KR20130079361A - 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템과 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 색 및 강도를 조정할 수 있는 램프와 전자 장치 - Google Patents

환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템과 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 색 및 강도를 조정할 수 있는 램프와 전자 장치 Download PDF

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Abstract

인간(105)의 환경에서 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100)과 방법, 색과 강도를 조정할 수 있는 램프, 전자 장치 그리고 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 시스템(100)은 환경 영향 수단(102), 센서(104), 입력 수단(134) 그리고 제어기(130)를 포함한다. 환경 영향 수단(102)은 환경의 물리적 특징의 바라는 영향을 나타내는 제어 신호(112)에 응답하여, 환경의 물리적 특징을 변화시킨다. 센서(104)는 인간(105)의 생리적 조건을 나타내는 센서 신호(122)를 획득한다. 입력 수단(134)은 환경의 물리적 특징에 대한 사용자 설정을 나타내는 사용자 설정 신호(132)를 획득한다. 제어기(130)는 센서 신호(122)와 사용자 설정 신호(132)를 수신하고, 원래의 함수(114)를 센서 신호(122)에 적용함으로써 제어 신호(112)를 생성한다. 제어기(130)는 사용자 설정 신호(132)를 수신한 것에 응답하여 적응된 함수를 정의하는데, 여기에서 적응된 함수가, 사용자 설정 신호(132)가 수신되었을 때 발생하는 센서 신호(122)에 적용되면, 환경의 물리적 특징이 원래의 함수(114)가 사용자 설정 신호(132)가 수신되었을 때 발생하는 센서 신호에 적용되는 경우보다 사용자 설정에 더 가깝게 되도록 야기하는 제어 신호(112)를 제공한다. 제어기(130)는 다음으로 적응된 함수를 적용한다. 최종적으로, 제어기(130)는 또 다른 함수를 향하여 적용된 적응된 함수를 점차적으로 바꾼다.

Description

환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템과 방법, 컴퓨터 프로그램 제품, 색 및 강도를 조정할 수 있는 램프와 전자 장치{A SYSTEM AND A METHOD FOR CONTROLLING AN ENVIRONMENTAL PHYSICAL CHARACTERISTIC, A COMPUTER PROGRAM PRODUCT, A COLOR AND INTENSITY TUNABLE LAMP AND AN ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 인간 환경에서 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템들의 분야와 관련된다.
색 램프(colored lamp)들은 인간의 심리적인 상태 또는 생리적 상태에 영향을 미치기 위해 인간 환경에서 환경 조명(environmental light)의 특징들을 바꾸는데 종종 사용된다. 예를 들면, 취침자는 그의 수면 정도가 강화되도록 또는 잠에서 깨어나도록 광 세기에 의해 영향을 받는다. 광의 색은 예를 들어 인간의 기분을 결정할 수 있다. 오늘날, 사용자 입력에 응답하여 특정 색을 방출하는 램프들이 이용 가능하다. 사용자는 그의 기분과 일치하는 특정 입력을 제공할 수 있다. 그러나 사용자 기분이 변화한다면, 방출된 광의 색은 그대로 남아 있고 방출된 색은 사용자의 바뀐 기분과 일치하지 않는다.
공개된 특허 출원(EP2100556)은 인간의 심리생리적 상태(psychophysiological state)를 수정하기 위한 장치와 방법을 기술한다. 검출되는 심리생리적 신호들을 기초로 하여, 인간의 심리생리적 상태의 추정치가 획득된다. 자극들은 추정치를 기초로 하여 인간에게 제공된다. 제공된 자극들은 인간의 심리생리적 상태에 영향을 준다. 자극들은 예를 들어 오디오, 광, 비디오, 햅틱 또는 냄새 자극들이다. 이 장치와 방법은 자극들이 인간의 심리생리적 상태와 일치하도록 인간에게 제공되어야 하는 자극들을 결정하기 위해 미리 프로그래밍된 지식 및/또는 미리 프로그래밍된 알고리즘을 이용한다. 이 방법과 장치는 사용자가 선호하는 자극 파라미터들의 특정 세트로 전환하기 위해 예를 들어 특정 세기에 또는 특정 색에 환경 조명을 설정하기 위해 사용자에 의해 이용될 수 있는 인터페이스를 가지고 있지 않다.
일반적으로, 사용자는 사용자 입력을 제공함으로써 자극들을 통하여 환경적 파라미터들을 제어하는 시스템의 현재 거동을 수정할 가능성을 가지고 있는 것을 선호한다. 공급된 사용자 입력은 사용자 입력을 공급하는 시점에서 사용자의 기분과 일치하는 자극들과 가장 관련될 것이다. 공급된 사용자 입력은, 예를 들어 체온을 증가시키기 위해 방 온도를 증가시키거나, 사용자가 더 쉽게 문서를 읽을 수 있도록 광 세기를 증가시키는 것처럼 기능적 요구들과 또한 관련될 수 있다. 그러므로, 공급된 사용자 입력은 사용자가 시스템의 특정한 거동을 요구하는 일시적 상황과 관련된다. 그러나, 일반적으로, 시스템은 수많은 실험들을 기반으로 하는 일정한 물리적 모델 또는 통계적 모형에 따라서 자극들을 제어하도록 되어 있다.
본 발명의 목적은 인간의 환경과 관련한 물리적 특징들을 제어하기 위한 더 사용자 친화적인 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 첫번째 양상은 청구항 1항에서 제시된 대로 인간 환경에서 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템을 제공한다. 본 발명의 두번째 양상은 청구항 12 항에 제시된 대로의 램프를 제공한다. 본 발명의 세번째 양상은 청구항 13 항에 제시된 대로의 전자 장치를 제공한다. 본 발명의 네번째 양상은 청구항 14 항에 제시된 대로 인간 환경에서 환경의 물리적 특징을 제어하는 방법을 제공한다. 본 발명의 다섯번째 양상은 청구항 15 항에 제시된 대로의 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 유리한 실시예들은 종속 청구항들에서 정의된다.
본 발명의 첫번째 양상에 따라서 인간 환경에서 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템은 환경 영향 수단, 센서, 입력 수단 그리고 제어기를 포함한다. 환경 영향 수단은 환경의 물리적 특징의 바라는 영향을 지시하는 제어 신호에 응답하여 환경의 물리적 특징을 바꾼다. 센서는 인간의 생리적 조건을 나타내는 센서 신호를 획득한다. 입력 수단은 환경의 물리적 특징에 대한 사용자 설정을 나타내는 사용자 설정 신호를 획득한다. 제어기는 센서 신호와 사용자 설정 신호를 수신하고, 센서 신호에 원래의 함수를 적용함으로써 제어 신호를 생성한다. 사용자 설정 신호를 수신하는 것에 응답하여 제어기는 적응된 함수(adapted function)를 정의한다. 적응된 함수는, 사용자 설정이 수신되었을 때 발생하는 센서 신호에 적용되면, 환경의 물리적 특징이 원래의 함수가 사용자 설정이 수신되었을 때 발생하는 센서 신호에 적용되는 경우보다 사용자 설정에 더 가깝게 되도록 하는 제어 신호를 제공한다. 다음에, 제어기는 적응된 함수를 적용한다. 이 후에 적용된 적응된 함수는 점차적으로 또 다른 함수를 향해 변화된다.
사용자가 사용자 설정을 입력하는 시점 후의 짧은 시구간에, 제어기가 적응된 함수가 사용자 설정이 수신되었을 때 발생하는 센서 신호에 적용될 때 사용자 설정에 더 가까운 제어 신호를 제공하는 적응된 함수를 적용하기 때문에, 물리적 환경적 특징이 사용자 설정에 더 가깝게 되도록, 환경 영향 수단이 환경의 물리적 특징을 바꾼다. 사용자는, 시스템이 수신된 사용자 설정에 가능한 한 빨리 응답하고 또한 물리적 환경적 특징의 영향이 사용자 설정과 관련되도록 응답하기 때문에 시스템을 더욱 사용자 친화적인 시스템으로서 경험하게 된다.
