KR102223512B1 - Neckband type healthcare service method and system - Google Patents

Neckband type healthcare service method and system Download PDF

Info

Publication number
KR102223512B1
KR102223512B1 KR1020190133581A KR20190133581A KR102223512B1 KR 102223512 B1 KR102223512 B1 KR 102223512B1 KR 1020190133581 A KR1020190133581 A KR 1020190133581A KR 20190133581 A KR20190133581 A KR 20190133581A KR 102223512 B1 KR102223512 B1 KR 102223512B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
user
pulse wave
signal
eeg
wave signal
Prior art date
Application number
KR1020190133581A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190125961A (en
Inventor
강승완
Original Assignee
주식회사 아이메디신
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아이메디신 filed Critical 주식회사 아이메디신
Priority to KR1020190133581A priority Critical patent/KR102223512B1/en
Publication of KR20190125961A publication Critical patent/KR20190125961A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102223512B1 publication Critical patent/KR102223512B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services
    • G06Q50/22Social work or social welfare, e.g. community support activities or counselling services
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/021Measuring pressure in heart or blood vessels
    • A61B5/02108Measuring pressure in heart or blood vessels from analysis of pulse wave characteristics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369Electroencephalography [EEG]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/386Accessories or supplementary instruments therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

본 발명은 사용자가 넥밴드형 측정기를 목에 걸고 다니면서 사용자 자신의 뇌파나 맥파, 호흡수 등의 생체 정보를 측정하여 관리 서버에 전송해 주면, 관리 서버에서 동일한 연령대 등 다른 사용자들의 헬스케어 패턴과 비교하여 그 결과를 사용자에게 알려줌으로써 사용자의 건강을 관리할 수 있도록 하는 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템 및 방법이 개시된다. 개시된 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템은, 사용자의 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수를 측정하며, 측정된 뇌파 신호를 고유 ID로 하여 맥파 신호 및 호흡수 정보를 헬스케어 서버에 전송하는 넥밴드형 측정기; 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보에 대해, 뇌파 신호를 고유 ID로 하는 각 사용자 정보에 대응시켜 맥파 신호와 호흡수 정보를 저장하고, 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보를 성별과 연령대별, 지역별, 계절별, 월별로 다른 사용자들과 비교 분석하여 헬스 케어 패턴을 획득하며, 획득된 헬스 케어 패턴을 각 해당 사용자 단말기에 전송해 주는 헬스케어 서버; 및 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보에 대해, 뇌파 신호를 고유 ID로 하여 각 사용자 정보에 대응시켜 맥파 신호와 호흡수 정보를 저장하고 있는 헬스케어 데이터베이스(DB)를 포함한다.In the present invention, when a user carries a neckband-type measuring device around his neck and measures the user's own biometric information such as brain waves, pulse waves, and respiration rate and transmits them to the management server, the management server provides the same age group and other healthcare patterns and Disclosed is a neckband-type healthcare service system and method for managing the user's health by comparing and notifying the result to the user. The disclosed neckband type healthcare service system measures the user's EEG signal, pulse wave signal, and respiration rate, and uses the measured EEG signal as a unique ID to transmit pulse wave signal and respiratory rate information to a healthcare server. ; With respect to the EEG signal, pulse wave signal, and respiratory rate information received from the neckband type measuring device, the EEG signal and the respiratory rate information are stored by corresponding to each user information having the EEG signal as a unique ID, and the EEG signal, the pulse wave signal, and the respiration rate A healthcare server for obtaining a healthcare pattern by comparing and analyzing number information with other users by gender, age group, region, season, and month, and transmitting the obtained healthcare pattern to each corresponding user terminal; And a healthcare database (DB) storing the pulse wave signal and respiratory rate information by corresponding to each user information by using the brain wave signal as a unique ID for the brain wave signal, the pulse wave signal, and the respiratory rate information received from the neckband type measuring device. Includes.

Description

넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템 및 방법{Neckband type healthcare service method and system}Neckband type healthcare service method and system {Neckband type healthcare service method and system}

본 발명은 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 사람의 목에 차고 다니는 목걸이처럼 넥밴드형 측정기를 사용자가 목에 걸고 다니면서 사용자 자신의 뇌파나 맥파, 호흡수 등의 생체 정보를 측정하여 관리 서버에 전송해 주면, 관리 서버에서 동일한 연령대 등 다른 사용자들의 헬스케어 패턴과 비교하여 그 결과를 사용자에게 알려줌으로써 넥밴드형 측정기를 이용하여 사용자의 건강을 관리할 수 있도록 하는 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a neckband-type healthcare service system and method, and more specifically, a neckband-type measuring device, like a necklace worn around a person's neck, while the user carries a neckband-type measuring instrument around the user's neck, When information is measured and transmitted to the management server, the management server compares the healthcare pattern with other users' healthcare patterns such as the same age group and informs the user of the result so that the user's health can be managed using a neckband type measuring device. It relates to a band-type healthcare service system and method.

의학이 발전함에 따라 뇌파(Electroencephalogram, EEG)나 맥파(Photo-plethysmography, PPG) 신호를 측정하여 건강 상태를 검출하는 장치들이 개발되고 있다.As medicine advances, devices for detecting health status by measuring electroencephalogram (EEG) or photo-plethysmography (PPG) signals are being developed.

뇌파 측정기는 대학 병원, 병의원에서 사용자의 뇌파를 검출 및 분석하여 뇌파로부터 검출된 인지강도, 인지 속도, 집중도, 좌/우뇌 활성도를 객관적으로 측정함으로써 학습시 요구되는 필수적인 능력을 평가하고, 주의력 결핍 과잉 행동 장애(ADHD), 주의력 결핍 장애(ADD), 우울증(Depression), 학습 장애(Learning disability), 불안 장애(Anxiety Disorder), 불면증(Insomnia), 자폐(Autism), 치매(Dementia) 등을 진단하게 된다.The EEG meter detects and analyzes the user's EEG in university hospitals and hospitals, and objectively measures the cognitive strength, cognitive speed, concentration, and left/right brain activity detected from the EEG, thereby evaluating essential skills required for learning, and attention deficit excess. To diagnose behavioral disorder (ADHD), attention deficit disorder (ADD), depression, learning disability, anxiety disorder, insomnia, autism, dementia, etc. do.

그런데, 종래의 뇌파 측정기는 복잡한 측정 장비들로 이루어져 있으며, 이를 활용한 다양한 응용 서비스를 제공하지 못하고 있으며, 수면주기(90분 1 사이클)에 따라 뇌파의 특징을 분석하여 수면을 관리할 수 있는 어플리케이션을 제공하지 못하는 문제점이 있다.However, the conventional EEG meter consists of complex measurement equipment, and cannot provide various application services using this, and an application that can manage sleep by analyzing the characteristics of EEG according to the sleep cycle (90 minutes 1 cycle). There is a problem that it cannot provide.

한편, 맥파 측정기는 사람의 피하(beneath skin)에 광원을 여기하여 피부조직에서 반사되거나 피부조직을 투과하고 나온 광원을 측정함으로써 해당 피부조직을 관통하여 지나가는 혈액의 맥파를 복원하는 방법이다. 따라서 광원/수광 센서가 광용적 맥파를 구성하는데 필요한 구성요소라고 할 수 있다. 경우에 따라 광원의 구현을 생략하고 주변 광(ambient light)을 활용하는 경우도 있으나 이 때에는 주변 광이 변함에 따라 신호가 큰 영향을 받게 되므로 다양한 환경에서 사용하기 어렵다는 문제점이 있다.On the other hand, the pulse wave meter is a method of restoring the pulse wave of blood passing through the skin tissue by excitation of a light source on a person's beneath skin and measuring the light source reflected from the skin tissue or transmitted through the skin tissue. Therefore, it can be said that the light source/receiving sensor is a necessary component to construct the optical volume pulse wave. In some cases, the implementation of the light source is omitted and ambient light is used, but there is a problem in that it is difficult to use it in various environments because the signal is greatly affected as the ambient light changes.

따라서, 개인화 된 전자장치와 착용형 장치(wearable device) 등을 활용하는 생체 신호 측정 환경을 가정할 때, 시스템의 무게, 부피 등은 최소화 될 필요가 있고, 전원을 절약하면서도 저전력으로 구현하는 것이 요구된다. Therefore, assuming a bio-signal measurement environment using personalized electronic devices and wearable devices, the weight and volume of the system need to be minimized, and it is required to implement low power while saving power. do.

또한, 자신에 대해 측정된 신체 정보 등을 다른 사람들과 비교하여 자신의 건강 상태가 어느 단계에 있는지 확인하면서 건강 상태를 관리할 수 있는 기술이 요구되고 있다.In addition, there is a need for a technology capable of managing a health state while checking at what stage one's health state is by comparing the measured body information about oneself with other people.

한국 등록특허공보 제0954817호(등록일 : 2010년04월19일)Korean Patent Publication No. 0954817 (Registration Date: April 19, 2010)

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 사람의 목에 차고 다니는 목걸이처럼 넥밴드형 측정기를 사용자가 목에 걸고 다니면서 사용자 자신의 뇌파나 맥파, 호흡수 등의 생체 정보를 측정하여 관리 서버에 전송해 주면, 관리 서버에서 동일한 연령대 등 다른 사용자들의 헬스케어 패턴과 비교하여 그 결과를 사용자에게 알려줌으로써 넥밴드형 측정기를 이용하여 사용자의 건강을 관리할 수 있도록 하는 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템 및 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above-described problems is a management server by measuring biometric information such as the user's own brain waves, pulse waves, and respiratory rate while the user carries a neckband-type measuring device around the neck like a necklace worn around a person's neck. When transmitted to, the management server compares the health care pattern of other users such as the same age group and informs the user of the result, so that the user's health can be managed using a neckband type meter. And to provide a method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템은, 사용자의 목에 착용된 상태에서, 사용자의 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수를 측정하며, 측정된 뇌파 신호를 고유 ID로 하여 맥파 신호 및 호흡수 정보를 헬스케어 서버에 전송하는 넥밴드형 측정기; 및 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보에 대해, 뇌파 신호를 고유 ID로 하는 각 사용자 정보에 대응시켜 맥파 신호와 호흡수 정보를 저장하고, 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보를 성별과 연령대별, 지역별, 계절별, 월별로 다른 사용자들과 비교 분석하여 헬스 케어 패턴을 획득하며, 획득된 헬스 케어 패턴을 각 해당 사용자 단말기에 전송해 주는 헬스케어 서버를 포함한다.The neckband-type healthcare service system according to the present invention for achieving the above object measures the user's EEG signal, the pulse wave signal, and the respiration rate in a state worn on the user's neck, and the measured EEG signal is a unique ID. A neckband type measuring device for transmitting the pulse wave signal and respiratory rate information to the healthcare server; And with respect to the EEG signal, the pulse wave signal and the respiratory rate information received from the neckband type measuring device, the EEG signal is stored in correspondence with each user information having the EEG signal as a unique ID to store the pulse wave signal and the respiratory rate information, and the EEG signal and the pulse wave signal and It includes a healthcare server that compares and analyzes respiratory rate information with other users by gender, age group, region, season, and month to obtain a healthcare pattern, and transmits the obtained healthcare pattern to each corresponding user terminal.

여기서, 상기 넥밴드형 측정기는, 개구된 원의 원호를 따라 형성되고, 표면에 하나 이상의 버튼들이 구비되며, 하나 이상의 구성 요소들이 내부에 구비되어 상기 하나 이상의 버튼들과 전기적으로 결합된 넥밴드 몸체; 상기 넥밴드 몸체의 일측 단에 전기적으로 연결되고, 사용자의 뇌파를 측정하기 위한 뇌파 센서를 구비하며, 음향을 출력하기 위한 스피커를 구비하는 제1 이어폰부; 상기 넥밴드 몸체의 다른측 단에 전기적으로 연결되고, 사용자의 맥파를 측정하기 위한 맥파 센서를 구비하며, 음향을 출력하기 위한 스피커를 구비하는 제2 이어폰부; 및 상기 넥밴드 몸체의 내부에 구비되고, 상기 제1 이어폰부를 통해 측정된 뇌파 신호를 데이터로 변환하여 분석하고, 상기 제2 이어폰부를 통해 측정된 맥파 신호를 데이터로 변환하여 분석하며, 상기 뇌파 신호와 상기 맥파 신호 간의 상관 관계에 따라 사용자의 감정 및 신체 상태를 진단하여 감정 및 신체 상태를 호전시키는 케어 신호를 출력하도록 제어하는 분석 엔진부를 포함한다.Here, the neckband type measuring device is formed along an arc of an opened circle, has one or more buttons on its surface, and one or more components are provided inside the neckband body electrically coupled to the one or more buttons ; A first earphone unit electrically connected to one end of the neckband body, including an EEG sensor for measuring a user's EEG, and including a speaker for outputting sound; A second earphone unit electrically connected to the other end of the neckband body, including a pulse wave sensor for measuring a user's pulse wave, and a speaker for outputting sound; And converting and analyzing the EEG signal measured through the first earphone unit into data provided inside the neckband body, converting and analyzing the pulse wave signal measured through the second earphone unit into data, and analyzing the EEG signal. And an analysis engine configured to diagnose a user's emotion and physical state according to a correlation between the pulse wave signal and output a care signal for improving the emotion and physical state.

