KR20160066500A - 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법 및 장치 - Google Patents

생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

사용자 입력을 감지하고, 감지된 사용자의 입력으로부터 생체 신호를 검출하며, 사용자의 입력이 감지된 시점에 획득된 사용자의 상태 정보를 기초로, 검출된 생체 신호가 유효한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라, 생체 신호와 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별하는 단계를 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법이 개시된다.

Description

생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법 및 장치 {Method and apparatus for identifying user using bio-signal}
본 발명은 생체 신호를 이용하여 사용자를 식별하는 방법, 생체 신호를 이용하여 사용자를 식별하는 장치 및 생체 신호를 이용하여 사용자를 식별하는 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 관한 것이다.
최근, 사용자를 식별하는 기술은 태블릿 PC나 스마트 폰 등의 개인 휴대 단말기 뿐 아니라 텔레비전 장치나 비디오 레코더 등의 AV(Audio-Visual) 기기에도 이용되고 있다. 예컨대, AV 기기는 사용자를 식별함으로써, 사용자가 선호하는 장르의 방송 프로그램을 추천하거나, 사용자가 선호하는 배우가 등장하는 프로그램을 추천하는 등 사용자의 기호에 맞는 서비스를 제공할 수 있다.
일반적으로 사용자 식별은, 사용자가 화면 탭이나 버튼 조작을 하여 사용자의 신원 정보를 선택함으로써 행해진다. 또한, 타인이 사용자의 신원 정보를 이용하는 것을 방지하기 위해, 패스워드의 입력이 요구될 수 있다. 이와 같이, 일반적인 사용자 식별은, 화면 탭이나 버튼 조작, 나아가 패스워드 입력 등 사용자의 부담을 강요하여, 편의성이 떨어진다는 문제점이 있다. 따라서, 사용자 식별 시 사용자의 부담을 경감하기 위해, 생체 인증 기능을 탑재한 기기들이 개발되고 있다.
생체 인증을 위해, 일반적으로 지문, 홍채, 정맥 패턴 등의 바이오 매트릭스가 이용될 수 있다. 또한, 최근에는 생체 신호로서 맥파 신호를 이용한 사용자 식별 기기가 개발되고 있다. 맥파 신호란, 심장으로부터 박출되는 혈액의 맥동을 나타내는 주기적인 신호로서, 개인에 따라 맥파 신호의 식별이 가능하다. 맥파 신호를 이용한 사용자 식별 기기는 다른 바이오 매트릭스를 이용하는 사용자 식별 기기에 비해, 저비용으로 하드웨어를 구현할 수 있어, 다양한 컨슈머(consumer) 기기에 탑재되고 있는 실정이다.
개시된 실시예는 사용자에게 안정된 상태를 요구하지 않고도, 통상의 활동 중에 검출된 사용자의 맥파 신호에 따라 사용자 식별을 수행하는 사용자 식별 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법은, 사용자 입력을 감지하는 단계; 감지된 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출하는 단계; 사용자 입력이 감지된 시점에 획득된 사용자의 상태 정보를 기초로, 검출된 생체 신호가 유효한지 여부를 판단하는 단계; 및 판단 결과에 따라, 사용자의 유효한 생체 신호와 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법에 있어서, 생체신호는 맥파 신호를 포함하고, 사용자의 상태 정보는, 사용자의 체온, 사용자 입력에 의해 발생되는 압력, 사용자의 자세 및 동작 중 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법에 있어서, 판단하는 단계는, 사용자의 상태 정보가 기 설정된 검출 기준과 대응되는지 여부를 판단한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법에 있어서, 적어도 하나의 참조 생체 신호는, 참조 생체 신호의 특성에 따라, 적어도 하나의 그룹으로 분류되어 저장되고, 식별하는 단계는, 분류된 적어도 하나의 그룹 중, 사용자의 생체 신호와 대응되는 그룹을 식별하며, 사용자 식별 방법은 식별된 그룹에 관한 정보를 표시하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법에 있어서, 식별하는 단계는, 식별된 그룹에 포함된 참조 생체 신호와 사용자의 생체 신호를 비교하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법은 기 저장된 적어도 하나의 그룹의 서비스 이용 정보 중 식별된 그룹의 서비스 이용 정보를 획득하는 단계; 및 획득된 그룹의 서비스 이용 정보에 기초하여 서비스를 제공하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법은 기 저장된 서비스 이용 정보 중 식별된 사용자의 서비스 이용 정보를 획득하는 단계; 및 획득된 서비스 이용 정보에 기초하여 서비스를 제공하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법은 적어도 하나의 참조 생체 신호의 벡터 정보를 기초로 정상 생체 신호 공간을 생성하는 단계를 더 포함하고, 판단하는 단계는, 생체 신호가 정상 생체 신호 공간에 투영됨에 따라 변형되는 정도에 기초하여, 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법은 생체 신호의 변형 정도가 기 설정된 범위 이내인 경우, 생체 신호를 보정하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법은 검출된 생체 신호와 대응되는 참조 생체 신호가 존재하지 않는 경우, 검출된 생체 신호를 데이터 베이스에 저장하는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치는 사용자 입력을 감지하는 센싱부; 감지된 사용자의 입력으로부터 생체 신호를 검출하는 검출부; 사용자의 입력이 감지된 시점에 획득된 사용자의 상태 정보를 기초로, 검출된 생체 신호가 유효한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라, 사용자의 유효한 생체 신호와 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별하는 제어부를 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치에 있어서, 생체신호는 맥파 신호를 포함하고, 사용자의 상태 정보는, 사용자의 체온, 사용자 입력에 의해 사용자 식별 장치에 가해진 압력 및 사용자의 자세 및 동작 중 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치에 있어서, 제어부는, 사용자의 상태 정보가 기 설정된 검출 기준과 대응되는 지 여부를 판단한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치에 있어서, 적어도 하나의 참조 생체 신호는, 참조 생체 신호의 특성에 따라, 적어도 하나의 그룹으로 분류되어 저장되고, 제어부는, 분류된 적어도 하나의 그룹 중, 사용자의 생체 신호와 대응되는 그룹을 식별하며, 사용자 식별 장치는 식별된 그룹에 관한 정보를 표시하는 출력부를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치에 있어서, 제어부는, 식별된 그룹에 포함된 참조 생체 신호와 사용자의 생체 신호를 비교한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치는 기 저장된 상기 적어도 하나의 그룹의 서비스 이용 정보 중 식별된 그룹의 서비스 이용 정보를 획득하고, 획득된 그룹의 서비스 이용 정보에 기초하여 서비스를 제공하는 서비스 제공부를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치는 기 저장된 서비스 이용 정보 중 식별된 사용자의 서비스 이용 정보를 획득하고, 획득된 서비스 이용 정보에 기초하여 서비스를 제공하는 서비스 제공부를 더 포함한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치에 있어서, 제어부는, 적어도 하나의 참조 생체 신호의 벡터 정보를 기초로 정상 생체 신호 공간을 생성하고, 생체 신호가 정상 생체 신호 공간에 투영됨에 따라 변형되는 정도에 기초하여, 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치에 있어서, 제어부는, 생체 신호의 변형 정도가 기 설정된 범위 이내인 경우, 생체 신호를 보정한다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치에 있어서, 제어부는, 검출된 생체 신호와 대응되는 참조 생체 신호가 존재하지 않는 경우, 검출된 생체 신호를 데이터 베이스에 저장한다.
도 1은 일 실시예에 따라 생체 신호를 이용하여 사용자를 식별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 생체 신호를 이용하여 사용자를 식별하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 및 3b는 사용자의 동작에 따른 맥파 신호의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 사용자의 체온에 따른 맥파 신호의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 5b는 일 실시예에 따라 사용자 식별 장치에서 사용자 식별에 이용하는 맥파 신호의 특징량을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6 및 7은 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치의 블록도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 기 저장된 참조 생체 신호를 이용하여 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9 및 10은 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치의 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 검출된 생체 신호를 보정하고, 보정된 생체 신호를 이용하여 사용자를 식별하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치의 블록도이다.