또한, 수신된 사용자 설정이, 사용자 설정이 사용자에 의해 제공된 특정 순간에서 사용자와 가장 관련되었기 때문에, 시스템은 사용자 설정을 수신한 후의 시간 기간에서 적용된 적응된 함수를 점차적으로 바꾼다. 변화는 예를 들어 사전에 알려져 있는 함수를 향해 함수를 변화시키는 것을 허용하여, 사용자가 그들의 생리적 상태와 일치하는 즐거운 응답으로서 시스템의 응답을 일반적으로 경험하도록 한다.
제공된 사용자 설정은 어느 정도는 무작위적일 수 있는데, 이는 제공된 사용자 설정이 인간의 생리적 상태와 관련하여 특정 패턴을 따르지 않는다는 것을 의미한다. 동일 사용자 또는 또 다른 사용자가 나중에 시스템을 사용하면, 그는 제공된 다소 무작위적 입력 설정에 기초하는 시스템의 거동에 직면하기를 원하지 않는다. 따라서, 단일 사용자 또는 다른 사용자들은 어느 정도까지는 사용자 설정에 불편함만을 느낄 것인데, 즉, 점차적으로 바뀐 함수는 적용된 적응된 함수에 어느 정도까지 여전히 의존한다.
실시예에서, 적응된 함수는, 사용자 설정이 수신되었을 때 발생하는 센서 신호에 적용되면, 환경의 물리적 특징이 실질적으로 사용자 설정과 동등하게 되도록 하는 제어 신호를 제공한다.
시스템은 환경의 물리적 특징의 영향이 제공된 사용자 설정에 따른 것이라면더 사용자 친화적인 것으로서 경험된다.
또 다른 실시예에서, 제어기는 사용자 설정 신호를 수신하는 특정 시점 전에 이전 함수(previous function)를 적용했고, 제어기는 적응된 함수를 정의하기 위해 이전 함수 및 제한된 대역폭(limited bandwidth)을 갖는 추가적 함수를 조합하도록 구성된다. 제한된 대역폭은 추가적 함수가 실질적으로 0과 다른 값을 제공하는 미리 정의된 범위이고 또한 제한된 대역폭은 사용자 설정 신호(132)가 수신되었을 때 발생하는 센서 신호의 값 주위에 배치된다.
다시 말하면, 사용자 설정 신호를 수신한 것에 응답하여 함수를 정의하기는 하지만, 제어기는 사용자 설정 신호를 수신하는 특정 시점 전에 적용된 함수를 이용하고, 또한 제한된 대역폭을 가진 함수를 이용하는데, 이 대역폭은 특정 시점에서 센서의 값 주위에 배치된 것이다. 이전 함수 및 제한된 대역폭을 가진 함수를 조합하는 것은 예를 들어 이전 함수에 제한된 대역폭을 가진 함수를 더하거나, 이전 함수로부터 제한된 대역폭을 가진 함수를 감산하거나, 또는 양쪽 함수들의 가중 평균을 생성하는 것과 같은 하나 이상의 수학적 연산들을 포함할 수 있다. 이러한 함수들을 조합하는 것은, 적응된 함수가 센서 신호가 사용자 설정 신호가 수신된 특정 순간의 센서 신호와 실질적으로 동등하면 적응된 함수가 사용자 설정을 포함하는 제어 신호를 제공하는 조건을 여전히 이행하도록 수행되어야 한다는 것을 유의해야 한다.
이전 함수가 인간들의 생리적 조건들과 환경의 물리적 특징 사이의 바람직한 모델 기반 관계를 일반적으로 잘 나타내는 함수일 공산이 매우 크기 때문에, 특정 시점 바로 직전에 적용된 함수를 이용하는 것이 유리하다. 그러므로, 적응된 함수는 사용자 설정에 의해 어느 정도 영향받고 또한 모델을 기반으로 하는 것에 여전히 큰 정도로 영향 받는다.
또한, 함수의 사용을 제한된 대역폭과 조합하는 것은 적응된 함수가 사용자 설정이 수신된 특정 순간에 센서 신호의 값 주위의 대역폭에서의 이전 함수로부터만 달라지기 때문에 유리하다. 그러므로, 적응된 함수가 적용되고 인간의 생리적 상태가 현저하게 변화하면, 적응된 함수는 이전 함수에 따라 행동한다. 생리적 상태의 상당한 변화는 센서 신호의 값이 대역폭 외의 값으로 변화하는 식의 변화에 의해 정의된다. 논의된 것처럼, 이전 함수는 센서 신호와 제어 신호 사이의 관계를 정의하는 특정한 모델을 수용한다. 생리적 상태가 많이 변화한다면 시스템의 모델 기반 거동으로 돌아가는 것이 유리하다.
또 다른 실시예에서, 제어기는 사용자 설정 신호를 수신하는 특정 시점 전에 이전 함수를 적용했고, 제어기는 적응된 함수를 정의하기 위해 대칭적 함수를 이전 함수와 조합하도록 구성되며, 여기서 대칭적 함수는 사용자 설정이 수신된 특정 순간에서의 센서 신호의 값 주위에 배치된다.
대칭적 함수를 이전 함수와 조합하는 것은 적응된 함수를 적용한 시스템이 센서 신호의 값이 증가하거나 감소하는 지에 대해 유사한 거동을 보여주기 때문에 유리하다. 이것은 사용자 친화적 거동으로서 경험된다. 또한, 대칭적 함수는 이것이 제한된 대역폭을 가지도록 선택될 수 있다.
실시예에서 추가적 함수는 가우스 함수를 기반으로 한다.
가우스 함수는 평균값 주위에 중심을 두는 대칭적 함수(symmetrical function)이다. 가우스 함수의 평균은 함수가 사용자 설정이 수신된 특정 순간에서 센서 신호의 값에 대해 대칭적이 되는 식으로 선택될 수 있다. 가우스 함수의 추가적 특징은, 함수로의 입력 변수가 평균값 주위에서 특정 구간을 벗어날 때, 함수가 실질적으로 0과 동등한 값을 제공하는 것이다. 그러므로, 가우스 함수가 시프트되거나, 이전 함수에 추가되거나 그로부터 감산되면, 특정 순간에서의 센서 신호의 값으로부터 충분히 먼 입력값들에서의 적응된 함수의 거동은 실질적으로 이전 함수의 그것과 동일하다. 사용자 설정이 "환경의 물리적 특징을 위한 사용자 설정"과 "특정 순간에서의 센서 신호의 값"의 조합을 단지 나타내고, 또한 특정 순간에의 센서 신호의 값으로부터 충분히 먼 센서 신호들과의 관계를 갖지 않기 때문에, 이것은 유리하다.
제한된 대역폭을 가진 함수는 가우스 함수를 기반으로 한다는 것을 유의해야 하는데, 이는 이것이 시프트된 및/또는 스케일링된 가우스 함수일 수 있다는 것을 의미한다.
실시예에서, 제어기는, 센서 신호가 특정 시점의 센서 신호의 값 주위에 미리 정의된 변이 구간(variability interval) 내에서 변화하면, 제어 신호가 미리 정의된 편차 구간(deviation interval) 내에 유지되도록 적응된 함수를 정의한다.
사용자가 사용자 설정을 제공하고 시스템이 사용자 설정에 따라 환경의 물리적 특징에 영향을 미치면, 사용자는 사용자의 생리적 조건이 특정한 변이 구간 내에 유지된다면 환경의 물리적 특징이 크게 바뀌는 것을 원하지 않는다. 시스템의 이런 거동은 특정 시점에서 센서 신호의 값 주위의 범위에서 알맞게 평평한 채로 유지되는 대칭적 함수를 선택함으로써, 예를 들어 적응된 함수가 이런 조건을 만족하도록 충분히 큰 분산(variance)(σ)을 가진 정규 분포(normal distribution)를 선택함으로써 획득될 수 있다.
