KR20170092757A - System for providing concentration distinction contents using electroencephalogram, and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 뇌파 계측 기반의 집중력 판별 콘텐츠를 제공하기 위한 착용이 편리한 뇌파 계측기와 이를 무선으로 인터페이스 하는 스마트폰, 스마트패드 등과 같은 사용자 디바이스 기반의 집중력 향상 및 집중력 훈련 방식을 제공함으로써, 훈련 전 후의 집중력 향상 효과를 얻도록 하기 위한 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a system and method for providing concentration-based discrimination contents using EEG, and more particularly, to a brain-wave measuring instrument that is easy to wear for providing contents of discrimination based on EEG measurement, a smart phone, And more particularly, to a system and method for providing concentration-based discrimination contents using brain waves to obtain an effect of improving concentration of the user before and after training by providing concentration and concentration training methods based on the same user device.
주의 집중력 결핍 및 부족을 대표적인 증상으로 보이는 ADHD(Attention Deficit Hyperactivity Disorder)의 경우 아동기에 자주 발생하는 증상이지만 최근 들어서 성인에게 나타나는 ADHD 증상이 증가하고 있다.Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD), which is a typical symptom of attention deficit and deprivation, is a common symptom in childhood, but recently ADHD symptoms are increasing in adults.
주의 집중력 결핍 및 부족현상과 이로 인해 발생하는 업무 및 학습 효율의 감소는 ADHD로 인한 증상일 가능성이 제시되고 있다.The lack of attention and lack of attention and the resulting decrease in work and learning efficiency are suggested to be symptoms due to ADHD.
이러한 ADHD 증상의 해결을 위한 방법으로 집중력 향상 훈련이 필요하며 이를 위하여 관련한 연구와 치료효과를 극대화하기 위한 제품개발이 활발하게 이루어지고 있다. Concentration improvement training is needed as a method to solve these ADHD symptoms, and product development is actively carried out to maximize related research and treatment effects.
종래의 집중력 향상 훈련은 집중력 계측을 위하여 일반적으로 뇌파 계측 시스템을 이용하고 있으며, 8 내지 20㎐ 사이에 집중시 발생하는 뇌파 특성을 분석한다. 이와 같이, 기존의 집중력 향상 프로그램은 뉴로 피드백 기반의 집중력 훈련을 진행하고 있다. 하지만, 개인별 편차에 따른 집중력의 표준화가 어려우며, 개인의 특성을 반영한 집중도가 반영되지 않아 집중력 증가 여부를 객관적으로 확인하기 어렵다.The conventional concentration training training uses an EEG measurement system for concentration measurement and analyzes EEG characteristics occurring during the concentration between 8 and 20 Hz. In this way, the existing concentration-enhancing program is conducting neurofeedback-based concentration training. However, it is difficult to standardize the concentration according to individual differences, and it is difficult to objectively confirm whether the concentration is increased because the concentration that reflects individual characteristics is not reflected.
이에 따라, 해당 기술분야에 있어서는 실시간 뇌파를 계측하고 계측된 데이터를 사용자별 편차를 최소화하기 위한 일반화 과정을 적용함으로써, 일반화된 집중력 지수로부터 단계별 훈련이 가능한 콘텐츠를 구현하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.
Accordingly, in the related art, there is a need to develop a technique for realizing contents that can be trained step by step from a generalized concentration index by applying a generalization process for measuring a real-time brain wave and minimizing a user-specific deviation of the measured data .
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 생체신호 중 뇌파 신호를 입력받아 데이터 수집을 통해 집중력 훈련을 위한 집중력 판별 콘텐츠를 통해 제공하여 집중력 지수를 향상시키도록 하기 위한 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a concentration-discriminating content using an EEG to improve the concentration index by receiving EEG signals from bio-signals and providing data through concentration and discrimination contents for concentration training through data collection System and method.
또한, 본 발명은 집중력 판별 콘텐츠 상에서 게임 컨트롤(Game Control) UI 화면을 정확하게 구현하도록 하기 위해 추출된 뇌파 신호의 S/N비 향상과 동잡음 및 아티펙트(Artefact) 제거를 통해 정밀성을 향상시키도록 하기 위한 디바이스 제어를 위한 상태 분류를 위해 전처리과정을 수행함으로써, 제어의 대상이 되는 디바이스를 제어하기 위한 제어 신호 생성 과정에서 높은 제어 성공률을 제공하도록 하기 위한 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템 및 방법을 제공하기 위한 것이다.In order to accurately implement a game control UI screen on the content of discriminating power of concentration, the present invention improves the precision by improving the S / N ratio of extracted EEG signals and removing motion artifacts and artefacts A system and method for providing concentration-based discrimination contents using an EEG to provide a high control success rate in a control signal generation process for controlling a device to be controlled by performing a preprocessing process for state classification for device control .
