KR101507446B1 - 뇌파 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 형태는 다수의 뇌파 모드 중에서 어느 하나를 사용자로부터 선택받아, 선택된 뇌파 모드에 할당된 두뇌 자극 부위 정보를 무선 송신하는 무선 단말기; 및 상기 두뇌 자극 부위 정보에 따른 두뇌 부위에 자극을 주는 두뇌 자극 헤드셋; 을 포함하며, 상기 무선 단말기는, 뇌파 모드별로 발생시켜야 할 두뇌 자극 부위 정보가 할당된 뇌파 모드 할당 메모리; 뇌파 모드의 리스트를 디스플레이하여 사용자로부터 뇌파 모드를 선택받는 사용자 입출력 인터페이스; 근거리 무선 송수신을 수행하는 단말기측 근거리 무선통신모듈; 및 상기 입출력 인터페이스를 통하여 사용자로부터 뇌파 모드를 선택받아 뇌파 모드 할당 메모리에 할당된 두뇌 자극 부위 정보를 추출한 후, 상기 근거리 무선통신모듈을 통하여 상기 두뇌 자극 부위 정보를 무선 송신하는 뇌파 모드 설정부; 를 포함한다. 따라서 본 발명의 실시 형태에 의하면 이어폰이나 광안경을 통한 간접적인 뇌파 조절 방식이 아니라 두뇌의 필요한 부위를 직접 자극함으로써, 학습증진효과나 명상효과를 극대화할 수 있다. 또한 뇌파 조절을 별도의 무선 단말기를 통해 수행함으로써, 사용자가 동작 모드를 용이하게 제어하도록 할 수 있다. 또한 뇌파 조절을 위한 동작 모드 프로그램의 업데이트를 용이하게 할 수 있다.

Description

뇌파 조절 장치{Apparatus for adjusting brain wave}
본 발명은 뇌파 조절 장치로서, 공부를 위해 집중력을 향상시키거나 휴식을 위해 정신을 이완시키는데 도움을 주는 뇌파 조절 장치에 관한 것이다.
뇌 신경세포 사이에 신호가 전달될 때 전기적 흐름이 생기는데 이때 뇌파가 발생한다. 뇌파는 뇌의 활동 정도에 따라 다양한 모양을 가지게 되고, 뇌가 활발하게 활동할수록 뇌파의 진동수가 높아지고, 뇌가 편할수록 진동수가 낮아지는 현상을 보인다. 이러한 뇌파로는 감마파, 베타파, 알파파, 세타파, 델타파가 있다.
최근 연구에 의하면 인간의 뇌 신경 세포 사이에 신호가 전달될 때 발생하는 전기적 흐름인 뇌파가 건강에 중요한 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 이러한 사실에 입각하여 최근에는 각종의 두뇌활동 저해요소를 제거해줌으로써 학생들의 학습효과를 높이거나 일반인들이 명상에 몰입할 수 있도록 해주는 장치가 개발되었다. 도 1은 그 대표적인 예를 보인 것으로 학습증진용으로 개발된 뇌파 조절 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 뇌파 조절 장치는, 전자장치로 구성된 본체(10)와, 이어폰(20), 그리고 광안경(30)으로 구성된다. 본체(10)는 시스템을 제어하기 위한 제어장치로서 제어화면을 디스플레이하는 액정화면(1)과, 제어를 위한 버튼부(3), 손에 잡기 편리하도록 원통으로 구성된 손잡이부(5), 본체(10) 내부의 전자회로로 구성된다.
본체(10)에는 몇 가지의 학습프로그램이 내장되어 있어 사용자가 그 사용목적에 따라 액정화면(1)에 디스플레이되는 메뉴를 보면서 버튼부(3)를 조작하여 적절한 프로그램을 선택할 수 있도록 구성되어 있다. 내장된 학습프로그램을 간략히 살펴보면, 학습준비 및 긴장이완을 위한 프로그램, 오디오 학습전용 프로그램, 심신활성화프로그램, 수면유도 프로그램 등이 있다.
본체(1)의 전자회로중 메모리에는 새소리와 같은 자연의 소리 즉, 자연음과 알파파와 세타파가 내장되어 있고, 학습프로그램별로 자연음과 뇌파의 세기, 음색 등이 정의되어 있다. 따라서, 버튼부(3)를 조작하여 적절한 프로그램을 선택하면 소정의 세기와 음색을 가진 자연음과 뇌파가 재생된다.