또한, 상기 헬스케어 서버는, 상기 넥밴드형 측정기와 통신하기 위한 통신부; 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보에 대해, 뇌파 신호를 고유 ID로 하여 각 사용자 정보에 대응시켜 맥파 신호와 호흡수 정보를 저장하고 있는 헬스케어 데이터베이스; 상기 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보를 성별과 연령대별, 지역별, 계절별, 월별로 다른 사용자들과 비교 분석하여 헬스 케어 패턴을 획득하는 패턴 분석부; 및 상기 패턴 분석부를 통해 각 사용자별 헬스 케어 패턴이 획득되도록 제어하고, 상기 획득된 헬스 케어 패턴을 해당 각 사용자 단말기에 전송해 주도록 제어하는 제어부를 포함한다.In addition, the healthcare server, a communication unit for communicating with the neckband type measuring device; A healthcare database storing pulse wave signal and respiratory rate information by corresponding to each user information by using an EEG signal as a unique ID with respect to the brain wave signal, pulse wave signal, and respiratory rate information received from the neckband type measuring device; A pattern analysis unit that compares and analyzes the EEG signal, pulse wave signal, and respiratory rate information with other users by gender, age group, region, season, and month to obtain a health care pattern; And a controller configured to control to obtain a health care pattern for each user through the pattern analysis unit, and to transmit the acquired health care pattern to a corresponding user terminal.

또한, 상기 넥밴드형 측정기는, 상기 넥밴드 몸체의 내부에 구비되고, 상기 감정 및 신체 상태를 호전시키는 케어 신호에 해당하는 음원 신호를 데이터로 저장하고 있는 저장부; 상기 넥밴드 몸체의 내부에 구비되고, 상기 사용자의 움직임에 따른 진동을 감지하여, 감지된 진동 신호를 이용해 전원을 발전하여 생성하는 전원 생성부; 및 상기 넥밴드 몸체의 내부에 구비되고, 상기 사용자의 호흡에 대한 호흡 신호를 자이로 센서로 검출하고, 검출된 호흡 신호로부터 호흡수를 측정하는 호흡수 측정부를 더 포함한다.In addition, the neckband type measuring device is provided inside the neckband body, the storage unit for storing as data a sound source signal corresponding to a care signal for improving the emotional and physical condition; A power generating unit provided inside the neckband body, detecting vibrations according to the user's movement, and generating power by generating power using the sensed vibration signals; And a respiration rate measuring unit provided inside the neckband body, detecting a respiration signal for the user's respiration with a gyro sensor, and measuring a respiration rate from the detected respiration signal.

그리고, 상기 패턴 분석부는, 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 호흡수 정보를 분석하여 사용자의 흡기와 호기의 간격 및 강도를 포함하는 호흡 패턴을 획득하거나, 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 뇌파 신호를 기 구축된 2차원 전극-주파수 파워 패턴의 안정 상태 뇌파 신호와 비교하여 사건 관련 정보를 가지는 2차원 공간-주파수 패턴을 획득하거나, 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 맥파 신호를 분석하여 평균 심박수, 평균 맥파고, 구혈탄성지수(EEI), 중복확장지수(DDI) 및 중복 탄성지수(DEI)를 연산한 결과치를 포함하는 정보를 획득한다.And, the pattern analysis unit, by analyzing the respiratory rate information received from the neckband type measuring device to obtain a breathing pattern including the interval and intensity of the user's inhalation and exhalation, or receive the EEG signal received from the neckband type measuring device. The average heart rate, average heart rate and average by analyzing the pulse wave signal received from the neckband type measuring device or obtaining a two-dimensional space-frequency pattern with event-related information by comparing it with a steady state EEG signal of a previously constructed two-dimensional electrode-frequency power pattern. Information including the result of calculating the pulse wave height, acupuncture elasticity index (EEI), redundant expansion index (DDI), and redundant elasticity index (DEI) is obtained.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 방법은, (a) 넥밴드형 측정기가 사용자의 목에 착용된 상태에서 사용자의 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수를 측정하는 단계; (b) 넥밴드형 측정기가 측정된 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수를 데이터로 변환해 뇌파 신호를 고유 ID로 하는 신체 감지 정보로 헬스케어 서버에 전송하는 단계; (c) 헬스케어 서버에서 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보에 대해, 뇌파 신호를 고유 ID로 하는 각 사용자 정보에 대응시켜 맥파 신호와 호흡수 정보를 저장하는 단계; (d) 헬스케어 서버에서 상기 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보를 성별과 연령대별, 지역별, 계절별, 월별로 다른 사용자들과 비교 분석하는 단계; 및 (e) 헬스케어 서버에서 비교 분석한 결과로 획득한 헬스 케어 패턴을 각 해당 사용자 단말기에 전송해 주는 단계를 포함한다.On the other hand, the neckband type healthcare service method according to the present invention for achieving the above object, (a) measuring the user's EEG signal, pulse wave signal, and respiration rate while the neckband type meter is worn on the user's neck. The step of doing; (b) converting the measured EEG signal, pulse wave signal, and respiratory rate into data by a neckband-type measuring device and transmitting the EEG signal as body detection information as a unique ID to a healthcare server; (c) storing the pulse wave signal and the respiratory rate information by corresponding to each user information having the brain wave signal as a unique ID with respect to the brain wave signal, the pulse wave signal, and the respiratory rate information received from the neckband type measuring device in the healthcare server. ; (d) comparing and analyzing the EEG signal, pulse wave signal, and respiratory rate information with other users by gender, age group, region, season, and month in a healthcare server; And (e) transmitting the healthcare pattern obtained as a result of comparison and analysis by the healthcare server to each corresponding user terminal.

또한, 상기 (a) 단계에서 상기 넥밴드형 측정기는, 사용자의 모드 버튼 선택에 따라 헬스케어 모드로 진입하고, 제1 이어폰부가 뇌파 센서를 통해 사용자의 뇌파를 측정하고, 제2 이어폰부가 맥파 센서를 통해 사용자의 맥파를 측정하며, 호흡수 측정부가 자이로 센서를 통해 사용자의 호흡에 대한 호흡 신호를 검출하고, 검출된 호흡 신호로부터 호흡수를 측정하게 된다.In addition, in the step (a), the neckband type meter enters the healthcare mode according to the user's selection of the mode button, the first earphone unit measures the user's EEG through the EEG sensor, and the second earphone unit measures the user’s EEG. Through the measurement of the user's pulse wave, the respiratory rate measurement unit detects a breathing signal for the user's breath through a gyro sensor, and measures the breathing rate from the detected breathing signal.

또한, 상기 (a) 단계에서 상기 넥밴드형 측정기는, 내부에 구비된 전원 생성부에서 진동 센서를 통해 사용자의 움직임에 따른 진동을 감지하고, 감지된 진동 신호를 이용해 전원을 생성하여 전원부에 충전하게 된다.In addition, in the step (a), the neckband type measuring device detects vibration according to the user's movement through a vibration sensor in the power generator provided inside, and generates power using the detected vibration signal to charge the power supply unit. It is done.

또한, 상기 (d) 단계에서 헬스케어 서버는, 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 호흡수 정보를 분석하여 사용자의 흡기와 호기의 간격 및 강도를 포함하는 호흡 패턴을 획득하거나, 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 뇌파 신호를 기 구축된 2차원 전극-주파수 파워 패턴의 안정 상태 뇌파 신호와 비교하여 사건 관련 정보를 가지는 2차원 공간-주파수 패턴을 획득하게 된다.In addition, in the step (d), the healthcare server analyzes the respiratory rate information received from the neckband-type meter to obtain a breathing pattern including the interval and intensity of the user's inhalation and exhalation, or the neckband-type meter A two-dimensional space-frequency pattern having event-related information is obtained by comparing the EEG signal received from the EEG signal with a steady state EEG signal of a previously constructed two-dimensional electrode-frequency power pattern.

그리고, 상기 (d) 단계에서 헬스케어 서버는, 상기 넥밴드형 측정기로부터 수신한 맥파 신호를 분석하여 평균 심박수, 평균 맥파고, 구혈탄성지수(EEI), 중복확장지수(DDI) 및 중복 탄성지수(DEI)를 연산한 결과치를 포함하는 정보를 획득하게 된다.And, in the step (d), the healthcare server analyzes the pulse wave signal received from the neckband-type measuring device, and analyzes the average heart rate, average pulse wave height, acupuncture elasticity index (EEI), redundant expansion index (DDI), and redundant elasticity index. Information including the result of calculating (DEI) is obtained.

본 발명에 의하면, 사용자의 신체 정보를 측정하는 장치에 대해 사용자가 목에 걸고 다니도록 무게나 부피 등을 최소화 하면서 전원을 절약하는 저전력 형태로 구현할 수 있다.According to the present invention, a device for measuring body information of a user can be implemented in a low-power form that saves power while minimizing weight or volume so that the user can carry it around the neck.

또한, 넥밴드 타입으로 사용자의 뇌파나 맥파, 호흡수 등의 생체 정보를 측정하여 관리 서버에 전송해 주면, 관리 서버에서 동일한 연령대 등 다른 사용자들의 헬스케어 패턴과 비교하여 그 결과를 사용자에게 알려주게 됨으로써 넥밴드 타입으로 사용자의 건강을 용이하게 관리할 수 있다.In addition, if the user's biometric information such as EEG, pulse wave, and respiration rate is measured with a neckband type and transmitted to the management server, the management server compares it with the healthcare patterns of other users, such as the same age group, and informs the user of the result. As a result, the user's health can be easily managed with a neckband type.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드형 측정기의 외관 형상을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드형 측정기의 내부 구성 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어 서버의 기능 블록을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드형 측정기의 헬스케어 서비스 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제1 이어폰부를 통해 측정된 뇌파 신호의 시간에 따른 파형을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 이어폰부를 통해 측정된 맥박 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 심장-뇌 동조 정보의 일례를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 호흡 패턴 분석을 통한 호흡 훈련 시스템이 흡기 및 호기를 측정하여 목표치와 비교하는 과정을 도시한 도면이다.
1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a neckband type healthcare service system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the external shape of the neckband type measuring device according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram schematically showing an example of an internal configuration of a neckband type measuring device according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically showing a functional block of a healthcare server according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an overall flow chart for explaining a neckband type healthcare service method according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing an operation flow chart for explaining a healthcare service method of a neckband type measuring device according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a waveform of an EEG signal measured through a first earphone unit over time according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a waveform of a pulse signal measured through a second earphone unit according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram showing an example of heart-brain synchronization information according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a process in which a breathing training system through analysis of a user's breathing pattern according to an embodiment of the present invention measures inhalation and exhalation and compares it with a target value.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐 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.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

어느 부분이 다른 부분의 "위에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 수반되지 않는다.When a part is referred to as being "on" another part, it may be directly on top of another part, or other parts may be involved in between. In contrast, when a part is referred to as being "directly above" another part, no other part is involved in between.

제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.Terms such as first, second and third are used to describe various parts, components, regions, layers and/or sections, but are not limited thereto. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is only for referring to specific embodiments and is not intended to limit the present invention. Singular forms as used herein also include plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. As used in the specification, the meaning of "comprising" specifies a specific characteristic, region, integer, step, action, element and/or component, and the presence of another characteristic, region, integer, step, action, element and/or component, or It does not exclude additions.

"아래", "위" 등의 상대적인 공간을 나타내는 용어는 도면에서 도시된 한 부분의 다른 부분에 대한 관계를 보다 쉽게 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 용어들은 도면에서 의도한 의미와 함께 사용 중인 장치의 다른 의미나 동작을 포함하도록 의도된다. 예를 들면, 도면 중의 장치를 뒤집으면, 다른 부분들의 "아래"에 있는 것으로 설명된 어느 부분들은 다른 부분들의 "위"에 있는 것으로 설명된다. 따라서 "아래"라는 예시적인 용어는 위와 아래 방향을 전부 포함한다. 장치는 90˚ 회전 또는 다른 각도로 회전할 수 있고, 상대적인 공간을 나타내는 용어도 이에 따라서 해석된다.Terms indicating a relative space such as "below" and "above" may be used to more easily describe the relationship of one part to another part shown in the drawings. These terms are intended to include other meanings or operations of the device in use together with their intended meaning in the drawings. For example, if the device in the drawings is turned over, certain parts described as being "below" other parts are described as being "above" other parts. Thus, the exemplary term “down” includes both up and down directions. The device can be rotated by 90 degrees or other angles, and terms that refer to relative space are interpreted accordingly.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined differently, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in a commonly used dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and are not interpreted in an ideal or very formal meaning unless defined.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of a neckband type healthcare service system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템(100)은, 넥밴드형 측정기(110~114)와 헬스케어 서버(120) 및 헬스케어 데이터베이스(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a neckband type healthcare service system 100 according to an embodiment of the present invention includes a neckband type measuring device 110 to 114, a healthcare server 120, and a healthcare database 130. do.

