KR20160004851A - 단말기로부터 제공되는 사용자의 상태정보를 활용하는 제어스테이션 및 이를 포함하는 제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주변장치를 유선 또는 무선으로 제어하는 제어스테이션에 관한 것이다. 본 발명의 제어스테이션은 주변장치를 제어하기 위한 On/Off 명령 뿐만 아니라 옵션명령도 내릴 수 있다. 본 발명의 제어스테이션은 사용자의 단말기와 통신이 가능하여, 단말기로부터 제공되는 사용자의 상태정보를 참조하여 옵션명령을 결정할 수 있다. 사용자의 상태정보는 감정상태 정보 및 생체상태 정보를 포함한다.

Description

단말기로부터 제공되는 사용자의 상태정보를 활용하는 제어스테이션 및 이를 포함하는 제어시스템 {A Control Station Utilizing User's State Information Provided by a Mobile Device and a Control System Including the Same}
본 발명은 사용자의 명령을 받아서 다수 개의 주변장치를 제어하는 제어스테이션에 관한 것이다.
종래의 제어스테이션은 사용자의 명령을 받아서, 상기 제어스테이션과 사전에 통신 설정된 주변장치를 제어한다. 사용자의 명령은 상기 제어스테이션과 원격으로 떨어진 곳에서 명령 신호를 유선 또는 무선방식으로 전송하여 명령할 수 있고, 상기 제어스테이션에 마련된 명령입력수단을 통해서 내릴 수 있다. 또한, 제어스테이션에 음성인식 기능을 구비하여 직접 사용자가 음성으로 명령을 내릴 수 있다.
제어스테이션이 제어하는 주변장치는 사전에 설정된 프로토콜로 제어스테이션과 통신한다. 사용자는 주변장치가 제어스테이션과 통신이 가능하도록 설정한다. 이때, 주변장치는 제어스테이션과 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다.
이와 같은 종래의 제어스테이션은 주로 단순하게 사용자의 On/Off 명령에 따라 정해진 주변장치를 동작시키는 기능을 한다. 하지만, 기술발전에 따라 주변장치가 점점 다양한 기능을 구비함에 따라, 주변장치 중에는 단순히 On/Off 명령 뿐만 아니라 추가적인 옵션명령을 추가로 요구하는 장치도 있어, 기존의 단순한 명령방식으로는 주변장치를 정밀하게 제어하기 어려운 경우가 있다. 또, 주변장치에 따라서는 사용자의 감정상태 및 생체상태를 고려하여 세심하게 제어해야만 사용자를 만족시킬 수 있는 데, 종래 제어스테이션에서는 사용자 상태정보를 고려하여 제어하는 데 한계가 있다.
본 발명의 제어스테이션은 단순한 On/Off 제어명령 뿐만 아니라 추가적인 옵션명령도 함께 내릴 수 있다. 특히, 추가적인 옵션명령을 위해서, 사용자가 빈번하게 사용하는 핸드폰으로부터 사용자의 상태정보를 받아 활용하여 현재 사용자의 상태에 적합한 환경을 구현하기 위한 옵션명령을 자동적으로 내릴 수 있다.
본 발명의 제어스테이션이 활용하는 사용자 상태정보는 사용자의 감정상태 정보 또는 생체상태 정보를 포함하며, 바람직하게는 두 정보를 함께 활용한다. 이를 통해, 제어스테이션은 사용자가 명시적으로 요구하지 않았지만, 사용자의 잠재된 요구수준을 만족시킬 수 있는 환경을 구현하기 위해 주변장치를 스마트하게 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 단말기 및 상기 단말기에 연동된 생체센서로부터 파악된 사용자의 감정 및/또는 생체상태 정보를 기초하여 사용자가 원하는 환경을 제어하는 제어스테이션 및 이를 포함하는 제어시스템에 관한 것이다. 본 발명의 제어시스템은, 단말기와 무선으로 연결되며 사용자의 생체정보를 상기 단말기로 전달하는 생체센서, 사용자가 입력한 음성, 문자 정보 및 상기 생체 센서로부터 전달받은 정보를 저장하고, 상기 정보들로부터 사용자의 감정 및/또는 생체상태를 판단하여 저장하는 단말기, 상기 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되며 상기 단말기로부터 전송받은 사용자의 감정 및/또는 생체상태 정보와 사용자가 현 시점에서 입력한 제어명령을 바탕으로, 주변장치를 제어하는 제어스테이션을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는, 단말기 및 상기 단말기와 독립적으로 마련된 생체신호감지기로부터 파악된 사용자의 감정 및/또는 생체상태 정보를 기초하여 사용자가 원하는 환경을 제어하는 제어스테이션 및 이를 포함하는 제어시스템에 관한 것이다. 본 발명의 제어시스템은, 사용자가 입력한 음성, 문자 정보들로부터 사용자의 감정상태를 판단하여 저장하는 단말기, 상기 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되며, 일부에 생체센서를 구비하고 있는 생체신호감지기와 연결되고, 상기 단말기로부터 전송받은 사용자의 감정상태 정보 및/또는 상기 생체신호감지기로부터 얻어지는 생체정보를 참조하고, 사용자가 현 시점에서 입력한 제어명령을 바탕으로, 주변장치를 제어하는 제어스테이션을 포함한다.