그리고 광안경(30)은 빛을 주기적으로 발산하여 무아지경에 이르게 함으로써 시각효과로 사용자의 긴장을 풀어주기 위한 수단이다. 본체(1)에는 버튼부(3)에 볼륨이 구성되어 있어 광안경(30)에서 나오는 빛의 세기나 이어폰(20)을 통해서 출력되는 소리의 강약을 조절할 수 있도록 되어 있다. 도 1의 학습증진시스템을 이용할 때는 본체(10)에 이어폰(20)을 삽입하여 본체(10)에서 흘러나오는 자연음이나 알파파나 세타파를 듣는 한편, 광안경(30)을 착용한 상태에서 눈을 감으면 된다.
고대의 종교의식에 있어서 무아지경에 이르는 수단으로 북소리나 박수소리, 노래소리와 같은 규칙적인 음향으로 인한 청각적 자극과 촛불, 햇불, 모닥불과 그 불빛 주위를 맴돌며 장단에 맞춰 일련의 집단무희들이 춤을 추며 그들의 그림자 사이로 비춰지는 환상적인 불빛의 깜박임으로 인한 시각적인 자극에 의해서 이루어졌음을 볼 때 그 효과는 고대부터 입증된 것이라 할 수 있다.
그러나 이상 살펴본 종래의 뇌파 조절 장치는 본체(10)에 내장된 새소리와 같은 자연음이나 알파파나 세타파의 진동소리만을 반복해서 들어야 하는 문제점이 있다. 사용초기에 자연음을 들으면 신선하지만 계속해서 사용함에 따라 자연음을 반복해서 들으면 신선함이 떨어지고 식상해지기 마련이다. 따라서, 초기에는 긴장이완이나 학습증진의 효과가 좋을지 모르나 계속적인 사용에 따라 효과가 저감되는 문제점이 있다.
또한, 본체(10), 이어폰(20), 광안경(30) 세 부분으로 구성되어 있어 휴대하기 불편하고, 광안경(30)의 착용으로 그 사용장소 또한, 가정이나 조용한 장소 등으로 제한될 수 밖에 없다. 그리고 명상유도나 학습증진용으로만 이용할 수 있도록 프로그램되어 있다. 따라서, 이외의 목적으로는 사용할 수가 없어 고가의 장비이지만 그 활용도가 별로 높지 못하다는 문제점이 있다.
또한 종래의 뇌파를 이용한 제품은 용도가 학습기 등의 용도로 한정되거나 메모리 용량이 부족하고 뇌파 제어를 위한 다양한 제어 명령을 제공받지 못하는 문제점이 있다.
한국공개특허 10-2013-0044542
본 발명의 기술적 과제는 이어폰이나 광안경을 통한 간접적인 뇌파 조절 방식이 아닌 직접적인 두뇌 접촉을 통한 뇌파 조절 방식을 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 학습증진효과나 명상효과를 극대화하는 뇌파 조정 장치를 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 뇌파 조절을 위한 동작 모드 프로그램의 업데이트를 용이하도록 하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 다수의 뇌파 모드 중에서 어느 하나를 사용자로부터 선택받아, 선택된 뇌파 모드에 할당된 두뇌 자극 부위 정보를 무선 송신하는 무선 단말기; 및 상기 두뇌 자극 부위 정보에 따른 두뇌 부위에 자극을 주는 두뇌 자극 헤드셋; 을 포함하며, 상기 무선 단말기는, 뇌파 모드별로 발생시켜야 할 두뇌 자극 부위 정보가 할당된 뇌파 모드 할당 메모리; 뇌파 모드의 리스트를 디스플레이하여 사용자로부터 뇌파 모드를 선택받는 사용자 입출력 인터페이스; 근거리 무선 송수신을 수행하는 단말기측 근거리 무선통신모듈; 및 상기 입출력 인터페이스를 통하여 사용자로부터 뇌파 모드를 선택받아 뇌파 모드 할당 메모리에 할당된 두뇌 자극 부위 정보를 추출한 후, 상기 근거리 무선통신모듈을 통하여 상기 두뇌 자극 부위 정보를 무선 송신하는 뇌파 모드 설정부; 를 포함한다.
상기 무선 단말기는, 외부 서버와 유무선 통신할 수 있는 유무선통신모듈을 더 구비하여, 상기 뇌파 모드별 두뇌 자극 부위 정보를 상기 외부 서버로부터 다운로드받아 상기 뇌파 모드 할당 메모리에 업데이트하여 저장한다.
