KR100472720B1

KR100472720B1 - 네트워크를 이용한 뇌파 유도 신호 파일의 다운로드 방법및 시스템

Info

Publication number: KR100472720B1
Application number: KR10-2002-0020152A
Authority: KR
Inventors: 윤형식
Original assignee: 주식회사 드림프리
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2005-03-08
Also published as: KR20030081774A

Abstract

본 발명은 네트워크 상의 웹서버로부터 원하는 모드의 뇌파 유도 신호 파일을 다운로드하는 방법에 있어서, 클라이언트가 웹서버에 접속을 요청하는 단계와, 웹서버가 클라이언트로부터의 접속요청을 승인하는 단계와, 클라이언트가 상기 웹서버에 특정 뇌파 유도 신호파일의 전송을 요청하는 단계와, 웹서버가 상기 요청된 뇌파 유도 신호파일을 클라이언트에 전송하는 단계, 및 클라이언트에 구비된 브라우져를 구동하고 저장된 뇌파 유도 신호파일을 뇌파 유도 신호 발생장치에 전송하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명은 상기 뇌파 유도 신호 발생장치와 연동되는 클라이언트 및 상기 클라이언트와 네트워크상에 상호 연결되는 웹서버를 포함함을 특징으로 하는 네트워크 시스템을 개시한다.

상기 구성에 의하면 사용자의 특성에 따라 적합한 뇌파 유도 신호를 외부 통신 네트워크를 통해 용이하게 다운로드받을 수 있어 신호 선택의 폭이 다양해진다.

Description

네트워크를 이용한 뇌파 유도 신호 파일의 다운로드 방법 및 시스템 {Method for Downloading File Containing Brainwave Inducing Signal via Network and The System}

본 발명은 인터넷을 포함하는 네트워크를 통해 웹서버로부터 뇌파 유도 신호를 다운로드하는 방법 및 뇌파 유도 신호 발생장치와 클라이언트 및 웹서버를 포함하는 네트워크 시스템에 관한 것이다.

인간의 뇌세포가 외부의 감각기관(눈, 귀, 코, 입, 피부 등)으로부터 수용된 정보를 처리하는 과정에서 전류를 발산하게 되는데 이를 도출, 증폭하여 기록한 전기적인 파형을 뇌파라 한다. 복잡한 정보처리과정인 두뇌활동에 따라 두뇌가 발산하는 전기적 유형은 달라지게 되며 그 유형은 주파수에 따라 크게 알파파, 베타파, 델타파, 세타파 등으로 구분된다.

일반적으로 알파파는 8∼13Hz의 주파수를 가지며 주의 집중과 학습상태, 명상 등 정상인의 안정된 상태에서 발생되고, 베타파는 14∼30Hz의 주파수를 가지고 정신을 집중시키거나 뇌활동이 증가되는 상태, 긴장상태에서 일을 처리하고 있을 때 발생된다. 세타파는 4∼7Hz의 주파수를 가지고 얕은 수면상태나 스트레스가 있을 때 발생한다. 델타파는 4Hz이하의 주파수를 가지며 깊은 수면 중에 발생되며 외 피질자체에서 독립적으로 발생되는 파형이다.

인간의 뇌는 외부의 자극에 의해 발생하는 주파수와 일치되거나 공명하려고 하는 경향을 보이는데 이를 FFR(Frequency Following Response)이라고 한다. 이원리를 이용하여 특정 뇌파를 유도시키기 위해 만들어진 신호를 뇌파 유도 신호라 한다. 대부분 뇌파 유도 신호도 자극으로 빛과 소리를 사용하며 빛 자극을 위해 LED를 장착한 광안경이, 소리자극을 위해 이어폰을 사용하게 된다.

종래의 뇌파 유도 신호 발생장치들은 본체와 광안경 장치, 이어폰으로 구성되거나, 개인용 컴퓨터와 광안경 장치로 구성된다. 본체와 광안경 장치로 구성되는 장치들은 장치에서 제공하는 뇌파 유도 신호 이외에 다른 뇌파 유도 신호를 사용할 수 없으므로 사용자가 뇌파 유도 신호에 적응하기 위해 많은 시간이 소모되거나 적응하지 못하여서 거의 효과를 보지 못하는 문제가 발생한다. 이는 각기 사용자들의 뇌파특성이 상이하고 뇌파 유도 신호에 반응하는 정도에 차이가 있기 때문이다.