본 발명의 또 다른 제어시스템은, 사용자가 입력한 음성, 문자 정보들로부터 사용자의 감정상태를 판단하여 저장하는 단말기, 사용자와 인접한 주변장치와 무선으로 연결되며 사용자의 생체정보를 상기 주변장치로 전달하는 생체신호감지기, 상기 단말기와 유선 또는 무선으로 연결되며, 상기 단말기로부터 전송받은 사용자의 감정상태 정보 및/또는 상기 주변장치로부터 전달받은 사용자의 생체정보를 참조하고, 사용자가 현 시점에서 입력한 제어명령을 바탕으로, 주변장치를 제어하는 제어스테이션을 포함한다.
제어스테이션은 수신한 사용자의 감정상태 및/또는 생체상태 정보를 바탕으로 옵션명령을 결정할 수 있는 테이블을 구비하고 있다. 제어스테이션이 제어하고자 하는 주변장치마다 다른 테이블을 구비할 수 있으며, 이러한 테이블은 각 주변장치로부터 전송받아 제어스테이션의 메모리부에 저장될 수 있다.
제어스테이션은 사용자의 상태정보가 없는 상황에서 주변장치 제어를 위한 옵션명령을 결정할 때, 각 주변장치로 별로 디폴트 옵션명령을 어떻게 할지 사전에 설정할 수 있다.
제어스테이션은 단말기와의 통신을 주기적으로 할지, 아니면 필요한 시점에 할 지 설정할 수 있다. 만일, 필요한 시점에 통신할 경우, 제어스테이션이 단말기로부터 수신한 정보가 현 시점으로부터 오래전에 발생한 정보인 경우, i) 단말기로 하여금 현 시점에서의 새로운 정보를 발생하여 제어스테이션에 전달하거나, ii) 과거 단말기 저장된 정보를 바탕으로 현 시점의 추정 값을 제어스테이션에 전달하거나, iii) 제어스테이션 자체에서 기존에 저장된 정보를 바탕으로 현 시점의 추정값을 생성하게 할 수 있다.
제어스테이션과 단말기가 통신이 가능한 경우는, 단말기가 제어스테이션과 통신이 가능한 소정 거리 내에 들어오거나, 사용자에 의해 단말기가 제어스테이션과 유선적으로 연결되거나, 또는 사용자가 단말기를 제어스테이션의 일부에 마련된 고정된 위치에 놓는 경우로 할 수 있다.
제어스테이션은 주변장치 제어를 위한 사용자의 명령을 음성으로 받을 수 있고, 버튼이나 터치스크린과 같이 제어스테이션 외부에 노출된 별도의 명령입력부를 통해서 받을 수 있다.
제어스테이션은 생체신호감지기와 직접적으로 통신할 수도 있다. 이 경우, 제어스테이션은 생체신호감지기에서 전송한 생체신호를 받는 생체신호수신부 및 수신된 생체신호로부터 생체신호 값을 도출하는 생체신호처리부를 구비할 수 있다.
제어스테이션은 단말기 및 주변장치와 무선으로 통신할 수 있다. 이 경우, 무선통신 간섭을 최소화할 수 있도록, 단말기와의 통신방식과 주변장치와의 통신방식 또는 통신 프로토콜을 달리 설정할 수 있다.
한편, 제어스테이션과 통신하는 단말기는 감정상태를 판단하는 구성요소를 구비하고 있다. 즉, 단말기는 사용자가 입력한 음성 또는 문자로부터 감정언어를 추출하는 감정언어추출부, 추출된 감정언어에 수치를 부여하고 일정 시간 동안 각 감정요소 범주에 속하는 감정언어의 수치를 합하여 감정요소를 수치화하는 감정요소분석부, 및 감정요소에 대한 수치를 임계값과 비교하고 임계값보다 낮은 감정요소는 무시하고 임계값보다 높은 감정요소들을 바탕으로 최종적인 감정상태를 도출해 내는 감정상태추출부를 구비할 수 있다.
단말기는 주기적인 간격으로 사용자의 감정상태 및/또는 생체상태 정보를 저장하였다가, 제어스테이션과 통신이 가능한 시점에 가장 최근의 정보, 또는 통신연결 시점부터 일정 시간 내에 모든 정보를 제어스테이션으로 전달할 수 있다.
단말기는 사용자를 구별할 수 있는 정보를 가지고 있고, 제어스테이션과 통신이 가능한 시점에서, 사용자 식별정보를 제어스테이션으로 보낸다. 제어스테이션은 기존에 특정 사용자가 주변장치 제어에 이용했던 정보를 저장해 두고 있다가, 특정 사용자가 선호하는 명령사항을 기본적인 옵션명령으로 설정할 수 있다.