도 13a는 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 검출된 생체 신호의 사용자가 포함된 그룹에 대응되는 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 13b는 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 검출된 생체 신호의 사용자가 포함된 그룹에 대응되는 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14a 및 14b는 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치에서 검출된 생체 신호 및 사용자 식별 장치에 미리 저장된 그룹 별 참조 생체 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 16은 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치의 블록도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 사용자의 생체 신호를 검출하여, 사용자가 포함된 그룹을 결정한 후에, 순차적으로 결정된 그룹 내에서 사용자를 식별하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18 및 19는 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치의 블록도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 검출된 생체 신호를 데이터 베이스에 저장하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 21 및 22는 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치의 블록도이다.
도 23은 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치의 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 생체 신호는, 사용자의 신체에서 발생하는 신호에 관한 정보를 일컫는다. 예를 들어, 생체 신호는 사용자의 맥파, 심박, 지문, 성문, 혈압, 순목(nictation), 뇌전도, 심전도, 심음도, 안전도, 근전도 및 체온 등을 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예일 뿐, 본 발명의 생체 정보가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 개시된 기술적 사상을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따라 생체 신호를 이용하여 사용자(10)를 식별하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치(100, 이하 사용자 식별 장치)는 사용자의 생체 신호를 검출하여, 사용자(10)를 식별할 수 있다. 여기에서, 사용자 식별 장치(100)는 감지된 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 사용자(10)가 사용자 식별 장치(100)를 터치하거나 쥐고(holding) 있는 경우, 사용자 식별 장치(100)는 사용자(10)의 손가락으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예일 뿐, 사용자 입력의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예에 따라, 사용자 식별 장치(100)는 사용자(10)가 사용자 식별 장치(100)를 터치한 상태에서, 일 방향으로 미는 드래그 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수도 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 적어도 하나의 사용자의 생체 신호에 관한 정보를 기 저장할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치(100)는 적어도 하나의 사용자(예를 들어, 10)로부터 이전에 검출하였던 생체 신호를 저장할 수 있다. 다른 예에 따라, 사용자 식별 장치(100)는 생체 신호를 등록할 수 있는 사용자 인터페이스를 통해 적어도 하나의 사용자로부터(예를 들어, 10) 획득한 생체 신호를 저장할 수도 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 기 저장된 적어도 하나의 사용자의 생체 신호와 검출된 사용자(10)의 생체 신호를 비교하여, 사용자(10)를 식별할 수 있다. 이하에서는, 사용자 식별 장치(100)에 기 저장된 적어도 하나의 사용자의 생체 신호를 참조 생체 신호로 설명하도록 한다.
또한, 사용자 식별 장치(100)는 식별의 정확도를 높이기 위해, 사용자(10)를 식별하기에 앞서, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치(100)는 사용자 입력이 감지된 시점의 사용자의 체온 및 자세 등의 상태 정보를 기초로, 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 다른 예에 따라 사용자 식별 장치(100)는 기 저장된 생체 신호의 특성과 검출된 생체 신호의 특성의 유사도를 판단하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 검출된 생체 신호에 일부 오류가 존재하는 경우, 검출된 생체 신호를 보정할 수도 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 적어도 하나의 사용자의 생체 신호에 관한 정보와 함께, 적어도 하나의 사용자의 서비스 이용에 관한 히스토리 정보를 저장할 수 있다. 여기에서, 히스토리 정보는 적어도 하나의 사용자 각각이 사용자 식별 장치(100)를 이용하여 제공받은 서비스에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치(100)가 리모컨인 경우, 사용자(10)가 리모컨을 이용하여 제어한 TV의 채널 정보가 히스토리 정보에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 사용자(10)를 식별한 경우, 사용자(10)에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자(10)가 실행할 가능성이 높은 서비스에 관한 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치(100)가 리모컨인 경우, 사용자 식별 장치(100)는 사용자가 즐겨 시청하는 TV의 채널에 관한 정보가 TV에 디스플레이 될 수 있도록 TV를 제어할 수 있다.
사용자 식별 장치(100)는 리모컨, 스마트 폰, 태블릿 단말, 퍼스널 컴퓨터(PC) 및 웨어러블 사용자 식별 장치 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 2는 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)가 생체 신호를 이용하여 사용자를 식별하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S210에서, 사용자 식별 장치(100)는 사용자 입력을 감지한다. 여기에서, 사용자 입력은 사용자 식별 장치에 사용자의 신체의 일부가 접촉함으로써 발생될 수 있다. 예를 들어, 사용자(10)가 사용자 식별 장치(100)를 터치하거나 쥐고(holding) 있는 경우, 사용자 식별 장치(100)는 사용자(10)의 손가락으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 다른 예에 따라, 사용자 식별 장치(100)는 사용자(10)의 드래그 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수도 있다.
단계 S220에서, 사용자 식별 장치(100)는 감지된 사용자의 입력으로부터 생체 신호를 검출한다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 감지된 사용자 입력으로부터 사용자의 생체 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치(100)는 사용자가 사용자 식별 장치를 손에 들고 조작하는 경우, 사용자의 검지 손가락으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 또한, 여기에서 검출되는 생체 신호는 맥파 신호일 수 있다.
단계 S230에서, 사용자 식별 장치(100)는 사용자(10)의 입력이 감지된 시점의 사용자의 상태 정보를 기초로 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단한다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 사용자(10)의 입력이 감지된 시점의 사용자(10)의 상태 정보를 획득할 수 있다. 여기에서, 상태 정보는 사용자(10)의 체온, 사용자 입력에 의해 사용자 식별 장치(100)에 발생된 압력(이하, 누름압), 사용자(10)의 자세 및 동작 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자 식별 장치(100)는 사용자 식별 장치(100)에 포함된 촉각 센서, 가속도 센서, 각속도 센서 및 방위 센서 중 적어도 하나를 이용하여 사용자의 동작 및 자세 등에 관한 상태 정보를 획득할 수 있다. 다른 예에 따라, 사용자 식별 장치(100)는 사용자 식별 장치(100)에 포함된 온도 센서 및 압력 센서를 이용하여 사용자의 체온 및 누름압 등에 관한 상태 정보를 획득할 수 있다.
다만, 이는 일 실시예일 뿐, 사용자(10)의 상태 정보가 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예에 따라, 사용자(10)의 상태 정보는 사용자 식별 장치(100)에서 검출된 생체 신호 중 적어도 일부를 포함할 수도 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 획득한 상태 정보를 기초로 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치(100)는 사용자 입력이 감지된 시점에 획득한 사용자의 동작 및 자세 등에 관한 상태 정보가 기 설정된 검출 기준에 대응되는지 여부를 판단할 수 있다.
사용자의 생체 신호가 기준 범위의 자세 및 동작을 벗어난 상태에서 검출된 경우에는 생체 신호의 크기가 작거나 생체 신호의 SNR(Signal to Noise Ration) 값이 저하되어, 사용자 식별 장치(100)의 사용자 식별 결과의 정확도가 낮아질 수 있다. 이에 따라, 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 사용자입력이 감지된 시점에서의 사용자(10)의 상태가 검출 기준에 대응되는지 여부를 판단하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 결정할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 사용자 식별 장치(100)는 기 저장된 참조 생체 신호를 이용하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치(100)는 기 저장된 참조 생체 신호의 벡터 성분을 이용하여, 참조 생체 신호의 특성을 나타내는 정상 생체 신호 공간을 생성할 수 있다. 사용자 식별 장치(100)는 생성된 정상 생체 신호 공간에 검출된 생체 신호를 투영하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
단계 S240에서, 사용자 식별 장치(100)는 판단 결과에 따라 사용자(10)의 유효한 생체 신호와 사용자 식별 장치(100)에 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별한다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단된 경우, 검출된 생체 신호와 사용자 식별 장치(100)에 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치(100)는 생체 신호의 파형 및 피크점 등의 특징값을 참조 생체 신호의 특징값과 비교할 수 있다. 한편, 이는 일 실시예일 뿐, 검출된 생체 신호가 참조 생체 신호의 비교 대상이 파형 및 피크점에 한정되는 것은 아니다.
한편, 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 검출된 생체 신호의 유효성을 판단한 결과, 검출된 생체 신호의 오류 정도가 미리 설정된 범위 이내인 경우, 검출된 생체 신호를 보정할 수도 있다. 사용자 식별 장치(100)는 보정된 생체 신호와 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교하여, 사용자(10)를 식별할 수 있다.
