KR101918092B1 - System for user identification using E-textile - Google Patents

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KR101918092B1
KR101918092B1 KR1020170181735A KR20170181735A KR101918092B1 KR 101918092 B1 KR101918092 B1 KR 101918092B1 KR 1020170181735 A KR1020170181735 A KR 1020170181735A KR 20170181735 A KR20170181735 A KR 20170181735A KR 101918092 B1 KR101918092 B1 KR 101918092B1
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김진술
박상현
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전남대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a system for sensing and user identification by using electronic fibers, and more particularly, to a system for sensing and user identification by using electronic fibers which identifies a user through sensing analysis by using a smart textile. According to the present invention, the system recognizes user identification and a position of the user while minimizing privacy invasion at home, and provides a context-based high value-added smart home service function in association with other smart home devices such as a lighting, a TV, an oven, a door lock, a window sensor, and the like. The system comprises: a smart textile sensor part; a data processing part; and a communication part.

Description

전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템{System for user identification using E-textile}[0001] DESCRIPTION [0002] Sensing and user identification systems using electronic fibers [0003]

본 발명은 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스마트 텍스타일을 이용하여 센싱 분석을 통해 사용자를 식별하는 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sensing and user identification system using an electronic fiber, and more particularly, to a sensing and user identification system using an electronic fiber for identifying a user through sensing analysis using smart textiles.

스마트홈 서비스에서 사용자의 신원과 위치를 인식하여 이에 따라 적절한 서비스를 제공하는 것이 필요하다. It is necessary to recognize the identity and location of the user in the smart home service and provide appropriate services accordingly.

카메라를 이용하여 사용자 신원을 인식하는 방식은 프라이버시를 침해할 수 있다는 우려 때문에 사용자의 거부감이 크다. 이에 대한 대안으로 바닥에 압력 인식 센서를 설치하여 사용자와 사용자의 간단한 상황을 인식하는 방법이 연구되어 왔다. The way of recognizing the user's identity by using the camera has a big negative effect on the user because of the concern that the privacy may be violated. As an alternative, a method of recognizing the simple situation of the user and the user by installing a pressure sensing sensor on the floor has been studied.

종래, 공개특허 2006-0124058호에 의하면, 출입자의 체중 및 보행 패턴을 검출하여 이를 출입 인증에 사용하기 위하여, 출입자의 체중을 검출하는 압력센서, 출입자의 보행 패턴을 검출하는 관성 센서, 압력센서에서 검출된 체중과 기 저장된 체중정보를 비교하고 관성센서에서 검출된 보행 패턴과 기 저장된 보행 패턴 정보를 비교하여 검출된 체중 및 보행 패턴이 소정 범위 내에서 기 저장된 체중 정보 및 보행 패턴과 각각 일치하는 경우 출입자의 출입을 허가하는 신호를 생성하고, 그렇지 않은 경우 출입을 거부하는 신호를 생성하는 마이콤 및 출입 허가 신호 및 출입 거부 신호를 무선 송신하는 무선 통신부를 포함하는 인증 장치를 포함한 것을 특징으로 한다.In the past, according to the disclosure of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-0124058, in order to detect a weight and a walking pattern of a passenger and use it for access authentication, a pressure sensor for detecting a weight of a passenger, an inertial sensor for detecting a walking pattern of a passenger, Comparing the detected weight with the previously stored weight information, comparing the gait pattern detected by the inertial sensor with the pre-stored gait pattern information, and if the detected weight and gait pattern match the pre-stored weight information and gait pattern within a predetermined range, respectively And an authentication device including a microcomputer for generating a signal for permitting entrance and exit of a passenger and a signal for refusing entrance and exit, and a wireless communication section for wirelessly transmitting an access permission signal and an access rejection signal.

종래기술에 의하면, 보행 패턴 정보를 검출하기 위해서 바닥 전체에 보행 패턴을 검출하기 위한 장치를 설치하여 설치비용이 높거나, 사용자 인식 정확도가 부족하며, 사용자 인식 후 데이터 처리 방향에 대해서는 다루어지지 않고 있는 실정이다.According to the prior art, a device for detecting a gait pattern on the entire floor is installed in order to detect gait pattern information, so that the installation cost is high, the accuracy of the user recognition is insufficient, and the data processing direction after the user recognition is not handled It is true.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 스마트 텍스타일(e-textile)을 이용한 사용자 족저압을 검출하되, 검출된 족저압 특징을 사용자 식별에 활용하며, 이를 자체 네트워크 형성 또는 자체 통신 모듈을 통해 외부 시스템에 전송하는 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting a user-applied low pressure using e-textiles, And to provide a sensing and user identification system using an electronic fiber for transmission to an external system through a communication module.

그리고 발 매트 모양의 무선 통신 가능 사용자 인식 센서 모듈을 제안하여 비교적 저렴하고 활용 가능성이 높은 실내 또는 스마트홈 사용자 인식을 위한 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템을 제공함에도 있다.In addition, the present invention provides a sensing and user identification system using an electronic fiber for indoor or smart home user recognition, which is relatively inexpensive and highly utilizable.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템은 외부로부터의 압력을 인식하는 스마트 텍스타일 센서부; 상기 스마트 텍스타일 센서부를 통해 인식된 결과 데이터를 처리하는 데이터 처리부; 상기 데이터 처리부에서 처리된 데이터를 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기 또는 스마트 모바일 기기에서 활용할 수 있도록 전송하는 통신부;를 포함하며, 상기 데이터 처리부는 상기 스마트 텍스타일 센서부를 통해 측정되는 저항값과 압력값에 따라 특징점을 추출하여 기 설정된 사용자별 데이터와 비교하여 사용자를 식별하고, 식별한 사용자의 컨텍스트를 인지하여 인접하는 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기 또는 스마트 모바일 기기를 통신부를 통해 제어하도록 할 수 있다.To achieve the above object, a sensing and user identification system using an electronic fiber includes a smart textile sensor unit for recognizing an external pressure; A data processing unit for processing result data recognized by the smart textile sensor unit; And a communication unit for transmitting the data processed by the data processing unit to a smart home server, a smart home device, or a smart mobile device, wherein the data processing unit is configured to control the smart textiles according to a resistance value and a pressure value measured through the smart textile sensor unit The user can be identified by comparing the extracted feature points with the user-specific data, and the neighboring smart home server or smart home device or smart mobile device can be controlled through the communication unit by recognizing the context of the identified user.