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템은, 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)를 획득하는 뇌파 계측기; 및 상기 뇌파 계측기로부터 블루투스(Bluetooth) 통신 방식을 통해 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)를 수신한 뒤, 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)로부터 집중력 지수(CI)의 획득이 완료되면, 저장부에 저장된 집중력 훈련 프로그램(Training Program)을 시스템 메모리 상으로 로딩(loading) 한 뒤, 집중력 훈련 프로그램(Training Program)으로 획득된 집중력 지수(CI)를 제공하여, '집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control) UI 화면'이 제공되도록 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a system for providing a concentration-based content discrimination using an EEG, including: an EEG-RAW-DATA; And receiving the EEG RAW-DATA via the Bluetooth communication method from the EEPROM and then acquiring the concentration index (CI) from the EEG RAW-DATA, (CI) obtained by the training program after loading the concentration training program stored in the game program on the system memory, UI screen 'is provided.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 방법은, 뇌파 계측기가 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)를 획득한 뒤, 블루투스(Bluetooth) 통신 방식을 통해 사용자 디바이스로 전송하는 제 1 단계; 상기 사용자 디바이스가 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)로부터 집중력 지수(CI)의 획득이 완료되면, 저장부에 저장된 집중력 훈련 프로그램(Training Program)을 시스템 메모리 상으로 로딩(loading) 한 뒤, 집중력 훈련 프로그램(Training Program)으로 획득된 집중력 지수(CI)를 제공하는 제 2 단계; 및 집중력 훈련 프로그램(Training Program)이 집중력 지수(CI)를 활용하여 집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control)에 따른 좌파와 우파의 집중력 지수(CI)와 매칭되는 '집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control) UI 화면'을 제공하는 제 3 단계; 를 더 포함하는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, a method for providing concentration-based discrimination contents using an EEG according to an embodiment of the present invention includes acquiring EEG RAW-DATA from an EEPROM, To a device; After the user device completes the acquisition of the concentration index (CI) from the EEG RAW-DATA, the user device loads the concentration training program stored in the storage unit onto the system memory, A second step of providing a concentration index (CI) obtained by a training program; And the training program use a concentration index (CI) to determine the concentration of the content. The content control game control (Game Control), which matches with the concentration index of the left and right according to the game control, UI screen '; .
이때, 상기 제 1 단계에서 획득된 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)는, 상기 뇌파 계측기의 제 1 채널 뇌파 극판에 측정된 제 1 채널 뇌파 신호(1CH EEG signal)로 대상자의 좌파 신호와, 상기 제 2 채널 뇌파 극판에 의해 측정된 제 2 채널 뇌파 신호(2CH EEG signal)로 대상자의 우파 신호가 획득된 뒤, 아날로그-디지털 컨버팅에 의해 획득되는 것이 바람직하다.In this case, the EEG RAW-DATA obtained in the first step may include a left channel signal of the subject with a first channel EEG signal measured on the first channel EEG signal of the EEG instrument, It is preferable that the right channel signal of the subject is acquired by the second channel EEG signal measured by the second channel EEG and then obtained by analog-digital conversion.
또한, 상기 제 2 단계는, 상기 사용자 디바이스가 FFT(Fast Fourier Transform)/CI(Concentration Index) 알고리즘에 의해 제 1 채널 뇌파 데이터(1CH EEG Data) 및 제 2 채널 뇌파 데이터(2CH EEG Data) 각각에서 동잡음 및 아티펙트(Artefact) 제거된 SMR(Sensory Motor Rhythm)파, m-Beta(중간베타)파, Theta(쎄타)파를 활용하여 집중력 지수(CI)를 연산하는 것이 바람직하다.
In the second step, the user device performs the first channel EEG data and the second channel EEG data in accordance with Fast Fourier Transform (FFT) / CI (Concentration Index) It is desirable to calculate the concentration index (CI) using dynamic noise, artifact removed SMR (Sensory Motor Rhythm) wave, m-Beta (middle beta) wave and Theta wave.
