WO2020111401A1 - 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템 - Google Patents
생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020111401A1 WO2020111401A1 PCT/KR2019/004239 KR2019004239W WO2020111401A1 WO 2020111401 A1 WO2020111401 A1 WO 2020111401A1 KR 2019004239 W KR2019004239 W KR 2019004239W WO 2020111401 A1 WO2020111401 A1 WO 2020111401A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- indoor environment
- emotion
- external device
- control terminal
- biosignal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
Definitions
- the present invention relates to an emotion control system using biometric information, and more specifically, to detect a biosignal of a resident and to perform emotional control of an indoor environment such as temperature, lighting and air conditioning in the room according to the detected biosignal information. Emotion control system using biometric information.
- the indoor environment controller is a device that controls indoor environment elements such as indoor temperature, humidity, and air cleanliness, and includes air conditioners, heaters, and air purifiers.
- This indoor environment control device is equipped with various sensors for measuring the state of indoor environment elements to measure the status of indoor environment elements.
- the controller which receives the measured indoor environment element status information, displays the current indoor environment element status information on the display window, and adjusts the temperature of the indoor environment element to be measured from various sensors according to user input. It is configured to control the humidity control unit.
- these indoor environment control devices are driven by key input values pre-determined by a user or surrounding indoor environment elements, they do not consider the psychological state, emotional state, or health state of the human body living and acting indoors. Therefore, there is a problem in that it is impossible to produce an optimized indoor environment according to the emotional state of the human body by the indoor environment control device driven by measuring only the surrounding indoor environment elements.
- a home network system in which a home server that receives device status information or indoor environmental element status information from devices in the house, such as an indoor environment controller, controls a device according to a user input, is widely known.
- a user connects to a home server in a home using a mobile phone, PDA, or other equipment, such as the temperature, humidity, brightness of the light, TV channels, audio volume, and the like desired by the user. It is configured to input information, and the home server can control devices in the home connected to the home network according to the user's setting input as described above.
- the present invention was created to solve the above problems and measures the resident's emotional control by measuring the biosignal of the resident and actively controlling the indoor environment such as lighting, temperature, air conditioning, and ASMR driving based on the measured biosignal information. It is an object of the present invention to provide an emotion control system using biometric information that can be implemented.
- the emotion control system using biometric identification information includes a bio-signal measuring device for measuring a bio-signal of a human body, a wireless transmitting and receiving unit capable of wireless transmission and reception with the bio-signal measuring device, and an external device control unit for controlling the operation of the external device And, an indoor environment control terminal having a communication interface unit capable of two-way communication with an external server, and a main control unit for controlling external devices according to the human body's sensitivity or health status based on the result of bio-signal measurement, and communication with the indoor environment control terminal Sensitivity to receive the biometric information of the bio-signal measuring device through the indoor environment control terminal, analyze the current emotion and health state of the human body, and set the sentiment and health state values according to the analysis result and transmit it to the indoor environment control terminal It includes a judgment server, the external device is characterized in that any one or two or more of the air conditioning apparatus including a lighting device, a curtain driving unit, an ASMR speaker, and an air conditioner.
- the bio-signal measuring device measures one or more of the human body's electrocardiogram, oxygen saturation, body temperature, and body fat, and is preferably an IR-UWB-based non-contact sensor.
- the biosignal measuring device is provided with a wireless transmission unit for transmitting and receiving wireless information to and from an external device, and a biological information display unit for displaying emotion and health status values according to the biological information, or to transmit biometric information to an external device through the wireless transmission unit, or It may be configured to wirelessly receive the sentimental or health status value transmitted from an external device and output it to the biometric information display unit.
- the indoor environment control terminal further includes a memory unit stored in a table by combining control conditions for each device controlled by each external device according to the measured value of the biological signal.
- the emotion control system using the biometric information of the present invention actively controls the sensibility of the occupant by controlling the indoor environment such as the control of the illuminance, color, air conditioning, and temperature control of the indoor lighting according to the measurement result of the biosignal.
- the indoor environment such as the control of the illuminance, color, air conditioning, and temperature control of the indoor lighting according to the measurement result of the biosignal.
- FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an emotion control system using biometric information of the present invention
- FIG. 2 is a detailed view showing an example of a configuration of the indoor environment control terminal of FIG. 1;
- FIG. 3 is a flowchart schematically showing the operation flow of the emotion control system using biometric information according to the present invention.
- first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
- first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
- the emotion control system using biometric information includes a biosignal measuring instrument 10 for wirelessly measuring biometric information related to grasping the human emotion or health state, and indoors It includes an indoor environment control terminal 100 that controls the environment, and an emotion determination server 200 that analyzes bio-information and sets emotion and health status values of the human body.
- the indoor environment control terminal 100 controls the indoor environment by controlling the indoor temperature by adjusting the indoor temperature through lighting or illumination of the room, the operation of the air conditioner, driving the ASMR speaker, and controlling the external light amount according to opening and closing of the curtain.