상기 두뇌 자극 헤드셋은, 인간의 두뇌 형상을 가져, 인간의 두뇌를 감쌀 수 있는 헤드셋 하우징; 상기 헤드셋 하우징의 내부면에서 돌출되어 있으며, 인간의 두뇌 부위에 따라 그룹핑되어 인간의 두뇌에 자극을 주는 다수의 자극봉; 근거리 무선 송수신을 수행하여 상기 무선 단말기로부터 두뇌 자극 부위 정보를 수신하는 헤드셋측 근거리 무선통신모듈; 및 상기 무선 단말기로부터 수신한 두뇌 자극 부위 정보에 따라 자극봉을 통해 두뇌르 자극시키는 두뇌 자극 제어부; 를 포함한다.
상기 자극봉은, 진동, 전자석에 의한 자기장, 미세 전류에 의한 전기장 중 어느 하나 이상의 방식으로 두뇌에 자극을 줌을 특징으로 한다.
상기 진동, 자기장, 전기장의 자극의 강도는 두뇌의 부위별로 조절될 수 있음을 특징으로 한다.
상기 두뇌 자극 헤드셋은, 두뇌에서 발생되는 뇌파를 측정하는 뇌파 분석부를 더 포함하며, 상기 두뇌 자극 제어부는 측정한 뇌파 정보를 상기 무선 단말기에 전송한다.
상기 뇌파 모드 설정부는, 상기 뇌파 분석부에서 측정된 뇌파 정보에 따라서 자극해야할 두뇌 자극 부위 정보를 생성하여 상기 두뇌 자극 헤드셋에 전송한다.
상기 뇌파 모드 설정부는, 수신된 뇌파 정보와 반대되는 뇌파가 발생되도록 하는 두뇌 자극 부위 정보를 생성하여 상기 무선 단말기에 전송하며, 수신된 뇌파 정보와 이에 따른 처방 내용을 상기 사용자 입출력 인터페이스를 통하여 디스플레이한다.
본 발명의 실시 형태에 따르면 이어폰이나 광안경을 통한 간접적인 뇌파 조절 방식이 아니라 두뇌의 필요한 부위를 직접 자극함으로써, 학습증진효과나 명상효과를 극대화할 수 있다. 또한 뇌파 조절을 별도의 무선 단말기를 통해 수행함으로써, 사용자가 동작 모드를 용이하게 제어하도록 할 수 있다. 또한 뇌파 조절을 위한 동작 모드 프로그램의 업데이트를 용이하게 할 수 있다.
도 1은 종래의 학습증진용으로 개발된 뇌파 조절 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 조절 장치를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 두뇌 자극 헤드셋의 구성 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말기의 구성 블록도.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해서 보다 명확해질 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 뇌파 조절 장치를 도시한 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 두뇌 자극 헤드셋의 구성 블록도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 단말기의 구성 블록도이다.
사람의 두뇌는 감성이나 인식, 사고, 행동 등이 자연에서 가장 탄력이 있고 적응력이 뛰어나다. 사람의 뇌는 수천억 개의 신경세포로 구성되어 있고, 각 신경세포는 다른 신경세포와 여러 가지 상호관계를 이루며 연결되어 있는데, 이러한 현상을 시냅스(Synapse)라고 한다.
이들 상호작용은 학습, 기억, 인식, 행동, 결정 등 모든 사람의 정신적 활동의 열쇠이며, 또한 건강 유지를 위한 신체의 육체적인 컨트롤 기능을 책임지고 있다. 이들 시냅스의 형성은 화학작용에 의해서 이루어지며, 이러한 화학작용은 두피의 전기적 흐름으로 바뀌어 뇌파를 형성하게 된다. 즉, 수천억 개의 신경세포들은 주변의 다른 신경세포와 상호작용하며 정보를 전달하는데, 이러한 과정에서 전기신호가 발생하게 된다. 따라서 두피에 전극을 꽂고 전기 변화를 측정하게 되면, 전기의 변화가 파동처럼 표시되는데, 이것이 뇌파이다.