넥밴드형 측정기(110)는 사용자의 목에 착용할 수 있는 형태로 형성되고, 사용자의 선택에 따라 헬스케어 모드 또는 음향 출력 모드로 동작한다. The neckband type measuring device 110 is formed in a shape that can be worn on the user's neck, and operates in a healthcare mode or a sound output mode according to the user's selection.

여기서, 헬스케어 모드는, 사용자의 목에 착용된 상태에서, 사용자의 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수를 측정하며, 뇌파 신호를 고유 ID로 하여 맥파 신호 및 호흡수 정보를 헬스케어 서버(120)에 전송하는 동작 모드이다.Here, in the healthcare mode, the user's EEG signal, pulse wave signal, and respiration rate are measured while worn on the user's neck, and the pulse wave signal and respiratory rate information are stored in the healthcare server 120 by using the EEG signal as a unique ID. This is the mode of operation to transmit to.

또한, 음향 출력 모드는, 넥밴드형 측정기(110)에 전기적으로 연결된 좌측 이어폰 및 우측 이어폰을 통해 음향 신호를 가청음으로 출력하는 동작 모드이다.In addition, the sound output mode is an operation mode in which an acoustic signal is output as an audible sound through the left earphone and the right earphone electrically connected to the neckband type measuring device 110.

헬스케어 서버(120)는 넥밴드형 측정기(110)로부터 수신한 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보에 대해, 뇌파 신호를 고유 ID로 하여 각 사용자 정보에 대응시켜 맥파 신호와 호흡수 정보를 저장하고, 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보를 성별과 연령대별, 지역별, 계절별, 월별로 다른 사용자들과 비교 분석하여 헬스 케어 패턴을 획득하며, 획득된 헬스 케어 패턴을 각 해당 사용자 단말기에 전송해 주게 된다.The healthcare server 120 stores the pulse wave signal and respiratory rate information by corresponding to each user information by using the brain wave signal as a unique ID for the brain wave signal, the pulse wave signal, and the respiratory rate information received from the neckband type measuring device 110. And, by comparing and analyzing the EEG signal, pulse wave signal, and respiratory rate information with other users by gender, age group, region, season, and month, a health care pattern is obtained, and the acquired health care pattern is transmitted to each corresponding user terminal. Will be given.

헬스케어 데이터베이스(130)는 각 넥밴드형 측정기(110~114)로부터 전송받은 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보를 각 사용자의 고유 ID에 대응시켜 저장하거나, 각 사용자별 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보를 성별과 연령대별, 지역별, 계절별, 월별로 비교 분석하여 획득한 헬스 케어 패턴을 저장하고 있다.The healthcare database 130 stores EEG signals, pulse wave signals, and respiratory rate information transmitted from each neckband type measuring device 110 to 114 in correspondence with each user's unique ID, or stores EEG signals and pulse wave signals for each user and It stores health care patterns obtained by comparing and analyzing respiratory rate information by gender, age group, region, season, and month.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드형 측정기의 외관 형상을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드형 측정기의 내부 구성 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.FIG. 2 is a view showing an external shape of a neckband-type measuring device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an internal configuration of a neckband-type measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 넥밴드형 측정기(110)는, 넥밴드 몸체(210)와, 넥밴드 몸체(210)에 전기적으로 연결된 제1 이어폰부(260) 및 제2 이어폰부(270)를 포함한다.2 and 3, the neckband type measuring device 110 according to the present invention includes a neckband body 210, a first earphone part 260 and a second earphone electrically connected to the neckband body 210. It includes an earphone unit 270.

여기에, 넥밴드 몸체(210)의 주변에서 사용자의 뇌파를 측정하기 위한 뇌파 센서와, 넥밴드 몸체(210)의 주변에서 사용자의 맥파를 측정하기 위한 맥파 센서를 더 포함할 수 있다.Here, an EEG sensor for measuring a user's EEG in the vicinity of the neckband body 210 and a pulse wave sensor for measuring a user's pulse wave in the vicinity of the neckband body 210 may be further included.

본 발명의 실시예에서는 뇌파 센서가 제1 이어폰부(260)에 장착되고, 맥파 센서가 제2 이어폰부(270)에 장착된 것을 예로 들어 설명한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 뇌파 센서는 넥밴드 몸체(210)의 내부에 장착될 수 있고, 제2 이어폰부(270)에 장착될 수 있으며, 맥파 센서도 마찬가지로 넥밴드 몸체(210)의 내부에 장착되거나 제1 이어폰부(260)에 장착될 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, an EEG sensor is mounted on the first earphone unit 260 and a pulse wave sensor is mounted on the second earphone unit 270 as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the EEG sensor may be mounted inside the neckband body 210, may be mounted on the second earphone unit 270, and the pulse wave sensor is also mounted inside the neckband body 210. Or it may be mounted on the first earphone unit 260.

넥밴드 몸체(210)는 개구된 원의 원호를 따라 형성되고, 표면에 하나 이상의 버튼들(212~220)이 구비되며, 하나 이상의 구성 요소들이 내부에 구비되어 하나 이상의 버튼들(212~220)과 전기적으로 결합된다.The neckband body 210 is formed along an arc of an opened circle, and one or more buttons 212 to 220 are provided on the surface, and one or more buttons 212 to 220 are provided with one or more components therein. Is electrically coupled with

제1 이어폰부(260)는 넥밴드 몸체(210)의 일측 단에 전기적으로 연결되고, 사용자의 뇌파를 측정하기 위한 뇌파 센서를 구비하며, 음향을 출력하기 위한 제1 스피커를 구비한다.The first earphone unit 260 is electrically connected to one end of the neckband body 210, includes an EEG sensor for measuring a user's EEG, and a first speaker for outputting sound.

제2 이어폰부(270)는 넥밴드 몸체(210)의 다른측 단에 전기적으로 연결되고, 사용자의 맥파를 측정하기 위한 맥파 센서를 구비하며, 음향을 출력하기 위한 제2 스피커를 구비한다.The second earphone unit 270 is electrically connected to the other end of the neckband body 210, includes a pulse wave sensor for measuring a user's pulse wave, and a second speaker for outputting sound.

여기서, 넥밴드 몸체(210)의 외부 표면에 구비된 하나 이상의 버튼들(212~220)은, 음원을 재생하거나 정지하거나 일시 중지하기 위한 재생 버튼(212); 넥밴드 몸체가 통화 모드로 동작하기 위한 통화 버튼(214); 제1 이어폰부(260) 또는 제2 이어폰부(270)를 통해 출력되는 음향의 볼륨을 조절하기 위한 볼륨 버튼(216); 음원에 대한 다음곡 또는 이전곡을 선택하기 위한 선택 버튼(218); 동작에 필요한 전원이 공급되도록 명령하는 전원 버튼(220)을 포함한다.Here, the one or more buttons 212 to 220 provided on the outer surface of the neckband body 210 include a play button 212 for playing, stopping, or pausing a sound source; A call button 214 for the neckband body to operate in a call mode; A volume button 216 for adjusting the volume of sound output through the first earphone unit 260 or the second earphone unit 270; A selection button 218 for selecting a next song or a previous song for the sound source; It includes a power button 220 for instructing to supply power required for operation.

한편, 도 2에 도시되지 않은 분석 엔진부(230)는 넥밴드 몸체(210)의 내부에 구비되고, 제1 이어폰부(260)를 통해 측정된 뇌파 신호를 데이터로 변환하여 분석하고, 제2 이어폰부(270)를 통해 측정된 맥파 신호를 데이터로 변환하여 분석하며, 뇌파 신호와 맥파 신호 간의 상관 관계에 따라 사용자의 감정 및 신체 상태를 진단하여 감정 및 신체 상태를 호전시키는 케어(Care) 신호를 출력하도록 제어한다.On the other hand, the analysis engine unit 230 not shown in FIG. 2 is provided inside the neckband body 210, converts the EEG signal measured through the first earphone unit 260 into data and analyzes it, and the second A care signal that converts and analyzes the pulse wave signal measured through the earphone unit 270 into data, diagnoses the user's emotion and physical condition according to the correlation between the EEG signal and the pulse wave signal, and improves the emotional and physical condition Is controlled to output.

저장부(310)는 넥밴드 몸체(210)의 내부에 구비되고, 감정 및 신체 상태를 호전시키는 케어 신호에 해당하는 음원 신호를 데이터로 저장하고 있다.The storage unit 310 is provided inside the neckband body 210 and stores as data a sound source signal corresponding to a care signal that improves emotions and physical conditions.

호흡수 측정부(320)는 넥밴드 몸체(210)의 내부에 구비되고, 사용자의 호흡에 대한 호흡 신호를 자이로 센서로 검출하고, 검출된 호흡 신호로부터 호흡수를 측정하게 된다.The respiratory rate measurement unit 320 is provided inside the neckband body 210, detects a breathing signal for the user's breathing with a gyro sensor, and measures the breathing rate from the detected breathing signal.

전원 생성부(330)는 넥밴드 몸체(210)의 내부에 구비되고, 사용자의 움직임에 따른 진동을 감지하여, 감지된 진동 신호를 이용해 전원을 발전 생성한다.The power generation unit 330 is provided inside the neckband body 210, detects vibration according to the user's movement, and generates power using the detected vibration signal.

전원부(340)는 넥밴드 몸체(210)의 내부에 구비되고, 하나 이상의 버튼들(212~220)과 넥밴드 몸체(210)의 내부에 구비된 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.The power supply unit 340 is provided inside the neckband body 210 and supplies power required for operation of one or more buttons 212 to 220 and components provided inside the neckband body 210.

커넥터(Connector)(350)는 외부 장치와 데이터를 USB 타입으로 송수신하거나, 외부로부터 USB 타입으로 전원을 공급받는다.The connector 350 transmits/receives data to and from an external device in a USB type, or receives power from an external device in a USB type.

통신부(360)는 넥밴드 몸체(210)의 내부에 구비되고, 분석 엔진부(230)가 뇌파 신호와 맥파 신호 간의 상관 관계에 따라 사용자의 감정 및 신체 상태를 진단하여 출력한 감정 및 신체 상태를 호전시키는 케어 신호를 외부 장치에 근거리 통신으로 전송한다. 이때, 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.The communication unit 360 is provided inside the neckband body 210, and the analysis engine unit 230 diagnoses the user's emotion and physical state according to the correlation between the EEG signal and the pulse wave signal, and outputs the emotion and physical state. It transmits a care signal that improves to an external device through short-range communication. In this case, as short range communication technology, Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and the like may be used.

그리고, 넥밴드 몸체(210)의 외부 표면에는 도 2에 도시하지는 않았지만 사용자의 움직임에 따라 넥밴드 몸체가 이동되거나 유동되는 것을 방지하기 위한 유동 방지부가 돌기 형태 또는 요철 형태로 형성될 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 2, on the outer surface of the neckband body 210, a flow preventing portion for preventing the neckband body from moving or flowing according to the user's movement may be formed in a protrusion or convex shape.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어 서버의 기능 블록을 개략적으로 나타낸 구성도이다.4 is a block diagram schematically showing a functional block of a healthcare server according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 헬스케어 서버(120)는, 통신부(410), 헬스케어 데이터베이스(130), 패턴 분석부(420) 및 제어부(430)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the healthcare server 120 according to an embodiment of the present invention includes a communication unit 410, a healthcare database 130, a pattern analysis unit 420, and a control unit 430.

통신부(410)는 넥밴드형 측정기(110)와 유무선 통신망을 통해 통신한다.The communication unit 410 communicates with the neckband type measuring device 110 through a wired or wireless communication network.

헬스케어 데이터베이스(130)는 넥밴드형 측정기로부터 수신한 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보에 대해, 뇌파 신호를 고유 ID로 하여 각 사용자 정보에 대응시켜 맥파 신호와 호흡수 정보를 저장하고 있다.The healthcare database 130 stores the pulse wave signal and respiratory rate information by corresponding to each user information by using the brain wave signal as a unique ID for the brain wave signal, the pulse wave signal, and the respiratory rate information received from the neckband type measuring device.

패턴 분석부(420)는 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보를 성별과 연령대별, 지역별, 계절별, 월별로 다른 사용자들과 비교 분석하여 헬스 케어 패턴을 획득한다.The pattern analysis unit 420 obtains a healthcare pattern by comparing and analyzing the EEG signal, pulse wave signal, and respiratory rate information with other users by gender, age group, region, season, and month.

또한, 패턴 분석부(420)는 넥밴드형 측정기로부터 수신한 호흡수 정보를 분석하여 사용자의 흡기와 호기의 간격 및 강도를 포함하는 호흡 패턴을 획득할 수 있다.In addition, the pattern analysis unit 420 may analyze the respiratory rate information received from the neckband type measuring device to obtain a breathing pattern including the interval and intensity of the user's inhalation and exhalation.

