KR20150103917A - 운영 환경에 따라 목표 시스템을 적응적으로 제어하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

운영 환경에 따라 목표 시스템을 적응적으로 제어하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본원발명은 목표 시스템의 운영환경에 따라 목표 시스템의 동작을 제어하여 상황별 또는 사용자별로 목표 시스템의 기능을 적응적으로 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본원발명에 따른 적응형 시스템 제어 장치는, 센서에 의해 검출된 센싱 데이터에 근거하여 상기 목표 시스템의 운영 환경을 식별하는 운영환경 식별부; 상기 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 시스템 상태 추론부; 상기 추론된 현재 상태 정보에 근거하여 상기 목표 시스템을 제어하기 위한 시스템 제어부; 및 상기 목표 시스템의 제어 결과에 대해 사용자로부터 피드백 데이터를 수신하여 제어 결과를 학습하는 제어 결과 학습부를 포함할 수 있다.

Description

운영 환경에 따라 목표 시스템을 적응적으로 제어하기 위한 장치 및 방법{Apparatus and Method for Adaptively controlling a target system according to Operating Environment}
본 발명은 목표 시스템의 운영 환경에 따라 목표 시스템을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 목표 시스템의 운영환경에 따라 목표 시스템의 동작을 제어하여 상황별 또는 사용자별로 목표 시스템의 기능을 상이하게 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 컴퓨팅 시스템이 수 많은 분야에서 다양한 사용자에 의해 사용됨에 따라, 초기 개발시에는 고려하지 못했던 여러 가지 복잡한 문제가 발생하고 있다. 특히, 컴퓨팅 시스템이 다양한 상황에서 사용됨에 따라 초기 설계단계에서 고려하지 못했던 상황과 마주치는 경우가 많아지고 있으며, 이럴 경우 사용자는 의도하지 않은 시스템의 동작에 당황하거나 이를 통해 예기치 못한 사태가 발생하기도 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 컴퓨팅 분야에서는 다양한 연구가 진행되어 왔지만 쉽게 적용하기 위한 방법은 제한적이다.
최근에는 특정 사용자를 미리 정해놓고 이들을 위한 상태로 시스템을 제작하여 판매하고 있으며, 단순히 사용자 UI를 바꾸어서 사용자별 맞춤형 UI를 제공하는 수준에 머물러 있다.
또한, 스마트기기와 같이 하나의 단말기를 여러 사람이 사용하는 경우, 각 개인별로 단말기의 사용환경을 재설정해야 할뿐만 아니라, 개인 식별을 위해 개인식별정보 및 암호 등을 입력해야 하는 번거로움이 있다. 이런 번거로움을 해결하기 위해 얼굴인식, 지문 인식 등과 같은 기술이 등장하였으나, 이러한 기술도 결국은 사용자 별로 제공하는 UI를 변경하거나 설정값을 자동으로 변경하게 하는데 그치고 있다.
따라서, 본 발명은 목표 시스템의 운영환경에 따라 시스템의 동작을 제어하여 상황 및/또는 사용자별로 목표 시스템의 기능을 적응적으로 제어할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따라 목표 시스템을 적응적으로 제어하기 위한 적응형 시스템 제어 장치가 제공된다. 상기 장치는, 센서에 의해 검출된 센싱 데이터에 근거하여 상기 목표 시스템의 운영 환경을 식별하는 운영환경 식별부; 상기 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 시스템 상태 추론부; 상기 추론된 현재 상태 정보에 근거하여 상기 목표 시스템을 제어하기 위한 시스템 제어부; 및 상기 목표 시스템의 제어 결과에 대해 사용자로부터 피드백 데이터를 수신하여 제어 결과를 학습하는 제어 결과 학습부를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 센서는 광학센서, 소리 센서, 광 센서, 영상 센서, 자이로 센서, 지문 센서 및 움직임 센서중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운영환경 식별부는, 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 목표시스템이 동작하는 외부환경을 식별하기 위한 외부환경식별 모듈과, 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 목표 시스템의 사용자를 식별하기 위한 사용자 식별 모듈을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 장치는 상기 목표 시스템의 운영 환경을 식별하는데 이용되는 외부 환경 식별 DB 및 사용자 식별 DB와, 상태별 목표 시스템의 제어 명령이 저장된 제어 프로파일 DB가 저장된 데이터 저장부를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 시스템 상태 추론부는, 상기 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 상태 추론 모듈과, 상기 추론 결과에 대한 사용자 피드백 데이터를 수신하여 상기 목표 시스템의 운영환경을 학습하고, 상기 학습된 운영환경 정보에 따라 외부 환경 식별 DB 및 사용자 식별 DB중 적어도 하나를 갱신하는 운영환경 