또한 상기 결점을 보완하기 위해 장치의 형태를 단순화하고 다양한 뇌파 유도 신호를 사용할 수 있도록 개인용 컴퓨터에 광안경 장치를 연결하여 사용할 수 있도록 하는 장치가 고안되었으나 개인용 컴퓨터를 사용할 수 없는 경우에는 장치 자체를 사용할 수 없는 문제점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 브라우져가 내장된 클라이언트와 통신이 가능하도록 소정의 통신프로그램이 내장된 뇌파 유도 신호 발생장치를 이용하여 네트워크 상의 웹서버로부터 원하는 모드의 뇌파 유도 신호 파일을 다운로드하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 간단한 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 통해 일체로 구현할 수 있어 소형화가 가능하며, 외부기기로부터 디지털 신호를 입력받을 수 있고, 또한 각 사용자의 특성에 따라 적합한 뇌파 유도 신호를 외부 통신 네트워크를 통해 다운로드 받을 수 있어 신호 선택의 폭이 다양해진 뇌파 유도 신호 발생장치와, 클라이언트 및 웹서버로 구성되는 네트워크 시스템을 제공함에 있다.

본 발명은 네트워크 상의 웹서버로부터 원하는 모드의 뇌파 유도 신호 파일을 다운로드하는 방법에 있어서,

클라이언트가 웹서버에 접속을 요청하는 단계와, 웹서버가 클라이언트로부터의 접속요청을 승인하는 단계와, 클라이언트가 상기 웹서버에 특정 뇌파 유도 신호파일의 전송을 요청하는 단계와, 웹서버가 상기 요청된 뇌파 유도 신호파일을 클라이언트에 전송하는 단계, 및 클라이언트에 구비된 브라우져를 구동하고 저장된 뇌파 유도 신호파일을 뇌파 유도 신호 발생장치에 전송하는 단계를 포함한다.

상기 과정에서 클라이언트와 서버간의 통신은 공지의 통신규약을 통해 달성할 수 있는 것으로 통상의 접속과정과 다운로드 과정을 포함한다. 따라서 사용자는 서버의 URL을 입력하여 웹서버에 접속을 요청하고 웹서버는 경우에 따라서 정당한 사용자인지를 인증하는 단계를 거친 후 웹서버에의 접속을 승인한다.

이하 상기 과정을 구현하는 각 장치에 대해 설명하기로 한다.

먼저 상기 본 발명의 뇌파 유도 신호 발생장치는,

제 1측면의 실시예로서 시스템 제어부와, 외부기기로부터 디지털 신호를 입력받는 데이터 입출력포트와, 시스템 제어부의 제어에 따라 오디오 신호 및 발광 신호를 생성하는 뇌파 유도 신호 생성부를 포함하며, 경우에 따라 외부기기로부터 아날로그 신호를 수신하기 위한 별도의 입력포트(12)가 추가로 구비될 수 있다.

또한 본 발명의 제 2측면의 실시예로서 뇌파 유도 신호 발생장치는,

시스템 제어부와, 외부기기로부터 아날로그 신호 및 디지털 신호를 입력받는 단일 포트로 구성되는 데이터 입출력포트와, 아날로그 신호와 디지털 신호를 분리하는 신호 분리수단과, 시스템 제어부의 제어에 따라 오디오 신호 및 발광 신호를 생성하는 뇌파 유도 신호 생성부를 포함하는 뇌파 유도 신호 발생장치를 포함한다.

도 1은 뇌파 유도 신호 발생장치의 제 1측면에 따른 실시예의 전체 구성도이고, 도 2는 제 2측면에 따른 실시예의 전체 구성도이다. 제 2측면에 의한 실시예는 데이터 입출력수단으로서 디지털 신호와 아날로그 신호를 위한 단일 포트가 적용되며, 이들 양 신호를 분리시키기 위한 신호 분리기가 도입되는 점에 차이가 있다.

이하 제 1측면에 의한 실시예에 따라 설명하고 제 2측면에 의한 실시예에 대한 설명은 상기 신호분리기에 대해서만 구체적으로 설명하기로 한다. 다만 중복되는 구성에 있어서는 동일한 도면 부호를 그대로 인용하기로 한다.

본 발명의 뇌파 유도 신호 발생장치는 먼저 공지의 구성수단으로서 메모리부(25), 각종 모드의 선택 스위치부(24), 시스템 전원공급부(22), 오디오 신호 증폭부(16), 발광 소자(19), 입출력 확장기(21), 선택 모드를 표시해 주는 모드 표시수단(23) 등을 포함한다.

상기 본 발명의 뇌파 유도 신호 발생장치를 구성하는 선택 스위치부(24)는 전원 스위치, 광량 조절 스위치, 볼륨 조절 스위치, 모드 전환 스위치 등을 포함한다.