또한, 패턴 분석부(420)는 넥밴드형 측정기로부터 수신한 뇌파 신호를 기 구축된 2차원 전극-주파수 파워 패턴의 안정 상태 뇌파 신호와 비교하거나, 사건 관련 (비)동기(event-related (de)synchronization:ERD/ERS) 정보를 가지는 2차원 공간-주파수 ERD/ERS 패턴을 획득할 수 있다.In addition, the pattern analysis unit 420 compares the EEG signal received from the neckband-type measuring device with a steady state EEG signal of a pre-built two-dimensional electrode-frequency power pattern, or event-related (de) synchronization (event-related (de) ) Synchronization: ERD/ERS) It is possible to obtain a two-dimensional space-frequency ERD/ERS pattern having information.

또한, 패턴 분석부(420)는 넥밴드형 측정기로부터 수신한 맥파 신호를 분석하여 평균 심박수, 평균 맥파고, 구혈탄성지수(EEI), 중복확장지수(DDI) 및 중복 탄성지수(DEI)를 연산한 결과치를 포함하는 맥파 정보를 획득할 수 있다.In addition, the pattern analysis unit 420 analyzes the pulse wave signal received from the neckband-type measuring device and calculates the average heart rate, average pulse wave height, acupuncture elasticity index (EEI), redundant expansion index (DDI), and redundant elasticity index (DEI). Pulse wave information including one result value may be obtained.

이에, 헬스케어 데이터베이스(130)는 패턴 분석부(420)를 통해 획득된 헬스 케어 패턴을 각 사용자 ID에 대응시켜 저장하거나, 패턴 분석부(420)를 통해 획득된 호흡 패턴이나, 안정시 뇌파 패턴, 2차원 공간-주파수 ERD/ERS 패턴, 맥파 정보를 저장한다.Accordingly, the healthcare database 130 stores the healthcare pattern obtained through the pattern analysis unit 420 in correspondence with each user ID, or the breathing pattern obtained through the pattern analysis unit 420 or the EEG pattern at rest. , 2D space-frequency ERD/ERS pattern, and pulse wave information are stored.

제어부(430)는 패턴 분석부를 통해 각 사용자별 헬스 케어 패턴이 획득되도록 제어하고, 획득된 헬스 케어 패턴을 해당 각 사용자 단말기에 전송해 주도록 제어하게 된다.The control unit 430 controls to obtain a health care pattern for each user through the pattern analysis unit, and controls to transmit the acquired health care pattern to a corresponding user terminal.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도를 나타낸 도면이다.5 is a view showing an overall flow chart for explaining a neckband type healthcare service method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템(100)은, 먼저 넥밴드형 측정기(110)가 사용자의 목에 착용된 상태에서 헬스케어 모드인 경우에, 사용자의 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수를 측정한다(S510).Referring to FIG. 5, the neckband-type healthcare service system 100 according to the present invention includes a user's EEG signal when the neckband-type measuring device 110 is worn on the user's neck and in a healthcare mode. And measure the pulse wave signal and respiration rate (S510).

이어, 넥밴드형 측정기(110)는 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수를 데이터로 변환해 뇌파 신호를 고유 ID로 하는 신체 감지 정보로 헬스케어 서버(120)에 전송한다(S520).Subsequently, the neckband type measuring device 110 converts the EEG signal, the pulse wave signal, and the respiratory rate into data and transmits the EEG signal to the healthcare server 120 as body detection information having a unique ID (S520).

이어, 헬스케어 서버(120)는 넥밴드형 측정기로부터 수신한 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보에 대해, 뇌파 신호를 고유 ID로 하는 사용자 정보에 대응시켜 신체 감지 정보를 헬스케어 데이터베이스(130)에 저장한다(S530).Subsequently, the healthcare server 120 corresponds to user information having an EEG signal as a unique ID with respect to the EEG signal, pulse wave signal, and respiratory rate information received from the neckband type measuring device, so that the body detection information is stored in the healthcare database 130. It is stored in (S530).

이어, 헬스케어 서버(120)는 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보를 성별과 연령대별, 지역별, 계절별, 월별로 다른 사용자들과 비교 분석한다(S540).Subsequently, the healthcare server 120 compares and analyzes the EEG signal, pulse wave signal, and respiratory rate information with other users by gender, age group, region, season, and month (S540).

여기서, 헬스케어 서버(120)는 패턴 분석부(420)를 통해 호흡수 정보를 분석하여 도 10에 도시된 바와 같이 사용자의 흡기와 호기의 간격 및 강도를 포함하는 호흡 패턴을 획득할 수 있다. 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 호흡 패턴 분석을 통한 호흡 훈련 시스템이 흡기 및 호기를 측정하여 목표치와 비교하는 과정을 도시한 도면이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 점선으로 표기되는 미리 설정된 흡기와 호기의 시기 및 간격(호흡 훈련 목표 패턴, 예: 흡기와 호기를 1:2의 비율로 구성)을, 실시간으로 측정되는 사용자의 흡기 및 호기 패턴과 비교하여 패턴 일치도를 분석할 수 있다.Here, the healthcare server 120 may analyze the respiratory rate information through the pattern analysis unit 420 to obtain a breathing pattern including the interval and intensity of the user's inhalation and exhalation as shown in FIG. 10. FIG. 10 is a diagram illustrating a process in which a breathing training system through analysis of a user's breathing pattern according to an embodiment of the present invention measures inhalation and exhalation and compares it with a target value. As shown in Fig. 10, the preset time and interval of inhalation and exhalation indicated by dotted lines (respiratory training target pattern, e.g., inhalation and exhalation in a ratio of 1:2) are measured in real time. And compared with the exhaled pattern, it is possible to analyze the degree of pattern matching.

또한, 헬스케어 서버(120)는 사용자의 뇌파 신호를 기 구축된 2차원 전극-주파수 파워 패턴의 안정 상태 뇌파 신호와 비교하거나, 사건 관련 (비)동기(event-related (de)synchronization:ERD/ERS) 정보를 가지는 2차원 공간-주파수 ERD/ERS 패턴을 획득할 수 있다. 또한, 헬스케어 서버(120)는 넥밴드형 측정기로부터 수신한 맥파 신호를 분석하여 평균 심박수, 평균 맥파고, 구혈탄성지수(EEI), 중복확장지수(DDI) 및 중복 탄성지수(DEI)를 연산한 결과치를 포함하는 맥파 정보를 획득할 수 있다. In addition, the healthcare server 120 compares the user's EEG signal with a steady state EEG signal of a pre-built two-dimensional electrode-frequency power pattern, or event-related (de)synchronization: ERD/ ERS) it is possible to obtain a two-dimensional space-frequency ERD/ERS pattern having information. In addition, the healthcare server 120 analyzes the pulse wave signal received from the neckband type measuring device and calculates the average heart rate, the average pulse wave height, the acupuncture point elasticity index (EEI), the redundant expansion index (DDI), and the redundant elasticity index (DEI). Pulse wave information including one result value may be obtained.

그리고, 헬스케어 서버(120)는 비교 분석한 결과로 획득한 헬스 케어 패턴을 각 해당 사용자 단말기에 전송해 준다(S550).Then, the healthcare server 120 transmits the healthcare pattern obtained as a result of the comparison and analysis to each corresponding user terminal (S550).

따라서, 넥밴드형 측정기(110)를 목에 착용하고 있는 사용자는 자신이 휴대하는 스마트폰 등의 사용자 단말기에 수신된 헬스 케어 패턴을 확인하여, 성별과 연령대별, 지역별, 계절별, 월별로 다른 사용자들과 비교 분석된 자료를 통해 자신의 건강 상태를 파악할 수 있다.Therefore, the user wearing the neckband type measuring device 110 on the neck checks the health care pattern received by the user terminal such as a smartphone that he carries, and by gender and age group, by region, by season, by month, You can check your health status through the data analyzed and compared with them.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 넥밴드형 측정기의 헬스케어 서비스 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다.6 is a view showing an operation flow chart for explaining a healthcare service method of a neckband type measuring device according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 넥밴드 타입 웨어러블 헬스케어 시스템(100)은, 먼저 넥밴드 몸체(210)가 사용자의 조작에 따른 모드 버튼의 선택 동작에 따라 헬스케어 모드로 진입한다(S610).6, in the neckband-type wearable healthcare system 100 according to the present invention, first, the neckband body 210 enters a healthcare mode according to a selection operation of a mode button according to a user's manipulation (S610). ).

이때, 넥밴드 몸체(210)의 내부에 구비된 전원부(340)에서 전원이 각 구성요소에 공급된 후, 모드 버튼의 선택 동작에 따라 헬스케어 모드로 진입할 수 있다.At this time, after power is supplied to each component from the power supply unit 340 provided inside the neckband body 210, the health care mode may be entered according to a selection operation of the mode button.

또한, 넥밴드 몸체(210)는, 내부에 구비된 전원 생성부(330)에서 진동 센서를 통해 사용자의 움직임에 따른 진동을 감지하고, 감지된 진동 신호를 이용해 전원을 생성하여 전원부(340)에 충전할 수 있다.In addition, the neckband body 210 detects vibration according to the user's movement through a vibration sensor in the power generation unit 330 provided therein, and generates power using the detected vibration signal to the power supply unit 340. Can be charged.

또한, 넥밴드 몸체(210)는, 외부에 구비된 커넥터(350)를 통해 외부 장치와 데이터를 USB 타입으로 송수신하거나, 커넥터(350)외부로부터 USB 타입으로 전원을 공급받아 전원부(340)에 충전할 수 있다.In addition, the neckband body 210 transmits/receives data to/from an external device in a USB type through a connector 350 provided externally, or receives power in a USB type from the outside of the connector 350 and charges the power supply unit 340 can do.

이어, 제1 이어폰부(260)가 뇌파 센서를 통해 도 7에 도시된 바와 같은 사용자의 뇌파 신호를 측정한다(S620).Subsequently, the first earphone unit 260 measures the user's EEG signal as shown in FIG. 7 through the EEG sensor (S620).

뇌파는 뇌의 활동에 따라 일어나는 전류 또는 그것을 도출, 증폭하여 기록한 파형이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 제1 이어폰부를 통해 측정된 뇌파 신호의 시간에 따른 파형을 나타낸 도면이다. 예컨대, 뇌파 정보는 뇌파 파형의 진폭, 뇌파 파형의 주파수 정보 등을 포함할 수 있다.EEG is an electric current generated according to the brain's activity or a waveform that is derived and amplified and recorded. 7 is a diagram illustrating a waveform of an EEG signal measured through a first earphone unit over time according to an exemplary embodiment of the present invention. For example, the EEG information may include the amplitude of the EEG waveform and the frequency information of the EEG waveform.

여기서, 제1 이어폰부(260)는 복수의 뇌파 정보를 획득할 수 있다. 복수의 뇌파 정보란 동일한 시간대에서 두피 상 서로 다른 위치에서 측정된 복수의 뇌파 정보를 의미할 수 있다. 혹은, 두피상의 동일한 위치에서 서로 다른 시간대에서 측정된 복수의 뇌파 정보를 의미할 수도 있다. 여기서, 동일한 시간대란 측정의 시작 시간과 마지막 시간이 동일한 것을 의미하며, 다른 시간대란, 측정의 시작 시간 및 마지막 시간 중 적어도 어느 하나가 다른 것을 의미한다.Here, the first earphone unit 260 may acquire a plurality of brainwave information. The plurality of EEG information may mean a plurality of EEG information measured at different locations on the scalp in the same time period. Alternatively, it may mean a plurality of EEG information measured at different time periods at the same location on the scalp. Here, the same time zone means that the start time and the end time of the measurement are the same, and the different time zone means that at least one of the start time and the end time of the measurement are different.

동일한 시간대에서 제 1 위치에서 획득한 뇌파 정보를 제 1 뇌파 정보라고 정의하는 경우, 제 1 위치와 다른 위치인 제 2 위치에서 획득한 뇌파 정보를 제 2 뇌파 정보라고 정의할 수 있다(도 7 참조).When the EEG information acquired at the first location in the same time period is defined as first EEG information, the EEG information acquired at a second location different from the first location may be defined as second EEG information (see FIG. 7 ). ).

또는, 동일한 위치에서 제 1 시간대에 획득한 뇌파 정보를 제 1 뇌파 정보라고 정의하는 경우, 제 1 시간대와 다른 시간대인 제 2 시간대에서 획득한 뇌파 정보를 제 2 뇌파 정보라고 정의할 수도 있다(도 7 참조).Alternatively, when the EEG information acquired in the first time zone at the same location is defined as first EEG information, the EEG information acquired in a second time zone different from the first time zone may be defined as second EEG information (Fig. 7).

이어, 제2 이어폰부(270)가 맥파 센서를 통해 도 8에 도시된 바와 같은 사용자의 맥파 신호를 측정한다(S630).Subsequently, the second earphone unit 270 measures the user's pulse wave signal as shown in FIG. 8 through the pulse wave sensor (S630).

