상태를 알려줄 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 센싱된 생체신호에서 감성 유발 생체신호를 추출하고 추출된 감성 유발 생체신호를 이용하여 사용자의 감성 상태 정보를 추론하며 추론된 감성 상태 정보를 인체 결합 통신(BCC : Body Coupled Communication)을 이용하여 외부기기로 전송하는 감성 추론 장치 및 이를 이용한 차량용 안전장치를 제공할 수 있게 되어, 감성 추론 장치는 센싱된 감성 상태 정보를 효율적으로 외부기기에 전송할 수 있게 된다. 특히, 감성 추론 장치는 감성 상태 정보를 인체 결합 통신을 이용하여 전송하기 때문에, 간섭의 영향을 덜받고 싱글 홉 통신을 이용하는 간단한 방식의 통신으로 감성 상태 정보를 전송할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 장치 및 감성 서비스 장치를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 장치의 구조를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 장치의 개략적인 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 장치를 이용한 차량용 안전장치를 도시한 도면,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 장치로부터 수신되는 사용자의 감성 상태 정보를 이용하는 MP3 플레이어를 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 장치(100) 및 감성 서비스 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기에서, 감성 추론 장치(100)는 사용자의 감성 상태를 검출하여, 검출된 감성 상태 정보를 외부 기기로 전송하는 장치를 나타낸다. 이 때, 감성 추론 장치(100)는 인체 결합 통신(BCC : Body Coupled Communication)을 통해 감성 상태 정보를 전송한다.
여기에서, 인체 결합 통신(BCC : Body-Coupled Communications)은 인체를 둘러싸고 있는 휴대기기의 상호연결을 위하여 인체 차체를 전달매체로 사용하는 최신 개념의 근거리 통신 방법이다. 즉, 인체 결합 통신은 미세전류를 유도하여 인체에 근접하거나 인체와 접촉하고 있는 기기들 사이의 상호 데이터전송을 수행하는 통신 기술이다.
특히 정전식 방법의 인체 결합 통신은 전기 용량적으로 결합된 통신기기들 간에 인체를 이용하여 신호를 전달하는 방식이다. 따라서, 정전식 인체 결합 통신은 인체의 근접영역에서 느슨하게 결합된 형태로 통신 기기를 구현할 수 있으며, 예를 들어, 정전식 인체 결합 통신을 이용하면 손목에 착용할 수 있는 통신 기기를 구현할 수 있게 된다. 따라서, 도 1에 도시된 감성 추론 장치는 손목시계 형태로 구현되어 있는 것을 확인할 수 있다.
인체 결합 통신은 100kHz ~ 100MHz의 대역을 이용하여 통신하기 때문에, 소비 전력이 블루투스의 20분의 1이 사용된다. 또한, 인체 결합 통신은 사람의 인체라는 제한적인 공간에서 신호가 전송되기 때문에 간섭의 영향을 받을 가능성이 낮다는 장점이 있다. 그리고, 인체 결합 통신은 싱글 홉 통신을 가능하게 하므로, 구현을 위한 알고리즘이 간단해지게 된다.
그리고, 감성 서비스 장치는 감성 추론 장치(100)로부터 감성 상태 정보를 수신하고, 수신된 감성 상태 정보를 이용하여 다양한 서비스를 제공하는 장치들을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 감성 서비스 장치는 MP3 플레이어(220), 휴대폰(230), 및 자동차(240)가 될 수도 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 감성 추론 장치(100)는 센싱된 감성 상태 정보를 다른 사용자(210)에게 인체 결합 통신을 통해 전송할 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 다른 사용자(210)와 손을 잡음으로써, 사용자의 감성 상태 정보를 다른 사용자(210)의 손에 있는 기기로 전송할 수 있게 된다.
이와 같이, 감성 추론 장치(100)는 사용자의 감성 상태 정보를 센싱하고, 센싱된 감성 상태 정보를 외부기기(즉, 감성 서비스 장치)로 인체 결합 통신을 이용하여 전송하게 된다. 이 때, 인체 결합 통신이 이용되므로, 감성 추론 장치(100)와 감성 서비스 장치들이 모두 사용자의 인체에 접촉 또는 근접되어 있을 때 통신이 가능하게 된다.