학습모듈을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 시스템 제어부는, 상기 제어 프로파일 DB를 참조하여 상기 추론된 현재 상태 정보에 적합한 제어 명령을 생성하는 제어 명령 생성 모듈과, 상기 생성된 제어 명령에 따라 상기 목표 시스템을 제어하는 시스템 제어 모듈을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 제어결과 학습부는 상기 학습된 제어 결과에 따라 상기 제어 프로파일 DB를 또한 갱신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따라, 목표 시스템을 적응적으로 제어하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은, 센서에 의해 검출된 센싱 데이터를 이용하여 제어대상 목표 시스템의 운영 환경을 식별하는 단계; 상기 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 단계; 상기 추론된 현재 상태 정보에 근거하여 상기 목표 시스템을 제어하는 단계; 및 상기 목표 시스템의 제어 결과에 대해 사용자로부터 피드백 데이터를 수신하여 제어 결과를 학습하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 운영 환경을 식별하는 단계는, 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 목표시스템이 동작하는 외부환경을 식별하는 단계; 및 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 목표 시스템의 사용자를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 방법은 상기 목표 시스템의 운영 환경을 식별하는데 이용되는 외부 환경 식별 DB 및 사용자 식별 DB와, 상태별 목표 시스템의 제어 명령이 저장된 제어 프로파일 DB를 구축하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 단계는, 상기 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 단계; 상기 추론 결과를 사용자에게 제공하는 단계; 및 상태 추론 결과에 대해 상기 사용자로부터 피드백 데이터를 수신하여 운영환경을 학습하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 목표 시스템을 제어하는 단계는, 상기 제어 프로파일 DB를 참조하여 상기 추론된 현재 상태 정보에 적합한 제어 명령을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제어 명령에 따라 상기 목표 시스템을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 목표 시스템의 운영환경에 따라 시스템을 자율적으로 제어 가능하다.
일예로, 사용자가 동일한 일을 반복하거나 잊어버리기 쉬운 일이 발생하는 상황에서 자동적으로 시스템을 제어하여 동작시킬 수 있다.
또한, 사용자의 판단에 의해서 시스템이 동작하게 되어 있으나, 사용자의 판단에 문제가 있는 경우 시스템이 이상 동작 또는 의도하지 않은 동작을 하게 되어 재산상의 손실 또는 인명피해까지도 발생할 수 있는 상황을 자동으로 제어 할 수 있다.
본 발명을 스마트폰과 같은 모바일 기기에 적용한 경우, 목표 시스템의 외부 환경에 따른 목표 시스템 자동제어 기능을 제공 할 수 있다. 목표 시스템의 센서에 의해 조도가 낮고 음향이 크며, 다양한 소리 (음악, 효과음)이 식별되는 경우 현재 목표 시스템은 극장에 있다고 판단할 수 있으며, 이에 따라 목표 시스템을 무음 모드 또는 자동 진동 모드(진동을 강하게), 자동응답 모드 등으로 자동 제어 할 수 있다. 또한, 자이로 센서에 의해 상하좌우의 진동이 감지되며, 조도가 낮고, 항공기 운항 소리가 식별되는 경우 비행기에 있다고 판단할 수 있으며, 이에 따라 비행기 모드 또는 휴대전화 기능 제한, 사운드 출력 제한 등으로 자동제어 할 수 있다. 한편, 조도는 높으나 사람의 목소리가 크게 식별되고, 간혹 다양한 사운드가 있는 경우 회의실에 있다고 판단 할 수 있으며, 이런 경우 자동 응답모드 또는 진동모드 등으로 자동 제어 할 수 있다.
이와는 다른 실시예로 사용자에 의한 자동제어가 있다. TV, 스마트 스크린, 스마트폰, 태블릿 등과 같은 스마트 기기의 경우 사용자를 식별하여 그에 따른 시스템 제어가 가능하다. 예를 들어, 유아 또는 어린이가 부모의 스마트 기기를 사용하는 경우 영상센서 음성 센서 터체 센서 등을 통해 사용자를 식별할 수 있고, 이에 따라 가까운 거리에서 스마트 기기를 보려는 경우 화면 오프 또는 경고 메시지 등의 자동제어 기능을 제공할 수 있으며, 컨텐츠 필터를 통해 유해물 등급에 따른 성인물과 같은 금지영상, 사이트 등에 대한 접근을 제어 할 수 있다. 노인의 경우 메뉴나 폰트의 크기를 크게 하거나 음량의 크게 하는 등의 제어를 수행할 수 있다.
스마트기기뿐만 아니라 스마트기기가 탑재된 기존 시스템(자동차, 선박, 비행기, 장난감 등등)에도 본 발명이 적용될 수 있다. 자동차에 활용되는 경우 비 또는 눈이 오는 날 시스템이 자동으로 속도를 제한하거나 제동장치의 제동력을 변경할 수 있으며, 야간에는 속도 제한이 가능하고 바람이 많이 부는 경우 차량 전복을 피하기 위한 선제적 브레이크 작동 이 가능하다. 또한 어린이가 운전을 하려는 경우 기능 정지, 노인의 경우 주변 소리 확대 및 차량 내부 음량 (오디오, 네비게이션 등) 크기 제어 등의 제어가 가능하다.