- an ASMR speaker 30, a lighting lamp 40, an air conditioner controller 50, a curtain driver 60, and the like are directly connected to the indoor environment control terminal 100.
- the remote controller 20 may be further provided with a plurality of control keys and function keys for remotely controlling the operation of the indoor environment control terminal 100 and selection of external devices and functions for each device.
- the bio-signal measuring instrument 10 and the indoor environment control terminal 100 are preferably connected through a wireless transmission means, which is mainly used when signal transmission/reception does not occur frequently, such as Zigbee.
- the indoor environment control terminal 100 and the emotion determination server 200 are connected to a communication means capable of bi-directional communication such as RS-485, etc., and the bio-signal is sent to the emotion determination server 200 in the indoor environment control terminal 100, and emotion determination is performed.
- the server 200 is configured to transmit and receive judgment information to and from the indoor environment control terminal 100.
- the bio-signal measuring device 10 may be applied with a plurality of sensors for measuring bio-signals such as an electrocardiogram (ECG), a pulse wave, a blood oxygen saturation concentration, and a skin conductivity.
- ECG electrocardiogram
- a pulse wave a pulse wave
- a blood oxygen saturation concentration a blood oxygen saturation concentration
- a skin conductivity a skin conductivity
- the bio-signal measuring device 10 may be applied to a wearer's body to measure a bio-signal, but an IR-UWB-based non-contact bio-sensor may be applied, in which case, it is not a specific person wearing the wearable device. There is an advantage in that it becomes possible to control emotions for all persons residing in the indoor area under control.
- the bio-signal measuring instrument 10 further includes a wireless transmission unit that transmits and receives wireless information to and from external devices, and a biological information display unit for displaying emotion and health status values according to the biological information, and controls the external indoor environment through the wireless transmission unit. It may be formed to wirelessly transmit the biometric information to the terminal 100 or to wirelessly receive the sentiment or health status value transmitted from an external device and output it to the biometric information display unit.
- the indoor environment control terminal 100 receives the human emotion or health status value from the emotion determination server through wireless communication with the bio-signal measuring device and two-way communication with the emotion determination server, and consequently controls the operation of external devices.
- the degree of control for the change in the rendering value may be realized by a mathematical expression using a well-known neural network.
- the emotion determination server 200 analyzes biological signals such as electrocardiogram, pulse wave, blood oxygenation saturation concentration, and skin conductivity to determine whether or not each measurement value is within a preset range of respective reference values.
- the emotion determination server 200 sets the ECG reference value, pulse wave reference value, blood oxygen saturation concentration reference value, and skin conductivity reference value, which are measured in the normal human body, as reference values for comparing each biosignal, for example.
- the human emotion or health state value is positive or normal (+)
- the human emotion or health Set the state value as a negative or negative (-) state of tension or stress and output it.
- the emotion determination server 200 may be implemented as a home network server mainly used in a home network system or the like, and is configured with network connection means for Internet access.
- Such a network connection means may be applied to telemedicine or notify of an emergency through transmission of a biosignal by establishing a cooperation system of a medical institution in the future when the emotion determination server 200 is connected to the Internet.
- the ASMR speaker 30 can play a radio or a pre-selected music file, and can perform emotional control by controlling the volume or controlling the type of music being played through the emotional state of the occupant according to the measurement information of the bio-signals. .
- the lighting lamp 40 may be selectively used depending on the color or brightness of the lighting lamp to be produced, and it is preferable to connect, for example, the indoor environment control terminal 100 to a plurality of series colors and multiple levels of illuminance.
- the air conditioner controller 50 controls the operation of the air conditioner to control the temperature and humidity in the room, and performs emotion control by controlling the indoor environment to be an appropriate temperature and humidity according to the condition of the occupant based on the bio-signal.
- the curtain driver 60 is preferably used by connecting a driving device such as a motor that is electrically connected to the rail device of the curtain to the indoor environment control terminal.
- the indoor environment control terminal 100 includes a wireless transmitter/receiver for transmitting and receiving a biosignal measuring device and a wireless signal, a wireless receiver 120 for wirelessly receiving a control signal of a remote controller, and an indoor environment.
- a key input unit 130 for directly controlling the operation of the control terminal, a display unit 140 for displaying the operation status of the terminal and bio-analysis result, a memory unit 150 for storing data and programs, and an external device
- the main control unit 160 that controls the operation of the entire device and the system, a communication interface unit 170 that enables two-way communication with the external emotion determination server 200, and an external device that controls the operation of each external device. It comprises a control unit 180.
- the wireless transmitter/receiver 110 is a wireless transmitter mainly used when signals are not frequently transmitted or received, such as a Zigbee, so that a biosignal can be given or received in response to a wireless transmitter provided in the biosignal meter 10. It is implemented by means.
- the wireless receiver 120 wirelessly receives a control signal of the remote controller 20 by a remote controller or the like.