도 3a 및 3b는 사용자의 동작에 따른 맥파 신호의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참고하면, 제 1 구간은 사용자(10)의 손가락으로부터 사용자 식별 장치(100)에 가해지는 누름압이 변화되는 구간을 나타낸다. 제 1 구간에서, 누름압의 변화에 따라 사용자 식별 장치(100)에서 검출되는 맥파 신호의 크기 및 파형이 변화되는 것을 확인할 수 있다.
도 3a에서, 제 2 구간은 사용자(10)의 손가락이 사용자 식별 장치에 접촉하지 않은 경우를 나타낸다.
또한 도 3a에서, 제 3 구간은 사용자가 움직이는 구간을 나타낸다. 제 3 구간에서, 사용자가 움직임에 따라 사용자 식별 장치(100)에서 검출되는 맥파 신호의 크기와 파형이 변화되는 것을 확인할 수 있다.
도 3b를 참고하면, 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 사용자 입력이 감지된 제 1 구간 및 제 3 구간의 맥파 신호 중 사용자의 상태 정보가 검출 기준에 대응되는 구간의 맥파 신호를 유효한 맥파 신호로 결정할 수 있다. 사용자 식별 장치(100)는 사용자 식별 장치에 포함된 자이로센서, 가속도 센서, 디지털 나침반, 온도 센서 및 힘 센서 중 적어도 하나를 이용하여, 사용자의 자세, 동작 및 누름압 등에 관한 상태 정보를 획득할 수 있다. 사용자 식별 장치(100)는 획득한 사용자의 상태 정보가 검출 기준에 대응되는지 여부를 판단하여, 검출된 맥파 신호 중 유효한 맥파 신호를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 검출된 맥파 신호 중 유효한 맥파 신호를 선택하여, 사용자(10)를 식별함으로써, 사용자 입력이 감지되는 기간 동안 사용자(10)의 접촉이 일시적으로 중단되거나, 맥파 신호의 파형이 흐트러지는 경우에도 사용자(10)를 식별할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 사용자 입력으로부터 맥파 신호를 계속적으로 검출하지 못하는 경우에도, 유효한 맥파 신호를 집적함으로써, 사용자 식별의 정확도를 높일 수 있다.
도 4는 사용자의 체온에 따른 맥파 신호의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참고하면, 사용자의 체온이 변화됨에 따라, 사용자 식별 장치(100)에서 검출되는 맥파 신호의 크기, 파형 및 주기의 변화를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는 사용자의 체온이 유효한 맥파 신호를 검출하기에 적절한지 여부를 판단하여, 판단 결과에 따라, 검출된 맥파 신호의 유효성을 결정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치(100)는 측정된 사용자(10)의 체온이 기 설정된 검출 기준에 대응되는 지 여부를 판단하여, 검출된 맥파 신호의 유효성을 결정할 수 있다.
도 5a 및 5b는 일 실시예에 따라 사용자 식별 장치(100)에서 사용자 식별에 이용하는 맥파 신호의 특징량을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5a를 참고하면, 사용자 식별 장치(100)는 검출된 맥파 신호로부터 용적 맥파, 속도 맥파 및 가속도 맥파에 대한 극점의 크기를 결정할 수 있다. 사용자 식별 장치(100)는 결정된 극점의 크기와 사용자 식별 장치에 기 저장된 적어도 하나의 사용자에 대한 맥파 신호의 극점의 크기를 비교하여, 사용자를 식별할 수 있다.
도 5b를 참고하면, 사용자 식별 장치(100)는 검출된 맥파 신호의 시간에 따른 파형 및 크기 변화 등을 결정할 수 있다. 사용자 식별 장치(100)는 결정된 맥파 신호의 시간에 따른 변화량과 사용자 식별 장치(100)에 기 저장된 적어도 하나의 사용자에 대한 맥파 신호의 시간에 따른 변화량을 비교하여, 사용자를 식별할 수 있다.
도 6 및 7은 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)의 블록도이다.
도 6을 참고하면, 사용자 식별 장치(100)는 센싱부(110), 검출부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 사용자 식별 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 사용자 식별 장치(100)는 구현될 수 있다.
예를 들어 도 7를 참고하면, 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(100)는, 센싱부(110), 검출부(120) 및 제어부(130) 이외에 서비스 제공부(140) 및 메모리(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
센싱부(110)는 사용자 입력을 감지한다. 여기에서, 사용자 입력은 사용자의 신체의 일부가 사용자 식별 장치(100)에 접촉함으로써 발생될 수 있다. 옐르 들어, 센싱부(110)는 사용자가 손가락을 이용하여 사용자 식별 장치(100)를 터치함에 따라 발생되는 터치 입력을 감지할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 센싱부(110)는 사용자의 체온, 누름압, 자세 및 동작 중 적어도 하나를 포함하는 상태 정보를 획득할 수 있다.
한편, 센싱부(110)는, 지자기 센서(Magnetic sensor), 가속도 센서(Acceleration sensor), 온/습도 센서, 적외선 센서, 자이로스코프 센서, 위치 센서(예컨대, GPS), 기압 센서, 근접 센서, RGB 센서(illuminance sensor), 디지털 나침반 및 맥파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 각 센서들의 기능은 그 명칭으로부터 당업자가 직관적으로 추론할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
검출부(120)는 감지된 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출한다. 예를 들어, 검출부(120)는 사용자의 터치 입력 또는 드래그 입력으로부터 사용자의 맥파 신호를 검출할 수 있다.
제어부(130)는 통상적으로 사용자 식별 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(130)는, 메모리(미도시)에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 센싱부(110), 검출부(120) 및 서비스 제공부(140) 등을 전반적으로 제어할 수 있다.
제어부(130)는 사용자의 입력이 감지된 시점에 획득된 사용자의 상태 정보를 기초로 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단한다. 또한, 제어부(130)는 판단 결과에 따라 사용자의 유효한 생체 신호와 사용자 식별 장치에 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별한다.
일 실시예에 따른 제어부(130)는 평가부(131) 및 식별부(133)를 포함할 수 있다.
평가부(131)는 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 평가부(131)는 사용자의 상태 정보가 기 설정된 검출 기준과 대응되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 평가부(131)는 사용자의 생체 신호가 검출된 시점의 사용자의 체온, 누름압, 자세 및 동작 등이 기 설정된 검출 기준에 따른 체온, 누름압, 자세 및 동작에 대응되는 지 여부를 판단할 수 있다. 평가부(131)는 판단 결과, 사용자의 상태 정보가 기 설정된 검출 기준과 대응되는 경우, 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 결정할 수 있다.
다른 실시예에 따른 평가부(131)는 기 저장된 참조 생체 신호를 이용하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 평가부(131)는 기 저장된 참조 생체 신호의 벡터 성분을 이용하여, 정상 생체 신호 공간을 생성할 수 있다. 평가부(131)는 생성된 정상 생체 신호 공간에 검출된 생체 신호를 투영한다. 평가부(131)는 정상 생체 신호 공간에 생체 신호를 투영한 결과, 생체 신호의 변형된 정도에 기초하여 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 평가부(131)는 검출된 생체 신호 중에서 유효하다고 판단되는 일부 생체 신호를 선택할 수 있다. 또한, 다른 실시예에 따라, 평가부(131)는 검출된 생체 신호가 유효하지 않다고 생각되는 경우, 검출된 생체 신호를 보정할 수도 있다.
식별부(133)는 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단된 경우, 검출된 생체 신호와 사용자 식별 장치(100)에 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교할 수 있다. 예를 들어, 식별부(133)는 생체 신호의 파형 및 피크점 등의 특징값을 참조 생체 신호의 특징값과 비교할 수 있다.
식별부(133)는 비교 결과에 기초하여, 유사도가 가장 높은 참조 생체 신호에 대응되는 사용자를 검출된 생체 신호의 사용자로 결정할 수 있다.