맥박은 심장의 박동에 의해 심장에서 나오는 혈액이 동맥의 벽에 닿아서 생기는 주기적인 파동이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 이어폰부를 통해 측정된 맥박 신호의 파형을 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이 맥박 정보는 파동에 관한 파형 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 맥박 정보는 맥박수, 맥박 파형의 진폭, 맥박 파형의 주기, 맥박 파형 주기의 변화, 맥박 파형의 주파수, 맥박의 진폭이 변화하는 속도(速度) 등에 관한 정보를 포함할 수 있다.Pulse is a periodic wave generated when blood from the heart touches the wall of an artery by the heartbeat. 8 is a diagram illustrating a waveform of a pulse signal measured through a second earphone unit according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 8, the pulse rate information may include waveform information about a wave. For example, the pulse information may include information about a pulse rate, an amplitude of a pulse wave, a period of a pulse wave, a change in a pulse wave period, a frequency of a pulse wave, a rate at which the amplitude of the pulse changes, and the like.

여기서, 맥박 신호는 심장 활동에 관한 심장 정보에 포함되므로, 맥박 신호를 심장 정보로 표현할 수 있다.Here, since the pulse signal is included in the cardiac information regarding cardiac activity, the pulse signal may be expressed as cardiac information.

이어, 호흡수 측정부(320)가 자이로 센서를 통해 사용자의 호흡에 대한 호흡 신호를 검출하고, 검출된 호흡 신호로부터 호흡수를 측정한다(S640).Subsequently, the respiration rate measurement unit 320 detects a respiration signal for the user's respiration through a gyro sensor, and measures the respiration rate from the detected respiration signal (S640).

이어, 분석 엔진부(230)가 측정된 뇌파 신호 및 맥파 신호를 데이터로 변환하여 분석한다(S650).Subsequently, the analysis engine unit 230 converts the measured EEG signal and pulse wave signal into data and analyzes it (S650).

즉, 분석 엔진부(230)는 획득한 뇌파를 증폭하고, 증폭된 신호에서 불요파 성분을 제거하며, 불요파가 제거된 신호를 디지털 신호로 변환한다. 그리고 분석 엔진부(230)는 증폭된 뇌파를 퓨리에 변환(fourier transform)하여 뇌파의 주파수별 출력값을 산출함으로써 뇌파를 분석한다.That is, the analysis engine unit 230 amplifies the acquired brain wave, removes the unwanted wave component from the amplified signal, and converts the signal from which the unwanted wave is removed into a digital signal. In addition, the analysis engine unit 230 analyzes the brain waves by performing a Fourier transform on the amplified brain waves and calculating an output value for each frequency of the brain waves.

분석 엔진부(230)는 획득한 뇌파를 신호처리하여 뇌파 조화도를 획득할 수 있다. 뇌파 조화도는 복수의 뇌파의 주파수 스펙트럼이 일치하는 정도를 의미하는 지표이다. 예컨대, 뇌파 조화도는 복수의 뇌파 파형간 주파수 정보의 상관성을 의미할 수 있다. 위상관계는 복수 뇌파 파형간의 위상관계를 나타낼 수 있으며, 대칭도는 복수 뇌파 파형간의 대칭성의 정도를 의미할 수 있다.The analysis engine unit 230 may obtain an EEG harmonic by signal processing the acquired EEG. The EEG harmonic is an index indicating the degree to which the frequency spectrums of a plurality of EEG are matched. For example, the EEG harmonic may mean a correlation between frequency information between a plurality of EEG waveforms. The phase relationship may indicate a phase relationship between a plurality of EEG waveforms, and the degree of symmetry may indicate a degree of symmetry between the plurality of EEG waveforms.

인간의 뇌에서 발생하는 뇌파의 종류는 주파수 대역에 따라서 크게 감마파, 알파파, 베타파, 세타파, 델타파, ILF(Infra Low fluctuation), DC로 나뉘어진다.The types of brain waves generated in the human brain are largely divided into gamma waves, alpha waves, beta waves, theta waves, delta waves, ILF (Infra Low fluctuation), and DC according to the frequency band.

감마파는 30 Hz 이상의 주파수를 가질 수 있다. 알파파(Alpha wave)는 인간이 눈을 감고 몸을 이완시키면 발생하는 뇌파이며 8 Hz ~ 12 Hz 사이의 주파수를 가질 수 있다. 베타파(Beta wave)는 의식이 깨어있을 때 발생하는 대부분의 뇌파로 13 Hz ~ 32 Hz 사이의 주파수를 가질 수 있다. 세타파(Theta wave)는 얕은 수면 상태에서 발생하며 알파파보다 더욱 낮은(4 Hz ~ 8 Hz) 주파수를 가질 수 있으며 지각과 꿈의 경계상태에서 생성된다. 델타파(Delta wave)는 세타파보다 더 낮은 4 Hz 이하의 주파수를 가질 수 있으며 잠들어 있거나 무의식 상태에서 가장 많이 측정되는 뇌파이다. SCP(Slow cortical potential)는 1 Hz 미만의 주파수를 가질 수 있다.The gamma wave may have a frequency of 30 Hz or more. Alpha waves are brain waves that occur when humans close their eyes and relax their body and can have a frequency between 8 Hz and 12 Hz. Beta waves are most brain waves that occur when consciousness is awake and can have a frequency between 13 Hz and 32 Hz. Theta wave (Theta wave) occurs in the state of shallow sleep and may have a lower frequency (4 Hz ~ 8 Hz) than the alpha wave, and is generated at the boundary between perception and dream. Delta wave (Delta wave) can have a frequency lower than 4 Hz lower than that of theta wave, and is the most frequently measured brain wave in a sleeping or unconscious state. SCP (Slow cortical potential) can have a frequency of less than 1 Hz.

뇌파 조화도를 획득하는 방법은 다양할 수 있다.There may be various ways to obtain the EEG harmonics.

예컨대, 분석 엔진부(230)는 제1 뇌파 정보를 주파수 영역으로 변환하고 제 2 뇌파 정보를 주파수 영역으로 변환할 수 있다.For example, the analysis engine unit 230 may convert first EEG information into a frequency domain and convert second EEG information into a frequency domain.

이 때, 분석 엔진부(230)는 제1 뇌파 정보와 제2 뇌파 정보 간에 동일 범위에 있는 주파수 대역이 많을수록 유사도가 높다고 판단할 수 있으며, 제1 뇌파 정보와 제2 뇌파 정보 간에 동일 범위에 있는 주파수 대역이 낮을수록 유사도가 낮다고 판단할 수 있다. 이외에도 최대 우도(Maximun Likelihood) 방법 또는 크로스-코릴레이션(cross-correlation) 방법을 이용하여 뇌파 조화도를 산출할 수 있다.In this case, the analysis engine unit 230 may determine that the similarity is higher as the number of frequency bands in the same range between the first EEG information and the second EEG information is higher, and the first EEG information and the second EEG information are in the same range. It can be determined that the lower the frequency band, the lower the similarity. In addition, EEG harmonics can be calculated using a maximum likelihood method or a cross-correlation method.

예를 들어, 뇌파 조화도는 하기 수학식 1에 의하여 획득될 수 있다.For example, the EEG harmonic may be obtained by Equation 1 below.

하기 수학식 1은 동일한 시간대에서 제 1 위치에서 획득한 뇌파 정보를 제1 뇌파 정보라고 정의하고, 제 1 위치와 다른 위치인 제 2 위치에서 획득한 뇌파 정보를 제2 뇌파 정보라고 정의한 경우에 적용될 수 있다.Equation 1 below is applied when the EEG information acquired at the first location in the same time zone is defined as the first EEG information, and the EEG information acquired at the second location different from the first location is defined as the second EEG information. I can.

여기서는 두 개의 채널(x, y)에서 뇌파 정보를 획득한 것으로 가정한다.Here, it is assumed that EEG information is acquired from two channels (x, y).

Figure 112019109242035-pat00001
Figure 112019109242035-pat00001

여기서, |CrossPowerSpectrum|는 채널 x와 채널 y사이의 상호 파워스펙트럼 밀도이며, PowerSpectrum(X)와 PowerSpectrum(Y)는 채널 x와 채널 y의 자기 파워스펙트럼 밀도를 의미한다.Here, |CrossPowerSpectrum| is the mutual power spectrum density between channel x and channel y, and PowerSpectrum(X) and PowerSpectrum(Y) mean the magnetic power spectrum density of channel x and channel y.

여기서, |CrossPowerSpectrum|2은 Cn 2=(anun+bnvn)2 + (anvn - bnun)2=|cospectrum|2 + |quadspectrum|2이다. an, bn은 각각 채널(x)에서 획득한 뇌파 신호 x(t)의 Fourier cosine 계수 및 sine 계수이다. Where |CrossPowerSpectrum| 2 is C n 2 =(a n u n +b n v n ) 2 + (a n v n -b n u n ) 2 =|cospectrum| 2 + |quadspectrum| It is 2 . a n and b n are Fourier cosine coefficients and sine coefficients of the brainwave signal x(t) obtained from the channel (x), respectively.

또, un, vn은 각각 채널(x)과는 상이한 채널(y)에서 획득한 뇌파 신호 y(t)의 Fourier cosine 계수 및 sine 계수이다. PowerSpectrum(X) = an 2 + bn 2으로 나타낼 수 있으며, PowerSpectrum(Y) = un 2 + vn 2으로 나타낼 수 있다.In addition, u n and v n are Fourier cosine coefficients and sine coefficients of the EEG signal y(t) obtained in a channel (y) different from the channel (x), respectively. It can be expressed as PowerSpectrum(X) = a n 2 + b n 2 , and PowerSpectrum(Y) = u n 2 + v n 2 .

이와 같은 수학식 1에 의하여, 분석 엔진부(230)는 뇌파 정보에 근거하여 뇌파 조화도를 획득할 수 있다. 뇌파 조화도는 0에서 1사이의 값을 가질 수 있다.According to Equation 1 as described above, the analysis engine unit 230 may obtain an EEG harmonic degree based on EEG information. EEG harmonics may have a value between 0 and 1.

뇌파 조화도가 1에 가까운 값을 가질수록, 두 개의 뇌파의 주파수 스펙트럼이 유사 또는 일치하고 있다는 것을 의미한다. 뇌파 조화도(coherence)는 복수의 채널에서 도출될 수 있는 모든 채널 조합에서 소정의 측정시간 동안 수학식 1에 의하여 계산된 값을 평균한 것이다. 뇌파 조화도는 주파수 대역 별로 측정될 수 있다. 예컨대, 뇌파 조화도는 2 채널에서 도출된 채널 조합에서 소정의 측정시간 동안 수학식 1에 의하여 계산된 값을 평균한 것이다.The closer the EEG harmonic value is to 1, the more similar or coincident the frequency spectrums of the two EEG waves. The EEG coherence is an average of a value calculated by Equation 1 for a predetermined measurement time in all channel combinations that can be derived from a plurality of channels. EEG harmonics can be measured for each frequency band. For example, the EEG harmonic is an average of a value calculated by Equation 1 for a predetermined measurement time in a combination of channels derived from two channels.

한편, 위상관계(phase)는 하기 수학식 2에 의하여 획득될 수 있다.Meanwhile, the phase relationship may be obtained by Equation 2 below.

Figure 112019109242035-pat00002
Figure 112019109242035-pat00002

위상관계(phase)는 복수의 채널에서 도출될 수 있는 모든 채널 조합에서 소정의 측정시간 동안 수학식 2에 의하여 계산된 값을 평균한 것이다. 위상도는 주파수 대역 별로 측정될 수 있다. 예컨대, 위상도(phase)는 2 채널에서 도출된 채널 조합에서 소정의 측정시간 동안 수학식 2에 의하여 계산된 값을 평균한 것이다.The phase relationship is an average of the values calculated by Equation 2 for a predetermined measurement time in all channel combinations that can be derived from a plurality of channels. The phase diagram can be measured for each frequency band. For example, the phase diagram is an average of a value calculated by Equation 2 for a predetermined measurement time in a combination of channels derived from two channels.

또한, 대칭도(Amplitude asymmetry)는 하기 수학식 3에 의하여 획득될 수 있다.In addition, the degree of symmetry (Amplitude asymmetry) may be obtained by Equation 3 below.

Figure 112019109242035-pat00003
Figure 112019109242035-pat00003

대칭도는 복수의 채널에서 도출될 수 있는 모든 채널 조합에서 소정의 측정시간 동안 수학식 3에 의하여 계산된 값을 평균한 것이다. 대칭도는 주파수 대역 별로 측정될 수 있다. 예컨대, 대칭도(Amplitude asymmetry)는 2 채널에서 도출된 채널 조합에서 소정의 측정시간 동안 수학식 3에 의하여 계산된 값을 평균한 것이다.The degree of symmetry is an average of a value calculated by Equation 3 for a predetermined measurement time in all channel combinations that can be derived from a plurality of channels. The degree of symmetry can be measured for each frequency band. For example, the Amplitude Asymmetry is an average of a value calculated by Equation 3 for a predetermined measurement time in a combination of channels derived from two channels.