- the key input unit 130 like the remote controller 20, includes a plurality of control keys and function keys to directly control the operation of the indoor environment control terminal, selection of external devices, and device-specific functions.
- the display unit 140 is implemented with an LCD or the like to display the operation status of the terminal and the result of analyzing the biological information.
- the memory unit 150 is a storage means that can write or read data and programs, and the conditions of the color of the light to be produced, the brightness of the light, the type of aroma, whether anion is generated, the opening and closing of the curtain to control the amount of external light, etc.
- each of the rendering values is stored in a table in correspondence with a rendering number. In this way, since the presentation values according to each situation are stored in the table, the indoor environment is actively controlled with the corresponding presentation values according to the measured biosignal information.
- the main control unit 160 controls the overall operation of the system and the operation of external devices.
- the indoor environment directing operation is automatically adjusted/scheduled reservation mode/manual mode according to the user's setting by wire/wireless key input. Separately execute.
- the bio-signal measuring instrument 10 is driven by a wireless control signal to transmit the bio-information transmitted from the bio-signal measuring instrument 10 to the emotion determination server 200 or the emotion determination server 200.
- the sent emotion or health state value is transmitted to the bio-signal measuring instrument 10, and a plurality of presentation values from the presentation table of the memory unit 150 according to the emotion or health status value received from the emotion determination server 200. Select one of them to control each external device connected to it through the external device control unit 180. That is, it is determined whether the emotion or health state value received from the emotion determination server 200 is negative (-) or positive (+), and in the case of negative (-), selects a new presentation value from the presentation table and selects an external device.
- the indoor environment can be newly changed, and this operation can be repeatedly performed until a predetermined time elapses, thereby enabling feedback control.
- the external environment is controlled with the currently set directing value, so that the indoor environment is controlled without changing.
- the main control unit 160 may select a new production value by up-counting or down-counting based on the production number loaded on the production table of the memory unit.
- the timer is operated to count the time after the timer is started. It counts whether the time has arrived, and adjusts the external device control signal so that the indoor environment is produced with the presentation value set by the schedule reservation for the specified time.
- the manual mode determines whether there is a wire/wireless key input by the user, and controls the external device so that the indoor environment is produced with the rendering value according to the user's selection.
- the external device control unit 180 is directly connected to a plurality of lighting lamps 40 having different colors, and the lighting control unit 182 for controlling the point/lightout and the brightness (illuminance) of the lighting lamps, and the air conditioner controller 50 And an external light amount control unit 184 connected to the curtain driver 60 that enables automatic opening and closing of the curtain and controlling the degree of opening and closing of the curtain.
- 3 and 4 are overall flow charts exemplified to explain the automatic operation of indoor environment using biometric information in the system according to the present invention, and are made by an indoor environment control terminal in the configuration of the system as shown in FIG. According to the user's setting by input, it is divided into automatic adjustment mode/schedule reservation mode/manual mode.
- 3 is a diagram illustrating an operation flowchart in an automatic adjustment mode using biometric information, and is an operation flowchart when a user setting is made in an automatic adjustment mode by wire/wireless key input.
- the emotional control of the indoor environment drives the bio-signal meter to measure the bio-signal, receives the status value from the emotional judgment server, determines the sensibility or health status of the residents, and the emotion Alternatively, the indoor environment is controlled according to the determination result of the health condition value.
- the present invention has high industrial applicability in the field of lighting control technology.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
본 발명은 거주자의 생체신호를 감지하고, 감지된 생체신호 정보에 따라 실내의 온도와 조명, 공조 등 실내환경의 감성제어를 실시할 수 있는 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템은 인체의 생체 신호를 측정하는 생체신호 측정기와, 상기 생체신호 측정기와 무선 송수신이 가능한 무선송수신부와, 외부기기의 동작을 제어하기 위한 외부기기 제어부와, 외부 서버와의 양방향 통신이 가능한 통신 인터페이스부 및 생체신호 측정결과에 의한 인체의 감성 또는 건강 상태에 따라 외부기기를 제어하는 주제어부를 구비하는 실내환경 제어 단말기와, 실내환경 제어 단말기에 통신 가능하게 연결되며, 실내환경 제어 단말기를 통해 생체신호 측정기의 생체정보를 수신하여 인체의 현재 감성 및 건강상태를 분석하고 그 분석결과에 따른 감성 및 건강 상태값을 설정하여 실내환경 제어 단말기로 전송하는 감성 판단서버를 포함하며, 상기 외부기기는 조명기기, 커튼구동부, ASMR 스피커, 에어컨을 포함하는 공조장치 중 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 거주자의 생체신호를 감지하고, 감지된 생체신호 정보에 따라 실내의 온도와 조명, 공조 등 실내환경의 감성제어를 실시할 수 있는 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 실내환경 조절기기는 실내의 온도, 습도, 공기 청정도 등과 같은 실내환경요소를 조절하는 기기로서, 에어컨, 히터, 공기 정화기 등을 포함한다. 이러한 실내환경 조절기기는 실내환경요소의 상태를 측정하는 각종의 센서가 구비되어 실내 환경요소의 현상태를 측정한다. 측정된 실내환경요소의 상태정보를 입력받은 제어부는 디스플레이창에 현재 실내환경요소의 상태정보를 표시하고, 사용자의 입력에 따라 각종 센서로부터 측정되는 실내환경요소의 상태를 변경시키도록 온도 조절부, 습도 조절부 등을 제어할 수 있도록 구성되어 있다.