전원 공급 또는 차단의 신호가 전원 스위치로부터 입력되면 입출력 확장기(21)를 거쳐 시스템 제어기(10)의 제어신호에 따라 시스템 전원공급부(22)가 제어된다.

발광량의 조절은 통상은 하이레벨 신호의 타이밍 조절에 의해 가능하다. 광량 조절 스위치에 신호가 입력되면 입출력 확장기(21)를 거쳐 시스템 제어부(10)에서 처리되어 광량이 조절된 발광 신호가 출력되도록 제어한다.

볼륨 조절 스위치에 신호가 입력되면 입출력 확장기(21)를 거쳐 시스템 제어기(10)에서 처리되어, 볼륨 조절부(15)에 뇌파 모드 전환 스위치를 통해 선택된 소정의 뇌파 유도 신호를 소정의 크기를 가지도록 변환시키는 제어신호가 인가된다.

모드전환 스위치는 뇌파 선택 모드와 다운로드 모드를 포함한다. 뇌파 선택 모드는 메모리(25)에 저장되어 있는 다양한 뇌파 유도 신호의 조합 중에서 원하는 신호를 선택하는 모드로서, 특정 모드를 선택하는 신호가 입력되면 입출력 확장기(21)를 거쳐 시스템 제어부(10)에서 처리되고, 이후 시스템 제어부(10)는 발광 신호 및 오디오 신호를 생성하도록 뇌파 유도 신호 생성부를 제어한다.

다운로드 모드는 외부에서 파일을 다운로드하기 위해 요구되는 내장 프로그램을 활성화하기 위한 모드이다. 다만 상기 다운로드 모드는 별도로 구비함이 없이 전원이 공급된 직후 또는 소정 시간 경과 후에 자동으로 상기 내장 프로그램이 활성화되도록 구현할 수도 있다.

상기 선택 스위치부(24)를 구성하는 각 조절 스위치의 동작상태는 시스템 제어부(10)의 제어신호에 따라 입출력 확장기(21)를 거쳐 유기발광소자 등의 모드 표시수단(23)을 통해 디스플레이된다.

시스템 제어부(10)는 통상적으로는 마이크로 콘트롤러로 구현이 가능하며, 시스템 전원공급부(22), 입출력 확장기(21), 외부 인터페이스 회로부(11) 및 오디오 신호 및 발광 신호를 생성하는 뇌파유도 신호 생성부(14,15,18)와의 동작을 제어한다. 미설명부호 20은 메인 클록을 의미한다.

디지털 데이터 입출력포트(13)는 외부기기로부터 디지털 신호를 입력받거나 외부기기로의 출력을 위한 포트이다. 상기에서 외부기기로는 컴퓨터를 포함하며 디지털 신호원으로는 보다 구체적으로는 고유한 의미에서의 하드디스크, 플로피디스크, 또는 CD롬 등의 데이터 저장매체에 저장된 파일 뿐만 아니라 인터넷 등의 통신 네트워크를 통해 저장된 파일을 포함한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예로서 데이터 입출력포트와 결합하는 외부 커넥터(예로 휴대폰 잭 등이 이용될 수 있다)의 개략적인 구성을 보여주고 있다. 커넥터는 디지털 신호 입력부(3)와 디지털 출력신호부(2) 및 접지부(1)로 구성된다. 본 발명에서는 휴대폰용으로 사용되는 소형 커넥터의 경우 커넥터의 탈,착시에 상기 입출력부(2,3)와 접지부(1)가 단락되는 경향이 있어 소자 파괴의 위험이 있으므로 바람직하기로는 3번 신호 입력부가 연결된 이후에야 출력의 신호가 활성화되도록 시스템 제어부(10)에서 제어하도록 한다.

또한 본 발명은 외부기기로부터 아날로그 신호를 수신하기 위한 별도의 입력포트(12)가 추가로 구비될 수 있다. 이 경우 상기 아날로그 신호는 오디오 신호 증폭부(16)로 전달되어 오디오 출력포트(17)를 통해 출력된다.

만일 데이터 입출력포트를 디지털 신호의 입출력과 아날로그 신호의 입력을 위한 단일 포트로 운용하는 제 2측면의 실시예의 경우 상기 커넥터는 접지부(1)와, 아날로그 우측 신호입력 및 디지털 신호 입력부(3)와, 아날로그 좌측 신호입력 및 디지털 출력신호부(2)로 구성된다.