본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템 및 방법은, 집중력 증가 훈련을 집중력 판별 콘텐츠를 통해 제공하여, 일정 훈련 후 일상 생활 중 집중력이 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다. The system and method for providing concentration-based discrimination contents using EEG according to an embodiment of the present invention provides an effect of increasing the concentration power in daily life after a certain training by providing concentration-increasing training through concentration-discriminating contents.
즉, 뇌파 계측 기반의 집중력 판별 콘텐츠를 제공하기 위한 착용이 편리한 뇌파 계측기와 이를 무선으로 인터페이스 하는 스마트폰, 스마트패드 등과 같은 사용자 디바이스 기반의 집중력 향상 및 집중력 훈련 방식을 제공함으로써, 훈련 전 후의 집중력 향상 효과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
In other words, by providing user-device-based concentration and concentration training methods such as a brain-wave measuring instrument that is easy to wear to provide concentration-discriminating contents based on EEG measurement and a smart phone and a smart pad that wirelessly interface with it, The effect can be obtained.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템과 뇌파 계측기의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템 중 사용자 디바이스의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템 중 사용자 디바이스에 구현된 집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control) UI 화면을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템에 의한 집중력 훈련 결과를 설명하기 위한 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 방법을 나타내는 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a brain-wave measuring device and a system for providing a concentration-based discriminating content using an EEG according to an embodiment of the present invention. FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]
FIG. 3 is a view showing a UI screen of a concentration-determining content game control (Game Control) implemented in a user device in a system for providing concentration-based content discrimination using brain waves according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a graph illustrating a result of concentration training by a system for providing concentration-based content discrimination using brain waves according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for providing concentration-based content discrimination using brain waves according to an embodiment of the present invention. FIG.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
In the present specification, when any one element 'transmits' data or signals to another element, the element can transmit the data or signal directly to the other element, and through at least one other element Data or signal can be transmitted to another component.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템(도 1a)과 뇌파(EEG: Electroencephalogram) 계측기(100)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템은 뇌파 계측기(100) 및 안드로이드 디바이스(200)를 포함한다.FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a system for providing a content of discrimination using brain waves (FIG. 1A) and an electroencephalogram (EEG)
뇌파 계측기(100)는 대상자의 실시간 뇌파 계측을 위하여 뇌파 신호를 계측하며 뇌파 계측 기법으로 mono-polar 방식으로 좌뇌 및 우뇌의 각 채널별 측정을 수행함으로써, 제 1 채널 뇌파 신호(1CH EEG signal) 및 제 2 채널 뇌파 신호(2CH EEG signal)을 획득한다. The
이를 위해, 도 1b와 같이 뇌파 계측기(100)는 MPU(110), I/O 인터페이스(120), 제 1 채널 뇌파 극판(121), 제 2 채널 뇌파 극판(122) 및 블루투스 통신 모듈(130)을 구비한다.1B, the EEPROM 100 includes an MPU 110, an I /
여기서 제 1 채널 뇌파 극판(121)은 제 1 채널 뇌파 신호(1CH EEG signal)인 대상자의 좌파 신호를 획득하기 위해 형성되며, 제 2 채널 뇌파 극판(122)은 제 2 채널 뇌파 신호(2CH EEG signal)인 우파 신호를 획득하기 위해 형성된다.Here, the first
한편, 제 1 채널 뇌파 극판(121) 및 제 2 채널 뇌파 극판(122)은 MPU(110)와 I/O 인터페이스(120)를 통해 신호 및 데이터 송수신을 수행하며, MPU(110)은 블루투스 통신모듈(130)을 통해 사용자 디바이스(200)로 제 1 채널 뇌파 신호(1CH EEG signal) 및 제 2 채널 뇌파 신호(2CH EEG signal)를 전송한다.The first
한편, 뇌파 계측기(100)의 신호의 입력 범위는 ±393㎶이며 15bits 분해능 및 250㎐의 샘플링을 통해 아날로그 신호를 획득한다. On the other hand, the input range of the
뇌파 계측기(100)의 MPU(110)는 사용자 디바이스인 안드로이드 다바이스(200)로 데이터를 전송하기 전에 아날로그 신호인 제 1 채널 뇌파 신호(1CH EEG signal) 및 제 2 채널 뇌파 신호(2CH EEG signal)를 디지털 데이터인 제 1 채널 뇌파 데이터(1CH EEG Data) 및 제 2 채널 뇌파 데이터(2CH EEG Data)로 변환을 수행한다.