그러나 이러한 실내환경 조절기기는 사용자에 의해 미리 지정된 키입력값이나 주변의 실내환경요소들에 의해 구동되기 때문에 실내에서 실제 생활하고 행동하는 인체의 심리상태나 감정상태 또는 건강상태는 전혀 고려하지 않고 있으며, 따라서 이와 같이 주변의 실내환경요소만을 측정하여 구동되는 실내환경 조절기기에 의해서는 인체의 감성 상태에 따라 최적화된 실내환경을 연출하지 못하는 문제점이 있었다.
한편, 최근에는 실내환경 조절기기와 같은 집안의 디바이스들로부터 디바이스 상태정보 혹은 실내의 환경요소 상태정보 등을 전송받은 홈서버가 사용자의 입력에 따라 디바이스를 제어하는 홈 네트워크 시스템이 널리 알려져 있다.
이러한 홈 네트워크 시스템에 의하면, 사용자가 핸드폰이나 PDA 또는 다른 장비를 이용하여 집안에 있는 홈서버에 접속하여 사용자가 원하는 취향 즉, 집안의 온도, 습도, 전등의 밝기, TV의 채널, 오디오 볼륨 등의 정보를 입력할 수 있도록 구성되며, 홈 서버는 상기와 같은 사용자의 설정입력에 따라 홈네트워크로 연결된 집안의 디바이스들을 각각 제어할 수 있게 된다.
그러나 이와 같은 홈 네트워크 시스템에서도 사용자에 의해 미리 지정된 키입력값에 의해 집안의 디바이스들이 구동되기 때문에, 실내환경의 연출은 여전히 인체의 감성 상태에 맞게 최적화되지 못하고 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로 거주자의 생체신호를 측정하고, 측정된 생체신호 정보에 기반하여 조명이나 온도, 공조상태, ASMR 구동 등 실내환경을 능동적으로 제어함으로써 거주자의 감성제어를 실시할 수 있는 생체인식 정보를 이용한 감성제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템은 인체의 생체 신호를 측정하는 생체신호 측정기와, 상기 생체신호 측정기와 무선 송수신이 가능한 무선송수신부와, 외부기기의 동작을 제어하기 위한 외부기기 제어부와, 외부 서버와의 양방향 통신이 가능한 통신 인터페이스부 및 생체신호 측정결과에 의한 인체의 감성 또는 건강 상태에 따라 외부기기를 제어하는 주제어부를 구비하는 실내환경 제어 단말기와, 실내환경 제어 단말기에 통신 가능하게 연결되며, 실내환경 제어 단말기를 통해 생체신호 측정기의 생체정보를 수신하여 인체의 현재 감성 및 건강상태를 분석하고 그 분석결과에 따른 감성 및 건강 상태값을 설정하여 실내환경 제어 단말기로 전송하는 감성 판단서버를 포함하며, 상기 외부기기는 조명기기, 커튼구동부, ASMR 스피커, 에어컨을 포함하는 공조장치 중 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 생체신호 측정기는 인체의 심전도, 산소포화도, 체온, 체지방 중 어느 하나 또는 둘 이상의 생체정보를 측정하며, IR-UWB 기반의 비접촉식 센서인 것이 바람직하다.
상기 생체신호 측정기는 외부기기와 무선 정보를 송수신하는 무선 전송부와 생체정보에 따른 감성 및 건강 상태값의 표시를 위한 생체정보 표시부를 구비하여 상기 무선 전송부를 통해 외부 기기로 생체 정보를 전송하거나 또는 외부 기기에서 송신되는 감성 또는 건강 상태값을 무선 수신하여 상기 생체정보 표시부로 출력하도록 형성될 수 있다.
상기 실내환경 제어 단말기는 생체신호의 측정 값에 따라 각각의 외부기기에서 제어하는 기기별 제어조건을 조합하여 테이블에 저장한 메모리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템은 생체신호의 측정 결과에 따라 실내 조명의 조도나 색상, 공조 상태의 제어 및 온도제어 등 실내환경의 제어를 실시하여 거주자의 감성을 능동적으로 컨트롤하여 거주자의 만족도를 극대화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템의 일 실시예의 개략적인 구성을 표시한 블럭도,
도 2는 도 1의 실내환경 제어 단말기의 한 구성예를 도시한 상세도
도 3은 본 발명에 따른 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템의 동작 흐름을 개략적으로 표시한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 의한 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템은 인체의 감성 또는 건강 상태를 파악에 관련되는 생체정보를 무선 측정하는 생체신호 측정기(10)와, 실내환경을 제어하는 실내환경 제어 단말기(100)와, 생체정보를 분석하여 인체의 감성 및 건강 상태값을 설정하는 감성 판단서버(200)를 포함한다.