그리고, 파워(Power)는 측정된 뇌파에 대해서 잡음을 제거한 뒤 FFT(4초 Epoch, Hanning Window, Overlapping 50%)를 통해 계산되어, 소정의 측정 시간동안 평균된 값을 의미한다. 파워(Power)는 복수의 채널(예컨대, 19채널)에서 각각 계산될 수 있다. 파워는 주파수 대역(DC, ILF, 델타, 쎄타, 알파, 베타, 감마 등) 별로 측정될 수 있다.In addition, power is calculated through FFT (4 sec Epoch, Hanning Window, Overlapping 50%) after removing noise from the measured EEG, and means a value averaged over a predetermined measurement time. Power may be calculated in each of a plurality of channels (eg, 19 channels). Power can be measured for each frequency band (DC, ILF, delta, theta, alpha, beta, gamma, etc.).

한편, 분석 엔진부(230)는 도 8에 도시된 바와 같은 맥박 신호에서 잡음 신호를 제거한 후 디지털 신호로 변환하여 분석하고, 분석 결과 심장 조화도를 획득할 수 있다.Meanwhile, the analysis engine unit 230 may remove a noise signal from the pulse signal as illustrated in FIG. 8, convert it into a digital signal, analyze it, and obtain a cardiac harmonic degree as a result of the analysis.

심장 조화도는 맥박 파형 변화율을 나타낼 수 있는 지표이다. 맥박 정보에 근거하여 심장 조화도를 획득하는 방법은, 도 8을 참조하면, 소정의 구간(예컨대, 제1 구간)에서의 제1 파형과 제1 구간과 완전히 일치하지 않는 소정의 구간(예컨대, 제2 구간)에서의 제2 파형의 유사도를 측정할 수 있다.Cardiac harmony is an index that can indicate the rate of change in the pulse wave. A method of acquiring a cardiac harmonic degree based on pulse rate information, referring to FIG. 8, is a first waveform in a predetermined section (eg, a first section) and a predetermined section that does not completely coincide with the first section (e.g., The similarity of the second waveform in the second section) may be measured.

심장 조화도를 획득하는 방법은 다양하다.There are many ways to achieve cardiac harmony.

예컨대, 분석 엔진부(230)는 제1 파형을 주파수 영역으로 변환(제1 맥박 정보)하고 제2 파형을 주파수 영역으로 변환(제2 맥박 정보)할 수 있다.For example, the analysis engine unit 230 may convert a first waveform into a frequency domain (first pulse information) and convert a second waveform into a frequency domain (second pulse information).

이 때, 분석 엔진부(230)는 제1 맥박 정보와 제2 맥박 정보 간에 동일 범위에 있는 주파수 대역이 많을수록 유사도가 높다고 판단할 수 있으며, 제1 맥박 정보와 제2 맥박 정보 간에 동일 범위에 있는 주파수 대역이 낮을수록 유사도가 낮다고 판단할 수 있다. 이외에도 최대 우도(Maximun Likelihood) 방법 또는 크로스-코릴레이션(cross-correlation) 방법을 이용하여 심장 조화도를 산출할 수 있다.At this time, the analysis engine unit 230 may determine that the similarity is higher as the number of frequency bands in the same range between the first pulse information and the second pulse information is higher, and the first pulse information and the second pulse information are in the same range. It can be determined that the lower the frequency band, the lower the similarity. In addition, cardiac harmony can be calculated using a maximum likelihood method or a cross-correlation method.

심장 조화도는 하기 수학식 4에 의하여 획득될 수 있다.The cardiac harmony may be obtained by Equation 4 below.

Figure 112019109242035-pat00004
Figure 112019109242035-pat00004

여기서, 피크 중심의 파워는 맥박 정보의 파워 스펙트럼(예컨대, 0.04 ~ 0.4Hz)에서 가장 파워가 큰 주파수를 중심으로 소정 대역 내(예컨대, 0.03Hz)에서의 파워를 의미한다.Here, the power at the center of the peak means the power in a predetermined band (eg, 0.03 Hz) centering on a frequency having the largest power in the power spectrum of the pulse information (eg, 0.04 to 0.4 Hz).

파워 스펙트럼 내에서 가장 파워가 큰 주파수를 중심으로 한 소정의 대역은 필요에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 피크 중심의 파워의 주파수는 0.08~0.15 Hz로 사용될 수도 있고, 0.04~0.26 Hz가 사용될 수도 있다.A predetermined band centered on a frequency having the largest power in the power spectrum may be appropriately set as necessary. For example, the frequency of the power at the center of the peak may be used as 0.08 to 0.15 Hz or 0.04 to 0.26 Hz.

또한, 전체 대역의 파워는 맥박 정보의 파워 스펙트럼의 전체 파워를 의미한다.In addition, the power of the entire band means the total power of the power spectrum of the pulse information.

이와 같은 수학식4에 의하여, 분석 엔진부(230)는 맥박 정보에 근거하여 심장 조화도를 획득할 수 있다. 심장 조화도는 0에서 1사이의 값을 가질 수 있다. 심장 조화도가 1에 가까운 값을 가질수록, 심장 박동의 시간에 따른 변 화가 규칙적이라는 것을 의미한다.According to Equation 4 as described above, the analysis engine unit 230 may obtain a cardiac harmonic degree based on the pulse rate information. Cardiac harmony can have a value between 0 and 1. The closer the cardiac harmony is to 1, the more regular the heartbeat changes over time.

이어, 분석 엔진부(230)는 측정된 호흡수와, 그리고 뇌파 신호와 맥파 신호 간의 상관 관계에 따라 사용자의 감정 및 신체 상태를 진단한다(S660). Subsequently, the analysis engine unit 230 diagnoses the user's emotional and physical state according to the measured respiration rate and the correlation between the EEG signal and the pulse wave signal (S660).

즉, 분석 엔진부(230)는 도 9에 도시된 바와 같이 심장 조화도와 뇌파 조화도에 근거한 심장-뇌 동조 정보를 이용하여 심장 조화도와 뇌파 조화도 간의 상관 관계에 따라 사용자의 신체(건강) 상태를 진단하는 것이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 심장-뇌 동조 정보의 일례를 나타낸 도면이다. 도 9에서, (a)는 소정의 시간 구간에서의 심장 조화도를 나타낸 것이고, (b)는 소정의 시간 구간에서의 뇌파 조화도를 나타낸 것이며, (c)는 (a)의 심장 조화도, (b)의 뇌파 조화도에 근거한 심장-뇌 동조 정보를 나타낸 것이다. (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 그래프의 x축은 심장 조화도를 의미할 수 있고, 그래프의 y축은 뇌파 조화도를 의미할 수 있다.That is, the analysis engine unit 230 uses the cardiac-brain synchronization information based on the cardiac harmony degree and the EEG harmony degree, as shown in FIG. 9, according to the correlation between the cardiac harmony degree and the EEG harmony degree. Is to diagnose. 9 is a diagram showing an example of heart-brain synchronization information according to an embodiment of the present invention. In FIG. 9, (a) shows the cardiac harmony degree in a predetermined time period, (b) shows the EEG harmony degree in a predetermined time period, and (c) is the cardiac harmony degree in (a), It shows the heart-brain tuning information based on the EEG harmonics in (b). As shown in (c), the x-axis of the graph may indicate a cardiac harmony degree, and the y-axis of the graph may indicate an EEG harmonic degree.

즉, 심장-뇌 동조 정보를 통하여, 심장 조화도와 뇌파 조화도 간의 상관 관계가 파악될 수 있다. 예컨대, 심장 조화도와 뇌파 조화도 간의 회귀 분석에 의하여 일차함수 모델로 표현이 가능할 수 있다. 즉, 심장 조화도와 뇌파 조화도가 하기의 수학식 5로 표현이 가능할 수 있다.That is, through the heart-brain synchronization information, a correlation between the cardiac harmony degree and the EEG harmony degree can be grasped. For example, it may be expressed as a linear function model by regression analysis between cardiac harmonics and EEG harmonics. That is, the cardiac harmony degree and the brain wave harmony degree may be expressed by Equation 5 below.

Figure 112019109242035-pat00005
Figure 112019109242035-pat00005

여기서, y는 뇌파 조화도를 의미하며, x는 심장 조화도를 의미할 수 있다. a, b는 관계식을 만족시키기 위한 임의의 유리수일 수 있다.Here, y denotes an EEG harmonic degree, and x may denote a heart harmonic degree. a and b may be arbitrary rational numbers to satisfy the relational expression.

수학식 5와 같은 회귀식으로 수렴이 가능할수록 심장-뇌 동조성이 크다고 볼 수 있으며, 건강한 상태로 판단할 수 있다. 여기서 수학식 5와 같은 회귀식으로 완전 수렴이 가능한 상태를 근접도가 가장 높은 상태라고 정의할 수 있고, 수학식 5와 같은 회귀식으로 수렴이 불가능한 상태를 근접도가 가장 낮은 상태라고 정의할 수 있다. 즉, 수학식 5와 같은 회귀식으로의 수렴 정도를 근접도라고 정의하기로 한다.The more convergence is possible with a regression equation such as Equation 5, the greater the heart-brain coordination, and it can be determined as a healthy state. Here, a state in which complete convergence is possible with a regression equation such as Equation 5 can be defined as a state with the highest proximity, and a state in which convergence is impossible with a regression equation such as Equation 5 can be defined as a state with the lowest proximity. have. That is, the degree of convergence to the regression equation shown in Equation 5 is defined as proximity.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 분석 엔진부(230)는 심장 조화도 및 뇌파 조화도에 근거하여 일차함수 모델과의 근접도를 판단할 수 있으며, 이를 통하여 심장-뇌 동조성을 파악할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the analysis engine unit 230 may determine the proximity to the linear function model based on the cardiac harmonic degree and the EEG harmonic degree, and through this, it is possible to determine the heart-brain synchronization.

심장 조화도 및 위상관계, 심장 조화도 및 대칭도, 또는 심장 조화도 및 파워 사이에도 동일한 방식을 적용하여 상관관계를 판단하여 심장-뇌 동조성을 파악할 수 있다.Cardiac harmony and phase relationship, cardiac harmony and symmetry, or cardiac harmony and power can be determined by determining the correlation by applying the same method to determine the cardiac-brain synchronization.

심장-뇌 동조 정보는 자율 신경과 중추 신경을 동시에 고려하여 건강상태를 나타내는 지표가 될 수 있다. 왜냐하면 심장 조화도는 자율 신경계에 대한 건강 지표가 될 수 있으며, 뇌파 조화도 등은 중추 신경계에 대한 건강 지표가 될 수 있는데, 심장-뇌 동조 정보에서는 심장 조화도와 뇌파 조화도 등이 동시에 고려되기 때문이다. 예컨대, 분석 엔진부(130)는 근접도에 근거하여 심장-뇌 동조 정보를 파악하고 건강 상태를 판단할 수 있다.The cardiac-brain synchronization information can be an indicator of health status by considering the autonomic nerve and the central nerve at the same time. This is because cardiac harmony can be a health indicator for the autonomic nervous system, and EEG can be a health indicator for the central nervous system. to be. For example, the analysis engine unit 130 may grasp heart-brain synchronization information based on proximity and determine a health state.

한편, 심장 조화도가 높을수록 건강한 상태라고 판단될 수 있다. 또, 심장 조화도가 높아지더라도 뇌파 조화도 등이 높아지지 않는 상태는 건강하지 않은 상태라고 판단될 수 있다. 즉, 심장 조화도와 뇌파 조화도 등의 상관관계를 파악하여 심장-뇌 동조 정보를 그래프 형태로 나타내어 건강 상태를 판별할 수 있다.On the other hand, the higher the degree of cardiac harmony, the healthier it can be determined. In addition, even if the degree of cardiac harmony is increased, a state in which the degree of EEG does not increase may be determined as an unhealthy condition. In other words, it is possible to determine the health status by grasping the correlation between the cardiac harmony degree and the EEG harmony degree, and displaying the cardiac-brain synchronization information in the form of a graph.

이어, 분석 엔진부(230)는 감정 및 신체 상태를 호전시키는 케어 신호를 출력하도록 제어한다(S670).Subsequently, the analysis engine unit 230 controls to output a care signal that improves emotions and physical states (S670).

즉, 분석 엔진부(230)는, 감정 및 신체 상태를 호전시키는 케어 신호에 해당하는 음원 신호를 데이터로 저장하고 있는 저장부(140)로부터 케어 신호에 해당하는 음원 데이터를 읽어와 제1 이어폰부(260) 및 제2 이어폰부(270)로 출력되도록 제어할 수 있다.That is, the analysis engine unit 230 reads the sound source data corresponding to the care signal from the storage unit 140 that stores the sound source signal corresponding to the care signal for improving the emotion and the physical state as data, and the first earphone unit It can be controlled to be output to 260 and the second earphone unit 270.