The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템 중 사용자 디바이스(200)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하며, 사용자 디바이스(200)는 터치스크린(210), 통신모듈(220), 제어부(230), 그리고 저장부(240)를 포함한다. 제어부(230)는 대역통과필터(231), 잡음제거모듈(232), CI 연산 모듈(233) 및 집중력 판별 콘텐츠 제공 모듈(234)을 구비한다.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a
대역통과필터(231)는 통신모듈(220)을 통해 블루투스 방식으로 제 1 채널 뇌파 데이터(1CH EEG Data) 및 제 2 채널 뇌파 데이터(2CH EEG Data)를 뇌파 계측기(100)로부터 수신한다.The
대역통과필터(231)는 제 1 채널 뇌파 데이터(1CH EEG Data) 및 제 2 채널 뇌파 데이터(2CH EEG Data)에 대해서 대상자의 집중력의 분석을 위하여 뇌파의 다양한 신호 중 SMR(Sensory Motor Rhythm) 파, m-Beta(중간베타)파, 움직임 및 동작음의 발생 빈도가 높아질 경우 나타나는 Theta(쎄타)파를 적용하기 위해 대역통과필터를 통해 SMR(Sensory Motor Rhythm)파, m-Beta(중간베타)파, Theta(쎄타)파에 해당하는 주파수 영역의 뇌파를 추출하는 보정 작업을 수행한다.The
잡음제거모듈(232)은 대역통과필터(231)에 의한 보정이 완료된 뒤, 추출된 신호의 S/N비 향상과 동잡음 및 아티펙트(Artefact) 제거 기법을 적용한다. 본 발명의 일 실시예로, 잡음제거모듈(232)은 RMS(root mean square) 파라미터를 추출하여 신호 크기를 안정적으로 확보한 뒤, 추출된 RMS 파라미터에서 잡음을 제거하기 위해 포인트 이동 평균 필터(Moving average filter)를 적용하여 제 1 채널 및 제 2채널의 결과값을 도출할 수 있다.After the correction by the
또한, 잡음제거모듈(232)은 아티펙트 제거시 본래의 뇌파 성분과 체동성분을 분리하는 구속조건을 이용하는 알고리즘을 활용할 수 있다.In addition, the
CI 연산 모듈(233)은 최종적으로 집중력 지수(CI)를 검출하는데, 집중력 지수(CI) 계산하기 위해 하기의 [수학식 1]을 사용한다. The
즉, CI 연산 모듈(233)은 제 1 채널 뇌파 데이터(1CH EEG Data) 및 제 2 채널 뇌파 데이터(2CH EEG Data) 각각에서 동잡음 및 아티펙트(Artefact) 제거된 SMR(Sensory Motor Rhythm)파, m-Beta(중간베타)파, Theta(쎄타)파를 활용하여 집중력 지수(CI)를 연산한다. That is, the
집중력 판별 콘텐츠 제공 모듈(234)은 저장부(140) 상에 저장된 집중력 판별 콘텐츠에 해당하는 집중력 훈련 프로그램(Training Program)을 시스템 메모리 상으로 로딩(loading) 한 뒤, 터치스크린(110) 상으로 초기 집중력 향상 훈련 콘텐츠 UI(User Interface) 화면을 표시한 뒤, CI 연산 모듈(233)에 의해 연산된 좌파와 우파의 집중력 지수(CI)와 매칭되는 '집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control) UI 화면'을 제공한다.
The concentration-determination-content providing
본 발명에서는 집중력 지수(CI)에 해당하는 집중력 향상을 평가하기 위해 안드로이드 기반의 모바일 스마트 디바이스에 집중력 판별 콘텐츠를 구현하며, 구현된 결과는 상술한 '집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control) UI 화면'에 해당하는 도 3과 같은 UI 화면에 해당한다.In the present invention, the concentration-discriminating content is implemented in the Android-based mobile smart device to evaluate the concentration power corresponding to the concentration index (CI), and the implemented result is the UI screen of the ' Which corresponds to the UI screen shown in FIG.