아날로그 신호는 공지의 음향기기 예를 들면 오디오 콤포넌트, 오디오 카세트, 사운드 카드 등의 출력단자로부터 출력되어 나오는 신호를 포함한다.

상기 제 2측면에 의한 본 발명의 실시예에서와 같이 데이터 입출력 포트를 단일 포트로 운영하고자 하는 경우 별도의 신호분리수단(도 2의 12')이 필요하다.

신호분리수단(12')은 단일포트(13)로부터 입력되는 아날로그 신호와 디지털 신호를 분리하기 위한 것이다. 상기 신호분리수단(12')은 아날로그 신호와 디지털 신호사이의 전기적 특성의 차이를 이용한 것으로 전자회로를 통해 간단하게 구현할 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예로서의 신호분리수단(12')을 전자회로적으로 구현한 경우를 보여준다.

상기 신호분리수단(12')은 아날로그 신호 입력회로부로서 바람직하기로는 소신호의 아날로그 신호를 포착하기 위한 클리퍼 회로부와, 불필요한 잡음을 제거하기 위해 저항 및 커패시터로 구성되는 필터 및 입력 임피던스 보호회로부를 포함한다. 상기 아날로그 신호는 상기 아날로그 신호 입력 회로부를 통과하여 오디오 신호 증폭부(16)로 전달된다.

디지털 신호는 상기 아날로그 신호 입력회로부를 통과할 수 없으므로 인터페이스 회로(11)를 경유하여 시스템 제어부(10)에 전송된다.

다만 상기의 실시예는 본 발명의 내용을 충분히 기술하기 위한 예시에 불과함에 유의해야 한다. 따라서 본 발명의 기재로부터 당업자라면 다양한 전자 소자 및 조합을 통해 변형이 가능하며 이들 변형된 회로 형태는 본 발명의 요지를 벗어날 수 없음은 물론이다.

상기 디지털 신호는 외부기기로부터 입력되는 임의의 신호를 포함하며, 바람직하기로는 뇌파 유도 신호를 생성하는 정보(이하 '신호 정보'라 한다)를 포함한다. 여기서 신호 정보라 함은 바람직하기로는 발광 신호의 경우 주파수, 신호의 크기(밝기) 정보 등을 포함하며, 오디오 신호의 경우 주파수, 신호의 크기(볼륨), 음색에 관한 정보 등을 포함한다.

상기 발광 신호 및 오디오 신호는 좌ㆍ우측의 신호 각각이 동기를 맞추거나 맞추지 아니할 수 있도록 제어가 가능하며, 뿐만 아니라 발광 신호와 오디오 신호 상호간에도 동기화하거나 비동기화로 제어할 수 있다.

상기 신호 정보는 바람직하기로는 파일의 형태로서 하드디스크, 플로피디스크, CD롬, 또는 인터넷 등을 포함하는 통신 네트워크를 통한 특정의 웹서버로부터 제공될 수 있으며, 사용자는 이를 컴퓨터(클라이언트를 포함)로부터 다운로드하여 메모리(25)에 저장하는 형태로 이용될 수 있다.

상기 신호 정보는 유도하고자 하는 뇌파의 종류마다 다양한 조합의 주파수, 크기, 음색 등을 가질 수 있다. 이는 이용하고자 하는 사람에 따라 뇌파 특성이 상이하고 뇌파유도 신호에 반응하는 정도가 상이하다는 사실을 반영한 것으로 사용자는 자신에 맞는 신호를 선택하여 최적의 조건 하에서 실시할 수 있다.

외부 인터페이스 회로(11)는 디지털 데이터 입출력포트(13)로부터 입력된 디지털 신호와 시스템 제어부(10)의 신호를 인터페이스 하기 위한 것으로 특별히 한정되지는 아니하며 공지의 회로가 구현된 칩(예를 들면 MAX3221)을 통해 구현될 수 있다.

뇌파 유도 신호 생성부(14,15,18)는 오디오 신호 생성부와 발광 신호 컨트롤러를 포함한다.

상기 오디오 신호 생성부는 특별히 한정되지는 아니하지만 바람직하기로는 시스템 제어부(10)로부터 인가되는 디지털 신호로부터 사인파를 생성하는 사인파 생성부(14)와, 제어된 바에 따라 소정의 볼륨을 갖도록 사인파를 출력하는 볼륨 조절부(15)를 포함한다.

상기에서 오디오 신호라 함은 특정 뇌파를 유도하기 위한 주기적인 펄스로 나타나는 소정 주파수를 가지고 크기가 조절된 음향신호를 의미한다. 이에 관한 내용은 후술하기로 한다.

