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감성인식장치의 개인별 최적화시스템 및 그 최적화 방법

  • 기술번호 : KST2015125512
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템 및 방법에 관한 것으로, 개인별 사용자에게 최적화되고 보다 정확하고 정교한 감성인식성능을 나타내도록 한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 맥파(PPG)와 피부전도도(GSR)를 측정하는 측정부; 상기 생체신호로부터 심박변이도(HRV), 호흡, 맥파속도(PWV), 긴장성 예측을 위한 다수의 감성특징변수를 추출하고, 개인별 최적화를 실시하여 개인별 감성상태를 인식하는 감성인식부; 상기 개인별 최적화된 감성특징변수 및 감성인식결과를 수집하여 저장 및 표시하고 오류를 제거하는 생체정보 저장부와 표시부 및 오류제거부;를 포함하는, 개인별 최적화시스템 및 그 방법을 제공한다. 이러한 시스템을 활용하여 사용자의 감성상태를 정확히 측정함으로써 의료분야(우울증, 조울증, 만성 스트레스예방), 산업 분야(작업 피로도, 위험사고예방, 졸음운전예방), 교육분야(학습집중도 향상), 오락분야(인터렉티브게임, 가상현실) 등에 있어 제품 및 서비스의 효용성을 높일 수 있게 된다. 생체신호, 감성인식, 심박변이도(HRV), 호흡, 맥파(PPG), 피부전도도(GSR)
Int. CL A61B 5/02 (2006.01) A61B 5/0484 (2006.01)
CPC A61B 5/165(2013.01) A61B 5/165(2013.01) A61B 5/165(2013.01) A61B 5/165(2013.01) A61B 5/165(2013.01) A61B 5/165(2013.01) A61B 5/165(2013.01)
출원번호/일자 1020090051264 (2009.06.10)
출원인 연세대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1025510-0000 (2011.03.22)
공개번호/일자 10-2010-0132592 (2010.12.20) 문서열기
공고번호/일자 (20110404) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.06.10)
심사청구항수 23

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 연세대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 서대문구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 유선국 대한민국 서울 강남구
2 이충기 대한민국 인천 남동구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 민혜정 대한민국 서울특별시 송파구 오금로 **, ***호(방이동, 잠실리시온)(스텔라국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 유선국 서울시 중구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2009.06.10 수리 (Accepted) 1-1-2009-0349669-77
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2009.12.08 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2010.01.15 수리 (Accepted) 9-1-2010-0005101-66
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2010.08.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2010-0349456-19
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2010.10.11 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2010-0655285-17
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2010.10.11 수리 (Accepted) 1-1-2010-0655260-76
7 등록결정서
Decision to grant		 2010.12.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2010-0606338-47
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2011.12.15 수리 (Accepted) 4-1-2011-5252006-10
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2013-5062749-37
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.06.24 수리 (Accepted) 4-1-2013-5088566-87
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.09.25 수리 (Accepted) 4-1-2014-5114224-78
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