예를 들면, 분석 엔진부(230)는 알파파를 강화시키는 음원 신호 또는 슬픈 상태나 우울한 상태를 호전시킬 수 있는 음원 신호가 제1 이어폰부(260) 및 제2 이어폰부(270)로 출력되도록 제어하는 것이다.For example, the analysis engine unit 230 may output a sound source signal that enhances the alpha wave or a sound source signal capable of improving a sad or depressed state to the first earphone unit 260 and the second earphone unit 270. To control.

그리고, 분석 엔진부(230)는, 감정 및 신체 상태를 호전시키는 케어 신호를 통신부를 통해 외부 장치에 근거리 통신으로 전송할 수 있다.In addition, the analysis engine unit 230 may transmit a care signal for improving an emotion and a physical condition to an external device through a communication unit through short-range communication.

따라서, 사용자는 제1 이어폰부(260) 및 제2 이어폰부(270)를 통해 자신의 신체 상태에 적합한 음원 신호 또는 슬픈 상태나 우울한 상태를 호전시킬 수 있는 음원 신호를 듣게 됨으로써 감정 및 신체 상태가 호전될 수 있는 것이다.Therefore, the user hears a sound source signal suitable for his or her physical condition or a sound source signal that can improve a sad or depressed state through the first earphone unit 260 and the second earphone unit 270, thereby reducing the emotional and physical state. It can be improved.

한편, 본 발명에 따른 헬스케어 서버(120)는 도면에 도시하지는 않았지만 심장 조화도와 뇌파 조화도 간의 관계를 학습하여 모델링하고, 모델링한 모델을 통해 어느 하나의 데이터만 입력하면 다른 데이터를 예측할 수 있는 학습 장치나 학습 서버를 별도로 구비할 수 있다.Meanwhile, although not shown in the drawing, the healthcare server 120 according to the present invention learns and models the relationship between cardiac harmony and EEG harmony, and can predict other data by inputting only one data through the modeled model. A learning device or a learning server may be separately provided.

즉, 학습 장치(서버)는 매일 측정된 심장 조화도와 뇌파 조화도를 누적하여 저장한 후 주 단위나 월 단위 및 년 단위로 집계하고, 심장 조화도와 뇌파 조화도를 주 또는 월에 매칭시켜 학습 데이터로 데이터베이스에 저장할 수 있다.In other words, the learning device (server) accumulates and stores the measured cardiac harmonics and EEG harmonics measured every day, then aggregates them on a weekly, monthly, and yearly basis, and matches the cardiac harmonic and EEG harmonics with week or month to learn data. Can be stored in the database.

이어, 학습 장치(서버)는 학습 데이터에 대해 모델링하여 모델을 생성하기 위한 모델링 데이터군과, 생성한 모델을 검증하기 위한 검증 데이터군으로 분류할 수 있다.Subsequently, the learning device (server) may classify into a modeling data group for generating a model by modeling the training data, and a verification data group for verifying the generated model.

또한, 학습 장치(서버)는, 모델링 데이터군에 대해, 주 또는 월 별로 심장 조화도와 뇌파 조화도를 학습하여, 심장 조화도와 뇌파 조화도 간의 관계를 나타내는 추정 함수식(H(x))을 산출할 수 있다.In addition, the learning device (server) may learn cardiac harmonics and EEG harmonics on a weekly or monthly basis for the modeling data group, and calculate an estimated function equation (H(x)) representing the relationship between the cardiac harmonics and the EEG harmonics. I can.

이어, 학습 장치(서버)는, 사용자 별 각 뇌파 조화도와, 추정 함수식(H(x))의 그래프에 해당하는 추정 데이터들 간의 거리값([H(x)-y(x)]2)들을 각각 산출하고, 각각 산출된 거리값들을 모두 합하여 사용자 수에 따른 데이터 개수(m)로 나누어, 산출된 거리값들 중 최소가 되고 추정 함수식의 그래프에 가장 근접하는 뇌파 조화도와 심장 조화도를 가지는 함수식의 기울기(a) 값과 절편(b) 값을 산출할 수 있다.Then, the learning device (server) calculates the EEG harmonics for each user and the distance values ([H(x)-y(x)]2) between estimated data corresponding to the graph of the estimation function equation (H(x)). A functional equation that has an EEG harmonic and a cardiac harmonic that is the smallest among the calculated distance values and is closest to the graph of the estimated function equation by summing all the calculated distance values and dividing it by the number of data (m) according to the number of users. The slope (a) value and the intercept (b) value of can be calculated.

이어, 학습 장치(서버)는, 산출된 기울기(a) 값과 절편(b) 값을 추정 함수식에 대입해 선정 함수식(y=ax+b)을 결정하여, 심장 조화도에 따른 뇌파 조화도를 산출하기 위한 선정 모델을 생성할 수 있다.Subsequently, the learning device (server) determines the selection function equation (y=ax+b) by substituting the calculated slope (a) value and the intercept (b) value into the estimation function equation, and determines the EEG harmonic degree according to the cardiac harmony degree. You can create a selection model for calculation.

그리고, 학습 장치(서버)는, 사용자(r) 별로 산출한 각 심장 조화도(x)를 선정 모델에 각각 대입하여 사용자 별로 뇌파 조화도(y)를 각각 산출하고, 사용자 별로 뇌파 조화도(y)를 비교하여 리스팅(listing)하며, 리스팅의 결과에 따라, 뇌파 조화도(y)가 가장 최상위에 해당되는 주간이나 해당 월을 선정할 수 있다.And, the learning device (server) calculates the EEG harmonic degree (y) for each user by substituting each cardiac harmony degree (x) calculated for each user (r) into the selection model, respectively, and calculates the EEG harmonic degree (y) for each user. ) By comparing and listing, and according to the results of the listing, the week or the month in which the EEG harmonic degree (y) is the most highest can be selected.

또한, 학습 장치(서버)는, 검증 데이터군에 대해, 사용자 별로 각각의 심장 조화도(x)를 산출하고, 산출된 각 심장 조화도(x)를 선정 모델에 각각 대입하여 뇌파 조화도(y)를 각각 산출하고, 사용자 별로 산출된 각각의 심장 조화도(x) 및 뇌파 조화도(y)에 대해, 추정 함수식의 그래프와의 거리값들을 산출하며, 산출된 거리값들에 대한 거리 평균값을 산출하고, 산출된 거리 평균값을 최소가 되는 거리값과 비교하고, 비교 결과에 근거해, 산출된 거리 평균값과 최소가 되는 거리값의 차이가 오차 범위 이내인가의 여부에 따라 선정 모델을 검증할 수 있다.In addition, the learning device (server) calculates each cardiac harmony degree (x) for each user for the verification data group, and substitutes each calculated cardiac harmony degree (x) into the selection model, respectively, and the EEG harmonic degree (y ) Is calculated, and for each cardiac harmonic degree (x) and brain wave harmonic degree (y) calculated for each user, the distance values with the graph of the estimation function are calculated, and the distance average value for the calculated distance values is calculated. Calculate and compare the calculated distance average value with the minimum distance value, and based on the comparison result, the selected model can be verified according to whether the difference between the calculated distance average value and the minimum distance value is within the error range. have.

그리고, 학습 장치(서버)는 분류된 모델링 데이터군을 날짜 분류에 따라 주간, 월간, 년간의 3 가지 분야로 재분류하고, 재분류된 각각의 모델링 데이터군에 대해, 사용자 별로 심장 조화도(x), 뇌파 조화도(y)를 학습하여, 심장 조화도(x)와 뇌파 조화도(y) 간의 관계를 나타내는 추정 함수식(H(x))을 3가지 분야 별로 각각 산출할 수 있다.And, the learning device (server) reclassifies the classified modeling data group into three fields: weekly, monthly, and yearly according to the date classification, and for each reclassified modeling data group, the cardiac harmony (x ), by learning the EEG harmonic degree (y), an estimated functional equation (H(x)) representing the relationship between the cardiac harmonic degree (x) and the EEG harmonic degree (y) can be calculated for each of the three fields.

이어, 학습 장치(서버)는 3가지 분야 별로 사용자 별 각 뇌파 조화도(y) 데이터와, 추정 함수식(H(x))의 그래프에 해당하는 추정 데이터들 간의 거리값([H(x)-y(x)]2)들을 각각 산출하고, 각각 산출된 거리값들을 모두 합하여 사용자(r) 수에 따른 데이터 개수(m)로 나누어, 산출된 거리값들 중 최소가 되고 추정 함수식의 그래프에 가장 근접하는 심장 조화도(x)와 뇌파 조화도(y)를 가지는 함수식의 기울기(a) 값과 절편(b) 값을 3 가지 분야에 따라 각각 산출할 수 있다.Then, the learning device (server) is the distance value between the EEG harmonic data (y) data for each user and the estimated data corresponding to the graph of the estimation function equation (H(x)) for each of the three fields ([H(x)- y(x)]2) is calculated, and the calculated distance values are summed and divided by the number of data (m) according to the number of users (r). The slope (a) value and the intercept (b) value of the functional equation having the adjacent cardiac harmonic degree (x) and EEG harmonic degree (y) can be calculated according to three fields, respectively.

그리고, 학습 장치(서버)는 3가지 분야에 따라 산출된 기울기(a) 값과 절편(b) 값을 3가지 분야 별 추정 함수식에 각각 대입해 선정 함수식(y=ax+b)을 각각 결정하여, 심장 조화도에 따른 뇌파 조화도를 산출하는 선정 모델을 주간, 월간, 년간에 따라 3 가지 분야 별로 각각 생성할 수 있다.And, the learning device (server) determines the selection function equation (y=ax+b) by substituting the slope (a) value and the intercept (b) value calculated according to the three fields into the estimation function equation for each of the three fields, respectively. , A selection model that calculates the EEG harmony according to the cardiac harmony can be generated for each of the three fields according to weekly, monthly, and yearly.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 사람의 목에 차고 다니는 목걸이처럼 넥밴드형 측정기를 사용자가 목에 걸고 다니면서 사용자 자신의 뇌파나 맥파, 호흡수 등의 생체 정보를 측정하여 관리 서버에 전송해 주면, 관리 서버에서 동일한 연령대 등 다른 사용자들의 헬스케어 패턴과 비교하여 그 결과를 사용자에게 알려줌으로써 넥밴드형 측정기를 이용하여 사용자의 건강을 관리할 수 있도록 하는 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템 및 방법을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, when a user carries a neckband type measuring device around his neck like a necklace worn around a person's neck, the user's own brain waves, pulse waves, and respiration rate are measured and transmitted to the management server. , The management server compares the health care pattern of other users such as the same age group and informs the user of the result, thereby realizing a neckband type healthcare service system and method that enables the user's health to be managed using a neckband type meter. I can.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains, since the present invention may be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting. Only do it. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. .

100 : 넥밴드 타입 헬스케어 서비스 시스템
110 ~ 114 : 넥밴드형 측정기 120 : 헬스케어 서버
130 : 헬스케어 DB 210 : 넥밴드 몸체
212 : 재생 버튼 214 : 통화 버튼
216 : 볼륨 버튼 218 : 선택 버튼
220 : 전원 버튼 260 : 제1 이어폰부
270 : 제2 이어폰부 310 : 저장부
320 : 호흡수 측정부 330 : 전원 생성부
340 : 전원부 350 : 커넥터
360 : 통신부 410 : 통신부
420 : 패턴 분석부 430 : 제어부
100: Neckband type healthcare service system
110 ~ 114: neckband type measuring device 120: healthcare server
130: healthcare DB 210: neckband body
212: play button 214: call button
216: volume button 218: selection button
220: power button 260: first earphone unit
270: second earphone unit 310: storage unit
320: respiration rate measurement unit 330: power generation unit
340: power supply unit 350: connector
360: communication unit 410: communication unit
420: pattern analysis unit 430: control unit

Claims (8)