서비스 제공부(140)는 제어부(130)에서 식별된 사용자에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치(100)가 리모컨인 경우, 서비스 제공부(140)는 사용자가 즐겨 시청하는 TV의 채널에 관한 정보가 TV에 디스플레이 될 수 있도록 TV를 제어할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 서비스 제공부(140)는 통신부 및 출력부 등을 포함할 수도 있다.
통신부는 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스에 관한 정보 또는 그 서비스를 제공할 수 있는 다른 사용자 식별 장치와 통신할 수 있다. 통신부는 근거리 통신부, 이동 통신부 및 방송 수신부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
출력부는 오디오 신호 또는 비디오 신호 또는 진동 신호의 출력을 위한 것으로, 이에는 디스플레이부, 음향 출력부 및 진동 모터 등이 포함될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 기 저장된 참조 생체 신호를 이용하여 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S810에서, 사용자 식별 장치는 사용자 식별 장치에 감지된 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다.
한편, 단계 S810은 도 2를 참고하여 전술한 단계 S220과 대응될 수 있다.
단계 S820에서, 사용자 식별 장치는 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호의 백터 정보를 기초로 정상 생체 신호 공간을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 메모리로부터 사용자 식별에 이용 가능한 적어도 하나의 참조 생체 신호를 읽어낼 수 있다. 사용자 식별 장치는 적어도 하나의 참조 생체 신호를 이용하여, 정상 생체 신호 공간을 생성할 수 있다. 여기에서, 검출된 생체 신호가 유효한 경우, 검출된 생체 신호는 정상 생체 신호 공간의 정규 직교 기저(basis)의 일차 결합으로 나타낼 수 있다.
단계 S830에서, 사용자 식별 장치는 생체 신호가 정상 생체 신호 공간에 투영됨에 따라 변형되는 정도에 기초하여, 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호가 정상 생체 신호 공간의 정규 직교 기저의 일차 결합으로 표현될 수 있는지 여부를 이용하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 사용자 식별 장치는 다음의 수학식 1에 기초하여 검출된 생체 신호 x에 대한 손실 함수(L(x))의 값을 산출할 수 있다. 손실 함수는 생체 신호의 유사성을 평가하는 함수로서, 사용자 식별의 대상이 되는 생체 신호와 참조 생체 신호가 유사할수록 손실 함수의 값이 작아질 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
상기의 수학식 1에서 U는 정상 생체 신호 공간의 부분 공간을 표현하는 정규 직교 기저이다. U는 기 저장된 참조 생체 신호로부터 계산되는 능률 행렬이 큰 N 개의 고유값에 대응하는 고유 벡터로서 표현될 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호에 대한 손실 함수의 값이 임계값 미만인 경우, 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단할 수 있다.
단계 S840에서, 사용자 식별 장치는 판단 결과에 따라 사용자의 유효한 생체 신호와 사용자 식별 장치에 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 유효한 것으로 판단된 생체 신호를 이용하여 사용자를 식별할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치는 유효한 생체 신호의 피크 파형에 대해 독립 성분 분석 또는 주성분 분석 기법을 이용하여, 사용자를 식별할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예일 뿐, 사용자 식별 장치는 SVM(Support Vector Machine), LDA(Linear Discriminant Analysis), KNN(K-Nearest Neighbor) 및 MSM(Mutual Subspace Method) 중 적어도 하나의 기법을 이용하여, 유효한 생체 신호를 기초로 사용자를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 참조 생체 신호는 적어도 하나의 사용자로부터 검출된 맥파 신호의 가속도 파형일 수 있다. 또한, 다른 예에 따라, 참조 생체 신호는 적어도 하나의 사용자로부터 검출된 맥파 신호를 주파수 해석하여, 획득된 정규 직교 기저(basis)일 수 있다.
다른 실시예에 따라, 참조 생체 신호는 유효한 맥파 신호로부터 구축된 부분 공간의 정규 직교 기저, 맥파 신호의 공분산 행렬 및 능률 행렬 중 적어도 하나일 수도 있다. 사용자 식별 장치는 정규 직교 기저, 맥파 신호의 공분산 행렬 및 능률 행렬 등의 형태로 참조 생체 신호를 저장함으로써, 참조 생체 신호를 효율적으로 저장할 수 있다. 또한, 이에 따라 사용자 식별 장치의 연산량 또한 감소될 수 있다.
한편, 참조 생체 신호는 유효하지 않는 생체 신호를 포함할 수도 있다. 이러한 경우, 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호가 유효하다고 판단되는 경우, 참조 생체 신호를 검출된 생체 신호로 업데이트 할 수 있다.
단계 S850에서, 사용자 식별 장치는 식별된 사용자에 대응되는 서비스를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 식별된 사용자에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스에 관한 정보 또는 서비스를 제공할 수 있다.
도 9 및 10은 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치(900)의 블록도이다.
도 9를 참고하면, 사용자 식별 장치(900)는 검출부(910), 제어부(920) 및 서비스 제공부(930)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 사용자 식별 장치(900)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 사용자 식별 장치(900)는 구현될 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
일 실시예에 따른 검출부(910)는 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출부(910)는 사용자 입력으로부터 사용자의 맥파 신호를 검출할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(920)는 검출된 사용자의 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(920)는 유효한 것으로 판단된 생체 신호를 이용하여, 사용자를 식별할 수 있다.
제어부(920)는 평가부(921) 및 식별부(925)를 포함할 수 있다.
평가부(921)는 검출된 사용자의 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따른 평가부(921)는 평가 연산부(922) 및 생체 신호 저장부(923)를 포함할 수 있다.
평가 연산부(922)는 생체 신호 저장부(923)에 저장된 참조 생체 신호를 이용하여 정상 생체 신호 공간을 생성할 수 있다. 평가 연산부(922)는 검출된 생체 신호가 정상 생체 신호 공간의 정규 직교 기저의 일차 결합으로 표현 가능한 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 평가 연산부(922)는 정규 직교 기저와 검출된 참조 생체 신호를 기초로 산출된 손실 함수의 값을 이용하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
생체 신호 저장부(923)에는 적어도 하나의 사용자 각각에 대한 참조 생체 신호가 저장될 수 있다. 생체 신호 저장부(923)는 이전에 획득된 적어도 하나의 사용자의 생체 신호를 참조 생체 신호로서 적어도 하나의 사용자에 관한 정보와 함께 저장할 수 있다.
한편, 도 10을 참고하면, 다른 실시예에 따라 사용자 식별 장치(900)의 평가부(921)에는 학습부(924)가 더 포함될 수 있다. 학습부(924)는 검출된 사용자의 생체 신호가 유효하다고 판단된 경우, 생체 신호 저장부(923)에 저장된 생체 신호를 갱신할 수 있다. 이에 따라, 사용자 식별 장치(900)의 생체 신호 저장부(923)에는 유효한 생체 신호가 누적되어 저장됨으로써, 생체 신호가 잘못 저장된 경우에도, 사용자 식별의 정확도를 높일 수 있다.
식별부(925)는 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단된 경우, 검출된 생체 신호와 사용자 식별 장치(900)에 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교할 수 있다.
식별부(925)는 비교 결과에 기초하여, 유사도가 가장 높은 참조 생체 신호에 대응되는 사용자를 검출된 생체 신호의 사용자로 결정할 수 있다. 예를 들어, 식별부(925)는 유효한 생체 신호의 피크 파형에 대해 독립 성분 분석 또는 주성분 분석 기법을 이용하여, 사용자를 식별할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예일 뿐, 서포트 벡터 머신(SVM), 선형 판별 분석(LDA), K-최근 방법(KNN) 및 상호 부분 공간법(SVM) 등이 유효한 생체 신호를 기초로 사용자를 식별하는 데 이용될 수 있다.
서비스 제공부(930)는 제어부(930)에서 식별된 사용자에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스에 관한 정보 또는 서비스를 제공할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 검출된 생체 신호를 보정하고, 보정된 생체 신호를 이용하여 사용자를 식별하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S1110에서 사용자 식별 장치는 사용자 식별 장치에 감지된 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다.
한편, 단계 S1110은 도 2를 참고하여 전술한 단계 S220과 대응될 수 있다.