본 발명의 제어스테이션 및 제어시스템은, 가정 내 전자기구들의 제어, 공장 내 공장설비 제어 및 운송수단 내 사용자 편의장치들의 제어 등 다양한 환경에 적용될 수 있다.
다양한 옵션기능을 구비한 주변장치를 효과적으로 제어할 수 있으며, 현 시점의 사용자 감정상태 및/또는 생체상태를 고려하여 주변장치를 제어함으로써, 사용자 상태에 최적으로 조건을 제공하는 방향으로 주변장치를 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 단말기 연동 제어시스템
도 2는 제 1실시예에 따른 생체신호감지기 및 단말기 내부 구성
도 3은 제 1실시예에 따른 감정상태판단부 내부 구성
도 4는 제 1실시예에 따른 제어스테이션 내부 구성
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 단말기 연동 제어시스템
도 6은 제 2실시예에 따른 감정상태판단부 내부 구성
도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 단말기 연동 제어시스템
도 8는 본 발명의 제어스테이션 동작 흐름
본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 신호 또는 정보를 '전송'('전달'의 의미를 포함)하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 신호 또는 정보를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 신호 또는 정보를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1부터 도 4에 기초하여 본 발명의 제 1실시예에 따른 단말기 연동 제어시스템을 설명한다. 본 시스템의 제 1실시예에서는, 사용자의 생체신호를 감지하는 생체신호 감지기(100), 상기 생체신호 감지기로부터 생체신호를 수신하여 생체상태를 판단하고, 문자 또는 음성입력부로부터 입력된 정보로부터 감정상태를 판단하여 저장하는 단말기(200), 상기 단말기로부터 수신한 이전의 사용자 상태정보와 최근 입력된 사용자 음성정보 및/또는 생체정보를 바탕으로 보다 정확한 사용자 현재상태를 판단하고, 이를 바탕으로 주변장치를 제어하는 제어 스테이션(300)으로 이루어진다.
우선, 도 2에서 상기 생체신호 감지기에서는 생체센서(101)를 활용하여 사용자의 생체신호를 감지한다. 상기 생체신호에는 체온, 맥박, 뇌파를 포함할 수 있다. 생체신호 감지기의 표면에 온도 측정 센서를 부착하면 사용자가 상기 감지기를 잡고 있음으로써 체온이 측정된다. 체온 측정 센서의 예로, 주변 온도에 따라 서로 다른 레벨의 온도 감지 신호를 전압이나 전류의 형태로 출력하는 것이 있다. 이러한 센서에는 반도체로 제조된 온도 IC, 세라믹으로 제조된 써미스터, 백금 저항 센서, 써모파일, IR 센서 등이 있다. 맥박의 측정은 2점 또는 4점식의 접촉 센서를 통해 얻어지는데, 예를 들어 전도성 고분자 점착제인 하이드로젤 점착제가 전극 소자와 전기적으로 연결되어, 심전도에서 발생하는 전기적 신호를 증폭함으로써 측정될 수 있다. 한편, 뇌파를 측정하기 위해서는 전극을 포함하고 있는 소형 뇌파 측정 장비가 이용될 수 있다. 상기 소형 뇌파 측정 장비는 이어폰 형태나 헤드셋 형태로 제공될 수 있다. 상기 생체신호는 발신부(102)를 통해서 단말기(200)로 전송된다.
단말기(200)는 생체신호 감지기의 활성화 여부를 설정할 수 있다. 단말기(200)에서 생체신호 감지기를 활성화한 경우, 생체신호 감지기는 주기적으로 생체신호를 측정하여 단말기(200)로 보낸다.
도 2와 같이, 단말기로 전송된 생체신호는 생체신호 처리부(202)를 통해서 생체신호 값을 도출하여 사용자의 생체상태를 판단하게 된다. 생체 신호가 체온인 경우, 체온이 기준 온도 이상으로 올라가 있는 지 또는 내려가 있는 지를 판단한다. 생체 신호가 맥박인 경우, 생체신호 처리부는 기 입력받은 정상 맥박수를 기준으로 운동량이 많은 상태인 지, 보통 상태인 지, 아니면 정상상태인 지를 판단한다. 생체신호가 뇌파인 경우, 델타파(0 ~ 4㎐), 세타파(4 ~ 8㎐), 알파파(8 ~ 13㎐), 베타파(13~ 30㎐), 감마파(30 ~ 50㎐)와 같이 주파수 대에 따라 뇌파 영역을 취득하고, 이러한 주파수 영역에 따라 뇌파를 분류한다. 또한, 위와 같이 분류된 각 주파수 영역의 파형의 상대 세기 및 파형이 발생하는 뇌의 위치를 통해서 감정 분류의 기준을 설정하고, 이를 토대로 사용자의 현재 감정상태도 추정할 수 있다.