도 3과 같이 UI 화면으로 구현된 콘텐츠는 안드로이드 기반의 어플리케이션으로 제작되며, 집중력 훈련의 평가를 위하여 제한된 시간 동안 뇌파 기반의 집중력 지수 변화량을 계측하고, 이를 평균하여 점수로 반영하여 표시한다. 구현된 콘텐츠는 5초 단위의 단계별 훈련이 가능하며 높은 집중력을 유지할 경우 과녁의 중앙으로 초점이 모아져 실시간 집중력 상태의 구분이 가능한 특징이 있다. As shown in FIG. 3, the content implemented in the UI screen is made of an Android-based application. In order to evaluate the concentration training, the change in the concentration index based on the brain waves for a limited time is measured and averaged to reflect the score. The implemented contents can be trained step by step of 5 seconds and if the high concentration is maintained, the focus can be collected at the center of the bull's-eye and the real time concentration state can be distinguished.
한편, 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템 중 안드로이드 기반의 모바일 스마트 디바이스에 구현된 집중력 판별 콘텐츠의 성능 평가를 위하여 건강한 대학생 5명을 대상으로 집중력 훈련을 진행하였으며 훈련 전, 훈련 중, 훈련 후의 집중력 지수를 비교한 결과는 도 4와 같은 그래프와 같다.On the other hand, to evaluate the performance of the concentration - discriminating contents implemented in the Android - based mobile smart device among the contents providing system using the EEG, 5 concentration students were trained and the concentration index The results are shown in the graph of FIG.
즉 도 4와 같이 제시된 실험결과는 실험 단계별 5분 동안의 뇌파를 분석하여 집중력을 평가한 결과이며, 집중력 훈련을 통해 집중력 지수가 확연하게 변화되는 양상을 확인할 수 있었다. 또한, 실험결과를 통해 구현된 집중력 향상 콘텐츠의 유용성 확인이 가능하다.
In other words, the experimental result shown in FIG. 4 is a result of analyzing the concentration of brain waves for 5 minutes according to the experiment stage, and it is confirmed that the concentration index is significantly changed by the concentration training. In addition, it is possible to confirm the usefulness of the concentration-enhanced contents implemented through the experimental results.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 뇌파 계측기(100)는 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)를 획득한 뒤(S100), 블루투스(Bluetooth) 통신 방식을 통해 사용자 디바이스(200)로 전송한다(S200).FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of providing concentration-based discrimination contents using EEG according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the
단계(S100)에서 획득된 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)는 뇌파 계측기(100)의 제 1 채널 뇌파 극판(121)에 측정된 제 1 채널 뇌파 신호(1CH EEG signal)로 대상자의 좌파 신호와, 제 2 채널 뇌파 극판(122)에 의해 측정된 제 2 채널 뇌파 신호(2CH EEG signal)로 대상자의 우파 신호가 획득된 뒤, 아날로그-디지털 컨버팅에 의해 획득될 수 있다. The EEG RAW-DATA obtained in the step S100 is converted into the left channel signal of the subject by the first channel EEG signal measured on the
그리고, 단계(S200)에서의 사용자 디바이스(200)는 FFT(Fast Fourier Transform)/CI(Concentration Index) 알고리즘을 통해 집중력 지수(CI) 획득이 완료되면, 저장부(240)에 저장된 집중력 훈련 프로그램(Training Program)을 시스템 메모리 상으로 로딩(loading) 한 뒤, 집중력 훈련 프로그램(Training Program)으로 획득된 집중력 지수(CI)를 제공한다(S300). 여기서, 사용자 디바이스(200)는 FFT(Fast Fourier Transform)/CI(Concentration Index) 알고리즘에 의해 제 1 채널 뇌파 데이터(1CH EEG Data) 및 제 2 채널 뇌파 데이터(2CH EEG Data) 각각에서 동잡음 및 아티펙트(Artefact) 제거된 SMR(Sensory Motor Rhythm)파, m-Beta(중간베타)파, Theta(쎄타)파를 활용하여 집중력 지수(CI)를 연산한다. In step S200, the
이에 따라, 집중력 훈련 프로그램(Training Program)은 집중력 지수(CI)를 활용하여 집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control)에 따른 좌파와 우파의 집중력 지수(CI)와 매칭되는 '집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control) UI 화면'을 제공한다(S400).
Accordingly, the training program uses the concentration index (CI) to determine the concentration of the game based on the content of the game, Control UI screen '(S400).
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device and the like, and also implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet) .