사인파 생성부(14)는 도 5에 구체적으로 도시한 바와 같은 회로를 통해 구현이 가능하다. 상기 회로에 의하면 디지털 신호로부터 소정의 컨버터 회로(1)를 거쳐 계단형의 1차 사인파(도 6의 (1))를 추출하고 이를 체비쉐프 등의 필터회로(2)를 거쳐 완전한 2차 사인파(도 6의 (2))를 얻을 수 있다. 다만 상기 도 5에 개시된 회로는 본 발명의 이해를 위해 예시되는 것일 뿐 반드시 이에 한정될 필요는 없다.

이후 상기 사인파 생성부(14)를 거쳐 생성된 사인파 신호는 볼륨 조절부(15)에서 시스템 제어부(10)의 제어에 의해 소정의 볼륨을 갖는 오디오 신호를 생성한다. 상기 볼륨 조절을 위한 제어신호는 시스템 제어부(10)로부터 제어되는 경우 이외에도 스위치(24)를 통해서도 직접 제어되어지도록 구현할 수 있음은 물론이다. 하지만 이 경우 별도의 하드웨어가 추가적으로 요구되어질 수 있다.

도 7에 상기 볼륨 조절부(15)의 바람직한 일실시예로서 구체적인 구현회로가 도시되어 있다. 상기 볼륨 조절부(15)에는 사인파 생성부(14)를 거쳐 생성된 사인파 신호가 시스템 제어부(10)의 제어신호에 따라 소정의 크기를 가지는 오디오 신호로 변환시켜주는 소정의 신호 변환회로가 구비되어 있다.

볼륨 조절부(15)로부터 출력되는 오디오 신호는 이후 오디오 신호 증폭부(16)에서 가청하기에 충분한 크기로 증폭되어 오디오 출력포트(17)를 통해 출력된다.

또한 뇌파 유도 신호 생성부를 구성하는 발광 신호 컨트롤러(18)는 도 8에 도시하고 있는 바와 같은 구체적인 회로를 통해 시스템 제어부(10)에서 생성된 소정의 주파수를 가지는 발광 신호를 발광 소자(19)가 인식가능한 신호로 출력한다.

상기에서 발광 신호라 함은 소정의 주파수를 가지고 주기적인 시각적 변화를 창출하는 임의의 신호를 포함한다.

바람직하기로는 상기 발광 신호는 주기적인 유기발광소자의 점멸을 포함하며, 하이(HIGH)신호와 로(LOW)신호의 타이밍을 이용해 신호의 밝기를 조절할 수 있다. 이에 관한 구체적 내용은 다음과 같다.

상기 오디오 신호 및 발광 신호는 주의 집중과 학습상태, 명상 등 정상인의 안정한 상태에서 발생하는 알파파를 유도하는 8∼13Hz 대의 주파수, 정신을 집중시키거나 뇌활동이 증가하는 상태에서 발생하는 베타파를 유도하는 14∼30Hz 대의 주파수, 얕은 수면상태나 스트레스가 있을 때 발생하는 세타파를 유도하는 4∼7Hz 대의 주파수 및 깊은 수면 중에 발생되며 뇌피질 자체에서 독립적으로 발생하는 델타파를 유도하는 4Hz 이하의 주파수 중에서 단독으로 또는 2이상 조합된 신호를 포함한다.

실제 메모리에 저장되는 뇌파 유도 신호 파일의 일실시예가 도 9 및 도 10에 도시되어 있다. 이하 설명하는 파일의 형식은 본 발명의 기재로부터 당업자라면 용이하게 변형 내지는 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 이하 도 9에 도시된 실시예를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

상기 파일에는 당해 파일의 버전정보(VER), 시리얼번호(SNO), 뇌파유도신호의 이름(NAM), 뇌파유도신호에 대한 설명(DES), 세그먼트 정보(MO1,M02,M03 등)등을 포함하고 있다.

상기 예시된 세그먼트 정보는 1세그먼트의 시간, 한 사이클 중에서 전반기 사이클의 비율(1∼9로 표기)을 나타내는 듀티사이클(Duty cycle), 빛의 세기를 나타내는 강도(Intensity, -3∼3의 정수값), 소리의 크기를 나타내는 볼륨(-3∼3의 정수값), 음색(Pitch)을 결정하는 사인 테이블 번호(0∼14의 정수값), 한 사이클 중에서 전반기와 후반기 사이클의 소리 및 빛의 온, 오프 여부를 결정하는 페이즈(phase), 세그먼트 시작시의 주파수 정보인 개시 주파수, 세그먼트 종결시의 주파수 정보인 종결 주파수 정보를 포함하고 있다.