도 3와 같이, 단말기에서는 사용자가 지속적으로 음성 정보와 문자 정보를 입력하게 된다. 단말기의 감정상태판단부(204)에서는 음성 및 문자 정보로부터 사용자의 감정상태를 판단한다. 도 3에서 볼 수 있듯이, 우선 감정상태 판단부 중 감정언어추출부(2041)에서는 사용자가 입력한 음성/문자로부터 감정언어를 추출해 낸다. 다음, 감정요소 분석부(2042)에서는, 추출된 각 감정언어에 수치를 부여하고 일정 시간 동안 각 감정요소(기쁨, 슬픔, 분노, 불안, 놀람, 무료감) 범주에 속하는 감정언어의 수치를 합한다. 이렇게 함으로써, 각 감정요소의 정도를 수치화할 수 있다. 예를 들어, 사용자로부터 입력된 데이터를 분석하여 음성/문자 중에서 감정요소가 '기쁨'에 속하는 단어인, 신난다, 즐겁다, 기분 좋다 등의 감정언어가 추출된 경우, 해당 감정언어에 수치를 부여한다. '기쁨' 감정요소를 보다 명확히 나타낼 수 있는 단어에 높은 점수를 부여한다. 일정 시간 동안 '기쁨' 감정요소에 속하는 감정언어들의 점수를 합하여 '기쁨' 감정요소를 수치화할 수 있다. 이러한 수치화 방식을 다른 감정요소에도 적용함으로써 각 감정요소들의 수준을 수치화할 수 있다.
보다 정확한 감정상태를 파악하기 위해서, 감정상태판단부(204)는 생체신호를 추가적으로 활용할 수 있다. 즉, 도3에서 생체신호 분석부(2043)는 생체신호 처리부(202)를 통해 수신되는 생체신호값에 대해, 특정 감정요소를 판별하기 위한 임계치를 설정한 뒤, 수신된 생체신호값와 설정된 기준값을 비교하여 사용자의 감정요소가 얼마만큼 정량적인 값을 가지는지 수치화한다. 감정요소보정부(2044)에서는, 감정요소 분석부를 통해서 얻어지는 개별 감정요소별 수치에, 생체신호분석부로부터 얻어진 수치를 반영함으로써, 감정요소를 보다 정확도 높게 판단할 수 있다. 다음, 감정상태추출부(2045)에서는, 각 감정요소에 대한 수치를 임계값과 비교하고, 임계값보다 낮은 감정요소를 무시하고, 임계값보다 높은 감정요소들을 바탕으로 최종적인 감정상태를 도출해낸다. 예를 들어, '기쁨' 수치가 50, '슬픔' 수치가 10, '불안' 수치가 20 및 '놀람' 수치가 40이 나왔는 데, 임계치가 30인 경우, '슬픔' 및 '불안' 감정요소는 무시되고, '기쁨' 과 '놀람' 감정요소 만을 반영하여 사용자의 최종 감정상태를 판단할 수 있게 된다. 감정상태 판단부에서 얻어지는 사용자의 감정상태는 사용자의 생체정보와 함께 단말기의 메모리부(205)에 저장되고, 필요 시 호출되어 단말기 내 다른 응용프로그램에서 사용되거나 제어스테이션으로 전송된다.
사용자의 감정상태가 시간적으로 변동하는 것을 고려할 때, 현 시점에서의 보다 정확한 감정상태를 추정할 수 있는 것이 필요하다. 이를 위해, 감정상태 이력 정보를 활용할 수 있다. 즉, 감정상태판단부(204)는 주기적으로 감정상태 판단을 위한 루틴을 반복하여, 사용자의 감정상태를 추출하여 저장부에 저장한다. 현 시점에서 감정상태 정보가 필요할 경우, 저장된 감정상태 정보를 바탕으로 추이를 분석하여 추정할 수 있다. 추정방법은 현재 시점으로부터 소정 시간 동안 저장된 정보에 대해서, 가장 최근에 저장된 정보에 가중치를 부여한 후, 가중 평균치를 구함으로써 추정할 수 있다.
도 4와 같이 제어스테이션(300)의 내부는 명령입력부(301), 상태정보 수신부(302), 명령조정부(303), 명령발신부(304)로 구성된다. 명령입력부(301)는 현재 시점에서 사용자가 주변장치를 제어하는 명령을 입력하는 부분으로, 명령입력은 음성, 소정 버튼 또는 기타 다양한 입력방식으로 가능하다. 가령, 제어스테이션을 통해 제어하고자 하는 주변장치가 사용자가 위치한 공간 내 특정 조명인 경우, 사용자는 '불을 켜'와 같은 음성으로 제어스테이션을 통해 명령을 내릴 수 있다.