이 때, 감성 추론 장치(100)는 사용자의 인체에 접촉되어 있어야 하므로, 감성 추론 장치(100)는 생체 신호 센싱을 위한 접촉부와 인체 결합 통신을 위한 접촉부를 공유하거나 또는 감성 추론 장치(100)의 동일한 면에 각각 배치할 수 있게 된다. 따라서, 감성 추론 장치(100)에 인체 결합 통신이 이용될 경우, 장치의 구조를 단순화할 수 있게 된다.
이와 같은, 감성 추론 장치(100)의 구조에 대해, 도 2를 참고하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 장치(100)의 구조를 도시한 블럭도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 감성 추론 장치(100)는 생체 신호 센싱부(110), 제어부(120), 인체 결합 통신부(130), 사용자 인증부(140), 디스플레이부(150), 및 인체 접촉부(160)를 포함한다.
생체 신호 센싱부(110)는 사용자의 생체신호를 센싱한다. 구체적으로, 생체 신호 센싱부(110)는 사용자의 신체의 일부에 접촉 또는 근접되는 접촉부를 포함하며, 사용자의 신체와 접촉된 부분을 통해 사용자의 생체 신호를 검출하게 된다. 여기에서, 생체 신호는 사용자의 몸에서 발생하는 다양한 신호들을 나타내며, 예를 들어, 뇌파, 혈압, 맥파, 피부 온도, 피부 저항, 피부 전도율, 호흡 등의 신호들을 나타낸다.
이들을 검출하기 위해, 생체 신호 센싱부(110)는 혈압을 측정하는 혈압센서, 피부온도를 측정하는 피부 온도 센서 및 피부저항을 측정하는 피부 저항 센서, 호흡률을 측정하는 호흡 센서 등을 포함한다. 여기서, 혈압센서 피에조 센서(Piezo Sensor) 또는 스트레인 게이지(Strain Guage)등의 압력 감지 센서 또는 PPG(Photo-electric pulse PlethysmoGraph) 센서로 구현될 수 있다. 그리고, 피부 온도 센서는 전극(Electrode)과 서모 커플(Thermo Couple)을 이용하여 피부 온도를 측정하는 센서로 구현될 수 있다. 또한, 피부 저항 센서는 피부에 직접 또는 간접으로 접촉하는 전극 및 이 전극과 연결되는 비교기를 이용하여 피부 저항을 측정하는 센서로 구현될 수 있다. 하지만, 생체 신호 센싱부(110)는 이외에도 다양한 생체 신호를 센싱할 수 있으며, 생체 신호를 검출하기 위한 다양한 센서를 포함할 수도 있다.
또한, 생체 신호 센싱부(110)는 외부 환경 정보(예를 들어, 외부 온도, 습도, 밝기 등)를 센싱하기 위한 센서를 포함할 수도 있다. 그리고, 생체 신호 센싱부(110)는 사용자의 움직임 정보를 감지하기 위한 움직임 감지부를 더 포함할 수도 있다. 이와 같은 외부 환경 정보 및 움직임 정보는 사용자의 생체 신호와 함께 사용자의 감성 상태를 추론하기 위해 부수적으로 사용될 수도 있다.
제어부(120)는 센싱된 생체신호에서 감성 유발 생체신호를 추출하고, 추출된 감성 유발 생체신호를 이용하여 사용자의 감성 상태 정보를 추론한다. 여기에서, 감성 유발 생체신호는 사용자의 감성 상태를 유발시키는 생체 신호를 나타내는 것으로, 사용자의 감성 상태를 추론하기 위해 사용되는 생체 신호들을 나타낸다.