일반적으로 인간의 뇌는 발산하는 전기적 유형이 주파수에 따라 일상생활 활동 때 발생되는 의식수준의 베타파(13-30Hz), 편안한 상태이거나 명상을 하거나 긴장이완 때 발생하는 알파파(7-13Hz)와 깊은 휴식 상태이거나 꾸벅꾸벅 졸 때에 발생되는 세타파(4-7Hz), 혼수 상태나 깊은 수면 상태인 무의식수준의 델타파(0.5-4Hz) 등으로 크게 구분되며, 최근 연구에 의하면 인간의 뇌 신경 세포 사이에 신호가 전달될 때 발생하는 전기적 흐름인 뇌파가 건강에 중요한 영향을 미치는 것으로 알려졌다. 즉, 뇌파이론에 의하면 두뇌와 신체가 조화를 이룰 때 학습능력과 잠재능력을 최대한 발휘할 수 있다는 이론(Accelerated Learning Theory)이 발표되었고 학습속도와 기억력이 최고 3배나 향상될 수 있다는 것 등이 증명되었다.
본 발명의 실시예는 인간의 두뇌 부위를 직접 자극하여 각종의 두뇌활동 저해요소를 제거해줌으로써 학생들의 학습효과를 높이거나 일반인들이 명상에 몰입할 수 있도록 해준다. 이를 이하여 본 발명의 뇌파 조절 장치는, 다수의 뇌파 모드 중에서 어느 하나를 사용자로부터 선택받아 선택된 뇌파 모드에 할당된 두뇌 자극 부위 정보를 무선 송신하는 무선 단말기(100)와, 두뇌 자극 부위 정보에 따른 두뇌 부위에 자극을 주는 두뇌 자극 헤드셋(200)을 포함한다.
두뇌 자극 헤드셋(200)은, 인간의 두뇌 부위별로 자극을 주어 사용자가 원하는 뇌파를 발생하도록 도움을 주는 장치이다. 이를 위하여 두뇌 자극 헤드셋(200)은 도 3에 도시한 바와 같이 헤드셋 하우징(270), 다수의 자극봉(210), 구동 드라이버(240), 전원부(230), 헤드셋측 근거리 무선통신 모듈(250), 두뇌 자극 제어부(260)를 포함한다. 또한 두뇌 자극 헤드셋(200)은 뇌파 분석부(220)를 추가적으로 더 포함할 수 있다.
헤드셋 하우징(270)은, 인간의 두뇌 형상을 가져, 인간의 두뇌를 감쌀 수 있는 하우징이다. 형상은 도 2에 도시한 인간의 두뇌 전체를 감쌀 수 있는 반구 형태의 헬멧 구조를 가질 수 있으면, 또는 반구 형태가 아니라 필요한 두뇌 부위만 접촉할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 헤드셋 하우징(270)의 재질은 폴리계열 플라스틱, 가벼운 합금 재질, 알루미늄과 같은 금속 재질 등 다양한 재질로 구현될 수 있다. 헤드셋 하우징(270)의 내부에는 뇌파 분석부(220), 두뇌 자극 제어부(260), 전원부(230), 구동 드라이버(240), 헤드셋측 근거리 무선통신 모듈(250)이 구비될 수 있다.
자극봉(210)은 헤드셋 하우징의 내부면에서 돌출되어 있는 다수의 막대바로서, 구동 드라이버(240)에 의해 진동이 발생될 수 있다. 자극봉(210)의 진동에 의하여 헤드셋 하우징을 착용한 두뇌의 각 부위를 자극할 수 있다. 자극봉(210)은 막대바 형태의 다수의 돌기 형태를 가져 두뇌의 각 부위를 자극할 수 있도록 한다.
뇌 신경세포 사이에 신호가 전달될 때 전기적 흐름이 생기는데 이때 뇌파가 발생한다. 상기에서 설명한 바와 같이 뇌파는 일상생활 활동 때 발생되는 의식수준의 베타파(13-30Hz), 편안한 상태이거나 명상을 하거나 긴장이완 때 발생하는 알파파(7-13Hz)와 깊은 휴식 상태이거나 꾸벅꾸벅 졸 때에 발생되는 세타파(4-7Hz), 혼수 상태나 깊은 수면 상태인 무의식수준의 델타파(0.5-4Hz) 등이 발생한다. 여기서 알파파는 두뇌의 정보처리가 감소할 때 나타나는 뇌파로서, 보통 눈을 감으면 눈으로부터 들어오는 정보가 없어지기 때문에 시각중추가 있는 후두부에서 이러한 뇌파가 잘 나타난다. 따라서 명상을 하는 등의 편안한 상태에는 좌뇌에 있는 측두엽, 후두엽 등이 활성화되어 알파파가 발생한다.