바람직하게 스마트 텍스타일 센서부는 전도성 실과 Piezo-resistive 천, 일반천으로 이루어진 형태로 외부로부터 가해지는 압력에 의한 전도성 실의 전도성 차이에 따라 발생하는 저항값을 측정하고, 상기 Piezo-resistive 천을 통해 압력값을 측정할 수 있다.Preferably, the smart textile sensor unit measures the resistance value generated by the difference in conductivity of the conductive thread due to the pressure applied from the outside in the form of a conductive thread, a piezo-resistive cloth, and a general cloth, Can be measured.

또한 바람직하게 데이터 처리부는 상기 스마트 텍스타일 센서부를 통해 측정되는 저항값과 압력값에 따라 특징점을 추출하는 특징점 추출모듈; 상기 특징점 추출모듈에서 추출되는 특징점과 압력값을 사용자별로 저장하는 사용자 DB; 및 상기 사용자 DB에 기 저장된 데이터와 상기 특징점 추출모듈의 특징점을 비교하여 일치여부를 판단하는 판단모듈;을 포함할 수 있고, 스마트 텍스타일 센서부를 통해 인식된 결과에 따라 위치정보를 생성하는 위치정보 생성모듈; 상기 스마트 텍스타일 센서부를 통해 인식된 결과에 따라 사용자 진행방향에 따른 지도정보를 생성하는 지도 생성모듈; 및 상기 위치정보 생성모듈의 위치정보와 상기 지도 생성모듈의 지도정보를 매칭하여 사용자의 상황을 인지하도록 하는 컨텍스트 인지모듈;을 포함할 수 있다.Preferably, the data processing unit further includes a feature point extracting module for extracting feature points according to a resistance value and a pressure value measured through the smart textile sensor unit; A user DB storing feature points and pressure values extracted from the feature point extracting module for each user; And a determination module for comparing the data previously stored in the user DB and the minutiae points of the minutiae extraction module to determine whether they match or not. module; A map generation module for generating map information according to a user's traveling direction according to a result recognized through the smart textile sensor unit; And a context aware module for matching the location information of the location information generation module with the map information of the map generation module to recognize the user's situation.

또한 바람직하게 데이터 처리부는 RSSI 기법과 Ah-hoc Network을 형성하여 위치정보를 인식하여 지도정보를 생성하고, 생성된 지도정보를 통해 상기 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기에서 사용자 상황을 인지할 수 있도록 하는 컨텍스트 정보를 선별할 수 있도록 할 수 있다.Also, preferably, the data processor forms an Ah-hoc network by using the RSSI technique to generate map information by recognizing the location information and recognize the user status in the smart home server or the smart home device through the generated map information Context information can be selected.

통신부는 스마트 텍스타일 센서부에서 추출된 정보를 압축하여 상기 데이터 처리부의 위치정보와 함께 컨텍스트 정보를 가까운 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기 또는 스마트 모바일 디바이스에 전송하도록 할 수 있다.The communication unit may compress information extracted from the smart textile sensor unit and transmit the context information together with the location information of the data processing unit to a nearby smart home server, a smart home device, or a smart mobile device.

바람직하게 데이터 처리부는 전동 휠체어 또는 전동 스쿠터 시트에 설치되는 스마트 텍스타일 센서부를 통해 측정되는 저항값과 압력값에 따라 힙압 특징점을 추출하는 특징점 추출모듈; 상기 특징점 추출모듈에서 추출되는 특징점과 압력값을 사용자별로 저장하는 사용자 DB; 상기 사용자 DB에 기 저장된 데이터와 상기 특징점 추출모듈의 특징점을 비교하여 일치여부를 판단하는 판단모듈; 및 상기 판단모듈을 통해 판단되는 사용자를 식별하고, 상기 전동 휠체어 또는 전동 스쿠터에 장착되는 스마트 모바일기기로 사용자에 따라 기 설정된 전동 휠체어 또는 전동 스쿠터의 시트 등받이 기울기와 속도를 제어하도록 하는 제어데이터를 생성하도록 하는 제어명령 생성모듈;을 포함할 수 있다.Preferably, the data processing unit includes a feature point extraction module that extracts heap pressure feature points according to a resistance value and a pressure value measured through a smart textile sensor unit installed on an electric wheel chair or an electric scooter seat; A user DB storing feature points and pressure values extracted from the feature point extracting module for each user; A judgment module for comparing the data already stored in the user DB with the minutiae points of the minutiae point extraction module and judging whether or not they match; And a control module for generating control data for controlling a seat back inclination and a speed of a predetermined electric wheelchair or electric scooter according to a user with a smart mobile device mounted on the electric wheel chair or electric scooter, And a control command generation module for generating a control command.

바람직하게 데이터 처리부는 전동 휠체어 또는 전동 스쿠터 시트에 설치되는 스마트 텍스타일 센서부의 저항값과 압력으로 인한 힙압을 센싱하여 사용자를 식별하고, 식별한 사용자별로 설정되는 휠체어 힙압 센싱이 일정 시간 경과시에 시트 진동 또는 상하 움직임을 통해 욕창을 방지하도록 하는 타임제어 생성모듈;을 포함할 수 있고, 전동 휠체어 또는 전동 스쿠터 시트에 마련되는 스마트 텍스타일 센서부를 통해 센싱되는 힙압이 설정범위 이내로 고르도록 시트 기울기를 제어할 수 있도록 하는 틸팅각도 조절모듈;을 포함할 수 있다.Preferably, the data processing unit senses the hip pressure due to the resistance value and the pressure of the smart textiles sensor unit installed on the electric wheelchair or the electric scooter seat to identify the user, and when the wheelchair heap pressure sensing set for each user identifies the seat vibration Or a time control generation module for preventing the pressure sensor from moving upward or downward and can control the seat inclination such that the heap pressure sensed by the smart textile sensor unit provided on the electric wheel chair or the electric scooter seat is evenly set within the set range And a tilting angle adjusting module for adjusting the angle of the tilting angle adjusting module.

본 발명에서 제공하는 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템은 실내에서 프라이버시 침해를 최소화하면서 사용자 신원 및 위치 인식을 가능케 하여 도시 재난 재해 등 위험에 노출된 경우 사용자의 신원과 위치를 빠르게 파악이 가능하며, 스마트 텍스타일 기반 센서 네트워크 기술은 기타 스마트홈 기기-조명, TV, 오븐, 도어락, 창문 센서 등-과 연계되어 컨텍스트 기반의 고부가가치 스마트 스페이스, 스마트홈 서비스 기능을 제공할 수 있는 효과가 있다.The sensing and user identification system using the electronic fiber provided in the present invention enables identification of the user identity and position while minimizing privacy infringement in the room and enables identification of the user's identity and location in case of exposure to a danger such as a city disaster , Smart textiles based sensor network technology can provide context-based high value added smart space and smart home service functions in conjunction with other smart home devices such as lighting, TV, oven, door lock, and window sensor.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템의 구성을 나타낸 예시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템의 스마트 텍스타일 센서부를 나타낸 예시도이며,
도 3은 족적 스캐닝 순서를 설명하기 위한 개념도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템의 스마트홈 서비스 시스템 구성을 나타낸 개념도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템이 가정 내에 설치 환경 상태를 나타낸 예시도이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템을 적용한 예를 나타낸 예시도이다.1 is a view illustrating a configuration of a sensing and user identification system using an electronic fiber according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is an exemplary view showing a smart textile sensor unit of a sensing and user identification system using an electronic fiber according to an embodiment of the present invention,
3 is a conceptual diagram for explaining a footprint scanning sequence,
4 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a smart home service system of a sensing and user identification system using an electronic fiber according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a diagram illustrating an environment in which a sensing and user identification system using an electronic fiber according to an embodiment of the present invention is installed in a home,
6 is an exemplary view showing a configuration of a sensing and user identification system using an electronic fiber according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of applying a sensing and user identification system using an electronic fiber according to a second embodiment of the present invention.

본 발명은 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템에 관한 것으로, 전도성 실과 Piezo-resistive 천, 일반천으로 이루어진 족적 스캐닝 부분에서 족적을 스캐닝하고, 이 신호가 마이크로프로세서에 전달하며, 마이크로프로세서에서 전달된 신호를 이미지 프로세싱을 거쳐 인식된 족적의 특징점을 추출하는 특징이 있다.The present invention relates to a sensing and user identification system using electronic fibers, in which a footprint is scanned at a footprint scanning part consisting of a conductive thread, a Piezo-resistive cloth, and a general cloth, the signal is transmitted to the microprocessor, There is a feature to extract feature points of footprints that are recognized through image processing of signals.

추출된 특징점을 기계학습 방법을 통해 기 학습된 특징점과 비교하여 일치여부를 판단하여 RSSI와 Ah-hoc Network(Sensor network) 형성을 통하여 위치정보를 인식하여 Map을 만들고, 만들어진 Map을 데이터 전달에 응용할 수 있는 특징이 있다.The extracted minutiae are compared with the learned minutiae by machine learning method, and it is judged whether they match or not. Then, the map is created by recognizing the location information through formation of RSSI and Ah-hoc Network (Sensor network) There is a feature that can be.

여기서, 특징점은 매트에 마련되는 스마트 텍스타일 센서부에서 족압의 형태, 즉 진행방향, 족압에 의한 드래그 특징, 족압에 의한 감지 반복횟수(매트 상에서 왼발 또는 오른발로 반복 터치 등)에 따라 특징점에 따라 다른 명령데이터를 설정할 수 있는 특징이 있다.Herein, the minutiae points are different depending on the minutiae depending on the shape of the foot pressure in the smart textile sensor unit provided on the mat, that is, the direction of drag, the drag characteristic by foot pressure, and the number of repetitions of sensing by foot pressure (repeated touch with left foot or right foot on the mat) There is a feature that command data can be set.

그리고 추출된 족적 특징점 정보를 압축하여 위치정보와 함께 가까운 센서에 전송하여 스마트홈 시스템을 구성할 수 있는 특징이 있다.The extracted feature point information is compressed and transmitted to a nearby sensor along with the position information to form a smart home system.

본 발명의 일실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템은 일정 공간에 다수 배치되는 발 매트 형태로 족압을 인식하는 스마트 텍스타일 센서부; 상기 스마트 텍스타일 센서부를 통해 인식된 족압을 처리하는 데이터 처리부; 상기 데이터 처리부에서 처리된 데이터를 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기에서 활용할 수 있도록 전송하는 통신부;를 포함하며, 상기 데이터 처리부는 다수 간의 스마트 텍스타일 센서부의 인식결과에 따라 위치정보를 생성하여 지도를 생성하고, 상기 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기, 스마트 모바일 디바이스에서 컨텍스트를 인지할 수 있도록 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a sensing and user identification system using an electronic fiber, comprising: a smart textile sensor unit for recognizing footprints in the form of a foot mat, A data processing unit for processing the recognized foot pressure through the smart textile sensor unit; And a communication unit transmitting the data processed by the data processing unit to the smart home server or the smart home device, wherein the data processing unit generates location information by generating location information according to recognition results of a plurality of smart textiles sensor units, , It is possible to recognize the context in the smart home server, the smart home device, and the smart mobile device.

이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명에서 제공하는 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a sensing and user identification system using the electronic fiber according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

도 1에서 도시된 바와 같이, 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템은 스마트 텍스타일 센서부(100), 데이터 처리부(200), 통신부(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the sensing and user identification system using the electronic fiber may include a smart textile sensor unit 100, a data processing unit 200, and a communication unit 300.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템의 스마트 텍스타일 센서부를 나타낸 예시도이고, 도 3은 족적 스캐닝 순서를 설명하기 위한 개념도이다.FIG. 2 is an exemplary view showing a smart textile sensor unit of a sensing and user identification system using an electronic fiber according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a footprint scanning sequence.

스마트 텍스타일 센서부(100)는 일정 공간에 다수 배치되는 발 매트 형태로 족압을 인식할 수 있는 구성이다.The smart textile sensor unit 100 is a configuration capable of recognizing the foot pressure in the form of a foot mat arranged in a plurality of spaces.

본 실시예에 따른 스마트 텍스타일 센서부(100)는 발 매트 형태의 스마트 텍스타일 센서부로 매트 상에 위치한 사용자의 족압을 인식하여 사용자를 식별할 수 있는 특징이 있다.The smart textile sensor unit 100 according to the present embodiment is characterized in that it can identify a user by recognizing the foot pressure of a user located on the mat by a smart textile sensor unit in the form of a foot mat.

이러한 기능을 수행하기 위한 스마트 텍스타일 센서부(100)는 전도성 실과 Piezo-resistive 천, 일반천으로 이루어진 발 매트로 족적을 스캐닝하여 전도성 차이에 따라 저항값을 측정하고, 압력을 측정할 수 있다. 전도성 실의 전도성 차이에 따라 저항값들을 얻어서 개별 사용자를 식별할 수 있다. 그리고 Piezo-resistive 천을 통해 압력값을 측정할 수 있다.The smart textile sensor unit 100 for performing such a function may measure the resistance value and measure the pressure according to the difference in conductivity by scanning a footprint with a conductive thread, a piezo-resistive cloth, or a general cloth. Individual users can be identified by obtaining resistance values according to the conductivity difference of the conductive chamber. The pressure can be measured through a piezo-resistive cloth.

본 실시예에 따른 스마트 텍스타일 센서부에서 매트 상에 위치한 사용자의 족압에 의한 족적을 스캐닝시 전도성 차이에 따라 저항값을 측정하는데, 측정한 값의 시간을 카운트하여 설정 시간 이하로 감지할 경우 또는 설정 시간 이상으로 감지할 경우에 따라 각각 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기 또는 스마트 모바일 기기로 달리 제어할 수 있도록 할 수 있다. 예를들어, 위급한 상황에 따라 발 매트 위를 지날 때, 뛰어다니거나 급하게 이동할 경우 설정 시간 이하로 감지하여 이에 대응한 상황을 족적에 따라 선별하여 인지할 수 있도록 할 수도 있다.In the smart textile sensor unit according to the present embodiment, the resistance value is measured according to the conductivity difference when scanning a footprint due to the foot pressure of the user located on the mat. When the time of the measured value is counted, Time, it is possible to control the smart home server, the smart home device, or the smart mobile device, respectively. For example, according to the emergency situation, when walking on the foot mat, running or rushing, it may be detected to be less than the set time so that the corresponding situation can be selected and recognized according to the footprint.

데이터 처리부(200)는 스마트 텍스타일 센서부를 통해 인식된 족압정보를 처리하는 구성이다. 이러한 데이터 처리부(200)는 특징점 추출모듈(210), 사용자 DB(220), 판단모듈(230), 위치정보 생성모듈(240), 지도 생성모듈(250), 컨텍스트 인지모듈(260)을 포함할 수 있다.The data processing unit 200 processes the recognized foot pressure information through the smart textile sensor unit. The data processing unit 200 includes a feature extraction module 210, a user DB 220, a determination module 230, a position information generation module 240, a map generation module 250, and a context recognition module 260 .

본 실시예에 따른 데이터 처리부는 스마트 텍스타일 센서부를 통해 측정되는 저항값과 압력값에 따라 특징점을 추출하여 기 설정된 사용자별 데이터와 비교하여 사용자를 식별하고, 식별한 사용자의 컨텍스트를 인지하여 인접하는 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기 또는 스마트 모바일 기기를 통신부를 거쳐 제어하도록 할 수 있다. 그리고 이러한 데이터 처리부는 다수 간의 스마트 텍스타일 센서부의 인식결과에 따라 위치정보를 생성하여 지도를 생성하고, 상기 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기 또는 스마트 모바일 기기에서 컨텍스트를 인지할 수 있도록 할 수 있다.The data processing unit according to this embodiment extracts minutia points according to the resistance value and the pressure value measured through the smart textile sensor unit, compares the minutiae with the data set by the user, identifies the user, recognizes the context of the identified user, The home server or the smart home device or the smart mobile device can be controlled via the communication unit. The data processing unit may generate location information according to recognition results of a plurality of smart textiles sensor units, generate a map, and allow the smart home server, smart home device, or smart mobile device to recognize the context.

특징점 추출모듈(210)은 스마트 텍스타일 센서부에서 측정되는 저항값과 압력값에 따라 특징점을 추출할 수 있다.The feature point extraction module 210 can extract feature points according to a resistance value and a pressure value measured by the smart textile sensor unit.

사용자 DB(220)는 특징점 추출모듈에서 추출되는 특징점과 압력값을 사용자별로 기계학습을 통해 저장할 수 있다.The user DB 220 can store the minutiae points and the pressure values extracted from the minutiae point extraction module through machine learning for each user.

판단모듈(230)은 사용자 DB에 기 저장된 데이터와 특징점 추출모듈의 특징점을 비교하여 일치여부를 판단하는 구성이다.The determination module 230 compares the data previously stored in the user DB with the minutiae points of the minutiae extraction module and determines whether they match or not.

본 실시예에 따른 데이터 처리부(200)는 다수 간의 스마트 텍스타일 센서부의 인식결과에 따라 위치정보를 생성하여 지도를 생성하고, 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기에서 컨텍스트를 인지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The data processing unit 200 according to the present embodiment is characterized in that it generates location information according to recognition results of a plurality of smart textiles sensor units, generates a map, and recognizes contexts in a smart home server or a smart home device .

이러한 기능을 수행하기 위한 데이터 처리부(200)는 위치정보 생성모듈(240), 지도 생성모듈(250), 컨텍스트 인지모듈(260)을 포함할 수 있다.The data processing unit 200 for performing these functions may include a location information generation module 240, a map generation module 250, and a context recognition module 260.

위치정보 생성모듈(240)은 스마트 텍스타일 센서부를 통해 인식된 결과에 따라 위치정보를 생성할 수 있다. 본 실시예에 따른 데이터 처리부는 스마트 텍스타일 센서부가 발 매트 형태로 특정 공간 내에 다수 배치되어 인식된 결과에 따른 위치정보를 생성하도록 할 수 있다.The location information generation module 240 can generate location information according to the recognition result through the smart textile sensor unit. The data processing unit according to the present embodiment may be arranged such that the smart textiles sensor unit is arranged in a specific space in the form of a foot mat to generate position information according to the recognition result.

지도생성모듈(250)은 스마트 텍스타일 센서부를 통해 인식된 결과에 따라 사용자 진행방향에 따른 지도정보를 생성할 수 있다. 인식된 특징점의 발 진행방향에 따라 사용자의 진행방향을 알 수 있고, 이러한 진행방향에 따른 다수 배치되는 스마트 텍스타일 센서부의 발매트로 위치정보와 함께 발 진행방향으로 사용자가 이동하는 경로를 지도정보로 생성할 수 있다.The map generation module 250 can generate map information according to the user's progress direction according to the recognition result through the smart textile sensor unit. The direction of the user can be known according to the foot progression direction of the recognized minutiae, and the route of the user in the foot progress direction is generated as map information together with the track position information of the smart textiles sensor units arranged in a plurality can do.

컨텍스트 인지모듈(260)은 위치정보 생성모듈의 위치정보와 상기 지도 생성모듈의 지도정보를 매칭하여 사용자의 상황을 인지하도록 하는 구성이다. 이러한 컨텍스트 인지모듈은 생성된 지도정보를 통해 스마트홈 서버 또는 스마트 기기에서 사용자 상황을 인지할 수 있도록 다수의 컨텍스트 정보를 마련하여 각 상황에 따른 컨텍스트 정보를 선별할 수 있도록 할 수 있다.The context aware module 260 is configured to recognize the user's situation by matching the location information of the location information generation module with the map information of the map generation module. The context aware module can provide context information to the smart home server or the smart device through the generated map information so that the context information can be selected according to each situation.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템의 스마트홈 서비스 시스템 구성을 나타낸 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템이 가정 내에 설치 환경 상태를 나타낸 예시도이다.FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a smart home service system of a sensing and user identification system using an electronic fiber according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of a sensing and user identification FIG. 2 is an exemplary view showing a state of the installation environment in the home system. FIG.

예를 들어, 댁 내 현관과 화장실 측에 각각 배치되는 스마트 텍스타일 센서부의 발 매트에서 사용자를 식별하고, 발 진행방향에 따라 화장실 전등 온/오프 센서로 신호를 보내 제어할 수 있도록 할 수 있다. 거실의 경우, TV나 창문 센서로 기 설정되는 사용자의 발 진행방향에 따라 컨텍스트 기반의 고부가가치 스마트홈 서비스 제공을 가능케 할 수 있는 특징이 있다.For example, the user can be identified on the foot mat of the smart textile sensor unit disposed at the inner door and the toilet, respectively, and signals can be sent to the toilet light on / off sensor according to the foot progress direction. In the case of the living room, it is possible to provide a context-based high value-added smart home service according to the direction of the user's foot, which is preset by a TV or a window sensor.

본 발명의 일실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템의 데이터 처리부는 RSSI 기법과 Ah-hoc Network을 형성하여 위치정보를 인식하여 지도정보를 생성하고, 생성된 지도정보를 통해 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기에서 사용자 상황을 인지할 수 있도록 하는 컨텍스트 정보를 선별하는 것을 특징으로 한다.The data processing unit of the sensing and user identification system using the electronic fiber according to an embodiment of the present invention forms the RSSI technique and the Ah-hoc network to recognize the location information to generate the map information, And selects context information that allows the server or the smart home device to recognize the user's situation.

통신부(300)는 데이터 처리부에서 처리된 데이터를 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기, 스마트 모바일 디바이스에서 활용할 수 있도록 전송하는 기능을 할 수 있다. The communication unit 300 may transmit data processed by the data processing unit to a smart home server, a smart home device, or a smart mobile device.

이러한 통신부(300)는 스마트 텍스타일 센서부에서 추출된 정보를 압축하여 데이터 처리부의 위치정보와 함께 컨텍스트 정보를 가까운 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기, 스마트 모바일 디바이스에 전송하도록 할 수 있다.The communication unit 300 may compress information extracted from the smart textiles sensor unit and transmit the context information together with the location information of the data processing unit to a nearby smart home server, a smart home device, or a smart mobile device.

본 발명의 일실시예에 따르면, 특정 공간 내에서 프라이버시 침해를 최소화하면서 사용자 신원 및 위치 인식을 가능케 하여 출입보안관리, 스마트홈 기기 등과 연계하여 컨텍스트 기반으로 스마트홈 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a smart home service on a context basis in connection with access security management, a smart home device, etc. by enabling user identification and location recognition while minimizing privacy invasion within a specific space .

본 발명에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템을 부연설명하면 다음과 같다.The sensing and user identification system using the electronic fiber according to the present invention will be further described as follows.

특정 공간 내에 다수 배치되는 스마트 텍스타일 센서부에서 사용자 족압에 따라 체중에 따른 압력값과 전도성 차이로 인한 저항값으로 보다 정확하게 사용자를 인식하고 족적에 따른 사용자 경로를 인식하여 사용자의 상황에 맞는 컨텍스트를 인지하여 인근에 배치되는 스마트홈 기기 또는 센서로 데이터를 전달하여 스마트홈 서비스를 제공할 수 있다.A smart textile sensor unit arranged in a specific space recognizes a user more precisely according to the pressure value according to the weight and the resistance value due to the difference in conductivity according to the user's foot pressure and recognizes the user path according to the footprint, It is possible to provide a smart home service by transmitting data to a smart home device or a sensor disposed nearby.

이러한 서비스를 제공할 수 있도록 사용자 족압을 인식할 수 있는 스마트 텍스타일 센서부와 인식된 족압을 처리할 수 있는 데이터 처리부, 처리된 데이터를 다른 서버/기기에서 활용할 수 있는 통신부로 구성할 수 있다. A smart text sensor unit capable of recognizing the user's foot pressure to provide such a service, a data processing unit capable of processing the recognized foot pressure, and a communication unit capable of utilizing the processed data in another server / device.

발 매트 형태의 스마트 텍스타일 센서부는 센서부 위에 위치한 사용자의 족압을 통해 전도성 실의 전도성 차이로 저항값을 측정할 수 있고, 체중에 따른 압력을 측정할 수 있다.The smart textile sensor part of the foot mat can measure the resistance value by the conductivity difference of the conductive room through the foot pressure of the user located on the sensor part, and can measure the pressure according to the weight.

데이터 처리부는 영상처리 기법과 패턴인식을 이용하여 인식된 족압의 특징을 추출하고 압축하여 사용자 DB에 저장하거나 DB에 기 저장된 데이터와 비교할 수 있다.The data processor extracts and compresses the recognized characteristics of the foot pressure using image processing techniques and pattern recognition, and stores it in the user DB or the stored data in the DB.

본 실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템은 발 매트의 형태로 기존 발 매트를 대체할 수 있으며 소형화로 재료의 절감 비용의 절감이 가능하다. 또한 데이터 처리부를 통해 정확한 사용자 인식이 가능하며, 통신부를 통해 서버/타기기/사용자 디바이스로 정보를 전송하여 활용도를 높일 수 있다.The sensing and user identification system using the electronic fiber according to the present embodiment can replace the conventional foot mat in the form of a foot mat, and it is possible to reduce the cost of material reduction by miniaturization. Further, accurate data recognition can be performed by the data processing unit, and the information can be transmitted to the server / other device / user device through the communication unit to increase the utilization.

무게 정보를 인식하고, 사용자의 디바이스에 전송이 가능하며, RSSI값을 이용한 BT 거리를 인식하고 가장 가까운 단말에 해당 정보를 전달하거나 지정된 서버에 전송할 수 있다. 그리고 추론엔진을 통해 다수간의 매트 상에 트리 형태의 지도를 제작하여 다른 스마트홈 기기가 쉽게 컨텍스트를 인지할 수 있도록 할 수 있다.It can recognize the weight information, transmit it to the user's device, recognize the BT distance using the RSSI value, and transmit the information to the nearest terminal or transmit it to the designated server. In addition, it is possible to make a map of a tree on a mat on a large number of people through an inference engine so that other smart home devices can easily recognize the context.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템을 설명하면 다음과 같다.The sensing and user identification system using the electronic fiber according to the second embodiment of the present invention will now be described.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템의 구성을 나타낸 예시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 스마트 텍스타일 센서부(100'), 데이터 처리부(200'), 통신부 구성(300)을 포함하며, 본 실시예에서는 휠체어 시트에 스마트 텍스타일 센서부(100')가 마련된다. 6 is an exemplary view showing a configuration of a sensing and user identification system using an electronic fiber according to a second embodiment of the present invention. 6, a smart textiles sensor unit 100 ', a data processing unit 200', and a communication unit configuration 300 are included. In this embodiment, a smart textiles sensor unit 100 'is provided on a wheelchair seat do.

데이터 처리부는 휠체어 시트에 설치되는 스마트 텍스타일 센서부를 통해 측정되는 저항값과 압력값에 따라 힙압 특징점을 추출하는 특징점 추출모듈(210'), 이러한 특징점 추출모듈(210')에서 추출되는 특징점과 압력값을 사용자별로 사용자 DB(220')에 저장할 수 있다.The data processing unit includes a feature point extraction module 210 'for extracting heap pressure feature points according to a resistance value and a pressure value measured through a smart textile sensor unit installed on a wheelchair seat, a feature point extracting module 210' May be stored in the user DB 220 'for each user.

이러한 사용자 DB(220')에 기 저장된 데이터와 특징점 추출모듈(210')의 특징점을 비교하여 일치여부를 판단하는 판단모듈(230')을 포함할 수 있다.And a determination module 230 'for comparing the data previously stored in the user DB 220' with the minutiae points of the minutia extraction module 210 'to determine whether they match.

이러한 판단모듈(230')을 통해 판단되는 사용자를 식별하고, 휠체어에 장착되는 스마트 모바일기기로 사용자에 따라 기 설정된 휠체어의 시트 기울기와 속도로 휠체어를 제어하도록 하는 제어데이터를 생성하도록 하는 제어명령 생성모듈(240')을 포함할 수 있다.A control command generation unit for generating a control data for identifying a user judged through the determination module 230 'and generating control data for controlling a wheelchair at a seat inclination and a speed of a predetermined wheelchair according to a user with a smart mobile device mounted on the wheelchair Module 240 '.

그리고 본 실시예에 따른 데이터 처리부(200')는 휠체어 시트에 설치되는 스마트 텍스타일 센서부의 저항값과 압력으로 인한 힙압을 센싱하여 사용자를 식별하고, 식별한 사용자별로 설정되는 휠체어 힙압 센싱이 일정 시간 경과시에 휠체어 시트 진동 또는 상하 움직임을 통해 욕창을 방지하도록 하는 타임제어 생성모듈(250')을 포함할 수 있다.The data processing unit 200 'according to the present embodiment senses the heap pressure due to the resistance value and the pressure of the smart textiles sensor unit installed on the wheelchair seat to identify the user, and the wheelchair heap pressure sensing, And a time control generation module 250 'for preventing the pressure ulcer through vibration or upward / downward movement of the wheelchair seat.

이상으로 본 발명에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템의 제2 실시예에 따르면, 지체 장애인이나 노약자들이 활용하는 전동 휠체어나 전동 스쿠터의 시트(seat)에서 힙압을 센싱하여 사용자를 식별함으로써, 스마트하게 휠체어 또는 전동 스쿠터를 사용자 맞춤형으로 제어할 수 있도록 하는데 특징이 있다. As described above, according to the second embodiment of the sensing and user identification system using the electronic fiber according to the present invention, by sensing the heap pressure in a seat of an electric wheelchair or an electric scooter utilized by the physically disabled or the elderly, It is smartly featured to allow customized control of wheelchair or electric scooter.

사용자 식별에 따라 전동 휠체어 또는 전동 스쿠터에 설치되는 스마트 모바일기기를 통해 시트와 등받이 기울기를 제어하고 개별 사용자에 따라 설정된 이동속도를 제어할 수 있고, 식별한 사용자별로 설정되는 휠체어 힙압 센싱이 일정 시간 경과시에 휠체어 시트 진동 또는 상하 움직임을 통해 욕창을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the user identification, the seat and the backrest inclination can be controlled through the smart mobile device installed in the electric wheelchair or the electric scooter, and the movement speed set according to the individual user can be controlled, and the wheelchair heap pressure sensing, There is an effect that the pressure ulcer can be prevented by vibrating the wheelchair seat or moving it up and down.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템을 적용한 예를 나타낸 예시도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 경사진 지면으로 인해 전동 휠체어나 전동 스쿠터의 시트(seat)에서 힙압을 센싱하여 치우침이 발생함으로 인해 기울어지는 시트의 틸팅각도를 제어하여 시트에 마련되는 스마트 텍스타일 센서부(100')을 통해 센싱되는 힙압이 일정범위 이내로 고르도록 시트 기울기를 제어할 수 있도록 하는 틸팅각도 조절모듈(260')을 더 포함할 수도 있다. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of applying a sensing and user identification system using an electronic fiber according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the tilting angle of the seat tilts due to the occurrence of the tilting by sensing the heap pressure at the seat of the electric wheelchair or the electric scooter due to the tilted ground, The tilting angle adjusting module 260 'may control the tilting angle of the sheet so that the heap pressure sensed by the tilting angle sensor 100' is uniformly within a predetermined range.

100 : 스마트 텍스타일 센서부 200 : 데이터 처리부
210 : 특징점 추출모듈 220 : 사용자 DB
230 : 판단모듈 240 : 위치정보 생성모듈
250 : 지도 생성모듈 260 : 컨텍스트 인지모듈
300 : 통신부100: smart textile sensor unit 200: data processing unit
210: feature point extraction module 220: user DB
230: determination module 240: location information generation module
250: Map generation module 260: Context aware module
300:

Claims (9)