특히, 본 발명에서는 사용자 피드백 데이터의 학습을 통해 목표 시스템에 제공하는 제어 기능을 수정 및 보완할 수 있으며, 목표 시스템의 외부 환경 및 사용자도 사용자 피드백을 통해 수정 및 보완이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 적응형 시스템 제어 장치와 상기 장치에 의해 제어 가능한 목표 시스템간 상호 동작을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적응형 시스템 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 적응형 시스템 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 적응형 시스템 제어 방법을 좀더 세부적으로 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 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.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 명세서 및 청구항에서 사용되는 단수 표현은, 달리 언급하지 않는 한 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들중 "모듈", "부", "인터페이스"등은 일반적으로 컴퓨터 관련 객체를 의미하며, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 및 이들의 조합을 의미할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 적응형 시스템 제어 장치와 상기 장치에 의해 제어가능한 목표 시스템간 상호 동작을 개념적으로 도시한 도면이다.
목표 시스템(110)은 센서가 구비된 다양한 스마트 기기, 예를 들어, 스마트 TV, 스마트폰, 태블릿 PC, 착용형 컴퓨터 등의 스마트 기기뿐만 아니라, 센서가 구비된 자동차, 무인비행기, 선박, 장난감 등과 같이 컴퓨팅 장치를 탑재한 다양한 기계 장치까지 포괄적으로 지칭한다.
본 발명은 적응형 시스템 제어 장치(120)를 이용하여 목표 시스템(110)의 운영 환경에 따라 해당 시스템(110)을 제어하기 위한 것으로서, 운영 환경에는 목표 시스템(110)이 동작하는 외부 환경과 목표 시스템의 사용자가 포함될 수 있다.
적응형 시스템 제어 장치(120)는 목표 시스템(110)의 운영 환경 정보, 즉, 외부 환경 정보 및 사용자 정보를 식별하고 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 시스템(110)의 상태를 추론하고, 추론된 결과를 이용하여 해당 목표 시스템(110)을 제어할 수 있다. 또한, 적응형 시스템 제어 장치(120)는 사용자 피드백 데이터를 이용하여 운영환경 및 제어 결과를 학습할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 실시예에서는 설명의 편의상 적응형 시스템 제어 장치(120)가 목표 시스템(110) 외부에 별개로 존재하는 장치로 도시되어 있으나, 구현에 따라서는 적응형 시스템 제어 장치(120)는 제어 대상인 목표 시스템(110)의 내부에 구현 가능하다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적응형 시스템 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도시된 바와 같이, 적응형 시스템 제어 장치(200)는, 센서부(210), 운영환경 식별부(220), 시스템 상태 추론부(230), 시스템 제어부(240) 및 제어결과 학습부(250) 및 데이터 저장부(260)를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 센서부(210)는 제어 대상 목표 시스템의 운영환경 정보를 식별하기 위해 필요한 데이터를 검출하는데 이용되는 것으로서, 광학센서, 소리 센서, 광 센서, 영상 센서, 자이로 센서, 지문 센서, 움직임 센서 등 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 센서부(210)는 목표 시스템이 동작하는 외부 환경에 대한 정보뿐만 아니라 사용자에 대한 다양한 정보도 수집할 수 있다.
한편, 도 2에는 센서부(210)가 적응형 시스템 제어 장치(200)내에 포함되는 것으로 도시되어 있으나, 적응형 시스템 제어 장치(200)가 목표 시스템내에 구현되는 경우에 해당 목표 시스템에 구비된 센서들을 이용할 수 있음은 본 기술 분야의 당업자에게 충분히 이해가능하다.
운영환경 식별부(220)는 센서부(210)에 의해 검출된 다양한 센서 데이터에 근거하여 목표 시스템의 운영 환경을 식별한다.
일실시예에서, 운영환경 식별부(220)는 센서에 의해 검출된 센싱 데이터를 이용하여 상기 목표시스템이 동작하는 외부환경을 식별하기 위한 외부환경 식별 모듈(221)과, 상기 센서에 의해 검출된 정보를 이용하여 상기 목표 시스템의 사용자를 식별하기 위한 사용자 식별 모듈(222)를 포함할 수 있다.
일실시예에서, 외부환경 식별 모듈(221)은 데이터 저장부(260)에 기구축된 외부환경 식별 DB(261)에 근거하여 상기 목표 시스템이 동작하는 외부 환경 정보를 식별할 수 있다.