생리적 상태가 안정 조건으로서 인간에 의해 경험되는 한편으로, 센서는 인간의 생리적 조건을 측정하고 측정된 인간의 특징은 어떤 구간 내에서 변화할 수 있다. 예를 들면, 인간의 심장 박동은 인간이 동일한 생리적 상태에 여전히 있는 동안 특정한 구간 내에서 변화한다. 측정된 특징의 변동은 변이 구간에 대한 기초를 형성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제어기는 사용자 설정 신호(132)가 수신되었을 때 발생하는 센서 신호의 값 주위의 미리 정의된 범위 밖의 값을 가진 센서 신호를 수신한 후에만 적용된 함수의 점진적인 변화를 시작한다.
이 실시예에서, 사용자가 미리 정의된 오차 마진을 허용하면서 실질적으로 특정 순간에서의 생리적 조건과 동일한 생리적 조건에 있는 한, 실시예의 시스템은 적용된 적응된 함수를 점차적으로 바꾸지 않는다. 그러므로, 환경의 물리적 특징의 영향은 사용자 설정에 따라서 유지된다. 이것은 시스템이 사용자의 설정에 귀를 기울이는 것처럼 보이기 때문에, 사용자들은 이런 시스템의 거동을 사용자 친화적인 것으로서 경험한다. 그러나 사용자의 생리적 상태가 미리 정의된 변이 마진을 넘어서서 변화하면, 시스템은 적용된 적응된 함수를 점차적으로 바꾸기 시작한다.
이전 실시예에서 논의된 것처럼, 센서는 인간이 똑같은 생리적 조건에 있는 동안 변이 구간 내의 값들을 제공할 수 있다. 이런 실시예는 제어 신호가 인간이 똑같은 생리적 조건에 여전히 있는 동안 변화하는 것을 방지한다.
실시예에서, 제어기는 표준 사전 정의 함수를 저장한다. 적용된 함수의 점진적인 변화는 표준 사전 정의 함수쪽으로 향한다.
그러므로, 다시 말하면, 상기 또 다른 함수가 표준 사전 정의 함수이다. 표준 사전 정의 함수는 그 결과들이 통계적 모형과 조합되는 수많은 현장 시험들을 기반으로 하는 함수일 수 있거나, 표준 사전 정의 함수는 물리적 모델을 기반으로 할 수 있다. 그러므로, 표준 사전 정의 함수는, 사용자 설정이 수신되는 시점들을 제외하고, 일반적으로 시스템의 즐겁거나 바람직한 응답으로서 사용자들에 의해 경험되는 시스템의 바라는 거동을 나타낸다. 그러므로, 적용되는 적응된 함수를 표준 사전 정의 함수를 향해 바꾸는 것이 유리한데, 그 이유는 대부분의 시스템 사용자들이 표준 사전 정의 함수에 따른 시스템의 응답을 바람직한 응답으로서 경험한다는 것이 사전에 알려져 있기 때문이다.
또 다른 실시예에서, 제어기는 사용자 설정 신호를 수신하는 특정 순간 전에 이전 함수를 적용했다. 제어기는, 적응된 함수를 정의한 후에, 적응된 함수와 이전 함수를 조합시킴으로써 상기 또 다른 함수를 추가로 정의한다.
다시 말하면, 상기 또 다른 함수는 이 함수가 사용자 설정 신호를 수신하는 특정 순간 전에 제어기에 의해 적용된 함수에 부분적으로 기반을 두고, 또한 사용자 설정에 부분적으로 기반을 두도록 발생된다. 그러므로, 상기 또 다른 함수는 상기 사용자 설정을 고려하되 단지 일정 정도만 고려하는 함수이고, 또한 특정 시점 전의 이력을 기반으로 하는 함수이다. 몇몇 순간들에서 사용자가 그의 설정을 제공하면, 상기 또 다른 함수가 임의의 사용자 설정이 수신되기 전의 함수 및 수신된 사용자 설정들의 이력을 기반으로 하는 함수를 향해 반복적으로 진화한다. 이것은 시스템이 사용자에게 적응하기 때문에 사용자 친화적이다. 특히, 하나의 사용자가 일관된 사용자 설정들의 설계를 제공한다면, 상기 또 다른 함수가 분명히 이런 일관된 설계를 포함하는 함수를 향해 진화한다.
이전 함수와 적응된 함수를 조합시키는 것은, 예를 들어 이전 함수에 적응된 함수를 더하거나 이전 함수로부터 적응된 함수를 빼는 것과 같은 하나 이상의 수학적 연산들을 포함할 수 있다.
추가 실시예에서, 상기 또 다른 함수는 이전 함수와 적응된 함수의 가중평균이다.
가중평균을 생성함으로써, 상기 또 다른 함수는 그 정보가 이전 함수를 통해 제공된 과거, 및 그 정보가 적응된 함수를 통해 제공된 현재 사용자 설정의 통계적 표현이 된다. 그러한 통계적 표현을 적용하는 시스템이 대부분의 사용자에 의해 즐거운 시스템으로서 높은 공산으로 경험되기 때문에 통계적 표현이 유리하다.
실시예에서, 환경의 물리적 특징은 다음 중 적어도 하나를 포함한다: 환경의 광의 특징들, 환경에서 소리의 특징들, 온도, 습도, 환경에서의 대상들 또는대상들의 부분들의 특징들 또는 움직임들, 인간이 물리적 접촉을 이루는 대상들의 특징들 또는 움직임들 또는 환경의 냄새.
환경의 물리적 특징은 시각, 청각, 터치, 자기 수용 및 후각 감각 기관(proprioceptive and olfactory sensory organ)들과 같은, 인간의 감각 기관들 중의 적어도 하나에 의해 감지될 수 있는 인간 환경의 임의의 물리적 특징일 수 있다.
인간이 물리적 접촉을 이루는 대상들의 특징들 또는 움직임들은 대상과 인간 간의 접촉 영역에서 인간에 의해 느껴질 수 있는 물리적 특징들, 예를 들면, 대상의 온도, 또는 대상의 움직임들과 관련된다. 인간이 직접 접촉하지 않는 대상들의 특징들은 또한 예를 들어 시각적 검출에 의하여 인간에 의해 감지될 수 있다. 그러한 특징은 대상이 색을 갖거나, 또는 패턴에 따라 또는 특정한 속력으로 움직이는 것이 될 수 있다.
실시예에서, 환경 영향 수단은 다음 중 하나를 적어도 포함한다: 발광 장치, 제어 가능한 광 필터, 제어 가능한 커튼, 소리 발생 장치, 소리 소거 장치, 가열 기구, 냉각 기구, 가습기, 액추에이터, 부취발생기(odouriser) 또는 햅틱 장치.
환경 영향 수단의 특정한 실시예들에서, 환경의 물리적 특징은 예를 들어 제어 신호에 따라 특정 색의 광을 즉시 제공함으로써 수신된 제어 신호에 응답하여 즉시 바뀔 수 있다. 환경 영향 수단의 다른 실시예들에서, 환경의 물리적 특징의 변화는 점차적으로 수행되는데, 이는 예를 들어 제어 신호가 온도 변화를 필요로 하는 온도를 지시하는 경우가 그러하다. 가열 또는 냉각 기구의 가열 또는 냉각 용량에 의존하고 또한 환경의 열 용량에 의존하여, 어느 시간 기간 후에만 온도는 실질적으로 제어 신호에 의해 지시되는 레벨과 동일하게 될 것이다.
예를 들어 제어 가능한 공기 펌프를 가진 부풀림 가능 매트리스(inflatable mattress)가 또한 환경 영향 수단일 수 있다는 것을 유의해야 한다. 부풀림 가능 매트리스를 포함하는 시스템에서, 센서는 취침자의 생리적 조건과 관련된 정보를 획득할 수 있고 조건에 의존하여 취침자의 생리적 조건과 일치하는 매트리스의 부드러움을 획득하기 위해 공기가 매트리스 내로 펌핑되거나 매트리스로부터 배출된다. 예를 들어, 사용자 설정은 취침 기간의 초기 동안에 매트리스의 부드러움을 제어하기 위해 사람이 잠들기 직전에 시스템에게 제공된다.