사용자의 목에 착용되도록 구성되는 넥밴드형 측정기에 있어서, 개구된 원의 원호를 따라 형성되는 넥밴드 몸체;
상기 사용자의 뇌파를 측정하기 위한 뇌파 센서;
상기 사용자의 맥파를 측정하기 위한 맥파 센서;
상기 뇌파 센서를 통해 측정된 뇌파 신호를 데이터로 변환하여 분석하고, 상기 맥파 센서를 통해 측정된 맥파 신호를 데이터로 변환하여 분석하며, 상기 뇌파 신호와 상기 맥파 신호 간의 상관 관계에 따라 사용자의 감정 및 신체 상태를 진단하여 감정 및 신체 상태를 호전시키는 케어 신호를 출력하도록 제어하는 분석 엔진부를 포함하고,
상기 분석 엔진부는,
상기 뇌파 신호를 분석하여 상기 뇌파 신호로부터 뇌파 조화도를 획득하고,
상기 맥파 신호를 분석하여 상기 맥파 신호로부터 심장 조화도를 획득하고,
상기 뇌파 조화도와 상기 심장 조화도를 이용하여, 상기 뇌파 조화도 및 상기 심장 조화도 사이의 상관 관계를 나타내는 심장-뇌 동조 정보를 획득하고,
상기 심장-뇌 동조 정보로부터 상기 사용자의 건강 상태를 진단하는 넥밴드형 측정기.
A neckband type measuring device configured to be worn on a user's neck, comprising: a neckband body formed along an arc of an opened circle;
An EEG sensor for measuring EEG of the user;
A pulse wave sensor for measuring a pulse wave of the user;
The EEG signal measured through the EEG sensor is converted into data and analyzed, the pulse wave signal measured through the pulse wave sensor is converted into data and analyzed, and the user's emotions and the user's emotions are analyzed according to the correlation between the EEG signal and the pulse wave signal. An analysis engine unit that diagnoses a physical condition and controls to output a care signal that improves an emotion and a physical condition,
The analysis engine unit,
Analyzing the EEG signal to obtain an EEG harmonic degree from the EEG signal,
Analyzing the pulse wave signal to obtain a cardiac harmonic degree from the pulse wave signal,
Acquiring cardiac-brain tuning information indicating a correlation between the EEG harmonic and the cardiac harmonic using the EEG harmonic degree and the cardiac harmonic degree,
Neckband type measuring device for diagnosing the health status of the user from the heart-brain tuning information.
제 1 항에 있어서,
상기 넥밴드 몸체는,
표면에 하나 이상의 버튼들이 구비되며, 하나 이상의 구성 요소들이 내부에 구비되어 상기 하나 이상의 버튼들과 전기적으로 결합되고,
상기 넥밴드형 측정기는,
상기 넥밴드 몸체의 일측 단에 전기적으로 연결되고, 음향을 출력하기 위한 제1 스피커를 구비하는 제1 이어폰부; 및
상기 넥밴드 몸체의 다른측 단에 전기적으로 연결되고, 음향을 출력하기 위한 제2 스피커를 구비하는 제2 이어폰부를 더 포함하는 넥밴드형 측정기.
The method of claim 1,
The neckband body,
One or more buttons are provided on the surface, and one or more components are provided therein to be electrically coupled to the one or more buttons,
The neckband type measuring device,
A first earphone unit electrically connected to one end of the neckband body and including a first speaker for outputting sound; And
A neckband type measuring device further comprising a second earphone unit electrically connected to the other end of the neckband body and having a second speaker for outputting sound.
제 1 항에 있어서, 상기 넥밴드형 측정기는,
상기 감정 및 신체 상태를 호전시키는 케어 신호에 해당하는 음원 신호를 데이터로 저장하고 있는 저장부;
상기 사용자의 움직임에 따른 진동을 감지하여, 감지된 진동 신호를 이용해 전원을 발전하여 생성하는 전원 생성부; 및
상기 사용자의 호흡에 대한 호흡 신호를 자이로 센서로 검출하고, 검출된 호흡 신호로부터 호흡수를 측정하는 호흡수 측정부;
를 더 포함하는, 넥밴드형 측정기.
The method of claim 1, wherein the neckband type measuring device,
A storage unit for storing a sound source signal corresponding to a care signal for improving the emotional and physical condition as data;
A power generation unit that detects vibration according to the user's movement and generates power by generating power using the detected vibration signal; And
A respiration rate measurement unit for detecting a respiration signal for the user's respiration with a gyro sensor and measuring a respiration rate from the detected respiration signal;
The neckband type measuring device further comprising a.
사용자의 뇌파 신호, 맥파 신호 및 호흡수 정보를 측정하는 측정기로부터 상기 뇌파 신호, 상기 맥파 신호 및 상기 호흡수 정보를 수신하는 통신부;
수신된 뇌파 신호와 맥파 신호 및 호흡수 정보에 대해, 뇌파 신호를 고유 ID로 하여 각 사용자 정보에 대응시켜 맥파 신호와 호흡수 정보를 저장하고 있는 헬스케어 데이터베이스;
상기 사용자의 뇌파 신호, 맥파 신호 및 호흡수 정보를 다른 사용자들과 비교 분석하여 헬스 케어 패턴을 획득하는 패턴 분석부; 및
상기 패턴 분석부를 통해 각 사용자별 헬스 케어 패턴이 획득되도록 제어하고, 상기 획득된 헬스 케어 패턴이 각 사용자 단말기로 전송되도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 패턴 분석부는,
수신된 호흡수 정보를 분석하여 사용자의 흡기와 호기의 간격 및 강도를 포함하는 호흡 패턴을 획득하고,
상기 뇌파 신호로부터 사건 관련 정보를 가지는 2차원 공간-주파수 패턴을 획득하고,
상기 맥파 신호를 분석하여 평균 심박수, 평균 맥파고, 구혈탄성지수(EEI), 중복확장지수(DDI) 및 중복 탄성지수(DEI)를 연산한 결과치를 포함하는 맥파 정보를 획득하고,
상기 호흡 패턴, 상기 2차원 공간-주파수 패턴 및 상기 맥파 정보를 포함하는 상기 헬스 케어 패턴을 획득하는,
헬스케어 서버.
A communication unit for receiving the brain wave signal, the pulse wave signal, and the respiratory rate information from a measuring device for measuring the user's brain wave signal, pulse wave signal, and respiratory rate information;
A healthcare database storing pulse wave signal and respiratory rate information by corresponding to each user information by using the brain wave signal as a unique ID for the received brain wave signal, pulse wave signal, and respiratory rate information;
A pattern analysis unit that compares and analyzes the user's brain wave signal, pulse wave signal, and respiratory rate information with other users to obtain a health care pattern; And
And a control unit for controlling to obtain a health care pattern for each user through the pattern analysis unit, and for controlling the acquired health care pattern to be transmitted to each user terminal,
The pattern analysis unit,
By analyzing the received respiratory rate information, a breathing pattern including the interval and intensity of the user's inhalation and exhalation is obtained,
Acquiring a two-dimensional space-frequency pattern having event-related information from the EEG signal,
By analyzing the pulse wave signal, pulse wave information including the result of calculating the average heart rate, the average pulse wave height, the acupuncture point elasticity index (EEI), the redundant expansion index (DDI), and the redundant elasticity index (DEI) is obtained,
Obtaining the healthcare pattern including the breathing pattern, the two-dimensional space-frequency pattern and the pulse wave information,
Healthcare server.
삭제delete 헬스케어 서버가 수행하는 헬스케어 서비스 방법에 있어서,
사용자의 뇌파 신호, 맥파 신호 및 호흡수를 포함하는 신체 감지 정보를 수신하는 단계;
수신된 뇌파 신호, 맥파 신호 및 호흡수 정보에 대해, 뇌파 신호를 고유 ID로 하는 각 사용자 정보에 대응시켜 맥파 신호와 호흡수 정보를 저장하는 단계;
상기 사용자의 뇌파 신호, 맥파 신호 및 호흡수 정보를 다른 사용자들과 비교 분석하고 헬스 케어 패턴을 획득하는 단계; 및
획득된 헬스 케어 패턴을 각 해당 사용자 단말기에 전송하는 단계를 포함하고,
상기 헬스 케어 패턴을 획득하는 단계는,
상기 호흡수 정보를 분석하여 사용자의 흡기와 호기의 간격 및 강도를 포함하는 호흡 패턴을 획득하는 단계;
상기 뇌파 신호를 사건 관련 정보를 가지는 2차원 공간-주파수 패턴을 획득하는 단계;
상기 맥파 신호를 분석하여 평균 심박수, 평균 맥파고, 구혈탄성지수(EEI), 중복확장지수(DDI) 및 중복 탄성지수(DEI)를 연산한 결과치를 포함하는 맥파 정보를 획득하는 단계; 및
상기 호흡 패턴, 상기 2차원 공간-주파수 패턴 및 상기 맥파 정보를 포함하는 상기 헬스 케어 패턴을 획득하는 단계를 포함하는, 헬스케어 서비스 방법.
In the healthcare service method performed by the healthcare server,
Receiving body sensing information including a user's brain wave signal, pulse wave signal, and respiratory rate;
Storing the pulse wave signal and the respiratory rate information by corresponding to each user information having the brain wave signal as a unique ID with respect to the received brain wave signal, pulse wave signal, and respiratory rate information;
Comparing and analyzing the user's EEG signal, pulse wave signal, and respiratory rate information with other users and obtaining a healthcare pattern; And
Including the step of transmitting the obtained healthcare pattern to each corresponding user terminal,
The step of obtaining the healthcare pattern,
Analyzing the respiratory rate information to obtain a breathing pattern including the interval and intensity of the user's inhalation and exhalation;
Acquiring a two-dimensional space-frequency pattern having event-related information from the brainwave signal;
Analyzing the pulse wave signal to obtain pulse wave information including a result of calculating an average heart rate, an average pulse wave height, an acupuncture point elasticity index (EEI), a redundant expansion index (DDI), and a redundant elasticity index (DEI); And
Comprising the step of obtaining the healthcare pattern including the breathing pattern, the two-dimensional space-frequency pattern and the pulse wave information, healthcare service method.
삭제delete 삭제delete
KR1020190133581A 2019-10-25 2019-10-25 Neckband type healthcare service method and system KR102223512B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190133581A KR102223512B1 (en) 2019-10-25 2019-10-25 Neckband type healthcare service method and system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190133581A KR102223512B1 (en) 2019-10-25 2019-10-25 Neckband type healthcare service method and system

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170028503A Division KR102046515B1 (en) 2017-03-06 2017-03-06 Neckband type healthcare service method and system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190125961A KR20190125961A (en) 2019-11-07
KR102223512B1 true KR102223512B1 (en) 2021-03-05

Family

ID=68579212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190133581A KR102223512B1 (en) 2019-10-25 2019-10-25 Neckband type healthcare service method and system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102223512B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023075108A1 (en) * 2021-10-25 2023-05-04 삼성전자주식회사 Wearable electronic device and operating method of wearable electronic device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010108607A (en) * 2000-05-30 2001-12-08 김영복 Wrist phone apparatus and its control method
KR100954817B1 (en) 2009-03-13 2010-04-28 (주)바이오센스크리에티브 System and method for testing blood vessel's health and stress through signal analysis of pluse wave
KR20110137001A (en) * 2010-06-16 2011-12-22 (주)유카이트 Health risk warning system
KR20140114588A (en) * 2013-03-19 2014-09-29 세종대학교산학협력단 Method and Apparatus for Emotion recognition based on Complex physiological signals
KR20150133468A (en) * 2014-05-20 2015-11-30 (주) 로임시스템 Neck band type device for measuring biological signal and apparatus for learning assistance
KR20160095464A (en) * 2015-02-03 2016-08-11 한국전자통신연구원 Contents Recommend Apparatus For Digital Signage Using Facial Emotion Recognition Method And Method Threof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
신동민 외 2인, "뇌파 및 심전도 복합 생체신호를 이용한 실시간 감정인식 인터페이스 연구", Journal of Korea Game Society 2015 Apr. 제21권, 제1호, pp.242-256, 2008.12.31. 공개

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023075108A1 (en) * 2021-10-25 2023-05-04 삼성전자주식회사 Wearable electronic device and operating method of wearable electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190125961A (en) 2019-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Egger et al. Emotion recognition from physiological signal analysis: A review
Bota et al. A review, current challenges, and future possibilities on emotion recognition using machine learning and physiological signals
KR102046515B1 (en) Neckband type healthcare service method and system
Jung et al. Multi-level assessment model for wellness service based on human mental stress level
Masood et al. Modeling mental stress using a deep learning framework
CN109152917B (en) Supervisory apparatus and associated methods
Knapp et al. Physiological signals and their use in augmenting emotion recognition for human–machine interaction
US11185281B2 (en) System and method for delivering sensory stimulation to a user based on a sleep architecture model
Wac et al. Ambulatory assessment of affect: Survey of sensor systems for monitoring of autonomic nervous systems activation in emotion
KR20240001168A (en) Mobile wearable monitoring systems
JP4704952B2 (en) Mental state determination device and program
US10939866B2 (en) System and method for determining sleep onset latency
CN105828863A (en) System and method for enhancing sleep slow wave activity based on cardiac characteristics or respiratory characteristics
Shan et al. Respiratory signal and human stress: Non-contact detection of stress with a low-cost depth sensing camera
Hassani et al. Physiological signal-based emotion recognition system
JP2007054299A (en) Electrotherapy apparatus and system for constituting the same
Przybyło et al. Eyetracking-based assessment of affect-related decay of human performance in visual tasks
Ramírez et al. Assessment of emotional states through physiological signals and its application in music therapy for disabled people
US11457860B2 (en) Human-computer interactive device and method
Wang et al. Emotionsense: An adaptive emotion recognition system based on wearable smart devices
KR102223512B1 (en) Neckband type healthcare service method and system
KR102047476B1 (en) Neckband type healthcare wearable device, and method thereof
Purnamasari et al. Real time EEG-based stress detection and meditation application with K-nearest neighbor
EP3048974B1 (en) A device for use in the evaluation of suicide risk
CN115381413B (en) Self-adaptive bimodal emotion adjustment method and system

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right