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. And functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers skilled in the art to which the present invention pertains.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
100 : 뇌파 계측기
110 : MPU
120 : I/O 인터페이스
121 : 제 1 채널 뇌파 극판
122 : 제 2 채널 뇌파 극판
130 : 블루투스 통신 모듈
200 : 사용자 디바이스
210 : 터치스크린
220 : 통신모듈
230 : 제어부
231 : 대역통과필터
232 : 잡음제거모듈
233: CI 연산 모듈
234 : 집중력 판별 콘텐츠 제공 모듈
240 : 저장부100: EEG 110: MPU
120: I / O interface 121: First channel EEG electrode
122: second channel EEG electrode 130: Bluetooth communication module
200: user device 210: touch screen
220: communication module 230:
231: Bandpass filter 232: Noise canceling module
233: CI operation module
234: Concentration determination content providing module 240:
Claims (4)
상기 뇌파 계측기로부터 블루투스(Bluetooth) 통신 방식을 통해 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)를 수신한 뒤, 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)로부터 집중력 지수(CI)의 획득이 완료되면, 저장부에 저장된 집중력 훈련 프로그램(Training Program)을 시스템 메모리 상으로 로딩(loading) 한 뒤, 집중력 훈련 프로그램(Training Program)으로 획득된 집중력 지수(CI)를 제공하여, '집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control) UI 화면'이 제공되도록 하는 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 시스템.
An EEG instrument acquiring EEG RAW-DATA; And
After the EEG RAW-DATA is received from the EEPROM through the Bluetooth communication method and the acquisition of the concentration index (CI) from the EEG RAW-DATA is completed, (CI) obtained by a training program after loading a stored concentration training program (Training Program) onto a system memory, thereby providing a 'concentration control game content control game control UI Screen 'is provided to the user.
상기 사용자 디바이스가 뇌파 원 데이터(EEG RAW-DATA)로부터 집중력 지수(CI)의 획득이 완료되면, 저장부에 저장된 집중력 훈련 프로그램(Training Program)을 시스템 메모리 상으로 로딩(loading) 한 뒤, 집중력 훈련 프로그램(Training Program)으로 획득된 집중력 지수(CI)를 제공하는 제 2 단계; 및
집중력 훈련 프로그램(Training Program)이 집중력 지수(CI)를 활용하여 집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control)에 따른 좌파와 우파의 집중력 지수(CI)와 매칭되는 '집중력 판별 콘텐츠 게임 컨트롤(Game Control) UI 화면'을 제공하는 제 3 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 방법.
A first step of acquiring EEG RAW-DATA from an EEG instrument and transmitting the EEG RAW-DATA to a user device via a Bluetooth communication method;
After the user device completes the acquisition of the concentration index (CI) from the EEG RAW-DATA, the user device loads the concentration training program stored in the storage unit onto the system memory, A second step of providing a concentration index (CI) obtained by a training program; And
The training program uses a concentration index (CI) to determine the concentration of the content. The content control game (Game Control) UI that matches with the left and right concentration index (CI) A third step of providing a screen '; The method of claim 1, further comprising:
상기 뇌파 계측기의 제 1 채널 뇌파 극판에 측정된 제 1 채널 뇌파 신호(1CH EEG signal)로 대상자의 좌파 신호와, 상기 제 2 채널 뇌파 극판에 의해 측정된 제 2 채널 뇌파 신호(2CH EEG signal)로 대상자의 우파 신호가 획득된 뒤, 아날로그-디지털 컨버팅에 의해 획득되는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 방법.
The method according to claim 2, wherein the EEG RAW-DATA obtained in the first step includes:
(2CH EEG signal) measured by the second channel EEG signal measured by the second channel EEPR signal measured by the first channel EEG signal measured on the first channel EEG signal of the EEPROM Wherein the right ear signal of the subject is acquired and then obtained by analog-digital conversion.
상기 사용자 디바이스가 FFT(Fast Fourier Transform)/CI(Concentration Index) 알고리즘에 의해 제 1 채널 뇌파 데이터(1CH EEG Data) 및 제 2 채널 뇌파 데이터(2CH EEG Data) 각각에서 동잡음 및 아티펙트(Artefact) 제거된 SMR(Sensory Motor Rhythm)파, m-Beta(중간베타)파, Theta(쎄타)파를 활용하여 집중력 지수(CI)를 연산하는 것을 특징으로 하는 뇌파를 이용한 집중력 판별 콘텐츠 제공 방법.4. The method of claim 3,
The user device removes motion artifacts and artifacts from the first channel brain wave data (1CH EEG data) and the second channel brain wave data (2CH EEG data) by a Fast Fourier Transform (FFT) / CI Wherein a concentration index (CI) is calculated using an SMR (Sensory Motor Rhythm) wave, an m-Beta (middle beta) wave, and a Theta (theta) wave.
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