상기에서 듀티사이클의 값이 4라면 이는 전반기 사이클이 차지하는 비율이 40%를 차지함을 의미한다. 또한 강도와 볼륨의 값은 0을 디폴트로 하여 -인 경우 단계적으로 감소하며, +인 경우 단계적으로 증가하는 값을 의미한다.

사인 테이블에 따른 음색의 주파수(단위: Hz)는 예를 들면 0:163.64, 1: 174.19, 2: 192.86, 3: 216.00, 4: 245.45, 5: 257.14, 6: 300.00, 7: 337.50, 8: 360.00, 9: 385.71, 10: 415.38, 11: 450.00, 12: 490.91, 13: 540.00, 14: 600.00 등으로 설정할 수 있다.

페이즈는 8비트 신호로 구성되어 있는데 앞의 4비트는 전반기 사이클, 뒤의 4비트는 후반기 사이클을 나타내며, 각 4비트는 차례로 왼쪽빛, 오른쪽 빛, 왼쪽 소리, 오른쪽 소리를 나타낸다. 세그먼트 1의 경우 페이즈가 11110000이므로 전반기 사이클에서는 좌우 소리 및 빛이 모두 켜지고, 후반기 사이클에서는 좌우 소리 및 빛이 모두 꺼질 것이며, 세그먼트 3의 예에서는 10100101이므로 전반기 사이클에서는 왼쪽 빛과 왼쪽 소리만 켜지고 후반기 사이클에서는 오른쪽 빛과 오른쪽 소리만 켜지게 된다.

세그먼트의 개시 주파수와 종결 주파수는 135∼약 2만의 정수값으로 표현될 수 있다. 예를 들어 시스템 제어부(10)에서 뇌파 유도 신호를 계산하는 주기를 5400Hz로 하는 경우 알파파 영역인 10Hz의 뇌파 유도 신호를 발생시키기 위한 개시 주파수 및 종결주파수는 540(5400/10)이 될 것이다.

도 11(a)∼(c)는 본 발명의 시스템이 실제 구현된 뇌파 유도 신호 발생장치의 일실시 형태를 보여주고 있다.

도 11(a)∼(c)는 각각 장치의 전체적인 외관을 보여주는 사시도, 평면도 및 저면도로서, 케이스(30)와 좌우 각각 4개의 LED로 구성되는 발광 소자(19)를 사용자의 눈의 정면에 고정시켜 주는 소정의 지지수단(26)이 양측에 접철식으로 형성되며, 소정의 건전지가 내장될 홈 및 덮게(25)가 케이스(30) 전면에 구비되어 있다.

케이스(30)의 상면에는 전원 스위치(24-1), 광량 조절 스위치(24-2), 볼륨 조절 스위치(24-3), 모드전환 스위치(24-4) 및 모드 표시등(23)이 구비되어 있으며, 오디오 출력포트로서 이어폰 연결포트(17)와 외부 기기와의 인터페이스를 제공하는 디지털 데이터 입출력포트(13)가 케이스(30) 저면에 구비되어 있다.

도시되어 있지는 아니하지만 도 1 또는 도 2의 시스템이 구현된 소형 회로기판은 상기 케이스(30) 내부 소정 공간에 구비되어 상기 외부 선택 스위치부(24) 및 각 포트(13,17)들과 전기적으로 연결된다.

이하 상기 실시예를 통해 본 발명의 내용을 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 예시된 장치의 경우 뇌파 모드는 총 7개로 구성되어 하기와 같은 형태로 각 모드를 구분하고 있다.

제 1모드(M1)는 집중력 모드로 안정된 상태로 집중력을 향상시켜줄 수 있는 뇌파를 유도한다.

제 2모드(M2)는 학습모드로 집중력을 유지하여 두뇌 기능을 활성화 시켜주어 기억력을 증진시켜 줄 수 있는 뇌파를 유도한다.

제 3모드(M3)는 어학학습 모드로 집중력을 유지하여 주며 어학교재의 오디오 출력을 기기로부터 받아 뇌파유도 신호와 함께 출력해 준다.

제 4모드(M4)는 휴식 모드로 마음을 안정시키며 피로감을 해소하여 줄 수 있도록 뇌파를 유도해 준다.

제 5모드(M5)는 명상모드로 마음을 안정시키고 머리가 맑아지는 느낌의 뇌파를 유도해 준다.

제 6모드(M6)는 활력모드로 무기력감이나 스트레스를 해소할 수 있도록 뇌파를 유도해 준다.