추가 실시예에서, 센서 신호는 인간의 다음과 같은 생리적 조건들 중의 적어도 하나와 관련되는 정보를 포함한다: 피부 온도, 몸체 온도, 피부 도전율, 혈압, 심박수, 심박율 변이, 인간의 움직임들, 분당호흡수(respiration frequency), 분당호흡수 변이, EEG 활동, 눈 활동, 직접적으로 인간과 관련된 소리의 특징들 또는 심전도(ECG) 정보.
인간의 생리적 조건과 관련되는 정보는 센서에 의해 획득되고, 센서 신호에 의하여 제어기에 보내진다. 정보는 인간과 관련한 어떠한 유형의 정보도 될 수 있다. 센서는 예를 들어 심전도 또는 EEG 활동, 몸체 온도 또는 피부 도전율을 측정하기 위해 인간과 직접 접촉할 수 있거나, 또는 인간의 근처에 위치하고 인간의 특징을 탐지하는 센서일 수 있다. 그러한 센서는 인간에 의해 만들어진 소리를 탐지하는 마이크로폰일 수 있거나, 피부 온도를 탐지하는 적외선 센서일 수 있거나, 인간의 움직임들, 예를 들어 호흡 운동에 관련된 정보를 획득하는 카메라 및 영상 처리 시스템일 수 있다.
본 발명의 두번째 양상에 따르면, 본 발명의 첫번째 양상에 따른 시스템을 포함하는 색 및 강도 조정 가능 램프가 제공된다.
본 발명의 세번째 양상에 따르면, 본 발명의 첫번째 양상에 따른 시스템을 포함하는 전자 장치가 제공된다.
본 발명의 네번째 양상에 따르면, 인간 환경에서 환경의 물리적 특징을 제어하는 방법이 제공된다. 본 방법은 센서에 의해 센서 신호를 회득하는 단계를 포함한다. 센서 신호는 인간의 생리적 조건을 나타낸다. 센서 신호는 제어기에게 제공된다. 추가적 단계에서, 제어기는 원래의 함수(original function)를 센서 신호에 적용함으로써 제어 신호를 생성한다. 제어 신호는 환경의 물리적 특징의 바라는 영향을 나타낸다. 제어 신호는 환경 영향 수단에게 제공된다. 환경의 물리적 특징은 제어 신호에 응답하여 환경 영향 수단에 의해 바뀐다. 추가적 단계에서 사용자 설정 신호는 입력 수단에 의해 획득된다. 사용자 설정 신호는 환경의 물리적 특징에 대한 사용자 설정을 나타낸다. 사용자 설정 신호는 제어기에게 제공된다. 추가적 단계에서 제어기는 사용자 설정 신호를 수신한 것에 응답하여 적응된 함수를 정의한다. 적응된 함수는, 사용자 설정이 수신되었을 때 발생하는 센서 신호에 적용되면, 환경의 물리적 특징이 원래의 함수가 사용자 설정 신호가 수신되었을 때 발생하는 센서 신호에 적용되는 경우보다 사용자 설정에 더 가깝게 되도록 하는 제어 신호를 제공한다. 다음으로, 적응된 함수는 제어 신호를 생성하기 위해 제어기에 적용된다. 추가적 단계에서 제어기는 점차적으로 또 다른 함수를 향해 적용된 적응된 함수를 바꾼다.
본 발명의 다섯번째 양상에 따르면, 프로세서 시스템이 본 발명의 네번째 양상에 따른 방법을 수행하도록 하기 위한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
본 발명의 두번째 양상에 따른 램프, 본 발명의 세번째 양상에 따른 전자 장치, 본 발명의 네번째 양상에 따른 방법 그리고 본 발명의 다섯번째 양상에 따른 컴퓨터 프로그램 제품은, 본 발명의 첫번째 양상에 따른 시스템과 동일한 혜택을 제공하고 또한 시스템의 상응하는 실시예들과 유사한 효과들을 가진 유사한 실시예들을 갖는다.
본 발명의 이런 및 다른 양상들은 이후에 기술되는 실시예들로부터 명백해질 것이고 또한 그를 참조하여 명료해질 것이다.
본 발명의 상기 언급한 실시예들, 구현들 및/또는 양상들의 두가지 이상이 유용하다고 여겨지는 임의 방식으로 조합될 수 있다는 것을 당업자는 알 것이다.
시스템의 기술된 수정들과 변동들에 대응하는 시스템, 방법 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품의 수정들과 변동들은 본 기술을 기초로 하여 당업자에 의해 실행될 수 있다. 센서 신호는고차원적 정보, 예를 들어 인간의 생리적 파라미터들 이상을 나타내는 정보를 포함할 수 있고, 제어 신호가 고차원적 정보, 예를 들어 복수의 환경의 물리적 특징의 바라는 영향을 포함할 수 있다. 함수는 벡터를 또 다른 벡터에 매핑하는 함수일 수 있으며, 여기에서 각각의 벡터들이 다차원 정보를 나타낸다.
다음과 같은 도면에서:
도 1은 도식적으로 본 발명의 첫번째 양상에 따른 시스템을 보여준다.
도 2는 대칭적 함수를 가진 함수의 조합을 도식적으로 보여주고, 또한 함수의 점진적 변화를 보여준다.
도 3은 도식적으로 정규분포를 가진 함수의 조합을 보여주고, 또한 함수들의 가중평균인 또 다른 함수를 보여준다.
도 4는 사용자 피드백이 상대적으로 짧은 시 구간 내에 2회 제공되었을 때 도식적으로 함수의 진화를 보여준다.
도 5a는 본 발명의 두번째 양상에 따른 램프를 도식적으로 보여준다.
도 5b는 본 발명의 세번째 양상에 따른 전자 장치를 도식적으로 보여준다.
도 6은 본 발명의 네번째 양상에 따른 방법의 흐름도를 보여준다.
다른 도면들에서 똑같은 참조 번호들로 표시된 항목들이 똑같은 구조적 특징과 똑같은 기능들을 가지고 있거나, 똑같은 신호들이라는 것이 주목되어야 한다. 그러한 항목의 함수 및/또는 구조가 설명된 경우, 상세한 설명에서 그것에 대한 반복된 설명을 할 필요는 없다.
도면들은 순수하게 도식적이고 또한 일정한 비례로 그려지지 않았다. 특히 명료성을 위해, 몇몇 치수는 크게 과장된다.
첫번째 실시예가 도 1에 도시된다. 시스템(100)은 인간(105) 환경에서의 환경의 물리적 특징을 제어한다. 시스템은 환경 영향 수단(102), 센서(104), 입력 수단(134) 그리고 제어기(130)를 포함한다. 환경 영향 수단(102)은 제어 신호(112)에 응답하여 환경의 물리적 특징을 변화시킨다. 제어 신호(112)는 환경 특징의 바라는 영향을 지시한다. 센서(104)는 인간(105)의 생리적 조건을 나타내는 센서 신호(122)를 획득한다. 입력 수단은 환경의 물리적 특징에 대한 사용자 설정을 나타내는 사용자 설정 신호(132)를 획득한다. 제어기(130)는 센서 신호(122)와 사용자 설정 신호(132)를 수신한다. 제어기(130)는 함수(114)를 센서 신호(122)에 적용함으로써 제어 신호(112)를 생성한다. 사용자 설정 신호(132)를 수신한 것에 응답하여, 제어기(130)는 센서 신호(122)가 실질적으로 사용자 설정 신호(132)가 수신된 특정 순간의 센서 신호와 동일하면 적응된 함수가 사용자 설정을 포함하는 제어 신호를 제공하도록 적응된 함수를 정의한다. 적응된 함수는 제어기(130)에 의해 적용된다. 사용자 설정 신호(132)가 수신된 특정 순간 후에, 제어기(130)는 적용된 적응된 함수를 점차적으로 바꾼다.