개인별 사용자의 맥파(PPG)와 피부전도도(GSR)를 포함하는 생체신호를 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정되는 생체신호로부터 심박변이도(HRV), 호흡, 맥파속도(PWV), 긴장성 예측을 위한 다수의 감성특징변수를 추출하고, 상기 추출된 다수의 감성특징변수들에 대한 성능 평가 및 개인별 특징 차원 축소를 통해 개인별 최적화를 실시하여 상기 최적화된 감성특징변수들로 개인별 감성상태를 인식하는 감성인식부; 상기 감성인식부에 의해 엑세스되며, 상기 감성인식부를 통해 처리 및 인식되는 개인별 최적화된 감성특징변수 및 감성인식결과를 수집하여 저장하는 생체정보 저장부; 상기 감성인식부를 통해 인식되는 개인별 최적화된 감성특징변수 및 감성인식결과를 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
2 2
개인별 사용자의 맥파(PPG)와 피부전도도(GSR)를 포함하는 생체신호를 측정하는 측정부; 상기 측정부에서 측정되는 생체신호로부터 심박변이도(HRV), 호흡, 맥파속도(PWV), 긴장성 예측을 위한 다수의 감성특징변수를 추출하고, 상기 추출된 다수의 감성특징변수들에 대한 성능 평가 및 개인별 특징 차원 축소를 통해 개인별 최적화를 실시하여 상기 최적화된 감성특징변수들로 개인별 감성상태를 인식하는 감성인식부; 상기 감성 인식부에 의해 엑세스되며, 상기 감성 인식부를 통해 처리 및 인식되는 개인별 최적화된 감성특징변수 및 감성인식결과를 수집하여 저장하는 생체정보 저장부; 상기 감성인식부를 통해 인식되는 개인별 최적화된 감성특징변수 및 감성인식결과를 표시하는 표시부; 상기 감성 인식부에 연결되어, 감성 인식부에 의해 최적화된 감성특징변수 및 감성인식결과의 수정 또는 삭제를 위한 외부 입력신호를 제공하는 오류 수정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
3 3
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측정부는, 맥파(PPG), 피부전도도(GSR)를 포함하는 생체신호를 측정하는 하나 이상의 센서부; 상기 측정된 생체신호를 증폭하고, 잡음 제거를 위한 필터링을 실시하여 순수 생체신호만을 추출하는 전처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
4 4
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감성 인식부는, 상기 측정부에서 측정되는 PPG 신호 및 GSR 신호로부터 심박변이도(HRV), 호흡, 맥파속도(PWV), 긴장성 예측을 위한 다수의 감성특징변수를 추출하는 감성특징 추출부; 상기 다수의 감성특징변수들에 대한 성능 평가를 실시하여 평가 성능이 우수한 변수들이 포함되는 영역으로 특징 차원을 축소하는 특징차원 축소부; 상기 특징차원 축소부를 통해 선별된 특징 차원 내의 감성특징변수들을 미리 설정된 패턴인식규칙에 따라 신호 처리하여 각 개인의 현재 감성상태를 판단하고 인식하는 감성판단 인식부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
5 5
제4항에 있어서, 상기 감성특징 추출부는, 상기 맥파(PPG) 신호의 다운 샘플링과 미리 지정된 대역 내에서의 필터링 및 퓨리에 변환을 통해 호흡 예측을 위한 다수의 감성특징변수를 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
6 6
제5항에 있어서, 상기 감성특징 추출부는, 상기 맥파(PPG) 신호의 피크치를 검출하고, 그 피크치들 사이의 간격(RR interval)에 대한 시간 영역 분석, 주파수 영역 분석을 통해 심박변이도(HRV) 예측을 위한 다수의 감성특징변수들을 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
7 7
제6항에 있어서, 상기 감성특징 추출부는, 상기 맥파(PPG) 신호의 피크치를 검출하고, 그 피크치의 진폭에 대한 표준편차의 예측을 통해 혈관의 수축 및 혈압값 예측을 위한 다수의 감성특징변수들을 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
8 8
제7항에 있어서, 상기 감성특징 추출부는, 상기 맥파(PPG)신호의 피크치를 검출하고, 그 검출된 피크치의 최대치와 최소치 사이의 간격을 이용하여 맥파속도(PWV)를 예측하기 위한 다수의 감성특징변수들을 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
9 9
제8항에 있어서, 상기 감성특징 추출부는, 상기 피부전도도(GSR) 신호로부터 기울기 기법과 Y축 변이의 크기를 이용하여 각 개인의 각성정도를 예측할 수 있는 다수의 감성특징변수들을 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
10 10
제4항에 있어서, 상기 특징차원 축소부는, 상기 다수의 감성특징변수들에 대한 성능 평가를 순차전방향탐색(Sequential Floating Forward Search) 알고리즘을 통해 실시하여 평가 성능이 우수한 변수들이 포함되는 영역으로, 개인별 최적화를 위한 특징 차원 축소를 실행하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
11 11