제 7모드(M7)는 수면모드로 깊은 수면을 취할 수 있도록 뇌파를 유도해 준다.

다만 상기 뇌파 모드(M1∼M7)는 본 발명의 실시를 위한 예시에 불과한 것으로 당업자에 의한 변형 내지는 수정이 가능함은 물론이다.

또한 상기 실시예에 의하면 빛의 자극은 왼쪽, 오른쪽 각각 구비된 4개씩의 LED에서 발생되며, 사용자의 스위치(24-2) 조작을 통해 총 7단계로 밝기가 조절되어진다. 뇌파 유도 신호의 특성에 따라 시스템 제어부(10)가 빛의 밝기와 온/오프 되는 주파수를 조절하게 되어 빛의 자극(예를 들면 붉은 색)을 특정 주파수로 출력시킨다.

소리의 자극은 좌,우 이어폰에 의해 발생되며 사용자의 스위치(24-3) 조작을 통해 총 7단계로 조절되어진다. 뇌파유도 신호의 특성에 따라 시스템 제어부(10)가 디지털 방식으로 특정 주파수의 소리 신호를 발생시키며, 이러한 신호는 사인파 생성부(14), 볼륨 조절부(15) 및 오디오 신호 증폭부(16)를 통해 이어폰으로 출력된다. 이 경우 시스템 제어부(10)가 발생시키는 소리 신호의 특성에 따라 음색이 결정되며 총 15가지 단계로 음색을 구분하여 출력한다. 상기 음색은 뇌파 유도 신호의 특성으로 미리 결정되어 다양하게 제공되며 사용자의 기호에 맞게 선택되어 사용되어진다.

도 12에 도시한 바와 같이 웹서버(300)는 도 9에서 예시한 형식의 다양한 뇌파 유도 신호 파일을 DB화하고, 자체 홈페이지를 통해 사용자 인증을 거친 정당한 사용자에게 상기 다양한 뇌파 유도 신호 파일을 제공한다.

뇌파 유도 신호 발생장치(100)에는 클라이언트(200)가 웹서버(300)에 접속하여 원하는 파일을 다운로드한 후 상기 파일을 자체 메모리에 저장하기 위해 요구되는 소정의 프로그램이 내장되어 있다.

사용자가 웹서버(300)에 접속하여 원하는 모드의 뇌파 유도 신호 파일을 다운로드받고자 하는 경우 다운로드 모드로 모드를 전환한 후 상기 프로그램을 실행시키면 다운로드를 위한 준비가 이루어진다. 이후 사용자는 웹사이트에 접속하여 원하는 뇌파유도 신호를 다운로드하고 클라이언트(200)에서 상기 뇌파 유도 신호 발생장치(100)와 연동하는 브라우저를 구동하여 다운로드된 파일을 메모리에 저장한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 뇌파 유도 신호 발생장치(100)와 클라이언트(200)가 장착된 컴퓨터와의 통신을 위한 구체적인 물리적 수단으로 컴퓨터와 인터페이스가 가능하도록 컴퓨터의 직렬포트와 연결되는 포트로서 직경 2.5mm 잭이 이용되고 있다. 상기 포트는 이미 앞에서 설명한 바와 같이 뇌파 유도 신호를 클라이언트(200)로부터 다운로드할 때 뿐만 아니라 어학 학습 모드의 사용에서처럼 뇌파 유도 신호와 타 기기의 오디오 출력 포트를 연결하여 혼합하여 사용할 수 있도록 하는 입력포트로도 제공될 수 있다.

본 발명에 의하면 뇌파 유도 발생 장치를 간단한 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 통해 일체로 구현할 수 있어 소형화가 가능하며, 외부 기기로부터 아날로그 신호와 디지털 신호를 단일포트로 입력받을 수 있다. 또한 각 사용자의 특성에 따라 적합한 뇌파 유도 신호를 외부 통신 네트워크를 통해 다운로드 받을 수 있어 신호 선택의 폭이 다양해진다.

도 1은 본 발명에 의한 제 1측면의 뇌파 유도 신호 발생장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 의한 제 2측면의 뇌파 유도 신호 발생장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 뇌파 유도 신호 발생장치에 사용되는 외부 커넥터의 개략적인 구성도이다.

도 4는 본 발명에 의한 제 2측면의 실시예를 구성하는 신호분리수단의 전자회로도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예로서의 사인파 생성부의 전자회로도이다(1: 1차 사인파 생성회로, 2: 2차 사인파 생성회로, L은 left, R은 Right).