도 1에서 나타난 것처럼, 환경 영향 수단은 제어 신호(112)를 수신한 것에 응답하여 환경의 물리적 특징을 바꿀 수 있는 임의의 수단이 될 수 있다. 환경의 물리적 특징이 예를 들어 광이면, 램프(106)가 이용될 수 있다. 온도가 바뀌어야 한다면, 히터(108)가 이용될 수 있거나, 또는 또 다른 실시예에서 환경의 물리적 특징은 스피커(110)에 의해 영향을 받을 수 있는 소리이다.
다른 센서들이 인간(105)의 생리적 조건을 나타내는 센서 신호(122)를 획득하는데 사용될 수 있다. 마이크로폰(118)은 인간(105)에게 관련된 소리들을 탐지하는데 사용될 수 있고, 웹캠(120)은 인간(105)의 움직임들 또는 예를 들어 인간(105)의 눈 활동을 탐지할 수 있다. 도전율 및 온도 센서(116)는 인간(105)의 피부와 접촉하는 패드들을 가질 수 있고, 인간(105)의 피부 온도를 나타내는 값과 피부 도전율 값을 포함하는 신호를 생성할 수 있다.
입력 수단(134)은 인간(105)이 환경의 물리적 특징과 관련된 입력을 제공하게 허용하는 임의의 수단일 수 있다. 제어기(130)는 이 입력을 사용자 설정으로 해석하고,그에 따라서 적응된 함수를 정의한다. 입력 수단의 예들은 원격 제어기(124), 키보드(128) 또는 인간(126)이 어떤 주변 온도를 선호하는지를 표시하도록 허용하는 일종의 온도 조절기(126)가 있다.
환경 영향 수단(102), 센서(104) 및 입력 수단(134)의 예들에서 논의된 것처럼, 환경의 물리적 특징은 인간(105)의 환경과 관련된 임의의 물리적 특징일 수 있다. 모든 것을 포괄하지는 않는 예들의 리스트는 다음을 포함한다: 환경의 광의 특징들, 환경에서 소리의 특징들, 온도, 습도, 환경에서의 대상들 또는대상들의 부분들의 특징들 또는 움직임들, 인간이 물리적 접촉을 이루는 대상들의 특징들 또는 움직임들 또는 환경의 냄새.
도 2는 도식적으로 함수의 정의 및 상기 또다른 함수를 향한 함수의 점진적 변화를 보여준다. 이전 함수(202)는 (x 축을 따른) 센서 신호의 값과 (y 축을 따른) 제어 신호의 값 사이의 관계를 보여준다. 이전 함수(202)는 사용자 설정 신호가 제어기에 의해 수신된 특정 순간 직전에 제어기에 의해 이용된다. 도 2에서, 사용자 설정 신호가 제어기에 의해 수신된 특정 순간은 t=0으로 정의되고, 그러므로 이전 함수는 시간 t=0-Δ1 의 함수이고, 여기에서 Δ1 은 시간의 짧은 기간을 나타낸다. 함수(204)는 특정 순간 t=0에 센서 신호의 값(206)에 대해 대칭적인 대칭적 함수다.
제어기는 t=0에서 사용자 설정 신호를 수신한 것에 응답하여 적응된 함수(212)를 정의한다. 적응된 함수(212)는 이전 함수(202)에게 대칭적 함수(204)의 스케일링된 버전을 더함으로써 이전 함수(202)와 대칭적 함수(204)를 조합시킴으로써 정의된다. 시간 t=0+Δ2 에서 값 Δ2 로 표시되는 짧은 시 구간 후에 적응된 함수(212)의 생성은 끝나고 적응된 함수(212)는 제어 신호를 생성하기 위해 제어기에 의해 적용된다. 적응된 함수(212)는 특정한 조건, 즉 점(210)이 적응된 함수(212) 에 통합되어야만 한다는 조건을 만족시켜야만 한다. 점(210)은 실질적으로 특정 순간 t=0에서의 센서 신호의 값과 동등한 x 값(214) 및 실질적으로 환경의 물리적 특징에 대하여 수신된 사용자 설정과 동등한 y 값(208)에 의해 정의된다. 그러므로, 제어기가 적응된 함수(212)를 적용하는 한, 제어기는 센서 신호가 특정 순간 t=0에서의 센서 신호의 값과 동등할 때 사용자 설정을 포함하는 제어 신호를 생성할 것이다.
그러나, 순간 t=0+Δ2 후에, 제어기는 점차적으로 또 다른 함수(218)를 향하여 적용된 적응된 함수(212)를 바꾼다. 도 2의 예에서, 상기 또 다른 함수(218)는 이전 함수(202)와 동등하다. 함수(216)는 예를 들어 t=2에서 점차적으로 적용된 적응된 함수(212)를 바꾸어 가는 약간의 시간 후에 제어기에 의해 적용되는 함수이다. 도면은 함수(216)의 선이 점(210)을 관통하지 않는다는 것을 보여주는데, 점(210)은 사용자 설정을 나타내는 점이다. 함수(216)의 선이 센서 신호가 특정 순간 t=0에서 센서 신호의 값(214)에 매우 가까이에 있을 때 여전히 점(210)을 향하는 경향이 있다는 것이 또한 보여진다. 점진적인 변화는, 제어기에서 적용된 함수가 순간 t=2 후에 시간이 많이 지나서 상기 또 다른 함수(218)와 동등해지도록 상대적으로 느리다 . 예들에서의 시간 변수의 값들은 특정 단위를 나타내지 않고서 제공된다는 사실에 유념해야 한다. 광 세기에 영향을 미치는 실제적 예에서, 또 다른 함수에게의 점진적인 변화가 완성되기 전까지 3시간까지 걸릴 수 있다. 그러므로, 도 2의 예에서, t=2는 t가 t=0 후에 한 시간의 2/4(two quarters)를 의미하고, t>>2 는 예를 들면 t=12 이라는 것을 의미할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 특정한 환경의 물리적 특징에 의존하여, 점진적인 변화는 더 빠르거나 더 느릴 수 있다.
실시예에서, 이전 함수(202)는 미리 프로그래밍된 함수로서 제어기에 저장되는 표준 사전 정의 함수일 수 있다. 이 함수는 여러 현장 시험들을 기반으로 할 수 있고, 그러므로, 본 발명의 첫번째 양상에 따른 시스템에 사용될 때, 편리하고 및/또는 바람직한 거동으로서 사용자에 의해 정의되는 시스템의 거동을 낳는 함수들의 통계적 평균을 나타낸다. 표준 사전 정의 함수는 또한 센서 신호와 제어 신호 사이의 바람직한 관계를 나타내는 물리적 모델을 기반으로 할 수 있다. 이런 실시예에서, 상기 또 다른 함수(218)는 표준 사전 정의 함수이다. 그러므로, 사용자 설정 신호를 수신한 후의 약간의 시간 기간에, 제어기는 시스템이 처음으로 이용되었을 때 제어기에 의해 이용된 함수를 향하여 적용된 적응된 함수(212)를 변화시킨다.
도 3은 함수 시퀀스를 갖는 본 발명의 또 다른 실시예를 도해한다. 특정 순간t=0의 바로 직전의 시점, t=0-Δ1에서 이전 함수(302)가 제어기에 의해 적용된다. 특정 순간 t=0에서, 센서 신호의 값이 실질적으로 값(306)과 동등하다. 평균값(306)을 갖는, 가우스 함수인 정규분포(304)가 이전 함수(302)와 조합된다. 평균값(306)은 사용자 설정 신호가 제어기에 의해 수신된 순간인 특정 순간 t=0에서의 센서 신호의 값이다. 정규분포는 이 후에 논의될 특정 분산을 가지고 있다.