단계 S1120에서, 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호가 정상 생체 신호 공간의 정규 직교 기저의 일차 결합으로 표현될 수 있는지 여부에 기초하여 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호에 대한 손실 함수의 값을 산출할 수 있다. 사용자 식별 장치는 산출된 손실 함수의 값이 기 설정된 임계 범위 내에 포함되는 경우, 검출된 생체 신호가 유효하다고 판단할 수 있다.
단계 S1130에서, 사용자 식별 장치는 판단 결과에 기초하여 생체 신호를 보정할 수 있다.
예를 들어, 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호에 대해 산출된 손실 함수의 값이 제 1 임계값 미만인 경우, 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단할 수 있다. 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단됨에 따라, 생체 신호를 보정하지 않을 수 있다.
다른 예에 따라, 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호에 대해 산출된 손실 함수의 값이 제 1 임계값 이상 및 제 2 임계값 미만인 경우, 검출된 생체 신호를 보정할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치는 다음의 수학식 2에 따라 검출된 생체 신호를 정상 생체 신호 공간에 직교 투영함으로써 보정을 수행할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
상기의 수학식 2에서 U는 정상 생체 신호 공간의 부분 공간을 표현하는 정규 직교 기저이다. U는 기 저장된 참조 생체 신호로부터 계산되는 능률 행렬이 큰 N 개의 고유값에 대응하는 고유 벡터로서 표현될 수 있다. 또한,
Figure pat00003
는 U에 트랜스포즈(transpose) 연산을 수행한 결과를 나타내고, x는 검출된 생체 신호를 나타낸다.
사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호에 수학식 2의 연산을 수행함에 따라, 검출된 생체 신호에서 정상 생체 신호 공간과 연관되지 않은 성분을 제거할 수 있다.
또 다른 예에 따라, 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호에 대해 산출된 손실 함수의 값이 제 2 임계값 이상인 경우, 검출된 생체 신호를 사용자 식별에 이용하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호와 기 저장된 참조 생체 신호 간의 차이가 일정 수준 미만인 경우, 검출된 생체 신호를 보정함으로써, 사용자 식별을 더욱 용이하게 수행할 수 있다.
단계 S1140에서, 사용자 식별 장치는 보정된 생체 신호 및 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별할 수 있다.
한편, 단계 S1140은 도 8을 참고하여 전술한 단계 S840과 대응될 수 있다.
단계 S1150에서, 사용자 식별 장치는 식별된 사용자에 대응되는 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 식별된 사용자에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 단계 S1150은 도 8을 참고하여 전술한 단계 S850과 대응될 수 있다.
도 12는 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치(1200)의 블록도이다.
도 12를 참고하면, 사용자 식별 장치(1200)는 검출부(1210), 제어부(1220) 및 서비스 제공부(1230)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 사용자 식별 장치(1200)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 사용자 식별 장치(1200)는 구현될 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
일 실시예에 따른 검출부(1210)는 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출부(1210)는 사용자 입력으로부터 사용자의 맥파 신호를 검출할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(1220)는 검출된 사용자의 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제어부(1220)는 유효한 것으로 판단된 생체 신호를 이용하여, 사용자를 식별할 수 있다.
제어부(1220)는 평가부(1221) 및 식별부(1227)를 포함할 수 있다.
평가부(1221)는 검출된 사용자의 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 일 실시예에 따른 평가부(1221)는 평가 연산부(1222) 및 생체 신호 저장부(923), 학습부(1224) 및 보정부(1225)를 포함할 수 있다.
평가 연산부(1222)는 생체 신호 저장부(1223)에 저장된 참조 생체 신호를 이용하여 정상 생체 신호 공간을 생성할 수 있다. 평가 연산부(1222)는 검출된 생체 신호가 정상 생체 신호 공간의 정규 직교 기저의 일차 결합으로 표현 가능한 지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 평가 연산부(1222)는 정규 직교 기저와 검출된 참조 생체 신호를 기초로 산출된 손실 함수의 값을 이용하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 평가 연산부(1222)는 검출된 생체 신호에 대해 산출된 손실 함수의 값이 제 1 임계값 미만인 경우, 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단할 수 있다. 평가 연산부(1222)는 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단됨에 따라, 생체 신호를 식별부(1227)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 생체 신호가 유효한 경우에는 생체 신호에 보정을 수행하지 않을 수 있다. .
다른 예에 따라, 평가 연산부(1222)는 검출된 생체 신호에 대해 산출된 손실 함수의 값이 제 1 임계값 이상 및 제 2 임계값 미만인 경우, 검출된 생체 신호를 보정부(1225)에 제공할 수 있다.
생체 신호 저장부(1223)에는 적어도 하나의 사용자 각각에 대한 참조 생체 신호가 저장될 수 있다.
학습부(1224)는 검출된 사용자의 생체 신호가 유효하다고 판단된 경우, 생체 신호 저장부(1223)에 저장된 생체 신호를 갱신할 수 있다.
보정부(1225)는 검출된 생체 신호를 정상 생체 신호 공간에 직교 투영함으로써 보정을 수행할 수 있다.
식별부(1227)는 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단된 경우, 검출된 생체 신호와 사용자 식별 장치(1200)에 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교할 수 있다.
식별부(1227)는 비교 결과에 기초하여, 유사도가 가장 높은 참조 생체 신호에 대응되는 사용자를 검출된 생체 신호의 사용자로 결정할 수 있다. 한편, 여기에서 식별부(1227)는 도 9를 참고하여 전술한 식별부(925)와 대응될 수 있다.
서비스 제공부(1230)는 제어부(1220)에서 식별된 사용자에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스에 관한 정보 또는 서비스를 제공할 수 있다.
도 13a는 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 검출된 생체 신호의 사용자가 포함된 그룹에 대응되는 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S1310에서, 사용자 식별 장치는 감지된 사용자의 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다.
한편, 단계 S1310은 도 2를 참고하여 전술한 단계 S210과 대응될 수 있다.
단계 S1320에서, 사용자 식별 장치는 사용자의 생체 신호와 대응되는 그룹을 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치는 획득한 상태 정보가 기 설정된 검출 기준에 대응되는지 여부를 판단하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 다른 예에 따라, 사용자 식별 장치는 기 저장된 참조 생체 신호를 기초로, 검출된 생체 신호의 손실 함수 값을 산출하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단된 경우, 기 저장된 그룹 별 참조 생체 신호와 검출된 생체 신호를 비교할 수 있다. 여기에서, 그룹은 사용자의 성별 및 나이 등을 기초로 분류될 수 있다.
예를 들어, 사용자 식별 장치는 그룹 A 내지 G의 참조 생체 신호에 대한 파형 데이터를 검출된 생체 신호와 비교할 수 있다. 사용자 식별 장치는 그룹 A 내 G의 참조 생체 신호 중에서 검출된 생체 신호의 피크 파형 진폭에 대한 벡터 간 거리가 최소가 되는 그룹을 선택할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예일뿐, 피크 파형의 진폭 이외에 다른 특징량이 비교대상이 될 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치는 ICA(Independent Component Analysis), SVM(Support Vector Machine), PCA(Principal Component Analysis), LDA(Linear Discriminant Analysis), KNN(K-Nearest Neighbor). MSM(Mutual Subspace Method) 등의 식별 기법을 이용하여, 사용자가 포함되는 그룹을 선택할 수도 있다.
단계 S1330에서, 사용자 식별 장치는 식별된 그룹의 서비스 이용 정보에 따라 결정된 서비스를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 TV 리모컨인 경우, 사용자 식별 장치는 사용자가 포함된 그룹의 채널 히스토리 정보, 방송 선호 정보 등을 사용자에게 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 이전에 특정 그룹에 속하는 사용자가 사용자 식별 장치를 이용하여 어떠한 서비스를 제공받았는지 관한 히스토리 정보를 저장하고 있으므로, 히스토리 정보를 기초로 사용자 맞춤 서비스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치가 TV 리모컨인 경우, 그룹마다 텔레비전의 메뉴 화면이나 음성 가이드 등 선택적으로 정보를 제시할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치는 아이, 중년 및 고령자 등 나이에 따라 그룹이 분류된 경우, 각각의 그룹별 TV 조작 이력이나 프로그램 시청 이력을 선택하여, 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 사용자 식별 장치는 사용자에 따라 취미, 기호 또는 리모컨 조작 숙련도를 고려하여, 사용자에게 서비스를 제공할 수 있다.