상기 실내환경 제어 단말기(100)는 실내의 조명이나 조도, 에어컨의 가동을 통한 실내 온도 조절, ASMR 스피커의 구동 및 커튼 개폐에 따른 외부 광량의 조절을 통해 실내환경을 제어하는 것으로 실내환경의 제어에 필요한 주변의 외부기기로서 ASMR 스피커(30), 조명등(40), 에어컨 제어기(50), 커튼 구동기(60) 등이 상기 실내환경제어 단말기(100)에 직접 연결되어 구성된다.
필요에 따라서는 실내환경 제어 단말기(100)의 동작 및 외부 기기의 선택과 각 기기별 기능을 원격 제어하기 위한 다수의 제어키와 기능키들을 갖는 원격제어기(20)를 더 구비할 수도 있다.
이러한 구성에서 상기 생체신호 측정기(10)와 실내환경 제어단말기(100)는 지그비(Zigbee) 등과 같이 신호의 송수신이 자주 발생하지 않을 때 주로 사용되는 무선 전송수단을 통해 연결되는 것이 바람직하다.
실내환경 제어 단말기(100)와 감성 판단서버(200)는 RS-485 등과 같은 양방향 통신이 가능한 통신수단으로 연결되어 실내환경 제어 단말기(100)에서 감성 판단서버(200)로는 생체신호를, 감성 판단서버(200)에서 실내환경 제어 단말기(100)로는 판단 정보를 각각 송수신할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
생체신호 측정기(10)는 인체의 심전도(electrocardiogram, ECG), 맥파(pulse wave), 혈중산소포화농도, 피부전도도 등의 생체 신호를 각각 측정하기 위한 다수의 센서가 적용될 수 있다.
생체신호 측정기(10)는 거주자의 신체에 착용하여 생체신호를 측정할 수 있는 웨어러블 기기가 적용될 수도 있으나, IR-UWB 기반의 비접촉 생체감지기가 적용될 수 있으며, 이 경우 웨어러블 기기를 착용한 특정인이 아니라 제어 대상의 실내 영역에 거주하는 전체 인원에 대한 감성제어가 가능하게 되는 이점이 있다.
또한 생체신호 측정기(10)는 외부 기기와 무선 정보를 송수신하는 무선 전송부와 생체정보에 따른 감성 및 건강 상태값의 표시를 위한 생체정보 표시부를 더 구비하여 상기 무선 전송부를 통해 외부의 실내환경 제어 단말기(100)로 생체정보를 무선 전송하거나 또는 외부 기기에서 송신되는 감성 또는 건강 상태값을 무선 수신하여 생체정보 표시부로 출력하도록 형성될 수도 있다.
실내환경 제어 단말기(100)는 상기 생체신호 측정기와의 무선 송수신 및 상기 감성 판단서버와의 양방향 통신을 통해 인체의 감성 또는 건강 상태값을 감성판단서버로부터 받고, 그 결과로 외부 기기들의 동작을 제어하여 실내의 조명이나 조도, 에어컨의 구동을 통한 온도제어, 커튼 개폐에 따른 외부 광량 및 ASMR 스피커를 통해 출력되는 소리를 측정된 거주자의 생체정보에 기반한 감성 상태에 따라 자동으로 변화시킨다. 이때의 연출값 변화를 위한 제어 정도는 이미 널리 잘 알려진 신경회로망을 이용한 연산 수식에 의해 구현 가능할 것이다.
상기 감성 판단서버(200)는 심전도, 맥파, 혈중산소포화농도, 피부 전도도 등의 생체 신호를 분석하여 각각의 측정값들이 미리 설정된 각각의 기준치의 범위 내에 있는지 벗어나는지를 판단한다.
이를 위해 감성 판단서버(200)는 예를 들면 정상인 상태의 인체에서 측정되는 심전도 기준값, 맥파 기준값, 혈중 산소포화농도 기준값, 피부 전도도 기준값을 각각의 생체 신호 비교를 위한 기준치로 각각 미리 설정해두고, 네트워크를 통해 수신되는 생체 신호 측정값이 그 범위 내에 있는 경우 인체의 감성 또는 건강 상태값을 좋거나 보통의 상태인 포지티브(+)로, 생체 신호 측정값이 그 범위를 벗어나 있는 경우 인체의 감성 또는 건강 상태값을 긴장되거나 스트레스 상태인 네가티브(-)로 설정하여 출력한다.
한편, 이러한 감성 판단서버(200)는 홈 네트워크 시스템 등에서 주로 사용되는 홈 네트워크 서버 등으로 구현 가능하며, 인터넷 접속을 위한 네트워크 연결수단이 구비되어 구성된다.