상태정보수신부(302)는 단말기에서 전송한 감정상태 정보 및/또는 생체상태 정보(생체신호 포함)를 수신한다. 단말기와 제어스테이션 사이의 정보 교환은 단말기가 제어스테이션과 송수신 가능한 거리 내에 위치하거나, 단말기가 제어스테이션이 위치한 특정 공간 내 들어오거나, 단말기가 제어스테이션 내 특정위치에 놓여지던가 또는 단말기가 제어스테이션과 유선적으로 연결되는 시점에 이루어질 수 있도록 설정할 수 있다. 명령조정부(303)는 명령입력부를 통해서 입력받은 사용자 명령을 실행하기 위해, 상기 수신된 생체상태 정보 및/또는 감정상태 정보를 활용하여, 추가 옵션사항을 결정하는 역할을 한다. 즉, 사용자가 주변장치인 조명을 켜라는 명령을 내린 경우, 불을 켰을 때 조도를 어느 수준으로 할지 선택하는 데 상기 감정상태 정보 및/또는 생체상태 정보를 참고하여 결정한다. 가령, 사용자의 감정상태가 `슬픔`인 경우 조명을 평소보다 밝은 조도를 선택사항으로 할 수 있다.
명령발신부(304)는 상기 명령조정부로부터 전송받은 주변장치 제어명령 및 추가 옵션사항을 해당 주변장치로 보내는 기능을 한다. 제어스테이션은 유/무선으로 제어가 가능한 주변장치(400)를 다수 개(401, 402, …, 40n) 설정해 놓을 수 있다. 만일, 주변장치가 단말기와 사전에 연결 설정이 되어 있는 경우, 단말기가 제어스테이션과 연결되는 시점에, 주변장치 정보를 제어스테이션에 전송하여 자동으로 추가 연결등록할 수 있다.
제 1실시예의 작동 흐름은 다음과 같다. 생체신호 감지기는 생체센서를 이용하여 사용자의 생체신호를 측정하여 발신부를 통해서 단말기로 보낸다. 단말기의 생체신호 수신부를 통해서 수신된 생체신호는 생체신호 처리부를 통해서 정량적인 생체신호 값으로 변환된다.
한편, 사용자는 문자메세지를 이용하거나 음성통화를 이용하면서 문자나 음성정보를 입력하게 된다. 상기 문자나 음성정보에는 사용자의 감정상태를 유추할 수 있는 정보가 포함되어 있다. 감정상태판단부(204)에서는 입력된 문자 또는 음성정보에서 감정언어를 추출하고, 감정언어의 종류와 세기 및 빈도에 따라 감정요소를 분석한다. 수치화된 감정요소는 생체신호분석부(2043)를 통해서 얻어지는 수치를 반영하여 감정요소보정부(2044)에서 보정한 후, 최종 감정상태 정보를 추출한다. 앞서 얻어진 생체상태 정보(생체신호 수치 포함)와 감정상태 정보는 메모리부(205)에 저장되었다가, 단말기가 제어스테이션과 통신이 가능한 시점에 제어스테이션으로 전송된다. 생체상태 정보 및/또는 감정상태 정보가 저장된 시점과, 단말기가 제어스테이션과 통신이 가능한 시점의 차이가 큰 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 현재 시점의 정확한 생체상태 정보와 감정상태 정보를 파악하기 위해, 단말기는 제어스테이션과 통신이 가능한 시점에 상기 정보를 다시 획득하여 전송하거나, 또는 과거에 저장된 정보를 바탕으로 현재 시점의 정보를 추정하여 얻은 결과를 제어스테이션으로 전송할 수 있다. 반대로, 제어스테이션도 전송된 정보가 오래 전에 발생한 정보라고 판단한 경우, 단말기로 하여금 최신 정보를 획득하여 재전송하도록 요청하거나, 또는 제어스테이션 내부에 저장된 과거 정보를 바탕으로 현재 시점의 값을 추정하여 활용할 수 있다.
사용자는 제어스테이션과 인접한 거리나 통신이 가능한 위치에서, 제어스테이션과 연결된 주변장치를 제어하기 위한 명령을 내릴 수 있다. 제어스테이션은 해당 명령을 받은 후 명령을 실행하는 데 필요한 옵션을 결정하기 위해 단말기로부터 전송받은 생체상태 정보와 감정상태 정보를 참조하여 결정한다. 옵션의 결정은, 생체상태 정보와 감정상태 정보를 활용하여 사전에 마련된 테이블을 참조하여 결정할 수 있다. 최종적으로 옵션 명령을 포함한 주변장치 제어를 위한 명령이 완성이 되면, 명령발신부를 통하여 해당 명령이 정해진 주변장치로 전송되어 제어가 이루어진다.
한편, 제어스테이션이, 단말기로부터 전송받은 사용자 정보가 없는 상황에서 옵션명령을 결정해야 하는 경우가 있다. 이 경우, 제어스테이션은 각 주변장치 별로, 디폴트 옵션명령을 어떤 것으로 할 지, 주변장치 제조사의 설정 또는 사용자의 사전설정 중에 하나로 선택할 수 있다.
본 발명에서 제어스테이션은 단말기 및 주변장치와 무선으로 통신할 수 있다. 이 경우, 무선통신 간섭을 최소화할 수 있도록, 단말기와의 통신방식과 주변장치와의 통신방식을 달리 설정할 수 있다. 가령, 단말기와 제어스테이션은 Wi-Fi 방식으로 통신한다면, 제어스테이션과 주변장치는 Zig-bee 방식으로 통신하는 것이 바람직하다.
