초록 ▼

기본 사업에서의 연구개발의 내용과 범위는 크게 뇌파 기반 HCI 기술, 근전도 기반 HCI 기술로 나누어진다. 또한, 연차별 주요 연구내용과 결과를 정리하여 연계성 있는 연구 개발을 꾀하였다.
□ 뇌파 기반의 HCI 기술개발
정상인 혹은 기존의 마우스나 키보드 등의 입력 장치 사용이 어려운 장애인에게 보다 직관적이고 사용이 용이한 HCI를 제공하고, 컴퓨터와의 좀 더 자연스러운 상호작용을 위하여, 뇌파를 통해 파악된 사람의 의도와 감정 상태를 인터페이스의 도구로 활용하는 연구를 수행하였다. 심상뇌파를 이용하여 온라인 방향

기본 사업에서의 연구개발의 내용과 범위는 크게 뇌파 기반 HCI 기술, 근전도 기반 HCI 기술로 나누어진다. 또한, 연차별 주요 연구내용과 결과를 정리하여 연계성 있는 연구 개발을 꾀하였다.
□ 뇌파 기반의 HCI 기술개발
정상인 혹은 기존의 마우스나 키보드 등의 입력 장치 사용이 어려운 장애인에게 보다 직관적이고 사용이 용이한 HCI를 제공하고, 컴퓨터와의 좀 더 자연스러운 상호작용을 위하여, 뇌파를 통해 파악된 사람의 의도와 감정 상태를 인터페이스의 도구로 활용하는 연구를 수행하였다. 심상뇌파를 이용하여 온라인 방향 인식 알고리즘을 개발하였고, 사용자의 여러 가지 감정 상태를 유도하는데 필요한 시청각 자극 및 실험 패러다임을 설계, 나아가 이를 통해 감정 상태를 인식하고, 부정 감정 상태를 이완해주는 시스템을 개발하였다.
□ 근전도 기반의 HCI 기술개발
기존의 전동 휠체어 조정이나 마우스나 키보드 등의 입력 장치 사용이 어려운 중증 척수 장애인에게 유용하게 사용될 수 있는 근전도 기반의 HCI 기술 및 인터페이스 응용 시제품을 개발하였다. 당해년도의 인터페이스 응용 시제품은 독립보드형 근전도 처리모듈을 탑재하여 노트북 컴퓨터 없어 훨씬 용이하게 중증 척수 장애인이 사용할 수 있도록 구성되었다. 아울러 독립보드형 근전도 처리모듈에 적합하도록 기존의 근전도 신호 인식 알고리즘을 수정 및 보완하고 기존 연도의 사용자 요구를 수용하여 휠체어 제어용 UI 및 관련 명령어 제어 알고리즘을 추가로 작성하였다. 또한 기존 연도에는 상용 근전도 센서를 사용하였으나 당해연도에는 저잡음 고이득의 건식타입 근전도 센서를 개발하여 전체 시스템을 독자적인 기술로 구성할 수 있게 되었다

Abstract ▼

□ Development of EEG-based HCI technology
A particular bio-signal recorded from the human's scalp called EEG is employed as a new interfacing means. The significance of such an interaction methodology is in that an EEG-based interface can be very useful to the handicapped who find it difficult to

□ Development of EEG-based HCI technology
A particular bio-signal recorded from the human's scalp called EEG is employed as a new interfacing means. The significance of such an interaction methodology is in that an EEG-based interface can be very useful to the handicapped who find it difficult to manipulate the physical devices such as mice and keyboards. The EEGs adopted for this research were the ones which can be evoked while a subject imagines to move something or feels a particular emotional state. To facilitate to elicit the intended emotional states (Relaxation/Happiness/Sadness/Stress), visual or auditory type of stimuli were presented during recording signals. The possibility and effectiveness of applying this kind of bio-signal to HCI was investigated through a prototype system aiming at relaxing the negative emotional state including sad and stressful states.
□ Development of EMG-based HCI technology
The technology falling under this category aims at giving those who have severe disabilities such as spinal injuries easier or more convenient access to the computer environment. To this end, a bio-signal captured from the muscular tissue of the body called EMG is used as a means for interaction with some target systems. This year, especially, EMG processing module of stand-alone type was developed and mounted onto an electrically powered wheelchair. With the help of this dedicated H/W, the severely handicapped could control the wheelchair more naturally and freely, not depending on the large-sized main processor such as a notebook computer. Furthermore, the classification algorithm was refined to be suitable for the stand-alone module, and the user interface adopted for a wheelchair-control was newly added to comply with the users' requests. Finally, a dry-type EMG sensor showing both the low-noise and the high-gain characteristics was developed, which plays a key role in ensuring the originality of the entire system.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...3
• 요약문...4
• SUMMARY...8
• CONTENTS...14
• 목차...16
• 표목차...17
• 그림목차...17
• 제 1 장 서론...20
• 제 1 절 연구의 필요성...22
• 제 2 절 연구목표 및 내용...23
• 제 3 절 시스템 개요 및 구조...24
• 제 4 절 기대효과...25
• 제 2 장 기술 동향...26
• 제 1 절 개요...28
• 제 2 절 국외 기술 동향...30
• 제 3 절 국내 기술 동향...39
• 제 3 장 생체신호 기반 HCI 기술 및 개발 결과...44
• 제 1 절 생체신호 기반 HCI 기술 및 시스템의 개요...46
• 제 2 절 뇌파기반 HCI 시스템...48
• 1. 뇌파 기반 HCI 개요...48
• 2. 뇌파 기반 사용자의 동작 의도 파악...49
• 3. 뇌파 기반 감정인식 시스템...71
• 4. 뇌파를 이용한 감정이완 시스템...81
• 제 3 절 근전도 기반 HCI 시스템...83
• 1. 근전도 기반 HCI 개요...83
• 2. 근전도 센싱 및 온라인 처리 기술...85
• 3. 근전도 신호 패턴 인식 알고리즘 최적화...93
• 제 4 장 결론...108
• 부록1 2005년도 연구개발 결과물 목록...114
• 부록2 전시회 참가자료...116