반면에, 사람이 적당히 긴장하고 있을 때에는 베타파가 주로 나와 일을 효과적으로 처리하게 만드는데, 이럴 경우 베타파를 관장하는 전두엽이 활성화된다.
이와 같이 인간의 두뇌는 뇌파에 따라서 활성화되는 두뇌의 부위가 다르게 된다. 즉, 두뇌의 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽, 소뇌등 각 부위별로 관장하는 기능, 역할이 달라 이들의 활성화 여부에 따라서 발생되는 뇌파의 종류를 달리할 수 있다. 따라서 본 발명의 자극봉(210)은 두뇌의 부위별로 직접 자극을 주어 원하는 뇌파 발생이 이루어지도록 한다. 예를 들어, 학습효과를 향상시키기 위해서는 빠른 뇌파인 베타파 발생이 유리한데 이를 위하여 전두엽에 대향된 위치에 마련된 자극봉(210)은 베타파를 관장하는 전두엽을 자극하여 활성화시킨다. 반면에 명상 등을 위해서는 낮은 알파파 발생이 유리한데 이를 위하여 측두엽에 대향된 위치에 마련된 자극봉(210)은 알파파를 관장하는 측두엽을 자극하여 할성화시킨다.
이러한 자극봉(210)은 다수개로 이루어지는데, 두뇌의 부위별로 그룹핑되어 제어가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전두엽 부위의 대향된 위치에 있는 복수의 자극봉(210)들을 전두엽 자극봉 그룹으로 하고, 후두엽 부위의 대향된 위치에 있는 복수의 자극봉(210)들을 후두엽 자극봉 그룹으로 그룹핑할 수 있다. 따라서 전두엽을 자극하고자 하는 경우 전두엽 자극봉 그룹에 속한 자극봉(210)들을 진동시켜 전두엽을 자극할 수 있다.
구동 드라이버(240)는 자극봉(210)에 구동 전력을 제공하여 자극봉(210)을 이용하여 두뇌를 자극시킨다. 자극봉(210)을 이용하여 두뇌를 자극시키는 방식은 다양한 방식이 있을 수 있다. 진동, 전자석에 의한 자기장, 미세 전류에 의한 전기장 중 어느 하나 이상의 방식으로 두뇌에 자극을 줄 수 있다.
예를 들어, 자극봉(210)을 직접 떨리게 하여 진동이 발생하도록 구동 드라이버(240)를 구현할 수 있다. 또는 자기장을 발생하는 코일을 두는 구동 드라이버(240)로 구현하여, 자성체로 된 자극봉(210)이 구동 드라이버의 코일이 발생하는 자기장에 의해 반발하여 진동이 발생하도록 구현할 수 있다.
이밖에 자극봉은 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 자석봉을 의료용 자석(또는 전자석)으로 구현할 수 있다. 의료용 자석에 자기장을 직접 발생시켜 두뇌의 각 부위에 자극을 주도록 구현할 있다. 또한 자석봉에 미세 전류가 흐르도록 하여 전기장을 발생시켜, 뇌에 자극을 주도록 구현할 수 있다. 이러한 자기장이나 전기장의 자극은 뇌에 자극을 주어 혈액순환 개선, 편두통을 개선 등의 효과를 가져올 수 있다.
한편, 자극봉에 의해 인가되는 진동, 자기장, 전기장 등의 자극의 강도는 두뇌의 부위별로 강도가 조절될 수 있다. 예컨대, 전두엽에 가해지는 자극의 강도보다 후두엽에 가해지는 자극의 강도가 더 세게 되도록 구현할 수 있다. 자극 강도 조절은 전자석의 전류 조절이나, 자석봉의 미세 전류를 조절함으로써 조절될 수 있다.
전원부(230)는 구동 드라이버(240)에 외부 전력 또는 배터리 전력을 제공한다. 외부 전원을 제공받는 경우 교류 AC220V를 직류로 DC 컨버팅하여 구동 드라이버(240)에 제공하며, 자체적으로 배터리를 구비한 경우 배터리 전력을 구동 드라이버(240)에 제공한다.
헤드셋측 근거리 무선통신 모듈(250)은 근거리 무선 송수신을 수행하여 무선 단말기(100)로부터 두뇌 자극 부위 정보를 수신하여 두뇌 자극 제어부(260)로 제공한다. 근거리 무선 송수신은 블루투스 통신(bluetooth communication), 적외선 통신(infrared-ray communication) 등의 근거리 무선 통신을 통하여 이루어질 수 있다.