도 13b는 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(1300)가 검출된 생체 신호의 사용자가 포함된 그룹에 대응되는 서비스를 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(1300)는 감지된 사용자의 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 사용자 식별 장치(1300)는 사용자의 생체 신호와 대응되는 그룹을 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치(1300)는 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 사용자 식별 장치(1300)는 검출된 생체 신호가 유효한 것으로 판단된 경우, 기 저장된 그룹 별 참조 생체 신호와 검출된 생체 신호를 비교할 수 있다. 여기에서, 그룹은 사용자의 성별 및 나이 등을 기초로 분류될 수 있다.
예를 들어, 사용자 식별 장치(1300)는 그룹 A(1310), 그룹 B(1320), 그룹 C(1330) 및 그룹 D(1340)의 참조 생체 신호에 대한 파형 데이터를 검출된 생체 신호와 비교할 수 있다. 여기에서, 그룹 A(1310), 그룹 B(1320), 그룹 C(1330) 및 그룹 D(1340)에 관한 정보는 사용자 식별 장치(1300)의 출력부 상에 표시될 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 그룹들 각각의 참조 생체 신호 중에서 검출된 생체 신호의 피크 파형 진폭에 대한 벡터 간 거리가 최소가 되는 그룹 A(1310)를 선택할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예일뿐, 피크 파형의 진폭 이외에 다른 특징량이 비교대상이 될 수 있다. 또한, 사용자 식별 장치는 그룹 A(1310)가 선택되었음을 사용자가 확인할 수 있도록, 그룹 A(1310)에 대한 썸네일 이미지에 하이라이트 표시를 하는 등, 사용자가 선택된 그룹 A(1310)를 식별할 수 있는 식별자를 표시할 수 있다.
도 14a 및 14b는 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치에서 검출된 생체 신호 및 사용자 식별 장치에 미리 저장된 그룹 별 참조 생체 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 14a를 참고하면, 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호에서, 변곡점에 해당하는 a, b, c 및 d 지점의 높이를 확인할 수 있다.
도 14b를 참고하면, 7개 그룹 각각의 참조 생체 신호가 도시되어 있다. 사용자 식별 장치는 (-b/a)값이 큰 값에서부터 작은 순으로 퍄형을 7개로 분류할 수 있다. 여기에서, (-b/a)값이 큰 것은 동맥 경화가 없는 상태를 나타내고, 작은 것은 것은 동맥 경화가 진행된 상태를 나타낸다. 즉, 그룹 A로부터 그룹 G로 순차적으로 연령이 높아지는 것을 확인할 수 있다.
도 15 및 16은 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치(1500)의 블록도이다.
도 15를 참고하면, 사용자 식별 장치(1500)는 검출부(1510), 제어부(1530) 및 서비스 제공부(1550)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 사용자 식별 장치(1500)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 사용자 식별 장치(1500)는 구현될 수 있다.
예를 들어, 도 16을 참고하면, 사용자 식별 장치(1500)에는 검출부(1510), 제어부(1530) 및 서비스 제공부(1550) 이외에 평가부(1520)가 더 포함될 수도 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
일 실시예에 따른 검출부(1510)는 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출부(1510)는 사용자 입력으로부터 사용자의 맥파 신호를 검출할 수 있다.
평가부(1520)는 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 평가부(1520)는 사용자 입력이 감지된 시점에 획득된 상태 정보가 기 설정된 검출 기준에 대응되는지 여부를 판단하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 다른 예에 따라, 평가부(1520)는 기 저장된 참조 생체 신호를 기초로, 검출된 생체 신호의 손실 함수 값을 산출하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(1530)는 검출된 사용자의 생체 신호를 이용하여, 사용자를 식별할 수 있다.
제어부(1530)는 그룹 식별부(1531) 및 생체 신호 저장부(1532)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 그룹 식별부(1531)는 기 저장된 그룹 별 참조 생체 신호와 검출된 생체 신호를 비교할 수 있다. 여기에서, 그룹은 사용자의 성별 및 나이 등을 기초로 분류될 수 있다.
예를 들어, 그룹 식별부(1531)는 그룹 A 내지 G의 참조 생체 신호에 대한 파형 데이터를 읽어 내어, 검출된 생체 신호와 비교할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예일 뿐, 피크 파형의 진폭 이외에 다른 특징량 또한 비교대상이 될 수 있다. 예를 들어, 그룹 식별부(1531)는 ICA, SVM, PCA, LDA, KNN. MSM 등의 식별 기법을 이용하여, 사용자가 포함되는 그룹을 선택할 수도 있다.
생체 신호 저장부(1532)에는 성별 또는 나이 등을 기초로 분류된 그룹 별 참조 생체 신호 및 참조 생체 신호의 특징량 중 적어도 하나가 저장될 수 있다. 일 실시예에 따른 생체 신호 저장부(1532)에 그룹별 참조 생체 신호의 특징량이 저장되는 경우, 그룹 식별부(1531)는 참조 생체 신호로부터 생체 신호의 특징량을 추출하지 않고도, 사용자가 포함된 그룹을 식별할 수 있다. 또한, 생체 신호 저장부(1532)는 참조 생체 신호 전체가 아닌 참조 생체 신호의 특징량을 저장함으로써, 저장에 필요한 메모리의 용량을 줄일 수 있다.
서비스 제공부(1550)는 제어부(1530)에서 식별된 사용자에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스에 관한 정보 또는 서비스를 제공할 수 있다.
도 17은 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 사용자의 생체 신호를 검출하여, 사용자가 포함된 그룹을 결정한 후에, 순차적으로 결정된 그룹 내에서 사용자를 식별하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S1710에서, 사용자 식별 장치는 사용자 식별 장치에 감지된 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다.
한편, 단계 S1710은 도 2를 참고하여 전술한 단계 S220과 대응될 수 있다.
단계 S1720에서, 사용자 식별 장치는 사용자의 생체 신호와 대응되는 그룹을 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 기 저장된 그룹 별 참조 생체 신호와 검출된 생체 신호를 비교할 수 있다. 여기에서, 그룹은 사용자의 성별 및 나이 등을 기초로 분류될 수 있다. 사용자 식별 장치는 비교 결과에 기초하여, 검출된 생체 신호의 특징과 유사도가 가장 높은 참조 생체 신호에 대응되는 그룹을 선택할 수 있다.
한편, 단계 S1720은 도 13을 참고하여 전술한 단계 S1320과 대응될 수 있다.
단계 S1730에서, 사용자 식별 장치는 식별된 그룹에 포함된 참조 생체 신호와 사용자의 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 식별된 그룹에 포함된 적어도 하나의 사용자의 참조 생체 신호와 사용자의 생체 신호를 비교할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호와 그룹에 포함된 적어도 하나의 사용자의 참조 생체 신호의 피크 파형 주기, 변곡점, 파형의 크기 등의 생체 신호의 특징량을 비교할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 비교 결과에 기초하여, 검출된 생체 신호와 유사도가 가장 높은 참조 생체 신호의 사용자를 검출된 생체 신호의 사용자로 식별할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 사용자가 포함될 가능성이 높은 그룹을 우선적으로 선택한 후, 선택된 그룹 내에 포함된 참조 생체 신호와 검출된 생체 신호의 세부적인 특징량을 비교함으로써, 사용자 식별에 필요한 연산량을 줄일 수 있다. 또한, 선택된 그룹에 포함된 참조 생체 신호 간의 유사성이 높은 경우, 사용자 식별 장치는 선택된 그룹에 포함된 참조 생체 신호에 대해 특화된 식별 기법을 선택하여, 사용자를 식별할 수 있다.
단계 S1740에서, 사용자 식별 장치는 식별된 사용자에 대응되는 서비스를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 식별된 사용자에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치가 리모컨인 경우, 서비스 제공부는 사용자가 즐겨 시청하는 TV의 채널에 관한 정보가 TV에 디스플레이 될 수 있도록 TV를 제어할 수 있다.
도 18 및 19는 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치(1800)의 블록도이다.