외부로부터의 압력을 인식하는 스마트 텍스타일 센서부;
상기 스마트 텍스타일 센서부를 통해 인식된 결과 데이터를 처리하는 데이터 처리부;
상기 데이터 처리부에서 처리된 데이터를 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기 또는 스마트 모바일 기기에서 활용할 수 있도록 전송하는 통신부;를 포함하며,
상기 데이터 처리부는 상기 스마트 텍스타일 센서부를 통해 측정되는 저항값과 압력값에 따라 특징점을 추출하여 기 설정된 사용자별 데이터와 비교하여 사용자를 식별하고, 식별한 사용자의 컨텍스트를 인지하여 인접하는 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기 또는 스마트 모바일 기기를 통신부를 통해 제어하도록 하고,
상기 통신부는,
상기 스마트 텍스타일 센서부에서 추출된 정보를 압축하여 상기 데이터 처리부의 위치정보와 함께 컨텍스트 정보를 가까운 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기 또는 스마트 모바일 디바이스에 전송하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템.A smart textile sensor unit for recognizing an external pressure;
A data processing unit for processing result data recognized by the smart textile sensor unit;
And a communication unit for transmitting data processed by the data processing unit to a smart home server, a smart home device, or a smart mobile device,
The data processing unit extracts feature points according to resistance values and pressure values measured through the smart textile sensor unit, compares the extracted feature points with user-specific data to identify the user, recognizes the context of the identified user, The smart home device or the smart mobile device is controlled through the communication unit,
Wherein,
And transmits the context information together with the location information of the data processing unit to a nearby smart home server, a smart home device, or a smart mobile device by compressing the information extracted by the smart textile sensor unit. Identification system. 제 1 항에 있어서,
상기 스마트 텍스타일 센서부는 전도성 실과 Piezo-resistive 천, 일반천으로 이루어진 형태로 외부로부터 가해지는 압력에 의한 전도성 실의 전도성 차이에 따라 발생하는 저항값을 측정하고, 상기 Piezo-resistive 천을 통해 압력값을 측정하는 것을 특징으로 하는 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템.The method according to claim 1,
The smart textile sensor unit measures a resistance value caused by a difference in conductivity of a conductive room due to a pressure applied from the outside in the form of a conductive thread, a piezo-resistive cloth, and a general cloth, and measures a pressure value through the Piezo-resistive cloth Wherein the sensing and user identification system uses an electronic fiber. 제 1 항에 있어서,
상기 데이터 처리부는 상기 스마트 텍스타일 센서부를 통해 측정되는 저항값과 압력값에 따라 특징점을 추출하는 특징점 추출모듈;
상기 특징점 추출모듈에서 추출되는 특징점과 압력값을 사용자별로 저장하는 사용자 DB; 및
상기 사용자 DB에 기 저장된 데이터와 상기 특징점 추출모듈의 특징점을 비교하여 일치여부를 판단하는 판단모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the data processing unit includes a feature point extraction module for extracting feature points according to a resistance value and a pressure value measured through the smart textile sensor unit;
A user DB storing feature points and pressure values extracted from the feature point extracting module for each user; And
And a determination module for comparing the data previously stored in the user DB with the minutiae point of the minutiae point extraction module and determining whether the minutiae point is identical or not. 제 1 항에 있어서,
상기 데이터 처리부는 상기 스마트 텍스타일 센서부를 통해 인식된 결과에 따라 위치정보를 생성하는 위치정보 생성모듈;
상기 스마트 텍스타일 센서부를 통해 인식된 결과에 따라 사용자 진행방향에 따른 지도정보를 생성하는 지도 생성모듈; 및
상기 위치정보 생성모듈의 위치정보와 상기 지도 생성모듈의 지도정보를 매칭하여 사용자의 상황을 인지하도록 하는 컨텍스트 인지모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the data processing unit comprises: a location information generation module for generating location information according to a result recognized through the smart textile sensor unit;
A map generation module for generating map information according to a user's traveling direction according to a result recognized through the smart textile sensor unit; And
And a context aware module for matching the location information of the location information generation module with the map information of the map generation module to recognize the user's situation. 제 1 항에 있어서,
상기 데이터 처리부는 RSSI 기법과 Ah-hoc Network을 형성하여 위치정보를 인식하여 지도정보를 생성하고, 생성된 지도정보를 통해 상기 스마트홈 서버 또는 스마트홈 기기에서 사용자 상황을 인지할 수 있도록 하는 컨텍스트 정보를 선별하는 것을 특징으로 하는 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템.The method according to claim 1,
The data processing unit forms an Ah-hoc network with the RSSI technique to generate map information by recognizing the location information, and generates context information for allowing the smart home server or the smart home device to recognize the user status through the generated map information And a user identification system using the electronic fiber. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 데이터 처리부는 전동 휠체어 또는 전동 스쿠터 시트에 설치되는 스마트 텍스타일 센서부를 통해 측정되는 저항값과 압력값에 따라 힙압 특징점을 추출하는 특징점 추출모듈;
상기 특징점 추출모듈에서 추출되는 특징점과 압력값을 사용자별로 저장하는 사용자 DB;
상기 사용자 DB에 기 저장된 데이터와 상기 특징점 추출모듈의 특징점을 비교하여 일치여부를 판단하는 판단모듈; 및
상기 판단모듈을 통해 판단되는 사용자를 식별하고, 상기 전동 휠체어 또는 전동 스쿠터에 장착되는 스마트 모바일기기로 사용자에 따라 기 설정된 전동 휠체어 또는 전동 스쿠터의 시트 등받이 기울기와 속도를 제어하도록 하는 제어데이터를 생성하도록 하는 제어명령 생성모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 섬유를 이용한 센싱 및 사용자 식별 시스템.The method according to claim 1,
The data processing unit may include a feature point extraction module for extracting heap pressure feature points according to a resistance value and a pressure value measured through a smart textile sensor unit installed in an electric wheel chair or an electric scooter seat.
A user DB storing feature points and pressure values extracted from the feature point extracting module for each user;
A judgment module for comparing the data already stored in the user DB with the minutiae points of the minutiae point extraction module and judging whether or not they match; And
To identify the user determined through the determination module and to generate control data for controlling the seat back inclination and speed of a predetermined electric wheelchair or electric scooter according to the user with the smart mobile device mounted on the electric wheel chair or electric scooter And a control command generation module for generating a control command based on the control command. 삭제delete 삭제delete
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