제4항에 있어서, 상기 감성인식 판단부는, 상기 선별된 특징 차원 내의 감성특징변수들을 감성패턴인식규칙으로 학습된 신경회로망 알고리즘에 적용하여, 각 개인에 대한 다수의 감성상태를 판단하고 인식하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
12 12
제11항에 있어서, 상기 표시부는, 상기 인식된 다수의 감성상태에 근거가 되는 생체신호의 변화를 그래프와 수치 및 이미지로 출력하여 표시하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화시스템
13 13
개인별 사용자로부터 맥파(PPG)와 피부전도도(GSR)를 포함하는 생체신호를 측정하는 생체신호 측정단계; 상기 측정된 맥파(PPG) 신호, 피부전도도(GSR) 신호로부터 심박변이도(HRV), 호흡, 맥파속도(PWV), 긴장성 예측을 위한 다수의 감성특징변수를 추출하고, 상기 추출된 다수의 감성특징변수들에 대한 성능 평가 및 개인별 특징 차원 축소를 통해 개인별 최적화를 실시하여 상기 최적화된 감성특징변수들로 개인별 감성상태를 인식하는 감성인식단계; 상기 감성인식단계를 통해 처리 및 인식되는 개인별 최적화된 감성특징변수 및 감성인식결과를 수집하여 저장하고 표시하는 개인별 감성특징 저장 및 표시단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
14 14
제13항에 있어서, 상기 감성인식단계를 통해 처리 및 인식되는 개인별 감성특징변수 및 감성인식결과의 수정 또는 삭제를 위한 외부 입력신호를 제공하는 오류 수정단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
15 15
제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 감성 인식 단계는, 상기 맥파(PPG) 신호 및 피부전도도(GSR) 신호의 샘플링 및 피크치 검출을 통해 심박변이도(HRV), 호흡, 맥파속도(PWV), 긴장성 예측을 위한 다수의 감성특징변수를 추출하는 감성특징 추출단계; 상기 다수의 감성특징변수들에 대한 성능 평가를 실시하여 평가 성능이 우수한 변수들이 포함되는 영역으로 특징 차원을 축소하는 특징차원 축소단계; 상기 특징차원 축소단계를 거쳐 선별된 특징 차원 내의 감성특징변수들을 미리 설정된 감성패턴인식규칙에 따라 신호 처리하여 각 개인의 현재 감성상태를 판단하고 인식하는 감성판단 인식단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
16 16
제15항에 있어서, 상기 감성특징 추출단계는, 상기 맥파(PPG) 신호의 다운 샘플링과 미리 지정된 대역 내에서의 필터링 및 퓨리에 변환을 통해 호흡 예측을 위한 다수의 감성특징변수를 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
17 17
제16항에 있어서, 상기 감성특징 추출단계는, 상기 맥파(PPG) 신호의 피크치를 검출하고, 그 피크치들 사이의 간격(RR interval)에 대한 시간 영역 분석, 주파수 영역 분석을 통해 심박변이도(HRV) 예측을 위한 다수의 감성특징변수들을 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
18 18
제17항에 있어서, 상기 감성특징 추출단계는, 상기 맥파(PPG) 신호의 피크치를 검출하고, 그 피크치의 진폭에 대한 표준편차의 예측을 통해 혈관의 수축 및 혈압값 예측을 위한 다수의 감성특징변수들을 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
19 19
제18항에 있어서, 상기 감성특징 추출단계는, 상기 맥파(PPG) 신호의 피크치를 검출하고, 그 검출된 피크치의 최대치와 최소치 사이의 간격을 이용하여 맥파속도(PWV)를 예측하기 위한 다수의 감성특징변수들을 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
20 20
제19항에 있어서, 상기 감성특징 추출단계는, 상기 피부전도도(GSR) 신호로부터 기울기 기법과 Y축 변이의 크기를 이용하여 각 개인의 각성정도를 예측할 수 있는 다수의 감성특징변수들을 추출하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
21 21
제16항에 있어서, 상기 특징차원 축소단계는, 상기 다수의 감성특징변수들에 대한 성능 평가를 순차전방향탐색(Sequential Floating Forward Search) 알고리즘을 통해 실시하여 평가 성능이 우수한 변수들이 포함되는 영역으로, 개인별 최적화를 위한 특징 차원 축소를 실행하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
22 22
제16항에 있어서, 상기 감성인식 판단단계는, 상기 선별된 특징 차원 내의 감성특징변수들을 감성패턴 인식규칙으로 학습된 신경회로망 알고리즘에 적용하여, 각 개인에 대한 다수의 감성상태를 판단하고 인식하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
23 23
제22항에 있어서, 상기 저장 및 표시단계는, 상기 인식된 다수의 감성상태에 근거가 되는 생체신호의 변화를 그래프와 수치 및 이미지로 출력하여 표시하는 것을 특징으로 하는 생체신호를 이용한 감성인식장치의 개인별 최적화방법
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1 한국산업기술재단 지식경제부 전략기술인력양성사업 유비쿼터스 헬스케어 시스템 인력양성사업