두뇌 자극 제어부(260)는 무선 단말기(100)로부터 수신한 두뇌 자극 부위 정보에 따른 두뇌 부위에 위치한 자극봉(210)을 진동시킨다. 무선 단말기(100)로부터 자극 부위 정보로서 후두엽을 수신한 경우 후두엽에 위치한 자극봉(210)들을 진동시켜 후두엽에 자극을 가할 수 있다.
이밖에 두뇌 자극 헤드셋(200)은 뇌파 분석부(220)를 더 포함할 수 있다. 뇌파 분석부(220)는 두뇌에서 발생되는 뇌파를 측정하여 이를 두뇌 자극 제어부(260)로 전달한다. 두뇌 자극 제어부(260)는 측정한 뇌파의 정보를 무선 단말기(100)에 제공한다. 뇌파 분석은 뇌파 검출을 위한 전극을 추가로 헤드셋 하우징에 구비하여 이루어질 수 있다. 즉, 머리에 각 두뇌 부위에 부착된 전극은 뇌파를 수신하며, 뇌파 분석부(220)는 이러한 측정된 뇌파를 분석하여 해당 뇌파 정보를 두뇌 자극 제어부(260)로 전달한다. 여기서, 뇌파 분석부(220)는 전극에 의해 감지된 뇌파, 즉 아날로그 형태의 검출된 뇌파 신호를 처리하는데, 아날로그 신호 형태의 뇌파를 증폭하거나 일정 노이즈를 제거하는 형태의 아날로그 신호 처리 과정과, 이를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버팅 기능을 포함할 수 있다.
참고로 무선 단말기(100)로 전송된 뇌파 정보에 따라서 두뇌 자극 헤드셋(200)은 무선 단말기(100)로부터 자극할 두뇌 부위 정보를 수신하여 해당 두뇌 부위를 자극할 수 있다. 예를 들어, 두통이 감지되는 뇌파가 측정되는 경우 두통을 없애는 두뇌 부위를 자극할 수 있다.
한편, 무선 단말기(100)는 다수의 뇌파 모드 중에서 어느 하나를 사용자로부터 선택받아, 선택된 뇌파 모드에 할당된 두뇌 자극 부위 정보를 두뇌 자극 헤드셋(200)에 무선 송신한다. 이런 무선 단말기(100)는 근거리 무선 통신이 가능한 스마트폰 등과 같은 이동통신단말기를 통하여 구현할 수 있지만, 이에 한정되지 않고 데스크탑(desktop computer), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 슬레이트 PC(Slate PC), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션(Navigation) 등과 같이 근거리 무선 통신이 가능한 모든 단말기를 모두 포함할 수 있음은 당연할 것이다.
도 4의 무선 단말기의 구성 블록도를 참조하면, 무선 단말기(100)는, 단말기측 근거리 무선통신 모듈(140), 뇌파 모드 할당 메모리(120), 사용자 입출력 인터페이스(110), 뇌파 모드 설정부(150)을 포함한다. 이밖에 무선 단말기(100)는 유무선 통신 모듈(130)을 더 포함할 수 있다.
단말기측 근거리 무선통신 모듈(140)은 근거리 무선 송수신을 수행하여 두뇌 자극 헤드셋(200)에 두뇌 자극 부위 정보를 전송하며, 또한 두뇌 자극 헤드셋(200)으로부터 측정된 뇌파 정보를 수신한다. 근거리 무선 송수신은 블루투스 통신(bluetooth communication), 적외선 통신(nfrared-ray communication) 등의 근거리 무선 통신을 통하여 이루어질 수 있다.
사용자 입출력 인터페이스(110)는 뇌파 모드의 리스트를 디스플레이하여 사용자로부터 뇌파 모드를 선택받는다. 즉, 학습 모드, 명상 모드, 수면 모드 등과 같이 다양한 뇌파 모드의 리스트를 디스플레이하여 사용자가 원하는 뇌파 모드를 선택받는다. 이를 위하여 사용자 입출력 인터페이스(110)는 키 또는 숫자들의 키 조합으로 이루어진 키패드를 통하여 입력받을 수 있으며, 또는 터치 스크린 패널을 통하여 터치 입력 형태로 받을 수 있는 등 다양한 입력 수단을 구비한다. 또한 OLED, LCD와 같이 뇌파 모드의 리스트를 디스플레이할 수 있는 표시 수단을 구비한다.