대표적인 감성 유발 생체신호로는 맥파 신호(PPG : Photo-PlethysmoGraphy), 피부 저항도(GSR : Galvanic Skin Reflex), 및 피부 온도(SKT : SKin Temperature)를 들 수 있다. 또한, 이외에도, 감성 유발 생체신호는, 혈압에 대해 검출한 생체 신호를 고속 푸리에 변환한 결과에서 저 주파수 범위에 속하는 전력 스펙트럼을 적분한 값을 나타내는 생체 파라미터(LF:Low Frequency), 혈압에 대해 검출한 생체 신호를 고속 푸리에 변환한 결과에서 고 주파수 범위에 속하는 전력 스펙트럼을 적분한 값을 나타내는 생체 파라미터(HF:High Frequency), LF를 HF로 제산한 값을 나타내는 생체 파라미터(LF/HF)를 포함할 수도 있다. 또한, 이외에도, 감성 유발 생체 신호는 RR, HR, SKT, SCL, N-SCR, SCRM, RSA, RESP, 및 FPV 등을 포함할 수도 있다.
제어부(120)는 생체 신호로부터 이와 같이 감성 유발 생체신호를 추출하고, 이를 이용하여 사용자의 감성 상태를 추론한다. 구체적으로, 제어부(120)는 감성 유발 생체 신호(예를 들어, GSR, SKT)의 평균값 분석, 감성자극 이전의 생체 신호(Reference Emotion Data)와 감성 자극 이후의 생체 신호(Current Emotion Data) 사이의 감성 신호 변화량(ESV, Emotion Signal Variation) 분석 등의 감성 추론 알고리즘을 수행하고, 이러한 알고리즘을 통해 현재 감성 유발 생체신호에 맞는 감성 상태를 추론하게 된다. 또한, 제어부(120)의 감성 추론 알고리즘에는 연령 및 개인의 특성 등에 따라 서로 상이한 감성반응을 데이터 베이스화하여 추론 시 맵핑하는 기능을 포함할 수도 있다.
이와 같이, 제어부(120)는 생체 신호로부터 감성 유발 생체신호를 추출하고 이를 이용하여 사용자의 감성 상태를 추론하여, 사용자의 감성 상태 정보를 생성하게 된다. 여기에서, 감성 상태 정보는 사용자의 감성 상태를 나타내는 정보로, 화난 상태, 기쁜 상태, 슬픈 상태, 우울 상태 등의 다양한 감성 상태에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 생체 신호를 이용하여 인체 결합 통신을 위한 통신 조건을 결정할 수도 있다. 구체적으로, 제어부(120)는 생체 신호 센싱부(110)에 의해 센싱된 사용자의 생체 신호 중 피부 전도율 또는 피부 온도를 수신한다. 그리고, 제어부(120)는 수신된 피부 전도율 또는 피부 온도에 기초하여 인체 결합 통신을 위한 최적의 송수신 전력 또는 전송 속도를 결정하게 된다. 이와 같이, 제어부(120)는 사용자의 신체 상태를 나타내는 생체 신호에 따라 통신 환경을 인지하고, 그에 따른 최적의 통신 조건을 결정하기 위한 Q factor를 설정하게 된다.
인체 결합 통신부(130)는 추론된 감성 상태 정보를 인체 결합 통신(BCC : Body Coupled Communication)을 이용하여 외부기기(200)로 전송한다. 구체적으로, 인체 결합 통신부(130)는 인체 결합 통신을 위해 사용자의 신체에 접촉되는 인체 접촉부(160)를 통해 인체에 접촉될 수도 있다. 이 인체 접촉부(160)는 생체 신호 센싱부(110)와 공유될 수도 있고 별개가 될 수도 있다.
또한, 인체 결합 통신부(130)는 제어부(120)에 의해 결정된 통신 조건에 따라 인체 결합 통신을 수행하게 된다. 예를 들어, 인체 결합 통신부(130)는 제어부(120)에 의해 결정된 전송 속도 및 전송 전력에 따라 인체 결합 통신을 수행할 수도 있다.
또한, 인체 결합 통신부(130)는 외부기기(200)로부터 감성 추론 장치(100)를 제어하기 위한 제어 신호를 수신할 수도 있다. 그리고, 인체 결합 통신부(130)는 수신된 제어 신호를 제어부(120)로 전달한다. 그러면, 제어부(120)는 인체 결합 통신부(130)를 통해 수신된 제어 신호에 따라 감성 추론 장치(100)의 동작을 제어하게 된다. 이와 같은 특징에 의해, 사용자는 외부 기기(200)를 이용하여 감성 추론 장치(100)를 제어할 수도 있게 된다.