이와 같은 네트워크 연결수단은 상기 감성 판단서버(200)가 인터넷에 연결되는 경우 향후 의료기관 협력체계 구축에 의한 생체 신호의 전송을 통해 응급 상황을 알리거나 원격 진료에 적용될 수도 있다.
ASMR 스피커(30)는 라디오나 미리 선곡된 음악 파일을 재생할 수 있으며, 생체신호의 측정정보에 따라 거주자의 감정상태를 통해 음량의 조절 또는 재생되는 음악의 종류를 제어하여 감성 제어를 실시할 수 있다.
조명등(40)은 연출하고자 하는 조명등의 컬러나 밝기에 따라 선택적으로 사용될 수 있으며, 예를 들면 다수 계열의 색상과 다수 단계의 조도를 갖는 것을 실내환경 제어 단말기(100)에 연결하는 것이 바람직하다.
에어컨 제어기(50)는 실내의 온도 및 습도 조절을 위해 에어컨의 가동을 제어하는 것이며, 생체신호에 기반한 거주자의 상태에 따라 적정온도와 습도가 되도록 실내 환경을 제어함으로써 감성제어를 실시한다.
커튼 구동기(60)는 커튼의 레일장치 등에 전기적으로 연결되는 모터와 같은 구동장치를 실내환경 제어 단말기에 연결하여 사용하는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 실내환경 제어 단말기(100)는 생체신호 측정기와 무선 신호를 송수신하는 무선 송/수신부와, 원격제어기의 제어신호를 무선으로 수신하는 무선 수신부(120)와, 실내환경 제어 단말기의 동작을 직접 제어하기 위한 키입력부(130)와, 단말기의 동작상태 및 생체정보 분석결과 등의 표시를 위한 표시부(140)와, 데이터 및 프로그램이 저장되는 메모리부(150)와, 외부 기기 및 시스템 전체의 동작을 제어하는 주제어부(160)와, 외부의 감성판단 서버(200)와의 양방향 통신을 가능하게 하는 통신 인터페이스부(170)와, 외부 기기의 동작을 각각 제어하기 위한 외부기기 제어부(180)를 포함하여 구성된다.
무선 송/수신부(110)는 생체신호 측정기(10)에 구비된 무선 전송부에 대응하여 생체신호를 주거나 받을 수 있도록 지그비(Zigbee) 등과 같이 신호의 송수신이 자주 발생하지 않을 때 주로 사용되는 무선 전송수단으로 구현된다.
무선 수신부(120)는 리모트 콘트롤러 등에 의한 원격 제어기(20)의 제어신호를 무선으로 수신한다.
키입력부(130)는 상기 원격 제어기(20)와 마찬가지로 실내환경 제어 단말기의 동작 및 외부기기의 선택과 기기별 기능을 직접 제어할 수 있도록 다수의 제어키 및 기능키를 구비한다.
표시부(140)는 단말기의 동작상태 및 생체정보 분석결과 등의 표시를 위하여 LCD 등으로 구현된다.
메모리부(150)는 데이터 및 프로그램을 쓰거나 읽을 수 있는 저장수단으로서, 연출하고자 하는 조명등의 색깔, 조명등의 밝기, 아로마의 종류, 음이온 발생여부, 외부 광량 조절을 위한 커튼 개폐동작 등을 각각의 조건으로 구분하여 제어하기 위한 기기별 제어조건을 조합하여 다수의 연출값으로 설정하고, 상기 각각의 연출값을 연출 번호와 대응시켜 테이블에 저장한다. 이렇게 테이블에 각각의 상황에 따른 연출값이 저장되어 있으므로 측정된 생체신호 정보에 따라 그에 대응하는 연출값으로 실내 환경을 능동 제어한다.
주제어부(160)는 시스템 전체의 동작 및 외부기기의 동작을 전체적으로 제어하며, 특히 유/무선 키입력에 의한 사용자의 설정에 따라 실내환경 연출동작을 자동조절모드/스케쥴예약모드/수동모드로 각각 구분하여 실행한다.
자동조절모드에서는 생체신호 측정기(10)를 무선 제어신호에 의해 구동시켜 그 생체신호 측정기(10)에서 전송되는 생체정보를 감성 판단서버(200)로 전송하거나 또는 상기 감성 판단서버(200)에서 전송되는 감성 또는 건강 상태값을 상기 생체신호 측정기(10)로 전송하며, 아울러 상기 감성 판단서버(200)에서 수신되는 감성 또는 건강 상태값에 따라 상기 메모리부(150)의 연출 테이블로부터 다수의 연출값 중의 하나를 선택하여 외부기기 제어부(180)를 통해 그에 연결된 각각의 외부기기를 제어한다. 즉, 상기 감성 판단서버(200)에서 수신되는 감성 또는 건강 상태값이 네가티브(-)인지 포지티브(+)인지를 판단하여, 네가티브(-)인 경우 연출테이블로부터 새로운 연출값을 선택하여 외부기기를 제어함으로써 실내 환경을 새롭게 변화시킬 수 있게 되며 이러한 동작은 미리 지정된 시간이 경과될 때까지 반복해서 실행함으로써 피드백 제어가 가능하게 된다. 반대로 포지티브(+)인 경우 현재 설정된 연출값으로 외부 기기를 제어함으로써 실내 환경을 변화시키지 않고 그대로 제어한다.