특정 시점 t=0에, 제어기는 사용자 설정 신호에 따라서 적응된 함수(310)를 정의한다. 이전 함수(302)와 정규분포(304)는 t=0+Δ2 에서 적응된 함수(310)가 획득되도록 조합된다. 도 3의 예에서, 정규분포(304)의 스케일링된 버전은 점(308)이 적응된 함수(310)상에 있도록 이전 함수(302)로부터 감산된다. 점(308)에서 적응된 함수는 센서 신호가 특정 시점 t=0에서 수신된 센서 신호의 값과 동등하다면, 사용자 설정을 포함하는 제어 신호를 제공한다. 적응된 함수(310)를 정의한 후, 제어기는 제어 신호를 생성하기 위해 적응된 함수(310)를 적용한다.
적응된 함수(310)가 제어기에 의해 획득될 때, 제어기는 마찬가지로 상기 또 다른 함수(314)를 획득한다. 상기 또 다른 함수(314)는 이전 함수(302)와 적응된 함수(310)의 가중평균이다. 본 예에서, 이전 함수(302)의 가중치는 12이고 적응된 함수(310)의 가중치는 1이다. 가중평균인 그러한 또 다른 함수(314)를 획득함으로써, 사용자 설정 신호를 수신하는 것의 영향은 상기 또 다른 함수(314)에 여전히 존재하는 한편으로, 똑같은 시점에서 상기 또 다른 함수(314)는 이전 함수(302)와 거의 동일한 특징을가진다.
도 3의 예에서, 제어기는 시간 t=0+Δ2 후에 상기 또 다른 함수(314)를 향하여 상기 적용된 적응된 함수(310)를 점차적으로 바꾸기 시작한다. 점진적인 변화는 tmax보다 길지 않은 시 구간에 제한된다. 그러므로, 도 3에서 나타난 것처럼, 어느 정도의 시간후에, 제어기는 함수(312)를 적용하고, 최종적으로 t=tmax 로부터 그 이후로 상기 또 다른 함수(314)는 제어기에 의해 적용된다. 물리적 환경적 특징이, 예를 들어 방의 온도이고 tmax 가 실용적 실시예에서 10시간의 시간 기간이라면, 실용적 실시예에 있어서 또 다른 함수를 향한 점진적 변화는 10 시간 후에 완성된다.
도 4에서, 적응된 함수(406)의 또 다른 예가 보여진다. 특정 순간 t=0에, 순간 t=0+Δ1 에서 점(404)에서 첫번째 적응된 함수(406)에 통합되는 사용자 설정이 수신되었다. 첫번째 적응된 함수(406)는 예를 들어 이전 함수를 정규분포와 조합한 결과이다. 정규분포의 분산은 첫번째 적응된 함수(406)가, 제어기에 의해 적용될 때, 다음의 특징을 갖도록 선택된다: 제어기에 의해 수신되는 수신된 센서 신호의 값이 미리 정의된 변이 구간(408) 내에서 변화하면, 발생된 제어 신호의 값은 미리 정의된 편차 구간(402) 내에서 변화한다. 도 4의 예에서, 미리 정의된 변이 구간(408)은 미리 정의된 편차 구간(402)보다 훨씬 작다. 그러므로, 제어 신호는 사용자 설정에 가깝게 유지되는데, 이는 제어 신호의 값이 비교적 작은 미리 정의된 편차 구간(402) 내에서만 변화하는 것을 의미하고, 한편으로 센서 신호는 (조금) 더 변화하는데, 이는 센서 신호의 값이 더 큰 미리 정의된 변이 구간(408) 내에서 변화할 수 있다는 것을 의미한다.
변이 구간(408)이 센서에 의해 감지되는 생리적 특징의 정상 변이(normal variation)와 관련될 수 있다는 것을 유의해야 한다. 예를 들면, 인간의 심장박동은 항상 평균값 주위에서 약간의 범위로 변화하고, 그러하므로 센서 값의 값이 변이 구간(408) 내에서 변화하면 미리 정의된 편차 구간(402) 내에 제어 신호의 값을 유지하는 것이 유리하다.
도 4의 예에서, 순간 t=5 에서 또 다른 사용자 설정이 사용자에 의해 제공되었다. 제어기는 순간 t=5 직전에 제어기에 의해 이용된 점차적으로 변화된 첫번째 적응된 함수를 이용했고, t=5+Δ2 에서 도시된 두번째 적응된 함수(414)를 얻기 위해 이것을 정규분포 함수와 조합했다. 첫번째 적응된 함수(406)의 점진적 변화는 돌출(410)이 첫번째 적응된 함수(406)에서 그런 것보다 점(404)의 방향으로 덜 튀어나오기 때문에 두번째 적응된 함수(414)에서 관찰될 수 있다. 두번째 적응된 함수(414)를 정의한 후, 제어기는 제어 신호를 생성하기 위해 두번째 적응된 함수(414)를 적용한다.
점진적인 변화는 도 4의 하부에서 보여진 것처럼, t=5+Δ2 후에 속행된다. 예를 들면, t=15에서, 점차적으로 변화된 두번째 적응된 함수(420)는 제어기에 의해 적용된다. 범프(416)는 돌출(410)과 비교해 덜 튀어나오고, 그리고 돌출(418)은 점(412)의 방향으로 덜 튀어나온다. 점차적으로 변화된 두번째 적응된 함수(420)에서 보여지는 것처럼, 사용자 설정을 두번 적용하는 것의 영향은 점차적으로 변화된 두번째 적응된 함수(420)에 존재하지만, 수신된 사용자 설정들의 영향은 점차적으로 감소된다.
또 다른 실시예에서, 점진적인 변화는 순간 t=0+Δ1 후에 바로 시작하지 않고, 순간 t=0 에서 센서 신호의 값 주위의 미리 정의된 구간(408)을 벗어나는 센서 신호를 순간 t=0 후에 첫번째로 수신한 후에만 시작한다. 그러므로, 사용자 설정이 사람에 의해 적용된 시점에서 미리 정의된 생리적 조건 범위 내에 있는 생리적 조건에 사람이 있는 한, 제어기에 의해 발생된 제어 신호의 값이 범위(402) 내에 있을 것이고, 그러므로, 그러한 시간 기간 동안의 시스템의 응답은 인간에 의해 제공된 사용자 설정과 거의 똑같을 것이다.
차순의 실시예가 수학적 예들로 논의된다. 제어기는 함수 m을 적용한다:
Figure pct00001
여기에서 c는 제어 신호를 나타내는 벡터이고, x는 센서 신호를 나타내는 벡터이고, t는 시간을 나타내는 변수이다. 벡터를 이용함으로써, 제어 신호 및/또는 센서 신호가 다차원 신호들일 수 있다는 것이 표시되고, 이는 환경 영향 수단이 하나 이상의 물리적 환경적 특징들에 영향을 미칠 수 있다는 것을 의미하고 또한 센서가 인간의 하나 이상의 생리적 특징들을 감지하는 것을 의미한다.
본 발명의 첫번째 양상에 따른 시스템이 처음으로 이용되는 시간이고, 특정 순간 t=0으로 표시되는 시간에서의 시점에서, 미리 프로그래밍된 함수 m0(x)는 제어기에 의해 적용된다. 사용자가 시스템에게 사용자 설정을 제공하는 특정 순간까지, 미리 프로그래밍된 함수 m0가 적용된다.
사용자가 사용자 설정을 제공하는 특정 순간은 t=t0으로 표시된다. 사용자 설정 신호는 사용자 설정 벡터 c*에 의해 나타내어진다. 특정 순간에 사용자는 t0에서 센서 신호의 값(들)을 가진 벡터인 벡터 x*에 의해 나타내어진 특정한 생리적 상태에 있다. 사용자 설정 신호를 수신한 것에 응답하여, 제어기는 이하의 조건에 의해 표현될 수 있는 수신된 사용자 설정을 존중하는 함수를 정의하여야 한다:
Figure pct00002
추가적 조건은, 상기 제어기에 의해 t0 후의 장기간 동안 적용되는 상기 또 다른 함수가, 미리 프로그래밍된 함수 m0 (x) 및 x*(t0 에서의 사용자의 심리적 상태) 주위의 영역에서의 미리 프로그래밍된 함수로부터의 사용자 설정 벡터 c*의 편차의 가중 평균인 것이다:
Figure pct00003
여기에서 G는 널 벡터 0 주위에 중심을 두고 G(0)=1이고, 여기에서 가중치 w가 미리 프로그래밍된 함수 m0(x)의 통계적 신뢰성에 의해 결정된다. m0(x)가 n=100 의 이전 실험들을 기반으로 하면, w=1/n=1/100이 이용된다.
다음과 같은 시간 의존적인 함수 m2는 조건들 (2)와 (3)을 만족시킨다:
Figure pct00004
여기서, 상기 또 다른 함수 minf(x)는,
Figure pct00005
인데, 여기에서 err(...)는 정규화된 오차함수 또는 분산 1을 갖는 가우스 함수이고 그리고 τ 는 함수가 상기 또 다른 함수 minf(x) 에 의해 나타내어지는 가중평균에게 수렴하는 비율을 제어하는 파라미터이다.
그러므로, 함수 m2(x,t 0)는 사용자 설정 신호를 수신한 것에 응답하여 제어기에 의해 정의되는 적응된 함수이고, 그리고 m2(x,t)는 순간 t=t0 후에 점차적으로 바뀐, 적용된 적응된 함수이다.
도 5a에서, 색 및 강도를 조정할 수 있는 램프(500)가 본 발명의 두번째 양상에 따라 기술된다. 램프(500)는 본 발명의 첫번째 양상에 따른 시스템을 포함한다. 광 이미터(502)는 인간의 환경 내로 다른 강도들로 다른 색들의 광을 방출하는 것이 가능하다. 원격 제어기(506)는 시스템에서 두 가지 기능을 가지고 있다. 원격 제어기(506)가 인간에 의해 접촉될 때, 원격 제어기(506)의 바닥부(508)가 인간의 심장 박동을 두 개의 전극에 의해 측정한다. 분당 박동들의 수는 제어기에게 제공된다. 원격 제어기(506)는 광 이미터(502)에 의해 방출되는 광의 색에 대하여 그의 사용자 설정을 제공하기 위해 인간에 의해 이용될 수 있는 이른바 컬러 휠을 추가로 포함한다. 컬러 휠은 사용자 설정을 제어기에게 제공한다. 제어기는 원격 제어기(506)에 또는 조명기구(503)에 배치될 수 있다. 제어기가 원격 제어기(506) 내에 배치되면, 제어 신호는 원격 제어기(506)로부터 광 이미터(502)까지 전송된다. 제어기가 조명기구 내에 배치되면, 사용자 설정 신호와 센서 신호는 원격 제어기(506)로부터 제어기까지 전송된다. 제어기는 이전 실시예들에 따라서 작동한다. 원격 제어기(506)상의 또 다른 셀렉터는 광 이미터(502)에 의해 방출되는 광 세기에 대한 자신의 선호를 제공하기 위해 사용자에 의해 이용될 수 있다.
도 5b는 통합된 라디오를 가진 알람 시계인 전자 장치(510)를 보여준다. 알람 시계(510)는 음악(512)을 듣기 위해 침대로 가는 인간에 의해 켜질 수 있다. 알람 시계(510)는 추가로 잠을 잘 인간을 관찰하기 위한 비디오 카메라(516)를 포함한다. 비디오 카메라의 이미지들은 "깨어 있거나 자는 것"과 관련된 인간의 생리적 조건에 대하여 인간의 생리적 상태를 탐지하기 위해 분석된다. 비디오 분석기는 인간의 수면 상태를 나타내는 센서 신호를 생성한다. 알람 시계(510)의 제어기는 재생된 음악(512)의 필요한 볼륨 레벨을 나타내는 제어 신호를 생성하기 위해 표준 함수를 적용한다. 표준 함수는 알람 시계의 차순의 거동을 나타낸다: 인간이 수면 상태에 있다면, 볼륨은 낮은 레벨로 감소되고; 인간이 깨어 있다면, 볼륨은 평균 강도 레벨을 가지도록 제어된다. 인간의 생리적 상태를 탐지하는 것은 규칙적 간격들로 행해지고 재생된 음악(512)의 볼륨은 적용된 함수에 따라서 제어된다.
또한, 인간은 음악(512)의 소리 세기에 대한 그의 설정을 선택하기 위해 또한 볼륨 컨트롤 버튼(514)을 사용할 수 있다. 사용자 설정을 수신한 것에 응답하여, 제어기는 함수가 사용자 설정을 수신한 시점에서 인간의 탐색되는 생리적 상태에 대한 사용자 설정을 존중하도록 적용된 함수를 적응시킨다. 그러나, 함수를 적응시킨 후, 함수는 점차적으로 표준 함수를 향하여 바뀐다. 그러므로, 사용자 설정을 제공한 후의 약간의 시간에서, 알람 시계(510)는 표준 함수에 따라 볼륨 레벨을 제어한다.
도 6은 인간 환경에서 환경의 물리적 특징을 제어하는 방법(600)의 흐름도를 보여준다. 602 단계에서 센서 신호는 센서에 의해 획득된다. 센서 신호는 인간의 생리적 조건을 나타낸다. 604 단계에서 센서 신호는 제어기에게 제공된다. 다음에, 제어 신호가 원래의 함수를 센서 신호에게 적용함으로써 제어기에 의해 606 단계에서 생성된다. 제어 신호는 환경의 물리적 특징의 바라는 영향을 보여준다. 608 단계에서 제어 신호는 환경 영향 수단에게 제공된다. 다음에, 환경 영향 수단은 610 단계에서 제어 신호를 수신한 것에 응답하여 환경의 물리적 특징을 변화시킨다. 612 단계에서, 사용자 설정 신호는 입력 수단에 의해 획득된다. 사용자 설정 신호는 환경의 물리적 특징에 대하한 사용자 설정을 나타낸다. 614 단계에서 사용자 설정 신호는 제어기에게 제공된다. 사용자 설정 신호를 수신한 것에 응답하여, 제어기는 616 단계에서, 사용자 설정 신호가 수신되었을 때 발생하는 센서 신호에 적용되면, 환경의 물리적 특징이 원래의 함수가 사용자 설정 신호가 수신되었을 때 발생하는 센서 신호에 적용되는 경우보다 사용자 설정에 더 가깝게 되도록 하는 제어 신호를 적응된 함수가 제공하도록 적응된 함수를 정의한다. 620 단계에서 적응된 함수는 제어 신호를 생성하기 위해 제어기에 의해 적용된다. 다음에, 620 단계에서, 제어기는 사용자 설정 신호가 수신된 특정 순간 후에 점차적으로 또 다른 함수를 향하여 적용된 적응된 함수를 바꾼다.
도 6에 도시된 바와 같이, 방법의 단계들은 반복적 루프로 실행될 수 있다. 실제적 실시예에 있어서, 602 내지 610 단계가 반복적 루프로 실행되는 한편으로, 612 내지 618 단계가 사용자 설정이 사용자에 의해 입력 수단에게 제공될 때 602 내지 610 단계의 실행과 병렬로 실행된다. 또한, 점차적으로 변하는 620 단계는 602 내지 610 단계를 실행하는 매 루프마다 모두 수행될 수 있거나, 602 내지 610 단계의 실행과 병렬로 규칙적 시간 간격들로 수행될 수 있다.
상기 언급한 실시예들이 본 발명을 제한하기보다는 예시하고, 당업자가 첨부된 청구항들의 범위로부터 벗어나지 않고서 많은 대안 실시예들을 설계할 수 있을 것이라는 점을 주목해야 한다.
청구항들에서, 괄호들 사이에 위치된 어떠한 참조 번호들도 본 발명을 제한하는 것으로서 해석되지 않을 것이다. 동사 "포함한다" 및 그 활용형은 청구항에 기재된 그런 것들 이외의 요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 요소에 선행하는 관사 "한(a,an)"은 복수의 그와 같은 요소의 존재를 배제하지 않는다. 본 발명은 여러 개별 요소들을 포함하는 하드웨어에 의하여, 그리고 적절히 프로그래밍된 컴퓨터에 의하여 구현될 수 있다. 몇몇 수단을 열거하는 장치 청구항에서, 이러한 수단들 중 몇 개는 하나의 동일한 하드웨어 아이템에 의해 구현될 수 있다. 특정의 측정들이 서로 다른 종속 청구항들에서 기재되었다는 단순 사실은 이러한 측정들의 조합이 이롭게 이용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다.

Claims (15)

  1. 인간(105)의 환경에서 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100)으로서,
    상기 환경의 물리적 특징의 바라는 영향을 지시하는 제어 신호(112)에 응답하여 상기 환경의 물리적 특징을 변화시키기 위한 환경 영향 수단(102),
    인간의 생리적 조건을 나타내는 센서 신호(122)를 획득하기 위한 센서(104),
    상기 환경의 물리적 특징에 대한 사용자 설정을 나타내는 사용자 설정 신호(132)를 획득하기 위한 입력 수단(134),
    상기 센서 신호(122)와 상기 사용자 설정 신호(132)를 수신하기 위한 것이고 그리고 원래의 함수(114)를 상기 센서 신호(122)에 적용함으로써 상기 제어 신호(112)를 생성하기 위한 것인 제어기(130) - 여기에서 상기 제어기(130)는,
    i) 상기 사용자 설정 신호(132)를 수신한 것에 응답하여 적응된 함수(212, 310, 406, 414)를 정의하고 - 상기 적응된 함수(212, 310, 406, 414)는, 상기 사용자 설정 신호(132)가 수신되었을 때 발생하는 상기 센서 신호(122)에 적용되면, 상기 환경의 물리적 특징이 상기 원래의 함수(114)가 상기 사용자 설정 신호(132)가 수신되었을 때 발생하는 상기 센서 신호에 적용되는 경우보다 상기 사용자 설정에 더 가깝게 되도록 하는 상기 제어 신호(112)를 제공함 -,
    ii) 상기 제어 신호(112)를 생성하기 위해 상기 적응된 함수(212, 310, 406, 414)를 적용하고,
    iii) 또 다른 함수(218, 314)를 향하여 상기 적용된 적응된 함수(212, 310, 406, 414)를 점차적으로 변화시키도록 구성됨 -
    를 포함하는 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  2. 제1항에 있어서, 상기 적응된 함수(212, 310, 406, 414)는, 상기 사용자 설정이 수신되었을 때 발생하는 상기 센서 신호(122)에 적용되면, 상기 환경의 물리적 특징이 실질적으로 상기 사용자 설정과 동등하게 되도록 하는 상기 제어 신호(112)를 제공하는 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기(130)는 상기 사용자 설정 신호(132)를 수신하는 특정 시점 전에 이전 함수(202, 302)를 적용하도록 구성되고,
    상기 제어기(130)는 상기 적응된 함수(212, 310, 406, 414)를 정의하기 위해 상기 이전 함수(202, 302)와 제한된 대역폭을 가진 추가적 함수(204, 304)를 조합하도록 구성되며, 상기 제한된 대역폭은 상기 추가적 함수가 실질적으로 0과 다른 값을 제공하고, 상기 제한된 대역폭이 상기 사용자 설정 신호(132)가 수신되었을 때 발생하는 상기 센서 신호(122)의 값 주위에 배치되는, 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  4. 제3항에 있어서, 상기 추가적 함수(204, 304)는 가우스 함수(304)를 기반으로 하는 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 센서 신호(122)가 미리 정의된 변이 구간(408) 내에서 변화하면, 미리 정의된 편차 구간(402) 내에 상기 제어 신호(112)가 남아 있도록 상기 적응된 함수(212, 310, 406, 414)를 정의하도록 추가로 구성되는 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어기(130)는, 상기 사용자 설정 신호(132)가 수신되었을 때 발생하는 상기 센서 신호(122)의 값 주위의 미리 정의된 범위(408) 밖의 값을 갖는 상기 센서 신호(122)를 수신한 후에만 상기 적용된 적응된 함수(212, 310, 406, 414)의 점진적 변화를 시작하도록 구성되는
    환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어기(130)는 표준 사전 정의 함수(202)를 저장하도록 구성되고,
    상기 적용된 적응된 함수(212, 310, 406, 414)의 점진적인 변화는 상기 표준 사전 정의 함수(202)를 향하는 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기(130)는 상기 사용자 설정 신호(132)를 수신하는 특정 순간 전에 이전 함수(202, 302)를 적용하도록 구성되고,
    상기 제어기(130)는, 상기 적응된 함수(212, 310, 406, 414)를 정의한 후에, 상기 적응된 함수(212, 310, 406, 414)와 상기 이전 함수(202, 302)를 조합시킴으로써 상기 또 다른 함수(218, 314)를 정의하도록 추가로 구성되는 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 또 다른 함수(218, 314)는 상기 이전 함수(202, 302)와 상기 적응된 함수(212, 310, 406, 414)의 가중평균인 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  10. 제1항에 있어서, 상기 환경의 물리적 특징은, 상기 환경의 광의 특징들, 상기 환경에서의 소리의 특징들, 온도, 습도, 상기 환경에서의 대상들 또는 대상들의 부분들의 특징들 또는 움직임들, 인간이 물리적 접촉을 이루는 대상들의 특징들 및 움직임들, 또는 상기 환경의 냄새 중 적어도 하나를 포함하는 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  11. 제1항에 있어서, 상기 센서 신호(122)는 피부 온도, 몸체 온도, 피부 도전율, 혈압, 심박수, 심박수 변이, 인간의 움직임들, 분당 호흡수(respiration frequency), 분당 호흡수 변이, EEG 활동, 눈 활동, 인간에 직접적으로 관련된 소리의 특징들 또는 심전도 정보인 인간의 생리적 조건들 중 적어도 하나와 관련되는 정보를 포함하는 환경의 물리적 특징을 제어하기 위한 시스템(100).
  12. 제1항에 따른 시스템(100)을 포함하는 색 및 강도 조정가능 램프(500).
  13. 제1항에 따른 시스템(100)을 포함하는 전자 장치(510).
  14. 인간 환경에서 환경의 물리적 특징을 제어하는 방법(600)으로서,
    센서에 의해 센서 신호를 획득하는 단계 (602) - 상기 센서 신호는 인간의 생리적 조건을 나타냄 -,
    제어기에게 상기 센서 신호를 제공하는 단계(604),
    상기 센서 신호에게 원래의 함수를 적용함으로써 상기 제어기에 의해 제어 신호를 생성하는 단계(606) - 상기 제어 신호는 상기 환경의 물리적 특징의 바라는 영향을 지시함 -,
    환경 영향 수단에게 상기 제어 신호를 제공하는 단계(608),
    상기 제어 신호를 수신하는 것에 응답하여 상기 환경 영향 수단에 의해 상기 환경의 물리적 특징을 변화시키는 단계(610),
    입력 수단에 의해 사용자 설정 신호를 획득하는 단계(612) - 상기 사용자 설정 신호는 상기 환경의 물리적 특징에 대한 사용자 설정을 나타냄 -,
    상기 제어기에게 상기 사용자 설정 신호를 제공하는 단계(614),
    상기 사용자 설정이 수신되었을 때 발생하는 상기 센서 신호에 적용되면, 상기 환경의 물리적 특징이 상기 사용자 설정이 수신되었을 때 발생하는 상기 센서 신호에 상기 원래의 함수가 적용되는 경우보다 상기 사용자 설정에 더 가깝게 되도록 하는 상기 제어 신호를 제공하는 적응된 함수(212, 310, 406, 414)를 정의하는 단계(616),
    상기 적응된 함수를 상기 제어기에서 적용하는 단계(618), 및
    또 다른 함수를 향하여 상기 적응된 함수를 점차적으로 변화시키는 단계(620)
    를 포함하는 환경의 물리적 특징을 제어하는 방법(600).
  15. 프로세서 시스템으로 하여금 제14항에 따른 방법을 수행하도록 하기 위한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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