외부 환경 식별 DB(261)는 목표 시스템이 사용되고 있는 장소를 추론할 수 있는 정보가 저장된 DB이다. 일 예로서, 광학 센서를 통해 검출된 정보를 이용하여 외부 환경을 식별하기 위한 다양한 장소의 사진, 음성 센서를 통해 검출된 정보를 이용하여 외부 환경을 식별하기 위한 장소별 음향 샘플 데이터, 온도/습도/압력센서 등을 통해 검출된 정보를 이용하여 외부 환경을 식별하기 위한 장소별 기상 정보, 자이로센서/가속도 센서를 통해 검출된 정보를 이용하여 외부 환경을 식별하기 위한 움직임 샘플 정보 등을 가지고 있다. 본 정보는 목표 시스템에 장착되어 있는 센서에 따라 다양한 형태의 외부환경 식별 정보를 포함할 수 있으며, 본 명세서에서 제시한 정보로 제한되는 것은 아니다.
일실시예에서, 사용자 식별 모듈(222)은 데이터 저장부(260)에 기구축된 사용자 식별 DB(262)에 근거하여 상기 목표 시스템을 현재 사용하는 사용자 정보를 식별할 수 있다.
사용자 식별 DB(262)에는 목표 시스템을 사용하고자 하는 사용자를 식별하기 위한 정보가 저장되어 있다. 예를 들면, 광학센서를 통해 검출된 정보를 이용하여 사용자를 식별하기 위한 사용자 사진, 음성센서를 검출된 정보를 이용하여 사용자를 식별하기 위한 음성 정보, 지문센서를 통해 검출된 정보를 이용하여 사용자를 식별하기 위한 지문 정보, 사용자 입력으로 식별하기 위한 비밀번호 또는 식별 패턴 등이 저장될 수 있다. 사용자를 식별하기 위한 정보는 목표 시스템에 장착되어 있는 센서에 따라 다양한 형태의 정보로 저장될 수 있으며, 본 명세서에서 제시한 정보로 제한되는 것은 아니다
시스템 상태 추론부(230)는 운영환경 식별부(220)에 의해 식별된 운영 환경 정보, 즉, 시스템의 외부 환경 정보 및 현재 사용자 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론할 수 있다.
일실시예에서, 시스템 상태 추론부(230)는 상태 추론 모듈(231) 및 운영환경 학습모듈(232)을 포함할 수 있다.
상태 추론 모듈(231)은 운영환경 식별부(220)에 의해 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 목표 시스템의 현재 상태를 추론할 수 있다.
일실시예에서, 상태 추론 모듈(231)은 필요한 경우에 운영환경 식별부(220)에 의해 식별된 외부 환경 정보 및 현재 사용자 정보중 적어도 하나에 근거하여 인터넷을 통한 검색을 수행함으로써 현재 상태를 추론하는데 필요한 정보를 추가적으로 획득할 수 있다. 예를 들어, 음성 센서를 통해 획득된 사운드 정보를 이용하여 인터넷 검색을 통해 해당 사운드가 들리는 공연장 정보를 획득할 수 있다.
운영환경 학습 모듈(232)은 상태 추론 모듈(2310)의 추론 결과에 대한 사용자 피드백 데이터를 수신하여 운영환경을 학습하고, 학습된 운영환경 정보에 따라 외부 환경 식별 DB(261) 및 사용자 식별 DB(262)중 적어도 하나를 갱신할 수 있다. 상태 추론 모듈(2310)의 추론 결과가 사용자의 의도와 맞지 않은 경우에, 사용자는 이에 대한 피드백 데이터를 제공하고, 운영환경 학습모듈(232)은 사용자의 피드백 데이터를 활용하여 운영환경에 대한 학습을 수행할 수 있다.
시스템 제어부(240)는 상태 추론부(230)에 의해 추론된 목표 시스템의 현재 상태 정보에 근거하여 목표 시스템을 제어할 수 있다.
일실시예에서, 시스템 제어부(240)는 제어 명령 생성 모듈(241) 및 시스템 제어 모듈(242)를 포함할 수 있다.
제어 명령 생성 모듈(241) 은 데이터 저장부(260)에 기구축된 상황별 시스템 제어 프로파일 DB(263)를 참조하여 상기 추론된 현재 상태 정보에 적합한 제어 명령을 생성할 수 있다. 일실시예에서, 상황별 시스템 제어 프로파일 DB(263)은 다양한 목표 시스템이 존재할 수 있기 때문에 상황별/목표 시스템별 제어 프로파일 정보를 포함할 수 있다.
상황별 시스템 제어 프로파일 DB(263)는 사용자 식별 모듈(222)에 의해 식별된 사용자 별로 목표시스템을 동작하기 원하는 장소/환경에 따른 제어 정보가 저장된 DB이다. 상황별 시스템 제어 프로파일 DB(263)은 일반적으로 사용자들이 원하는 제어 정보를 미리 제공할 수 있으며, 사용자 피드백을 통해 각 사용자별로 원하는 형태로 학습 시킬 수 있다.