이때 상기 주제어부(160)에서는 상기 메모리부의 연출테이블에 적재된 연출번호를 기준으로 업-카운드 또는 다운-카운트하여 새로운 연출값을 선택할 수 있게 된다.
스케쥴 예약모드에서는 스케쥴 예약에 의한 연출모드가 설정되는 경우 스케쥴 예약을 위한 연출값을 사용자 키입력에 의해 집적 입력받아 저장하고, 예약정보의 입력이 완료되면 이후로 타이머를 구동시켜 시간을 카운트하면서 예약시간이 도달하는지를 카운트하고, 지정된 시간동안 상기 스케쥴 예약에 의해 설정된 연출값으로 실내환경이 연출되도록 외부기기 제어신호를 조절한다.
수동모드에서는 사용자에 의한 유/무선 키입력이 있는 지를 판단하여 사용자 선택에 따른 연출값으로 실내환경이 연출되도록 외부 기기를 제어한다.
상기 외부기기 제어부(180)는 색이 서로 다른 다수의 조명등(40)에 직접 연결되어 상기 조명등들의 점/소등 및 조명의 밝기(조도)를 제어하는 조명 제어부(182)와, 에어컨 제어기(50) 및 커튼의 자동 개폐를 가능하게 하는 커튼 구동기(60)에 연결되어 커튼의 개폐정도 및 개폐시간을 제어하는 외부광량 제어부(184)를 포함한다.
도 3과 도 4는 본 발명에 의한 시스템에서 생체정보를 이용한 실내환경 자동 연출동작을 설명하기 위하여 예시한 전체적인 순서도로서, 도 1과 같은 시스템의 구성에서 실내환경 제어 단말기에 의해 이루어지며, 유무선 키입력에 의한 사용자의 설정에 따라 자동조절모드/스케쥴예약모드/수동모드로 각각 구분 실행된다.
도 3은 생체정보를 이용한 자동조절모드에서의 동작 흐름도를 예시하고 있는 도면으로서, 유/무선 키입력에 의해 자동조절모드로 사용자 설정이 이루어진 경우의 동작 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 실내환경의 감성 제어는 생체신호 측정기를 구동하여 생체신호를 측정하고, 감성판단서버로부터 상태값을 수신하여 거주자의 감성 또는 건강 상태를 판단하며, 감성 또는 건강 상태값의 판단결과에 따라 실내환경을 제어한다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 조명 제어 기술 분야에서 산업상 이용가능성이 높다.
Claims (4)
- 인체의 생체 신호를 측정하는 생체신호 측정기와;상기 생체신호 측정기와 무선 송수신이 가능한 무선송수신부와, 외부기기의 동작을 제어하기 위한 외부기기 제어부와, 외부 서버와의 양방향 통신이 가능한 통신 인터페이스부 및 생체신호 측정결과에 의한 인체의 감성 또는 건강 상태에 따라 외부기기를 제어하는 주제어부를 구비하는 실내환경 제어 단말기와;실내환경 제어 단말기에 통신 가능하게 연결되며, 실내환경 제어 단말기를 통해 생체신호 측정기의 생체정보를 수신하여 인체의 현재 감성 및 건강상태를 분석하고 그 분석결과에 따른 감성 및 건강 상태값을 설정하여 실내환경 제어 단말기로 전송하는 감성 판단서버;를 포함하며,상기 외부기기는 조명기기, 커튼구동부, ASMR 스피커, 에어컨을 포함하는 공조장치 중 어느 하나 또는 둘 이상인 것을 특징으로 하는생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 생체신호 측정기는 인체의 심전도, 산소포화도, 체온, 체지방 중 어느 하나 또는 둘 이상의 생체정보를 측정하며, IR-UWB 기반의 비접촉식 센서인 것을 특징으로 하는생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 생체신호 측정기는 외부기기와 무선 정보를 송수신하는 무선 전송부와 생체정보에 따른 감성 및 건강 상태값의 표시를 위한 생체정보 표시부를 구비하여 상기 무선 전송부를 통해 외부 기기로 생체 정보를 전송하거나 또는 외부 기기에서 송신되는 감성 또는 건강 상태값을 무선 수신하여 상기 생체정보 표시부로 출력하도록 형성된 것을 특징으로 하는생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 실내환경 제어 단말기는 생체신호의 측정 값에 따라 각각의 외부기기에서 제어하는 기기별 제어조건을 조합하여 테이블에 저장한 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2018-0150362 | 2018-11-29 | ||
| KR20180150362 | 2018-11-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2020111401A1 true WO2020111401A1 (ko) | 2020-06-04 |
Family
ID=70851984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2019/004239 WO2020111401A1 (ko) | 2018-11-29 | 2019-04-09 | 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2020111401A1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112378050A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空气调节设备的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN113819614A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-21 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于控制空调的方法、装置及空调 |
| WO2022142798A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 深圳市微网力合信息技术有限公司 | 基于物联网的智能家居窗帘的控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110076795A (ko) * | 2009-12-28 | 2011-07-06 | 중앙대학교 산학협력단 | 센서를 이용한 실내 환경 자동 제어 시스템 |
| KR20120073940A (ko) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 유비벨록스(주) | 감성을 제공하기 위한 스타일러스, 이동 단말기 및 콘텐츠 서버 |
| KR101455008B1 (ko) * | 2013-10-16 | 2014-11-03 | 박재한 | 감성 조명 시스템 |