도 5부터 도 6에 기초하여 본 발명의 제 2실시예에 따른 사용자 상태 인식 및 환경 제어 시스템을 설명한다. 도 5와 같이, 시스템 구성에 있어서 제 2실시예가 제 1실시예와의 큰 차이점으로는 생체신호 감지기(2100)가 제어스테이션 쪽에 위치한다는 것이다. 이에 따라 단말기(2200)는 상기 단말기와 연동되는 생체신호 감지기를 구비하고 있지 않으므로, 단말기 내부에 생체신호 관련 기능을 가지고 있지 않다. 단지, 단말기는 내부에 마련된 감정상태 판단부(2204)에서, 입력된 문자 및/또는 음성정보로부터 감정언어를 추출하고, 감정언어의 종류, 세기 및 빈도에 따라 감정요소를 분석하여, 감정상태 정보를 도출한다. 도6과 같이, 감정상태 판단부(2204)는 입력된 문자 및/또는 음성정보로부터 감정언어를 추출하는 감정언어 추출부(22041), 감정언어의 종류, 세게 및 빈도에 따라 감정요소를 분석하는 감정요소 분석부(22042), 그리고 각 감정요소에 대한 수치를 임계값과 비교하여, 임계값보다 낮은 감정요소를 무시하고, 임계값보다 높은 감정요소들을 바탕으로 최종적인 감정상태를 도출해내는 감정상태 추출부(22045)를 포함한다. 감정상태 추출부로부터 얻어지는 감정상태 정보는 메모리부(2205)에 저장되었다가 단말기가 제어스테이션과 통신이 가능한 시점에 제어스테이션으로 전송된다.
제2실시예에서의 상기 감정상태 판단부는 제1실시예와 달리 측정된 생체신호 값을 활용하여 감정요소 수치를 보정하는 감정요소보정부를 포함하고 있지 않다. (도7)
한편, 생체신호감지기(2100)는 상기 제어스테이션(2300)과 유선 또는 무선으로 연결되어 있다. 제1실시예와 마찬가지로 상기 생체신호 감지기는, 생체센서(2101)를 활용하여 사용자의 생체신호를 감지한다. 상기 생체신호는 발신부(2102)를 통해서 제어스테이션으로 전송된다. 제어스테이션(2300)은 생체신호 감지기의 활성화 여부를 설정할 수 있다. 제어스테이션에서 생체신호 감지기를 활성화한 경우, 생체신호 감지기는 주기적으로 생체신호를 측정하여 제어스테이션으로 보낸다. 제어스테이션 내부에는 생체신호 수신부(2305)와 생체신호 처리부(2306)를 구비하고 있다. 상기 생체신호 수신부는 상기 생체신호 감지기로부터 보내온 생체신호를 수신하고, 상기 생체신호 처리부는 정량화된 생체신호 값을 산출하여, 사용자의 생체상태를 판단할 수 있다.
제2실시예에서 사용자는 제어스테이션에 마련된 명령입력부(2301)을 통해 상기 제어스테이션과 연결된 주변장치를 제어하는 명령을 내린다. 명령입력부는 사용자의 음성 또는 제어스테이션의 외부에 노출된 입력수단을 통해서 사용자의 명령을 받을 수 있다. 사용자가 제어명령을 내린 경우, 상기 제어명령을 구체화하는 데 필요한 옵션을 결정하기 위해, 명령조정부(2303)는 앞서 단말기로부터 전송받은 감정상태 정보 및/또는 상기 생체신호 감지기로부터 얻어진 생체상태 정보(생체신호 수치 포함)를 참조한다. 옵션 사항이 결정되면, 명령발신부(2304)를 통해서 해당 주변장치를 제어하기 위한 명령을 보낸다.
제2실시예의 동작 순서는 다음과 같다. 단말기에서는 입력된 문자 및/또는 음성정보를 일정 시간 저장한다. 단말기의 감정상태판단부(2204)에서는, 상기 문자 및/또는 음성정보로부터 감정언어를 추출하고, 감정언어의 종류와 세기 및 빈도에 따라 각 감정요소를 수치화한다. 수치화된 감정요소들 중에서 임계값을 넘지 못하는 요소에 대해서는 제외한 후, 감정상태 정보를 도출한다. 상기 감정상태 정보는 메모리부(2205)에 저장되었다가, 단말기와 제어스테이션 사이에 통신이 가능한 시점에, 제어스테이션으로 전송된다.
상기 단말기의 동작과는 독립적으로, 생체신호 감지기(2100)는 사용자의 생체신호를 감지하여 발신부를 통해 제어스테이션으로 전송한다. 제어스테이션 내에 생체신호 수신부 및 생체신호 처리부에서는 상기 생체신호를 받아서 이를 수치화하는 동작을 한다.