외부환경 식별 DB(261), 사용자 식별 DB(262) 및 상황별 시스템 제어 프로파일 DB(263)는 시스템 개발시 초기에 설정되어 있는 대로 사용가능하며, 사용자 피드백을 통해 학습이 가능하고, 인터넷을 통한 외부 서버에 의한 업데이트도 가능하다. 외부 서버에는 다양한 사용자들이 만들어 놓은 데이터를 공개하고 이를 검색하여 적절한 데이터를 다운로드 하여 사용할 수 있다.
시스템 제어 모듈(242)은 제어 명령 생성 모듈(241) 에 의해 생성된 제어 명령에 따라 목표 시스템을 제어할 수 있다.
제어 결과 학습부(250)는 상기 목표 시스템의 제어 결과에 대해 사용자로부터 피드백 데이터를 수신하여 제어 결과를 학습하고, 학습된 제어 결과에 따라 상기 상황별 시스템 제어 프로파일 DB(263)를 갱신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 적응형 시스템 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
일실시예에서, 운영환경(외부 환경 및 사용자)에 따라 목표 시스템을 적응적으로 제어하기 위한 시스템 제어는, 제어대상 목표 시스템의 운영 환경을 식별하는 과정(S310), 상기 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 과정(S320) 및 상기 추론된 현재 상태 정보에 근거하여 상기 목표 시스템을 제어하는 과정(S330)으로 이루어질 수 있다. 이하, 도 4를 참조하여 각 과정(S310 내지 S330)을 좀더 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 적응형 시스템 제어 방법을 좀더 세부적으로 도시한 흐름도이다.
먼저, 단계(S401)에서, 목표 시스템의 운영환경 정보를 식별하는데 필요한 다양한 센싱 데이터를 획득한다. 일실시예에서, 목표 시스템 또는 적응형 제어 장치에 장착된 다양한 센서를 이용하여 목표시스템이 운영되고 있는 외부 환경에 대한 데이터 및 상기 목표 시스템을 현재 사용하는 사용자에 대한 데이터를 획득한다. 다음, 단계(S402)에서, 이전 단계(S401)에서 획득된 센싱 데이터를 이용하여 목표 시스템의 외부 환경을 식별하고, 단계(S403)에서는 목표 시스템의 현재 사용자를 식별한다. 일실시예에서, 센싱 데이터에 대응하는 외부 환경 정보가 저장된 외부환경 식별 DB 및 사용자 정보가 저장된 사용자 식별 DB가 기구축되어 있으며, 이들 DB를 이용하여 외부 환경 및 사용자 정보를 식별할 수 있다.
단계(S404)에서, 이전 단계들(S402 및 S403)에서 식별된 외부환경 정보 및 사용자 정보에 근거하여 시스템의 현재 상태를 추론한다.
단계(S405)에서, 이전 단계(404)에서의 추론 결과를 사용자에게 제공하여, 사용자의 만족도를 확인할 수 있다. 현재 상태 추론 결과가 목표 시스템의 사용자의 의도와 맞지 않는 경우에, 사용자의 피드백 데이터를 활용하여 학습 기능을 수행할 수 있다(S409). 학습 결과를 반영하기 위해, 필요한 경우에는 외부환경 식별 DB 및 사용자 식별 DB의 업데이트가 수행될 수 있다.
단계(S406)에서, 목표 시스템에 대한 추론된 현재 상태에 적합한 제어 명령을 생성하기 위해 기구축된 상황별 시스템 제어 프로파일 DB을 참고하여 시스템 제어 명령을 생성한다. 일실시예에서, 다양한 목표 시스템의 제어를 위해 상황별 시스템 제어 프로파일 DB는 다양한 목표 시스템의 유형별로 구축될 수 있다.
단계(S407)에서, 이전 단계(S406)에서 생성된 시스템 제어 명령을 실제 목표 시스템에 적용하여 시스템을 제어한다.
단계(S408)에서, 목표 시스템의 제어 결과에 대한 사용자 만족도를 확인한다.
현재 목표 시스템의 제어 결과가 사용자의 의도와 맞지 않는 경우 사용자 피드백 데이터를 활용하여 학습 기능을 수행할 수 있다(S410). 학습된 제어 결과를 반영하기 위해, 상황별 시스템 제어 프로파일 DB를 갱신할 수 있다.
본 발명을 스마트폰과 같은 모바일 장치에 적용한 경우, 목표 시스템의 외부 환경에 따른 목표 시스템 자동제어 기능을 제공 할 수 있다. 예를 들어, 모바일 장치가 사용자를 인식하여 미리 설정해 놓은 기능으로 동작하는 경우를 보면, 모바일 장치는 장착되어 있는 센서를 통해 사용자를 인식할 수 있다. 사용자를 인식하기 위해서는 카메라와 같은 광학센서, 음성으로 인식하기 위한 음성센서, 지문 등을 인식하기 위한 터치센서 등이 필요하다. 이와 같은 센서를 통해 수집된 정보를 사용자 식별DB에 있는 데이터와 비교하여 사용자를 식별하고 사용자 피드백을 통해 사용자추론 결과를 학습하여 식별의 오류를 줄일 수 있다. 또한, 본 발명에서는 외부 환경을 인식하여 사용자 추론 결과와 같이 사용한다. 모바일 장치에서 외부 환경을 인식하기 위해서는 빛의 세기를 인식하는 조도 센서, 외부 음향을 인식하기 위한 음성센서, 모바일 장치를 지니고 있는 사용자의 움직임을 인식하기 위한 자이로센서 및 가속도센서, 외부환경의 온도 및 습도, 바람 세기 등을 알 수 있는 온도센서, 습도센서, 압력센서, 이동 경로를 파악하기 위한 GPS센서 등이 필요하다. 이와 같은 센서를 통해 수집된 데이터를 외부환경 식별 DB에 있는 데이터와 비교하여 현재 모바일 기기가 사용되는 환경을 식별하고 사용자 피드백을 통해 외부환경 추론 결과를 학습하여 식별의 오류를 줄일 수 있다.
이와 같이 인식된 사용자 식별결과와 외부환경 식별결과는 상황별 시스템제어 프로파일 DB와 비교하여 해당되는 제어를 수행하고, 사용자 피드백을 통해 제어결과를 학습하여 제어 오류를 줄일 수 있다.
위에서 설명한 목표 시스템의 제어 방법을 활용하는 예를 들면, 모바일 장치를 지니고 있는 사용자가 극장과 같은 공연장에 있는 경우를 가정한다. 우선 모바일 장치는 광학센서, 음성 센서 및 터치 센서중 적어도 하나를 사용하여 사용자를 인식하고 이를 통해 이 사용자가 원하는 동작을 알아낸다. 이 사용자가 모바일 장치를 가지고 극장에 들어가면 조도 센서에 의해 어두운 장소에 있다는 것을 판단하고, 큰 소리와 음악, 다양한 사운드 효과 등을 음성센서를 통해 알아낸다. 특히, 음악이나 사운드 효과는 인터넷을 통한 검색 사이트와 연동하여 어떠한 음악을 듣고 있는지 알 수 있으며, 인터넷 검색을 통해 현재 그 음악이 들리는 곳의 정보를 검색을 통해 알아 낼 수도 있다. 이와 같이 사용자와 외부환경 정보를 알아낸 경우 현재 사용자가 공연장과 같은 곳에 있다고 판단 할 수 있으며, 이에 따라 모바일 장치의 설정을 무음 모드 또는 자동 진동 모드 (진동을 강하게), 자동응답 모드로 자동으로 변경할 수 있다. 이는 상황별 시스템제어 프로파일 DB에 저장된 내용 및 사용자 피드백을 통해 학습한 결과이다.
이와는 다른 일례로, 자이로 센서를 통한 모바일 장치의 움직임과 조도 센서를 통한 낮은 조도 값, 음성센서를 통한 항공기 소리, 기압센서를 통한 낮은 기압 등을 인식한 경우, 모바일 장치가 항공기 내부에 있다고 추론할 수 있으며, 인터넷 검색 등을 통해 현재 시간에 운항하는 항공기 운행 정보와 비교하여 현재의 위치 및 항공 스케줄을 알아 낼 수 있다. 이와 같이 사용자와 외부환경 추론 정보를 비교하여 항공기 내부에 있다고 판단되면, 비행기 모드 또는 휴대전화 기능 제한, 사운드 출력제한, 도착지 시간으로 시간 변경 등과 같은 동작을 자동으로 수행할 수 있다.
이와는 다른 일례로 조도센서를 통한 높은 조도와 음성센서를 통해 사람들의 목소리가 식별되고, 간혹 다양한 사운드가 식별되며, 광학센서를 통해 여러 사람들의 얼굴이 인식되면, 모바일 장치는 현재 회의실에 있다고 추론할 수 있다. 이와 같이 사용자와 외부환경 추론 정보를 비교하여 회의실 내부에 있다고 판단되면, 진도 모드 또는 자동응답모드로 자동제어 할 수 있다.
이와는 다른 실시예로 스마트기기 또는 기계장치 등과 같은 장치에 대한 자동제어가 있다. TV, 스마트 스크린, 스마트폰, 태블릿 등과 같은 스마트 기기의 경우 사용자를 식별하여 그에 따른 시스템 제어가 가능하다. 예를 들어, 유아 또는 어린이가 부모의 스마트 기기를 사용하는 경우, 기능의 제어가 가능하다. 스마트 기기는 광학센서를 이용하여 현재 모바일 기기의 사용자를 유아 또는 어린이로 판단 할 수 있고, 음성센서를 통해 음성성분을 분석하여 유아 또는 어린이로 판단할 수 있으며, 터치 센서를 통해 사용 패턴을 분석하여 유아 또는 어린이로 판단할 수도 있다. 이때 TV와 같은 스마트기기인 경우 가까운 거리에서 스마트 기기를 보려는 경우 화면 오프 또는 경고 메시지 등의 자동제어 기능을 제공하여 사용자에게 경고 또는 부모가 지정해 놓은 기능 (화면 오프, 부모가 녹화해 놓은 훈계 영상 플레이 등)을 수행하게 할 수 있으며, 컨텐츠 필터 또는 인터넷에 연결하여 영상의 종류를 판단하여 유해물 등급에 따른 성인물과 같은 금지영상, 성인/유해 사이트 등에 대한 연결을 제어 할 수 있다. 이와는 반대로 스마트 기기의 사용자를 노인으로 인식한 경우 메뉴나 폰트의 크기를 크게 하거나 음량의 크게 하는 등의 제어를 수행하여 사용자 별로 적절한 기능을 자동으로 제공할 수 있다. 또한 제어하는 기능이 사용자의 의도와 맞지 않은 경우 제어 결과 학습 기능을 통해 원하는 형태로 제어 기능을 변경 또는 추가 할 수 있다.
스마트기기뿐만 아니라 컴퓨팅 장치가 탑재된 기존 시스템(자동차, 선박, 비행기, 장난감 등등)에도 본 발명이 적용될 수 있다. 자동차에 적용되는 경우 광학센서 및 레인센서를 통해 현재 환경이 맑음 또는 비/눈 등의 정보를 추론할 수 있다. 또한 조도 센서 및 GPS센서 등을 통해 어두움의 정도 또는 현재의 시간/위치 정보를 판단할 수 있고 인터넷에 연결하여 검색을 통해 현재 자동차가 움직이는 도로의 위치, 고속도로/일반도로, 제한속도, 신호등 위치 등의 정보를 검색할 수도 있다. 현재 자동차가 비/안개 또는 눈이 내리는 환경에서 동작하는 경우 운전자의 식별결과(외부 환경에 대한 반응이 빠른 젊은 성인, 움직임이 느린 노인, 남/녀 등의 정보)를 활용하여 가속페달에 대한 반응 시간 또는 가속력 제한 등을 자동으로 제어 할 수 있다. 야간 운행인 경우에도 사용자 식별결과를 반영하여 자동으로 속도 제한 등의 제어가 가능하며, 날씨를 판단할 수 있는 기압/습도/온도 센서와 도로의 이미지를 획득할 수 있는 광학/초음파센서를 활용하여 노면 정보를 추론하고 이를 통해 바람이 많이 불거나, 노면의 상태가 울퉁불퉁한 경우, 도로에 장애물이 발견된 경우, 도로의 재질(아스팔트, 콘크리트, 비포장 등)에 따른 속도 제어 및 선제적 브레이크 및 스티어링 휠의 작동이 가능하다. 또한 자동차에 있어서 사용자 인식을 통한 제어의 경우를 살펴보면, 광학/음성/초음파센서 등을 통해 어린이가 운전석에 앉아 있는 것으로 식별되는 경우 운전 기능의 정지가 가능하며, 노인으로 식별되는 경우 안전운전을 위한 최고속도 제한, 선제적 브레이크 기능 동작, 주변소리 확대 및 내부음향 (오디오, 네비게이션 등) 크기 제어 등을 제공할 수 있다. 또한 자동차의 동승석 및 선박/비행기의 승객석의 경우에도 자리에 앉아 있는 사람의 식별을 통해 원하는 서비스를 제공할 수 있다. 어린이의 경우 교육용 프로그램을 자리에 설치된 개인화 단말을 통해 제공할 수 있으며, 게임 시간의 제한, 성인 프로 시청 제한 등의 제어가 가능하다. 또한 아동용 장난감에 적용되는 경우, 부모의 의도에 따라 장난감의 제어가 가능하며, 아동의 나이 및 성별에 따른 제어가 가능하다. 교육용 장난감의 경우 나이에 따른 컨텐츠 제공 및 사용자 환경 설정이 가능하며, 성별에 따라 컨텐츠의 내용 및 UI를 다르게 제공할 수도 있다.
또한 본 장치가 적용된 시스템의 전력이 차단된 경우 불필요한 기능을 중지시키고 필수적인 기능만 동작하게 하는 것도 가능하다. 예를 들어 무인 비행기 또는 무인 자동차와 같은 장치에 적용된 경우, 전력 또는 에너지 공급원에 문제가 생긴 경우, 현재 운용환경이 날씨가 흐리면, 광학 센서 및 조도 센서와 같은 현재의 외부환경에서 동작해봐야 쓸모없는 센서 등에 소모되는 전력을 차단시키고, 초음파 또는 적외선 센서등의 날씨에 영향을 받지 않는 센서의 출력을 높이는 것도 가능하다. 이와 같이 본 발명이 적용되어 사용되는 실시예는 다양할 것으로 기대되며, 본 발명에서 설명하지 않은 경우에도 유사한 형태로 적용이 가능할 것이다.
특히, 본 발명에서는 사용자 피드백 데이터의 학습을 통해 목표 시스템에 제공하는 제어 기능을 수정 및 보완할 수 있으며, 목표 시스템의 외부 환경 및 사용자도 사용자 피드백을 통해 수정 및 보완이 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 또한 상술한 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 목표 시스템을 적응적으로 제어하기 위한 적응형 시스템 제어 장치로서,
    센서에 의해 검출된 센싱 데이터에 근거하여 상기 목표 시스템의 운영 환경을 식별하는 운영환경 식별부;
    상기 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 시스템 상태 추론부;
    상기 추론된 현재 상태 정보에 근거하여 상기 목표 시스템을 제어하기 위한 시스템 제어부; 및
    상기 목표 시스템의 제어 결과에 대해 사용자로부터 피드백 데이터를 수신하여 제어 결과를 학습하는 제어 결과 학습부
    를 포함하는 적응형 시스템 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서는 광학센서, 소리 센서, 광 센서, 영상 센서, 자이로 센서, 지문 센서 및 움직임 센서중 적어도 하나를 포함하는 적응형 시스템 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 운영환경 식별부는,
    상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 목표시스템이 동작하는 외부환경을 식별하기 위한 외부환경식별 모듈과,
    상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 목표 시스템의 사용자를 식별하기 위한 사용자 식별 모듈
    을 포함하는 적응형 시스템 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 목표 시스템의 운영 환경을 식별하는데 이용되는 외부 환경 식별 DB 및 사용자 식별 DB와, 상태별 목표 시스템의 제어 명령이 저장된 제어 프로파일 DB가 저장된 데이터 저장부를 더 포함하는 적응형 시스템 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 시스템 상태 추론부는,
    상기 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 상태 추론 모듈과,
    상기 추론 결과에 대한 사용자 피드백 데이터를 수신하여 상기 목표 시스템의 운영환경을 학습하고, 상기 학습된 운영환경 정보에 따라 외부 환경 식별 DB 및 사용자 식별 DB중 적어도 하나를 갱신하는 운영환경 학습모듈
    을 포함하는 적응형 시스템 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 시스템 제어부는,
    상기 제어 프로파일 DB를 참조하여 상기 추론된 현재 상태 정보에 적합한 제어 명령을 생성하는 제어 명령 생성 모듈과,
    상기 생성된 제어 명령에 따라 상기 목표 시스템을 제어하는 시스템 제어 모듈
    을 포함하는 적응형 시스템 제어 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제어결과 학습부는 상기 학습된 제어 결과에 따라 상기 제어 프로파일 DB를 또한 갱신하는 적응형 시스템 제어 장치.
  8. 목표 시스템을 적응적으로 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은
    센서에 의해 검출된 센싱 데이터를 이용하여 제어대상 목표 시스템의 운영 환경을 식별하는 단계;
    상기 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 단계;
    상기 추론된 현재 상태 정보에 근거하여 상기 목표 시스템을 제어하는 단계; 및
    상기 목표 시스템의 제어 결과에 대해 사용자로부터 피드백 데이터를 수신하여 제어 결과를 학습하는 단계
    를 포함하는 적응형 시스템 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 운영 환경을 식별하는 단계는,
    상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 목표시스템이 동작하는 외부환경을 식별하는 단계; 및
    상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 목표 시스템의 사용자를 식별하는 단계
    를 포함하는 적응형 시스템 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 목표 시스템의 운영 환경을 식별하는데 이용되는 외부 환경 식별 DB 및 사용자 식별 DB와, 상태별 목표 시스템의 제어 명령이 저장된 제어 프로파일 DB를 구축하는 단계를 더 포함하는 적응형 시스템 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 단계는.
    상기 식별된 운영 환경 정보에 근거하여 상기 목표 시스템의 현재 상태를 추론하는 단계;
    상기 추론 결과를 사용자에게 제공하는 단계; 및
    상태 추론 결과에 대해 상기 사용자로부터 피드백 데이터를 수신하여 운영환경을 학습하는 단계
    를 포함하는 적응형 시스템 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 목표 시스템을 제어하는 단계는,
    상기 제어 프로파일 DB를 참조하여 상기 추론된 현재 상태 정보에 적합한 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제어 명령에 따라 상기 목표 시스템을 제어하는 단계
    를 포함하는 적응형 시스템 제어 방법.
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