사용자 인증부(140)는 외부 기기(200)의 사용자가 인증된 사용자인지 여부를 확인하기 위한 인증 절차를 수행한다. 예를 들어, 사용자 인증부(140)는 사용자의 신체에 접촉된 외부 기기(200)가 감성 상태 정보를 수신할 수 있도록 인증된 기기인지 여부를 확인하게 된다. 예를 들어, 사용자 인증부(140)는 외부 기기(200)로부터 아이디를 수신하고, 아이디를 이용하여 외부기기(200)의 사용자가 인증된 사용자인지 여부를 판단할 수도 있다.
그리고, 제어부(120)는 사용자 인증부(140)에 의해 외부 기기(200)가 인증된 것으로 판단되면, 사용자의 감성 상태 정보를 전송하도록 인체 결합 통신부(130)를 제어하게 된다.
디스플레이부(150)는 생체 신호를 이용하여 측정된 생체 정보 또는 사용자의 감성 상태 정보를 디스플레이한다. 예를 들어, 디스플레이부(150)는 사용자의 혈압, 맥박수 등의 생체 정보를 화면에 표시할 수도 있다. 또한, 디스플레이부(150)는 사용자의 감성 상태가 화남 상태, 우울 상태, 기쁨 상태, 슬픔 상태 중 어느 것인지를 표시할 수도 있다. 따라서, 사용자는 디스플레이부(150)의 화면을 통해 자신의 생체 정보 및 감성 상태 정보를 확인할 수 있게 된다. ,
인체 접촉부(160)는 사용자의 인체에 직접적으로 접촉되거나 인접되는 부분에 해당된다. 생체신호 센싱부(110)는 인체 접촉부(160)를 통해 사용자의 인체로부터 생체 신호를 센싱한다. 그리고, 인체 결합 통신부(130)는 인체 접촉부(160)를 이용하여 사용자의 인체를 통해 감성 상태 정보를 전송한다. 이와 같이, 인체 접촉부(160)는 생체신호 센싱부(110)와 인체 결합 통신부(130)의 동작을 위해 사용자의 신체에 직접 접촉되거나 인접되는 부분이다. 또한, 인체 접촉부(160)는 생체신호 센싱부(110)와 인체 결합 통신부(130)가 공유하는 하나의 접촉부로 구현될 수도 있고, 생체신호 센싱부(110)를 위한 접촉부와 인체 결합 통신부(130)를 위한 접촉부가 별개로 마련된 형태로 구현될 수도 있다.
이와 같이, 감성 추론 장치(100)가 인체 결합 통신을 이용할 경우, 감성 센싱을 위한 접촉부를 인체 결합 통신을 위해서도 함께 사용할 수 있기 때문에, 감성 추론 장치의 구조를 간단화할 수 있게 된다. 또한, 감성 추론 장치(100)는 감성 상태 정보를 인체 결합 통신을 이용하여 전송하기 때문에, 간섭의 영향을 덜받고 싱글 홉 통신을 이용하는 간단한 방식의 통신으로 감성 상태 정보를 전송할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 3을 참고하여, 감성 추론 장치(100)의 구조의 일 예에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 장치의 개략적인 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 감성 추론 장치(100)는 팔목에 장착되는 손목시계형으로 구현될 수 있으며, 생체 신호 센싱부(110), 제어부(120), 인체 결합 통신부(130), 사용자 인증부(140), 디스플레이부(150), 및 인체 접촉부(160)를 포함한다.
도 3의 경우, 인체 접촉부(160)는 생체 신호 센싱부(110)를 위한 부분과 인체 결합 통신부(130)를 위한 부분으로 나눠져 있는 것을 확인할 수 있다. 그리고, 인체 접촉부(160)는 사용자의 팔목에 접촉되기 위해 가장 하단에 배치된 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(150)는 사용자가 화면을 확인할 수 있도록 가장 상단에 위치된 것을 확인할 수 있다.