사용자가 제어스테이션을 통해 주변장치를 제어하는 명령을 내린다. 상기 명령을 구현하기 위해서 옵션 설정이 요구되는 데, 이때 단말기로부터 전송된 감정상태 정보 및/또는 상기 생체신호감지기로부터 전송된 생태상태 정보를 활용한다. 제조사는 감정상태 정보 및/또는 생체상태 정보에 따라, 옵션 설정이 달라지는 상황을 테이블로 이미 마련해 두고 있어, 상황에 따라 해당 테이블을 참조하여 옵션 설정을 결정한다. 명령조정부(2303)에서는 상기 옵션 설정값을 결정하는 동작을 하고, 사용자 명령 및 이에 따른 옵션 설정이 완료된 경우, 명령발신부 (2304)를 통해서 특정 주변장치를 제어하는 명령을 송신하게 된다.
도 7에서는 본 발명의 제3실시예를 보여준다. 3실시예가 다른 실시예와의 주된 차이점은 생체신호감지기(3100)가 특정 주변장치(3401)와 직접적으로 통신하며, 생체신호는 상기 주변장치를 통해서 제어스테이션으로 전송된다. 즉, 생체신호 감지기는 여러 주변장치 중 하나와 유선 또는 무선으로 연결되어 있다. 생체신호 감지기는 생체센서(3101)를 활용하여 사용자의 생체신호를 감지한다. 상기 생체신호에는 체온, 맥박, 뇌파를 포함할 수 있다. 상기 생체신호는 발신부(3102)를 통해서 특정 주변장치로 전송된다. 해당 주변장치에서는 연동된 생체신호 감지기의 활성화 여부를 설정할 수 있다. 주변장치에서 생체신호 감지기를 활성화한 경우, 생체신호 감지기는 주기적으로 생체신호를 측정하여 주변장치로 보낸다. 주변장치로 전송된 생체신호는 생체신호 처리부(34012)를 통해서 생체신호 값을 도출하여, 사용자의 생체상태를 판단하게 된다. 사용자의 생체상태 정보는 주변장치의 메모리부(34015)에 저장되어 있다가, 해당 주변장치가 제어스테이션과 통신 가능한 시점에, 주변장치의 발신부(34016)를 통해서 제어스테이션으로 전송된다.
타 실시예와 같이 사용자의 감정상태 정보는 단말기로 통해서 제어스테이션에 전송되어 제어스테이션의 메모리부(미도시)에 저장된다. 한편, 제 3실시예에서는 생체상태 정보는 주변장치를 통해서 제어스테이션으로 전송된다. 하나의 주변장치를 통해서 얻어진 생체상태 정보는 제어스테이션을 통해서 타 주변장치를 제어하는 데 활용되는 것이다.
도 8에서는 본 발명에서의 제어스테이션의 동작 흐름을 보여준다. 사용자가 음성 또는 제어스테이션의 외부에 노출된 소정의 접촉식 입력수단에 의해 주변장치를 제어하는 명령을 내리면, 명령조정부에서는 제어스테이션의 메모리부에 저장된 감정상태 정보와 생체상태 정보를 조회한다. 제1실시예에서는 상기 감정상태 정보와 생체상태 정보가 단말기로부터 수신되어 제어스테이션의 메모리부에 저장되고, 제2실시예에서는 상기 감정상태 정보는 단말기로부터 수신되는 한편 생체상태 정보는 상기 제어스테이션과 연동된 생체신호 감지기로부터 직접 수신한 생체신호를 기초로 얻어진 정보가 메모리부에 저장된다, 또 제3실시예에서는 상기 감정상태 정보는 단말기로부터 수신되는 한편 생체상태 정보는 제어스테이션과 연동된 주변장치로부터 전송되어 제어스테이션의 메모리부에 저장된다. 명령조정부는 상기 감정상태 정보 및/또는 생체상태 정보를 활용하여 기 저장된 테이블을 비교하여 옵션 설정을 결정한다. 사용자의 명령은 옵션 내용을 추가하여 명령발신부를 통해서 주변장치에 전송된다.
본 발명의 제어스테이션은 다양한 환경에 적용될 수 있다. 제어스테이션은 집의 거실에 위치한 경우, 집안의 다양한 전기기구를 제어할 수도 있다. 또, 제어스테이션이 이동수단 내부에 위치한 경우, 이동수단 내부의 조명, 음향기구, 안전장치 등을 제어하는 데 활용할 수도 있다.

Claims (20)

  1. 사용자로부터 주변장치 제어를 위한 명령을 받는 명령입력부;
    입력된 사용자의 음성 및 문자정보로부터 감정상태 정보를 추출하는 단말기로부터 상기 감정상태 정보를 수신하는 제1수신부;
    생체센서를 통해 사용자의 생체신호를 감지하는 생체신호 감지기로부터 상기 생체상태 정보를 수신하는 제2수신부;
    상기 감정상태 정보 및/또는 생체상태 정보를 바탕으로, 상기 사용자의 명령을 수행하기 위한 선택사항을 결정하는 명령조정부; 및
    상기 선택사항을 포함하는 사용자 명령을 사전 설정된 주변장치로 전송하는 명령발신부
    를 포함하는 제어스테이션.