뇌파 모드 할당 메모리(120)는 뇌파 모드별로 발생시켜야 할 두뇌 자극 부위 정보가 할당되어 저장되어 있다. 뇌파 모드는 다양한 모드가 있을 수 있는데, 예컨대 공부 또는 업무에 집중하기 위하여 집중력을 향상시키고자 하는 학습 모드, 휴식 또는 릴렉스를 위하여 신경을 이완시키는 명상 모드, 수면을 도와주고자 하는 수면 모드 등의 다양한 뇌파 모드가 있을 수 있다. 이러한 각 뇌파 모드별로 자극시켜서 발생시켜야 할 두뇌 자극 부위 정보가 뇌파 모드 할당 메모리(120)에 저장되어 있는 것이다. 예컨대 학습 모드의 경우 집중력을 향상시키기 위하여 빠른 주파수의 알파파의 뇌파 발생이 유리한데, 이를 위하여 학습 모드에는 알파파 발생이 유리한 전두엽이 두뇌 자극 부위 정보로서 할당되어 저장된다.
이러한 뇌파 모드 할당 메모리(120)는 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive), SSD 드라이브(Solid State Drive), 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 외부 장치에 구비되어 있을 수도 있다.
유무선 통신 모듈(130)은 외부 서버와 유무선 통신할 수 있는 모듈로서, 무선 이동통신 모듈로 구현되는 경우 3G, 4G와 같은 이동통신 프로토콜을 지원하는 모듈로 구현될 수 있다. 이밖에 네트워크 유선 통신망으로 구현될 수 있는데 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 등의 인터넷 프로토콜에 따라서 데이터 통신이 이루어질 수 있다. 유무선 통신 모듈(130)은 뇌파 모드별 두뇌 자극 부위 정보를 외부 서버(미도시)로부터 다운로드받아 뇌파 모드 할당 메모리(120)에 업데이트하여 저장할 수 있다. 따라서 뇌파 모드와 이에 따른 두뇌 자극 부위 정보를 외부 서버(미도시)로부터 추가적으로 다운로드받아 업데이트 저장할 수 있다.
뇌파 모드 설정부(150)는, 입출력 인터페이스를 통하여 사용자로부터 뇌파 모드를 선택받아 뇌파 모드 할당 메모리(120)에 할당된 두뇌 자극 부위 정보를 추출한 후, 상기 근거리 무선 통신 모듈을 통하여 상기 두뇌 자극 부위 정보를 두뇌 자극 헤드셋(200)에 무선 송신한다. 예를 들어, 사용자로부터 집중력 향상을 위한 학습 모드를 선택받은 경우, 학습 모드에 할당된 두뇌 자극 부위인 전두엽을 뇌파 모드 할당 메모리(120)로부터 추출한다. 추출한 전두엽에 대한 정보를 두뇌 자극 헤드셋(200)에 전송하여, 두뇌 자극 헤드셋(200)에서 전두엽 부위에 대하여 자극을 가하도록 한다.
또한 뇌파 모드 설정부(150)는 두뇌 자극 헤드셋(200)에서 측정된 뇌파 정보를 수신하여, 수신한 뇌파 정보에 따라서 자극해야할 두뇌 자극 부위 정보를 생성하여 두뇌 자극 헤드셋(200)에 전송한다. 특히, 수신된 뇌파의 종류와 반대되는 뇌파가 발생되도록 하는 두뇌 자극 부위 정보를 생성하여 상기 무선 단말기(100)에 전송한다. 예를 들어, 두뇌 자극 헤드셋(200)의 뇌파 분석부(220)에서 측정한 뇌파 정보에 따를 때 사용자에게서 두통이 발생되고 있다고 판단되는 경우, 두통을 없애는 뇌파가 발생되도록 하는 두뇌 자극이 필요한 두뇌 부위 정보를 생성하여 두뇌 자극 헤드셋(200)에 전송한다. 또한 두뇌 자극 헤드셋(200)의 뇌파 분석부(220)에서 측정한 뇌파 정보에 따를 때 너무 과도한 알파파가 검출되어 사용자가 극도로 예민한 상태로 판단되면, 이를 상극시키는 반대파인 베타파를 발생할 수 있도록 하는 두뇌 자극이 필요한 두뇌 부위 정보를 생성하여 두뇌 자극 헤드셋(200)에 전송한다.