이와 같이 도 3에 도시된 구성을 통해, 감성 추론 장치(100)는 팔목에 장착되는 손목시계 형태로 구현될 수도 있다. 하지만, 이외에도 사용자의 신체에 접촉 또는 인접되는 구조라면 어떤 구조이더라도 구현될 수 있음은 물론이다.
이하에서는, 도 4를 참고하여, 감성 센싱 과정에 대해 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 방법을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
일단, 감성 추론 장치(100)는 사용자로부터 생체 신호를 센싱한다(S410). 이 때, 감성 추론 장치(100)는 생체 신호 외에 외부 환경 정보를 센싱할 수도 있다. 외부 환경 정보는 사용자의 감성 상태를 추론하기 위해 생체 신호와 함께 고려될 수도 있다.
그 후에, 감성 추론 장치(100)는 센싱된 생체 신호에서 감성 유발 생체 신호를 추출한다(S420). 이 때, 감성 유발 생체 신호는 다양한 종류가 될 수 있으며, 이에 대해서는 도 2에 대한 설명에서 상술한 바 있다.
그리고, 감성 추론 장치(100)는 감성 유발 생체 신호에 기초하여 사용자의 감성 상태를 추론한다(S430). 구체적으로, 감성 추론 장치(100)는 감성 유발 생체 신호를 해석하여, 생리 반응별 생체 신호의 변화량을 분석한다. 그리고, 룰 베이스 테이블로부터 생리 반응별 룰 베이스를 검색한다. 그리고, 검색된 룰 베이스를 이용하여 사용자의 감성 상태를 결정하게 된다. 하지만, 감성 추론 장치(100)는 이와 같은 알고리즘 이외에도, 감성 상태를 결정하기 위해 다양한 종류의 알고리즘을 적용할 수 있음은 물론이다.
그 다음, 감성 추론 장치(100)는 외부 기기(200)의 사용자 인증 과정을 수행한다(S440). 즉, 감성 추론 장치(100)는 외부 기기(200)의 사용자가 감성 상태 정보를 수신할 수 있도록 인증된 기기인지를 확인하게 된다.
그리고, 외부 기기의 사용자가 인증된 사용자인 경우(S450-Y), 감성 추론 장치(100)는 인체 결합 통신을 이용하여 감성 상태 정보를 외부기기(200)로 전송하게 된다(S460). 구체적으로, 감성 추론 장치(100)는 감성 상태 정보를 패킷화 하고, 인체 결합 통신의 접속 여부를 확인한다. 그리고, 인체 결합 통신의 접속이 완료된 상태이면, 감성 추론 장치(100)는 감성 상태 정보의 패킷을 외부 기기로 전송하게 된다.
반면, 외부 기기의 사용자가 인증되지 않은 사용자인 경우(S450-N), 감성 추론 장치(100)는 감성 상태 정보를 전송하지 않게 된다.
이와 같은 과정을 통해, 감성 추론 장치(100)는 사용자의 감성 상태를 센싱하고, 감성 상태 정보를 인체 결합 통신을 통해 외부 기기(200)로 전송하게 된다. 이와 같이, 감성 추론 장치(100)는 감성 상태 정보를 인체 결합 통신을 이용하여 전송하기 때문에, 간섭의 영향을 덜받고 싱글 홉 통신을 이용하는 간단한 방식의 통신으로 감성 상태 정보를 전송할 수 있게 된다.
그리고, 감성 상태 정보를 수신한 외부기기(200)는 사용자의 감성 상태 정보를 이용하여 다양한 서비스를 제공하게 된다. 이하에서는, 도 5 내지 도 6b를 참고하여, 외부 기기(200)가 차량용 안전장치인 경우 및 MP3 플레이어인 경우에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 장치(100)를 이용한 차량용 안전장치(500)를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 차량용 안전 장치(500)는 감성 추론 장치로부터 사용자의 감성 상태 정보를 수신할 수도 있다.
특히, 자동차에서 사용자는 운전중에 핸들(510)을 항상 손에 쥐고 있다. 즉, 핸들(510)은 항상 사용자에게 접촉되어 있게 된다. 따라서, 차량용 안전장치(500)는 핸들(510)을 통해 감성 추론 장치(100)와 인체 결합 통신을 수행하게 된다.