| KR20170066110A (ko) * | 2015-12-04 | 2017-06-14 | 성기배 | 실내 환경 자동제어 시스템 및 제어방법 |
| KR20170090589A (ko) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | (주)에코메이텍 | 생체신호 및 환경변화에 따른 조명제어장치 |
-
2019
- 2019-04-09 WO PCT/KR2019/004239 patent/WO2020111401A1/ko active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110076795A (ko) * | 2009-12-28 | 2011-07-06 | 중앙대학교 산학협력단 | 센서를 이용한 실내 환경 자동 제어 시스템 |
| KR20120073940A (ko) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 유비벨록스(주) | 감성을 제공하기 위한 스타일러스, 이동 단말기 및 콘텐츠 서버 |
| KR101455008B1 (ko) * | 2013-10-16 | 2014-11-03 | 박재한 | 감성 조명 시스템 |
| KR20170066110A (ko) * | 2015-12-04 | 2017-06-14 | 성기배 | 실내 환경 자동제어 시스템 및 제어방법 |
| KR20170090589A (ko) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | (주)에코메이텍 | 생체신호 및 환경변화에 따른 조명제어장치 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112378050A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空气调节设备的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN112378050B (zh) * | 2020-11-10 | 2021-09-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 空气调节设备的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| WO2022142798A1 (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | 深圳市微网力合信息技术有限公司 | 基于物联网的智能家居窗帘的控制方法 |
| CN113819614A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-21 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于控制空调的方法、装置及空调 |
| WO2023035681A1 (zh) * | 2021-09-13 | 2023-03-16 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 用于控制空调的方法、装置及空调 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2020111401A1 (ko) | 생체 인식 정보를 이용한 감성제어 시스템 | |
| US11191432B2 (en) | Wearable health monitoring system | |
| CA2547835C (en) | Handheld analysis instrument having acoustic output of measurement results | |
| KR101813702B1 (ko) | 무선통신을 이용한 뇌파 검사/훈련 시스템 및 그를 이용한 뇌파 검사/훈련 방법 | |
| JPH11327753A (ja) | 制御方法及びプログラム記録媒体 | |
| CN1223391A (zh) | 控制方法 | |
| KR101955941B1 (ko) | 뇌파를 이용한 IoT 기반의 멘탈 케어 제공 시스템 및 그 방법 | |
| JP2018514912A (ja) | 照光制御装置 | |
| JP2009056075A (ja) | 環境機器制御システム、および環境機器制御装置 | |
| KR101617697B1 (ko) | 알람 기능을 갖는 스마트 베개 및 이를 이용한 알람 시스템 | |
| JP2019531566A (ja) | スマートタイプのホームセキュリティ装置 | |
| US20190294245A1 (en) | Neural control of controllable device | |
| CN106713760A (zh) | 终端、led灯的控制显示系统和方法 | |
| KR20140107945A (ko) | 헬스케어 시스템 및 방법 | |
| CN111770609A (zh) | 智能灯带控制系统和方法 | |
| KR20120043848A (ko) | 유비쿼터스 스마트 실내환경 제어방법 | |
| JP2010282414A (ja) | 携帯型検査端末と健康管理システム | |
| KR20160004851A (ko) | 단말기로부터 제공되는 사용자의 상태정보를 활용하는 제어스테이션 및 이를 포함하는 제어시스템 | |
| KR20180127040A (ko) | 스마트 감성 조명장치 | |
| KR20090106149A (ko) | 생체정보를 이용한 실내환경 자동 연출시스템 | |
| Trivedi et al. | Brainwave enabled multifunctional, communication, controlling and speech signal generating system | |
| KR102212173B1 (ko) | 사물인터넷 기반의 조명장치를 이용한 수면 모니터링 시스템 및 방법 | |
| CN106352509A (zh) | 一种智能空调系统及应用 | |
| KR20210074890A (ko) | 생체인식정보 및 감성정보 기반 지능형 스마트 에어컨 시스템 및 이의 제어방법 | |
| KR101970917B1 (ko) | 센서 기반 스마트 피드백 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19891126 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19891126 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |