KR20050066701A - 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감정인식 컴퓨팅 기법을 사용하여 사용자의 감정 상태를 게임 기기에 이용하여 캐릭터의 감정 상태를 표현하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법은 사용자의 생체 신호를 입력받는 단계; 상기 생체 신호의 특징을 추출하는 단계; 상기 추출된 특징의 패턴 인식 및 학습 단계를 통하여 사용자의 감정 상태를 추정하는 단계 및 상기 추정된 감정 상태에 따라 사용자의 캐릭터에 감정 표현을 나타내는 단계로 이루어진 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법으로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법 및 그 장치는 생체 신호 센서구를 통해 감지된 생체 신호를 이용하므로써 사용자 캐릭터의 감정 상태를 표현할 수 있는 효과가 있다.

Description

감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법 및 그 장치{Method for game using feeling recognition computing and apparatus thereof}

본 발명은 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 감정인식 컴퓨팅 기법을 사용하여 사용자의 감정 상태를 게임 기기에 이용하여 캐릭터의 감정 상태를 표현하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

감정인식 컴퓨팅은 인간의 감정과 관련되어 발생한 컴퓨팅 연구 분야이다. 이 컴퓨팅은 스스로 사용자의 감정, 기분, 심지어 의도까지도 이해하고 해석할 수 있으며, 사람이 상대방의 심리 상태를 감지하는 기능을 모방할 수 있다.

사람의 감정을 감지하고 이를 이해하는 것은 바이오센서 등 감지장치를 사용하면 가능하다. 바이오센서는 전기 피부반응이나 맥박, 호흡, 근육의 전기적 활동 등 생리적 현상을 측정할 수 있다. 이같은 감지장치를 장착한 컴퓨팅 시스템은 사용자의 감정 반응, 현재 기분 및 장기간에 걸친 기분 등을 파악, 저장함으로써 그 사람의 주변환경의 자극에 대한 미래 반응까지도 미리 예측할 수 있고 또 스스로 감정도 표현할 수 있게 될 것이다.

종래의 게임 기기는 사용자의 감정 상태를 인식할 수 있는 장치나 방법이 없었다. 감정 인식 방식은 음성 채팅시 텍스트 입력을 통하여 10가지 종류의 감정 판단이나, 사용자가 감정 상태를 입력하여 아바타의 감정 상태를 표시하는 방법이 전부였다.

종래기술인 대한민국 공개특허 제2002-0009119호는 각 게이머의 실제능력이나 기분 또는 흥분여부에 따라 다르게 나타나는 게이머의 생체신호를 감지하고, 그 감지된 생체신호에 따라 플레이용 객체의 게임수행 능력을 가변시켜주는 다자참여 게임시스템에 관한 것이다. 생체신호에 따라 객체의 게임수행 능력을 변화시켜 주어, 게이머가 플레이중인 객체를 자신의 분신으로 인식하여 게임에 대한 실제감과 현실감을 가질 수 있도록 하였다.

그러나 상기와 같은 종래 기술은 플레이용 객체의 감정상태를 표정으로 나타내어 주지 못하고, 생체신호 입력, 객체능력 결정, 객체 생성, 객체 투입 등의 여러 단계를 거쳐야만 게임을 할 수 있다는 문제점이 있었다.

또 다른 종래기술인 대한민국 공개특허 제2003-0046444호는 인간과 컴퓨터와의 대화기능 등을 실현하기 위한 감정검출방법에 관한 것이다. 감정을 검출하기 위해서는 입력된 음성신호로부터 음성의 강도, 템포 및 각 단어 내의 억양을 각각 검출하여, 각 검출내용에 대해서 변화량을 구하여 변화량으로부터 분노, 슬픔 및 기쁨의 각 감정 상태를 나타내는 신호를 생성하도록 되어 있었다.