차량용 안전 장치(500)는 감성 추론 장치(100)로부터 인체 결합 통신을 통해 사용자의 감성 상태 정보를 수신한다. 그러면, 차량용 안전 장치(500)는 감성 상태 정보를 이용하여 사용자가 졸고 있는 상태인지 및 음주 상태인지 여부를 판단하게 된다. 그리고, 사용자가 졸고 있는 상태 또는 음주 상태인 경우, 차량용 안전 장치(500)는 졸음 경고를 하거나 음주 경고를 하고, 차량의 운전을 통제할 수도 있다.
이와 같이, 차량용 안전 장치(500)는 감성 추론 장치(100)에 의해 센싱된 감성 상태 정보를 이용하여, 운전자의 감성 상태를 알려주는 기능을 수행하게 된다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 감성 추론 장치(100)로부터 수신되는 사용자의 감성 상태 정보를 이용하는 MP3 플레이어(220)를 도시한 도면이다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 사용자의 신체에는 감성 추론 장치(100)와 MP3 플레이어(220)가 접촉되어 있는 것을 확인할 수 있다.
도 6a는 사용자가 기쁨 상태인 경우를 도시하고 있다. 따라서, 감성 추론 장치(100)의 디스플레이 화면에는 사용자의 감성 상태가 '기쁨'으로 표시되어 있는 것을 확인할 수 있다.
그리고, 도 6a에 도시된 바와 같이, 감성 추론 장치(100)는 사용자의 몸을 이용한 인체 결합 통신을 통해 감성 상태 정보를 '기쁨' 상태인 것으로 MP3 플레이어에 전송한다.
그러면, MP3 플레이어(220)는 사용자의 감성 상태가 '기쁨' 상태인 것을 인식하고, 이에 맞도록 즐거운 음악의 리스트를 화면에 표시하거나, 즐거운 음악으로 분류되는 음악을 자동으로 재생하게 된다.
도 6b는 사용자가 우울 상태인 경우를 도시하고 있다. 따라서, 감성 추론 장치(100)의 디스플레이 화면에는 사용자의 감성 상태가 '우울'으로 표시되어 있는 것을 확인할 수 있다.
그리고, 도 6b에 도시된 바와 같이, 감성 추론 장치(100)는 사용자의 몸을 이용한 인체 결합 통신을 통해 감성 상태 정보를 '우울' 상태인 것으로 MP3 플레이어에 전송한다.
그러면, MP3 플레이어(220)는 사용자의 감성 상태가 '우울' 상태인 것을 인식하고, 이에 맞도록 편안한 음악의 리스트를 화면에 표시하거나, 편안한 음악으로 분류되는 음악을 자동으로 재생하게 된다.
이와 같이, MP3 플레이어(220)는 감성 추론 장치(100)로부터 사용자의 감성 상태 정보를 수신하고, 사용자의 감성 상태에 맞는 기능을 제공할 수 있게 된다.
한편, 도 5 내지 도 6b에서는 외부 기기(200)가 차량용 안전 장치 및 MP3 플레이어인 것으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며 이에 한정되지 않음은 물론이다. 즉, 외부 기기(200)는 감성 추론 장치(100)로부터 사용자의 감성 상태 정보를 인체 결합 통신을 통해 수신하고 이를 이용하여 사용자의 감성상태에 맞는 기능을 제공할 수 있는 장치라면 어떤 것이라도 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 감성 추론 장치 110 : 생체 신호 센싱부
120 : 제어부 130 : 인체 결합 통신부
140 : 사용자 인증부 150 : 디스플레이부
200 : 외부기기

Claims (8)

  1. 사용자의 생체신호를 센싱하는 생체신호 센싱부;
    상기 센싱된 생체신호에서 감성 유발 생체신호를 추출하고, 추출된 감성 유발 생체신호를 이용하여 사용자의 감성 상태 정보를 추론하는 제어부; 및
    상기 추론된 감성 상태 정보를 인체 결합 통신(BCC : Body Coupled Communication)을 이용하여 외부기기로 전송하는 인체 결합 통신부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 생체 신호를 이용하여 인체 결합 통신을 위한 통신 조건을 결정하고,
    상기 생체 신호 센싱부로부터 피부 전도율 또는 피부 온도를 수신하고, 상기 수신된 피부 전도율 또는 피부 온도에 기초하여 상기 인체 결합 통신을 위한 송수신 전력 또는 전송 속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 감성 추론 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    사용자의 인체에 직접적으로 접촉되는 인체 접촉부;를 더 포함하고,
    상기 생체신호 센싱부는,
    상기 인체 접촉부를 통해 사용자의 인체로부터 생체 신호를 센싱하고,
    상기 인체 결합 통신부는,
    상기 인체 접촉부를 이용하여 사용자의 인체를 통해 상기 감성 상태 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 감성 추론 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부 기기에 대한 사용자의 인증 절차를 수행하는 사용자 인증부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 사용자 인증부에 의해 상기 외부 기기가 인증된 것으로 판단되면, 상기 감성 상태 정보를 전송하도록 인체 결합 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 감성 추론 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인체 결합 통신부는,
    상기 외부기기로부터 상기 감성 추론 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 수신하고,
    상기 제어부는,
    상기 인체 결합 통신부를 통해 상기 외부기기로부터 수신된 제어 신호에 따라 상기 감성 추론 장치의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 감성 추론 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 생체 신호를 이용하여 측정된 생체 정보를 디스플레이하는 디스플레이부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감성 추론 장치.
  8. 제1항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항의 감성 추론 장치에 의해 센싱된 감성 상태 정보를 이용하여, 운전자의 감성 상태를 알려주는 차량용 안전장치.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160008677A (ko) * 2014-07-14 2016-01-25 엔에이치엔엔터테인먼트 주식회사 영상 몰입 유도 장치 및 이를 이용한 영상 몰입 유도 방법
US11419561B2 (en) 2016-12-28 2022-08-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Adaptive bio-signal feature combining apparatus and method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101337332B1 (ko) * 2012-02-10 2013-12-06 전자부품연구원 무선 충전하는 모바일 감성 센싱장치 및 충전방법
KR101501532B1 (ko) * 2013-10-10 2015-03-12 재단법인대구경북과학기술원 인체결합통신을 통한 데이터 전송 및 전력 공급 장치 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040032451A (ko) * 2002-10-09 2004-04-17 삼성전자주식회사 생체신호 기반의 건강 관리 기능을 갖는 모바일 기기 및이를 이용한 건강 관리 방법
KR20080040859A (ko) * 2006-11-06 2008-05-09 엘지전자 주식회사 인체통신을 이용한 사용자 인증 시스템
KR20080107086A (ko) * 2007-06-05 2008-12-10 한국과학기술원 인체매질을 이용한 데이터 통신장치 및 그 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040032451A (ko) * 2002-10-09 2004-04-17 삼성전자주식회사 생체신호 기반의 건강 관리 기능을 갖는 모바일 기기 및이를 이용한 건강 관리 방법
KR20080040859A (ko) * 2006-11-06 2008-05-09 엘지전자 주식회사 인체통신을 이용한 사용자 인증 시스템
KR20080107086A (ko) * 2007-06-05 2008-12-10 한국과학기술원 인체매질을 이용한 데이터 통신장치 및 그 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160008677A (ko) * 2014-07-14 2016-01-25 엔에이치엔엔터테인먼트 주식회사 영상 몰입 유도 장치 및 이를 이용한 영상 몰입 유도 방법
KR101662636B1 (ko) * 2014-07-14 2016-10-07 엔에이치엔엔터테인먼트 주식회사 영상 몰입 유도 장치 및 이를 이용한 영상 몰입 유도 방법
US10203753B2 (en) 2014-07-14 2019-02-12 Nhn Entertainment Corporation Video immersion inducing apparatus and video immersion inducing method using the apparatus
US11419561B2 (en) 2016-12-28 2022-08-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Adaptive bio-signal feature combining apparatus and method

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