이밖에 뇌파 모드 설정부(150)는 수신된 뇌파의 정보와 이에 따른 처방 내용을 상기 사용자 입출력 인터페이스(110)를 통하여 디스플레이하여 사용자가 이를 알 수 있도록 한다. 예를 들어, 너무 과도한 알파파가 검출되는 경우 사용자가 예민한 상태임을 나타내는 정보를 디스플레이하고 아울러 과민 상태를 진정시킬 수 있는 베타파를 발생하도록 두뇌 자극을 하겠다는 처방 내용을 표시하여 사용자가 이를 알 수 있도록 한다.
이러한 뇌파 모드 설정부(150)는 스마트폰에 설치되는 어플리케이션(application) 형태로 무선 단말기(100)에 설치될 수 있으며, 이럴 경우 사용자는 무선 단말기(100)에 설치된 어플리케이션을 구동하여 두뇌 자극 헤드셋(200)을 제어할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러 가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.
100:무선 단말기 110:사용자 입출력 인터페이스
120:뇌파모드 할당 메모리 130:유무선통신모듈
140:단말기측 근거리 무선통신 모듈 150:뇌파 모드 설정부
200:두뇌 자극 헤드셋 210:자극봉
220:뇌파 분석부 230:전원부
240:구동 드라이버 250:헤드셋측 근거리 무선통신 모듈

Claims (8)

  1. 다수의 뇌파 모드 중에서 어느 하나를 사용자로부터 선택받아, 선택된 뇌파 모드에 할당된 두뇌 자극 부위 정보를 무선 송신하는 무선 단말기; 및
    상기 두뇌 자극 부위 정보에 따른 두뇌 부위에 자극을 주는 두뇌 자극 헤드셋; 을 포함하며,
    상기 무선 단말기는: 뇌파 모드별로 발생시켜야 할 두뇌 자극 부위 정보가 할당된 뇌파 모드 할당 메모리; 뇌파 모드의 리스트를 디스플레이하여 사용자로부터 뇌파 모드를 선택받는 사용자 입출력 인터페이스; 근거리 무선 송수신을 수행하는 단말기측 근거리 무선통신모듈; 및 상기 사용자 입출력 인터페이스를 통하여 사용자로부터 뇌파 모드를 선택받아 뇌파 모드 할당 메모리에 할당된 두뇌 자극 부위 정보를 추출한 후, 상기 근거리 무선통신모듈을 통하여 상기 두뇌 자극 부위 정보를 무선 송신하는 뇌파 모드 설정부; 를 포함하며,
    상기 두뇌 자극 헤드셋은: 인간의 두뇌 형상을 가져 인간의 두뇌를 감쌀 수 있는 헤드셋 하우징; 상기 헤드셋 하우징의 내부면에서 돌출되어 있으며, 인간의 두뇌 부위에 따라 그룹핑되어 인간의 두뇌에 자극을 주는 다수의 자극봉; 근거리 무선 송수신을 수행하여 상기 무선 단말기로부터 두뇌 자극 부위 정보를 수신하는 헤드셋측 근거리 무선통신모듈; 두뇌에서 발생되는 뇌파를 측정하는 뇌파 분석부; 및 상기 무선 단말기로부터 수신한 두뇌 자극 부위 정보에 따라 자극봉을 통해 두뇌를 자극시키며 상기 뇌파 분석부에서 측정된 뇌파 정보를 무선 단말기에 전송하는 두뇌 자극 제어부; 를 포함하며,
    상기 뇌파 모드 설정부는, 수신된 뇌파 정보가 알파파인 경우 베타파를 발생하도록 하는 두뇌 자극 부위 정보를 생성하여 상기 두뇌 자극 헤드셋에 전송하며, 수신된 알파파의 뇌파 정보와 이에 대응하여 생성된 베타파의 두뇌 자극 부위 정보를 상기 사용자 입출력 인터페이스를 통하여 디스플레이하는 뇌파 조절 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 무선 단말기는 외부 서버와 유무선 통신할 수 있는 유무선통신모듈을 더 구비하여, 상기 뇌파 모드별 두뇌 자극 부위 정보를 상기 외부 서버로부터 다운로드받아 상기 뇌파 모드 할당 메모리에 업데이트하여 저장하는 뇌파 조절 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 자극봉은 진동, 전자석에 의한 자기장, 미세 전류에 의한 전기장 중 어느 하나 이상의 방식으로 두뇌에 자극을 줌을 특징으로 하는 뇌파 조절 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 진동, 자기장, 전기장의 자극의 강도는 두뇌의 부위별로 조절될 수 있음을 특징으로 하는 뇌파 조절 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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