도 18를 참고하면, 사용자 식별 장치(1800)는 검출부(1810), 제어부(1830) 및 서비스 제공부(1850)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 사용자 식별 장치(1800)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 사용자 식별 장치(1800)는 구현될 수 있다.
예를 들어, 도 19를 참고하면, 사용자 식별 장치(1800)에는 검출부(1810), 제어부(1830) 및 서비스 제공부(1850) 이외에 평가부(1820)가 더 포함될 수도 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
일 실시예에 따른 검출부(1810)는 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출부(1810)는 사용자 입력으로부터 사용자의 맥파 신호를 검출할 수 있다.
평가부(1820)는 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 평가부(1820)는 사용자 입력이 감지된 시점에 획득된 상태 정보가 기 설정된 검출 기준에 대응되는지 여부를 판단하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 다른 예에 따라, 평가부(1820)는 기 저장된 참조 생체 신호를 기초로, 검출된 생체 신호의 손실 함수 값을 산출하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(1830)는 검출된 사용자의 생체 신호를 이용하여, 사용자를 식별할 수 있다.
제어부(1830)는 그룹 식별부(1831), 생체 신호 저장부(1832) 및 개인 식별부(1833)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 그룹 식별부(1831)는 기 저장된 그룹 별 참조 생체 신호와 검출된 생체 신호를 비교할 수 있다. 여기에서, 그룹은 사용자의 성별 및 나이 등을 기초로 분류될 수 있다.
예를 들어, 그룹 식별부(1831)는 그룹 A 내지 G의 참조 생체 신호에 대한 파형 데이터를 읽어 내어, 검출된 생체 신호와 비교할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예일 뿐, 피크 파형의 진폭 이외에 다른 특징량이 비교대상이 될 수 있다. 예를 들어, 그룹 식별부(1831)는 ICA, SVM, PCA, LDA, KNN. MSM 등의 식별 기법을 이용하여, 사용자가 포함되는 그룹을 선택할 수도 있다.
생체 신호 저장부(1832)에는 성별 또는 나이 등을 기초로 분류된 그룹 별 참조 생체 신호 및 참조 생체 신호의 특징량 중 적어도 하나가 저장될 수 있다. 일 실시예에 따른 생체 신호 저장부(1832)에 그룹별 참조 생체 신호의 특징량이 저장되는 경우, 그룹 식별부(1831)는 참조 생체 신호로부터 생체 신호의 특징량을 추출하지 않고도, 사용자가 포함된 그룹을 식별할 수 있다.
개인 식별부(1833)는 식별된 그룹에 포함된 참조 생체 신호와 사용자의 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따른 개인 식별부(1833)는 식별된 그룹에 포함된 적어도 하나의 사용자의 참조 생체 신호와 사용자의 생체 신호를 비교할 수 있다. 개인 식별부(1833)는 비교 결과에 기초하여, 검출된 생체 신호와 유사도가 가장 높은 참조 생체 신호의 사용자를 검출된 생체 신호의 사용자로 식별할 수 있다.
서비스 제공부(1850)는 제어부(1830)에서 식별된 사용자에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스에 관한 정보 또는 서비스를 제공할 수 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 사용자 식별 장치가 검출된 생체 신호를 데이터 베이스에 저장하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S2010에서, 사용자 식별 장치는 디바이스에 감지된 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다.
한편, 단계 S2010은 도 2를 참고하여 전술한 단계 S220과 대응될 수 있다.
단계 S2020에서, 사용자 식별 장치는 기 저장된 참조 생체 신호 중에서 검출된 생체 신호와 대응되는 참조 생체 신호가 존재하지 않는 경우, 검출된 생체 신호를 데이터 베이스에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호가 기 저장된 참조 생체 신호와 대응되는지 여부를 판단할 수 있다. 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호와 대응되는 참조 생체 신호가 존재하는 경우, 검출된 생체 신호를 이용하여 사용자를 식별할 수 있다.
한편, 사용자 식별 장치는 기 저장된 참조 생체 신호 중에서 검출된 생체 신호와 대응되는 참조 생체 신호가 존재하지 않는 경우, 데이터 베이스에 검출된 생체 신호를 저장할 수 있다. 또한, 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호 및 사용자의 정보를 함께 저장할 수 있다. 예를 들어, 사용자 식별 장치는 검출된 생체 신호과 대응되는 참조 생체 신호가 존재하지 않는 것으로 결정됨에 따라, 사용자의 정보를 입력할 수 있는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
도 21 및 22는 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치(2100)의 블록도이다.
도 21을 참고하면, 사용자 식별 장치(2100)는 검출부(2110), 제어부(2130) 및 서비스 제공부(2150)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 사용자 식별 장치(2100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 사용자 식별 장치(2100)는 구현될 수 있다.
예를 들어, 도 22를 참고하면, 사용자 식별 장치(2100)에는 검출부(2110), 제어부(2130) 및 서비스 제공부(2150) 이외에 평가부(2120)가 더 포함될 수도 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
일 실시예에 따른 검출부(2110)는 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출부(2110)는 사용자 입력으로부터 사용자의 맥파 신호를 검출할 수 있다.
평가부(2120)는 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 평가부(2120)는 사용자 입력이 감지된 시점에 획득된 상태 정보가 기 설정된 검출 기준에 대응되는지 여부를 판단하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다. 다른 예에 따라, 평가부(2120)는 기 저장된 참조 생체 신호를 기초로, 검출된 생체 신호의 손실 함수 값을 산출하여, 검출된 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(2130)는 검출된 사용자의 생체 신호를 이용하여, 사용자를 식별할 수 있다.
제어부(2130)는 등록 정보 식별부(2131), 생체 신호 저장부(2132) 및 식별부(2133)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 등록 정보 식별부(2131)는 검출된 생체 신호가 생체 신호 저장부(2132)에 기 저장된 참조 생체 신호와 대응되는지 여부를 판단할 수 있다. 등록 정보 식별부(2131)는 기 저장된 참조 생체 신호 중에서 검출된 생체 신호와 대응되는 참조 생체 신호가 존재하지 않는 경우, 생체 신호 저장부(2132)에 검출된 생체 신호를 저장할 수 있다. 또한, 등록 정보 식별부(2131)는 검출된 생체 신호 및 사용자의 정보를 함께 저장할 수 있다.
생체 신호 저장부(2132)에는 적어도 하나의 사용자의 참조 생체 신호 및 참조 생체 신호의 특징량 중 적어도 하나가 저장될 수 있다.
식별부(2133)는 생체 신호 저장부(2132)에 기 저장된 참조 생체 신호와 검출된 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별할 수 있다.
서비스 제공부(2150)는 제어부(2130)에서 식별된 사용자에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스에 관한 정보 또는 서비스를 제공할 수 있다.
도 23은 다른 실시예에 따른 사용자 식별 장치(2300)의 블록도이다.
도 23을 참고하면, 사용자 식별 장치(2300)는 검출부(2310), 제어부(2320) 및 서비스 제공부(2330)를 포함할 수 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 사용자 식별 장치(2300)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 사용자 식별 장치(2300)는 구현될 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
일 실시예에 따른 검출부(2310)는 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출부(2310)는 사용자 입력으로부터 사용자의 맥파 신호를 검출할 수 있다.
제어부(2320)는 검출된 사용자의 생체 신호를 이용하여, 사용자를 식별할 수 있다.
제어부(2320)는 등록 정보 식별부(2321), 생체 신호 저장부(2322), 그룹 식별부(2323) 및 개인 식별부(2324)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 등록 정보 식별부(2321)는 검출된 생체 신호가 생체 신호 저장부(2322)에 기 저장된 참조 생체 신호와 대응되는지 여부를 판단할 수 있다. 등록 정보 식별부(2321)는 기 저장된 참조 생체 신호 중에서 검출된 생체 신호와 대응되는 참조 생체 신호가 존재하지 않는 경우, 생체 신호 저장부(2322)에 검출된 생체 신호를 저장할 수 있다. 또한, 등록 정보 식별부(2321)는 검출된 생체 신호 및 사용자의 정보를 함께 저장할 수 있다.
생체 신호 저장부(2322)에는 적어도 하나의 사용자의 참조 생체 신호 및 참조 생체 신호의 특징량 중 적어도 하나가 저장될 수 있다.