도 6의 (1)은 1차 사인파형이고, (2)는 필터링을 거친 2차 사인파형이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예로서의 볼륨 조절부의 전자회로도이다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예로서의 발광 신호 컨트롤러의 전자회로도이다.

도 9는 뇌파 유도 신호 파일의 일실시예

도 10은 도 9의 파일로부터 얻어지는 뇌파 유도 신호의 일실시예.

도 11(a)∼(c)는 본 발명의 시스템이 실제 구현된 광안경의 일실시 형태도이다.

도 12는 본 발명에 의한 네트워크 시스템

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

10: 시스템 제어기 11: 외부인터페이스 회로부

12: 아날로그 입력포트 12': 신호 분리기

13: 데이터 입출력포트 14: 사인파 생성부

15: 볼륨 조절부 16: 오디오 신호 증폭부

17: 오디오 출력포트 18: 발광 신호 컨트롤러

19: 발광 소자 20: 메인 클록

21: 입출력 확장기 22: 시스템 전원공급부

23: 모드 표시수단 24: 선택 스위치부

25: 메모리부

Claims

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서버와 클라이언트로 구성되는 네트워크 시스템에 있어서,

외부로부터 아날로그 신호 및 디지털 신호를 입력받는 단일포트로 구성되는 데이터 입출력포트; 상기 입력된 아날로그 신호와 디지털 신호의 전기적 특성의 차이를 이용하여 상기 아날로그 신호와 디지털 신호를 분리하는 신호분리수단; 상기 분리된 디지털 신호가 입력되는 외부 인터페이스회로; 전원의 공급 또는 차단을 위한 전원스위치와, 하이레벨 신호의 타이밍 조절에 의해 발광량을 조절하는 광량 조절 스위치와, 소정의 뇌파 유도 신호의 크기를 조절하는 볼륨 조절 스위치 및 메모리에 저장되어 있는 다양한 뇌파 유도 신호의 조합 중에서 원하는 신호를 선택하는 모드와 외부에서 파일을 다운로드하기 위해 요구되는 내장 프로그램을 활성하는 모드를 선택하는 모드 전환 스위치를 구비하는 스위치부; 상기 스위치부의 동작상태를 나타내는 모드 표시수단; 상기 스위치부의 입력을 받아 이를 전원공급부와 모드표시수단 및 시스템 제어부에 전송하는 입출력확장기; 시스템의 신호동기화를 위한 메인클록; 전원공급부와 입출력확장기와 메인 클록과 외부 인터페이스 회로, 사인파 생성부, 불륨조절부 및 발광 신호 컨트롤러를 제어하며, 상기 데이터 입출력포트에 컨넥터가 연결될 때 상기 컨넥터가 완전히 삽입된 이후에 출력신호가 활성화되도록 하는 시스템 제어부; 상기 시스템 제어부로부터 인가되는 디지털 신호로부터 사인파를 생성하는 사인파 생성부와 상기 시스템 제어부에 의해 제어된 바에 따라 상기 생성된 사인파의 크기를 제어하는 볼륨 조절부 및 상기 시스템 제어부의 제어에 따라 발광신호를 생성하는 발광신호 생성부를 포함하는 뇌파유도 신호 생성부; 상기 볼륨조절부에서 출력되는 오디오 신호를 가청하기에 충분한 크기로 증폭하는 오디오신호 증폭부; 상기 증폭된 오디오신호가 출력되는 오디오 출력포트; 상기 발광 신호 콘트롤러의 신호를 받아 빛을 발광하는 발광소자를 포함하는 뇌파 유도 신호 발생장치와,

상기 뇌파 유도 신호 발생장치와 소정의 통신 프로그램을 통해 연동하는 클라이언트 및

상기 클라이언트와 네트워크상에 상호 연결되며 다양한 뇌파 유도 신호 파일이 DB화 되어 있는 웹서버를 포함함을 특징으로 하는 네트워크 시스템
제 3항에 있어서, 뇌파유도 신호 생성부는

오디오 신호 생성부와 발광 신호 생성부를 포함함을 특징으로 하는 네트워크 시스템
제 3항에 있어서, 오디오 신호생성부는

시스템 제어부로부터 인가되는 디지털 신호로부터 사인파를 생성하는 사인파 생성부와, 제어된 바에 따라 소정의 크기를 갖도록 사인파를 출력하는 볼륨 조절부를 포함함을 특징으로 하는 네트워크 시스템
제 3항에 있어서, 뇌파 유도 신호는

알파파, 베타파, 세타파, 델타파로부터 적어도 하나 이상 선택되는 뇌파를 유도하는 신호임을 특징으로 하는 네트워크 시스템