그러나 상기와 같은 종래 기술은 음성에 한정되어 있기 때문에, 음성으로도 판별할 수 없는 경우의 감정 상태를 판단할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 생체 신호 센서구를 통해 감지된 사용자의 생체 신호를 이용함으로써 사용자 캐릭터의 감정 상태를 표현할 수 있는 게임 기기를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 사용자의 생체 신호를 입력받는 단계; 상기 생체 신호의 특징을 추출하는 단계; 상기 추출된 특징의 패턴 인식 및 학습 단계를 통하여 사용자의 감정 상태를 추정하는 단계 및 상기 추정된 감정 상태에 따라 사용자의 캐릭터에 감정 표현을 나타내는 단계로 이루어진 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법에 의해 달성된다.

또한 본 발명의 다른 목적은 생체 신호를 감지하기 위한 생체 신호 센서구; 게임 조작을 위한 조정기 및 상기 생체 신호를 통해 감정을 판단하여 사용자 캐릭터의 감정 상태를 표현하는 게임 기기로 이루어진 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 장치에 의해 달성된다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 전체 시스템 구성도이다. 도 1을 살펴보면 사용자는 생체 신호 센서구(120)를 착용하여 조정기(110)를 가지고 게임을 한다. 사용자에게 발생한 생체 신호는 유선 또는 무선으로 게임 기기(100)에 전달되며, 상기 게임 기기(100)에서는 전달된 상기 생체 신호의 감정을 판단하게 된다.

상기 생체 신호 센서구(120)는 적외선 통신, RF 통신을 이용하여 무선 또는 상기 조정기(110)를 통하여 유선으로 상기 게임 기기(100)와 연결된다. 상기 생체 신호 센서구(120)는 장갑 형태가 바람직하다. 상기 게임 기기(100) 내에는 패턴 인식/학습기와 감정 센싱 디바이스가 내장되어 있어 입력된 생체 신호의 감정 패턴을 인식할 수 있으며 특징을 추출할 수 있다. 또한, 상기 게임 기기(100)는 감정 메커니즘을 가지게 됨으로써 감정을 표현, 유지, 사용할 수 있다.

다음, 도 2는 본 발명에 따른 생체 신호에 따른 상태도이다. 도 2를 살펴보면 노여움과 슬플 때 감정상태에 대한 BVP(Blood Volume Pulse), 전기피부반응(GSR, Galvanic Skin Response) 및 근전도(EMG, Eelctromyogram), 호흡(Respiration)에 관한 신호들의 상태도(200)를 나타낸다. 상기 생체 신호 센서 구(120)를 통해 BVP, 전기피부반응, 근전도 및 호흡 중 적어도 한 가지 이상의 생체 신호를 입력받게 된다.

BVP의 센서는 신체 말단의 혈압 압력을 감지하기 위하여 혈관 속의 적혈구에 적외선의 흡수량을 측정하여 정맥기능을 진단하는 방법으로 정맥 재충전시간을 측정하는 광혈량계(Photoplethysmography)를 사용한다. 상기 광혈량계는 피부에 의하여 빛이 반사되는 정도를 측정한다.

전기피부반응의 센서는 두 개의 전극 사이의 피부 전도성을 측정하게 된다. 두 전극들은 피부를 통하여 미세한 전류를 흐르게 하며, 작은 금속판으로 이루어져 있다. 피부 전도성은 땀샘 활동과 피부 땀구멍 크기에 관련된 함수이다. 각 개인의 피부 전도성은 성, 다이어트 정도, 피부 종류나 상태에 따라 변화한다. 땀샘 활동은 신경활동에 의하여 부분적으로 조절되어진다. 사람이 놀라거나, 걱정을 하게 되면 피부의 전도성이 급격히 증가하게 되며, 놀란 후에는 피부 전도성이 원래 상태대로 감소하게 된다.

땀샘 관이 가득 차 있을 경우에는 포화 현상에 의하여 더 이상의 피부 전도성의 증가는 이루어지지 않는다. 흥분이나 놀람에 의하여 땀샘관에 땀이 증가함에 따라 피부 전도성이 증가하게 된다.