  2. 제1항에 있어서,
    명령입력부는 음성인식 기능을 포함하는 것 특징으로 하는 제어스테이션.
  3. 제1항에 있어서,
    명령입력부는 상기 제어스테이션의 외부에 노출된, 접촉식 입력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어스테이션.
  4. 제1항에 있어서,
    단말기로부터 상태정보를 수신하는 시점은, 단말기가 상기 제어스테이션에 인접한 특정 위치에 놓여 지는 시점 이후인 것을 특징으로 하는 제어스테이션.
  5. 제1항에 있어서,
    생체상태 정보는 상기 단말기를 거쳐서 제어스테이션으로 전송되는 것을 특징으로 하는 제어스테이션.
  6. 제1항에 있어서,
    감정상태 정보 및/또는 생체상태 정보를 바탕으로 옵션명령을 결정하기 위해 참조하는 테이블이 저장된 메모리부를 추가로 포함하는 제어스테이션.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 테이블은 주변장치로부터 전송받아 상기 메모리부에 저장되는 것을 특징으로 하는 제어스테이션.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 메모리부는 주변장치에 따라 상이한 적어도 2개 이상의 테이블을 저장하는 것을 특징으로 하는 제어스테이션.
  9. 제6항에 있어서,
    수신한 감정상태 정보 및/또는 생체상태 정보를 참조할 수 없는 경우, 디폴트 옵션명령이 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 제어스테이션.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디폴트 옵션명령은 각 주변장치로 별로 다르게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 제어스테이션.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 단말기 또는 생체신호감지기로부터 수신한 정보가 소정 시간 이전의 정보인 경우, 상기 단말기 또는 생체신호감지기로부터 최신 정보를 다시 생성하여 전송하도록 명령하는 것을 특징으로 하는 제어스테이션.
  12. 입력된 사용자의 음성 및 문자정보로부터 감정상태 정보를 추출하는 단말기;
    생체센서를 구비하고 있으며, 사용자의 생체정보를 외부로 전송하는 생체신호감지기;
    상기 단말기 및 생체신호감지기와 연결되며, 상기 단말기로부터 전송받은 사용자의 감정상태 정보 및/또는 상기 생체신호감지기로부터 전송받은 생체상태 정보, 그리고 사용자가 직접 입력한 제어명령을 바탕으로, 주변장치를 제어하는 제어스테이션
    을 포함하는 제어시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단말기는, 음성 또는 문자로부터 감정언어를 추출하는 감정언어추출부, 추출된 감정언어에 수치를 부여하고 감정언어의 수치를 합하여 감정요소를 수치화하는 감정요소분석부, 및 감정요소에 대한 수치를 임계값과 비교하여 감정상태를 도출해 내는 감정상태추출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 단말기는, 사용자의 상태정보를 내부 메모리에 저장하였다가, 상기 제어스테이션과 통신이 가능한 시점에 자동적으로 상기 제어스테이션에 전송하는 것을 특징으로 하는 제어시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 단말기는, 사용자의 상태정보를 내부 메모리에 저장하였다가, 상기 제어스테이션과 통신이 가능한 시점에 자동적으로 상기 제어스테이션에 전송하는 것을 특징으로 하는 제어시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 단말기 전송하는 정보는, 제어스테이션과 통신이 가능한 시점을 기준으로 가장 최근 정보, 또는 일정 과거 시간 내에 모든 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 제어시스템.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제어스테이션은, 단말기와 통신이 가능한 시점에서 상기 단말기로부터 사용자 식별정보를 받고, 해당 사용자가 선호하는 명령을 기본적인 옵션명령으로 설정하는 것을 특징으로 하는 제어스테이션.
  18. 사용자로부터 주변장치 제어를 위한 명령을 입력받는 단계;
    입력된 사용자의 음성 및 문자정보로부터 감정상태 정보를 추출하는 단말기로부터 상기 감정상태 정보를 수신하는 단계;
    생체신호를 감지하는 생체신호감지기로부터 사용자의 생체상태 정보를 수신하는 단계;
    상기 감정상태 정보 및/또는 생체상태 정보를 바탕으로, 상기 사용자의 명령을 수행하기 위한 선택사항을 결정하는 단계; 및
    상기 선택사항을 포함하는 사용자 명령을 사전 설정된 주변장치로 전송하는 단계
    를 포함하는 제어스테이션 운전 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    단말기로부터 감정상태 정보를 수신하는 단계는, 단말기가 제어스테이션으로부터 통신 가능한 거리 내에 들어오거나, 단말기가 제어스테이션에 인접한 특정 위치에 놓여지거나, 또는 단말기가 유선으로 제어스테이션과 연결되는 단계 이후에 발생하는 것을 특징으로 하는 제어스테이션 운전 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    단말기 또는 생체신호감지기로부터 전달받은 정보가 일정 기간 이전의 정보인 경우, 제어스테이션은 상기 단말기 또는 생체신호감지기에게 최신 정보를 발생하여 전달하는 것을 요청하는 것을 특징으로 하는 제어스테이션 운전 방법.
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