그룹 식별부(2323)는 기 저장된 그룹 별 참조 생체 신호와 검출된 생체 신호를 비교할 수 있다. 여기에서, 그룹은 사용자의 성별 및 나이 등을 기초로 분류될 수 있다.
예를 들어, 사용자 식별 장치는 그룹 A 내지 G의 참조 생체 신호에 대한 파형 데이터를 읽어 내어, 검출된 생체 신호와 비교할 수 있다. 다만, 이는 일 실시예일 뿐, 피크 파형의 진폭 이외에 다른 특징량이 비교대상이 될 수 있다. 예를 들어, ICA, SVM, PCA, LDA, KNN. MSM 등의 식별 기법을 이용하여, 사용자가 포함되는 그룹을 선택할 수도 있다.
개인 식별부(2324)는 식별된 그룹에 포함된 참조 생체 신호와 사용자의 생체 신호를 비교하여 사용자를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따른 개인 식별부(2324)는 식별된 그룹에 포함된 적어도 하나의 사용자의 참조 생체 신호와 사용자의 생체 신호를 비교할 수 있다. 개인 식별부(2324)는 비교 결과에 기초하여, 검출된 생체 신호와 유사도가 가장 높은 참조 생체 신호의 사용자를 검출된 생체 신호의 사용자로 식별할 수 있다.
서비스 제공부(2330)는 제어부(2320)에서 식별된 사용자에 관한 히스토리 정보를 기초로, 사용자가 실행할 가능성이 높은 서비스에 관한 정보 또는 서비스를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 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. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
실시 예에 따른 장치는 프로세서, 프로그램 데이터를 저장하고 실행하는 메모리, 디스크 드라이브와 같은 영구 저장부(permanent storage), 외부 장치와 통신하는 통신 포트, 터치 패널, 키(key), 버튼 등과 같은 사용자 인터페이스 장치 등을 포함할 수 있다. 소프트웨어 모듈 또는 알고리즘으로 구현되는 방법들은 상기 프로세서상에서 실행 가능한 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드들 또는 프로그램 명령들로서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체 상에 저장될 수 있다. 여기서 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.
도면에 도시된 실시 예들에서 참조 부호를 기재하였으며, 실시 예들을 설명하기 위하여 특정 용어들을 사용하였으나, 특정 용어에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 실시 예는 당업자에 있어서 통상적으로 생각할 수 있는 모든 구성 요소들을 포함할 수 있다.
실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예는 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩 업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 또한, 실시예는 동종의 또는 서로 다른 종류의 코어들, 서로 다른 종류의 CPU들을 채용할 수도 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 실시 예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 실시 예는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. "매커니즘", "요소", "수단", "구성"과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
실시 예에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 실시 예의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
실시 예의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 마지막으로, 실시 예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시 예들이 한정되는 것은 아니다. 실시 예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시 예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시 예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
2310: 검출부
2320: 제어부
2330: 서비스 제공부
2300: 사용자 식별 장치

Claims (20)

  1. 사용자 입력을 감지하는 단계;
    상기 감지된 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출하는 단계;
    상기 사용자 입력이 감지된 시점의 사용자의 상태를 나타내는 상태 정보를 기초로, 상기 검출된 생체 신호가 유효한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라, 상기 생체 신호와 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교하여 상기 사용자를 식별하는 단계를 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 생체 신호는,
    맥파 신호를 포함하고,
    상기 사용자의 상태 정보는,
    상기 사용자의 체온, 상기 사용자 입력에 의해 발생된 압력, 상기 사용자의 자세 및 동작 중 적어도 하나를 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 사용자의 상태 정보가 기 설정된 검출 기준과 대응되는지 여부를 판단하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 참조 생체 신호는,
    참조 생체 신호의 특성에 따라, 적어도 하나의 그룹으로 분류되어 저장되고,
    상기 식별하는 단계는,
    상기 분류된 적어도 하나의 그룹 중, 상기 사용자의 생체 신호와 대응되는 그룹을 식별하는 단계를 포함하며,
    상기 사용자 식별 방법은,
    상기 식별된 그룹에 관한 정보를 표시하는 단계를 더 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 식별하는 단계는,
    상기 식별된 그룹에 포함된 참조 생체 신호와 상기 사용자의 생체 신호를 비교하는 단계를 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 그룹에 포함된 사용자가 이전에 실행한 서비스의 히스토리 정보를 나타내는 상기 적어도 하나의 그룹의 서비스 이용 정보 중 상기 식별된 그룹의 서비스 이용 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 그룹의 서비스 이용 정보에 기초하여 서비스를 제공하는 단계를 더 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 사용자가 이전에 실행한 서비스의 히스토리 정보를 나타내는 서비스 이용 정보 중 상기 식별된 사용자의 서비스 이용 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 서비스 이용 정보에 기초하여 서비스를 제공하는 단계를 더 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 참조 생체 신호의 벡터 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 참조 생체 신호의 특성을 나타내는 정상 생체 신호 공간을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 생체 신호가 상기 정상 생체 신호 공간에 투영됨에 따라 변형되는 정도에 기초하여, 상기 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 생체 신호의 변형 정도가 기 설정된 범위 이내인 경우, 상기 생체 신호를 보정하는 단계를 더 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 검출된 생체 신호와 대응되는 참조 생체 신호가 존재하지 않는 경우, 상기 검출된 생체 신호를 저장하는 단계를 더 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 방법.
  11. 사용자 입력을 감지하는 센싱부;
    상기 감지된 사용자 입력으로부터 생체 신호를 검출하는 검출부; 및
    상기 사용자 입력이 감지된 시점의 사용자의 상태를 나타내는 상태 정보를 기초로, 상기 검출된 생체 신호가 유효한지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라, 상기 생체 신호와 기 저장된 적어도 하나의 참조 생체 신호를 비교하여 상기 사용자를 식별하는 제어부를 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 생체 신호는,
    맥파 신호를 포함하고,
    상기 사용자의 상태 정보는,
    상기 사용자의 체온, 상기 사용자 입력에 의해 발생된 압력 및 상기 사용자의 자세 및 동작 중 적어도 하나를 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 사용자의 상태 정보가 기 설정된 검출 기준과 대응되는 지 여부를 판단하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 적어도 하나의 참조 생체 신호는,
    참조 생체 신호의 특성에 따라, 적어도 하나의 그룹으로 분류되어 저장되고,
    상기 제어부는,
    상기 분류된 적어도 하나의 그룹 중, 상기 사용자의 생체 신호와 대응되는 그룹을 식별하며,
    상기 사용자 식별 장치는,
    상기 식별된 그룹에 관한 정보를 표시하는 출력부를 더 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 식별된 그룹에 포함된 참조 생체 신호와 상기 사용자의 생체 신호를 비교하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 그룹에 포함된 사용자가 이전에 실행한 서비스의 히스토리 정보를 나타내는 상기 적어도 하나의 그룹의 서비스 이용 정보 중 상기 식별된 그룹의 서비스 이용 정보를 획득하고, 상기 획득된 그룹의 서비스 이용 정보에 기초하여 서비스를 제공하는 서비스 제공부를 더 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    적어도 하나의 사용자가 이전에 실행한 서비스의 히스토리 정보를 나타내는 서비스 이용 정보 중 상기 식별된 사용자의 서비스 이용 정보를 획득하고, 상기 획득된 서비스 이용 정보에 기초하여 서비스를 제공하는 서비스 제공부를 더 포함하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치.
  18. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 참조 생체 신호의 벡터 정보를 기초로 상기 적어도 하나의 참조 생체 신호의 특성을 나타내는 정상 생체 신호 공간을 생성하고, 상기 생체 신호가 상기 정상 생체 신호 공간에 투영됨에 따라 변형되는 정도에 기초하여, 상기 생체 신호가 유효한 지 여부를 판단하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 생체 신호의 변형 정도가 기 설정된 범위 이내인 경우, 상기 생체 신호를 보정하는 생체 신호를 이용한 사용자 식별 장치.
  20. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 검출된 생체 신호와 대응되는 참조 생체 신호가 존재하지 않는 경우, 상기 검출된 생체 신호를 저장하는 사용자 식별 장치.
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