근전도에 관한 센서는 근육 근전도의 활동 전위를 측정하며, 신호를 확대하여 인코더(Encoder)에 신호를 보낸다. 실험을 통한 데이터는 대부분 0~400 마이크로볼트(Microvolt) 영역에 20~500Hz 필터를 사용한다.

호흡에 관한 센서는 흉부에 위치하여 가슴의 흉판을 모니터링하게 된다. 호흡 센서는 가슴 주위를 벨트로 둘러싸서, 변화량을 전압의 변화로 측정하여 기록하게 된다. 상기 센서들은 상업적인 제조사로부터 구할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 감정 상태 추정 방식이다. 도 3을 살펴보면 상기 생체 신호 센서구(120)를 통하여 측정된 생체 신호(300)들을 상기 게임 기기(100)로 전송하면 특징을 추출(310)한다. 감정 센싱 디바이스를 통해 추출된 특징은 패턴 인식/학습기(320)에 의해 패턴이 분류되며, 현재 사용자의 감정 상태가 어떤지 추정(330)하게 된다. 이는 일정 시간 동안 반복적으로 일어난다.

도 4는 본 발명에 따른 사용자의 감정 상태에 따른 게임 기기의 캐릭터의 감정 표현 모습이다. 도 4를 살펴보면 상기 추정(330)된 감정 상태에 따라 게임중의 사용자 캐릭터에 슬픔, 놀람, 노여움 등의 감정 표현(400)을 나타낸다. 또한 감정 상태에 맞는 배경 음악도 서비스할 수 있다.

따라서, 본 발명의 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법 및 그 장치는 생체 신호 센서구를 통해 감지된 생체 신호를 이용함으로써 사용자 캐릭터의 감정 상태를 표현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전체 시스템 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 생체 신호에 따른 상태도이다.

도 3은 본 발명에 따른 감정 상태 추정 방식이다.

도 4는 본 발명에 따른 사용자의 감정 상태에 따른 게임 기기의 캐릭터의 감정 표현 모습이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 게임 기기 110 : 조정기

120 : 생체 신호 센서구 200 : 생체신호 상태도

300 : 생체신호 310 : 특징추출

320 : 패턴인식/학습기 330 : 추정

400 : 감정 표현이 나타난 사용자 캐릭터

Claims (9)

1. 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법에 있어서,

   사용자의 생체 신호를 입력받는 단계;

   상기 생체 신호의 특징을 추출하는 단계;

   상기 추출된 특징의 패턴 인식 및 학습 단계를 통하여 사용자의 감정 상태를 추정하는 단계; 및

   상기 추정된 감정 상태에 따라 사용자의 캐릭터에 감정 표현을 나타내는 단계

   를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 생체 신호를 입력받는 단계는 BVP, 전기피부반응, 근전도, 호흡 중 적어도 한 가지 이상의 생체 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 추정한 감정 상태에 따라 게임 배경 음악을 생성함을 특징으로 하는 포스트 피시 단말기에서 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 방법.
4. 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 장치에 있어서,

   생체 신호를 감지하기 위한 생체 신호 센서구;

   게임 조작을 위한 조정기; 및

   상기 생체 신호를 통해 감정을 판단하여 사용자 캐릭터의 감정 상태를 표현하는 게임 기기

   를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 생체 신호 센서구는 생체 신호 센서 장갑 및 호흡 측정 센서 가운데 적어도 어느 하나임을 특징으로 하는 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 생체 신호 센서구는 감지한 생체 신호를 무선 통신으로 게임 기기에 전송하는 것을 특징으로 하는 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 장치.
7. 제 4항에 있어서,

   상기 생체 신호 센서구는 감지한 생체 신호를 유선으로 게임 기기에 전송하는 것을 특징으로 하는 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 생체 신호 센서구는 감지한 생체 신호를 상기 조정기를 통하여 게임기기에 전송하는 것을 특징으로 하는 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 장치.
9. 제 4항에 있어서,

   상기 게임 기기는 패턴 인식/학습기와 감정 센싱 디바이스를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 감정인식 컴퓨팅을 이용한 게임 장치.